具有外侧空转弹簧的三辊摇臂的制作方法

文档序号:17978846发布日期:2019-06-21 23:58阅读:238来源:国知局
具有外侧空转弹簧的三辊摇臂的制作方法

本申请提供了一种用于气门机构的摇臂,该摇臂包括三个辊以及由位于摇臂的外侧上的至少一个弹簧偏置的空转机构,其中两个摇臂是悬臂式的。



背景技术:

由于封装约束,将摇臂及该摇臂的部件抵靠附属致动器偏置是困难的。并且,由于运动部件倾向于相互干扰,因此难以设计用于无数可能的升程曲线的摇臂。在图1a的现有技术示例中,贯穿轴1穿过辊2、外臂3、内臂4和辊轴6。辊轴6支撑辊7。弹簧将中空辊轴6沿一个方向偏置,使得当闩锁机构被闩锁时,排气门可以具有图1b中所示的排气门曲线,或者进气门可以具有图1c中所示的进气门曲线。当解闩时,可以在图1b中实现排气门曲线上的iegr(内部废气再循环),或者可以在图1c中实现进气门延迟关闭(livc)曲线。闩锁曲线和解闩曲线之间的运动差异对于某些目的而言是足够的,但是贯穿轴对于实现其他目的是限制性的。



技术实现要素:

通过摇臂,本文所公开的方法克服了上述缺点并改进了本领域,该摇臂包括由枢转本体接合的第一外臂和第二外臂。可致动的闩锁机构位于枢转本体内。第一内臂和第二内臂由闩锁臂接合。第一弹簧支柱位于在闩锁臂的远侧的第一内臂上。第二弹簧支柱位于在闩锁臂的远侧的第二内臂上。轴接合第一内臂和第二内臂以在第一外臂和第二外臂之间枢转。弹簧抵靠第一外臂偏置并抵靠第一弹簧支柱偏置。

摇臂可以包括由枢转本体接合的第一外臂和第二外臂。可致动的闩锁机构位于枢转本体内。内臂组件包括闩锁臂。第一弹簧支柱位于在闩锁臂的远侧的内臂组件上。轴接合内臂组件以在第一外臂和第二外臂之间枢转。弹簧抵靠第一外臂偏置并抵靠第一弹簧支柱偏置。

第一弹簧支柱可以包括钩状端部。或者,第一弹簧支柱可以从摇臂横向延伸出且平行于轴延伸。

弹簧可以包括一体式弹簧,该一体式弹簧包括由横向连接器连接的第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧。或者,两个单独的扭转弹簧可以包括以大约90度延伸的切向弹簧端部。

ii型气门机构可以包括第一旋转凸轮凸角、第二旋转凸轮凸角和第三旋转凸轮凸角,其中第一凸轮凸角被配置为按压在第一外臂上,其中第二凸轮凸角被配置为按压在第二外臂上,并且其中第三凸轮凸角被配置为当可致动的闩锁机构处于解闩位置时选择性地推动第一内臂和第二内臂以旋转经过可致动的闩锁机构。弹簧将第一内臂和第二内臂朝向第三凸轮凸角偏置。

附加的目的和优点将部分地在其遵循的下面的描述中阐述,并且部分地将从该描述中显而易见,或者可以通过实践本公开来学习。利用所附权利要求中特别指出的元件和组合,也将实现和达到这些目的和优点。

附图说明

图1a是现有技术的贯穿轴摇臂的横截面视图。

图1b和图1c是用于贯穿轴摇臂的现有技术的气门升程曲线的视图。

图2a和图2b是当使用本公开时除了现有技术的气门升程曲线之外还可以实现的气门升程曲线的视图。

图3示出了气门致动系统的一部分。

图4a至图4g示出了包括内弹簧的另选的摇臂视图。

图5a至图5e示出了另选的行进止动件和辊配置。

图6a至图6e示出了在枢转端部上包括弹簧的另选的摇臂视图。

图7a至图7f示出了在气门端部上包括外侧弹簧的另选的摇臂视图。

图8a至图8d示出了在气门端部上包括外侧弹簧的另选的摇臂视图。

图9a和图9b示出了另选的摇臂视图,该另选的摇臂视图包括气门端部上的外侧弹簧,和另选的行进止动件。

图10a和图10b示出了另选的气门座插入件。

图11示出了另选的气门座插入件。

图12a和图12b对比了处于基圆时的气门机构中的摇臂和当内臂组件完全致动时的摇臂。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中示出的示例。只要有可能,在整个附图中将使用相同的参考标号来参考相同的或类似的部件。

在气门升程和降程期间,摇臂受到高致动速率的影响。期望提供增加的空转并且实现进气门提前关闭和其他可变气门致动,诸如气缸停用。然而,现有技术的切换辊式指状从动件(srff)设计被约束为低升程事件或高损失事件,但是不能提供一系列升程事件。图1a示出了对应于us2015/0128890的现有技术的srff,该现有技术的srff对可变气门升程(vvl)事件具有有限范围。利用图1a的srff可以实现常规排气门曲线和常规进气门曲线。使用闩锁,可以切换srff以提供如图1b中的内部废气再循环(iegr)或如图1c中的进气门延迟关闭(livc)曲线。但是在图1a中,中心贯穿轴1限制示例性srff的运动。通过除去贯穿轴1,可以实现更大的运动范围。

例如,图2a的进气门提前关闭(eivc)曲线可以利用本文所公开的srff来实现。三个偏心凸轮凸角,两个外凸角1001和1002、以及内凸角1003可以在ii型引擎气门机构的凸轮轨道1000上旋转。用于srff的致动器可以包括机电闩锁或凸轮凸角。摇臂可以安装在具有一个或多个凸轮轨道的ii型顶置凸轮气门机构中。或者,可以为具有一些凸轮操作和一些没有凸轮的操作的凸轮/无凸轮系统实现其他致动轨道。摇臂(srff)的每个辊400、410、310可以对应于凸轮凸角或其他致动器。

