专利名称：阀门停用装置的制作方法
技术领域：
本发明总体来说涉及内燃机的气阀机构，更具体地涉及在气阀机构中使用的阀门停用装置(valve deactivation device)。
背景技术：
多缸内燃机包括具有在每个燃烧气缸上的汽缸盖里布置的进气阀和排气阀的阀门机构。该进气阀和排气阀将进气口和排气口与每个燃烧气缸连接起来。进气阀和排气阀通常是菌形阀，有通常的蘑菇形头部和从阀头伸展的一个细长的圆柱形杆。一个弹簧偏压在全关闭位置的阀头上使之抵住汽缸盖中的阀座。过去，通过一个下置(underhead)凸轮轴、推杆和摇臂组件操纵发动机阀从全关闭位置到全打开位置。利用加压的液压流体驱动活塞使阀作往复运动的液压挺杆，作为一个缓冲器被安装在摇臂运动机构和阀臂之间，也相当于一个调节气门间隙的装置。在近期发展中，顶置(overhead)凸轮轴取消了推杆，有时，为了直接操纵阀也取消了摇臂。
减少燃料消耗和改善排放，特别是对于客车，对于内燃机的设计是很重要的考虑因素。为了减少燃料的消耗和改善排放而做的发动机设计的改变是在发动机工作过程中，特别是部分负载时，让各个汽缸有一个停机过程。一个汽缸的停机提高了进气歧管压力，因此，允许剩余的缸在一个增加的平均压力下工作，从而减少单位消耗量。对于停机的汽缸来说，不仅必须中断燃料供给，而且通过关闭一个或多个阀，特别是各自缸的进气阀，要中止流过各自缸的负载流量。
希望在一个工作的发动机中用阀门停用装置来关闭阀。当阀门被停用时，减少了气阀机构中的摩擦损失。一些现有的阀门停用装置不符合要求地包括一些让生产和组装花费较多的设备组件。为了再次连接和使摇臂恢复活动，其他的现有装置可通过脱开不必重新组合的摇臂的组件实现操作。所需要的是一个阀门停用装置，它可以用比现有技术少的运动组件使摇臂组件停用。
发明内容
本发明关于用于气阀机构的具有阀门停用装置的摇臂组件。每个气阀机构的摇臂组件可以在作用和停用状态之间转换。在一个实施例中，摇臂组件包括阀臂、与所述的阀臂可旋转联接的凸轮臂和阀门停用装置。阀门停用装置与凸轮臂联接。阀门停用装置包括一个可选择地与阀臂的表面配合的止动销，转换摇臂组件到作用状态。止动销在停用位置和作用位置之间活动，作用位置对应于作用状态，停用位置对应于停用状态。
在另一个实施例中，摇臂组件包括阀臂、凸轮臂和阀门停用装置。凸轮臂旋转联接在阀臂上。阀臂和凸轮臂通常绕一个公共轴旋转。这公共轴是摇臂轴。至少阀臂的一部分和至少凸轮臂的一部分设定与公共轴同心。阀门停用装置和摇臂组件联接，在作用和停用状态之间转换摇臂组件。
在又一个实施例中，用于摇臂组件的阀门停用装置包括一个联接到摇臂组件的液压作动的止动销和一个在作用位置偏压止动销的复位弹簧。止动销可选择地嵌入摇臂组件的一个表面，可以转换摇臂组件到作用状态。止动销在停用位置和作用位置之间活动，作用位置对应于作用状态，停用位置对应于停用状态。
图1是气阀机构组件的透视图。
图2是本发明的包括阀门停用装置的摇臂组件的透视图。
图3是图2的摇臂组件的后视图。
图4是图2的阀门停用装置透视图，其中一些部分用虚线表示。
图5是图2中沿线5-5剖取的截面图。
图6是类似于图5的截面图，说明了本发明的在停用状态下的阀门停用装置。
具体实施例方式
图1所示的是气阀机构组件20。该气阀机构组件20包括有轴线A-A且联接螺栓24贯穿地插入其中的一对摇臂轴22，沿着摇臂轴22轴长方向旋转联接的一些摇臂组件30。联接螺栓24固定摇臂轴22到一个气缸盖组件(图中未显示)上。
