CN114641603B - 摇臂组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇臂组件，该摇臂组件可包括主摇臂和闩锁组件。闩锁臂可控制该闩锁组件，并且由此控制副摇臂作用于该主摇臂的程度。该主摇臂可包括被构造成能够围绕摇臂轴旋转的主体、从该主体延伸的阀端、从该主体延伸的反作用端，以及闩锁孔。偏置销可从该主体延伸。该闩锁组件可被构造成能够在该闩锁孔中选择性地旋转。该闩锁组件可包括第一闩锁端，该第一闩锁端包括开关板，该开关板被构造成能够在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来自该偏置销的偏置力。第二闩锁端可包括第一闩锁座和第二闩锁座。

Description

摇臂组件

技术领域

本专利申请提供摇臂组件。主摇臂可容纳闩锁组件。另外，闩锁臂可控制该闩锁组件，并且由此控制副摇臂作用于主摇臂的程度。

背景技术

可变阀致动(VVA)仍然是客户期望的配置。在本领域中存在许多摇臂组件，但是封装限制、致动时间、材料成本等继续成为摇臂组件设计和开发的驱动因素。

发明内容

本文所公开的装置、系统和方法克服了上述缺点，并通过用于可变阀致动的各种摇臂组件改进了现有技术。

本发明公开了一种摇臂组件，该摇臂组件可包括主摇臂和闩锁组件。该主摇臂可包括被构造成能够围绕摇臂轴旋转的主体、从该主体延伸的阀端、从该主体延伸的反作用端，以及位于该主体与该阀端之间的闩锁孔。偏置销可从该主体延伸。

该闩锁组件可被构造成能够在该闩锁孔中选择性地旋转。该闩锁组件可包括在主摇臂的第一侧上延伸出该闩锁孔的第一闩锁端。该第一闩锁端可包括开关板，该开关板被构造成能够在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来自该偏置销的偏置力。第二闩锁端可位于主摇臂的第二侧上的闩锁孔中。该第二闩锁端可包括第一闩锁座和第二闩锁座。

该摇臂组件还可包括副摇臂。该副摇臂可包括被构造成能够围绕摇臂轴旋转的中心体、从该中心体延伸的从动件端，以及包括从中心体延伸的闩锁杆的闩锁延伸部。该从动件端可被构造成能够跟随旋转凸轮。

该摇臂组件还可包括闩锁臂。可移动体可围绕摇臂轴旋转。闩锁指状物可从该可移动体延伸。闩锁臂可包括从该可移动体延伸的致动配件。然后，摇臂组件还可包括连接到该致动配件的致动器。该致动器可与该致动配件一起被构造成使该可移动体围绕摇臂轴旋转，并且由此选择性地使闩锁指状物抵靠开关板滑动。

在另外的替代方案中，该开关板可被构造成能够接收来自闩锁指状物的致动力以选择性地旋转闩锁组件。当该闩锁组件选择性地旋转时，闩锁杆可选择性地邻接第一闩锁座或第二闩锁座。该第一闩锁座可包括位于第二闩锁端上的外部闩锁凸缘，并且该第二闩锁座可包括位于该第二闩锁端中的凹部。

该摇臂组件还可包括，或者其中安装有该摇臂组件的气门机构还可包括反作用杆。反作用弹簧可被偏置抵靠该反作用杆和反作用端。从动件弹簧可被偏置抵靠该反作用杆和从动件端。该从动件弹簧可将闩锁杆偏置远离第一闩锁座和第二闩锁座。然而，旋转凸轮可被构造成能够选择性地将闩锁杆偏置朝向闩锁组件。

本文中的摇臂组件还可任选地包括与阀端相邻的附加运动组件。

其他目的及优势将在下面的描述中部分阐述，一部分内容将从描述中显而易见，亦或许通过实际操作而获晓。借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合，也将实现和达到其目的及优势。

附图说明

图1和图2为第一摇臂组件的视图。

图3和图4为闩锁组件的视图，该闩锁组件相对于副摇臂的闩锁延伸部被构造在主摇臂的闩锁孔中。

图5为第一摇臂组件的另一视图。

图6和图7为第二摇臂组件的视图。

具体实施方式

现在将详细参考附图中的示出的示例。在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。

摇臂组件1、2可包括主摇臂100。该主摇臂100可包括主体101，该主体被构造成能够围绕摇臂轴50旋转，如通过穿过主体的中心孔。阀端102从主体101延伸。阀端102可抵靠阀或阀桥致动。任选的阀端胶囊组件120可安装在该阀端中，并且可包括任意数量的可变阀致动或间隙调整特征部，诸如堞形胶囊、空动胶囊、液压或机械间隙调节器以及其他阀致动组件。阀端102被构造成能够作用于阀组件20。在示例中，示出了两个阀21、22连接到阀组件20中的阀桥。

