專利名稱：連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及可 包括氣門挺桿(lifter)和驅(qū)動軸且可通過調(diào)節(jié)該氣門挺桿和驅(qū)動軸之 間的距離來調(diào)節(jié)氣門升程的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)。
1背景技術(shù)：
典型的汽車發(fā)動機的燃燒室設(shè)有用于提供空氣/燃料混合物的進(jìn)氣 門和用于排出燃燒氣體的排氣門。進(jìn)氣門和排氣門通過連接到曲軸上 的氣門升程裝置被打開和關(guān)閉。
由于固定的凸輪形狀，傳統(tǒng)的氣門升程裝置具有固定的氣門升程
20量。因此，不能調(diào)節(jié)進(jìn)入或排出的氣體的量。
如果氣門升程裝置是為低驅(qū)動速度而設(shè)計的，氣門打開的時間和 量不足以用于高速。在另一方面，如果氣門升程裝置是為高速度而設(shè) 計的，對應(yīng)的結(jié)論也是成立的。
在背景技術(shù)這個部分中所揭示的以上信息僅用來增強對本發(fā)明背 25 景技術(shù)的理解，因此，可能包含這樣的信息該信息并未構(gòu)成己經(jīng)被 本國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其可包括氣門 30 挺桿和驅(qū)動軸，且可通過調(diào)節(jié)該氣門挺桿和驅(qū)動軸之間的距離來調(diào)節(jié) 氣門升程。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)可包括輸入 凸輪；基本上與所述輸入凸輪平行設(shè)置的驅(qū)動軸；設(shè)置在驅(qū)動軸上且 響應(yīng)輸入凸輪的轉(zhuǎn)動而繞驅(qū)動軸樞軸轉(zhuǎn)動的氣門挺桿；設(shè)置在驅(qū)動軸
上與氣門挺桿共軸且繞驅(qū)動軸樞軸轉(zhuǎn)動的輸出凸輪，所述輸出凸輪包
5 括接觸部分和升程啟動部分(lift activation portion);通過輸出凸輪的 升程啟動部分被打開或關(guān)閉的氣門單元；向輸出凸輪的接觸部分提供 回復(fù)力的回復(fù)彈簧；以及調(diào)節(jié)單元，其基本上設(shè)置在驅(qū)動軸上，且用 于調(diào)節(jié)驅(qū)動軸和調(diào)節(jié)單元與輸出凸輪的接觸部分之間所形成的接觸點 之間的距離。
io 所述氣門挺桿包括第一搖臂(firsthand)和第二搖臂(secondhand)， 其中第一搖臂和第二搖臂之間的角度是鈍角，且第一搖臂的末端部分 基本上位于驅(qū)動軸的上方。
調(diào)節(jié)單元可以包括輸入軸，其包括沿著其縱向方向形成且設(shè)置在 驅(qū)動軸內(nèi)的第一槽；與輸入軸連接且選擇性地轉(zhuǎn)動輸入軸的控制單元；
15 位于輸入軸內(nèi)的至少一個移動軸，該移動軸的突起可移動地設(shè)置在第 一槽上；形成在驅(qū)動軸上的至少一個第二槽，所述第二槽以預(yù)定的角 度相對于驅(qū)動軸的縱向方向傾斜，其中移動軸的突起插過所述第二槽； 包括安裝部分和第一楔形部分的至少一個側(cè)主體，所述側(cè)主體可沿著 驅(qū)動軸的縱向方向移動且包括形成在包圍所述驅(qū)動軸的一部分的安裝
20部分的圓周上的第三槽，其中移動軸的突起插過所述第三槽；以及接 觸輸出凸輪的接觸部分的上主體，所述上主體根據(jù)側(cè)主體的移動可遠(yuǎn) 離驅(qū)動軸或朝向驅(qū)動軸移動，其中所述上主體包括安裝體和第二楔形 部分，且沿安裝體的縱向方向在安裝體上形成軸孔。 第二槽的傾斜方向可以彼此相對。
25 側(cè)主體的第一楔形部分可設(shè)置為具有單側(cè)楔形，且上主體的第二
楔形部分可設(shè)置為具有至少兩側(cè)楔形。
第一連接部分相對于側(cè)主體的第一楔形部分傾斜形成，第二連接 部分相對于上主體的第二楔形部分傾斜形成，且第二連接部分可滑動 地與第一連接部分相連接。
30 第一連接部分和第二連接部分可以分別包括至少一個鍵(spline)。
第一連接部分和第二連接部分的鍵可以為梯形形狀。調(diào)節(jié)單元可進(jìn)一步包括至少一個傳輸滾輪。
傳輸軸可通過上主體的軸孔和形成在氣門挺桿上的第四槽連接傳 輸滾輪和氣門挺桿，其中傳輸軸可沿著第四槽移動。第四槽可在所述 氣門挺桿的第一搖臂的末端部分上沿著第一搖臂的縱向方向形成在所 5述氣門挺桿的第一搖臂上。第四槽可以基本上位于驅(qū)動軸的上方。
