CN113356958A - 摇臂 - Google Patents

Abstract

描述用于配气机构组件的摇臂。所述摇臂包含：第一主体和安装成相对于所述第一主体枢转移动的第二主体。所述摇臂另外包含闩锁机构，所述闩锁机构包含闩锁销，所述闩锁销可响应于外部致动器从其中所述第一主体和所述第二主体未被闩锁的第一位置驱动到其中所述闩锁销将所述第一主体和所述第二主体闩锁在一起的第二位置。所述闩锁机构另外包含活塞构件和第一偏置构件，并且其中所述活塞构件被布置成使得如果所述外部致动器试图在防止所述闩锁销被驱动的时候使所述闩锁销从所述第一位置被驱动到所述第二位置，那么所述活塞构件移动以偏置所述偏置构件，使得当所述闩锁销再次变得可驱动时，所述偏置构件将所述闩锁销推进到所述第二位置。

Description

摇臂

本申请是申请号为2017800390466、申请日为2017年4月21日、发明名称为“摇臂”、优先权日为2016年5月12日的PCT申请PCT/EP2017/059523进入中国国家阶段申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的配气机构组件的摇臂。

背景技术

用于通过在至少两种或更多种操作模式之间切换来控制气门致动的摇臂为众所周知的。这类摇臂通常涉及多个主体，如内臂和外臂，它们通过闩锁销闩锁在一起以提供一种操作模式，并且未被闩锁由此可相对于彼此枢转以提供第二操作模式。第一操作模式可为例如正常发动机气缸燃烧模式，其中闩锁摇臂响应于旋转凸轮轮廓一起作为单个主体枢转以便操作气缸阀，并且第二操作模式可例如为气缸停用模式，其中未闩锁摇臂中的一个响应于旋转凸轮轮廓相对于另一个摇臂枢转，并且将凸轮轮廓的动作吸收为“空动”而没有在保持关闭的气缸阀上施加力。

在包含这类摇臂的一些配气机构组件中，通过摇臂外部的致动器使摇臂的闩锁销从未闩锁位置移动到闩锁位置。

众所周知，在某些情况下，当需要将闩锁销移动到闩锁位置时，必须非常精确地控制外部致动器被激活的正时，否则致动器可在闩锁销不能移动的时候，例如由于摇臂的两个主体的当前定向，试图使闩锁销移动。

因此期望提供改进的摇臂。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供根据权利要求1所述的摇臂。

有利地，因为第一偏置构件和活塞构件有助于确保闩锁销42移动到闩锁位置，所以不需要小心地控制外部致动器与内体同步以结束返回冲程的正时。

第一和第二主体中的一个可包含孔或通道，并且闩锁销和第一偏置构件可至少部分地安装在孔或通道内。第一偏置构件至少部分地在孔或通道内提供紧凑的布置。

活塞构件也可至少部分地在孔或通道内，这提供紧凑的布置。

根据本发明的第二方面，还提供包含第一方面的摇臂的配气机构组件。

本发明的另外的特征和优点将从通过仅借助于实例参考附图给出的本发明的优选实施例的以下描述变得显而易见。

附图说明

图1示出第一摇臂的示意性透视图；

图2示出包括第一摇臂的配气机构组件的示意性剖视图；

图3示出包括摇臂的一部分的配气机构组件的一部分的示意性剖视图；

图4示出包括摇臂的一部分的配气机构组件的一部分的另一示意性剖视图；

图5示出包括摇臂的一部分的配气机构组件的一部分的另一示意性剖视图；

图6示出包括摇臂的一部分的配气机构组件的一部分的另一示意性剖视图；

图7示出摇臂中的闩锁机构的示意性剖视图；

图8示出另一摇臂的示意性透视图；

图9示出另一摇臂的一部分的示意性剖视图；

图10示出另一摇臂的示意性剖视图。

具体实施方式

首先参照图1和2，示意性地示出包含摇臂3、用于内燃机气缸(未示出)的发动机气门5和间隙调节器7的配气机构组件1。摇臂3包含内体或臂9和外体或臂11。内体9和外体11可枢转地安装在轴15上摇杆3的第一端部13处，所述轴15用于将内体9和外体11联接在一起。

