CN112585337A - 具有两级闩锁销的停闭摇臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摇臂组件，该摇臂组件包括：气门侧摇臂部分；凸轮侧摇臂部分，该凸轮侧摇臂部分被配置为相对于该气门侧摇臂部分选择性地旋转；和闩锁销组件，该闩锁销组件设置在该气门侧摇臂部分中和该凸轮侧摇臂部分中。该闩锁销组件的各部分被配置为移动，使得当该凸轮侧摇臂部分选择性地旋转时，该气门侧摇臂部分在全升程模式、部分升程模式和空动升程模式之间切换。

Description

具有两级闩锁销的停闭摇臂

技术领域

本公开整体涉及用于气门机构组件的摇臂组件，并且更具体地涉及具有用于停闭摇臂组件的机械闩锁销的摇臂组件，该摇臂组件能够实现全升程、部分升程或零升程。

背景技术

许多内燃机利用摇臂将凸轮的旋转运动传递到适于打开和关闭发动机气门的线性运动。停闭摇臂包括允许选择性地启用和停闭摇臂的机构。在停闭状态下，摇臂可表现出空动移动。为了从停闭状态返回到启用状态，该机构可能要求摇臂处于特定位置或在停闭状态下(诸如在间隙调整器过度泵升期间)进行某些无约束移动时可能不容易实现的位置范围内。

本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本背景技术部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

发明内容

本文所公开的方法通过一种摇臂组件克服了上述缺点并且改善了本领域，该摇臂组件包括：气门侧摇臂部分；凸轮侧摇臂部分，该凸轮侧摇臂部分被配置为相对于气门侧摇臂部分选择性地旋转；和闩锁销组件，该闩锁销组件设置在气门侧摇臂部分中和凸轮侧摇臂部分中。闩锁销组件的各部分被配置为移动，使得当凸轮侧摇臂部分选择性地旋转时，气门侧摇臂部分在全升程模式、部分升程模式和空动升程模式之间切换。

闩锁销组件包括设置在气门侧摇臂部分中的主闩锁销组件，与设置在凸轮侧摇臂部分中的辅助闩锁销组件相对。气门侧摇臂部分包括气门侧主体中的主油控制腔，并且主闩锁销组件被配置为伸缩式套叠进入和离开主油控制腔。主闩锁销组件包括嵌套在主油控制腔的通道中的第一主销和嵌套在第一主销的通道中的第二主销。气门侧主体包括油道，该油道被配置为向主油控制腔供应油压。第一偏置构件被配置为将第二主销偏置离开第一主销。

凸轮侧摇臂部分包括凸轮侧主体中的辅助油控制腔，并且辅助闩锁销组件被配置为伸缩式套叠进入和离开辅助油控制腔。辅助闩锁销组件包括嵌套在辅助油控制腔的通道中的第一辅助销和嵌套在第一辅助销的通道中的第二辅助销。凸轮侧主体包括油道，该油道被配置为向辅助油控制腔供应油压。气门侧主体中的油道被配置为向凸轮侧主体中的油道供应油压。第二偏置构件被配置为将第一辅助销偏置离开凸轮侧摇臂部分。气门侧摇臂部分包括围绕主闩锁销组件的边沿，并且辅助闩锁销组件被配置为伸缩式套叠离开凸轮侧摇臂部分并且进入边沿。辅助闩锁销组件的一部分被配置为伸缩式套叠离开凸轮侧摇臂部分并且进入主闩锁销组件的一部分。

摇臂组件可被配置为其中凸轮侧摇臂部分包括凸轮侧主体中的辅助油控制腔，其中辅助闩锁销组件包括嵌套在辅助油控制腔的通道中的第一辅助销和嵌套在第一辅助销的通道中的第二辅助销，并且其中第二辅助销被配置为伸缩式套叠离开第一辅助销的通道并且进入第一辅助销的通道。