在图2-4中，摇臂组件30包括一个在轴颈处有阀臂34的凸轮臂32、一个凸轮臂固定夹36、一个弹簧固定夹38和一个臂弹簧40。凸轮臂32包括一个含有臂部分52(图2)并通常为管状的凸轮体部分50和一个从那延伸出的停用装置或者停用部分54。臂部分52包括一个从其延伸出的凸轮弹簧销56，一个分为两部分的端部58(图2)，端部58含有一个通过一个滚筒销62(图2)旋转联接在其上的滚筒60(图2)。滚筒销62插入分为两部分的端部58和滚筒60之中。
阀臂34包括一个含有从其延伸出的臂部分66通常为管状的阀体部分64。臂部分66包括一个连着阀体部分64的近端68和一个连着阀接触部分72的远端70。臂部分66还包括一个从其延伸出的阀弹簧销74、形成于臂部分中的止动销孔76(图5、图6)、和一个止动销滑动面78(图3)。凸轮体部分50是一个空的伸长的缸体，它包括一个第一环状端80、一个第二环状端82、一个通常的圆柱凸轮臂内表面84(图3)、和一个通常的圆柱凸轮臂外表面86。
具体参照图5和图6，停用部分54包括一个通常的管状体88，在一个实施例中，它是一个有端部90的空的伸长的汽缸，连着凸轮体部分50。在一个实施例中，止动销92至少部分地封装在体88中并设有一个与其联接的复位弹簧94。停用部分54可以包括一个复位弹簧94和一个固定在端部90的顶盖96。顶盖96隔离管状体88并带有一个供复位弹簧94作用抵住的表面。替换的，端部90也可以设置一个供复位弹簧94作用抵住的肩部，因此不必必须有顶盖96。
再看图2-4，阀体部分64是一个空的伸长的汽缸，它包括一个第一环状端部100(图3)、一个第二环状端部102(图2)、一个通常的圆柱形阀臂内表面104、和一个通常的圆柱形阀臂外表面106。阀体部分64还包括在阀臂外表面106里、并且分别和第一环状端部100、第二环状端部102相邻的一对环状固定槽108。
阀接触部分72包括一个固定间隙调整装置114的壳体110。间隙调整装置114联接一个阀门的杆(图中未显示)便于操纵这个杆。
臂弹簧40安装在阀体部分64的第二环状端部102上。在一个实施例中，臂弹簧40包括一个定义了一个曲面的弧形体118。弧形体118有一个被阀销端部122和凸轮销端部124侧面包围的开口断面120。
在图5和图6中展示了一个止动销92，它包括一个通常为圆柱形柱塞部分130，柱塞部分130包括和一个通常的圆柱形活塞部分136整体联接的远端132和近端134。止动销孔76包括形成在臂部分66里的圆柱形销表面140。管状体88包括一个与活塞部分136滑动结合的通常为圆柱形活塞表面146、一个通常为圆柱形的销伸出表面148、和一个与限定构成的润滑油口152的活塞表面146交叉的润滑油输入通道(图中未显示)。总体来说，柱塞部分130、活塞表面146和活塞部分136形成了一个下文将要描述的液压腔160。圆柱形活塞表面146和圆柱形活塞部分136之间的间隙、圆柱形柱塞部分130和销伸出表面148之间的间隙都是足够小的，以至于当通过润滑油供给口152将压力油提供给液压腔160时，可在液压腔160内建立起压力。
在图2和图3中，阀臂34的阀体部分64插入有第一环状端部100和从那里伸出的第二环状端部102的凸轮臂32的凸轮体部分50。连在一起的(Thuscoupled)凸轮臂32和阀臂34支撑在轴颈上绕轴线A-A做相对旋转。臂弹簧40绕第二环状端部102设置。臂弹簧40的阀销端部122和阀弹簧销74结合，凸轮销端部124和凸轮弹簧销56结合。臂弹簧40可选择地偏压凸轮弹簧销56使其远离阀弹簧销74。优选的，臂弹簧40是一个有至少一部分绕轴线A-A弯曲的部分螺旋弹簧。更优选的，臂弹簧40绕轴线A-A伸展小于360°。凸轮臂固定夹36插入固定槽108中以限制阀臂34和凸轮臂32之间的相对轴向运动。弹簧固定夹38插入固定槽108中以将臂弹簧40固定在阀体部分64上。
