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Patent Searching and Data


Title:
DRIVING APPARATUS FOR VARIABLE VALVE LIFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/110968
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention discloses a driving apparatus for a variable valve lift, and relates to engine parts, so as to increase the use life of parts and reduce the processing cost and fuel consumption of the engine. The driving apparatus comprises a valve, a valve connecting rod, a valve swinging arm, and a camshaft driving the valve to be open or closed. A swinging arm and a swinging arm adjusting frame are disposed between the valve swinging arm and the camshaft, a first rotating center and a second rotating center are disposed on the swinging arm, and when the camshaft rotates, the camshaft drives the swinging arm to swing around the first rotating center, so as to drive the valve connecting rod to perform a linear reciprocating motion to make the valve to be open or closed. The swinging arm adjusting frame has a rotating portion and a driving portion, and the driving portion is in flexible connection to the first rotating center of the swinging arm. The swinging arm adjusting frame rotates around the rotating portion to drive the swinging arm to rotate around the second rotating center and adjust the position of the first rotating center, and the swinging arm adjusting frame further has a gap used for being connected to a power-driven mechanism. The present invention is used for implementing the continuous variability of a valve lift.

Inventors:
LIU TAO (CN)
LIU SHENGQIANG (CN)
LIN WEN (CN)
ZHAO GUODONG (CN)
YIN JI (CN)
WANG ZHONGNING (CN)
WANG LONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/090809
Publication Date:
July 24, 2014
Filing Date:
December 28, 2013
Export Citation:
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Assignee:
GREAT WALL MOTOR CO LTD (CN)
International Classes:
F01L1/34; F01L1/18; F01L13/00
Foreign References:
US20070295292A12007-12-27
CN101260818A2008-09-10
CN101529057A2009-09-09
CN101490369A2009-07-22
US20090126666A12009-05-21
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZBSD PATENT&TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
北京中博世达专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种可变气门升程驱动装置, 包括: 气门、 与气门连接的气门连杆、 与气门连杆连接的气门摇臂、 以及驱动气门打开或关闭的凸轮轴, 其特征 在于, 在气门摇臂和凸轮轴之间设有摆臂和摆臂调节架, 摆臂上设有第一 旋转中心和第二旋转中心, 凸轮轴转动时带动摆臂围绕第一旋转中心摆动 以驱动气门连杆直线往复运动实现气门的打开或闭合;

摆臂调节架具有转动部、 驱动部, 所述驱动部与所述摆臂的第一旋转 中心活动连接; 所述摆臂调节架绕所述转动部转动, 以带动摆臂围绕第二 旋转中心转动同时调节第一旋转中心的位置;

所述摆臂调节架还具有豁口, 所述豁口用于连接动力驱动机构; 所述 动力驱动机构用于驱动所述摆臂调节架绕所述转动部转动, 以带动摆臂围 绕第二旋转中心转动同时调节第一旋转中心的位置。

2、 根据权利要求 1所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所述 第二旋转中心与所述转动部的中心轴同轴线设置。

3、 根据权利要求 1所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所述 豁口的表面形状为 U型, 所述动力驱动机构包括偏心轴及驱动所述偏心轴 旋转的动力源, 所述豁口与所述偏心轴上的偏心轮卡接。

4、 根据权利要求 1或 2所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 还包括固定在发动机缸盖上的轴承座, 所述轴承座与所述转动部连接, 并 支承所述凸轮轴。

5、 根据权利要求 1所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 还包 括套设在所述驱动部上回位弹簧, 所述回位弹簧一端与所述摆臂调节架固 定连接, 另一端与所述摆臂固定连接。

6、 根据权利要求 1所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 第一 旋转中心为第一通孔, 第一通孔内设有第一销轴, 所述摆臂通过第一销轴 与所述摆臂调节架上的驱动部活动连接; 第二旋转中心为第二通孔, 第二 通孔内设有第二销轴, 第二销轴上设有与凸轮轴配合运动的摆臂滚子。 7、 根据权利要求 5所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所述 驱动部包括设于所述摆臂调节架上的第三通孔及设于第三通孔内的驱动 轴, 所述驱动轴与所述第一销轴活动连接。

