摇臂组件、顺应性囊盒、致动器和支撑结构的制作方法

文档序号:31728461发布日期:2022-10-05 01:14阅读:102来源:国知局
摇臂组件、顺应性囊盒、致动器和支撑结构的制作方法

1.本技术提供了一种摇臂组件。提供了用于摇臂组件的可切换囊盒的顺应性囊盒,以及致动器和用于致动器的支撑结构。


背景技术:

2.期望气门机构上的可变气门致动。气门可在燃烧循环期间打开、关闭或停用,以用于诸如气缸停用、延长的打开或关闭、发动机制动等目的。封装和定时问题限制了可变气门致动的具体实施。


技术实现要素:

3.公开了可以能够一起使用或在其他气门机构中使用的若干装置。本文所公开的方法和系统通过摇臂组件、用于摇臂的可切换囊盒的顺应性囊盒、致动器和用于致动器的支撑结构克服了上述缺点并改进了现有技术。
4.用于致动气门机构系统中的可切换囊盒的顺应性囊盒可包括管状构件,该管状构件限定腔体并且包括第一端和与第一端相对的第二端。第一主体可以可滑动地设置在腔体中邻近第一端并且连接到可切换囊盒,以选择性地传递运动从而打开或关闭该可切换囊盒。第二主体可至少部分地和可滑动地设置腔体中邻近第二端,并且可被构造成接收来自外部源的力。至少一个顺应性弹簧可被设置在第一主体与第二主体之间。
5.用于将凸轮系统和凸轮致动器一体地安装在气门机构系统中的支撑结构可包括在气门机构系统中延伸的细长杆。第一托架可从细长杆延伸以安装到气缸盖。第二托架可连接到细长杆并且被构造成支撑凸轮致动器。第三托架可从细长杆延伸并且可被构造成支撑凸轮系统的一部分。
6.用于将致动系统和空动弹簧保持系统一体地安装在气门机构系统中的支撑结构可包括在气门机构系统中延伸的细长杆。细长杆可任选地限定空动弹簧座。第一托架可从细长杆延伸以安装到气缸盖。第二托架可连接到细长杆。第三托架可从细长杆延伸并且可被构造成支撑致动系统的一部分。致动系统可平行于气门机构系统的摇臂轴安装。
7.气门致动组件可包括摇臂轴、围绕摇臂轴可枢转地安装的第一摇臂和围绕摇臂轴可枢转地安装的第二摇臂。第一气门升降凸轮可以可操作地与第一摇臂相关联,以将第一气门升程曲线赋予第一摇臂。第二气门升降凸轮可以可操作地与第二摇臂相关联,以将第二气门升程曲线赋予第二摇臂。堞形装置可设置在第二摇臂中,并且可被构造成将第二气门升程曲线选择性地添加到第一气门升程曲线以致动气门。摇臂组件可包括气门致动组件的子装置作为用于安装在气门机构系统上的构造。
8.其他目的及优势将一部分在下面的描述中阐述,一部分将从描述中显而易见,亦或许可通过实践公开内容而获晓。借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合,也将实现和达到其目的及优势。
9.应当理解,前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的,并不
是对要求保护的发明的限制。
附图说明
10.图1是摇臂组件的一部分的横截面。
11.图2a至图2c示出了气门机构的一部分,包括摇臂组件连同用于摇臂的可切换囊盒的顺应性囊盒、致动器和用于致动器的支撑结构的横截面。
12.图3a和图3b提供了可切换囊盒的示例。
13.图4示出了另选的顺应性囊盒的截面图。
14.图5a至图5c示出了用于气门机构的致动器的另选的支撑结构。
15.图6和图7示出了另选的致动器。
具体实施方式
16.现在将详细参考附图中的示出的示例。
17.本公开包括气门机构系统1、2;可用于气门机构系统的部件;以及用于使用气门机构系统和部件的方法。气门机构系统1、2可包括摇臂10、20和摇臂组件3、4;诸如间隙调节器和堞形装置的可切换囊盒242、143;顺应性囊盒41、42、44;支撑结构50、500;包括机械源310、360、370的致动系统;以及它们的组合。受权利要求书保护的气门机构系统1、2的部件可构成其他气门机构系统的部件。
18.在其他摇臂和摇臂组件3、4中,可在摇臂10、20中使用若干气门机构部件。若干摇臂和气门机构部件可组合成气门机构组件1、2。