再看图5和图6，止动销92设置在管状体88中，与止动销孔76对齐。止动销92可以在作用位置(图5)和停用位置(图6)之间运动。在图5中，至少止动销92的远端132被止动销孔76的圆柱形销表面140所环绕。在图6中，复位弹簧94在止动销92和顶盖96之间被下文将要描述的液压腔160里的压力油施加的力压缩。
在操作中，止动销92处于图5所示的作用位置，因此可释放地联接阀臂34和凸轮臂32便于相对旋转。凸轮臂固定夹36阻止沿着轴线A-A方向阀臂34和凸轮臂32之间的相对移动。当一个凸轮轴(图中未显示)旋转并使滚筒60让摇臂组件30绕轴线A-A旋转时，阀臂34和凸轮臂32一起旋转来操纵一个阀(图中未显示)。
为了使摇臂组件30从作用状态停用，向液压腔160引进压力油，所以尽量使止动销92朝向顶盖96，抵制复位弹簧94的偏压力。当止动销92从止动销孔76移出时，阀臂34是自由的，从而绕着凸轮臂32相对旋转，因此使摇臂组件30处于停用状态下。当凸轮轴继续旋转时，推动滚筒60、凸轮臂32绕轴线A-A旋转，而阀臂34不旋转。由于阀臂34不旋转，阀不工作并被有效地停止了。随着凸轮臂32和阀臂34的相对旋转，偏转了臂弹簧40，因此在阀臂34和凸轮臂32之间储存的能量并导致一个相对扭转。该扭转促进滚筒60保持和凸轮轴接触。
为了使摇臂组件30从停用状态作用，从液压腔160释放压力油，所以让复位弹簧94推动止动销92向阀臂34方向。取决于阀臂34和凸轮臂32之间的相对角度位置，止动销92的远端132和止动销孔76或者止动销滑动面78相接触。当止动销92和止动销滑动面78相接触时，阀臂34将不旋转，当凸轮轴旋转时臂弹簧40推动凸轮臂32旋转。当凸轮臂32旋转而阀臂34不旋转时，和止动销滑动面78接触的止动销92跟着绕轴线A-A做一个通常的圆弧运动。当凸轮轴继续旋转时，止动销92会与止动销孔76对齐并且嵌入止动销孔中，因此，使摇臂组件30处于作用状态下。那么，通过凸轮臂32和阀臂34的相对旋转，可选择地将止动销92导入到与其匹配的所述的止动销孔76的圆柱形销表面140中。
虽然还可以利用其它的常用方法，但优选的是通过一个电子电磁阀(图中未显示)控制油流入到液压腔160中。还优选的，油流过电磁阀，然后通过一个处于气缸盖中的通道(图中未显示)，进入摇臂轴22，通过阀臂34，进入凸轮臂32，通过油输入通道、流过所述的供油口152，进入液压腔160。
止动销92和止动销孔76可以是共同的锥形，以便于远端132的直径比近端134的直径小。有这样一个锥形，止动销92和止动销孔76可以以紧配合布置连接，因此，减少了在凸轮臂32和阀臂34之间的任何少量的相对旋转。虽然前文描述的停用部分54依赖于阀臂34，也可以让停用部分依赖于凸轮臂32或者气阀机构组件20的其它部分来实现相同的目的。虽然气阀机构组件的一些组分被描述成管状或者圆柱形，也可以理解至少这些组分中的一些和它们的附件可以形成为除圆形之外的其它的形状，来完成至少一些相同的功能。
应该理解地是，并上面描述的内容是为了说明目的而不是限制目的的。本领域技术人员在阅读上文的描述后很容易想到一些实施例。因此，本发明所要求保护的范围，不仅仅局限于上面的描述，而是相反，它意在随本文所附加的权利要求中覆盖各种包含在本发明的权利要求中的等同范围。
权利要求
1.一个具有阀门停用装置的摇臂组件，其中摇臂组件可选择地在作用状态和停用状态之间转换，摇臂组件包括一个阀臂；一个与所述的阀臂可旋转联接的凸轮臂；一个和所述的凸轮臂联接的阀门停用装置，所述的阀门停用装置具有一个可选择地与所述的阀臂的表面配合的止动销，其中，所述的止动销在停用位置和作用位置之间活动，所述的作用位置对应于所述的作用状态，所述的停用位置对应于所述的停用状态。
