CN204082243U - 一种可变气门压杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变气门压杆，包括外摇臂、内摇臂、锁销、锁销弹簧、复位弹簧座、定位销、复位弹簧、油枪堵头和滚轮组件，其中：外摇臂的一端为底部带圆弧缺口的端部，另一端为开放式叉口端，在外摇臂叉口端设外摇臂定位销安装孔，外摇臂侧壁上设外摇臂滚轮组件安装孔，外摇臂侧壁通过外摇臂限位面与端部连接；内摇臂具有第一端部和第二端部，第一端部上设球坑、锁销安装孔和限位凸台；第二端部上设复位弹簧安装孔和内摇臂定位销安装孔，内摇臂的中部设内摇臂滚轮组件安装孔。本实用新型可变气门压杆结构简洁可靠、性能稳定，提高了锁销的使用寿命。

Description

一种可变气门压杆

技术领域

本实用新型涉及一种可变气门压杆，特别是涉及一种用于两级可变气门升程的两级可变压杆，属于气门升程系统技术领域。

背景技术

可变气门升程系统在新型汽车发动机上得到广范应用，它使发动机在高速区和低速区都能得到满足需求，从而可提升发动机高速功率，降低低速下的油耗，提高燃油经济性。可变气门压杆是可变气门升程系统中的重要部件，根据发动机控制系统发出的控制信号来切换可变气门压杆的两种状态，达到控制气门升程的目的。

现有的可变气门升程系统存在以下一些不足之处。

1.现有的可变压杆在锁止状态时，锁销均处于悬空状态，使得其强度不能满足可靠性。

2.现有的可变压杆在两种工作状态下，没有机油直接进行润滑，使得运动接触面易产生磨损，不能满足其机构的耐久特性。

3. 现有的可变压杆的整体结构复杂，对各零件的技术要求较高，使得制造成本居高不下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种可变气门压杆，解决现有气门压杆结构不够稳定，强度不能够满足可靠性要求，有益没有机油直接进行润滑，使得运动接触面易产生磨损，不能够满足其机构的耐久特性，使用寿命不高，以及现有的可变压杆的制造成本高的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现：一种可变气门压杆，包括实现气门高升程的外摇臂、实现气门低升程的内摇臂、锁销、锁销弹簧、复位弹簧座、定位销、复位弹簧、油枪堵头和滚轮组件，其中：外摇臂的一端为底部带圆弧缺口的端部，另一端为开放式叉口端，在外摇臂叉口端设外摇臂定位销安装孔，外摇臂侧壁上设外摇臂滚轮组件安装孔，外摇臂侧壁通过外摇臂限位面与端部连接；内摇臂具有第一端部和第二端部，第一端部上设球坑、锁销安装孔和限位凸台；第二端部上设复位弹簧安装孔和内摇臂定位销安装孔，内摇臂的中部设内摇臂滚轮组件安装孔；第一端部的两侧面设限位凸台，该限位凸台与外摇臂限位面配合，形成外摇臂的复位定位机构；锁销安装孔内安装锁销、锁销弹簧和油枪堵头，复位弹簧安装孔内安装复位弹簧和复位弹簧座；滚轮组件穿过外摇臂滚轮组件安装孔和内摇臂滚轮组件安装孔，定位销穿过外摇臂定位销安装孔和内摇臂定位销安装孔将外摇臂和内摇臂连接，内摇臂和外摇臂以定位销为枢轴线转动。

作为一种优选方式，外摇臂的端部内表面呈圆弧状，内摇臂的第一端部上设与该圆弧状相应的内摇臂圆弧面，外摇臂的端部内表面及内摇臂圆弧面的中心轴线均与定位销安装孔同轴，端部内表面的直径大于内摇臂圆弧的直径。