19.在图1中部分地示出了一种紧凑的附加运动气门机构系统。摇臂组件3被示出为包括第一摇臂10和可切换的第二摇臂20的双摇臂系统。双摇臂系统可用于延长主气门升程的持续时间。可实施诸如livc、eivc、eevo、eb、cda的策略。
20.作为紧凑的附加运动气门机构系统1、2的一个示例,图1示出了可用于气门机构系统1或2的摇臂组件3的部分。第一摇臂10装配在第二摇臂20旁边,以围绕摇臂轴28旋转。包括凸轮轴61以及至少第一凸角62和第二凸角63的顶置凸轮轨道60可被定位成旋转以将气门升程曲线传送到第一摇臂10和第二摇臂20,从而提升和降低气门16。两个气门16被示出为联接到横臂151。
21.在该示例中,第一摇臂10包括具有摇臂轴孔的主体11,该摇臂轴孔也称为旋转孔12,其被构造用于围绕摇臂轴28枢转或旋转。挺杆端13可包括悬挂在辊臂131之间的推杆或辊132,用于与顶置凸轮轨道60接合。气门端14可包括目标表面,诸如悬臂15、机加工或模制的平坦部分、凹槽或凸起。囊盒孔26中的囊盒143可被构造用于润滑、切换或间隙调节。机械或液压间隙调节器可被构造在气门端14中。另选地,可切换囊盒可被间隙调节替装置替代或与之组合以向相关联的气门16提供可变气门升程。堞形装置、闩锁装置、柱塞、球和枢轴等可包括具有致动件的可切换囊盒143的一部分,该致动件包括通过主体11的一个或多个液压供给件、或连接到气门端14的外部致动器,诸如液压或气动供应管线或连杆和螺线管等许多其他另选方案。囊盒143可包括插口或压脚142。
22.在该示例中,第二摇臂20被构造成推动悬臂15。但是,可具有其他构造和目标表面,包括其中第二摇臂20压在气门横臂151的一部分上的布置结构,该气门横臂在许多另选
方案中包括发动机制动改装件。主体21可包括摇臂轴孔22、挺杆端23、辊臂231中的辊232、用于坐置弹簧引导件235的一个或多个夹板233。弹簧引导件235可包括具有引导柱237的引导板236。可包括反作用弹簧30以引导第二摇臂20的端部抵靠顶置凸轮轨道60。反作用弹簧也可称为空动弹簧30。
23.第二摇臂20可包括气门端24中的囊盒孔241内的可切换囊盒242。类似于第一摇臂10,第二摇臂20在许多上文列出的另选方案中可包括间隙调节囊盒、诸如堞形装置或可移动活塞的可切换囊盒以及它们的组合。图3a和图3b提供了堞形装置形式的可切换囊盒的示例。
24.第二孔26被示出并且可包括顺应性囊盒41、42、44。摇臂组件3、4包括被构造成可切换地压靠或塌缩抵靠另一个摇臂的一个摇臂,并且与诸如液压或气动活塞的其他致动器兼容,该其他致动器在许多另选方案中可连接到摇臂主体21中的液压源或连接到外部致动器和连杆。然而,本文的顺应性囊盒41、42、44是机电的并且可任选地包括一些液压启动方面。
25.如果堞形装置用作可切换囊盒242,则堞形装置的可旋转第一堞形件244(也称为上堞形)可连接到孔26中的顺应性囊盒41-43。
26.沿一个方向移动顺应性囊盒41-43将使堞形装置的第一堞形件244旋转到第一位置。偏压弹簧247可从囊盒孔241推靠第二堞形件245。打开位置可使第一堞形件244的上齿246与第二(或下)堞形件245的下齿248啮合,从而允许间隙组件将升程曲线传递到目标表面。间隙螺杆25可包括可设置的间隙螺母251和压脚252,诸如插口或e-foot(象脚)。关闭位置可对准上齿246和下齿248,以塌缩到齿246、248之间的相应腔体中,从而允许间隙组件251在囊盒孔241中向上塌缩。压脚252不会将力传递到悬臂15或其他目标表面。偏压弹簧247可提供小的力以保持第二摇臂20被压到第一摇臂10的目标表面。作为设计选择问题,安装在致动器孔26中的另一个弹簧(诸如顺应性弹簧417、427)可将第一堞形件244旋转或偏压到或者旋转或偏压进第一位置或第二位置。不管所使用的可切换囊盒和致动器组合如何,将第一摇臂10连接到第二摇臂20以用于它们的受控操作是有益的。