2.如权利要求1所述的摇臂组件，还包括一个可选择地与所述的阀臂和所述的凸轮臂联接的臂弹簧，其中，所述的臂弹簧相反地偏压所述的阀臂和所述的凸轮臂，于是，在它们之间导致了相对的扭转。
3.如权利要求2所述的摇臂组件，其中所述的臂弹簧包括一个弧形部分，其中所述的弧形部分绕所述的弧形部分的轴伸展小于360°。
4.如权利要求1所述的摇臂组件，其中所述的阀臂的一部分插入凸轮臂的至少一部分。
5.如权利要求1所述的摇臂组件，还包括一个在所述的作用位置偏压所述的止动销的复位弹簧。
6.如权利要求1所述的摇臂组件，其中所述的阀臂和所述的凸轮臂通常绕一个公共轴旋转，所述的公共轴是摇臂轴。
7.如权利要求1所述的摇臂组件，其中所述的阀臂的至少一部分和所述的凸轮臂的至少一部分设定为与公共轴同心。
8.如权利要求7所述的摇臂组件，其中所述的止动销的轴线可选择地绕所述的公共轴沿一个通常的圆弧运动。
9.如权利要求1所述的摇臂组件，其中所述的凸轮臂包括一个滚轮从动件。
10.如权利要求1所述的摇臂组件，其中所述的止动销通过所述的凸轮臂和所述的阀臂的相对转动，可选择地被导引与所述的阀臂的所述表面结合。
11.如权利要求1所述的摇臂组件，还包括一个和所述的阀臂联接的间隙调整装置。
12.一个具有阀门停用装置的摇臂组件，其中摇臂组件在作用状态和停用状态之间转换，摇臂组件包括一个阀臂；一个与所述的阀臂可旋转联接的凸轮臂，其中所述的阀臂和所述的凸轮臂通常绕一个公共轴旋转，所述的公共轴是摇臂轴，其中所述的阀臂的至少一部分和所述的凸轮臂的至少一部分设定为与所述的公共轴同心；以及一个和所述的摇臂组件联接的阀门停用装置。
13.如权利要求12所述的摇臂组件，还包括一个可选择地与所述的阀臂和所述的凸轮臂联接的臂弹簧，其中，所述的臂弹簧偏压所述的阀臂和所述的凸轮臂，使它们反向旋转。
14.如权利要求13所述的摇臂组件，其中所述的臂弹簧包括一个弧形部分，其中所述的弧形部分绕所述的弧形部分的轴伸展小于360°。
15.如权利要求12所述的摇臂组件，其中所述的凸轮臂包括一个滚轮从动件。
16.如权利要求12所述的摇臂组件，还包括一个间隙调整装置。
17.如权利要求12所述的摇臂组件，其中所述的阀门停用装置是液压操作的。
18.如权利要求17所述的摇臂组件，其中所述的阀门停用装置是用电子控制的。
19.一个用于摇臂组件的阀门停用装置，摇臂组件可选择的在作用状态和停用状态之间转换，阀门停用装置包括一个联接到摇臂组件的液压操作的止动销，其中所述的止动销可选择地进入所述的摇臂组件，转换所述的摇臂组件到作用状态，其中所述的止动销在停用位置和作用位置之间活动，所述的作用位置对应于作用状态，所述的停用位置对应于停用状态；以及一个复位弹簧在所述的停用位置和所述的作用位置之一中偏压所述的止动销。
20.如权利要求19所述的阀门停用装置，其中所述的阀门停用装置是用电子控制的。
21.如权利要求19所述的阀门停用装置，还包括一个液压腔，其中供给所述的液压腔的压力流体，使所述的止动销朝所述的停用位置和所述的作用位置之一运动。
22.如权利要求21所述的阀门停用装置，其中所述的止动销至少部分位于所述的液压腔中。
全文摘要
本发明涉及一种用在具有凸轮臂和阀臂的摇臂组件上的阀门停用装置。复位弹簧偏压止动销到一个作用位置，让凸轮臂和阀臂一起旋转。平移止动销抵制复位弹簧的偏压力使凸轮臂和阀臂脱开，便于它们的相对旋转。
文档编号F01L13/00GK1922391SQ200580005286
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月18日 优先权日2004年2月18日
发明者R·R·贝斯特 申请人:金特克科技销售公司