本公開涉及一種多可變閥升程裝置。更具體地,本公開涉及一種使用簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多閥升程的多可變閥升程裝置。
背景技術:
通常地,內(nèi)燃機接收燃料和空氣到燃燒室中并通過燃燒所述燃料和所述空氣產(chǎn)生動力。進氣閥由凸輪軸操作,并且當所述進氣閥打開時空氣流入所述燃燒室中。另外,排氣閥由凸輪軸操作,并且當所述排氣閥打開時空氣從所述燃燒室排出。
然而,所述進氣閥/排氣閥的最優(yōu)操作取決于所述發(fā)動機的所述RPM。也就是,用于提升或開閉所述閥的適當時間取決于所述發(fā)動機的所述RPM。如上所述,為了根據(jù)所述發(fā)動機的所述RPM實施適當閥操作,已經(jīng)研究并采用根據(jù)所述發(fā)動機的所述RPM以不同升程操作各閥的VVL(可變閥升程)設備。
同時,在配置成多個凸輪經(jīng)設計用于驅(qū)動閥并且所述多個凸輪沿軸向方向移動的具有凸輪轉(zhuǎn)移類型的可變閥升程裝置中,重要的是準確地控制所述多個凸輪和閥開閉單元之間的相對位置。
在未準確地控制所述多個凸輪和閥開閉單元之間的相對位置這一情況下,在用于引導所述多個凸輪的軸向方向運動的元件和所述閥開閉單元之間或者在所述多個凸輪和所述閥開閉單元之間可以出現(xiàn)干涉。因此,可以損壞所述閥開閉單元或所述可變閥升程裝置,或者可以劣化凸輪轉(zhuǎn)移的可靠性。
在本背景部分中公開的上述信息僅為了增強對本公開的背景的理解并且因此可以包含不形成在本國已經(jīng)為本領域的普通技術人員所知的現(xiàn)有技術的信息。
技術實現(xiàn)要素:
本公開致力于提供一種具有阻止構(gòu)成元件之間的干涉并改進凸輪轉(zhuǎn)移的可靠性的優(yōu)點的多可變閥升程裝置。
根據(jù)本公開的示例性實施例的多可變閥升程裝置可以包括:在其中插入凸輪軸的中空圓柱形狀形成的第一移動凸輪,所述第一移動凸輪設置成與所述凸輪軸一起旋轉(zhuǎn)并在所述凸輪軸的軸向方向上移動,并且配置成形成第一凸輪引導突起和相對于彼此實現(xiàn)不同閥升程的多個凸輪;在其中插入凸輪軸的中空圓柱形狀形成的第二移動凸輪,所述第二移動凸輪設置成與所述凸輪軸一起旋轉(zhuǎn)并在所述凸輪軸的軸向方向上移動,并且配置成形成第二凸輪引導突起和相對于彼此實現(xiàn)不同閥升程的多個凸輪;用于選擇性地引導所述第一凸輪引導突起以便在第一方向上移動所述第一移動凸輪的第一操作單元;用于選擇性地引導所述第二凸輪引導突起以便在第二方向上移動所述第二移動凸輪的第二操作單元;用于控制所述第一操作單元和所述第二操作單元的操作的控制器;和用于與所述多個凸輪中的任一個凸輪接觸以便開閉閥的閥開閉單元。
至少兩個銷可以分別設置所述第一操作單元和所述第二操作單元處,以便引導所述第一凸輪引導突起和所述第二凸輪引導突起,并且可以作為所述銷之一的干涉阻止銷可以形成為與所述其他銷相比較具有相對大的直徑。
所述第一凸輪引導突起和所述第二凸輪引導突起可以在相反方向上形成,以便分別在第一方向和第二方向上移動所述第一移動凸輪和所述第二移動凸輪。
所述第一移動凸輪和所述第二移動凸輪可以一起移動。
所述第一操作單元和第二操作單元可以包括在所述控制器的控制下致動的第一螺線管和第二螺線管。
所述第一凸輪引導突起和第二凸輪引導突起可以插在所述銷之間,以便當所述銷因所述第一螺線管和第二螺線管而伸出時被引導。
所述至少兩個銷可以包括根據(jù)所述第一螺線管和第二螺線管的操作伸出的主銷和接合到所述主銷以便與所述主銷一起伸出的至少一個附屬銷。
