连续可变阀持续时间设备和设有其的发动机的制作方法

本公开涉及一种连续可变阀持续时间设备和设置有连续可变阀持续时间设备的发动机。

背景技术：

本部分中的阐述仅提供与本公开相关的背景信息，且不可以构成现有技术。

内燃机通过在引入燃烧室中的空气介质中在所述燃烧室中燃烧燃料产生动力。进气阀由凸轮轴操作，以便吸入所述空气，并且当所述进气阀打开时，所述空气引入所述燃烧室中。另外，排气阀由所述凸轮轴操作，并且当所述排气阀打开时，燃烧气体从所述燃烧室排出。

所述进气阀和所述排气阀的最优操作取决于所述发动机的旋转速度。也就是，所述阀的最优升程或最优打开/关闭正时取决于所述发动机的所述旋转速度。为了实现取决于所述发动机的所述旋转速度的此类最优阀操作，已经进行诸如多个凸轮和可以根据发动机转速改变阀升程的连续可变阀升程(CVVL)的设计等各种研究。

另外，为了实现取决于所述发动机的所述旋转速度的此类最优阀操作，已经进行了关于启用取决于所述发动机转速的不同阀正时操作的连续可变阀正时(CVVT)设备的研究。一般的CVVT可以随着固定的阀打开持续时间改变阀正时。

然而，上述一般的CVVL和CVVT构造复杂且制造成本昂贵。

本背景部分中公开的上述信息仅为了增强对本公开的背景的理解并且因此，可以包含不形成已经为本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的各个方面提供一种连续可变阀持续时间设备和具有简单构造的可以根据发动机的操作条件改变阀的打开持续时间的提供有连续可变阀持续时间设备的发动机。

根据本公开的示例性形式的连续可变阀持续时间设备可以包括：凸轮轴；其上分别形成凸轮的第一凸轮部和第二凸轮部，所述凸轮轴插入至所述第一凸轮部和第二凸轮部，其中相对于所述凸轮轴的相对相位角是可变的；第一内支架和第二内支架，其传送所述凸轮轴的旋转分别至所述第一凸轮部和第二凸轮部；其中可旋转地插入所述第一内支架和第二内支架的滑块壳体，所述滑块壳体相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；和在所述滑块壳体上形成的控制槽；凸轮盖，所述凸轮盖可旋转地支撑所述第一凸轮部和第二凸轮部，并且所述滑块壳体可滑动地安装在所述凸轮盖上；平行于所述凸轮轴并在其上离心地形成控制杆的控制轴；离心板，其可旋转地连接到所述控制杆并可旋转地插入所述控制槽中；和控制部，其选择性地旋转所述控制轴，以便控制所述滑块壳体的位置。

凸轮键可以分别在所述第一凸轮部和第二凸轮部上形成，第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架和第二内支架，其中所述凸轮键可滑动地插入其中的凸轮键槽在其上形成的凸轮键销可以可旋转地插入每个所述第一滑动孔中，凸轮轴销可以连接到所述凸轮轴，并且其中所述凸轮轴销可滑动地插入其中的凸轮轴销槽在其上形成的滑块销可以可旋转地插入每个所述第二滑动孔中。

凸轮键可以分别在所述第一凸轮部和第二凸轮部上形成，第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架和第二内支架，其中所述凸轮键可滑动地插入其中的凸轮键槽在其上形成的凸轮键销可以可旋转地插入每个所述第一滑动孔中，并且滑块销可以包括销体和与所述销体一体地形成的销头，兵器其中所述销体可以可滑动地插入所述凸轮轴中并且所述销头可以可旋转地插入所述第二滑动孔中。

凸轮轴油孔可以沿其长度方向在所述凸轮轴中形成，与所述凸轮轴油孔连通的主体油孔可以在所述销体中形成，并且与所述主体油孔连通的油槽可以在所述销头中形成。

所述连续可变阀持续时间设备还可以包括滑块壳体轴承，其分别设置在所述滑块壳体和所述第一内支架和第二内支架之间。

所述连续可变阀持续时间设备还可以包括间隙子，其设置在所述滑块壳体中，以抑制或阻止所述第一内支架和第二内支架的旋转中断。

其中插入所述控制轴的轴孔可以在所述凸轮盖中形成。

所述连续可变阀持续时间设备还可以包括轴承，其插入所述轴孔中并制成所述控制轴。

用于引导所述滑块壳体的运动的凸轮盖引导件可以在所述凸轮盖上形成。

所述凸轮可以形成至所述第一凸轮部和第二凸轮部作为一对，凸轮盖连接部可以在所述第一凸轮部和第二凸轮部中的每个的所述两个凸轮(即所述配对凸轮)之间形成，并且用于可旋转地支撑所述凸轮连接部的凸轮支撑件可以在所述凸轮盖中形成。