凸轮凸角1001、1002、1003的形状确定在枢转本体111内的闩锁机构900被选择性地致动时srff的运动。如图12a所示,闩锁的摇臂在凸轮1003处于基圆时可以导致气门关闭。但是,通过液压间隙调节器(hla)3000控制液压流体,如通过流体端口3001、3002,可以致动闩锁机构900,使闩锁指状物906回缩,并且允许内臂组件20911在凸轮凸角1003的偏心部分的尖峰抵靠辊310按压时向下摆动。hla或类似的机构可以将srff连接到srff的枢转端部11上的引擎缸体。附加地或另选地,可以将推杆联接到hla3000。srff的气门端部12可以包括以气门托盘112形式的气门座,或本文的替代方案中的一个替代方案等,用于安装气门的气门杆端部2001,使得气门头2003可以打开和关闭以提供所需的气门曲线。例如,当srff被闩锁时,可以实现图2b中所示的高升程曲线。内凸轮凸角1003可以被设计成具有比外凸角1001、1002大的凸轮升程(以毫米为单位)。凸角的偏心度可以被设计成使得当凸轮凸角旋转(表示为以度为单位的凸轮角度)离开这些凸轮凸角的基圆时,气门头2003可以根据不同的定时、持续时间和程度中的一个或多个定时、持续时间和程度来打开和关闭。因此,在图2b中,外凸角1001、1002被设计成具有比内凸角1003小的凸轮升程。当srff解闩时,内凸角1003推动联结到内臂200、210的内辊310,并且外凸角1001、1002推动外辊400、410以产生低升程曲线。δ曲线示出了高升程曲线和低升程曲线之间的差值。δ曲线的高度可以与srff的内臂的相对运动相关,并且可以指示内臂的空转行程。高升程事件的升程事件能够比现有技术的升程事件高得多。使用本发明所公开的布置可以实现大约多30%的升程。并且,如通过将本发明所公开的srff与适当的凸轮凸角配对配对,可以使用相同的srff来实现现有技术装置(诸如图1b和图1c)的升程曲线。

图2a和图2b是示例性升程曲线。其他升程曲线是可能的,并且没有详尽地绘制。摇臂可以包括三个辊:辊400、410、310。两个外辊400、410以悬臂方式安装在摇臂的外侧,以在外臂上的柱123、133上旋转。

第三辊(内辊)310可以安装在内臂220、230之间的独立轴承轴(诸如第二轴300)上。内臂220、230可以在枢转轴(诸如第一轴302)上枢转。枢转轴可以将内臂组件209连接到外臂120、130的远侧端部。作为枢转轴的第一轴302还可以将至少一个偏置机构、中心弹簧509连接到摇臂。

当内臂组件209在枢转轴上枢转时,据说发生“空转”,并且内臂200、210可以枢转以允许从零气门升程(全气缸停用或全升程损失)到小于全升程的一些量的可变气门升程事件。另选地,内臂可以经由闩锁座被闩锁,以允许大于正常升程事件的高升程事件,而正常升程事件发生在外臂的辊上。

这实现了技术诸如气缸停用(cda)(气门关闭)以及气门提前技术或气门延迟技术,包括负气门重叠(nvo)、进气门提前关闭或进气门延迟关闭或进气门提前打开或进气门延迟打开(eivc、livc、eivo、livo)或者排气门提前打开或排气门提前关闭或进气门延迟打开或进气门延迟关闭(eevo、eevc、levo、levc)。

因此,可以设计srff(有时称为摇臂)用于可变气门升程事件或用于气缸停用(cda)。在第一引擎操作模式中,内凸轮凸角1003按压在容纳在摇臂的内臂200、210之间的内辊310上。偏置或致动闩锁以使该闩锁卡在联结到内臂的闩锁座,使得凸轮凸角推动摇臂的主体110的内臂200、210和外臂120、130。这产生了附属气门的第一升程高度。然后,在第二引擎操作模式期间,当内凸轮凸角1003按压在内辊310上时,闩锁可以远离闩锁座移动,以允许内臂200、210枢转。内凸轮凸角的升程高度可以为“丢失”,因为该升程高度没有被传递到气门。外凸轮凸角1001、1002可以按压在摇臂的外臂120、130上以实现第二升程高度。第二升程高度可以从零到小于第一升程高度的一些量。

转到图4a至图4g中的第一示例性srff,不再存在跨越三个辊2、7的贯穿轴1。中间辊或内辊310现在可以是单一剪切材料,而不是双层材料。可以除去图1a的内辊上的套筒设计。外辊400、410从srff主体悬臂伸出,而不是如图1a所示使贯穿轴1滑动通过外臂,外辊400、410可以安装在与外臂120、130一体形成的悬臂柱123、133上。通过使用辊400、410、310代替滑块垫,存在更小的摩擦损失。通过将外辊400、410悬臂伸出到srff主体,可以容纳大升程事件。内臂组件209可以独立于外臂120、130移动。内臂组件209可以包括内臂200、210、闩锁臂220和内辊310,以及下面概述的附加的特征和替代方案。

图4a至图4g示出了srff的另选的视图,该srff具有位于主体110的气门端部上方的空转弹簧509以及悬臂外辊400、410。用于中心空转机构的闩锁机构900与srff的主轮廓成直线。通过观察图4d的平面横截面可以理解直线形状,其中直线形状是将内臂220、230接合到外臂120、130的第一轴302(枢转轴),轴承(或第二)轴300以及闩锁机构900的主轴的共面关系的结果。

中心弹簧509位于摇臂的气门端部上方。气门杆端部2001可以安装成邻接气门托盘112的第二侧114。气门引导件115可以突出的形式形成在气门托盘112上,当srff在致动期间摇动时,该突出引导气门杆端部2001。可以钩住或夹住气门引导件以保持气门杆端部2001。气门引导件115限制气门杆端部2001抵靠气门托盘112左右移动,同时不限制气门杆端部沿着气门托盘第二侧114前后滑动的能力。也就是说,气门杆2000可以在平行于srff的长轴a-a的方向上稍微移动,但是被限制垂直于srff的长轴移动。同时,液压间隙调节器(hla)3000可以球窝型布置安装在hla座117中,以与液压端口116配合。

中心弹簧可以多种方式偏置。例如,中心弹簧509的第一端部5001可以内杆204的形式抵靠弹簧支柱偏置。中心弹簧509的第二端部5002可以抵靠气门托盘112的第一侧113偏置。下文将讨论另选的偏置技术。