8、 根据权利要求 1所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所述 气门包括第一气门和第二气门, 所述气门连杆包括与第一气门连接的第一 气门连杆和与第二气门连接的第二气门连杆, 所述气门摇臂包括与第一气 门连杆连接的第一气门摇臂和与第二气门连杆连接的第二气门摇臂, 所述 摆臂包括第一摆臂和第二摆臂, 所述摆臂调节架包括第一摆臂调节架和第 二摆臂调节架, 所述第一摆臂和第一摆臂调节架设置于所述第一气门摇臂 和凸轮轴之间, 所述第二摆臂和第二摆臂调节架设置于所述第二气门摇臂 和凸轮轴之间, 所述第一摆臂调节架和第二摆臂调节架上均具有所述第一 旋转中心和第二旋转中心, 所述第一摆臂调节架具有第一转动部和第一驱 动部,所述第一驱动部与所述第一摆臂调节架上的第一旋转中心活动连接, 所述第二摆臂调节架具有第二转动部和第二驱动部, 所述第二驱动部与所 述第二摆臂调节架上的第一旋转中心活动连接;

凸轮轴转动时带动第一摆臂围绕所述第一摆臂调节架上的第一旋转中 心摆动以驱动第一气门连杆直线往复运动实现第一气门的打开或闭合, 并 且凸轮轴转动时带动第二摆臂围绕所述第二摆臂调节架上的第一旋转中心 摆动以驱动第二气门连杆直线往复运动实现第二气门的打开或闭合;

第一摆臂调节架绕自身的第一转动部转动以带动第一驱动部围绕第一 转动部转动同时调节第一摆臂调节架上的第一旋转中心的位置, 第二摆臂 调节架绕自身的第二转动部转动以带动第二驱动部围绕第二转动部转动同 时调节第二摆臂调节架上的第一旋转中心的位置;

所述第一摆臂调节架和所述第二摆臂调节架上均设有所述豁口, 所述 第一摆臂调节架上的豁口为第一豁口, 所述第二摆臂调节架上的豁口为第 二豁口, 所述第一豁口和第二豁口用于连接所述动力驱动机构, 所述动力 驱动机构用于驱动第一摆臂调节架绕自身的第一转动部转动以带动第一驱 动部围绕第一转动部转动同时调节第一摆臂调节架上的第一旋转中心的位 置, 还用于驱动第二摆臂调节架绕自身的第二转动部转动以带动第二驱动 部围绕第二转动部转动同时调节第二摆臂调节架上的第一旋转中心的位 置。

9、 根据权利要求 8所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所述 第一转动部与所述第一摆臂调节架上的第二旋转中心同轴设置。

10、 根据权利要求 8所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所 述第二转动部与所述第二摆臂调节架上的第二旋转中心同轴设置。

11、 根据权利要求 8所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 还 包括位于所述凸轮轴、 第一摆臂调节架及第二摆臂调节架之间的轴承座, 所述轴承座具有连接部, 所述第一转动部及所述第二转动部共同与所述连 接部活动连接。

12、 根据权利要求 8所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所 述第一豁口的表面形状与所述第二豁口的表面形状不相同。

13、 根据权利要求 8所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所 轴包括同轴设置的两个直线部和位于两个直线部之间且固定连接两个直线 部的曲拐部, 所述两个直线部的轴线与所述曲拐部的轴线平行且之间具有 指定的距离, 所述第一豁口及第二豁口均卡接所述曲拐部。

14、 根据权利要求 8-11 中任一项所述的可变气门升程驱动装置, 其特 征在于, 所述第一驱动部包括设于所述第一摆臂调节架上的第四通孔及设 于所述第四通孔内的第一驱动轴, 所述第一驱动轴与第一摆臂调节架上的 第一旋转中心活动连接;

所述第二驱动部包括设于所述第二摆臂调节架上的第五通孔及设于所 述第五通孔内的第二驱动轴, 所述第二驱动轴与所述第二摆臂调节架上的 第一旋转中心活动连接。

15、 根据权利要求 8所述的可变气门升程驱动装置, 其特征在于, 所 述第一摆臂调节架上的第二旋转中心为设在第一摆臂的第六通孔, 所述第 二摆臂调节架上的第二旋转中心为设在第二摆臂的第七通孔; 第六通孔内 安装有第一摆臂滚子, 所述第一摆臂滚子与所述凸轮轴上的第一凸轮相接 触; 第七通孔内安装有第二摆臂滚子, 所述第二摆臂滚子与所述凸轮轴上 的第二凸轮相接触。