27.囊盒242可包括设置在摇臂组件1、2、3的第二摇臂20中的可切换囊盒。可切换囊盒可被构造成在打开位置和关闭位置之间选择性地切换。打开位置导致力从第二摇臂20传递到悬臂15或其他目标表面。关闭位置导致可切换囊盒塌缩抵靠悬臂15。本领域中存在可切换囊盒242和相关致动器的多个示例,包括但不限于例如在wo 2019/133658、wo 2019/036272、us2020/0325803、us2018/0187579、us4227494、us6354265、us6273039和us4200081中公开的堞形装置和致动器组合。这些示例性致动器和堞形装置可用于摇臂组件3、4,但公开了形式为顺应性囊盒41-43的新致动器。
28.气门机构系统1、2可配置有用于将第一气门升程传送到气门16的第一摇臂10和用于将第二气门升程传送到气门16的第二摇臂20。任何堞形装置都可在摇臂中用作可切换囊盒。当用于图1至图2c的双摇臂对时,第一摇臂10可提供第一气门升程曲线,然后堞形装置可被致动以从第二摇臂20赋予或吸收第二气门升程曲线。作为一个示例,第一摇臂可传送第一进气门升程曲线。然后,可将第二摇臂切换到打开位置,以传送进气门晚关。第一升程曲线可具有添加到其的第二升程曲线,以得到组合的升程曲线。
29.第一摇臂10或第二摇臂20是否提供主升程曲线,或者第一摇臂10或第二摇臂20是
否提供附加运动、发动机制动或气缸停用,是设计选择的问题。可切换囊盒可被包括在第一摇臂10和第二摇臂20中的一者或两者上。
30.在任何情况下,气门机构部件可被布置成使得主升程由第一摇臂提供,并且装备有可切换囊盒,并且另选地装备有本文所公开的顺应性囊盒、支撑系统和/或附加的其他气门机构部件的第二摇臂为发动机气门提供附加的气门升程功能。
31.作为另一个示例,发动机可配备有用于主气门升程的(主)第一摇臂10和用于辅气门升程的第二摇臂20。第二摇臂20可包括可切换空动机构,使得当其切换到关闭位置时,其将吸收由凸轮接收的运动,使得将没有运动传递到一个或多个相关联的气门16。当可切换囊盒242将被转动到打开位置时,凸轮运动将从第二摇臂20传递到(主)第一摇臂10。(主)第一摇臂10可具有被设计成接收来自第二摇臂20的力的目标表面。该目标表面可以是第一摇臂10上的横向悬臂、支架、凸起、凸缘、平坦部分、凹口或其他部分。可切换囊盒242可以是机械堞形囊盒,其至少由上堞形件244、下堞形件245、也称为囊盒弹簧247的空动弹簧和诸如间隙螺杆25的致动活塞制成。在该示例中,当可切换囊盒242处于关闭位置时,上堞形件244的上齿246与下堞形件245的下齿248之间的腔体对准,以便提供空动功能。为了打开辅气门升程,可推动齿条415、425移动。齿条415、425可连接到上堞形件244或下堞形件245中的一者,使得当其移动时,所连接的堞形部分旋转,使得其齿将与其他堞形部分的齿对准。这阻止了空动行程,并且因此将凸轮升程传递到主摇臂。
32.未连接到齿条415、425的堞形部分可具有诸如带键部分249的防旋转特征部,以保证两个堞形部分之间的相对旋转。在两个堞形部分之间存在空动弹簧,也称为囊盒弹簧247,该空动弹簧可保证在卸载时两个堞形部分足够远以允许正确致动。
33.可以说,气门致动组件包括摇臂轴28。第一摇臂10能够围绕摇臂轴28可枢转地安装。第二摇臂20能够围绕摇臂轴可枢转地安装。代替将两个摇臂10、20直接安装到摇臂轴28,此类摇臂可并排封装在一起。第一气门升降凸轮62可以可操作地与第一摇臂10相关联,以将第一气门升程曲线赋予第一摇臂10。第二气门升降凸轮63可以可操作地与第二摇臂20相关联,以将第二气门升程曲线赋予第二摇臂20。第一气门升降凸轮62可包括基圆621(无升程)部分和第一升程曲线622。第二气门升降凸轮63可包括基圆631(无升程)部分和第二升程曲线632。可包括附加的和另选的凸角曲线。
