連續可變氣門升程裝置及具有該裝置的發動機的製作方法
2023-06-18 03:12:21 2
專利名稱：連續可變氣門升程裝置及具有該裝置的發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛的發動機，更加具體而言，涉及連續可變氣門升程裝置。
背景技術：
通常，汽車發動機包括燃燒室，在燃燒室內燃料燃燒產生動力。燃燒室具有用於供給含有燃料的氣體混合物的進氣氣門和用於排放燃燒後氣體的排氣氣門。進氣氣門和排氣氣門通過與曲軸連接的氣門升程裝置來開啟和關閉燃燒室。傳統的氣門升程裝置使用形成為預定形狀的凸輪而具有固定的氣門升程量。因此，它是不可能調節吸入或排出的氣體量。因此，發動機在各個的驅動範圍內並不在其最佳狀態下運行。例如，如果氣門升程裝置設計為最佳地響應低驅動速度則，氣門開啟時間和開啟量對於高速驅動狀態是不夠的。相反，當氣門升程裝置的設計為最佳地響應高速驅動狀態時，相反的現象發生在低速驅動狀態。為了改善上述情況，採用了一種連續可變氣門升程(以下簡稱CVVL)裝置以調節氣門升程。根據傳統技術的CVVL包括控制軸和設置在所述控制軸上的CVVL設備，所述控制軸設置在軸頸上，該軸頸設置於凸輪推桿上。然而，因為傳統的CVVL具有設置於軸頸上的控制軸，CVVL設備的運行會受到軸頸和控制軸之間的摩擦阻力的幹擾。公開於本發明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
發明內容
本申請的各方面涉及提供連續可變氣門升程(CVVL)裝置和包括CVVL裝置的發動機。具有CVVL裝置的發動機的優點在於降低由軸頸和控制軸之間的摩擦造成對CVVL設備的運行幹擾，提高CVVL設備的可操作性，降低CVVL的運行噪音。本發明的各方面提供一種具有連續可變氣門升程(CVVL)裝置的發動機，所述連續可變氣門升程(CVVL)裝置可包括與凸輪軸平行設置並可旋轉地設置在軸頸上的控制軸，所述軸頸設置於凸輪推桿上；設置於控制軸上的CVVL設備；設置於軸頸上的軸頸軸承從而控制軸在軸頸軸承上旋轉；以及跨接軸頸軸承而設置於控制軸上的墊圈。墊圈的一側可接觸CVVL設備，且其另一側接觸軸頸軸承，從而CVVL設備和軸頸軸承之間的間隙可保持均勻，其中墊圈為波浪式，並且墊圈的變化程度範圍為從大約1. 9毫米(mm)至大約2. 3毫米。
軸頸軸承可通過凸輪帽固定在軸頸上。安裝在軸頸上的軸頸軸承可降低CVVL設備運行時控制軸和軸頸之間的摩擦。可設置有軸頸軸承，並且波浪墊圈設置在軸頸軸承的兩側以安裝在控制軸上，從而CVVL設備和軸頸軸承之間的間隙保持均勻，儘管軸頸軸承收到凸輪帽壓縮。CVVL設備和軸頸軸承之間的相互幹擾可被防止，並且從而CVVL的運行性能得到提聞。此外，CVVL的設備和軸頸軸承之間的間隙可在本申請的各個的實施方式中保持均勻，從而降低在CVVL設備運動時所產生的運行噪音。本發明的方法和裝置包括其它的在附圖中顯而易見的或更詳細的描述特點和優勢，其在此一併納入，並且以下更詳細的描述一起有助於解釋本發明的某些原理。
圖1為示出了具有根據本申請的連續可變氣門升程裝置的示例性發動機的立體圖。圖2為示出了根據本申請的示例性連續可變氣門升程裝置的立體圖。圖3為示出了根據本申請的示例性連續可變氣門升程裝置的軸頸改變部分的附圖。圖4為示出了應用於根據本申請的連續可變氣門升程裝置的示例性墊圈的立體圖。圖5為根據應用於本申請的連續可變氣門升程裝置的示例性墊圈的俯視圖。圖6為沿著圖5中的視角VI截取的墊圈的側視圖。