外体11包含两个大致平行的侧壁11a和11b以及外体端部区段11c，所述侧壁11a和11b限定包含内体9的空间，所述外体端部区段11c限定摇杆3的第二端部17并且将侧壁11a和11b连接在一起。

内体9包含两个大致平行的侧壁9a和9b以及内体端部区段9c，所述侧壁9a和9b分别与外体11的侧壁11a和11b相邻并且沿其延伸，所述内体端部区段9c将侧壁9a和9b连接在一起并且与外体端部区段11c相对。

外体11侧壁11a和11b以及内体侧壁9a和9b中的每个包含孔口(未标记)，这些孔口对准并且轴15容纳在所述孔口中。

摇臂3另外包含在摇杆3的第一端部13处在内体9的平行侧壁9a和9b之间延伸的接触垫(或称为“象脚”)19。接触垫19包含限定容纳轴15的凹部19b的第一表面19a和接触发动机气门5的轴的第二表面19c。

在摇杆3的第二端部17处，外体端部区段11c提供有用于容纳间隙调节器7的端部的凹部11d，使得摇臂3安装成围绕间隙调节器7枢转移动。支撑在发动机缸体(未示出)中的间隙调节器7可例如为液压间隙调节器，并且用于适应配气机构组件1中的部件之间的松弛(或间隙)。间隙调节器本身为众所周知的，并且因此将不再详细描述间隙调节器7。

摇臂3提供有凸轮从动件21，在此实例中，所述凸轮从动件21是辊从动件并且位于内体9的侧壁9a和9b之间限定的空间中。辊从动件21可旋转地安装(例如通过轴承)在延伸穿过壁9a、9b、11a、11b中的对准孔口(图中仅可见壁11b中的孔口11d)的轮轴或轴23上。

摇臂3另外提供有包含一对弹簧25a、25b(例如扭转弹簧)的空动回位弹簧机构25。弹簧25a、25b中的每个安装在外体端部区段11c的相应侧上，并且每个弹簧包含沿侧壁11a、11b的外侧延伸并且在一个端部处支撑轴23的相应弹簧臂25c。

配气机构组件1另外包含可旋转凸轮轴(未示出)，所述可旋转凸轮轴包含凸轮(由箭头C示意性地示出)。凸轮C用于接合辊从动件21。凸轮32包含升程轮廓(未示出)和基圆(未示出)。

摇臂3另外包含闩锁机构40，所述闩锁机构40包含细长闩锁销42，所述闩锁销42可响应于外部致动器(图1和图2中未表示)从其中内体9和外体11未被闩锁的第一位置驱动到其中闩锁销42将内体9和外体11闩锁在一起使得它们用作单个主体的第二位置。闩锁机构40将在下面另外详细描述。

当闩锁销42处于第一位置(即，内体9和外体11未被闩锁)时，摇臂3处于第一模式，并且当闩锁销42处于第二位置时(即，如图2所示，内体9和外体11闩锁在一起)时，摇臂3处于第二模式。在此实例中，第一模式为气缸停用模式，其中在给定发动机气缸循环中(例如，在凸轮轴30的给定完整旋转中)没有气门升程事件，并且第二模式为正常气缸燃烧模式，其中在任何给定发动机气缸循环中(例如，在凸轮轴30的给定完整旋转中)存在气门升程事件。