34.作为可切换囊盒242的堞形装置可设置在第二摇臂20中,并且被构造成将第二气门升程曲线选择性地添加到第一气门升程曲线以致动一个或多个气门16。第一摇臂10可包括目标表面(诸如悬臂15)以接收来自第二摇臂20的对应于第二气门升程曲线的力。堞形装置可切换为打开和关闭,并且堞形装置被构造成在堞形装置切换为关闭时吸收由第二气门升降凸轮赋予的第二气门升程曲线。堞形装置可包括间隙调节螺杆25和安装在间隙调节螺杆25上的第一堞形构件(上堞形件244或下堞形件245)。第二堞形构件(上堞形件244或下堞形件245)可安装在间隙调节螺杆25上,并且可以能够相对于第一堞形构件在堞形装置切换为打开的打开位置与堞形装置切换为关闭的关闭位置之间旋转。当第二堞形构件处于打开位置时,由第二气门升降凸轮施加的运动被传递到第一摇臂10以将第二气门升程曲线添加到第一气门升程曲线。但是,当第二堞形构件处于关闭位置时,由气门升降凸轮施加的运动在堞形装置中被吸收,并且没有第二气门升程曲线被传递到第一摇臂10。还可能的是,当第二堞形构件(如被设计成可旋转的上堞形件244或下堞形件245)处于打开位置时,第二堞形
构件中的第二齿与第一堞形构件中的第一齿对准,以将由第二气门升降凸轮施加的运动传递到第一摇臂10,从而添加第二气门升程曲线。当第二堞形构件处于关闭位置时,第二堞形构件中的第二齿与第一堞形构件中的第一腔体对准,使得堞形装置吸收由第二气门升降凸轮施加的运动,使得没有第二气门升程曲线被传递到第一摇臂。堞形装置可包括作为偏压弹簧的囊盒弹簧247,该偏压弹簧被构造成将第一堞形构件和第二堞形构件偏压成彼此分开。
35.如下文更详细论述的,顺应性囊盒41-43可被构造成使第二堞形构件在打开位置与关闭位置之间旋转。顺应性囊盒41-43可包括齿条415、425,该齿条构成可在基本垂直于第二堞形构件的旋转轴线的方向上延伸的齿条齿。第二堞形构件的外表面可包括用于构成小齿轮的致动肋或齿2441。可包括机械源310、360、370形式的附加的致动器以作用在顺应性囊盒41-43上。附加的致动器可包括凸轮系统32。
36.通过这种布置,一个或多个气门16可包括内燃机中的具有或不具有横臂151的进气门。进气门可被构造成使得第一气门升程曲线或第二气门升程曲线赋予进气门晚关(livc)策略。或者,进气门可被构造成使得第一气门升程曲线或第二气门升程曲线赋予进气门早关(eivc)策略或气缸停用(cda)策略中的一者。
37.还可能的是,一个或多个气门包括内燃机中的排气门。排气门可被构造成使得第一气门升程曲线或第二气门升程曲线赋予排气门晚开(levo)策略。排气门可另选地被构造成使得第一气门升程曲线或第二气门升程曲线赋予排气门早开(eevo)策略、气缸停用(cda)策略或发动机制动(eb)策略中的一者。
38.如上文所提及的,用于囊盒242的示例性致动器可包括第二摇臂20中的顺应性囊盒41-43。顺应性囊盒41-43可被构造成在打开位置与关闭位置之间选择性地切换可切换囊盒242。
39.顺应性囊盒41-43允许运动从外部致动源(机电的、液压的、气动的等)传递到气门机构系统1、2的可切换囊盒242。虽然一些方面与液压兼容,但本文更详细地示出了机电方面。当可切换囊盒242的运动被阻止时(例如,在气门升程期间,当上齿246和下齿248啮合时),顺应性囊盒41-43经由弹性元件诸如销弹簧413、顺应性弹簧417、427或柱塞弹簧424中的一者或两者吸收运动。当可切换囊盒242的旋转再次成为可能时,顺应性囊盒41-43释放如此吸收的运动。
40.可切换气门机构部件(诸如所公开的堞形装置)的移动可由于其他部件的移动(例如凸轮轴61的旋转)而被阻止并且可能仅在某些曲轴角度下被激活。使外部致动的致动与曲轴旋转同步可能是昂贵的并且有时是不可能的。另外,有时外部致动与发动机曲轴旋转无关。因此,为了在命令致动信号时赋予更大的灵活性,希望具有能够独立于曲轴角度或凸轮轴旋转而切换的第一机械源310、360、370。
41.也就是说,尽管可连接所公开的致动杆313以与曲轴或凸轮轴61一起旋转,但是这些旋转可脱离联接。然后,代替直接联接的定时中的轻微差异(齿轮齿未完美啮合,连接松动,相对旋转的速率未完美匹配等),可通过命令旋转致动器312的外部源31来电子地控制脱离联接的致动杆313。任选的连杆3131可将致动杆313连接到旋转致动器312。连接到致动杆313的凸角状致动凸轮314可被定位成选择性地压下或释放顺应性囊盒41-43。如果旋转致动器312的定时不是完美的,则顺应性囊盒的机械致动和活动可防止临界移位。旋转致动
器312可以是用于切换凸轮系统32的位置的螺线管马达或其他电致动装置。