所述控制部可以包括连接到所述控制轴的涡轮、与所述涡轮接合的蜗杆副和选择性地旋转所述蜗杆副的控制电动机。

离心板孔可以离心地在所述离心板中形成，并且所述控制杆可以插入所述离心板孔中。

根据本公开的示例性形式的发动机可以包括：凸轮轴；分别在其上形成凸轮的第一凸轮部和第二凸轮部，所述凸轮轴插入至所述第一凸轮部和第二凸轮部，其中相对于所述凸轮轴的相对相位角是可变的；第一内支架和第二内支架，其传送所述凸轮轴的旋转分别至所述第一凸轮部和第二凸轮部；其中可旋转地插入所述第一内支架和第二内支架的滑块壳体，其中相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的，并且其上形成控制槽；凸轮盖，其可旋转地支撑所述第一凸轮部和第二凸轮部，并且所述滑块壳体可滑动地安装在所述凸轮盖上；控制轴，其平行于所述凸轮轴并且其上离心地形成控制杆；离心板，其可旋转地连接到所述控制杆并可旋转地插入所述控制槽中；和控制部，其选择性地旋转所述控制轴，以便控制所述滑块壳体的位置。

凸轮键可以分别在所述第一凸轮部和第二凸轮部上形成，第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架和第二内支架，其中所述凸轮键可滑动地插入其中的凸轮键槽在其上形成的凸轮键销可以可旋转地插入每个所述第一滑动孔中，凸轮轴销可以连接到所述凸轮轴，并且其中所述凸轮轴销可滑动地插入其中的凸轮轴销槽在其上形成的滑块销可以可旋转地插入每个所述第二滑动孔中。

凸轮键可以分别在所述第一凸轮部和第二凸轮部上形成，第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架和第二内支架，其中所述凸轮键可滑动地插入其中的凸轮键槽在其上形成的凸轮键销可以可旋转地插入每个所述第一滑动孔中，并且滑块销可以包括销体和与所述销体一体地形成的销头，并且其中所述销体可以可滑动地插入所述凸轮轴中并且所述销头可以可旋转地插入所述第二滑动孔中。

凸轮轴油孔可以沿其长度方向在所述凸轮轴中形成，与所述凸轮轴油孔连通的主体油孔可以在所述销体中形成，并且与所述主体油孔连通的油槽可以在所述销头中形成。

用于引导所述滑块壳体的运动的凸轮盖引导件可以在所述凸轮盖上形成。

所述凸轮可以形成至所述第一凸轮部和第二凸轮部作为一对，凸轮盖连接部可以在所述第一凸轮部和第二凸轮部中的每个的所述两个凸轮(即所述配对凸轮)之间形成，并且用于可旋转地支撑所述凸轮连接部的凸轮支撑件可以在所述凸轮盖中形成。

所述控制部可以包括连接到所述控制轴的涡轮、与所述涡轮接合的蜗杆副和选择性地旋转所述蜗杆副的控制电动机。

离心板孔可以离心地在所述离心板中形成，并且所述控制杆可以插入所述离心板孔中。

如上所述，根据本公开的示例性形式的连续可变阀持续时间设备可以用简单的构造根据发动机的操作条件改变阀的打开持续时间。

本公开的示例性连续可变阀持续时间设备可以在尺寸上减小，并且气阀机构的整个长度可以减小。

由于所述连续可变阀持续时间设备可以应用于现有发动机而无过多修改，所以生产率可以增强并且生产成本可以降低。

此外，可应用性的区域将从本文提供的描述变得显而易见。应该理解的是，本描述和具体示例意在仅用于说明的目的并且不意在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以好好地理解本公开，现在将描述通过示例的方式给定的其各种形式，作出对附图的参考，其中：