在图4a至图4d中,闩锁机构900处于闩锁位置。中心弹簧偏置内臂组件209,使得当srff安装在气门机构中时内辊310朝向内凸轮凸角1003提升。这也可以意指,闩锁臂220被偏置到闩锁组件900的表面上方(诸如,闩锁座901上方)的位置。因此,当从上方按压内臂组件209时,内臂200的闩锁臂220可以与闩锁座901接触,或者闩锁臂220可以被偏置到稍微高于闩锁座901的位置。

在图4e和图4f中,闩锁机构900处于解闩位置,并且闩锁臂220已经旋转经过闩锁以使中心凸轮凸角1003在内臂组件209上“空转”。外凸轮凸角1001、1002可以在第一外辊400和第二外辊410上滚动。

闩锁机构900可以由液压装置致动,并且因此连接到油控气门和油控电路。或者,电动机构或机电机构可以使闩锁进行往复运动。闩锁可以被偏置以在默认位置处进行操作或者要求对第一位置或第二位置(伸出位置或缩回位置)中的每一者进行肯定控制。

在图4a至图4f的示例中,示出了用于闩锁机构900的液压闩锁。闩锁指状物906可以进行往复运动,使得闩锁座901可以从srff的枢转本体111中的内闩锁端口118延伸并且可以回缩到该内闩锁端口。闩锁指状物906可以与液压端口116流体连通,使得流体可以通过hla3000馈送或通过闩锁流体端口905馈送,或者可以穿过其建立流体回路。闩锁端口118呈阶梯状,如闩锁指状物906一样,使得当闩锁指状物906延伸时,肩部可以填充闩锁腔的一部分1190,并且在闩锁指状物906回缩的情况下,肩部可以填充闩锁腔的另一部分1191。闩锁塞904可以接纳并偏置闩锁弹簧902,该闩锁弹簧可以将闩锁指状物906偏置到伸出位置。如上所述,在不脱离本文所述的srff操作原理的情况下,可以用其他闩锁机构代替所示的液压闩锁。

图4c和图4d示出了附加的方面。内辊310可以是单一材料,或者它可以包括跨内臂220、230固定的单独的轴承轴或第二轴300,和外部材料,如图所示。在一些实施方案中,轴承轴300可以由轴承(诸如,滚珠或针状轴承312)围绕,并且外部材料用作外座圈以及用于与凸轮凸角1003进行交互的轴承表面。无论哪种方式,中空通路313均可以形成在内辊310内。中空通路可以允许轻量化或其他重量控制技术。当与下文的方面结合时,中空通路可以与对齐工具一起使用以设定抽气止挡件(诸如销700)的放置。

图4e和图4f示出了处于解闩状态的srff。闩锁指状物906处于回缩位置,并且闩锁指状物的肩部缩回以允许在阶梯式内闩锁端口118的另一个腔1191中的流体。如上所述,中心弹簧509被偏置在弹簧支柱204和气门托盘113的第一侧之间。但是,内凸轮凸角1003可以克服中心弹簧509的弹簧力。当内臂组件209在第一轴302上枢转时,闩锁臂220可以摆动经过闩锁机构900,但是因为内臂可以与气门托盘112的第一侧113接触,内臂200、210无法摆动经过气门托盘112。因此,可以由抽气止动件(诸如,销700、701、703)在第一方向上并由气门托盘112在第二方向上限制内臂组件209行进的范围。

尽管图4a至图4g的示例示出了直线式闩锁,但其他示例示出了具有用于中心空转机构(内臂组件209)的成角度的闩锁机构900的另选的设计。成角度的闩锁可以包括枢转轴(第一轴302)和在平面内成直线(与平面相交)的第一内臂轴300,并且闩锁机构900可以远离平面倾斜(闩锁机构900可以位于相交平面中)。在图4a至图4g中,空转弹簧位于srff的主体内部,并且空转弹簧朝向凸轮轨道1000偏置内辊310。空转弹簧509定位在气门上方。但在其他示例中,一个或多个空转弹簧处于不同的位置,但仍然朝向凸轮轨道1000或朝向闩锁指状物906上方的位置偏置内辊310。

枢转侧空转弹簧

在图6a至图6e中,示出了另一另选的形式,其中,空转弹簧在srff的枢转端部11上方。内臂组件2096可以包括内臂200、210,闩锁臂220和内辊310。内辊可以位于内臂200、210之间,并且可以包括轴承轴300的通过内臂200、210朝向外臂120、130延伸出的部分。空转弹簧位于液压间隙调节器(hla)3000或推杆上方,并且在该实施方案中,空转弹簧不位于在气门端部12上方。因此,在气门上方存在较轻重量,这增强了有利的气门机构动力学。气门操作更加优化。另外,代替在srff中心的单个空转弹簧,两个空转弹簧位于闩锁机构900的侧面。

空转弹簧是枢转侧弹簧5010、5020,其安装到摇臂的枢转端部上的枢转本体111上的弹簧柱1131、1141。可以将弹簧衬套5040按压到每个弹簧柱1131、1141,以将枢转侧弹簧5010、5020固定就位。主体110可以包括第一凸缘和第二凸缘,诸如枢转凸缘1111、1121,用于偏置第一弹簧臂端部5011、5013。可以抵靠轴承轴300(该轴承轴可以与内辊310一体形成)偏置第二弹簧臂端部5021、5023。轴承轴300可以从内臂220、230伸出,以卡在第二弹簧臂端部5021、5023上。

这种布置允许弹簧上的直臂用于弹簧臂端部5011、5013、5021、5023。另外,除去现有设计的“肾箱”,其中,轴承轴先前穿过了外臂并限制内臂行进的范围。外臂可以包括外臂120、130中的弯曲部1201、1301,而内臂210、220是直的。可以通过观察抽气止动件来理解附加的替代方案,并且图6a至图6e的布置可以包括图4g以及图5a至图5e的销700、701、703布置,这些布置具有用于卡在第二弹簧臂端部5021、5023的部件上。

在srff的枢转端部上具有空转弹簧的情况下,气门上方的惯性减小,并且气门致动可以更快。气门侧上的附加的轻量化可以通过移除弹簧支柱204来实现。

在图6a、图6b和图6e中,摇臂被示出为处于闩锁位置,而图6c和图6d示出了在处于解闩位置时远离闩锁机构枢转的内臂。可以通过本文的行进限制技术中的一个行进限制技术(诸如下文的抽气止动件技术,或者诸如如上由气门托盘112来限制)来限制内臂组件209的行进。