凸轮侧摇臂部分可被配置为当主闩锁销组件在空动升程模式下与辅助闩锁销组件相对时枢转经过气门侧摇臂部分。

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。

应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不是对要求保护的发明的限制。

附图说明

图1是根据本公开的一个示例构造的具有闩锁销的摇臂组件的透视图；

图2是图1的摇臂组件的闩锁销组件的透视图；

图3是图2的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于正常升程；

图4是图3的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于排气门提前打开(EEVO)升程；

图5是图3的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于停闭升程；

图6是示出根据本公开的一个示例的EEVO、驱动和空动升程曲线的曲线图；

图7是根据本公开的附加特征构造的闩锁销组件的剖视图；

图8是图7的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于正常升程位置，其中闩锁部分地接合；

图9是图7的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于主控制活动状态，其中闩锁脱离；

图10是图7的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于主控制活动状态，其中闩锁脱离并且其中气门侧摇臂部分相对于凸轮侧摇臂部分移动；

图11是图7的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于辅助控制活动状态，其中闩锁完全接合；并且

图12是图7的闩锁销组件的剖视图，并且该闩锁销组件被示出为处于辅助控制活动状态，其中闩锁完全接合并且气门侧摇臂部分相对于凸轮侧摇臂部分移动。

具体实施方式

现在将详细参考附图中的示出的示例。诸如“左”和“右”的方向性附图标记是为了易于参考附图。

参考图1，摇臂组件10被示出为包括气门侧摇臂部分12和凸轮侧摇臂部分14。闩锁销组件20在各种位置之间移动以实现不同的操作条件。闩锁销组件20作为用于停闭摇臂组件10的机械闩锁销操作。就这一点而言，摇臂组件10能够实现全升程、部分升程或零升程。

摇臂组件10被示出为III型中心枢轴。其可包括滚柱轴承9，该滚柱轴承位于轴承轴线8上，以用于与凸轮轨道交接。凸轮轨道上的凸轮凸角可向摇臂组件10赋予气门升程曲线。挺杆界面可替代滚柱轴承9和轴承轴线8。

凸轮侧摇臂部分14和气门侧摇臂部分12可围绕枢轴7相对于彼此枢转。或者，凸轮侧摇臂部分14和气门侧摇臂部分12的枢轴位置可围绕摇轴孔3共用，如通过使凸轮侧摇臂部分14的材料围绕摇轴孔延伸并消除枢轴7来实现。

弹簧6可偏置在凸轮侧摇臂部分14和气门侧摇臂部分12之间。当闩锁销组件20被配置用于空动时，弹簧可实现空动气门升程曲线，包括零升程曲线，如下文更详细地描述。

气门侧摇臂部分12可包括多个附加方面，诸如间隙调整器、停闭密封舱、发动机制动密封舱等，如通过插入件5来实现。发动机气门杆可在象脚(e脚)4等处直接或间接连接，并且可使用气门桥和其他气门连接件。

摇轴孔3可联接到摇轴，并且摇轴可被配置为向摇臂组件10供应加压控制流体。然后，内部油道200-204可供应控制流体。例如，根据插入件5，油道202可供应控制流体以实现插入件5中的液压间隙调整，或者实现发动机制动或气缸停缸功能。气门侧摇臂部分12的气门侧闩锁主体240中的油道200可将控制流体供应到闩锁销组件20。凸轮侧闩锁体242中的油道201可供应单独的控制流体。油道200-202连接以接收来自摇轴孔3的流体，并且油道203、204可被成形用于附加功能，诸如EEVO(排气门提前打开)控制流体。可将油道200-204钻孔或浇铸或以其他方式形成到摇臂组件10中，并且在一些替代方案中，可使用柱塞1来流体密封油道的端部，如针对图1中的油道200所示。或者，可通过柱塞形成受控的泄漏路径，如图2所示。

在凸轮侧摇臂部分14中限定狭槽30。闩锁销组件20以正常闩锁的方式接合狭槽30，并且允许在脱离时空动，并且还以本文称为部分接合的方式接合。狭槽30在一侧上(在气门侧摇臂部分12的主体部分240中示出)包括主油控制腔70。在狭槽30的另一侧上(在凸轮侧摇臂部分14的主体部分242中示出)形成辅助油控制腔72。闩锁销组件20嵌套在狭槽30中并且包括伸缩式套叠方面以与通道440、540、4400、5400、701、722、1701、1722和边沿401、402、4010、4020交接，以向联接到摇臂的一个或多个气门提供至少两个气门升程曲线，并且提供至少三个气门升程曲线。

