专利名称：可变气门升程装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变气门升程装置。更特别地，本发明涉及一种具有简单的配置并可以根据发动机的操作条件而调整气门升程的可变气门升程装置。
背景技术：
在空气媒介被吸入到燃烧室内时，内燃机通过在燃烧室燃烧燃料而产生动力。进气气门被凸轮轴操作从而使空气进入，并且在进气气门打开的同时空气被吸入到燃烧室内。此外，排气气门被凸轮轴操作，并且在排气气门打开的同时燃烧气体从所述燃烧室被排放。进气气门和排气气门的最佳的操作取决于发动机的转速。也就是说，所述气门的最佳升程或最佳开启/关闭正时取决于发动机的转速。为了实现这样的取决于发动机转速的最佳的气门操作，已经进行了各个方面的研究。例如，已经对能够根据发动机速度而具有不同升程的可变气门升程(VVL)装置进行了研究，并且还对能够根据发动机的速度而在不同正时打开/关闭所述气门的可变气门正时(WT)装置进行了研究。然而，传统的可变气门升程需要复杂的液压管线和多个用于操作的元件，并且发动机的总高度也由此而增高。公开于本发明背景技术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。
发明内容
本发明的多个方面致力于提供一种可变气门升程装置，其具有简单的配置并可以根据发动机的操作条件而调整气门升程。在本发明的一个方面中，可变气门升程装置可以包括凸轮轴；低升程凸轮，所述低升程凸轮可以连接到所述凸轮轴并且旋转；高升程凸轮，所述高升程凸轮可以可旋转地安装到所述凸轮轴并且可以选择性地连接到所述凸轮轴以随着所述凸轮轴旋转；高升程凸轮连接部分，所述高升程凸轮连接部分选择性地将所述高升程凸轮连接到所述凸轮轴；以及推杆，所述推杆包括接触所述低升程凸轮的低升程凸轮接触部分和选择性地起动所述高升程凸轮的高升程凸轮接触部分。所述高升程凸轮连接部分可以包括油供应管线，所述油供应管线形成在具有掣子销(latching pin)引导孔的所述凸轮轴内；掣子销孔，所述掣子销孔形成至所述高升程凸轮；以及掣子销，所述掣子销可以由所述油供应管线供应液压压力并且可以通过所述凸轮轴的所述掣子销引导孔而选择性地锁定到所述高升程凸轮的所述掣子销孔中。所述高升程凸轮连接部分还可以包括穿透槽，所述穿透槽沿所述掣子销的纵向方向形成到所述掣子销；引导销，所述引导销可以沿着所述掣子销的移动方向的垂直方向插入到所述穿透槽中，并连接到所述凸轮轴的内表面；以及复位弹簧，所述复位弹簧可以布置在所述掣子销之内，并且对着所述弓I导销弹性地偏压所述掣子销。所述高升程凸轮接触部分可以包括倾斜部分，该所述倾斜部分可以从所述低升程凸轮接触部分突出并成形为弯曲表面；并且所述高升程凸轮的外表面可以相应于所述倾斜部分而倾斜。所述的可变气门升程装置可以进一步包括空程(lost motion)弹簧，所述空程弹簧布置到所述凸轮轴，用于弹性地支撑所述高升程凸轮；其中，所述高升程凸轮可以布置为多个，并且所述空程弹簧可以布置在所述高升程凸轮之间；其中，所述低升程凸轮可以布置为一对，并且低升程凸轮连接部分连接所述低升程凸轮，并且其中，所述推杆可以布置为多个，并且每个低升程凸轮接触部分可以相对地布置。在本发明的另一个方面中，可变气门升程装置可以包括凸轮轴；多个推杆，所述推杆包括低升程凸轮接触部分和高升程凸轮接触部分，所述高升程凸轮接触部分从所述低升程凸轮接触部分突出并倾斜地形成；多个低升程凸轮，所述低升程凸轮可以连接到所述凸轮轴并且旋转，并且选择性地接触所述低升程凸轮接触部分；多个高升程凸轮，所述高升程凸轮可以可旋转地安装到所述凸轮轴，接触所述高升程凸轮接触部分，可以选择性地连接到所述凸轮轴并且旋转，并且所述高升程凸轮的外表面可以倾斜地形成；高升程凸轮连接部分，所述高升程凸轮连接部分选择性地连接所述高升程凸轮和所述凸轮轴；以及空程弹簧，所述空程弹簧布置到所述凸轮轴，用于弹性地支撑所述高升程凸轮。所述高升程凸轮连接部分可以包括油供应管线，所述油供应管线形成在具有掣子销引导孔的所述凸轮轴内；掣子销孔，所述掣子销孔形成至所述高升程凸轮；掣子销，所述掣子销可以由所述油供应管线供应液压压力并且可以通过所述凸轮轴的所述掣子销引导孔而选择性地锁定到所述高升程凸轮的所述掣子销孔中；穿透槽，所述穿透槽沿所述掣子销的纵向方向形成到所述掣子销；引导销，所述引导销可以沿着所述掣子销的移动方向的垂直方向插入到所述穿透槽中，并连接到所述凸轮轴的内表面；以及复位弹簧，所述复位弹簧可以布置在所述掣子销之内，并且对着所述弓I导销弹性地偏压所述掣子销。所述空程弹簧可以布置在所述高升程凸轮之间，以用于弹性地支撑两个邻接的高升程凸轮。所述低升程凸轮作为一对而可以通过低升程凸轮连接部分被连接，并且每个低升程凸轮接触部分可以相对地布置。如上所述，根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置具有简单的配置并可以根据发动机的操作条件而调整气门升程，并且降低发动机的高度，从而使得该可变气门升程装置可以应用到传统的发动机而不需要过多地改变设计。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实施方式
，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。