輸入滾輪可以設(shè)置于輸入凸輪接觸的部分。輸入滾輪可以設(shè)置于 氣門挺桿的第二搖臂的末端部分。
控制單元可包括控制馬達(dá)。
根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)氣門
io升程和升程正時，而不過分改變凸輪和氣門機構(gòu)(valvetrain)的形狀。 根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)可以無需液壓 裝置來調(diào)節(jié)氣門升程，從而不需要液壓回路設(shè)計。


15 圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的立體圖。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的 操作，其處于高升程模式中。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的 20操作，其處于低升程模式中。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的 驅(qū)動軸與側(cè)主體的連接。
圖5a至5f顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系 統(tǒng)的調(diào)節(jié)單元的元件。 25 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的
氣門挺桿。
<附圖標(biāo)記>
10:連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)
100:凸輪 30 200:驅(qū)動軸
300:氣門挺桿
7310:傳輸滾輪
320:傳輸軸
330:輸入滾輪
410:輸入軸
420:移動軸
430:側(cè)主體
431:第一連接部分
440:上主體
441:第二連接部分
500:輸出凸輪
510:接觸部分
520:輸出凸輪底部
530:復(fù)位彈簧
600:氣門單元
700:控制馬達(dá)
801:第一槽
802:第二槽
803:第三槽
804:第四槽
具體實施例方式
下文中將以附圖為參考具體地描述本發(fā)明的示例性實施例。
下面參考圖1、圖4、圖5和圖6來解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實施例 的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的配置。 25 根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)IO包括輸入凸
輪100、驅(qū)動軸200、和設(shè)置在驅(qū)動軸200上的氣門挺桿300。
連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)10還包括輸出凸輪500。包括接觸部分510 和升程啟動部分515的輸出凸輪500響應(yīng)輸入凸輪100的轉(zhuǎn)動繞驅(qū)動 軸200樞軸轉(zhuǎn)動，并打開或關(guān)閉氣門單元600。如圖2所示，復(fù)位彈簧 30530設(shè)置在輸出凸輪500的接觸部分510的下面，用于向輸出凸輪500 提供回復(fù)力。連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)10進(jìn)一步包括用于調(diào)節(jié)驅(qū)動軸200和位于
接觸部分510上的接觸點A之間的距離的調(diào)節(jié)單元。
參考圖5b，調(diào)節(jié)單元包括輸入軸410，輸入軸410沿著其縱向方
向形成有第一槽801并位于驅(qū)動軸200之內(nèi)，控制單元與輸入軸410 5的末端連接，用于在驅(qū)動軸200內(nèi)轉(zhuǎn)動輸入軸410。
參考圖5a，包含突起425的至少一個移動軸420可移動地設(shè)置于
第一槽801。換言之，移動軸420的突起425可滑動地插入第一槽801中。