主摇臂100还可包括从主体101延伸的反作用端103，反作用端103可以被构造成使得其不接触凸轮轨道30的旋转凸轮。这有利于减轻摇臂组件1、2的重量。当副摇臂200经由闩锁组件400将来自旋转凸轮31的力传递到主摇臂100时，主摇臂100“跟随”旋转凸轮31。摇臂组件1、2可包括反作用杆60。支架61可固定到反作用杆60或与该反作用杆一体成形。反作用弹簧71可被偏置抵靠反作用杆60和反作用端203，以将主摇臂100偏置朝向阀组件20。反作用端203可包括反作用弹簧座130以定位反作用弹簧71，诸如边缘、销、凹口以及其他弹簧座构造。

主摇臂100还可包括位于主体101与阀端102之间的闩锁孔104。闩锁孔104可平行于穿过主体101的摇臂轴孔106。闩锁孔104可为主体101中的通孔。

主摇臂100可锚固偏置销105，该偏置销可从主体101中延伸。销杯155可被铸造或以其他方式与主体101一体成形，或者可被附接或安装到主体101上。销杯155可以偏置销弹簧156以将偏置销105推出销杯155。偏置销105可以被构造成能够将闩锁组件400偏置到预先确定的位置。取决于要传递到阀组件20的升程轮廓，偏置销105被设置成将闩锁组件400偏置到起始位置。

闩锁组件400被构造成能够选择性地在闩锁孔104中旋转，并且可包括具有第一闩锁端401和第二闩锁端402的可旋转体。闩锁组件400包括在主摇臂100的第一侧上延伸出闩锁孔104的第一闩锁端401。第一闩锁端401包括开关板410，该开关板被构造成能够在第一侧411上接收致动力并且在第二侧412上接收来自偏置销的偏置力。第一侧411可被构造成能够作为闩锁指状物302的滑动表面。可任选地添加边界或限制。在开关板410的第二侧412上示出了一个此类边界，其中卡扣431、432限制了开关板410相对于偏置销105的行程。通过控制边界诸如卡扣431、432的形状和放置，可将闩锁组件400的旋转保持在固定角度。开关板410可表征为具有U形梁形状。如果边界诸如卡扣431、432被包括在开关板410的两侧411、412上，则开关板410可表征为具有I形梁形状。另一边界被示出为以顶盖430的形式固定到第一闩锁端401。顶盖430可包括附接到开关板410或与该开关板一起形成的板。顶盖可限制闩锁指状物302的运动。

闩锁组件400包括位于主摇臂100第二侧上的闩锁孔104中的第二闩锁端402。如图3和图4中所示，闩锁孔104在主摇臂100的这一侧上被示出为具有切除构造。与主摇臂的另一侧不同，闩锁孔104在主摇臂的该侧上不具有完整的材料圆周。这允许空间供副摇臂200摆动到主摇臂100的覆盖区中。第二闩锁端402包括第一闩锁座421和第二闩锁座422。第一闩锁座421可以包括位于第二闩锁端402上的外部闩锁凸缘。该外部闩锁凸缘可以是可旋转体的表面。图3和图4中示出了圆形外表面，但也可以使用其他轮廓，诸如凹口、平面、凹槽等。为了在闩锁组件旋转时能够切换提升轮廓，使用可旋转体的形状的变化。在示例中，可旋转体的形状的变化包括第二闩锁端402中的凹部，以形成第二闩锁座422。

摇臂组件1、2还可包括副摇臂200。中心体201可被构造成能够通过装配在摇臂轴50周围的中心孔来围绕摇臂轴50旋转。从动件端203可从中心体201延伸。从动件端203可被构造成能够跟随凸轮轨道30上的旋转凸轮31。可在从动件端203中的轴承轴上构造辊230，或者可以使用挺杆结构。当凸轮31旋转时，它可以将阀门升程轮廓传递到副摇臂200，并且使其朝向主摇臂100摆动。副摇臂200可迫使主摇臂100在接触闩锁组件400时移动。力传递的定时以及因此传递到阀组件20的运动量可由开关板410的位置和第一闩锁座421或第二闩锁座422的对应位置来确定。