Description:
一种可变气门升程驱动装置 本申请要求于 201 3 年 1 月 15 日提交中国专利局、 申请号为 201 31 0014388. 6 , 发明名称为 "一种可变气门升程驱动装置"、 和 201 3 年 1月 15 日提交中国专利局、申请号为 201 31 0014477. 0、发明名称为 "一 种可变气门升程驱动装置"的中国专利申请的 先权, 其全部内容通过引 用结合在本申请中。

技术领域 本发明涉及发动机部件, 尤其涉及一种可变气门升程驱动装置。

背景技术

气门是发动机中的一个重要部件, 用于向发动机内输入燃料并排出燃 烧后的废气。 在发动机领域中, 气门升程指的是气门从刚刚打开到完全打 开所运动的高度, 也就是气门的开启高度。 发动机中使用的凸轮轴的凸轮 型线不同, 所获得的气门升程也不同。 传统发动机的气门升程是固定不变 的, 即其凸轮轴的凸轮型线只有一种, 其升程设计是对发动机在全工况下 的平衡性选择,因此该升程不可能使发动机在 高速区和低速区都得到良好 响应,结果是发动机既得不到最佳的高速效率 ,也得不到最佳的低速扭矩, 只是得到了在全工况下较为平衡的性能。 可变气门升程技术( VVL , variable valve lift )能够根据发动机的不同 工况改变其气门升程, 使发动机在高速区和低速区都能得到良好的响 应, 从而改善发动机的高速功率和低速扭矩。现有 的可变气门升程技术按照其 控制效果可分为分段可变气门升程和连续可变 气门升程。与分段可变气门 升程相比, 连续可变气门升程可以更好地配合发动机的燃 烧系统, 具有一 定的优越性。 现有的可变气门升程驱动装置中, 大多是通过改变凸轮轴的凸轮型线 来获得不同的气门升程。 具体的做法是使用组合式的凸轮轴, 该组合式凸 轮轴上设有多个具有不同型线的凸轮,通过该 组合式凸轮轴上的不同凸轮 型线来驱动气门连杆往复运动, 从而使气门升程可变。 但是在使用该可变气门升程驱动装置变换气门 升程的过程中, 凸轮 轴、 气门连杆等相关零部件均承受了不同程度的冲 击载荷, 降低了零部件 的使用寿命。 而且组合式的凸轮轴比传统的凸轮轴结构复杂 、 质量大, 增 加了发动机的加工成本和燃油消耗量。

发明内容 本发明实施例提供一种可变气门升程驱动装置 ,以提高零部件的使用 寿命, 降低发动机的加工成本和燃油消耗量。 为达到上述目的, 本发明实施例釆用如下技术方案: 一种可变气门升程驱动装置, 包括: 气门、 与气门连接的气门连杆、 与气门连杆连接的气门摇臂、 以及驱动气门打开或关闭的凸轮轴, 其特征 在于, 在气门摇臂和凸轮轴之间设有摆臂和摆臂调节 架, 摆臂上设有第一 旋转中心和第二旋转中心,凸轮轴转动时带动 摆臂围绕第一旋转中心摆动 以驱动气门连杆直线往复运动实现气门的打开 或闭合; 摆臂调节架具有转动部、 驱动部, 所述驱动部与所述摆臂的第一旋转 中心活动连接; 所述摆臂调节架绕所述转动部转动, 以带动摆臂围绕第二 旋转中心转动同时调节第一旋转中心的位置; 所述摆臂调节架还具有豁口, 所述豁口用于连接动力驱动机构; 所述 动力驱动机构用于驱动所述摆臂调节架绕所述 转动部转动,以带动摆臂围 绕第二旋转中心转动同时调节第一旋转中心的 位置。