具體實施例方式現在將具體參考本發明的各個實施例，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施例的實例。雖然本發明與示例性實施例相結合進行描述，但是應當了解，本說明書並非旨在將本發明限制為那些示例性實施例。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍之內的各種替換、修改、等效形式以及其它實施例。為了闡明本申請，與描述的不相關的部分將被忽略，並且在整個說明書中相同的元件或等價物用相同的附圖標記表示。此外，附圖中示出的每個元件的尺寸和厚度是示例性的；本申請不必限於此。在附圖中，層、薄膜、板、區域和其它部件的厚度不是按比例繪製的；有些被誇張了以使其清晰。圖1是示出了根據本申請各個實施方式的具有連續可變氣門升程裝置的發動機的立體圖，圖2是示出了根據本申請各個實施方式的連續可變氣門升程裝置的立體圖，以及圖3是示出了根據本申請各個實施方式的連續可變氣門升程裝置的軸頸改變部分的附圖。參照圖1至圖3，根據本申請各個實施方式，連續可變氣門升程裝置100通過凸輪推桿3設置於發動機I上。根據本申請的各個實施方式的連續可變氣門升程裝置100包括控制軸10、CVVL設備30、軸頸軸承50、和墊圈70以調節氣門升程。
控制軸10平行於凸輪軸5設置，通常稱為「傳動軸」，其可旋轉的安裝在凸輪推桿3上。在此，控制軸10安裝在軸頸11上，軸頸11布置在凸輪推桿3上，以便能夠通過安裝在凸輪推桿3上的致動器90操作。用於支撐控制軸10的軸頸11形成有半圓槽。CVVL設備布置在控制軸10上，由於這是本領域技術人員眾所周知的，因此對其詳細的描述在本申請中被省略。軸頸軸承50設置於軸頸11的半圓槽上以便可旋轉的支撐控制軸10。例如，軸頸軸承50可包括滾針軸承。在CVVL設備30運行期間，軸頸軸承50可降低控制軸10和軸頸11之間的摩擦。在此，軸頸軸承50被凸輪帽15壓縮並可通過軸頸11固定。凸輪帽15可通過諸如螺栓的緊固件與軸頸11接合。在本申請的各個實施方式中，使用墊圈70以保持CVVL設備30和軸頸軸承50之間的間隙。即，墊圈70固定軸頸軸承50的位置，即應用於軸頸11以保持軸頸軸承50的位置，並可以調節CVVL設備30和軸頸軸承50之間的間隙。在軸頸軸承50設置在軸頸和墊圈70之間的情況下，墊圈70可設置於控制軸10上。例如，如圖4所示，根據本申請各個實施方式的墊圈70大致呈圓形並呈波浪外形，所述圓形的一部分被切斷，所述波浪外形在控制軸長度方向上改變其寬度。波浪墊圈71通過波浪形狀而具有範圍從大約1. 9毫米至大約2. 3毫米的壓力吸收位移，在自由狀態下所述寬度為大約2. 3毫米，在安裝狀態下所述寬度為大約1. 9毫米。因此，在具有連續可變氣門升程裝置100的發動機I中，設置有軸頸軸承50並且波紋墊圈71設置在軸頸軸承50的兩側以安裝於控制軸10上，從而CVVL設備30和軸頸軸承50之間的間隙被均勻地保持，儘管軸頸軸承50受到凸輪帽15壓縮。也就是說，在本申請的各個實施方式中，通過調節作用於軸頸軸承50上的壓縮力的波浪墊圈71，應用於軸頸11的軸頸軸承50的位置被均勻地保持，並且CVVL設備30和軸頸軸承50之間的間隙能夠得到控制。因此，防止了本申請的各個實施方式中CVVL設備30和軸頸軸承50之間的相互幹擾，並且相應地改善了 CVVL設備30的運行性能。