在图3中，闩锁延伸部204使闩锁杆244与第一闩锁阀座421接触，并且来自凸轮31的运动被传递到阀组件20。来自凸轮31的此类运动可意味着阀侧臂101在闩锁组件旋转至图3的第一位置时比在闩锁组件旋转至图4的第二位置时移动得更多。或者，来自凸轮31和闩锁组件400的此类运动可意味着当闩锁组件400处于图3的第一位置时，力仅被传递到阀侧臂101，但是当该闩锁组件处于图4的第二位置时，第二闩锁表面422的凹部的尺寸被设定成形成空动，并且副摇臂200与主摇臂100分离。在这种可选的分离过程中，反作用杆60、反作用弹簧71和从动件弹簧72可为摇臂组件1、2提供稳定性。

在图4中，闩锁杆244与主摇臂100分离。当凸轮31推动从动件端203时，闩锁杆244被对准以经过第一闩锁座421。或者闩锁杆可与第二闩锁座422接触，或者可在闩锁杆244朝向第二闩锁座422移动但不与其联接的情况下实现空动。在示例中，闩锁延伸部204和闩锁杆244由从中心体201延伸的材料块形成，但是可以通过使用其他形状来实现轻量化和材料减少。

摇臂组件1、2还可包括闩锁臂300。当闩锁组件400选择性地旋转时，闩锁杆244选择性地邻接第一闩锁座421或第二闩锁座422。闩锁臂300可包括可移动体301，该可移动体被构造成能够围绕摇臂轴50旋转，如通过包括中心孔305。闩锁指状物302可从可移动体301延伸。闩锁指状物302可以通过与可移动体301集成的材料连接而被加强和突出。闩锁指状物302可以是圆形的或以其他方式倒角的，以平滑地抵靠开关板410滑动。开关板410被构造成能够接收来自闩锁指状物302的致动力。致动力可被供应到从可移动体301延伸的致动配件308。致动配件308可包括被构造成能够接纳叉齿82的联接端以在致动配件308处形成力传递接合部的叉形端或其他夹持件318。

致动器80可连接到致动配件308。致动器80与致动配件308一起被构造成使可移动体301围绕摇臂轴50旋转，并且由此选择性地使闩锁指状物302抵靠开关板410的第一侧411滑动。控制箱84可包括机构诸如用于使杆81旋转的马达。叉齿82可以用柔性弹簧83连接到旋转杆81。当杆81旋转时，它可以移动致动配件308并且控制闩锁指状物302的位置。柔性弹簧83可被布置成即使当闩锁指状物302不能自由旋转时，诸如当凸轮31传递力并将副摇臂200压到主摇臂100上时，也允许杆81旋转。柔性弹簧83中的预加载可以布置成一旦凸轮31返回到基圆就移动可移动体301。致动器80可被致动以预加载闩锁臂300，从而一旦凸轮力允许就移动闩锁指状物302。因此，可以快速实现闩锁组件400的旋转。致动器80的位置及其力传递角度可基于设计约束来选择。

摇臂组件1、2可被构造有反作用杆60。从动件弹簧72可被偏置抵靠反作用杆60和从动件端203。从动件弹簧72可被构造成能够将闩锁杆244偏置远离第一闩锁座421和第二闩锁座422，使得当凸轮31返回到基圆时，闩锁组件400能够在没有来自副摇臂200的阻力的情况下进行切换。从动件弹簧72可被构造成能够当凸轮31到达基圆时，将副摇臂200偏置成不与主摇臂100接触。但是，旋转凸轮31的升程瓣部分可被构造成能够将闩锁杆244偏置朝向闩锁组件400。通过选择升程瓣部分和基圆部分，凸轮31能够在凸轮31旋转时选择副摇臂200的位置。可以说，从动件弹簧72将闩锁杆244偏置远离闩锁组件400，并且旋转凸轮31被构造成能够选择性地将闩锁杆244偏置朝向闩锁组件400。

在图6和图7的示例中，摇臂组件2还包括附加运动组件90。其他附加运动组件可以代替所示的运动组件。在示例中，由于阀组件20包括两个阀21、22，因此可以使用阀桥和阀桥中的通道来将可变阀致动技术共同地传递到两个阀以及单独地传递到这两个阀中的一个阀。在示例中，附加运动组件90与阀端102相邻。附加运动胶囊91可以将特殊的阀升程轮廓传递到阀21，该阀升程轮廓不是由阀端胶囊120传递到所述一对阀。例如，附加运动胶囊91可将发动机制动(EB)阀升程轮廓传递到阀21，而阀端胶囊120向阀21、22两者提供液压间隙功能。又如，阀端胶囊120可以在主升程轮廓与对两个阀21、22的气缸停用(CDA)空动功能之间切换，同时阀端胶囊120可以被切换以对阀21提供提前或延迟的阀关闭或打开功能(LIVC、EIVC、LEVO、EEVO、iEGR、NVO等)。可以实现与此兼容的其他可变阀致动技术。附加运动组件可包括附加运动弹簧97，该附加运动弹簧被偏置以将杠杆96推靠在反作用杆60上。杠杆96可以在联接件93处连接到臂92上。臂92可以相对于摇臂轴50构造。例如，可以从转让给本申请的申请人的US 2019/0107011中理解操作模式。