另外,图6a至图6e的弹簧在枢轴上方侧面配置可以是呈直线的,如图6e所示,使得平面可以与第一轴(枢转轴)302、轴承轴300和闩锁机构900的长轴中的每一者相交。或者,可以使用成角度的闩锁配置,使得第一平面可以与第一轴(枢转轴)302和轴承轴(第二轴)300中的每一者相交,而闩锁机构900的长轴处于与第一平面相交的单独的平面。

因此,用于气门机构的摇臂可以包括主体110,该主体包括枢转端部11和气门端部12。外侧121、131可以构成第一侧和第二侧。第一柱123可以通过与第一侧一体形成来连接到第一侧121,并且第一柱123可以远离第一侧121延伸。第二柱133可以连接到第二侧,并且可以与第一柱123相对地远离第二侧延伸。可以连接第一辊400以在第一柱123上旋转,并且可以连接第二辊410以在第二柱133上旋转。第一柱123和第二柱133可以从外侧121、131悬臂伸出。

闩锁机构900可以位于主体110的枢转端部11内。闩锁机构900可以包括闩锁指状物906,该闩锁指状物被配置为在闩锁位置(其中闩锁指状物906朝向气门端部12延伸)和解闩位置(其中闩锁指状物906从气门端部12缩回)之间选择性地移动。闩锁指状物906可以包括闩锁表面901。

内臂组件209的闩锁臂220可以从气门端部12在第一侧和第二侧之间从闩锁表面901上方的位置枢转到闩锁表面901下方的位置。内臂组件209可以包括轴300以及能够在轴300上旋转的第三辊、内辊310。闩锁臂209可以被配置为当闩锁指状物906处于闩锁位置时抵靠闩锁表面901闩锁,并且被配置为当闩锁指状物906处于解闩位置时旋转经过闩锁表面901。

存在附加的替代方案,用于将内臂的闩锁臂偏置到闩锁指状物906的闩锁座901上方的位置。在该方向上偏置,内辊310可以沿循凸轮凸角1003以用于在气门机构中进行致动。

外侧空转弹簧

转到图7a至图9b,提出了另选的外侧弹簧设计,其中,弹簧安装在摇臂的气门端部12上。通过从内螺旋弹簧509切换到外侧替代物,弹簧506、507、5060、5070可以安装在摇臂的外侧,以避免干扰内凸轮凸角1003的扫过。

在图7a至图7f中,示出了另选的一体式扭转弹簧。另选的弹簧的端部对外臂120、130的外侧121、131起反作用,并且另选的弹簧也对内臂200、210上的延伸部起反作用。在图8a至图9b中,使用两个弹簧5060、5070,该两个弹簧具有另选的布置,以用于使端部对外臂的外部(外)侧121、131起反作用,并且用于使端部对内臂上的另选的延伸部起反作用。

摇臂可以包括第一弹簧凸缘129和第二弹簧凸缘139。凸缘129、139可以纵向定位在枢转轴302与第一(内)辊310或外辊400、410之间。弹簧500可以安装在第一轴302上。可以抵靠凸缘129、139偏置弹簧500。图7a至图7f的一体式弹簧500可以包括安装在第一外侧121上的第一弹簧506和安装在第二外侧131上的第二弹簧507。第一弹簧506和第二弹簧507可以是扭转弹簧,具有切向弹簧端部以大约90度延伸。横向连接器505可以将第一弹簧506连接到第二弹簧507。第一弹簧506、第二弹簧507和横向连接器505可以一体形成以制造一体式弹簧500。第一弹簧506可以包括邻接凸缘129的凸缘端部501,并且第二弹簧507可以包括邻接凸缘139的凸缘端部502。

横向连接器505可以对内臂200、210上的延伸部(诸如,相应的钩状弹簧支柱201、211)起反作用(由该延伸部偏置)。第一内臂200上的第一弹簧支柱201位于闩锁臂220的远侧。第二内臂210上的第二弹簧支柱211位于闩锁臂220的远侧。当凸轮凸角1003将内臂组件209枢转时,横向连接器505由弹簧支柱201、211按压,并且力被传递到弹簧506、507的线圈中。如图7e所示,内臂组件209可以摆动以允许空转。在移除气门托盘12的情况下,利用图7a至图7f的srff可能实现的空转量大于先前的实施方案。另外,从srff和气门机构系统移除接触气门托盘112的应力。

当凸轮凸角1003从按压内辊310的偏心边缘旋转到按压内辊的基圆时,弹簧506、507展开,该弹簧抵靠第一弹簧凸缘129和第二弹簧凸缘139并抵靠弹簧支柱201、211传递力,以再次朝向闩锁状态偏置内臂组件209,其中闩锁臂220在闩锁座901上方,如图7c和图7d所示。

钩状弹簧支柱201、211可以与内臂200、210一体形成,并且可以包括用于引导气门杆端部2001的附加的材料,使得不再需要气门托盘112。扇形内臂气门引导件240、241可以形成在内臂200、210上,以位于气门杆端部2001的侧面。气门杆端部2001的侧向运动因此受到限制,但是允许沿着srff的长轴在气门座插入件的冠部上进行少量的滑动。然后,可以容纳各种气门座插入件600、601、602,与下面的教导相称。通过在外臂120、130之间适当地固定内臂200、210,内臂200、210可以在气门杆端部2001和气门座插入件中的一者或两者上施加夹紧力以将物品保持在适当位置。枢转轴302在气门端部12上方的共享使用促进了部件的有效使用,从而利用插入枢转轴的单一操作使外臂、内臂和气门座插入件统一。利用插入枢转轴302的单一操作,还可以使外臂、内臂、气门座插入件和弹簧506、507统一。

另选的摇臂在图8a至图8d中示出。这些图包括安装到枢转轴302的单独的弹簧5060、5070。弹簧5060和5070可以是扭转弹簧,具有切向弹簧端部以大约90度延伸。纤薄的设计允许直内臂200、210位于基本直外臂120、130内,以实现紧凑的占地面积。并且,闩锁组件900可以横向受限以装配在外臂120、130的外(外部)侧121、131之间,以实现纤薄的设计。如上所述,闩锁臂220可以在外臂120、130之间枢转。