在經(jīng)操作在第一方向上移動所述第一移動凸輪的所述第一操作單元處,相對于所述主銷沿第二方向設置在最后位置處的附屬銷可以是所述干涉阻止銷,并且在經(jīng)操作在所述第二方向上移動所述第二移動凸輪的所述第二操作單元處,相對于所述主銷沿所述第一方向設置在最后位置處的附屬銷可以是所述干涉阻止銷。
所述主銷和所述干涉阻止銷之間的間隙可以形成為等于其他銷之間的間隙。
附圖說明
圖1是根據(jù)本公開的示例性實施例的多可變閥升程裝置的透視圖。
圖2至圖4是根據(jù)本公開的示例性實施例的多可變閥升程裝置的操作視圖。
圖5是根據(jù)本公開的示例性實施例的操作單元的放大視圖。
具體實施方式
本公開的示例性實施例將在下文參照附圖詳細描述。
圖1是根據(jù)本公開的示例性實施例的多可變閥升程裝置的透視圖。
如圖1中所示,根據(jù)本公開的示例性實施例的多可變閥升程裝置可以包括:凸輪軸10;包括具有不同形狀的多個凸輪21、22和23的第一移動凸輪20,所述第一移動凸輪20具有第一凸輪引導突起25,與所述凸輪軸10一起旋轉(zhuǎn),并在所述凸輪軸10的軸向方向上可滑動;包括具有不同形狀的多個凸輪31、32和33的第二移動凸輪30,所述第二移動凸輪30具有第二凸輪引導突起35,與所述凸輪軸10一起旋轉(zhuǎn),并在所述凸輪軸10的所述軸向方向上可滑動;第一操作單元60,其選擇性地向外伸出引導所述第一凸輪引導突起25,以在第一方向上移動所述第一移動凸輪20;第二操作單元90,其選擇性地向外伸出引導所述第二凸輪引導突起35,以在第二方向上移動所述第二移動凸輪30;控制器12,其配置成控制所述第一操作單元60和所述第二操作單元90的操作;和閥打開單元110和閥關閉單元120,其與所述多個凸輪21、22、23、31、32和33中的任一凸輪接觸,以便打開和關閉。
所述第一移動凸輪20和所述第二移動凸輪30可以分別包括三個凸輪21、22和23和31、32和33,但是本公開不限于此,并且所述第一移動凸輪20和所述第二移動凸輪30可以具有各種數(shù)量的凸輪。
所述多個凸輪21、22、23、31、32和33可以以順序地從具有最大閥升程的凸輪開始的順序設置,和所述凸輪中的任一凸輪,例如,所述凸輪23和33可以是具有0凸輪升程的圓柱狀失活凸輪。
所述第一凸輪引導突起25和所述第二凸輪引導突起35可以在相反方向上形成,以便分別在所述第一方向和所述第二方向上移動所述第一移動凸輪20和所述第二移動凸輪30。例如,所述第一凸輪引導突起25可以移動所述第一移動凸輪20至在附圖中的左邊,并且所述第二凸輪引導突起35可以移動所述第二移動凸輪30至右邊。
所述第一操作單元60和第二操作單元90可以包括:在所述控制器12的所述控制下致動的第一螺線管61和第二螺線管91;和第一引導部件70和第二引導部件100,其由所述第一螺線管61和第二螺線管91向外伸出并允許所述第一凸輪引導突起25和第二凸輪引導突起35分別插入其中,以便移動所述第一移動凸輪20和第二移動凸輪30。
所述第一操作單元60和第二操作單元90還可以分別包括銷殼體78,所述第一引導部件70和第二引導部件100還可以包括:主銷71和101,其可旋轉(zhuǎn)地設置在所述銷殼體78中并根據(jù)所述第一螺線管61和第二螺線管91的致動向外伸出;和附屬銷74、76、104和106,其可旋轉(zhuǎn)地設置在所述銷殼體78中并與所述主銷71和101接合,以便與所述主銷71和101一起向外伸出。