在发动机操作期间当摇杆3在凸轮轴(未示出)旋转时处于第一模式(即，气缸停用模式)时，凸轮(C)的升程轮廓接合辊从动件21施加力，所述力导致内体9相对于外体11围绕轴15从当基圆(未示出)接合辊从动件21时内体9采用的第一定向枢转到当升程轮廓的顶点(未示出)接合辊从动件21时内体9采用的第二定向。内体9的这种移动将以其他方式从凸轮(C)传递到气门5的运动“吸收”为“空动”，并且因此气门5保持关闭。随着升程轮廓的顶点脱离与辊从动件21的接合并且随后基圆(未示出)再次接合辊从动件21，内体9被空动回位弹簧机构25从第二定向推回到第一定向。

在发动机操作期间当摇臂3在凸轮轴(未示出)旋转时处于第二模式(即，正常气缸燃烧模式)时，凸轮(C)的升程轮廓接合辊从动件21施加力，所述力导致摇臂3围绕间隙调节器7枢转，以抵抗气门回位弹簧(未示出)的力提升气门5(即，在页面意义上向下移动)，从而打开气门5。随着升程轮廓的顶点脱离与辊从动件21的接合，气门回位弹簧(未示出)开始关闭气门5(即气门5在页面意义上向上移动)并且摇臂3在与气门5打开时相反的意义上围绕间隙调节器7枢转。当基圆再次接合第一辊从动件21时，气门5完全关闭并且气门升程事件完成。

如图2和3在此实例中最佳地示出，除了闩锁销42之外，闩锁机构40包含活塞构件44、第一偏置构件46、环形保持构件48和闩锁销回位弹簧50。

闩锁机构40位于形成在内体9和外体11中的一个或另一个中的孔或通道28中。在此实例中，孔28形成在外体端部区段11c中。

在此实例中，孔28是阶梯孔并且包含第一区段28a、第二区段28b和第三区段28c。第一区段28a在摇杆3的第二端部17处具有开口端部，并且第三区段28c具有面向内体端部区段9c的开口端部。第二区段28b在第一区段28a和第三区段28c之间并且连接所述第一区段28a和所述第三区段28c。第一区段28a的宽度(例如直径)大于第二区段28b的宽度，所述第二区段28b的宽度大于第三区段28c的宽度。

闩锁销42包含主要主体部分42a、第一端部部分42b和第二端部部分42c。第一端部部分42b面向内体9的端部区段9c，并且包含唇部区段42d，所述唇部区段42d从主要主体部分42a延伸并且限定闩锁销接触表面42e。第二端部部分42c是直径小于主要主体部分42a并且从主要主体部分42a延伸的肩部部分。

活塞构件44可滑动地容纳在第一孔区段28a中。活塞构件44为中空构件，例如中空圆柱体，并且包含基本上封闭的封盖端部44a和开口端部44b。封闭端部44a从第一孔区段28a的开口端部突出，并且活塞构件44的开口端部44b面向孔28的第二区段28b。活塞构件44至少部分地在孔28内提供比完全在孔28外部的情况更紧凑的布置。

闩锁销42布置在孔28中，其中所述闩锁销42的第二端部部分42c延伸穿过活塞构件44的开口端部44b部分进入活塞构件44的中空内部。

第一偏置构件46(在此实例中为弹簧)布置在活塞构件44的中空内部，其中第一端部环绕闩锁销42的第二端部部分42c，并且第二端部抵靠活塞构件44的封闭端部44a。

闩锁机构40另外包含环形保持构件48，所述环形保持构件48布置在活塞构件44的中空内部内，与活塞48的环形唇部相邻，所述唇部环绕活塞构件44的开口端部44b延伸。环形保持构件48包含基部部分48a、内壁48b和外壁48c。

闩锁销42的第二端部部分42c穿过环形保持构件48的孔口。环形保持构件48的基部48a接触闩锁销42的主要主体部分42a，环形保持构件48的内壁48b接触闩锁销42的第二端部部分42c并且环形保持构件48的外壁48c与活塞44的内壁相邻但间隔开。保持构件48的基部部分48a、内壁48b和外壁4bc限定环形通道，偏置装置46的第一端部支撑在所述环形通道中。