图1是根据本公开的示例性形式的提供有连续可变阀持续时间设备的发动机的透视图；

图2是根据本公开的示例性形式的连续可变阀持续时间设备的透视图；

图3是沿图1的线III-III的剖视图；

图4和图5是本公开的示例性连续可变阀持续时间设备的分解透视图；

图6是本公开的示例性连续可变阀持续时间设备的分解透视图；

图7是沿图1的线Ⅶ-Ⅶ的剖视图；

图8是示出本公开的示例性连续可变阀持续时间设备的各种操作的表格；

图9是示出本公开的示例性连续可变阀持续时间设备的各种操作的曲线图；

图10是根据本公开的示例性形式示出连续可变阀持续时间设备的滑块销的图示；

本文所述的附图是仅为了说明的目的，并且不意在以任何方式限制本公开的范围。

<附图标记说明>

1：发动机

10：气缸盖

30：凸轮轴

32：凸轮轴孔

40：凸轮盖

41：凸轮盖引导件

42：轴孔

44：轴承

46：凸轮支撑件

48：凸轮链齿轮

60：凸轮轴销

70a、70b：第一凸轮部、第二凸轮部

71、72：凸轮

74：凸轮键

76：凸轮连接部

80：第一内支架

81：第二内支架

82：凸轮键销

83：凸轮键槽

84：滑块销

85：凸轮轴销槽

86：第一滑动孔

88：第二滑动孔

90：滑块壳体

91：间隙子

92：滑块壳体轴承

94：控制槽

95：滑块壳体引导表面

98：离心板

99：离心板孔

100：控制部

102：涡轮

104：蜗杆副

106：控制电动机

108：控制轴

110：控制杆

160：滑块销

162：销体

164：销头

166：主体油孔

168：油槽

169：连通孔

200：阀

211-214：1个气缸至4个气缸

具体实施方式

下列描述在本质上仅是示例性的，并且不意在限制本公开、应用或用途。应该理解的是在附图中，对应的参考标号指代相同或对应的部件和特征部。

如本领域中的技术人员将认识到，所描述的形式可以以各种不同的方式修改，全部不脱离本公开的精神或范围。

与本描述不相关的部件将省略，以清楚地描述本公开，并且相同的或类似的元件将在本说明书中由相同的参考标号指代。

在附图中，为了清楚起见扩大了层、膜、面板、区域等的厚度。

在本说明书和权利要求中，除非明确地相反描述，词语“包括”和诸如“包括(comprises)”或“包含(comprising)”等变型将理解为暗示所陈述的元件的包含，但不暗示任何其他元件的排除。

图1是提供有连续可变阀持续时间设备的发动机的透视图，并且图2是连续可变阀持续时间设备的透视图。

图3是沿图1的线III-III的剖视图，并且图4和图5是示例性连续可变阀持续时间设备的分解透视图。

图6是示例性连续可变阀持续时间设备的分解透视图，并且图7是沿图1的线Ⅶ-Ⅶ的剖视图。

参照图1至图6，发动机1包括：气缸盖10和安装到所述气缸盖10的连续可变阀持续时间设备。所述气缸盖可以包括凸轮推杆。

所述连续可变阀持续时间设备包括：凸轮轴30；其上分别形成凸轮71和72的第一凸轮部70a和第二凸轮部70b，其中插入所述凸轮轴30并且其中相对于所述凸轮轴30的相对相位角是可变的；第一内支架80和第二内支架81，其传送所述凸轮轴30的旋转分别至所述第一凸轮部70a和第二凸轮部70b；其中可旋转地插入所述第一内支架80和第二内支架81的滑块壳体90，其中相对于所述凸轮轴30的相对位置是可变的并且其中形成控制槽94；凸轮盖40，其可旋转地支撑所述第一凸轮部70a和第二凸轮部70b，并且所述滑块壳体90可滑动地安装到所述凸轮盖40；控制轴108，其平行于所述凸轮轴30并离心地在其上形成控制杆110；离心板98，其可旋转地连接到所述控制杆110并且可旋转地插入所述控制槽94中；和控制部100，其选择性地旋转所述控制轴108，以便控制所述滑块壳体90的位置。