42.顺应性囊盒41-43包括用于联接到可切换囊盒242的另选方案,同时还提供用于与机械源310、360、370接合的选项。
43.致动器孔26可被形成为构成管状构件,或者可在致动器孔26的管状主体内形成诸如囊盒主体43的单独的管状主体。致动器孔26可包括腔体267、顺应性端261和柱塞端262。柱塞端262可任选地包括唇缘263以限制柱塞410、420的运动。或者,柱塞端262可包括夹持边缘264,用于压接或压配合到诸如囊盒主体43的管状构件。顺应性囊盒41可通过顺应性端261落入,而顺应性囊盒42、44可通过致动器孔26的一端或两端安装。可使保持器265(诸如卡环或垫圈)坐置在凹槽266中,或者可将螺纹塞或压塞插入到顺应性端261中以将顺应性囊盒固定在致动器孔26内。
44.可包括弹簧销2651以引导顺应性弹簧417、427。推靠保持器265,顺应性弹簧417定位第一主体,也称为齿条415、425。上堞形件244或下堞形件245的致动肋或齿2441可以齿条和小齿轮布置结构直接连接到齿条415、425的齿条齿416、426。齿条415、425的线性运动导致所选择的堞形件的旋转。可以用花键、肋或其他机械联接件来代替。顺应性弹簧417、427可推动齿条415、425,并且因此将可切换囊盒242推到零位置(如所设计的打开或关闭位置)。
45.齿条415可包括弹簧端4252,该弹簧端具有用于定位顺应性弹簧417的杯。可在弹簧端4252中设置诸如球的止回件428,并且该止回件由顺应性弹簧427保持在适当的位置。穿过齿条425的主体的端口429可通向柱塞杯4251。如果第二摇臂20包括来自摇臂轴孔22的液压供给件27,则可提供流体压力以在顺应性囊盒42中泄漏或通过顺应性囊盒44中的泄漏端口437肯定地填充。液压流体可通过端口429、435泄漏出顺应性端261或柱塞端262,同时为顺应性囊盒42、44提供压力预设。
46.囊盒主体43可在致动器孔26中滑动并且可包括桩434,该桩被压入柱塞杯4251中以与柱塞420一致地移动齿条425。柱塞420(也称为第二主体)包括用于接收来自机械源310、360、370的致动力的接收端421。引导主体422可将柱塞420定位在囊盒主体43内。弹簧杯423可引导并且部分地容纳柱塞弹簧424。囊盒主体可包括腔体431和弹簧杯433,柱塞弹簧424可偏压抵靠该弹簧杯。当机械源310、360、370推动柱塞420时,腔体431中的液压可被挤出端口429、435并且通过作为受控孔口的泄漏间隙,从而允许柱塞420塌缩到囊盒主体43中,同时也使齿条425移动。通过端口435的油压推动柱塞杯4251中的腔体4341,并且齿条425液压地移动。止回件428可释放过压。然而,来自液压供给件27的液压流体也将柱塞420推回抵靠机械源310、360、370。因此,顺应性囊盒42屈服于压力,但具有弹性以返回其起始位置。
47.顺应性囊盒44与顺应性囊盒42的不同之处在于,夹持边缘264和夹持端432配合以将囊盒主体43锁定在适当的位置。唇缘436将柱塞420保持在囊盒主体43内。桩434包括延伸端口435,以将液压流体从液压供给件27引导到柱塞杯4251,从而推动齿条425以致动可切换囊盒242。桩234可引导齿条425。保持器265可形成齿条425的行程限制。许多其他方面仍然类似于顺应性囊盒42并且从上文并入。
48.齿条415可包括面向柱塞410(也称为第二主体)的销端4151。销弹簧414的功能类似于柱塞弹簧424,用于将柱塞410推向机械源310、360、370。但销弹簧414围绕从引导主体
412延伸的弹簧销413盘绕。引导主体422不能移动经过唇缘263,并且因此也称为凸轮端的接收端411受到约束。来自销弹簧414或弹簧销413或两者的致动压力可使齿条415移动,使得齿条齿416线性地移动并且使可切换囊盒242旋转。齿条415的弹簧端4152偏压抵靠顺应性弹簧417,该顺应性弹簧可固定抵靠保持器265。
49.当将负载施加到第一主体(齿条415或425)并且可切换囊盒242自由移动时,顺应性囊盒41、42、44传递该运动。如果可切换囊盒242被阻止,则顺应性囊盒41、42、44预加载并且将仅在可切换部件自由移动时移动。避免了临界位移。