在圖1中,一個主銷71和101和兩個附屬銷74、76、104和106提供給一個銷殼體78,但是所述主銷71和101和所述附屬銷74、76、104和106的數(shù)量不限于此,并且所述主銷71和101和所述附屬銷74、76、104和106可以與所述多個凸輪21、22、23、31、32和33的數(shù)量成比例提供。
傾斜部分27和37可以分別在所述第一移動凸輪20和第二移動凸輪30中形成,以在所述第一移動凸輪20和30移動后允許所述第一引導部件70和第二引導部件100返回到其原始位置。
所述第一移動凸輪20和所述第二移動凸輪30可以經(jīng)連接整體地移動,并且所述第一移動凸輪20和所述第二移動凸輪30可以作為單個移動凸輪40整體地形成。也就是,所述第一凸輪引導突起25和所述第二凸輪引導突起35可以在所述第一方向上或所述第二方向上移動所述移動凸輪40。另外,軸頸部分42可以在具有統(tǒng)一半徑的圓柱形狀形成,以便連接所述第一移動凸輪20與所述第二移動凸輪30。
當所述主銷71和101和所述附屬銷74、76、104和106向外伸出時,所述第一凸輪引導突起25和第二凸輪引導突起35插在所述主銷71和101和所述第二附屬銷74、76、104和106之間,所述第一移動凸輪20和所述第二移動凸輪30或者所述移動凸輪40在所述凸輪軸10的軸向方向上移動,所述主銷71和101和所述附屬銷74、76、104和106可以沿所述傾斜部分27和37移動,以便返回到其原始位置。
圖2至圖4是根據(jù)本公開的示例性實施例的多可變閥升程裝置的操作視圖。
如圖2中所示,在其中所述閥打開和關閉單元110和120與所述凸輪之中的所述右凸輪21和31接觸這一狀態(tài)下,當發(fā)動機的負荷減少時,所述控制器12可以操作所述第二操作單元90并且所述第二引導部件100可以向外伸出。因此,所述第二凸輪引導突起35可以在插在所述第二引導部件100的所述主銷101和所述左附屬銷106之間的狀態(tài)下引導。因此,如圖3中所示,所述第二移動凸輪30和所述第一移動凸輪20可以朝向在附圖中的右邊所述第二方向移動,并且所述閥打開單元110和閥關閉單元120可以與所述凸輪之中的所述中間凸輪22和32接觸,以便打開和關閉。通過此過程,所述閥升程可以改變。此外,所述第二引導部件100可以由在所述第二移動凸輪30中形成的所述傾斜部分37返回到其原始位置。
在圖3中所示的狀態(tài)下,當所述發(fā)動機的負荷進一步減小時,所述控制器12可以操作所述第二操作單元90并且所述第二引導部件100可以向外伸出。因此,所述第二凸輪引導突起35可以在插在所述第二引導部件100的所述主銷101和所述右附屬銷104之間的狀態(tài)下引導。隨后,如圖4中所示,所述第二移動凸輪30和所述第一移動凸輪20再次可以朝向在附圖中的右邊的所述第二方向移動,并且所述閥打開單元110和閥關閉單元120可以與所述凸輪之中的所述左凸輪23和33接觸,以便打開和關閉。通過此過程,所述閥升程可以改變。所述第二引導部件100可以由在所述第二移動凸輪30中形成的所述傾斜部分37返回到其原始位置。
在圖4中所示的狀態(tài)下,當所述發(fā)動機的所述負荷增加時,所述控制器12可以操作所述第一操作單元60并且所述第一引導部件100可以向外伸出。根據(jù)所述第一引導部件100的伸出的由朝向所述移動凸輪40的所述第一方向的運動引起的所述閥升程的變化可以類似于由朝向所述移動凸輪40的所述第二方向的所述運動引起的所述閥升程的上述變化,盡管所述移動凸輪40在反向移動方向上操作,所以其詳細描述將省略。
通常地,凸輪之間的空間受限制,但是在根據(jù)本公開的示例性實施力的所述多可變閥升程裝置中,所述第一凸輪引導突起25和所述第二凸輪引導突起35可以具有板形狀,從而克服相對于所述凸輪軸10的所述軸向方向空間的限制。
