气门摇臂组件和包括气门摇臂组件的内燃机制造技术

本发明专利技术涉及气门摇臂组件和包括气门摇臂组件的内燃机。气门摇臂组件包括可切换摇臂和锁止机构，可切换摇臂包括安装在摇臂轴上并且能够相对彼此绕摇臂轴枢转的第一分臂和第二分臂，锁止机构包括可滑动地设置在摇臂轴与可切换摇臂之间的锁定套筒和能够使锁定套筒沿摇臂轴的轴向移动的致动器；第一分臂和第二分臂分别具有用于容纳锁定套筒的第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔和第二容纳腔分别在其内周面上设有沿轴向延伸的第一锁定槽和第二锁定槽，锁定套筒的外周面上设有与第一锁定槽和第二锁定槽形状匹配的锁定齿，当锁定套筒沿轴向滑动时，锁定齿与第一锁定槽和/或第二锁定槽相互配合，从而将第一分臂和第二分臂彼此锁定或解锁。锁定或解锁。锁定或解锁。

【技术实现步骤摘要】
气门摇臂组件和包括气门摇臂组件的内燃机


[0001]本专利技术涉及内燃机的
，更具体地，涉及气门摇臂组件和包括 气门摇臂组件的内燃机。

技术介绍

[0002]为了提高内燃机性能、提升燃油经济性并且减少废气排放，通常使用 可变气门机构。已知一种可行的方案是可切换摇臂，其中，可切换摇臂包 括多个分臂，例如能够相对彼此枢转的两个分臂。可切换摇臂可以借助锁 止机构实现在锁定状态和解锁状态之间的切换，以控制气门致动。在一种 可能的方式中，锁止机构具有锁定销，当锁定销处于连接位置时，可切换 摇臂处于锁定状态，锁定销使两个分臂以一个单元运动，而当锁定销在分 离位置时，可切换摇臂处于解锁状态，两个分臂能够相互独立地运动。在 一种可能的方式中，可切换摇臂在不同的状态中借助不同的分臂接触不同 的凸轮凸角，例如低升程凸角、高升凸角和无升程凸角，由此将不同的升 程传递到相关联的进气门的气门杆或排气门的气门杆。气门机构系统以适 合内燃机运行的方式切换摇臂模式。
[0003]然而，在可切换摇臂的两个分臂通过锁定销锁定的技术方案中，由于 两个分臂之间只存在一个锁定点，因此，在某些情况下如果锁定销的剪切 应力太高，这将导致可切换摇臂的刚度太低，从而使其使用寿命和工作模 式受到一定的限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种在可切换摇臂的两个分臂之间实现多点接 触以提高整个组件刚度的气门摇臂组件。本专利技术的目的还在于提供一种包 括这种气门摇臂组件的内燃机。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种气门摇臂组件，包括可切换摇 臂和锁止机构，可切换摇臂包括安装在摇臂轴上并且能够相对彼此绕摇臂 轴枢转的第一分臂和第二分臂。锁止机构包括锁定套筒和致动器，锁定套 筒可滑动地设置在摇臂轴与可切换摇臂的第一分臂和第二分臂之间并且能 够使第一分臂和第二分臂彼此锁定和解锁，致动器能够致动锁定套筒，使 得锁定套筒在第一分臂和第二分臂彼此锁定的连接位置与第一分臂和第二 分臂彼此解锁的分离位置之间移动。第一分臂和第二分臂分别具有用于容 纳锁定套筒的第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔和第二容纳腔沿摇臂 轴的轴向对齐并且分别在其内周面上设有沿轴向延伸的第一锁定槽和第二 锁定槽。锁定套筒的外周面上设有与第一锁定槽和第二锁定槽形状匹配的 锁定齿，其中，锁定套筒能够在第一容纳腔和/或第二容纳腔中沿轴向滑 动，使得锁定齿与第一锁定槽和/或第二锁定槽相互配合，从而将第一分 臂和第二分臂彼此锁定或解锁。
[0006]在本专利技术中，气门摇臂组件包括可切换摇臂和锁止机构。可切换摇臂 包括两个分臂，这两个分臂能够相对彼此枢转，其中一个分臂连接到凸轮 轴，另一个分臂连接到气门连杆。锁止机构包括锁定套筒和能够致动锁定 套筒的致动器。锁止机构能够通过移动锁止
机构的锁定套筒将两个分臂固 定连接，使得两个分臂作为一个整体单元运动。
[0007]因此，根据锁定套筒的位置，可切换摇臂具有两种状态，即锁定套筒 处于连接位置时的锁定状态和锁定套筒处于分离位置时的解锁状态。在锁 定状态中，锁定套筒位于连接位置，并且例如通过形状配合等方式使得两 个分臂无法相对转动。在解锁状态中，锁定套筒位于不同于连接位置的分 离位置，此时例如通过解除上述形状配合式连接使得两个分臂能够相对运 动。本专利技术不限定可切换摇臂的两个分臂之间的连接关系以及进行相对运 动的方式。由于可切换摇臂，特别是两个分臂在两个状态中的运动特性不 同，因此，可切换摇臂作为凸轮的从动件，对于由凸轮轴驱动的凸轮的响 应不同，从而使得气门升程也不同，实现摇臂的“可切换”功能。