50.图2a示出了其中没有从凸轮轴61提供升程的基圆布置结构。然而,图2b示出了第二升程曲线632正被传递到挺杆端23并且气门端24正向下塌缩抵靠悬臂15。这将指示第二升程曲线632在可切换囊盒242中的空动。第二升程曲线未被传递到气门16。然而,图2c示出了旋转致动器已经将凸角状致动凸轮314从正与接收端411接触的升程区域3142移动到正与接收端411接触的基圆区域3141。顺应性弹簧417推动齿条415并且可切换囊盒242被切换。第二升程曲线632传递到目标表面,使得第一摇臂10和第二摇臂20根据第二升程曲线632移动。
51.如果机械源310、360、370在摇臂组件3、4处于全升程时在基圆与升程位置之间移动,则顺应性囊盒42、44中的液压控制将防止临界移位。由于致动杆313和支撑结构50、500的位置,因此尽管机械脱离联接,但第二摇臂20仍移动远离机械源,此时顺应性囊盒41、42、44可实现第二升程曲线632的传递。上堞形齿246与下堞形齿248的接合,无论是齿对齿还是齿对腔体,都将导致在升程上的咬合,这将防止齿条415、425线性地移动。尽管摇臂旋转远离支撑结构50、500,但仍可实现机械特征部的平滑脱离联接和重新联接。
52.用于致动气门机构系统1、2中的可切换囊盒242的顺应性囊盒41、42、44可包括限定腔体267的管状构件43、26。作为管状构件的致动器孔26包括第一端261和与第一端相对的第二端262。作为第一主体的齿条415、425可滑动地设置在腔体267中邻近第一端261并且连接到可切换囊盒242,以选择性地传递运动从而打开或关闭可切换囊盒。作为第二主体的柱塞410、420至少部分地和可滑动地设置在腔体267中邻近第二端262。柱塞410、420被构造成接收来自外部源31的力,该外部源可包括联接到机械源310、360、370的旋转致动器。顺应性弹簧417、427可设置在第一主体(齿条415、425)与第一端261之间。另一顺应性弹簧,柱塞弹簧414、424可被设置成抵靠第二主体(柱塞410、420)。柱塞弹簧414是提供弹性力传递和致动力传递的顺应性弹簧。在一种情况下,柱塞弹簧414在第一主体与第二主体之间。在其他情况下,柱塞弹簧242被偏压在柱塞420与附加的管状主体(囊盒主体43)之间。
53.外部源31可包括用于向旋转致动器312供电的电源插头311。旋转致动器312可以是例如电动马达、螺线管转子或其他动力装置。连杆3131可将旋转致动器312连接到致动杆313。公开了另选的机械源310、360、370。外部源31可包括被构造成相对于管状构件移动第二主体(柱塞410、420)的机械源。
54.机械源310包括凸角状致动凸轮314。旋转致动杆313使凸角状致动凸轮314在基圆区域3141和正与柱塞410、420(第二主体)接触的升程区域3142之间移动。
55.机械源360可代替机械源310。凸角状致动凸轮334在致动杆30上代替凸角状致动凸轮314。基圆区域3341和升程区域3342可以能够抵靠杆件350可切换地滑动。机械源360可在将弹簧臂340的接触臂341压靠柱塞410、420或从凸角状致动凸轮314收回压力之间切换,
使得仅保留预张力而不保留致动力。
56.机械源370可包括由旋转致动器312旋转致动杆323的替代件。弹簧臂320连接到致动杆323而不是凸轮凸角。接触臂321延伸以选择性地压在柱塞410、420上。
57.包括设置在第二摇臂20中的堞形装置的可切换囊盒242可由第一主体作用,该第一主体包括设置在腔体中位于管状构件26的第一端261与第二主体410、420之间的带齿齿条415、425。该带齿齿条被构造成致动可切换囊盒242。第一主体和可切换囊盒242可被构造成齿条和小齿轮布置结构。
58.如图所示,顺应性囊盒41、42、44用于摇臂组件3、4和气门机构系统1、2。然而,顺应性囊盒可在其他堞形和可切换囊盒布置结构中找到附加的实用性。