闩锁销回位弹簧50环绕闩锁销42的主要主体部分42a的一部分布置，并且其一个端部固定在孔28的第二区段28b中，并且另一端部接触或固定到环形保持构件48的基部48a。

图3示出“稳态”状态，其中凸轮(C)的基圆接合辊从动件21并且摇臂3处于第一模式(即，气缸停用模式)，闩锁销42完全缩回。在这种情况下，第一偏置构件46维持活塞构件44尽可能远地延伸出孔28的第一区段的开口端部。应当理解，环形保持构件48用于防止活塞构件44任何另外延伸出孔28的第一区段的开口端部(即，环形保持构件48限制活塞构件44的延伸冲程)。

在这种情况下，当需要将摇臂3配置成第二模式(即，正常发动机状态模式)时，例如，如由发动机控制系统(未示出)确定，外部致动器(由箭头F表示)例如通过推动封闭端部44a向活塞构件44施加力。

第一偏置构件46的偏置或弹簧力(例如刚度)远高于回位弹簧50的偏置或弹簧力，并且因此当活塞构件44在孔28的第一区段中移动时，致动器(F)的力，无论是通过推动还是以其他方式，都穿过第一偏置构件46传递到闩锁销42，并且使得自由移动的闩锁销42抵抗回位弹簧50的偏置而移动到完全延伸位置，在所述位置所述闩锁销42将内体9和外体11闩锁在一起。在此位置，闩锁销42的平坦接触表面42e接合内体9的端部9c的相应接触表面9d。

在此第二模式中，摇臂3将如上面先前所述响应于旋转凸轮而起作用。当需要将摇臂3返回到第一模式时，控制外部致动器(F)以停止在活塞44上施加力，并且回位弹簧50使闩锁销42和活塞构件44返回到完全缩回位置。

现在参照图4，如果外部致动器(由箭头F表示)向活塞构件44施加力，以试图在闩锁销42不能移动的时候使闩锁销42从完全缩回位置(即，未闩锁位置)移动到完全延伸位置(即，闩锁位置)，那么外部致动器使活塞构件44另外移动到孔28的第一区段中并且离开环形保持构件48以压缩第一偏置构件46。

闩锁销42可例如因为如图4所示而被防止移动。当凸轮基圆与辊从动件21接合时，内臂9正在移动并且尚未返回到其采用的位置，使得内臂9物理地邻接闩锁销42，以防止其移动。

如图5所示，当内臂9已完成其返回冲程时(即，当凸轮基圆接合辊从动件21时，所述内臂9回到其采用的位置)，使得闩锁销42再次自由移动，当压缩的第一偏置构件46在活塞构件44内解压缩时产生的力比克服回位弹簧50所需的力更强，并且因此使闩锁销42移动(如箭头M所示)到完全延伸位置，如图6所示，在所述位置所述闩锁销42将内臂9和外臂11闩锁在一起。

有利地，因为第一偏置构件46和活塞构件44的布置将确保闩锁销42移动到闩锁位置，所以不需要小心地控制外部致动器与内臂9同步以结束其返回冲程的正时。

现在参照图7，示出可用于摇臂3中代替闩锁机构40但是以非常类似的方式起作用的替代闩锁机构140。与闩锁机构40的部件相同的闩锁机构140的部件被赋予与上面使用的相同的附图标记，并且出于简洁的原因，将不再详细描述这些部件。与闩锁机构40的部件非常类似的闩锁机构140的部件被赋予与上面使用的相比增加一百的附图标记。

在此实例中应该注意的是，在外体11中形成的孔128与上述类似的孔28之间的微小差别为孔128为包含孔区段128a和更宽的孔区段128c的两级孔(不是三级孔)。

在此实例中，闩锁销142的第二端部部分142c比闩锁销142的主要主体部分42a宽，并且第二端部部分142c限定闩锁销孔170，活塞144可滑动地安装在所述闩锁销孔170内。第一偏置装置46在活塞144和闩锁销孔170内的闩锁销142之间。