作为一种优选方式，锁销安装孔的轴线与圆弧缺口平行，并与圆弧转动方向呈一锐角。

作为一种优选方式，外摇臂叉口端的两个端部通过支撑横梁连接，支撑横梁连接外摇臂的两侧，支撑横梁表面与复位弹簧座的底面接触，并支撑。

作为一种优选方式，外摇臂侧壁的内表面宽度大于内摇臂侧壁的外表面宽度。

本实用新型涉及的运动过程如下：

气门低升程过程：外摇臂和内摇臂中的锁销安装孔的油腔内无油压，锁销在锁销弹簧的作用下缩回在锁销安装孔内，此时压杆处于解锁状态，内，外摇臂可相对转动。中间低升程凸轮叶片与滚轮组件滚动接触，两侧高升程凸轮叶片与外摇臂圆弧面滑动接触。在凸轮轴下压压杆，并驱动气门时，两侧高升程凸轮叶片下压外摇臂，同时压缩复位弹簧，由于内、外摇臂可相对分离，而挺柱和气门直接与内摇臂接触，因此外摇臂的运动不能够驱动气门运动。同时，凸轮轴中间低升程凸轮叶片直接驱动滚轮组件，带动内摇臂驱动气门运动，从而实现气门低升程。

气门高升程过程：发动机通过指状液压挺柱向外摇臂和内摇臂中的锁销安装孔内供给油压，驱动锁销伸出锁销安装孔，同时压缩锁销弹簧。锁销与外摇臂圆弧缺口配合，实现内、外摇臂锁止，即是内、外摇臂相对固定。当凸轮轴两侧高升程凸轮叶片驱动外摇臂时，间接驱动内摇臂，实现气门高升程。此时，内摇臂与中间低升程凸轮叶片处于分离状态。

内、外摇臂锁止过程：当凸轮轴基圆与压杆的内、外摇臂接触时，外摇臂在复位弹簧的作用下向上运动，当其两侧壁上的限位面与内摇臂上的限位凸台接触时，外摇臂处于复位位置。此时，锁销可在液压作用下顺利伸出锁销安装孔，并与外摇臂圆弧缺口配合，实现压杆锁止。

内、外摇臂锁止过程：凸轮轴基圆与压杆的内、外摇臂接触时，锁销弹簧力大于液压，锁销能够在锁销弹簧力作用下缩回锁销安装孔，实现压杆解锁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型可变气门压杆结构简洁可靠、性能稳定，具备如下的优点：

1.   该可变气门压杆能够配合两侧为高升程、中间低升程的凸轮轴的运动；使得中间低升程凸轮叶片与滚轮组件接触，在工作过程中形成滚动接触，提高了压杆的使用寿命；

2.   通过调节锁销伸出方向的轴线角度，以及将内、外摇臂相对运动的端面设计为圆弧状，使得锁销与外摇臂对运动方向相对的面在锁止时完全与锁销孔侧壁接触，提高了锁销的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型可变气门压杆的总成示意图；

图2是本实用新型可变气门压杆总成剖面示意图；

图3是本实用新型可变气门压杆外摇臂示意图；

图4是本实用新型可变气门压杆内摇臂示意图；

图5是本实用新型可变气门压杆复位装置示意图；

图6是本实用新型可变气门压杆锁销锁止状态示意图；

图7是本实用新型可变气门压杆零件爆炸图。

图中标记：气门压杆总成1，  外摇臂2， 内摇臂3，  锁销4，   锁销弹簧5，   复位弹簧座6，复位弹簧座的底面6-1，  定位销7，   复位弹簧8，   油枪堵头9，     滚轮组件10；

外摇臂侧壁2-1，   支撑横梁2-2，   外摇臂定位销安装孔2-3，   外摇臂滚轮组件安装孔2-4，   圆弧缺口2-5，   外摇臂上下限位面2-6，   端部2-7，   外摇臂左右限位面2-8，  支撑横梁表面2-9，   端部内表面2-10，  锁销安装孔3-1，   内摇臂滚轮组件安装孔3-2，    复位弹簧安装孔3-3，    内摇臂定位销安装孔3-4，    内摇臂侧壁3-5，   第一端部3-6，   内摇臂圆弧面3-7，   限位凸台3-8，    球坑3-9，    第二端部3-10。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

如图1-7所示，本实用新型可变气门压杆包括气门压杆总成1，该气门压杆总成1包括实现气门高升程的外摇臂2、实现气门低升程的内摇臂3、锁销4、锁销弹簧5、复位弹簧座6、定位销7、复位弹簧8、油枪堵头9和滚轮组件10。