59.为了致动顺应性囊盒41、42、44并且为机械源310、360、370提供结构,支撑结构50、500可包括与机电系统和空动弹簧座集成的反作用杆。反作用杆可直接集成在细长杆51中。或者,反作用杆5110可以是可机械地联接到细长杆510的单独结构。反作用杆可用于稳定可变气门机构部件的致动系统,诸如凸轮致动器312和凸轮系统32。
60.可形成其中反作用杆允许支撑致动系统32的支撑结构50、500,该致动系统在这些示例中为致动杆313、330和另选的机械源310、360、370。此外,支撑结构50、500允许第二摇臂20的复位弹簧(也称为空动或复位弹簧30)的机械反作用。
61.包括反作用杆的支撑结构505、500可直接安装在气缸盖上、凸轮轴支撑件上、摇臂轴支撑件上或气缸盖罩上或气缸盖内的任何其他发动机部件上。这不同于将支撑结构安装在发动机罩上。
62.在重型应用中,需要加强特征来承受支撑结构50、500上的增加的负载。因此,子部件的集成以及随后直接安装到气缸盖上或安装到气缸盖内并非易事。支撑结构50、500的集成部件允许可变气门机构部件的致动系统和致动器二者在气缸盖上的可行安装,并且允许摇臂的复位弹簧的机械反作用。
63.支撑结构50、500可由单件或集成在一起的多个部件制成。可在气缸盖上集成安装托架(也称为第一托架52、520)、致动器安装托架(也称为第二托架53、530)和致动系统安装托架(也称为第三托架54、540)。复位弹簧座511也可被冲压或形成为细长杆510、510的一部分。或者,可将一组复位弹簧座5110安装在摇臂组件3、4的挺杆端13、23上,并且可相对于该一组弹簧座5110安装细长杆510、510。
64.支撑结构可包括在气门机构系统1、2中延伸的细长杆51、510。第一托架52、520从细长杆51、510延伸以安装到气缸盖。第二托架53、530可连接到细长杆51、510并且被构造成支撑凸轮致动器312。第三托架54、540可从细长杆51、510延伸并且可被构造成支撑凸轮系统32的一部分。弹簧座511可被构造成接纳摇臂的复位弹簧30。另选地,可为每个摇臂组件3、4在反作用板上设置单独的弹簧座5110,其中支撑结构500与单独的弹簧座共用气缸盖上的安装孔。然而,支撑结构50也可被形成为使得细长杆51限定弹簧座511。
65.横臂55可连接在细长杆51与第一托架52之间以形成整体材料件,诸如冲压片材或者压制或成形片材。
66.凸轮轴313可从旋转致动器312延伸。第三托架54可包括凸轮轴313通过其穿过的开口。开口541可包括衬套542、唇缘、轴承等,用于增加结构完整性。凸轮系统32可至少包括致动杆313和凸角状致动凸轮314。
67.可以用另选的机械源360、370来代替凸轮系统32作为机械源310,诸如包括弹簧臂320或杆件350、或弹簧致动杆件、或凸轮致动杆件的布置结构。以引用方式并入本文的us 2019/0063268提供了可安装在致动系统上的此类另选的机械致动器的示例。
68.用于将凸轮系统32和凸轮致动器(旋转致动器312)一体地安装在气门机构系统1、2中的支撑结构50、500可包括在气门机构系统1、2中延伸的细长杆51、510。第一托架52、520可从细长杆51、510延伸以安装到气缸盖。第二托架53、530可连接到细长杆51、510并且被构造成支撑凸轮致动器312。第三托架54、540可从细长杆51、510延伸并且可被构造成支撑凸轮系统32的一部分。
69.弹簧座511、5110可被构造成接纳摇臂的复位弹簧30,该摇臂可以是第二摇臂20。细长杆51、510可通过冲压、压接、模制或紧固固定等来限定弹簧座511、5110。弹簧座511、5110可包括旋钮状物、球形突出部、插入件、柱、板、凹槽、边缘等。
70.第一托架52、520可包括多个第一托架。多个可沿着细长杆51、510分布,但至少在细长杆的端部。第三托架54可包括多个第三托架。多个可沿着细长杆51、510分布,但对于包括顺应性囊盒的系统中的每个第二摇臂20可包括至少一个第三托架54、540。也就是说,一些气缸可包括第二摇臂20的增加的运动,而一些气缸可不具有或具有不同的增加的运动。第一托架52、520或第三托架54、540的数量可对应于气门机构系统1、2中的气缸数量,或对应于半发动机气缸数量,或另一气缸数量。