现在参考图3，闩锁销组件20一般包括主闩锁销组件40和辅助闩锁销组件42。主闩锁销组件40一般包括第一主销44和第二主销46。辅助闩锁销组件42一般包括第一辅助销54和第二辅助销56。当从图3观察时，第一偏置构件60将第二主销46向右推向辅助闩锁销组件42。当从图4观察时，第二偏置构件62将第一辅助销54向左推向主闩锁销组件40。锁环66定位在盲孔68中，第二偏置构件62抵靠该盲孔偏置。主闩锁销组件40嵌套在主油控制腔70中。辅助闩锁销组件42嵌套在辅助油控制腔72中。

在图3中，第一主销44的第一端部441可邻接油控制腔70的后壁1700。第二主销54的第一端部541可邻接油控制腔72的后壁1720。第一主销44的第二端部442可邻接第二主销54的第二端部542。如通过比较附图所示，第一主销44被布置成响应于从油道200到压盖220的油压以及响应于来自第二主销54的相对压力而伸缩式套叠进入和离开油控制腔70的通道701。第二主销54可伸缩式套叠进入和离开辅助油控制腔72的通道722。第二偏置构件可被设计成具有将第二主销54偏置离开油控制腔72的力，并且进一步的油控制可导致第二主销56伸缩式套叠离开第二主销54的第二通道540并且朝向(图3)或进入(图4)第一主销44中的主通道440。

第一辅助销46的向外表面462可通过腔461中的第一偏置构件60朝向辅助闩锁销组件42偏置。第二辅助销56的向外表面562可通过第二偏置构件62并且通过到与辅助油控制腔72连通的压盖的油压朝向主闩锁销组件40偏置。盲孔68可由油道201进油。锁环66可安置第二辅助销56。并且，辅助销56可通过到第二主销46的油压而与辅助通道540相对并定位在辅助通道中。

参考图3和图4，可在主油压被供应到主油腔70和辅助油腔72的情况下，将正常升程模式传送到与摇臂组件10相连的气门。在正常升程模式下，辅助闩锁销组件42可在通道701的边沿中在边沿的第一侧401和第二侧402之间穿梭。抵靠滚柱轴承9滚动的凸轮将气门升程曲线传送到摇臂，并且边沿曲线传送气门升程曲线的另一属性。在图4中，对于EEVO升程模式，当加压油被递送到辅助油控制腔72时，则第二辅助销56通过伸缩式套叠离开通道540并且进入通道440而移动成与第一主销44接合。在图4中，辅助闩锁销组件42(其通过与第二辅助销的伸缩式套叠关系而锁定并且被第一主销44限制行程)不能从边沿的侧401穿梭到侧402，并且在邻近边沿401处被锁定。因此，通过控制闩锁销组件20来传送至少两种气门升程模式。为了添加第三气门升程模式，将加压油递送到主油控制腔70，并且使第二辅助销56向右回缩。在图5的停闭升程模式下，允许气门侧摇臂部分12和凸轮侧摇臂部分14相对于彼此枢转。停闭升程模式也可称为“空动”升程模式或“零升程”模式，因为从凸轮侧摇臂部分14的凸轮凸角到滚柱轴承9的升程曲线没有传递到气门侧摇臂部分12。当闩锁销组件20没有将凸轮凸角运动从凸轮侧摇臂部分14传递到气门侧摇臂部分12时，气门侧摇臂部分“空动”。

比较图3至图5，可以看出，通道701的边沿不必是同心的，甚至不必是圆形的。侧401可比侧402更靠近或更远离通道701的中心点。侧402可比侧401与通道701的中心相距更大或更小。另选地，边沿可定位在凸轮侧主体部分242上而不是气门侧主体部分240上。比较图11和图13，气门侧摇臂部分112相对于凸轮侧摇臂部分114移动，并且这也显示出边沿的侧4010、4020的益处。可控制边沿形状以决定气门升程曲线。当第一辅助销54、154被配置为在凸轮侧摇臂部分运动期间跨在边沿区域中时，边沿的形状可修改由凸轮凸角2传送的气门升程曲线。

现在参考图7至图12，示出了根据本公开的另一示例构造的摇臂组件，并且整体以参考号110标识。摇臂组件110可与上述摇臂10类似地构造，其中类似的附图标号用于表示类似的部件。摇臂组件110一般包括气门侧摇臂部分112和凸轮侧摇臂部分114。闩锁销组件120在各种位置之间移动以实现不同的操作条件。闩锁销组件120作为机械闩锁销操作，以用于停闭摇臂组件110。就这一点而言，摇臂组件110能够实现全升程、部分升程或零升程。