其中：外摇臂2的一端为底部带圆弧缺口2-5的端部2-7，另一端为开放式叉口端，在外摇臂叉口端设外摇臂定位销安装孔2-3，外摇臂侧壁2-1上设外摇臂滚轮组件安装孔2-4，外摇臂侧壁2-1通过外摇臂限位面2-6与端部2-7连接。

内摇臂3具有第一端部3-6和第二端部3-10，第一端部3-6上设球坑3-9、锁销安装孔3-1和限位凸台3-8；第二端部3-10上设复位弹簧安装孔3-3和内摇臂定位销安装孔3-4，内摇臂3的中部设内摇臂滚轮组件安装孔3-2；第一端部3-6的两侧面设限位凸台3-8，该限位凸台3-8与外摇臂限位面2-6配合，形成外摇臂的复位定位机构，此定位结构使得可变气门压杆的锁销间隙一定，保证锁销机构的自由伸缩。

锁销安装孔3-1内安装锁销4、锁销弹簧5套在锁销4上、油枪堵头9过盈装配在锁销安装孔口，从而形成锁销结构，保证切换功能的实现。复位弹簧安装孔3-3内安装复位弹簧8和复位弹簧座6间隙配合放置于弹簧安装孔内，使得外摇臂摆动位置在弹簧里作用下回复初始位置。滚轮组件10穿过外摇臂滚轮组件安装孔2-4和内摇臂滚轮组件安装孔3-2，定位销7穿过外摇臂定位销安装孔2-3和内摇臂定位销安装孔3-4将外摇臂2和内摇臂3连接，内摇臂3和外摇臂2以定位销7为枢轴线转动，保证外摇臂旋转是以定位销7为中心旋转，使其满足可变气门压杆不同状态切换的需要。

外摇臂2的端部内表面2-10呈圆弧状，内摇臂3的第一端部3-6上设与该圆弧状相应的内摇臂圆弧面3-7，外摇臂2的端部内表面2-10及内摇臂圆弧面3-7的中心轴线均与定位销安装孔3-4同轴，端部内表面2-10的直径大于内摇臂圆弧3-7的直径；外摇臂侧壁2-1的内表面宽度大于内摇臂侧壁3-5的外表面宽度，保证可变气门压杆在切换状态的运动构成中不干涉。

锁销安装孔3-1的轴线与圆弧缺口2-5平行，并与圆弧转动方向呈一锐角，锐角的角度为15-75度为佳，使得外摇臂在摆动过程中不与内摇臂干涉。

外摇臂叉口端的两个端部通过支撑横梁2-2连接，支撑横梁2-2连接外摇臂2的两侧，支撑横梁表面2-9与复位弹簧座6的底面6-1接触，并支撑，保证了结构强度，满足了复位机构需要的安装空间。

摇臂在发动机上一端与挺柱相接触，另一端与气门相接触，凸轮轴驱动两级可变摇臂以打开气门时，当锁销结构未工作时，内、外摇臂是相对分离的，可绕定位销相对转动，并在复位弹簧的作用下回到摇臂解锁和锁止的临界位置。复位弹簧释放势能，通过外摇臂上的支撑横梁驱动外摇臂复位。此时，指状液压挺柱提供液压，驱动锁销运动，压缩锁销弹簧，并伸出锁销安装孔，与外摇臂上的圆形缺口配合，实现摇臂的锁止状态。挺柱液压后，锁销弹簧释放势能，驱动锁销缩回锁销孔，实现摇臂解锁状态。