图7a、图8a和图8c的顶视图示出了弹簧506和507或5060和5070不需要横向延伸经过外辊400、410。外臂的外部(外)侧121、131可以是阶梯状的,以为弹簧5060、5070提供凹槽或凹坑。也可以为上述弹簧506、507提供此类凹槽或凹坑。然后弹簧可以横向后退到摇臂中,并且具有弹簧端部501、502或5010、5020的座抵靠在凸缘129、139上按压。凸缘129、139可以形成凹槽或凹坑的表面,并且是外侧121、131的阶梯形状的一部分。凸缘129、139可以纵向定位在枢转轴302和辊310、400、410之间。

在图8a和图8b中,内臂组件2099可以包括内臂200、210,具有前向弹簧支柱202、212、闩锁臂220和内辊310。弹簧端部503、504对横向延伸的弹簧支柱202、212起反作用,而弹簧端部5010、5020对外臂120、130的外侧121、131上的凸缘129、139起反作用。在图8a和图8b中,横向延伸的弹簧支柱202、212从内臂200、210延伸出且平行于枢转轴302延伸,并且弹簧支柱202、212位于气门座插入件602的前面。第一内臂200上的第一弹簧支柱202和第二内臂210上的第二弹簧支柱212位于闩锁臂220的远侧。弹簧支柱202、212是气门端部12上的最远侧面,弹簧支柱201、211亦是如此。弹簧支柱202、212可以延伸,使得该弹簧支柱从外臂120、130之间突出。可以包括内臂气门引导件240、241以如上所述起作用,并且横向弹簧支柱202、212可以从其中突出。

在图8c和图8d中,弹簧5060、5070从图8a和图8b所示的位置旋转,并且凸缘129、139的角度和弹簧支柱202、212的位置也是如此。弹簧支柱202、212可位于枢转轴302和闩锁臂220之间。内臂组件20910可以包括内臂200、210,具有另选的弹簧支柱位置、闩锁臂220和内辊310。横向延伸的弹簧支柱202、212可以位于气门座插入件602的后面,或者可以与穿过气门座插入件的平面相交。弹簧支柱202、212仍然可以被认为是在闩锁臂220的远侧。弹簧支柱202、212可能与枢转轴302成直线。或者,弹簧支柱202、212可以更中心地(靠近摇臂的中心)定位。弹簧支柱202、212被示出为具有用于安放弹簧端部503、504的凹口222。同样,弹簧支柱202、212可以延伸,使得该弹簧支柱从外臂120、130之间突出。可以包括内臂气门引导件240、241以如上所述起作用,并且横向弹簧支柱202、212可以从其中突出。图8c和图8d的实施方案可以使得如果内臂组件209旋转足够以引起弹簧支柱202、212与外臂120、130之间的接触,则横向弹簧支柱202、212用作内臂组件行进止动件。在图8c和图8d中,外臂连接器145可以包括在外臂的气门端部上,以提供稳定性。

在图9a和图9b中可以看到在外臂120、130上提供行进止动件的另一个示例。内臂组件20911可以包括内臂200、210,具有钩状弹簧支柱201、211、闩锁臂220和内辊310。外臂连接器145可以包括从外臂中的一个或两个外臂朝向外臂中的另一个外臂延伸的一块材料。外臂连接器在与外臂120、130一体形成或一体连接时可以提供结构稳定性。当处于闩锁状态时,限制内臂组件209在凸轮轨道1000的方向上枢转得太远,并且闩锁臂220目前只能在闩锁座901上方的方向上行进,因为弹簧支柱(这里是钩状弹簧支柱201、211)与外臂连接器145接触。一体式弹簧500在外臂连接器145的方向上偏置弹簧支柱201、211。内臂气门引导件240、241可以适当地成形为在外臂120、130和外臂连接器145之间旋转。在解闩状态下,弹簧支柱201、211远离外臂连接器145行进。

在图12a和图12b中,外臂连接器145可以提供另选的功能。在图12a中,在闩锁状态下,气门座插入件600被外臂连接器145“加篮”,以位于摇臂内并防止该气门座插入件脱落。在图12b中,外臂连接器145邻接内臂气门引导件240,以为内臂组件20911提供行进止动件。

气门座插入件

外臂连接器145的另一方面可以相对于气门座插入件600(有时称为e脚或象脚)来理解。在该实施方案中,气门座插入件600可以包括“l”形。外臂连接器145可以向气门座插入件600提供行进限制,如通过提供凸缘,上唇缘6003可以卡在该凸缘上。气门座插入件600可以由内臂200、210挤压,并且可以模制成与枢转轴302的至少一部分相符。内臂气门引导件240、241可以位于气门表面6002的侧面,以共同为气门杆端部2001提供座。在一些情况下,吊钩、夹板或台阶可以包括在内臂气门引导件240、241上,类似于气门引导件115,以固定气门杆端部2001。气门座插入件可以被插入空转弹簧506、507之间以增加横截面刚度。

转到图11,气门座插入件600可以被约束在内臂200的第一内表面、内臂210的第二内表面、外臂连接器145和枢转轴302之间。气门座插入件600可以包括冠状气门表面6002。为了“成冠状”,气门表面6002可以包括曲率,以便不是完全平坦的。气门座插入件600可以包括外腿6007和内腿6009。外腿可以包括上唇缘6003,该上唇缘被配置为当闩锁臂220枢转到第一位置(诸如闩锁位置)时卡在外臂连接器145上。气门座插入件600可以包括下唇缘6005,该下唇缘被配置为当闩锁臂220枢转到第二位置(诸如解闩位置或空转位置)时卡在外臂连接器145上。内腿可以包括被配置为围绕轴602的一部分卷曲的内旋钮或滚花6006。气门座可以包括轴槽6001,用于将结构安放成与第一(枢转)轴302齐平。

转到图10a和图10b,并回顾图7c至图7f以及图8d的各方面,将讨论另选的气门座插入件601、602。利用气门座插件601或602,不需要经由外臂连接器145对气门座插入件进行“加篮”,因此可以省略外臂连接器145。为了有利于这一点,气门座插入件601或602可以被约束在内臂200的第一内表面250、内臂210的第二内表面251,和枢转轴302之间。气门座插入件601或602可以包括被配置为环绕枢转轴302的一部分的前尖端6013和被配置为环绕枢转轴302的第二部分的后尖端6014。气门座插入件601或602可以经由前尖端和后尖端从枢转轴302悬挂。该设计允许气门座插入件夹在枢转轴,或者允许插入枢转轴的组装方法使外臂、内臂、气门座插入件和弹簧统一。气门座插入件可以被插入空转弹簧506、507或5060、5070之间以增加横截面刚度。