优选地, 所述第二旋转中心与所述转动部的中' ^轴同轴线设置。

其中, 所述豁口的表面形状为 U型, 所述动力驱动机构包括偏心轴及 驱动所述偏心轴旋转的动力源, 所述豁口与所述偏心轴上的偏心轮卡接。

优选地, 所述的可变气门升程驱动装置, 还包括固定在发动机缸盖上 的轴承座, 所述轴承座与所述转动部连接, 并支承所述凸轮轴。 优选地, 所述的可变气门升程驱动装置, 还包括套设在所述驱动部上 回位弹簧, 所述回位弹簧一端与所述摆臂调节架固定连接 , 另一端与所述 摆臂固定连接。

其中, 第一旋转中心为第一通孔, 第一通孔内设有第一销轴, 所述摆 臂通过第一销轴与所述摆臂调节架上的驱动部 活动连接;第二旋转中心为 第二通孔, 第二通孔内设有第二销轴, 第二销轴上设有与凸轮轴配合运动 的摆臂滚子。

优选地,所述驱动部包括设于所述摆臂调节架 上的第三通孔及设于第 三通孔内的驱动轴, 所述驱动轴与所述第一销轴活动连接。 优选地, 所述气门包括第一气门和第二气门, 所述气门连杆包括与第 一气门连接的第一气门连杆和与第二气门连接 的第二气门连杆,所述气门 摇臂包括与第一气门连杆连接的第一气门摇臂 和与第二气门连杆连接的 第二气门摇臂, 所述摆臂包括第一摆臂和第二摆臂, 所述摆臂调节架包括 第一摆臂调节架和第二摆臂调节架,所述第一 摆臂和第一摆臂调节架设置 于所述第一气门摇臂和凸轮轴之间,所述第二 摆臂和第二摆臂调节架设置 于所述第二气门摇臂和凸轮轴之间,所述第一 摆臂调节架和第二摆臂调节 架上均具有所述第一旋转中心和第二旋转中心 ,所述第一摆臂调节架具有 第一转动部和第一驱动部,所述第一驱动部与 所述第一摆臂调节架上的第 一旋转中心活动连接, 所述第二摆臂调节架具有第二转动部和第二驱 动 部, 所述第二驱动部与所述第二摆臂调节架上的第 一旋转中心活动连接; 凸轮轴转动时带动第一摆臂围绕所述第一摆臂 调节架上的第一旋转中心 摆动以驱动第一气门连杆直线往复运动实现第 一气门的打开或闭合,并且 凸轮轴转动时带动第二摆臂围绕所述第二摆臂 调节架上的第一旋转中心 摆动以驱动第二气门连杆直线往复运动实现第 二气门的打开或闭合;第一 摆臂调节架绕自身的第一转动部转动以带动第 一驱动部围绕第一转动部 转动同时调节第一摆臂调节架上的第一旋转中 心的位置,第二摆臂调节架 绕自身的第二转动部转动以带动第二驱动部围 绕第二转动部转动同时调 节第二摆臂调节架上的第一旋转中心的位置; 所述第一摆臂调节架和所述 第二摆臂调节架上均设有所述豁口,所述第一 摆臂调节架上的豁口为第一 豁口, 所述第二摆臂调节架上的豁口为第二豁口, 所述第一豁口和第二豁 口用于连接所述动力驱动机构,所述动力驱动 机构用于驱动第一摆臂调节 架绕自身的第一转动部转动以带动第一驱动部 围绕第一转动部转动同时 调节第一摆臂调节架上的第一旋转中心的位置 ,还用于驱动第二摆臂调节 架绕自身的第二转动部转动以带动第二驱动部 围绕第二转动部转动同时 调节第二摆臂调节架上的第一旋转中心的位置 。 优选地,所述第一转动部与所述第一摆臂调节 架上的第二旋转中心同 轴设置。 优选地,所述第二转动部与所述第二摆臂调节 架上的第二旋转中心同 轴线设置。 优选地, 为了使凸轮轴的承重能力更好、 第一转动部和第二转动部的 位置固定, 所述的可变气门升程驱动装置还包括位于所述 凸轮轴、 第一摆 臂调节架及第二摆臂调节架之间的轴承座, 所述轴承座具有连接部, 所述 第一转动部及所述第二转动部共同与所述连接 部活动连接。 优选地, 为了能够实现第一气门和第二气门的不同开度 , 所述第一豁 口的表面形状与所述第二豁口的表面形状不相 同。 优选地, 为使动力传递过程能量损失较少, 传递效率较高, 所述动力 驱动机构包括曲拐轴及驱动所述曲拐轴旋转的 伺服电机;所述曲拐轴包括 同轴设置的两个直线部和位于两个直线部之间 且固定连接两个直线部的 曲拐部,所述两个直线部的轴线与所述曲拐部 的轴线平行且之间具有指定 的距离, 所述第一豁口及第二豁口均卡接所述曲拐部。