此外，本申請的各個實施方式中CVVL設備30和軸頸軸承50之間的間隙被均勻的保持，從而降低了在CVVL設備30運動時所產生的運行噪音。圖5為應用於根據本申請各個實施方式的連續可變氣門升程裝置的墊圈的俯視圖，以及圖6是墊圈的沿著圖5中的視角VI的側視圖。參照圖5和圖6，墊圈在平面視圖上大致呈圓形，並且在側視圖中在CVVL設備30的長度方向上形成波浪。如上所述，在墊圈未被安裝自由狀態下，墊圈的寬度為大約2. 3毫米；並且在墊圈安裝於CVVL設備30和軸頸軸承50之間的狀態下，墊圈寬度可減小到大約1. 9毫米。也就是說，在本申請的各個實施方式中，CVVL設備和軸頸軸承之間的間隙可從大約1. 9毫米至大約2. 3毫米的範圍內調節。前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想窮盡本發明，或者將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。
權利要求
1.一種連續可變氣門升程裝置，包括 控制軸，其平行於凸輪軸設置並且可旋轉的設置於軸頸上，該軸頸設置於凸輪推桿上; 連續可變氣門升程設備，設置於控制軸上； 軸頸軸承，其設置於軸頸上從而控制軸在軸頸軸承上旋轉；和墊圈，其跨接軸頸軸承而設置於控制軸上。
2.根據權利要求1中的連續可變氣門升程裝置，其中墊圈的一側接觸連續可變氣門升程設備，並且其另一側接觸軸頸軸承，從而連續可變氣門升程設備和軸頸軸承之間的間隙能夠保持均勾。
3.根據權利要求1中的連續可變氣門升程裝置，其中墊圈為波浪型。
4.根據權利要求1中的連續可變氣門升程裝置，其中墊圈的變量變化程度的範圍從大約1. 9毫米至大約2. 3毫米。
5.根據權利要求1中的連續可變氣門升程裝置，其中軸頸軸承通過凸輪帽固定軸頸上。
6.一種具有連續可變氣門升程裝置的發動機，包括 控制軸，其平行於凸輪軸設置並且可旋轉的設置於軸頸上，該軸頸設置於凸輪推桿上; 連續可變氣門升程設備，其設置於控制軸上； 軸頸軸承，其設置於軸頸上從而控制軸在軸頸軸承上旋轉；和墊圈，其跨接軸頸軸承而設置於控制軸上。
7.根據權利要求6所述的具有連續可變氣門升程裝置的發動機，其中墊圈為波浪型。
8.根據權利要求6所述的具有連續可變氣門升程裝置的發動機，其中墊圈的一側接觸連續可變氣門升程設備，並且其另一側接觸軸頸軸承，從而連續可變氣門升程設備和軸頸軸承之間的間隙能夠保持均勻。
9.根據權利要求1中的連續可變氣門升程裝置，其中墊圈呈帶有切口的大致圓形形狀並且呈波浪外形。
10.根據權利要求6所述的具有連續可變氣門升程裝置的發動機，其中墊圈呈帶有切口的大致圓形形狀並且呈波浪外形。
全文摘要
本發明涉及連續可變氣門升程裝置及具有該裝置的發動機。所述連續可變氣門升程(CVVL)裝置可包括與凸輪軸平行設置並可旋轉的設置在軸頸(所述軸頸設置於凸輪推桿上)上的控制軸，設置於控制軸上的CVVL設備，設置於軸頸上的軸頸軸承從而控制軸在軸頸軸承上旋轉，以及跨接軸頸軸承而設置於控制軸上的墊圈。本發明還公開了包括連續可變氣門升程裝置的發動機。
文檔編號F01L13/00GK103061844SQ20121032178
公開日2013年4月24日 申請日期2012年6月29日 優先權日2011年10月18日
發明者吳廷翰 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社