在另外的变型中，凸轮轨道30可以作为直列式或V型汽缸发动机的部分为若干或所有发动机汽缸所共用。在另外的方面，摇臂轴50可以是用于主摇臂100、副摇臂200和闩锁臂300的共同枢转位置，使得它们成一直线。在多缸发动机中，每个气缸可包括用于进气阀和排气阀中的一者或两者的主摇臂100、副摇臂200和闩锁臂300的分配。

通过思考说明书和实践本文所公开的示例，其他具体实施对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。

Claims (15)

1.一种摇臂组件，包括：

主摇臂，所述主摇臂包括：

被构造成能够围绕摇臂轴旋转的主体；

从所述主体延伸的阀端；

从所述主体延伸的反作用端；

位于所述主体与所述阀端之间的闩锁孔；和

从所述主体延伸的偏置销；和

闩锁组件，所述闩锁组件被构造成能够选择性地在所述闩锁孔中旋转，所述闩锁组件包括：

在所述主摇臂的第一侧上延伸出所述闩锁孔的第一闩锁端，所述第一闩锁端包括开关板，所述开关板被构造成能够在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来自所述偏置销的偏置力，其中所述偏置销将所述开关板偏置至预先确定的位置；和

在所述主摇臂的第二侧上的所述闩锁孔中的第二闩锁端，

所述第二闩锁端包括第一闩锁座和第二闩锁座。

2.根据权利要求1所述的摇臂组件，还包括：

副摇臂，所述副摇臂包括：

被构造成能够围绕所述摇臂轴旋转的中心体；

从所述中心体延伸的从动件端，所述从动件端被构造成能够跟随旋转凸轮；和

包括从所述中心体延伸的闩锁杆的闩锁延伸部。

3.根据权利要求2所述的摇臂组件，还包括闩锁臂，所述闩锁臂包括：

围绕所述摇臂轴的可移动体；和

从所述可移动体延伸的闩锁指状物。

4.根据权利要求3所述的摇臂组件，包括被构造成能够接收来自所述闩锁指状物的所述致动力的所述开关板。

5.根据权利要求4所述的摇臂组件，其中当所述闩锁组件选择性地旋转时，所述闩锁杆选择性地邻接所述第一闩锁座或所述第二闩锁座。

6.根据权利要求5所述的摇臂组件，其中所述第一闩锁座包括位于所述第二闩锁端上的外部闩锁凸缘，并且其中所述第二闩锁座包括位于所述第二闩锁端中的凹部。

7.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中所述闩锁臂包括从所述可移动体延伸的致动配件。

8.根据权利要求7所述的摇臂组件，还包括连接到所述致动配件的致动器，所述致动器与所述致动配件一起被构造成使所述可移动体围绕所述摇臂轴旋转，并且由此选择性地使所述闩锁指状物抵靠所述开关板滑动。

9.根据权利要求2所述的摇臂组件，还包括：

反作用杆；和

被偏置抵靠所述反作用杆和所述反作用端的反作用弹簧。

10.根据权利要求9所述的摇臂组件，还包括被偏置抵靠所述反作用杆和所述从动件端的从动件弹簧。

11.根据权利要求10所述的摇臂组件，其中所述从动件弹簧将所述闩锁杆偏置远离所述第一闩锁座和所述第二闩锁座，并且其中所述旋转凸轮被构造成能够选择性地将所述闩锁杆偏置朝向所述闩锁组件。

12.根据权利要求2所述的摇臂组件，还包括：

反作用杆；和

被偏置抵靠所述反作用杆和所述从动件端的从动件弹簧。

13.根据权利要求12所述的摇臂组件，其中所述从动件弹簧将所述闩锁杆偏置远离所述闩锁组件。

14.根据权利要求12所述的摇臂组件，其中所述旋转凸轮被构造成能够选择性地将所述闩锁杆偏置朝向所述闩锁组件。

15.根据权利要求1或2所述的摇臂组件，还包括与所述阀端相邻的附加运动组件。