与上述实例一样，如果外部致动器(未示出)向活塞构件144施加力，以试图在闩锁销142不能移动的时候(例如，由于如上所述的内臂的位置)使闩锁销142从完全缩回位置(即，未闩锁位置)移动到完全延伸位置(即，闩锁位置)，那么外部致动器使活塞构件144另外移动到闩锁销孔170中以压缩第一偏置构件46。

同样，当闩锁销142自由移动时，压缩的第一偏置构件46在闩锁孔170内解压缩时产生的力比克服回位弹簧50所需的力更强，并且因此使闩锁销142移动到完全延伸位置，在所述位置所述闩锁销142将内臂(图7中未示出)和外臂11闩锁在一起。

呈环形式的止动件180固定在第二端部部分142c的内表面上，使得止动件180位于限定在活塞144的外表面中的环形槽182中，用于限制活塞144在两个方向上的冲程的范围。

与先前所述的布置一样，此布置也特别紧凑并且节省空间。

现在参照图8至图10，示出包含闩锁机构240的摇臂203的另一实例，并且所述摇臂203和闩锁机构240以与上述摇臂3和闩锁机构40非常类似的方式起作用。与摇臂3和闩锁机构40的部件相同的摇臂203和闩锁机构240的部件被赋予与上面使用的相同的附图标记，并且出于简洁的原因，将不再详细描述这些部件。与摇臂3和闩锁机构40的部件非常类似的摇臂203和闩锁机构240的部件被赋予与上面使用的相比增加二百的附图标记。

在此实例中，闩锁销42再次位于形成在外体端部区段211c中的孔或通道228中。在此实例中，外体端部区段211c成形为使得孔或通道228在摇臂的端部17处打开或加宽或张开，使得尽管活塞构件244的至少一部分在孔或通道228内(这再次提供紧凑性)，但活塞构件244的大部分是可见的。

在此实例中，活塞构件244为中空构件，其具有比闩锁销42的第二端部部分42c稍宽的纵向孔(例如，其具有稍宽的直径)并且其基本上沿其全部长度滑动接触地安装在闩锁销42的第二端部部分42c上。容纳在环绕第二端部部分42c的最外端部形成的凹口中的止动环280(例如C形夹)用于限制活塞构件244的膨胀冲程的范围。

第二端部部分42c还穿过保持环248的孔口，所述保持环248紧紧地位于面向活塞构件244的第二端部部分42c上并且靠在闩锁销42的主要主体部分42a上。第一偏置构件46在活塞244的喇叭形或凸缘端部部分244a和保持环248之间。回位弹簧50环绕闩锁销42的主要主体部分42a位于保持环248和外体端部区段211c的一部分之间。

还提供定向销292(例如定位销)以帮助维持闩锁销42的定向。

图9和10分别示出处于闩锁位置的闩锁销42。然而，类似于上述实例，如果外部致动器(未示出)向活塞构件244施加力，以试图在闩锁销42不能移动的时候(例如，由于如上所述的内臂9的位置)使闩锁销42从完全缩回位置(即，未闩锁位置)移动到完全延伸位置(即，闩锁位置)，那么外部致动器使活塞构件244沿闩锁销的第二端部部分42c滑动，以压缩第一偏置构件46。

当闩锁销42再次自由移动时，压缩的第一偏置构件46在其解压缩时产生的力比克服回位弹簧50所需的力更大，并且因此使闩锁销42移动到完全延伸位置，在所述位置所述闩锁销42将内臂和外臂11闩锁在一起。