此外，參考圖5c，在驅(qū)動軸200上形成至少一個第二槽802，第 io 二槽802以預(yù)定的角度相對于驅(qū)動軸200的縱向方向傾斜，且可移動 地設(shè)置在輸入軸410中的移動軸420的突起425插過驅(qū)動軸200的第 二槽802。在本發(fā)明的示例性實施例中，第二槽802的傾斜方向可以彼 此相對。即第二槽802的上部之間的距離可以比第二槽802的下部之 間的距離窄。
15 參考圖4和圖5d，在驅(qū)動軸200上設(shè)置可以沿著驅(qū)動軸200的縱
向方向移動的至少一個側(cè)主體430。
側(cè)主體430包括楔形部分432和安裝部分433。沿著安裝部分433 的圓周方向在安裝部分433上形成第三槽803，從而移動軸420的突起 425從該第三槽803中穿過。
20 參考圖4和圖5e，上主體440包括安裝體442和楔形部分443，
且沿著安裝體442的縱向方向在安裝體442上形成軸孔445。上主體 440的楔形部分443可滑動地與側(cè)主體430的楔形部分432連接，且響 應(yīng)至少一個側(cè)主體430的運動而改變驅(qū)動軸200和位于接觸部分510 上的接觸點A之間的距離，如下文中詳述。
25 參考圖4、圖5d、圖5e和圖5f，至少一個側(cè)主體430的楔形部分
432的形狀可以是單側(cè)楔形，且第一連接部分431傾斜地形成于所述至 少一個側(cè)主體430的楔形部分432上。上主體440的楔形部分443的 形狀可以是兩側(cè)楔形，且第二連接部分441傾斜地形成于所述上主體 440的楔形部分433上。
30 第一連接部分431和第二連接部分441包括至少一個彼此嚙合的
鍵。通過這種結(jié)構(gòu)，上主體440的第二連接部分441通過其鍵可滑動地與側(cè)主體430的第一連接部分431連接，其中第一連接部分431和 第二連接部分441的鍵是彼此互補地凸出的。在本發(fā)明的示例性實施 例中，所述鍵的形狀可以是梯形，從而除了鍵的縱向方向，各個鍵都 不會彼此分開。
5 因此，由于控制了側(cè)主體430之間的距離，如下所述，上主體440
和驅(qū)動軸200之間的距離變得可控。
參考圖1-3，氣門挺桿300包括形成V形的第一搖臂305和第二搖 臂307。第一搖臂305和第二搖臂307之間的角度是鈍角，且第一搖臂 305的末端部分位于驅(qū)動軸200的上方。氣門挺桿300的位置與側(cè)主體 io 430相鄰，且樞軸連接到驅(qū)動軸200上。輸入滾輪330位于氣門挺桿 300的第二搖臂307的末端部分上，且輸入滾輪330通過凸輪100的轉(zhuǎn) 動被樞軸驅(qū)動。
參考圖6，在氣門挺桿300的第一搖臂305的末端部分沿著第一搖 臂305的縱向方向形成第四槽804。傳輸軸320插過第一搖臂305的第 15四槽804且穿過上主體440的軸孔445，以連接上主體440和氣門挺桿 300。如下文所述，根據(jù)升程模式的變化，傳輸軸320可以沿著第四槽 804滑動，且與輸出凸輪500的接觸部分510發(fā)生點接觸。
輸入滾輪330設(shè)置在氣門挺桿300的第二搖臂307的末端部分。 在這種結(jié)構(gòu)中，輸入滾輪330相對于驅(qū)動軸200設(shè)置在與傳輸滾輪310 20相對的位置，且傳輸滾輪310位于驅(qū)動軸200的上方。
通過沿著在驅(qū)動軸200上傾斜形成的驅(qū)動軸200的第二槽802轉(zhuǎn) 動移動軸420的突起425，可以改變側(cè)主體430之間的距離。
再次參考圖4，在本發(fā)明的示例性實施例中，當(dāng)移動軸420的突起 425沿著驅(qū)動軸200的第二槽802向下轉(zhuǎn)動時，移動軸420沿著輸入軸 25 4 1 0的第一槽801向外移動，從而向外驅(qū)動側(cè)主體430。由于傳輸滾輪 310位于驅(qū)動軸200的上方，當(dāng)傳輸軸320沿著氣門挺桿300的第四槽 804移動時，上主體440朝驅(qū)動軸200向下滑動。因此，上主體440 和驅(qū)動軸200之間的距離變近。
相反，當(dāng)移動軸420的突起425沿著驅(qū)動軸200的第二槽802向 30上轉(zhuǎn)動時，移動軸420沿著輸入軸410的第一槽801向內(nèi)移動，從而 向內(nèi)推動側(cè)主體430。因此，側(cè)主體430向外推動上主體440，從而傳輸軸320沿著氣門挺桿300的第四槽804向上移動。因此，上主體440 和驅(qū)動軸200之間的距離變大。
參考圖l，控制單元包括與輸入軸410相連的控制馬達(dá)700，其用 于控制配置在驅(qū)動軸200內(nèi)的輸入軸410的轉(zhuǎn)動。 5 下面，參考圖2、圖3和圖5來解釋當(dāng)凸輪IOO順時針轉(zhuǎn)動時，根