气门座还可以包括接合到前尖端6013并接合到后尖端6014的气门座本体6010。气门座本体可以是立方形的,使得该气门座本体类似于立方体或者是近似立方体形状。

气门座本体可以是平坦的或者可以包括冠状气门表面6012。气门座本体可以包括轴槽6011,用于将气门座安放成与轴齐平。

图7c至图7e、图8a、图8b的气门座插入件602不包括用于限制气门杆端部2001的横向运动的气门引导件,因此在一些情况下,吊钩、夹板或台阶可以包括在内臂气门引导件240、241上,类似于气门引导件115,以横向固定气门杆端部2001。另选地,虽然可能依靠内臂气门引导件240、241来限制e脚上的侧向气门杆端部运动,但是图7f和图10b示出了包括第一气门引导件6015和第二气门引导件6016的气门座插入件601。第一气门引导件6015和第二气门引导件6015可以远离气门座本体6010延伸,第一气门引导件和第二气门引导件被配置为约束气门杆端部2001。然后,可以通过移除气门引导件240、241来使内臂200、210轻量化。因此,图7a至图7e的内臂组件2097可以包括内臂200、210、闩锁臂220和内辊310,其中内臂200、241包括内臂气门引导件240、241。但是,在图7f中,内臂组件2098可以包括没有内臂气门引导件240、241的内臂200、210,闩锁臂220和内辊310。内臂组件2097和2098两者都可以包括钩状弹簧支柱201、211。

摇臂可以包括用于保持气门杆2000以用于致动的各种机构。气门座可以位于枢转本体11的远侧。气门座的第一示例是气门托盘112,其可以在外臂120、130之间集成或一体地形成。气门托盘112可以包括用于偏置弹簧的第一侧113和用于接纳气门杆端部2001的第二侧114。当凸轮凸角1001、1002、1003按压在摇臂上时,摇臂从枢转本体111枢转,从而倾斜摇臂并将气门托盘112朝向圆筒体推动。通过比较图12a和图12b可以看出这种倾斜。气门托盘112的第二侧114可以包括冠状表面,使得该冠状表面不是完全平坦的,并且气门杆端部2001可以在冠状表面上稍微滑动。气门引导件115可以从气门托盘向下延伸以抑制气门杆运动。气门托盘112可以限制枢转内臂200、210的运动范围。

另选地,气门座可以包括可以保持在摇臂中的气门座插入件600、601、602。一种设计包括形成在内臂200、210上的气门引导件。气门引导件240、241可以是内臂的延伸部,诸如扇形或其他脊或滚花。或者,气门引导件240、241可以包括用于夹持气门杆端部2001的钩状端部或夹板。当内臂200、210安装在外臂120、130之间时,第一轴302从顶部约束气门座插入件。当钩住或夹紧时,气门引导件从底部约束气门引导件插入件,并且内臂的内表面250、251在侧面处约束气门引导件插入件。气门座被约束在内臂200、210之间而不是在外臂120、130之间,产生用于枢转内臂组件209的更大范围的运动。

摇臂包括第一外臂120,该第一外臂包括第一内侧122、第一外侧121、第一端部1201和第二端部1202。第二外臂130包括第二内侧132、第二外侧131、第三端部1303和第四端部1304。枢转本体111将第一外臂的第一端部接合到第二外臂的第三端部。外臂连接器145可以跨越第一外臂的第二端部和第二外臂的第四端部之间。可致动的闩锁机构可以在枢转本体内进行往复运动。

第一内臂200包括第一内表面250和第一外表面260。第二内臂210包括第二内表面251和第二外表面261。闩锁臂220可以位于第一内臂和第二内臂之间,闩锁座能够邻近枢转本体111枢转,以便摆动经过枢转本体111内的闩锁机构900。闩锁机构900可以包括闩锁指状物906,该闩锁指状物可以进行往复运动,从而回缩以从靠近或抵靠内臂200、210的闩锁臂220释放闩锁座901,或者延伸以将闩锁座901邻接到闩锁臂220并防止内臂的显著运动。

第一轴302可以接合第一内臂200和第二内臂210以在第一外臂120和第二外臂130之间枢转。第一外表面260邻接第一内侧122,并且第二外表面261邻接第二内侧132。

抽气止动件

为了高速获得受控的气门机构动力,在切换辊式指状从动件(srff)上的空转弹簧500、5000、506、507、5060、5070必须具有足够的刚度。当达到该刚度时,该空转弹簧经常产生大于液压间隙调节器(hla)3000的力,这将导致hla“抽气”。非液压间隙调节器可以受到弹簧的应变。这些是弹簧设计的不期望的结果。因此,可以将行进止动件设计到srff中,诸如上文已公开的那些以及随后的抽气止动销700、701、703。

抽气止动销700、701、703提供液压间隙调节器抽气止动件保护。这些设计以独特的方式解决了用于三辊摇臂设计的抽气问题。图4g和图5a至图5e示出了各种替代方案。

虽然已经描述了三辊摇臂,但有时可以使用滑块(诸如垫或其他滑动表面)来代替辊400、410或310。本文所公开的行进止动件可以集成在摇臂是否使用辊或滑块的情况下,使得有利的是控制内臂相对于主体110的运动。因此,有利的是包括从第二(轴承)轴300延伸的抽气止动件,诸如销700。根据轴承轴300的直径,并且根据柱接收器124、125、134或135中的一个柱接收器的直径,抽气止动件可以另选地是轴承轴300的一体形成的延伸部。一体形成的销和轴承轴可以直接组装。

抽气止动销700、701、703可以被插入穿过柱123、133中的柱接收器124、125、134、135、1351中的一个柱接收器,如下文更详细描述的。虽然只需要一个外臂120或130设置有用于插入抽气止动件的柱接收器,但是两个臂120和130两者都可以形成有用于在制造期间的选项或用于轻量化或结构平衡的接收器。虽然在若干附图中仅示出了一个抽气止动件,但是可以使用两个抽气止动件。