所述凸轮轴30可以是进气凸轮轴和排气凸轮轴，并由连接到曲轴的凸轮链轮齿48旋转。

在附图中，4个气缸211、212、213和214在所述发动机中形成，但不限于此。

两个凸轮71和72可以分别在所述第一凸轮部70a和第二凸轮部70b上形成，并且凸轮连接部76可以在所述两个凸轮71和72之间形成。

可旋转地支撑所述凸轮连接部76的凸轮支撑件46形成至所述凸轮盖40。

所述凸轮71和72旋转以打开阀200。

凸轮键74分别形成至所述第一凸轮部70a和第二凸轮部70b，并且第一滑动孔86和第二滑动孔88分别形成至所述第一内支架80和第二内支架81。

形成其中所述凸轮键74可滑动地插入其中的凸轮键槽83的凸轮键销82，并且所述凸轮键销82可滑动地插入每个所述第一滑动孔86中。

凸轮轴孔32形成至所述凸轮轴30并且凸轮轴销60插入所述凸轮轴孔32中以连接到所述凸轮轴30。并且形成其中所述凸轮轴销60可滑动地插入其中的凸轮轴销槽85的滑块销84，并且所述滑块销84可旋转地插入每个所述第二滑动孔88中。

滑块壳体轴承92设置在每个滑块壳体90和所述第一内支架80和第二内支架81之间，并且因此可以平滑地执行每个滑块壳体90和所述第一内支架80和第二内支架81的相对旋转。所述滑块壳体轴承92可以是滚针轴承、滚球轴承、滚子轴承或类似物。

间隙子91设置在所述滑块壳体90内，以抑制或阻止所述第一内支架80和第二内支架81的旋转中断。

如图7中所示，由于所述滑块壳体90设置在所述第一凸轮部70a和所述第二凸轮部70b之间，发动机布局可以简化，并且一个滑块壳体90可以同时控制所述第一凸轮部70a和所述第二凸轮部70b的旋转速度。因此，所述连续可变阀持续时间设备可以简单地构造并且元件数量可以减少。

也就是，两个内支架80和81可旋转地设置在一个滑块壳体90内，并且所述内支架80和81可以改变两个气缸的阀持续时间。

由于总元件减少，所述发动机的功率损耗可以降低。

引导所述滑块壳体90的运动的凸轮盖引导件41形成至所述凸轮盖40。滑块壳体引导表面95形成至所述滑块壳体90，并且所述凸轮盖引导件41接触所述滑块壳体引导表面95，以引导所述滑块壳体90的运动。因此，所述滑块壳体90可以移动而无摇摆或振动。

其中插入所述控制轴108的轴孔42形成至所述凸轮盖40用于稳定地支撑所述控制轴108。

轴承44插入所述轴孔42中用于支撑所述控制轴108，并且因此所述控制轴108可以平滑地旋转。

两个凸轮71和72分别形成至所述第一凸轮部70a和所述第二凸轮部70b，所述凸轮连接部76在所述两个凸轮71和72之间形成，并且可旋转地支撑所述凸轮连接部76的凸轮支撑件46形成至所述凸轮盖40。

所述凸轮盖40可以引导所述滑块壳体90的所示运动，支撑所述控制轴108的所述旋转并且可旋转地支撑所述第一凸轮部70a和所述第二凸轮部70b，并可以简化所述连续持续时间设备的结构并减少其元件。

所述控制部100包括连接到所述控制轴108的涡轮102、与所述涡轮102接合的蜗杆副104和选择性地旋转所述蜗杆副104的控制电动机106。通过使用所述涡轮102和所述蜗杆副104，所述控制电动机106的所述电动机容量可以减少。

离心板孔99离心地形成至所述离心板98，并且所述控制杆110插入所述离心板孔99中。

图8是示出本公开的示例性连续可变阀持续时间设备的各种操作的表格，并且图9是示出本公开的示例性连续可变阀持续时间设备的各种操作的曲线图。

参照图1至图9，将描述所述示例性连续可变阀持续时间设备的操作。

当所述凸轮轴30的旋转中心和所述第一内支架80和第二内支架81的旋转中心重合时，也就是，所述滑块壳体90定位在如图8中所示的原始位置处，所述凸轮71和72用所述凸轮轴30的相同相位角旋转。也就是，所述凸轮71和72和所述凸轮轴30用相同的速度旋转。

根据发动机操作状态，ECU(发动机控制单元或电控制单元)传送控制信号至所述控制部100的所述控制电动机106，以旋转所述控制轴108。然后，离心地在所述控制轴108上形成的所述控制杆110旋转，以旋转所述离心板98。所述离心板98的所述旋转包括所述滑块壳体90沿所述凸轮盖引导件41的运动。

也就是，所述控制轴108的所述旋转改变至所述滑块壳体90穿过离心地在所述控制轴108上形成的所述控制杆110和离心地形成至所述离心板98的所述离心板孔99的向上或向下运动，并且因此可以平滑地执行所述滑块壳体90的运动。