优选地, 为了降低装配时确保第一驱动轴与第一旋转中 心同轴、 第二 驱动轴与第二旋转中心同轴线的难度,所述第 一驱动部包括设于所述第一 摆臂调节架上的第四通孔及设于所述第四通孔 内的第一驱动轴,所述第一 驱动轴与第一摆臂调节架上的第一旋转中心活 动连接;所述第二驱动部包 括设于所述第二摆臂调节架上的第五通孔及设 于所述第五通孔内的第二 驱动轴,所述第二驱动轴与所述第二摆臂调节 架上的第一旋转中心活动连 接。

具体而言,所述第一摆臂调节架上的第二旋转 中心为设在第一摆臂的 第六通孔,所述第二摆臂调节架上的第二旋转 中心为设在第二摆臂的第七 通孔; 第六通孔内安装有第一摆臂滚子, 所述第一摆臂滚子与所述凸轮轴 上的第一凸轮相接触; 第七通孔内安装有第二摆臂滚子, 所述第二摆臂滚 子与所述凸轮轴上的第二凸轮相接触。 对于本发明实施例提供的可变气门升程驱动装 置而言,凸轮轴转动时 带动摆臂围绕第一旋转中心摆动以驱动气门连 杆直线往复运动实现气门 的打开或闭合,摆臂调节架转动时带动摆臂围 绕第二旋转中, ^转动以调节 第一旋转中心的位置,这样当第一旋转中心位 于一个位置处时可以实现一 种气门升程,当通过摆臂调节架调整第一旋转 中心使其位于另一个不同位 置处时可以实现另一种不同的气门升程,因此 可以根据发动机的不同使用 工况对气门升程进行改变。本发明实施例中实 现可变气门升程的方式与现 有技术中使用组合式凸轮轴实现可变气门升程 的方式不同,不会由于变更 具有不同型线的凸轮来驱动气门连杆运动而对 凸轮轴、气门连杆等零部件 产生冲击作用, 延长了凸轮轴、 气门连杆等相关零部件的使用寿命; 而且 由于不会在凸轮轴上设置多个具有不同型线的 凸轮,因此与本发明实施例 中的摆臂配合使用的凸轮轴结构简单、 质量小, 降低了发动机的加工成本 和燃油消耗量。 同时, 摆臂调节架还具有豁口, 从而驱动机构中的部件可 以容纳于豁口内, 节约了空间, 使得可变气门升程驱动装置的结构更加紧

