可变气门升程装置的制作方法

本申请要求2015年7月15提交的韩国专利申请第10-2015-0100557号的优先权及权益，该申请的全部内容通过该引用结合于此用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种可变气门升程装置。更具体而言，本发明涉及支撑在两个气门和一个液压间隙调节器上的三点支撑可变气门升程装置。

背景技术：

一般而言，内燃机通过在燃烧室中接收并燃烧空气和燃料而产生动力。当进气门由凸轮轴操作时，空气在进气门打开的情况下被吸入到燃烧室内。此外，当排气门由凸轮轴操作时，空气在排气门打开的情况下从燃烧室排出。

进气门或排气门的最佳操作取决于发动机的RPM。亦即，基于发动机的RPM来控制升程或打开/关闭气门的适当的正时。为了如上所述根据发动机的RPM适当地操作气门，已经研究了根据发动机的RPM而以不同升程来操作气门的VVL(可变气门升程)装置。作为可变气门升程装置的示例，存在这样的装置，所述装置包括在凸轮轴上的多个凸轮用于使气门以不同升程动作，并且运行为根据情况来选择使气门动作的凸轮。

然而，当在凸轮轴上设置多个凸轮的时候，用于对凸轮进行切换以操作进气门或排气门的构造会是复杂的，并且可能在各个零件之间存在干扰。另一方面，当为了防止零件之间的干扰而独立操作多个凸轮的时候，会额外需要用于操作凸轮的零件，导致制造成本增加。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背 景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种可变气门升程装置，其优点是能够利用一个凸轮而改变气门升程。

此外，本发明提供一种可变气门升程装置，其进一步具有的优点是由于气门接触部分与用于连接内本体和外本体的连接轴的两个端部整体地形成以除去托盘从而减小组装误差。

本发明的示例性实施方案提供一种可变气门升程装置，其改变发动机中的气门的升程，包括：外本体，其根据凸轮的旋转选择性地进行杠杆运动并且形成第一空间；内本体，其设置在所述第一空间中，所述内本体的一个端部与所述外本体的一个端部可旋转地连接，且所述内本体形成第二空间；凸轮接触部分，其设置在所述第二空间中并可旋转地连接至所述内本体，并且所述凸轮接触部分接触所述凸轮使得所述内本体根据所述凸轮的旋转进行杠杆运动；连接轴，其设置成穿透所述外本体的一个端部和所述内本体的一个端部并且连接所述外本体和所述内本体；以及空转弹簧，其一个端部固定至所述外本体并且其另一个端部固定至所述内本体。

所述内本体可以选择性地固定至所述外本体从而连同所述外本体围绕所述外本体的杠杆运动的旋转轴线进行杠杆运动，或者选择性地从与所述外本体的固定中脱离从而围绕所述连接轴进行杠杆运动，所述连接轴的两个端部突出至所述外本体的宽度方向上的两侧，并且在所述两个端部处形成与气门接触的气门接触部分。

由于所述第一空间朝向所述外本体的一个端部开口，因此所述外本体可以以“U”形状形成，并且在开口的一个端部的两端处分别形成销孔使得固定销插入所述销孔以便避免所述连接轴在轴向方向上的运动。

在与所述连接轴的气门接触部分相反的两侧处可以分别形成对应于所述销孔的固定凹槽。

所述固定凹槽在所述连接轴的长度方向上的两个端部处彼此分开 地形成，并且所述固定凹槽的横截面可以分别以半圆形状形成。

所述气门接触部分可以由所述连接轴的两侧处的水平表面形成。

在所述外本体的宽度方向上的两侧处分别形成开孔，并且在所述开孔上可以形成肋部，所述肋部对应于被所述凸轮接触部分可旋转地支撑的轴。

所述肋部形成为沿着所述内本体的杠杆运动方向连接所述开孔的上部与下部，并且所述肋部可以构造成在其内表面处形成引导凹槽，所述轴插入所述引导凹槽。

所述空转弹簧可以设置成使围绕所述连接轴与所述外本体进行相对旋转的内本体复位。

所述空转弹簧的一个端部可以延伸而不干扰所述内本体以便固定至所述外本体的一个端部。

所述外本体可以整体地形成支撑端部以对应于所述空转弹簧的一个端部。

如上所述，根据本发明的示例性实施方案，通过与一个凸轮接触移动的凸轮接触部分而改变两个气门升程，从而可以将由于凸轮上的摩擦造成的动力损失最小化。

此外，由于只有内本体进行杠杆运动并且凸轮接触部分与凸轮接触，因此可以停用汽缸。

此外，由于气门接触部分与用于连接内本体至外本体的连接轴的两个端部整体地形成以除去托盘，因此可以减小组装误差。

此外，由于固定销设置成当连接轴安装至外本体时限制连接轴的旋转角度并且避免左/右运动，因此可以提高气门的操作可靠性。

此外，由于空转弹簧设置在连接轴的中心处，连接轴的长度可以减小并且可变气门升程装置的整体尺寸减小，因此可以减小重量和制造成本并且可以改进动态特征。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的俯视图。