图1是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的立体图。图2是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的横截面图。图3是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的高升程凸轮连接部分的横截面图。图4是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的高升程凸轮的立体图。图5是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的推杆的立体图。应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性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、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施例方式现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实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式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，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式。在下文中，将结合附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。图1是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的立体图，图2是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的横截面图。图3是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的高升程凸轮连接部分的横截面图。图4是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的高升程凸轮的立体图， 图5是根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的推杆的立体图。请参考图1至图5，根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置包括凸轮轴 10、低升程凸轮20、高升程凸轮30、高升程凸轮连接部分40以及推杆60，该低升程凸轮20 连接到凸轮轴10并且旋转，该高升程凸轮30布置到凸轮轴10并且选择性地连接到凸轮轴 10并且旋转，该高升程凸轮连接部分40选择性地连接高升程凸轮30和凸轮轴10，该推杆 60包括选择性地接触低升程凸轮20的低升程凸轮接触部分62和接触高升程凸轮30的高升程凸轮接触部分64。高升程凸轮连接部分40包括油供应管线42、掣子销孔44以及掣子销48，该油供应管线42形成至凸轮轴10，该掣子销孔44形成至高升程凸轮30，该掣子销48由油供应管线42供应液压压力并且选择性地插入到掣子销孔44中。高升程凸轮连接部分40可以进一步包括穿透槽46、引导销M以及复位弹簧50， 该穿透槽46形成至掣子销48，该引导销M沿着掣子销48的移动方向的垂直方向插入到穿透槽46中，并在掣子销48通过掣子销引导孔15而滑动地移动时引导掣子销48，该复位弹簧50布置在掣子销48之内，并且对着引导销M弹性地支撑掣子销48。
高升程凸轮接触部分64包括倾斜部分66，该倾斜部分66从低升程凸轮接触部分 62突出并成形为弯曲表面，高升程凸轮30的外表面根据倾斜部分66而倾斜。所述装置进一步包括空程弹簧70，该空程弹簧70布置到凸轮轴10，用于弹性地支撑高升程凸轮30。高升程凸轮30可以布置为多个，并且空程弹簧70布置在各个高升程凸轮30之间。低升程凸轮20可以布置为一对，并且低升程凸轮连接部分22将低升程凸轮20连接到凸轮轴10。推杆60可以布置为多个，并且每个低升程凸轮接触部分62相对地布置。在下文中将对根据本发明示例性实施方式的可变气门升程装置的操作进行描述。在低升程模式中，如图3所示，油供应管线42没有供应油，从而使得掣子销48通过复位弹簧50的弹性力从掣子销孔44分离，并且从而使得凸轮轴10从高升程凸轮30释放。所以，推杆60根据低升程凸轮20和低升程凸轮接触部分62的接触而往复运动， 并且气门80被打开。在这样的情况下，气门升程相对地降低，并且高升程凸轮30通过空程弹簧70而并不起动(空程)。当操作模式根据发动机的操作条件从低升程模式改变到高升程模式的时候， ECU (发动机控制单元，图未示)控制将油供应到油供应管线42，并且该被供应的油通过穿透槽46推动销帽51，该销帽51布置到掣子销48的一端。并且，掣子销48插入到掣子销孔 44中。因此，凸轮轴10和高升程凸轮30被连接，推杆60根据高升程凸轮30和高升程凸轮接触部分64的接触而往复运动，并且气门80打开。也即，气门升程相对地增大。穿透槽46可以通过加工孔52而形成。如果穿透槽46是通过加工孔52而形成的， 那么加工孔52是闭合的，以使得掣子销48不能插入到加工孔52中。低升程凸轮20作为一对而通过低升程凸轮连接部分22被连接，推杆60布置为多个，并且每个低升程凸轮接触部分62相对地布置。同样，高升程凸轮30布置为多个，并且空程弹簧70布置在高升程凸轮30之间，从而可以减少元件的数量并且降低制造成本。同样，具有简单配置的可变气门升程装置的高度可以降低，从而，发动机的高度可以降低。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式的特征。前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要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。选择示例性实施方式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式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。