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案,下面将对 实施例所需要使用的附图作简单地介绍。 图 1为本发明可变气门升程驱动装置之实施例 1提供的一种可变气门 升程驱动装置的分解结构示意图; 图 2为图 1提供的可变气门升程驱动装置改进后的另一 可变气门升 程驱动装置的分解结构示意图; 图 3为本发明可变气门升程驱动装置之实施例 2提供的可变气门升程 驱动装置的结构分解示意图; 图 4为图 3中动力驱动机构的结构示意图; 图 5为图 3中第一摆臂调节架的结构示意图; 图 6为图 3中第二摆臂调节架的结构示意图。 具体实施方式 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明 实施例中的技术方案进 行清楚地描述。 本发明实施例提供的可变气门升程驱动装置, 包括: 气门、 与气门连 接的气门连杆、 与气门连杆连接的气门摇臂、 以及驱动气门打开或关闭的 凸轮轴, 其特征在于, 在气门摇臂和凸轮轴之间设有摆臂和摆臂调节 架, 摆臂上设有第一旋转中心和第二旋转中心,凸 轮轴转动时带动摆臂围绕第 一旋转中心摆动以驱动气门连杆直线往复运动 实现气门的打开或闭合;摆 臂调节架具有转动部、 驱动部, 所述驱动部与所述摆臂的第一旋转中心活 动连接; 所述摆臂调节架绕所述转动部转动, 以带动摆臂围绕第二旋转中 心转动同时调节第一旋转中心的位置; 所述摆臂调节架还具有豁口, 所述 豁口用于连接动力驱动机构;所述动力驱动机 构用于驱动所述摆臂调节架 绕绕所述转动部转动,以带动摆臂围绕第二旋 转中心转动同时调节第一旋 转中心的位置。这样当第一旋转中心位于一个 位置处时可以实现一种气门 升程,当通过摆臂调节架调整第一旋转中心使 其位于另一个不同位置处时 可以实现另一种不同的气门升程,因此可以根 据发动机的不同使用工况对 气门升程进行改变。本发明实施例中实现可变 气门升程的方式与现有技术 中使用组合式凸轮轴实现可变气门升程的方式 不同,不会由于变更具有不 同型线的凸轮来驱动气门连杆运动而对凸轮轴 、气门连杆等零部件产生冲 击作用, 延长了凸轮轴、 气门连杆等相关零部件的使用寿命; 而且由于不 会在凸轮轴上设置多个具有不同型线的凸轮, 因此与本发明实施例中的摆 臂配合使用的凸轮轴结构简单、质量小, 降低了发动机的加工成本和燃油 消耗量。 同时, 摆臂调节架还具有豁口, 从而驱动机构中的部件可以容纳 于豁口内, 节约了空间, 使得可变气门升程驱动装置的结构更加紧凑。 下面结合附图来详细说明本发明提供的可变气 门升程驱动装置的优 选实施例。 可变气门升程驱动装置之实施例 1 图 1为本发明可变气门升程驱动装置之实施例 1提供的一种可变气门 升程驱动装置的分解结构示意图。 如图 1所示, 该可变气门升程驱动装置 包括: 气门 1 1、 与气门 1 1连接的气门连杆 12、 与气门连杆 12连接的气 门摇臂 13、 以及驱动气门 1 1打开或关闭的凸轮轴 14 , 在气门摇臂 13和 凸轮轴 14之间设有摆臂 15和摆臂调节架 16 , 摆臂 15上设有第一旋转中 心 151和第二旋转中心 152 , 凸轮轴 14转动时带动摆臂 15围绕第一旋转 中心 151摆动以驱动气门连杆 12直线往复运动实现气门 1 1 的打开或闭 合; 摆臂调节架 16具有转动部 161、 驱动部 162 , 驱动部 162与摆臂 15 的第一旋转中心 151活动连接; 摆臂调节架 16绕转动部 161转动, 以带 动摆臂 15围绕第二旋转中心 152转动同时调节第一旋转中心 151的位置; 摆臂调节架 16还具有豁口 163 , 豁口 163用于连接动力驱动机构 17 ; 动 力驱动机构 17用于驱动摆臂调节架 16绕转动部转动, 以带动摆臂 15围 绕第二旋转中心 152转动同时调节第一旋转中心 151的位置。从而动力驱 动机构 17中的部件可以容纳于豁口 163 内, 节约了空间, 使得可变气门 升程驱动装置的结构更加紧凑。 这样当第一旋转中心 151位于一个位置处时可以实现一种气门升程, 当动力驱动机构驱动摆臂调节架 16绕转动部 161转动以带动摆臂 15围绕 第二旋转中心 152转动同时,调整第一旋转中心 151使其位于另一个不同 位置处时可以实现另一种不同的气门升程, 因此, 本发明实施例提供的可 变气门升程驱动装置可以实现气门升程的连续 可调。 本发明实施例提供的可变气门升程驱动装置实 现可变气门升程的方 式与现有技术中使用组合式凸轮轴实现可变气 门升程的方式不同,不会由 于变更具有不同型线的凸轮来驱动气门连杆运 动而对凸轮轴、气门连杆等 零部件产生冲击作用,延长了凸轮轴、气门连 杆等相关零部件的使用寿命; 而且由于不会在凸轮轴上设置多个具有不同型 线的凸轮,因此与本发明实 施例中的摆臂配合使用的凸轮轴结构简单、质 量小, 降低了发动机的加工 成本和燃油消耗量。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 摆臂调节架 16铰接在 发动机的位置固定的零部件上, 例如铰接在发动机的盖体上, 摆臂调节架 16 能够围绕铰接处转动, 因此转动部 161 的中心轴即为该铰接处, 且该 中心轴固定不动。 当第一旋转中心 151 位于第一位置时, 使摆臂调节架 16 围绕转动部 161 的中心转动某一角度, 以使第一旋转中心 151位于另 一个不同于第一位置的第二位置。