图2为根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的后视图。

图3为根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的主视图。

图4为根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的侧视图。

图5为用于根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的连接轴的主视图。

图6为用于根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的连接轴的俯视图。

图7为用于根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的连接轴的后视图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

首先，由于说明书中描述的示例性实施方案和图中显示的构造仅为本发明的最优选的示例性实施方案和构造，它们不代表本发明的所 有技术理念，并且应理解当提交本申请时，可以替代所述示例性实施方案的各种等效形式和改进示例都是可能的。

为了清楚地描述本发明，省略与说明无关的部件，并且在整个说明书中用相同的附图标记表示相同或相似的组成元件。

由于图中显示的每个构造的尺寸和厚度是任意显示的用以便于说明，本发明不一定限制于图中显示的构造，并且为了清楚地说明若干部件和区域，显示了放大的厚度。

此外，在整个说明书中，除非明确地相反描述，术语“包括”和变化形式例如“包含”或“包括有”应被理解为暗示包含所述元件但并不排除任何其它元件。

此外，说明书中描述的术语例如“…单元”、“…装置”、“…部件”和“…构件”意指具有至少一种功能或操作的综合构造的单元。

图1和图2为根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的俯视图和后视图，图3和图4为根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的主视图和侧视图，图5和图6为用于根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的连接轴的主视图和俯视图，图7为用于根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的连接轴的后视图。

如图1至图4中所示，根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置包括外本体10、内本体20、凸轮接触部分30、连接轴40以及空转弹簧(lost motion spring)50。

外本体10适合于通过选择性地接收凸轮轴的扭矩以进行杠杆运动，并且被操作以打开/关闭气门。此外，在凸轮轴处形成或设置多个凸轮以便将凸轮轴的旋转运动转换成外本体10的杠杆运动。

在此，气门为发动机的进气门或排气门。在外本体10内形成第一空间12，所述第一空间12在竖直方向上贯穿外本体10。

亦即，外本体10具有设定的长度以便进行杠杆运动，并且外本体10具有设定的宽度和设定的厚度以便形成外本体10的第一空间12。

气门通过连接轴40连接至外本体10的一个端部，并且杠杆运动的旋转轴线设置在外本体10的另一个端部处。外本体10的第一空间12朝向外本体10的一个端部开口，因此外本体10的整体形状可以以 “U”形状形成。

在如下描述中，设置在外本体10上或联接至外本体10的部件的一个端部和另一个端部意指在与外本体10的一个端部和另一个端部相同方向上的部分。

在开口的一个端部的两端处可以分别形成销孔16使得固定销15插入所述销孔16从而避免连接轴40在轴向方向上的运动。

内本体20设置在外本体10的第一空间12中。此外，内本体20的一个端部与外本体10的一个端部可旋转地连接。

内本体20适合于通过接收凸轮轴的扭矩从而进行杠杆运动，并且被操作以选择性地打开/关闭气门。在内本体20内形成第二空间24，所述第二空间24在竖直方向上贯穿内本体20。亦即，内本体20具有设定的长度以便进行杠杆运动，并且内本体20具有设定的宽度和设定的厚度以便形成内本体的第二空间24。

凸轮接触部分30设置在第二空间24中。此外，凸轮接触部分30与内本体20可旋转地连接。此外，凸轮接触部分30与凸轮连接以便将凸轮轴的旋转运动转换成外本体10或内本体20的杠杆运动。

凸轮接触部分30可以以滚柱或垫块的形式构造。当凸轮接触部分30为滚柱时，凸轮接触部分30可以与凸轮滚动接触。当凸轮接触部分30为垫块时，凸轮接触部分30与凸轮滑动接触。

连接轴40设置成可旋转地连接外本体10的一个端部与内本体20的一个端部。亦即，内本体20可以与外本体10围绕连接轴40进行相对旋转。在此，外本体10的通过连接轴40与内本体20连接的一个端部将称为“外连接部分14”，并且内本体20的通过连接轴40与外本体10连接的一个端部将称为“内连接部分22”。