71.第三托架54、540可从细长杆51、510延伸出来并且可与相应的弹簧座511、5110对准。第三托架54、540可通过弯曲、冲压、铸造或其他成形技术成型,以至少部分地包裹在致动杆313、330、323上或围绕该致动杆。包括从凸轮致动器312延伸的致动杆313、330、323(也称为凸轮轴)的凸轮系统32的一部分可由第三托架54、540支撑。第三托架54、540可包括凸轮轴通过其穿过的开口541。开口541可包括加强支承表面542,诸如衬套、轴承、唇缘等。虽然示出了穿过每个第三托架54、540冲压或冲孔的通孔,但也可形成凸轮轴可快速安装到其中的部分圆形、j形或钩形、或卡扣配合或其他支撑形状。
72.第三托架54具有“l”形延伸部,而第三托架540具有“翼”形延伸部。在这两种情况下,第三托架54、540的一部分经受方向变化,该方向变化被构造成使致动杆313、330、323(凸轮轴)悬挂在细长杆51、510上。此外,延伸部的一部分可用于为致动凸轮314、334、杆件350或弹簧臂320提供行程限制或对准特征部。
73.细长杆51、510可沿第一轴线延伸,并且第一托架52、520可沿基本上垂直于第一轴线的第二轴线延伸。细长杆51、510可被构造成在第一轴线上,使得致动系统32或至少致动杆313、330、323(凸轮轴)平行于气门机构系统1、2的摇臂轴28安装。细长杆51、510和致动杆313、330、323(凸轮轴)也可被构造成安装在气门机构系统1、2的顶置凸轮轴61上方并且与之平行。
74.横臂55、550可连接在细长杆51、510与气门机构系统1、2的气缸盖之间。横臂可与支撑结构50、500一体地形成,并且可被弯曲或以其他方式被成型为包括一个或多个方向变化,以提供用于紧固至气缸盖的稳定区域551、5510。可包括用于桩、铆钉、榫钉或螺钉的通孔,或者可将稳定区域551、5510焊接、夹入或以其他方式固定到气缸盖。作为另选方案,横臂可被固定到气缸盖并且可以是单独的塔式结构,其向上伸出以支撑细长杆51、510。夹板、凹口、保持槽或其他接纳特征部可接纳细长杆以对其进行支撑。可使横臂弯曲或成型以支
撑致动杆313、330、323(凸轮轴)。例如,横臂可邻接致动杆313、330、323(凸轮轴)以抵消来自柱塞410、420的挠曲或背压。
75.至少细长杆51、510、第一托架52、520和第三托架54、540可一体地形成为整体构造。
76.凸轮致动器312可通过适当地使用到电源311的插头或电缆来电致动。第二托架53、530可坐置有机电接口(电源311),该机电接口被配置成接收用于电致动凸轮致动器312的电信号。通过集成支撑结构50、500来实现电力供应的稳定性和避免高振动气门机构系统1、2中的松动连接。
77.代替凸轮系统32的电致动,凸轮致动器312可被气动或液压致动以旋转致动杆313、330、323(凸轮轴)。然后,第二托架53、530坐置有被配置成接收用于致动凸轮致动器312的气动或液压信号的接口。
78.可构造支撑结构50、500,其用于将致动系统(凸轮系统)32和空动弹簧保持系统511、5110一体地安装在气门机构系统1、2中。细长杆51、510可在气门机构系统1、2中延伸。细长杆51可将空动弹簧座511限定为与细长杆51一体的一体式构造。或者,包括弹簧座5110的邻接弹簧保持器可物理地连接到细长杆510。第一托架52、520可从细长杆51、510延伸以安装到气缸盖。第二托架53、530也可连接到细长杆51、510。第三托架54、540可从细长杆51、510延伸并且可被构造成支撑致动系统32的一部分。诸如旋转致动器或凸轮致动器312的机电致动器可支撑在第二托架53、530上。致动系统(凸轮系统)32可包括凸轮系统、弹簧系统、杆件系统或组合式弹簧和杆件系统作为机械源310、360、370中的一者。
79.考虑到本文公开的示例的说明书和实践,其他具体实施对于本领域技术人员将是显而易见的。
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