本实用新型的实现过程如下：

低升程：当曲轴转速低于某一指定值，凸轮轴叶片基圆与压杆接触，此时外摇臂2的圆弧缺口2-5不对锁销4施加压力。指状液压挺柱不向内摇臂3的锁销安装孔3-1内的油腔供给油压，锁销4在锁销弹簧5力的作用下退回锁销安装孔3-1内，实现解锁。凸轮轴旋转，当凸轮叶片开始下压压杆，由于内、外摇臂处于解锁状态，外摇臂可相对于内摇臂旋转。因此，当两侧高升程凸轮叶片下压外摇臂时，不会引起内摇臂驱动气门运动。但外摇臂会通过支撑横梁2-2压缩复位弹簧8，形成势能，为外摇臂复位积蓄能量。当中间低升程凸轮叶片通过滚轮组件下压内摇臂时，能够直接驱动气门运动，形成气门的低升程运动。完成气门升程后，气门弹簧推动气门关闭，同时带动内摇臂3复位。外摇臂2则在复位弹簧8力及内摇臂3上的限位凸台3-8共同作用下，恢复到指定位置。

高升程：当曲轴转速高于某一指定值，凸轮轴凸轮叶片基圆与压杆接触。此时，外摇臂2相对于内摇臂3处于复位位置，锁销安装孔3-1与圆弧缺口2-5对齐。指状液压挺柱向锁销安装孔3-1内供给压力，锁销被推出锁销安装孔3-1，并与圆弧缺口2-5配合，实现内、外摇臂锁止，此时内、外摇臂相对固定。凸轮轴旋转，两侧高升程凸轮叶片驱动外摇臂2，间接驱动内摇臂3运动，从而驱动气门运动，形成气门高升程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可变气门压杆，包括实现气门高升程的外摇臂（2）、实现气门低升程的内摇臂（3）、锁销（4）、锁销弹簧（5）、复位弹簧座（6）、定位销（7）、复位弹簧（8）、油枪堵头（9）和滚轮组件（10），其特征在于：外摇臂（2）的一端为底部带圆弧缺口（2-5）的端部（2-7），另一端为开放式叉口端，在外摇臂叉口端设外摇臂定位销安装孔（2-3），外摇臂侧壁（2-1）上设外摇臂滚轮组件安装孔（2-4），外摇臂侧壁（2-1）通过外摇臂限位面（2-6）与端部（2-7）连接；内摇臂（3）具有第一端部（3-6）和第二端部（3-10），第一端部（3-6）上设球坑（3-9）、锁销安装孔（3-1）和限位凸台（3-8）；第二端部（3-10）上设复位弹簧安装孔（3-3）和内摇臂定位销安装孔（3-4），内摇臂（3）的中部设内摇臂滚轮组件安装孔（3-2）；第一端部（3-6）的两侧面设限位凸台（3-8），该限位凸台（3-8）与外摇臂限位面（2-6）配合，形成外摇臂的复位定位机构；锁销安装孔（3-1）内安装锁销（4）、锁销弹簧（5）和油枪堵头（9），复位弹簧安装孔（3-3）内安装复位弹簧（8）和复位弹簧座（6）；滚轮组件（10）穿过外摇臂滚轮组件安装孔（2-4）和内摇臂滚轮组件安装孔（3-2），定位销（7）穿过外摇臂定位销安装孔（2-3）和内摇臂定位销安装孔（3-4）将外摇臂（2）和内摇臂（3）连接，内摇臂（3）和外摇臂（2）以定位销（7）为枢轴线转动。

2.如权利要求1所述的可变气门压杆，其特征在于：外摇臂（2）的端部内表面（2-10）呈圆弧状，内摇臂（3）的第一端部（3-6）上设与该圆弧状相应的内摇臂圆弧面（3-7），外摇臂（2）的端部内表面（2-10）及内摇臂圆弧面（3-7）的中心轴线均与定位销安装孔（3-4）同轴，端部内表面（2-10）的直径大于内摇臂圆弧（3-7）的直径。

3.如权利要求2所述的可变气门压杆，其特征在于：锁销安装孔（3-1）的轴线与圆弧缺口（2-5）平行，并与圆弧转动方向呈一锐角。

4.如权利要求1所述的可变气门压杆，其特征在于：外摇臂叉口端的两个端部通过支撑横梁（2-2）连接，支撑横梁（2-2）连接外摇臂（2）的两侧，支撑横梁表面（2-9）与复位弹簧座（6）的底面（6-1）接触，并支撑。

5.如权利要求1所述的可变气门压杆，其特征在于：外摇臂侧壁（2-1）的内表面宽度大于内摇臂侧壁（3-5）的外表面宽度。