據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的操作。
在圖2中，對于高升程模式，輸入軸410在圖中順時針轉(zhuǎn)動，因 此在高升程模式中移動軸420變得彼此遠(yuǎn)離。換言之，通過第二槽802 和突起425與移動軸420連接的側(cè)主體430變得更遠(yuǎn)，從而當(dāng)位于驅(qū) io 動軸200上方的上主體440沿著氣門挺桿300的第四槽804朝驅(qū)動軸 200向下滑動時，與側(cè)主體430滑動連接的上主體440變得與驅(qū)動軸 200相對更近。相應(yīng)地，位于接觸部分510上的接觸點A朝驅(qū)動軸200 移動。
在圖中，Ll表示在高升程模式中驅(qū)動軸200和傳輸滾輪310的中 15 心之間的距離。
當(dāng)凸輪100順時針轉(zhuǎn)動時，氣門挺桿300響應(yīng)凸輪100的轉(zhuǎn)動而 繞驅(qū)動軸200樞軸轉(zhuǎn)動。因此氣門挺桿300驅(qū)動輸出凸輪500，且氣門 單元600以高升程打開或關(guān)閉。
參考圖3，對于低升程模式，輸入軸410逆時針轉(zhuǎn)動，從而通過第 20 二槽802和突起425與移動軸420連接的側(cè)主體430變得更近，且當(dāng) 位于驅(qū)動軸200上方的上主體440沿著氣門挺桿300的第四槽804朝 驅(qū)動軸200向上滑動時，與側(cè)主體430滑動連接的上主體440變得與 驅(qū)動軸200相對更遠(yuǎn)。相應(yīng)地，位于接觸部分510上的接觸點A朝接 觸部分510的末端部分移動。 25 在圖中，L2表示在低升程模式中驅(qū)動軸200的中心和傳輸滾輪310
之間的距離，且L2長于L1。
氣門挺桿300響應(yīng)凸輪100的轉(zhuǎn)動而繞驅(qū)動軸200樞軸轉(zhuǎn)動。因 此氣門挺桿300驅(qū)動輸出凸輪500，且氣門單元600以低升程打開或關(guān) 閉。
30 如果改變接觸搖臂滾輪610的輸出凸輪底部520的形狀，可以實
現(xiàn)CDA (停缸)。根據(jù)搖臂滾輪610的位置、氣門挺桿300的長度等可以確定輸出
凸輪底部520的形狀，參考說明書，輸出凸輪底部520的形狀的確定 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，因此在此省略了其詳細(xì)解釋。 雖然已經(jīng)通過結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為是實用的示例性實施例描述了本發(fā) 明，但應(yīng)該認(rèn)識到的是，本發(fā)明并不限制于所揭示的實施例。相反地， 本發(fā)明意在覆蓋包括在所附的權(quán)利要求的精神和范疇之內(nèi)的各種修改 和等效形式。
權(quán)利要求
1、一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，包括輸入凸輪；基本上與所述輸入凸輪平行設(shè)置的驅(qū)動軸；設(shè)置在驅(qū)動軸上且響應(yīng)所述輸入凸輪的轉(zhuǎn)動而繞所述驅(qū)動軸樞軸轉(zhuǎn)動的氣門挺桿；設(shè)置在驅(qū)動軸上與氣門挺桿共軸且繞所述驅(qū)動軸樞軸轉(zhuǎn)動的輸出凸輪，所述輸出凸輪包括接觸部分和升程啟動部分；由所述輸出凸輪的升程啟動部分來打開或關(guān)閉的氣門單元；向所述輸出凸輪的接觸部分提供回復(fù)力的回復(fù)彈簧；以及調(diào)節(jié)單元，其基本上設(shè)置在所述驅(qū)動軸上，且用于調(diào)節(jié)所述驅(qū)動軸和形成于所述調(diào)節(jié)單元與所述輸出凸輪的接觸部分之間的接觸點間的距離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述氣門挺桿包括第一搖臂和第二搖臂，其中所述第一搖臂和第二搖臂之間的角度是鈍角，且所述第一搖臂的末端部分基本上位于所述驅(qū)動軸的上方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)單元包括輸入軸，其包括沿著其縱向方向形成且設(shè)置在所述驅(qū)動軸內(nèi)的第 