根据所述控制轴108的所述旋转，相对于所述凸轮轴30的旋转中心的所述滑块壳体90和所述第一内支架80和第二内支架81的位置向上或向下改变。

当所述滑块壳体90相对于所述凸轮轴30的所述位置改变时，相对于所述凸轮轴30的所述旋转速度的所述凸轮71和72的所述相对旋转速度改变。

当所述凸轮轴销60与所述凸轮轴30一起旋转时，所述凸轮轴销60在所述凸轮轴销槽85内是可滑动的，所述滑块销84可旋转地插入所述第二滑动孔88中，所述凸轮键销82可旋转地插入所述第一滑动孔82中，并且所述凸轮键74在所述凸轮键槽83内是可滑动的。因此，相对于所述凸轮轴30的所述旋转速度的所述凸轮71和72的所述相对旋转速度改变。

如图3中所示，当如图8中所示，所述凸轮挺杆90相对于所述凸轮轴30的所述旋转中心的所述相对位置向下改变作为ΔH1时，在所述凸轮轴30的所述相位角恒定地改变时，所述凸轮71和72的所述旋转速度相对地慢于所述凸轮轴30的旋转速度接近60度至120度，然后所述凸轮71和72的所述旋转速度相对地快于所述凸轮轴30的旋转速度接近240度至300度。

如图3中所示，当如图8中所示，所述滑块壳体90相对于所述凸轮轴30的所示旋转中心的所述相对位置向上改变作为ΔH2时，在所述凸轮轴30的所述相位角恒定地改变时，所述凸轮71和72的所述旋转速度相对地快于所述凸轮轴30的旋转速度接近60度至120度，然后所述凸轮71和72的所述旋转速度相对地慢于所述凸轮轴30的旋转速度接近240度至300度。

也就是，如图9中所示，在所述滑块壳体90的所述相对位置改变至ΔH1这种情况下的阀持续时间D2短于在所述滑块壳体90的所述位置在所述原始位置处这种情况下的阀持续时间D1。

另外，在所述滑块壳体90的所述相对位置改变至ΔH2这种情况下的阀持续时间D3长于在所述滑块壳体90的所述位置在所述原始位置处这种情况下的阀持续时间D1。

在图9中，为了更好理解和方便描述，图10中的峰值点是恒定的，但不限于此。

根据调节所述阀200和所述凸轮71和72的接触位置、所述阀200和所述凸轮71和72的接触角度、所述凸轮键74的位置等，阀持续时间可以通过提前所述阀200的打开正时并延迟其关闭正时扩大。或者，阀持续时间可以通过延迟所述阀200的打开正时并提前其关闭正时缩短。

另外，所述阀200的打开正时可以是恒定的并且所述阀200的关闭正时可以按要求延迟或提前。

另外，所述阀200的关闭正时可以是恒定的并且所述阀200的打开正时可以按要求延迟或提前。

图10是根据本公开的修改形式示出连续可变阀持续时间设备的滑块销的图示。

在所述示例性形式中，所述凸轮销和所述滑块销断开，但是如图10中所示的滑块销160包括可滑动地插入所述凸轮轴30的所述凸轮轴孔32中的销体162和与所述销体162一体地形成并可旋转地插入所述第二滑动孔88中的销头164。

凸轮轴油孔34(参照图7)沿其长度方向形成至所述凸轮轴30，并且与所述凸轮轴油孔34连通的主体油孔166形成至所述销体162。

并且与所述主体油孔166连通的油槽168穿过连通孔169形成至所述销头164。

由于润滑剂可以穿过所述主体油孔166和所述连通孔169从所述凸轮轴油孔34提供至所述油槽168，因此所述销头164和所述第二滑动孔88之间的摩擦可以减少。

除所述滑块销外，根据本公开的修改形式的所述连续可变阀持续时间设备的操作和结构与上述示例性形式的相同，重复描述将省略。

如上所述，本公开的所述示例性连续可变阀持续时间设备可以根据发动机的操作条件执行各种阀持续时间。

本公开的所述示例性连续可变阀持续时间设备可以在尺寸方面减小并且因此，气阀机构的整个高度可以减小。

由于所述连续可变阀持续时间设备可以应用于现有发动机而无过多修改，所以生产率可以增强并且生产成本可以降低。

当本公开已经与目前视为实际示例性形式结合进行描述时，应当理解的是本公开不限于所公开的形式。相反地，意在涵盖本公开的精神和范围内包括的各种修改和等同布置。