第二旋转中心 152可以与摆臂调节架 16的转动部 161的中心轴同轴 线 ,这样,如果得知了第一旋转中心 151从第一位置到第二位置的过程中 , 摆臂调节架 16围绕转动部 161 的中心轴所转过的角度值, 也就能得知摆 臂 15 绕第二旋转中心 152 所转过的角度值。 当然, 如果得知了摆臂 15 绕第二旋转中心 152所转过的角度值, 也就能得知摆臂调节架 16围绕转 动部 161的中心轴所转过的角度值。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 如图 1所示, 豁口 163 的表面形状可以为 U型, 动力驱动机构 17可以包括偏心轴 31及驱动偏 心轴 31旋转的动力源, 如果偏心轮 31 1相对于 U型豁口 163转动, 将损 耗一部分能量, 传递动力的效率较低。 本实施例中, 豁口 163 与偏心轴 31上的偏心轮 31 1卡接。即偏心轮 31 1与 U型豁口 163之间无相对运动, 从而使得偏心轮 31 1 直接把动力传递给摆臂调节架 16 , 能量损失较少, 传递效率较高。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 如图 1所示, 还可以包 括固定在发动机缸盖上的轴承座 32, 轴承座 32可以与转动部 161连接, 并支承凸轮轴 14, 使得转动部 161的中心轴固定, 从而使凸轮轴 14的承 重能力更好。 转动部 161 的中心轴固定, 使得更容易获知摆臂调节架 16 位置变化时其自身绕转动部 161的中心轴所转过的角度。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 还可以包括: 套设在驱 动部上的回位弹簧 33, 回位弹簧 33—端与摆臂调节架 16 固定连接, 另 一端与摆臂 15固定连接。

当摆臂 15绕第一旋转中心 151转过某一角度时, 此时气门 11开启。 摆臂 15会将回位弹簧 33压紧, 使得回位弹簧 33储存了弹性势能。 当气 门 11关闭时, 回位弹簧 33会将储存的弹性势能释放, 从而使摆臂 15回 到未发生转动时的位置。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 如图 2所示, 第一旋转 中心 151为第一通孔 41, 第一通孔 41 内设有第一销轴 411, 摆臂 15通过 第一销轴 411与摆臂调节架 16上的驱动部 162活动连接; 第二旋转中心 152为第二通孔 42, 第二通孔 42 内设有第二销轴 421, 第二销轴 421上 设有与凸轮轴 14配合运动的摆臂滚子 43。 本实施例中第一旋转中心 151 具体可以为第一通孔 41, 第二旋转中 心 152具体可以为第二通孔 42, 且第一通孔 41 内可设有第一销轴 411, 摆臂 15通过第一销轴 411与摆臂调节架 16上的驱动部 162活动连接;第 二旋转中心 152可以为第二通孔 42, 第二销轴 421上可设有与凸轮轴 14 配合运动的摆臂滚子 43, 凸轮轴 14驱动摆臂滚子 43以使摆臂 15围绕第 一销轴 411摆动实现气门 11的打开或闭合,摆臂调节架 16转动带动摆臂 15围绕第二销 421轴转动以调节第一销轴 411的位置。

需要说明的是,第一旋转中心 151和第二旋转中心 152的实现形式并 不局限于通孔, 例如可以使摆臂 15与第一销轴 411一体成型, 或者与第 二销轴 421—体成型, 在这种形式下, 摆臂 15并不围绕与之一体成型的 第一销轴 411或第二销轴 412转动, 而是跟随其一起转动。