在任何上述实例中，外部致动器可采用任何合适的形式，并且可包括一个或多个机械凸轮机构、电磁致动器、液压致动器或其组合。

上述第一和第二模式中的任何一个可为不同的，并且可包括如本领域技术人员都知道的任何类型的可变气门正时模式、废气再循环模式、压缩制动模式等。

在所描述的实例中，应当理解，第一偏置构件46还可吸收由各种摇臂部件的公差引起的摇臂的几何变化，并且确保闩锁销的正确接合。另外，如果需要，那么活塞构件可通过活塞构件的冲程的变化并且因此通过第一偏置装置的压缩水平与摇杆角度旋转的关系来吸收活塞构件和外部致动器之间的接触点移动。第一偏置构件46可有效地吸收摇杆和外部致动器之间的任何间隙。

所有上述实施例仅应理解为本发明的说明性实例。应当理解，关于任一个实施例描述的任何特征可单独使用，或者与所描述的其它特征结合使用，并且还可与任何其它实施例的一个或多个特征结合使用，或者与任何其它实施例的任何组合结合使用。此外，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，也可采用上面未描述的等同和修改。

Claims (7)

1.一种用于配气机构组件的摇臂，所述摇臂包含：

第一主体；

安装成相对于所述第一主体枢转移动的第二主体；和

包含闩锁销的闩锁机构，所述闩锁销可响应于外部致动器从其中所述第一主体和所述第二主体未被闩锁的第一位置驱动到其中所述闩锁销将所述第一主体和所述第二主体闩锁在一起的第二位置；其中所述闩锁机构另外包含活塞构件和第一偏置构件，并且其中所述活塞构件被布置成使得如果所述外部致动器试图在防止所述闩锁销被驱动的时候使所述闩锁销从所述第一位置被驱动到所述第二位置，那么所述活塞构件移动以偏置所述偏置构件，使得当所述闩锁销再次变得可驱动时，所述偏置构件将所述闩锁销推进到所述第二位置，其中所述第一和第二主体中的一个包含孔或通道，并且其中所述闩锁销和所述第一偏置构件至少部分地安装在所述孔或通道内，其中所述闩锁销的端部限定闩锁销孔并且所述活塞构件至少部分地在所述闩锁销孔中。

2.根据权利要求1所述的摇臂，其中所述第一偏置构件至少部分地布置在所述闩锁销孔内。

3.根据权利要求2所述的摇臂，其中所述第一偏置构件也至少部分地在所述活塞构件内。

4.一种用于配气机构组件的摇臂，所述摇臂包含：

第一主体；

安装成相对于所述第一主体枢转移动的第二主体；和

包含闩锁销的闩锁机构，所述闩锁销可响应于外部致动器从其中所述第一主体和所述第二主体未被闩锁的第一位置驱动到其中所述闩锁销将所述第一主体和所述第二主体闩锁在一起的第二位置；其中所述闩锁机构另外包含活塞构件和第一偏置构件，并且其中所述活塞构件被布置成使得如果所述外部致动器试图在防止所述闩锁销被驱动的时候使所述闩锁销从所述第一位置被驱动到所述第二位置，那么所述活塞构件移动以偏置所述偏置构件，使得当所述闩锁销再次变得可驱动时，所述偏置构件将所述闩锁销推进到所述第二位置，其中所述第一和第二主体中的一个包含孔或通道，并且其中所述闩锁销和所述第一偏置构件至少部分地安装在所述孔或通道内，其中所述活塞构件包含孔口，所述闩锁销的端部延伸穿过所述孔口，从而所述活塞构件可滑动地安装在所述闩锁销上。

5.根据权利要求4所述的摇臂，其中所述第一偏置构件环绕所述活塞构件并且环绕所述闩锁销的所述端部布置。

6.根据权利要求5所述的摇臂，其另外包含安装在所述闩锁销的与所述活塞构件相对的所述端部上的保持器，并且其中所述保持器用于保持所述第一偏置构件并且所述第一偏置构件在所述保持器和所述活塞构件之间。

7.一种配气机构组件，其包含根据权利要求1至6中任一项所述的摇杆。

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