圖5是根據(jù)本公開的示例性實施例的操作單元的放大視圖。
如圖5中所示,設置在所述操作單元60和90處的兩個附屬銷74、76、104和106中的一個附屬銷76和104與另一個附屬銷74和106和主銷71和101相比較沿所述凸輪軸10的軸向方向具有更大寬度。在這里,具有所述相對大的寬度的所述一個附屬銷76和104將稱為“干涉阻止銷76和104”。
所述干涉阻止銷76和104可以是經(jīng)操作以便在所述第一方向(在附圖中的左邊)上移動所述移動凸輪40的所述第一操作單元60的左附屬銷76和經(jīng)操作以便在所述第二方向(在附圖中的右邊)上移動所述移動凸輪40的所述第二操作單元90的右附屬銷104。
在所述第一螺線管61和所述第一操作單元60故障使得所述第一引導部件70在所述閥開閉單元110和120接觸到所述凸輪的右凸輪21和31這一狀態(tài)下伸出這種情況下,所述第一操作單元60的所述干涉阻止銷76可以阻塞至所述第一凸輪引導突起25,使得所述第一引導部件70未伸出。因此,可以阻止的是,由在所述閥開閉單元110和120接觸到所述凸輪的所述右凸輪21和31這一狀態(tài)下伸出的所述第一引導部件70移動所述移動凸輪40更多朝向所述左邊。因此,當所述移動凸輪40的過多運動受限制時,可以阻止構(gòu)成元件之間的干涉,如所述第一凸輪引導突起25和所述閥開閉單元110之間的干涉。
在所述第一螺線管91和所述第二操作單元90故障使得所述第二引導部件100在所述閥開閉單元110和120接觸到所述凸輪的左凸輪23和33這一狀態(tài)下伸出這種情況下,所述第二操作單元90的所述干涉阻止銷104可以阻塞至所述第二凸輪引導突起35,使得所述第二引導突起100未伸出。因此,可以阻止的是,由在所述閥開閉單元110和120接觸到所述凸輪的左凸輪23和33這一狀態(tài)下伸出的所述第二引導部件100移動所述移動凸輪40更多朝向右邊。因此,當所述移動凸輪40的過多運動受限制時,可以阻止構(gòu)成元件之間的干涉,如所述第二凸輪引導突起35和所述閥開閉單元120之間的干涉。
同時,所述主銷71和101和另一個附屬銷74和106之間的間隙G1可以形成為等于所述主銷71和101和所述干涉阻止銷76和104之間的間隙G2。另外,當所述閥升程作為一個步驟改變時移動所述凸輪引導突起25和35的距離D1可以短于增加所述干涉阻止銷76和104的所述寬度D2至所述主銷71和101和所述干涉阻止銷76和104之間的所述間隙G2的長度。在圖5中,在移動之前所述凸輪引導突起25和35的所述位置由P1示出,并且在移動之后所述凸輪引導突起25和35的所述位置由P2示出。
也就是,對于所述干涉阻止銷76和104的功能,所述干涉阻止銷76和104的所述寬度D2可以經(jīng)設計長于在作為一個步驟改變所述閥升程期間從所述凸輪引導突起25和35的所述移動距離D1減去所述主銷71和101和所述干涉阻止銷76和104之間的所述間隙G2的長度。
根據(jù)本公開的示例性實施例,多個閥升程可以由元件的簡單組成實現(xiàn)。另外,可以阻止構(gòu)成元件之間的干涉,并且當所述移動凸輪20和30的過多運動受限制時,甚至當所述螺線管61和91和所述操作單元60和90故障時,可以改進所述凸輪升程的可靠性。
雖然本公開已經(jīng)與目前視為實際的示例性實施例的結(jié)合描述,但是應當理解的是本公開不限于所公開的實施例。相反,意在涵蓋隨附權利要求的精神和范圍內(nèi)包括的各種修改和等同布置。