曰與所述輸入軸連接且選擇性地轉(zhuǎn)動所述輸入軸的控制單元；位于所述輸入軸內(nèi)的至少一個移動軸，所述移動軸的突起可移動地設(shè)置在所述第一槽上；形成在所述驅(qū)動軸上的至少一個第二槽，所述第二槽以預(yù)定的角度相對于驅(qū)動軸的縱向方向傾斜，其中所述移動軸的突起插過所述第二槽；包括安裝部分和第一楔形部分的至少一個側(cè)主體，所述側(cè)主體可沿著所述驅(qū)動軸的縱向方向移動，且包括形成在包圍所述驅(qū)動軸的一部分的安裝部分的圓周上的第三槽，其中所述移動軸的突起插過所述第三槽；以及接觸所述輸出凸輪的接觸部分的上主體，所述上主體根據(jù)所述側(cè) 主體的移動遠(yuǎn)離所述驅(qū)動軸或朝向所述驅(qū)動軸移動，其中所述上主體包括安裝體和第二楔形部分，且在沿所述安裝體的縱向方向在所述安裝體上形成軸孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述第二 槽的傾斜方向彼此相對。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述側(cè)主體的第一楔形部分設(shè)置為具有單側(cè)楔形。
6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述上主體的第二楔形部分設(shè)置為具有至少兩側(cè)楔形。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中第一連接部分傾斜地形成于所述側(cè)主體的第一楔形部分上，第二連接部分傾斜 地形成于所述上主體的第二楔形部分上，且所述第二連接部分可滑動地與所述第一連接部分相連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述第一連接部分和第二連接部分分別包括至少一個鍵。25
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中第一連接部分和第二連接部分的鍵是梯形的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述調(diào)30節(jié)單元進(jìn)一步包括至少一個傳輸滾輪。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中傳輸軸通過所述上主體的軸孔和形成在所述氣門挺桿上的第四槽連接所述傳輸滾輪和氣門挺桿，其中所述傳輸軸可沿著所述第四槽移動。
12、根據(jù)權(quán)利要求ll所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述第四槽在所述氣門挺桿的第一搖臂的末端部分上沿著第一搖臂的縱向方向形成在所述氣門挺桿的第一搖臂上。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述第10四槽基本上位于所述驅(qū)動軸的上方。
14、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中輸入滾輪設(shè)置于所述輸入凸輪接觸的部分。
15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述輸入滾輪設(shè)置于所述氣門挺桿的第二搖臂的末端部分。
16、根據(jù)權(quán)利要求13所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其中所述控制單元包括控制馬達(dá)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)包括輸入凸輪，驅(qū)動軸，包含接觸部分且響應(yīng)所述輸入凸輪的轉(zhuǎn)動而繞所述驅(qū)動軸樞軸轉(zhuǎn)動的氣門挺桿，氣門單元，接觸所述接觸部分、繞所述驅(qū)動軸樞軸轉(zhuǎn)動且打開所述氣門單元的輸出凸輪，向所述輸出凸輪提供回復(fù)力的回復(fù)彈簧，以及調(diào)節(jié)驅(qū)動軸和接觸部分之間的距離的調(diào)節(jié)單元。
文檔編號F01L1/34GK101457665SQ20081016134
公開日2009年6月17日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者樸東憲 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社