[0008]锁定套筒大体上呈圆柱体，也能够是其他的形状。锁定套筒可滑动地 设置在摇臂轴与可切换摇臂的两个分臂之间，并且锁定套筒的外周面上形 成有能够与两个分臂形状配合以使两个分臂无法相对运动的锁定齿。锁定 套筒可滑动地套设在摇臂轴上，并且能够沿其纵向设置在两个分臂的任一 个中，也就是说，锁定套筒能够沿轴向或长边方向主要由两个分臂中的一 者容纳，仅在锁定套筒处于连接位置时锁定套筒上的锁定齿连接到两个分 臂中的另一者。为此，在两个分臂中分别设置用于容纳锁定套筒的两个容 纳腔，两个容纳腔分别沿轴向贯穿两个分臂，而且两个容纳腔中分别在其 内周面上设有沿轴向延伸且与锁定套筒上的锁定齿形状配合的锁定槽。当 锁定套筒处于分离位置时，锁定套筒主要由两个容纳腔中的一者容纳，锁 定套筒的锁定齿并不与两个容纳腔中的另一者的锁定槽配合，因此可切换 摇臂的两个分臂处于解锁状态。而当锁定套筒移动到连接位置时，锁定套 筒的锁定齿将与两个容纳腔中的锁定槽都配合，因此可切换摇臂的两个分 臂处于锁定状态。
[0009]由于在锁定套筒处于连接位置时(即可切换摇臂的两个分臂处于锁定 状态时)，锁定套筒上的锁定齿与两个容纳腔中的锁定槽实现了面
‑
面接 触，因此在可切换摇臂的两个分臂之间实现了多点接触，从而提高了整个 组件的刚度以及使用寿命。
[0010]根据本专利技术，第一容纳腔和第二容纳腔中的一者的内周面上还形成有 沿轴向延伸的导向槽，并且锁定套筒的外周面上还设有沿轴向延伸且能够 插入到导向槽中的导向齿，在锁定套筒处于连接位置和分离位置时，导向 齿被容纳在导向槽中。
[0011]因此，尽管当锁定套筒处于分离位置时，锁定套筒主要由两个容纳腔 中的一者容纳，但是由于在锁定套筒沿轴向滑动的整个过程中，锁定套筒 的导向齿始终容纳在形成在两个容纳腔中的另一者的导向槽中，因此实现 了锁定套筒上的锁定齿与容纳腔中的锁定槽之间的周向定位。
[0012]在一个优选实施方式中，导向齿沿轴向的延伸长度大于锁定齿沿轴向 的延伸长度。利用这种构造，即使锁定套筒上的锁定齿与两个容纳腔中的 其中一者的锁定槽脱离配合，换言之，即使锁定套筒处于分离位置，但是 由于导向齿的长度较长，所以仍然容纳在两个容纳腔中的这一者的导向槽 中，由此能够在锁定套筒上的锁定齿与两个容纳腔中的该一者的锁定槽再 次啮合时提供更精确地周向定位。
[0013]在一个优选实施方式中，导向槽的周向尺寸大于第一锁定槽或第二锁 定槽的周向尺寸。例如，导向槽的周向尺寸等于三个第一锁定槽的周向尺 寸之和，或者，导向槽的周向尺寸等于三个第二锁定槽的周向尺寸之和。 优选地，导向槽的周向尺寸大于第一分臂带
动导向齿绕摇臂轴的最大枢转 范围。当锁定套筒处于分离位置时，安装在凸轮轴上的一个分臂会响应于 凸轮轴上的凸轮的型线而相对于另一个分臂绕摇臂轴枢转，此时将导向槽 的周向尺寸设置为大于第一分臂带动导向齿绕摇臂轴的最大枢转范围，可 以确保在两个分臂处于解锁状态时连接到气门连杆的另一个分臂不发生旋 转。
[0014]根据本专利技术，可切换摇臂还包括连接件，连接件将第一分臂与第二分 臂连接并且能够使第一分臂相对于第二分臂绕摇臂轴枢转运动。连接件可 以是扭簧。扭簧的一端连接到两个分臂中的一者，而另一端连接到两个分 臂中的另一者。由此，即使两个分臂处于解锁状态，连接件也能够避免两 个分臂产生不受控制的飞脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气门摇臂组件，包括可切换摇臂和锁止机构，所述可切换摇臂包括安装在摇臂轴上并且能够相对彼此绕所述摇臂轴枢转的第一分臂和第二分臂，其特征在于，所述锁止机构包括锁定套筒和致动器，所述锁定套筒可滑动地设置在所述摇臂轴与所述可切换摇臂的所述第一分臂和所述第二分臂之间并且能够使所述第一分臂和所述第二分臂彼此锁定和解锁，所述致动器能够致动所述锁定套筒，使得所述锁定套筒在所述第一分臂和所述第二分臂彼此锁定的连接位置与所述第一分臂和所述第二分臂彼此解锁的分离位置之间移动；所述第一分臂和所述第二分臂分别具有用于容纳所述锁定套筒的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔沿所述摇臂轴的轴向对齐并且分别在其内周面上设有沿所述轴向延伸的第一锁定槽和第二锁定槽；所述锁定套筒的外周面上设有与所述第一锁定槽和所述第二锁定槽形状匹配的锁定齿，其中，所述锁定套筒能够在所述第一容纳腔和/或第二容纳腔中沿所述轴向滑动，使得所述锁定齿与所述第一锁定槽和/或所述第二锁定槽相互配合，从而将所述第一分臂和所述第二分臂彼此锁定或解锁。2.根据权利要求1所述的气门摇臂组件，其特征在于，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔中的一者的内周面上还形成有沿所述轴向延伸的导向槽，并且所述锁定套筒的外周面上还设有沿所述轴向延伸且能够插入到所述导向槽中的导向齿，其中，在所述锁定套筒处于所述连接位置和所述分离位置时，所述导向齿被容纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正东，姜立镇，李树肖，张遒伟，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：