如图5至图7中所示，连接轴40的两个端部突出至外本体10的宽度方向上的两侧，并且在两个端部处可以形成与气门接触的气门接触部分42。

气门接触部分42接触气门或用于打开/关闭气门的气门打开/关闭单元以便通过外本体10的杠杆运动而推动气门。

气门接触部分42分别从外连接部分14的两侧突出以便推动两个气门。此外，气门接触部分42可以由连接轴40的两侧处的水平表面 形成。

在此，在与连接轴40的气门接触部分42相反的两侧处可以分别形成对应于销孔16的固定凹槽44。

固定凹槽44在连接轴40的长度方向上的两个端部处彼此分开地形成，并且固定凹槽44的横截面可以分别以半圆形状形成。

固定凹槽44由固定销15锁定，所述固定销15插入销孔16，以便限制连接轴40沿着轴向方向的运动从而使得连接轴40不从外本体10脱离，并且限制连接轴40的旋转角度使得连接轴40固定于初始位置。

同时，在外本体10的另一个端部处形成接收凹槽17，液压间隙调节器容纳在所述接收凹槽17中。

亦即，根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置为三点支撑可变气门升程装置，其被两个气门和一个液压间隙调节器支撑。在此，液压间隙调节器是本领域技术人员公知的用于供应液压以操作可变气门升程装置并且允许气门挺杆与凸轮紧密接触地移动的设备，因此不提供其详细描述。

当内本体20固定至外本体10的时候，通过与凸轮接触部分30接触的凸轮的旋转，内本体20和外本体10围绕外本体10的旋转轴线共同进行杠杆运动。

此外，当固定至外本体10的内本体20释放的时候，通过与凸轮接触部分30接触的凸轮的旋转，只有内本体20围绕连接轴40进行杠杆运动。

例如使用锁定销使内本体选择性地固定至外本体10和与外本体10脱离是本领域技术人员公知的，因此不提供其详细描述。

同时，如图4中所示，在外本体10的宽度方向上的两侧处分别形成开孔11。在开孔11上可以形成肋部13，所述肋部13对应于被凸轮接触部分30可旋转地支撑的轴32。

此外，肋部13形成为沿着内本体20的杠杆运动方向而连接开孔11的上部与下部。肋部13可以适合于在其内表面处形成引导凹槽19，所述轴32插入所述引导凹槽19。

肋部13可以增强外本体10的结构刚度。此外，肋部13可以避免轴32在轴向方向上的运动，并且同时可以由引导凹槽19稳固地引导 内本体20的杠杆运动。

在内本体20从外本体10脱离的情况下，空转弹簧50的作用是使内本体20通过杠杆运动与外本体10进行相对旋转而复位。此外，空转弹簧50设置成围绕连接轴40卷绕。

空转弹簧50形成外固定部分52和内固定部分54，所述外固定部分52固定至外本体10，所述内固定部分54固定至内本体20。此外，外固定部分52可以沿着外本体10的宽度方向延伸并且不与内本体20干扰，外固定部分52可以固定至外本体10。

在此，外本体10可以整体地形成支撑端部18以对应于空转弹簧50的一个端部。

亦即，空转弹簧50的外固定部分52可以固定至外本体10的支撑端部18。

由于空转弹簧50设置成围绕连接轴40卷绕，因此空转弹簧50容易地固定至内本体20，并且不需要用于连接空转弹簧50与外本体10或内本体20的额外的组成元件。

例如，当空转弹簧50设置成围绕外本体10的旋转轴线卷绕并且空转弹簧50的一部分通过凸轮接触部分30的轴32与内本体20连接时，轴32的长度可能变得较长并且可能需要用于使空转弹簧50围绕外本体10杠杆运动的旋转轴线卷绕的额外的组成元件。

因此，本发明提供一种可变气门升程装置，其进一步具有的优点是由于气门接触部分42与用于连接内本体20和外本体10的连接轴40的两个端部整体地形成以除去托盘从而减少了组装误差。

如上所述，根据本发明的示例性实施方案，通过与一个凸轮接触移动的凸轮接触部分30而改变两个气门升程，从而可以将由于凸轮上的摩擦造成的动力损失最小化。

此外，由于仅内本体20与凸轮接触部分(该凸轮接触部分与凸轮接触)枢转，因此可以停用汽缸。

此外，由于气门接触部分42与用于连接内本体20与外本体10的连接轴40的两个端部整体地形成以除去托盘，因此可以减小组装误差。

由于固定销设置成当连接轴40安装至外本体时限制连接轴40的旋转角度并且避免左/右运动，因此可以提高气门的操作可靠性。

最后，由于空转弹簧50设置在连接轴40的中心处，连接轴40的长度可以减小并且可变气门升程装置的整体尺寸减小，因此可以减小重量和制造成本并且可以改进动态特征。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。