转到图4g,外臂120、130的内侧122、132形成有沟槽126、136,以用作用于抽气止动件的抽气引导件。例如,当内臂200、210在外臂120、130内枢转时,销700可以移动穿过沟槽126、136中的一个沟槽。限制表面1260、1360可以包括在内侧122、132中,使得抽气止动件的行进受到限制。当来自弹簧500、506、507、509、5060、5070中的一个弹簧的弹簧力升程闩锁臂220并使内辊310朝向凸轮凸角1003偏置并且/或者将闩锁臂220偏置到闩锁座901上方时,闩锁臂220的行进可以由抵靠限制表面1260安放的抽气止动件来限制。沟槽126、136可以在主体110的气门杆侧处不受阻碍,以便允许内臂200、210相对于外臂120、130具有较大枢转角度。

转到图4g和图5a,内臂组件2091可以包括内臂200、210、闩锁臂220、内辊310和销700。内辊310被示出为包括多个层,使得内辊310的与凸轮凸角1003接触的部分是与轴承轴300不同的材料。但是相反,可以使用单个阶梯式材料。然而,值得注意的是,轴承轴直径可以基于应用进行调节。例如,可能通过使用安放在内臂200、210中的较小直径的轴承轴300来减小内辊的重量和惯性。或者,可能通过增大中空通道313的直径来实现轻量化。

在将内臂组件209下降到外臂120、130内之前,销700可以被插入抽气止动件接收器314中。或者,在枢转轴302将内臂组件209统一到外臂120、130之前或之后,销700可以被插入穿过柱接收器125。定位工具可以被插入穿过柱接收器134或135并穿过中空通道313,以将销700的深度固定在抽气止动件接收器314内,或者在销700被插入时稳定抽气止动件接收器的位置。间隙128可以被保持在销700和紧固件413之间,或者间隙128可以被保持在销700和柱接收器之间。虽然图4g包括螺纹柱接收器124、134,但是可能通过使用图5a的另选的压制衬套401、411来避免经由对齐工具损坏此类螺纹。然后,柱接收器125、135可以是无螺纹的或平滑的。

图5b示出了另选的行进止动件,如通过包括两个销700。内臂组件2092可以包括内臂200、210、闩锁臂220、内辊310和两个销700。另外,内辊310可以包括安装在第二轴300上的可旋转的轴承3101。针状物312可以安装在第二轴300和可旋转的轴承之间以形成针状轴承组件。利用两个销700可以包括间隙128和镜像间隙138。虽然可以在将内臂组件209接合到外臂之前组装销700,但是可能将一个销700插入穿过柱接收器125并插入抽气止动件接收器313中,然后将其他销700插入穿过柱接收器135并插入抽气止动件接收器3131中。

在图5c至图5e中示出并描述了另外的替代方案。在摇臂内辊310和2级摇臂的凸轮凸角1003之间设置间隙的一种策略是控制内辊310上的公差,例如,可旋转的轴承3101、针状物312和轴承轴300的内径(id)和外径(od)中的一者或多者。这种叠堆可以增加许多严格受控的公差,这使得制造过程成本高昂。尽管行进止动件带来了诸多好处,但增加销700对齐的公差增加了叠堆。

转到图5c,内臂组件2093可以包括内臂200、210、闩锁臂220、内辊310和局部锥形销701。为了降低成本,可以使用锥形销701、用于柱接收器1351的锥形孔,以及用于安放锥形销701的抽气止动件接收器314或3141。然后,可以通过销701的按压深度来控制叠堆公差。销701可以包括用于装配在圆筒形抽气止动件接收器314或3141中的筒销本体7010。然后,销的锥形部分7013可以相对于柱接收器1351的锥形孔对齐。

对凸轮轨道1000上的凸轮和摇臂辊400、410、310(在所示的情况下是内辊310)之间的间隙的控制可以包括在制造期间控制叠堆的高性价比方式。下文讨论用于使用在销或孔上使用锥形的可调节装置的附加的装置。

代替轴承轴上的内辊,另选的摇臂可以包括滑块垫。滑块垫可以跨越一对内臂。或者,可以使用单个内臂。外臂之间的轴或其他桥接部分可以包括至少一个控制销安装件,诸如接收器3131、314、3141或135。

在图5d中,内臂组件2094可以包括内臂200、210、闩锁臂220、内辊310和筒销700。销700沿其本体是圆筒形的,接收器3131也是如此。然而,柱接收器1352的锥角相对于图5c是相反的。因此,在图5c中,锥角从内侧132向外侧131增大。但是,在图5d中,锥角从内侧132向外侧131减小。间隙138可以被保持在销700的端部和柱接收器1352的贯穿部分之间,但是销700抵靠锥形柱接收器1352的悬伸部分的位置将控制行进止动件的位置,并因此控制间隙调节。图5d还示出内侧122可以与外表面260平行相邻。

如图5e所示,内臂组件2095可以包括内臂200、210、闩锁臂220、和包括控制销止动件3010的内辊310。内辊设计可以包括轴承轴300,该轴承轴包括控制销止动件3010或从轴承轴伸出到抽气引导件136中的悬伸件。锥形边缘3133可以包括在控制销止动件3010上。外臂130中的一个外臂可以包括用于销703的安装件,诸如柱接收器135。销703可以包括圆筒形本体7030和锥形部分7033。虽然销701的锥形部分7033随着从圆筒形销本体7030延伸的锥形件而增大销的圆周,但该销703随着从圆柱形销本体7030延伸的锥形件而减小销的圆周。内臂组件209包括作为控制销止动件的锥形边缘3133。将销703设置在柱接收器135或相对于控制销止动件的其他安装件中,设定内臂组件209相对于外臂120、130的相对运动。

根据本公开,可以设计可调节的止动销700、701、703,而不是仅使用公差来控制间隙。当渐缩时,销701、703可以与锥形孔相同的角度渐缩,在该锥形孔上设置行进止动件(控制销止动件)。为了调节间隙,可以将销按压到销孔中到给定深度:在图5c的示例中,更深的深度用于增大间隙或者更浅的深度用于减少间隙。该深度将取决于内辊310和内凸轮凸角1003之间想要的间隙量。可以使用量规或其他对齐工具将摇臂保持在将内辊400和外辊410对齐至用于操作状态的所需间隙的位置。然后,当止动销701、703被插入并设置(或按压到该止动销的孔中)时,其被按压到使部件与量规或其他对齐工具对齐的深度。