第一辅助销146的向外表面1462可通过第一偏置构件160朝向辅助闩锁销组件142偏置。第二辅助销156的向外表面1562可通过第二偏置构件162并且通过到与辅助油控制腔172连通的压盖的油压朝向主闩锁销组件140偏置。盲孔168可由油道201进油。锁环166可安置第二辅助销156。并且，辅助销156可通过到第二主销146的油压而与辅助通道1540相对并定位在辅助通道中。

在图8中，第一主销144的第一端部1441可邻接油控制腔170的后壁1700。第二主销154的第一端部1541可与油控制腔172的后壁1720保持距离，使得第一主销144的第二端部1442可邻接第二主销154的第二端部1542。第一主销144可用作用于限制辅助闩锁销组件142突起到第一闩锁销组件140中的行程极限。

转到图6，可描述边沿和闩锁销组件的益处。凸轮凸角2上的凸轮曲线可向摇臂组件10、110赋予气门升程曲线。凸轮凸角2的形状和用于形成III型中心枢轴气门机构的设置的形状可用于压在滚柱轴承9上，该滚柱轴承可另选地为挺杆。凸轮凸角2可被设计成向凸轮侧摇臂部分14、114赋予指定的运动。然后，可通过控制本文所公开的闩锁组件来修改指定的运动，并通过边沿的设计来进一步修改指定的运动。启用了多个可变气门致动(VVA)升程模式，诸如发动机制动(EB)、气缸停缸(CDA)、排气门提前打开(EEVO)、进气门延迟关闭(LIVC)、内部排气再循环(iEGR)、进气再充量(iRC)等。

参考图4、图6和图12，全升程模式(即由作用于凸轮侧摇臂部分14、114的凸轮凸角2赋予的最大或最高升程)从凸轮凸角2通过闩锁销组件传递到凸轮侧摇臂部分14或114，并且传递到气门侧摇臂部分12、112。与摇臂组件10、110相连的气门将表现出图6的EEVO虚线曲线。第二辅助销56、156的至少一部分伸缩式套叠进入第一主销44、144的内部通道440、1440的至少一部分。这将第二主销46、146推向主油腔70的基部1700。气门侧摇臂部分12、112的位置相对于凸轮侧摇臂部分14、114锁定，并且凸轮侧摇臂部分14、114传递来自凸轮凸角2的所有运动。在该示例中，传递比图6所示的驱动升程模式更高且更宽的EEVO升程曲线。

参考图3和图8，另一气门升程模式可以是由图6中的虚线驱动线指示的部分升程曲线。其可对应于“正常”或“标称”升程模式，但其也可对应于低升程模式或其他VVA技术，并且所赋予的第一升程模式可被指定为“正常”或“标称”。在该示例中，期望“失去”延长排气门的打开的运动。因此，边沿大小和形状被选择为得到图6所示的“空动”。排气门的延迟关闭、气门升程的额外高度以及排气门的提前打开是可通过控制闩锁销组件参数和狭槽30参数而“失去”的所有方面。辅助闩锁销组件42、142可在边沿中在侧401和402、4010和4020之间移位，使得当凸轮凸角2按压在凸轮侧摇臂部分上时，运动的该部分变成“空动”。因此，当第一辅助销54、154和第二辅助销56、156跨在边沿中时，可选择边沿以从凸轮凸角运动中减去。通过控制第二偏置构件62、162和第一偏置构件60、160的弹簧力，闩锁销组件可被设计成使得第一主销44、144和第二主销46、146被压回以露出边沿，而边沿缺乏施加到压盖220、221的足够油压来克服第二偏置构件62、162的弹簧力。

图5和图10中示出了另一种“空动”。在适于气缸停缸(CDA)升程模式的这种空动中，没有凸轮凸角运动被传递到气门侧摇臂部分12、112。到油腔70、170的油压将第二主要销46、146推向辅助闩锁销组件42。第二主销46、146可抵靠锁环68、168安置。当退出全升程模式时，这可包括推动第二辅助销56、156离开第一主销44、144并且返回到第一辅助销54、154中。对第二油腔72、172的油控制可包括低压或无压力条件，而对主油腔70、170的油控制可包括更高的油压。由于到相对的第一辅助销54、154的油压以及由于来自辅助闩锁销组件42、142的松弛力，第一主要销44、144也可移动。在辅助闩锁销组件42、142被压回并且嵌套在辅助油腔72、172中的情况下，凸轮侧摇臂部分14、142可移动而不会将任何运动传递到气门侧摇臂部分14、142。然后，针对相连的气门停闭气门运动。