权利要求
1.一种可变气门升程装置，包括 凸轮轴；低升程凸轮，所述低升程凸轮连接到所述凸轮轴并且旋转；高升程凸轮，所述高升程凸轮能够旋转地安装到所述凸轮轴并且选择性地连接到所述凸轮轴以随着所述凸轮轴旋转；高升程凸轮连接部分，所述高升程凸轮连接部分选择性地将所述高升程凸轮连接到所述凸轮轴；以及推杆，所述推杆包括接触所述低升程凸轮的低升程凸轮接触部分和选择性地起动所述高升程凸轮的高升程凸轮接触部分。
2.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其中，所述高升程凸轮连接部分包括 油供应管线，所述油供应管线形成在具有掣子销引导孔的所述凸轮轴内；掣子销孔，所述掣子销孔形成至所述高升程凸轮；以及掣子销，所述掣子销由所述油供应管线供应液压压力并且通过所述凸轮轴的所述掣子销引导孔而选择性地锁定到所述高升程凸轮的所述掣子销孔中。
3.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其中，所述高升程凸轮连接部分还包括 穿透槽，所述穿透槽沿所述掣子销的纵向方向形成到所述掣子销；引导销，所述引导销沿着所述掣子销的移动方向的垂直方向插入到所述穿透槽中，并连接到所述凸轮轴的内表面；以及复位弹簧，所述复位弹簧布置在所述掣子销之内，并且对着所述引导销弹性地偏压所述掣子销。
4.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其中，所述高升程凸轮接触部分包括倾斜部分，该所述倾斜部分从所述低升程凸轮接触部分突出并成形为弯曲表面；并且所述高升程凸轮的外表面相应于所述倾斜部分而倾斜。
5.根据权利要求4所述的可变气门升程装置，进一步包括空程弹簧，所述空程弹簧布置到所述凸轮轴，用于弹性地支撑所述高升程凸轮。
6.根据权利要求5所述的可变气门升程装置，其中，所述高升程凸轮布置为多个，并且所述空程弹簧布置在所述高升程凸轮之间。
7.根据权利要求6所述的可变气门升程装置，其中，所述低升程凸轮布置为一对，并且低升程凸轮连接部分连接所述低升程凸轮。
8.根据权利要求7所述的可变气门升程装置，其中，所述推杆布置为多个，并且每个低升程凸轮接触部分相对地布置。
9.一种可变气门升程装置，包括 凸轮轴；多个推杆，所述推杆包括低升程凸轮接触部分和高升程凸轮接触部分，所述高升程凸轮接触部分从所述低升程凸轮接触部分突出并倾斜地形成；多个低升程凸轮，所述低升程凸轮连接到所述凸轮轴并且旋转，并且选择性地接触所述低升程凸轮接触部分；多个高升程凸轮，所述高升程凸轮能够旋转地安装到所述凸轮轴，接触所述高升程凸轮接触部分，选择性地连接到所述凸轮轴并且旋转，并且所述高升程凸轮的外表面倾斜地形成；高升程凸轮连接部分，所述高升程凸轮连接部分选择性地连接所述高升程凸轮和所述凸轮轴；以及空程弹簧，所述空程弹簧布置到所述凸轮轴，用于弹性地支撑所述高升程凸轮。
10.根据权利要求9所述的可变气门升程装置，其中，所述高升程凸轮连接部分包括油供应管线，所述油供应管线形成在具有掣子销引导孔的所述凸轮轴内；掣子销孔，所述掣子销孔形成至所述高升程凸轮；掣子销，所述掣子销由所述油供应管线供应液压压力并且通过所述凸轮轴的所述掣子销引导孔而选择性地锁定到所述高升程凸轮的所述掣子销孔中；穿透槽，所述穿透槽沿所述掣子销的纵向方向形成到所述掣子销；引导销，所述引导销沿着所述掣子销的移动方向的垂直方向插入到所述穿透槽中，并连接到所述凸轮轴的内表面；以及复位弹簧，所述复位弹簧布置在所述掣子销之内，并且对着所述引导销弹性地偏压所述掣子销。
11.根据权利要求10所述的可变气门升程装置，其中，所述空程弹簧布置在所述高升程凸轮之间，以用于弹性地支撑两个邻接的高升程凸轮。
12.根据权利要求10所述的可变气门升程装置，其中，所述低升程凸轮作为一对而通过低升程凸轮连接部分被连接，并且每个低升程凸轮接触部分相对地布置。
全文摘要
本发明涉及一种可变气门升程装置，其可以包括凸轮轴；低升程凸轮，所述低升程凸轮可以连接到所述凸轮轴并且旋转；高升程凸轮，所述高升程凸轮可以可旋转地安装到所述凸轮轴并且可以选择性地连接到所述凸轮轴以随着所述凸轮轴旋转；高升程凸轮连接部分，所述高升程凸轮连接部分选择性地将所述高升程凸轮连接到所述凸轮轴；以及推杆，所述推杆包括接触所述低升程凸轮的低升程凸轮接触部分和选择性地起动所述高升程凸轮的高升程凸轮接触部分。
文档编号F01L13/00GK102383891SQ20101056056
公开日2012年3月21日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年9月1日
发明者催炳永, 孔镇国, 梁在椿, 梁彰浩, 禹秀亨, 辛起旭, 郭永弘 申请人:现代自动车株式会社