与这些示例一致,摇臂可以包括由枢转本体111接合的第一外臂120和第二外臂130。第一外臂或第二外臂中的一个外臂包括内侧122、132,并且内侧包括限制表面1260、1360、1352、1354。第二(轴承)轴300可以位于第一内臂和第二内臂之间。销700、701可以从第二轴300朝向第一外臂或第二外臂中的一个外臂延伸。销可以被配置为当第一内臂和第二内臂在第一外臂和第二外臂之间枢转时朝向限制表面和远离限制表面进行往复运动。

内侧可以进一步包括具有限制表面1260、1360、1352、1354的凹槽126、136,并且销700、701可以被配置为当第一内臂和第二内臂在第一外臂和第二外臂之间枢转时(例如,当内臂组件209以空转方式行进时),在凹槽内朝向限制表面和远离限制表面枢转。

摇臂可以包括一对外臂120、130,该对外臂包括至少一个控制销端口,诸如穿过该对外臂的至少一个外臂的柱接收器124、134、125、135、1351、1352。内臂组件209可以相对于外臂可枢转。内臂组件可以包括至少一个销安装件,诸如接收器3131、314、3141,该至少一个销安装件可以是轴300的一部分或内臂组件209的其他部分。控制销701、703可以包括锥形部分7033、7013和本体部分7030、7013,控制销本体插入控制销安装件中,并且锥形部分的至少一部分选择性地与控制销端口的至少一部分接触。

本文所公开的抽气止挡件可以与图中公开的那些不太复杂的摇臂一起使用。例如,抽气止挡件可以用于缺少悬臂辊400、410的摇臂中。因此,摇臂可以包括一对外臂,该对外臂包括在该对外臂的外臂中的至少一个外臂上的至少一个限制表面260、360、1353、1354。内臂组件可以相对于外臂可枢转。控制销700、701可以安装到内臂,以便限制内臂组件相对于外臂的行进。

或者,摇臂可以包括一对外臂,该对外臂包括至少一个控制销安装件,诸如在该对外臂的外臂中的至少一个外臂上的柱接收器135。内臂组件可以相对于外臂可枢转。内臂可以包括限制表面,诸如锥形边缘3133。控制销(诸如包括锥形部分和本体部分的销703)可以被插入控制销安装件中。锥形部分7033的至少一部分可以选择性地与限制表面的至少一部分接触。

用于三辊摇臂的辊保持

在摇臂上使用辊,诸如滚子轴承、针状轴承或轮,减少在致动机构抵靠摇臂推动时的摩擦损失。考虑包括顶置凸轮轨道1000的ii型气门机构。偏心形状的凸轮凸角安装成与凸轮轨道1000一起旋转,并且凸角1001、1002、1003的形状和凸轮轨道1000的转速控制引擎气门的打开和关闭。如果使用固定表面(诸如滑块垫),则凸轮凸角沿滑块垫刮擦,这会导致系统中的能量损失。在摇臂上使用辊,而不是固定表面,类似于滑块垫,降低摩擦损失。因此,可以有利的是将辊310用于内臂200、210的空转枢转可以是有利的,并且也可以有利的是在第一外臂120和第二外臂130上使用第一外辊400和第二外辊410。如上所述,辊310可以包括滚针轴承。下面将详细描述外辊400、410的类似的和附加的改型。

通过在外臂120、130的外侧121、131上的柱形件123、133悬臂伸出外辊400、410,装配和制造的好处是显著的。

摇臂可以包括第一外臂120,该第一外臂包括第一内侧122和第一外侧121,该第一外侧包括第一悬臂柱123。第一辊400可以安装到第一悬臂柱123。第二外臂130包括第二内侧132和第二外侧131,第二内侧132面向第一内侧122。第二外侧131包括第二悬臂柱133。第二辊410安装到第二悬臂柱133。

第一悬臂柱123可以通过模制、机械加工、印刷等与第一外侧121一体形成。同样,第二悬臂柱133可以与第二外侧131一体形成。第一辊400可悬臂伸出在安装柱123上,与第二轴300成直线,该第二轴可与第二辊410成直线。

第一悬臂柱123和第二悬臂柱133可以包括第一柱接收器1和第二柱接收器124、134或125、135,该柱接收器被配置为接纳销700和/或紧固件403、413。紧固件可以是铆钉等。或者,第一柱接收器和第二柱接收器124、134可以具有螺纹,以接纳螺纹紧固件402、413。第一辊400可以包括中心孔4001,并且第一辊可以通过将紧固件诸如螺钉或铆钉403、413或衬套401、411插入穿过中心孔4001并通过将紧固件固定到第一悬臂柱123而安装到第一悬臂柱。外辊可以通过垫圈上的延伸部4040、4041来保持,该垫圈通过拧入紧固件保持就位。类似的方法可以用于包括中心孔4101的第二辊410。

通过将紧固件403插入穿过中心孔4001并插入第一柱接收器124或134中,第一辊400可以安装到第一悬臂柱123。垫圈404、414或衬套可以被插入相应的第一辊400或第二辊410和紧固件403、413之间,以有利于外辊400、410的旋转,如图4g所示。

另选地,如图5a所示,第一悬臂柱和第二悬臂柱123、133可以包括外表面,并且紧固件401、411可以装配到外表面。紧固件401、411可以为t形衬套,并且t形衬套可以压配合到外表面。t形衬套可以用于有利于外辊的旋转并用于保持外辊。通过使用“t”形横截面,t形衬套上的延伸部4010、4111向外辊400、410提供横向行进限制,这防止扭力传递到凸轮凸角1001、1002。类似的延伸部4040、4141可以设置在垫圈404、414上。

如图5b所示,摇臂还可包括外辊400、410之间的针状物402、412。外辊400、410可构成轴承组件的外座圈,并且衬套401、411可构成轴承组件的内座圈。中心孔4001、4101可以具有更大的直径以容纳针状物402、412。延伸部4010、4111可以限制针状物402、412和外辊400、410在悬臂柱123、133上移动。

考虑到本文公开的示例的说明书和实践,其他实现对于本领域技术人员将是显而易见的。

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