通过思考说明书和实践本文所公开的示例，其他实施方式对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。提供上述说明的目的是为了进行说明。这并非旨在是详尽性的。特定示例的各个元件或特征并不专用于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的，并且可在所公开的其他示例中使用。

Claims (15)

1.一种摇臂组件，所述摇臂组件包括：

气门侧摇臂部分；

凸轮侧摇臂部分，所述凸轮侧摇臂部分被配置为相对于所述气门侧摇臂部分选择性地旋转；以及

闩锁销组件，所述闩锁销组件设置在所述气门侧摇臂部分中和所述凸轮侧摇臂部分中，其中所述闩锁销组件的各部分被配置为移动，使得当所述凸轮侧摇臂部分选择性地旋转时，所述气门侧摇臂部分在全升程模式、部分升程模式和空动升程模式之间切换。

2.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述闩锁销组件包括主闩锁销组件，所述主闩锁销组件设置在所述气门侧摇臂部分中，与设置在所述凸轮侧摇臂部分中的辅助闩锁销组件相对。

3.根据权利要求2所述的摇臂组件，其中所述气门侧摇臂部分包括气门侧主体中的主油控制腔，并且其中所述主闩锁销组件被配置为伸缩式套叠进入和离开所述主油控制腔。

4.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中所述主闩锁销组件包括嵌套在所述主油控制腔的通道中的第一主销和嵌套在所述第一主销的通道中的第二主销。

5.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中所述气门侧主体包括油道，所述油道被配置为向所述主油控制腔供应油压。

6.根据权利要求4所述的摇臂组件，所述摇臂组件还包括第一偏置构件，所述第一偏置构件被配置为将所述第二主销偏置离开所述第一主销。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的摇臂组件，其中所述凸轮侧摇臂部分包括凸轮侧主体中的辅助油控制腔，并且其中所述辅助闩锁销组件被配置为伸缩式套叠进入和离开所述辅助油控制腔。

8.根据权利要求7所述的摇臂组件，其中所述辅助闩锁销组件包括嵌套在所述辅助油控制腔的通道中的第一辅助销和嵌套在所述第一辅助销的通道中的第二辅助销。

9.根据权利要求7所述的摇臂组件，其中所述凸轮侧主体包括油道，所述油道被配置为向所述辅助油控制腔供应油压。

10.根据权利要求9所述的摇臂组件，其中所述气门侧主体中的所述油道被配置为向所述凸轮侧主体中的所述油道供应油压。

11.根据权利要求7所述的摇臂组件，所述摇臂组件还包括第二偏置构件，所述第二偏置构件被配置为将所述第一辅助销偏置离开所述凸轮侧摇臂部分。

12.根据权利要求9所述的摇臂组件，其中所述气门侧摇臂部分包括围绕所述主闩锁销组件的边沿，并且其中所述辅助闩锁销组件被配置为伸缩式套叠离开所述凸轮侧摇臂部分并且进入所述边沿。

13.根据权利要求9所述的摇臂组件，其中所述辅助闩锁销组件的一部分被配置为伸缩式套叠离开所述凸轮侧摇臂部分并且进入所述主闩锁销组件的一部分。

14.根据权利要求4所述的摇臂组件，其中所述凸轮侧摇臂部分包括凸轮侧主体中的辅助油控制腔，其中所述辅助闩锁销组件包括嵌套在所述辅助油控制腔的通道中的第一辅助销和嵌套在所述第一辅助销的通道中的第二辅助销，并且其中所述第二辅助销被配置为伸缩式套叠离开所述第一辅助销的所述通道并且进入所述第一主销的所述通道。

15.根据权利要求2所述的摇臂组件，其中所述凸轮侧摇臂部分被配置为当所述主闩锁销组件在所述空动升程模式下与所述辅助闩锁销组件相对时枢转经过所述气门侧摇臂部分。

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