摆臂滚子 43可以将第二旋转中心 152的位置临时固定, 以便驱动摆 臂 15围绕第二旋转中心 152转动。具体可以为将摆臂滚子 43抵靠在与之 接触的其他零部件上使摆臂滚子 43 固定不动,例如抵靠在凸轮轴 14的凸 轮上, 然后驱动摆臂 15转动以使第二销轴 421相对于摆臂滚子 43旋转, 从而使摆臂 15能够围绕第二旋转中心 152旋转。在摆臂 15围绕第二旋转 中心 152旋转的运动完成后, 凸轮轴 14转动, 凸轮轴 14上的凸轮的大端 抵靠摆臂滚子 43并使摆臂滚子 43带动第二销轴 421 , 再由第二销轴 421 带动摆臂 15围绕第一旋转中心 151摆动。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 驱动部 162可以包括设 于摆臂调节架 16上的第三通孔 44及设于第三通孔 44内的驱动轴 45 , 驱 动轴 45与第一旋转中心 151活动连接。 这样摆臂 15能够绕驱动轴 45转 动, 驱动轴 45与第一旋转中心 151共用一个轴, 大大降低了装配时确保 驱动轴 45与第一旋转中心 151 同轴的难度。 此外, 驱动轴 45能够直接将 摆臂调节架 16上的动力传递给与其活动链接的摆臂 15 , 而无需再设置其 他的传递动力的零件。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第一销轴 41 1和第一通 孔 41之间可以设有轴承 46 , 可以使第一销轴 41 1和第一通孔 41之间具 有更好的相对运动, 该轴承 46可以选用滚针轴承, 滚针轴承的径向厚度 较小, 适合于放置在第一销轴 41 1与第一通孔 41之间的狭小空间内。 但 并不局限于此, 如果空间允许, 也可以使用其他形式的轴承 46 , 如圓珠 滚子轴承等。 具体而言, 轴承 46的数目为两个, 该两个轴承均套在第一 销轴 41 1上且与第一销轴 41 1 间隙配合, 因此为避免轴承在第一销轴 41 1 上产生轴向运动, 可以在该两个轴承 46之间的第一销轴 41 1上套设 4氐挡 轴承 46的衬套 (未图示) , 应当清楚, 滚针轴承的数目可以不局限于两 个。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第一销轴 41 1的两端可 以卡接有卡簧用于防止第一销轴 41 1的轴向蹿动。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第二销轴 421的两端可 以卡接有卡簧用于防止第二销轴 421的轴向蹿动。 可变气门升程驱动装置之实施例 2

图 3为本发明可变气门升程驱动装置之实施例 2的结构分解示意图。 如图 3所示, 该可变气门升程驱动装置, 包括: 第一气门 1-11和第二气 门 1-1 、与第一气门 1-11连接的第一气门连杆 1-12和与第二气门 1-1 连接的第二气门连杆 1— 12' 、 与第一气门连杆 1-12连接的第一气门摇臂 1-13和与第二气门连杆 1-12' 连接的第二气门摇臂 1-13' 、 以及驱动第 一气门 1-11和第二气门 1-1 打开或闭合的凸轮轴 1-14, 在第一气门摇 臂 1-13和凸轮轴 1-14之间设有第一摆臂 1-15和第一摆臂调节架 1-16, 在第二气门摇臂 1-13' 和凸轮轴 1-14之间设有第二摆臂 1-15' 和第二摆 臂调节架 1-16' ; 第一摆臂 1-15上设有第一旋转中心 1-151和第二旋转 中心 1-152, 第二摆臂 1-15' 上设有第一旋转中心 1-15 和第二旋转中 心 1-152' , 第一摆臂调节架 1-16上设有与第一旋转中心 1-151活动连接 的第一驱动部 1-162,第二摆臂调节架 1-16'上设有与第一旋转中心 1-15 活动连接的第二驱动部 1-162' 。 凸轮轴 1-14转动时带动第一摆臂 1-15围绕第一旋转中心 1-151摆动 以驱动第一气门连杆 1-12 直线往复运动实现第一气门 1-11 的打开或闭 合,并且凸轮轴 1-14转动时带动第二摆臂 1-15'围绕第一旋转中心 1-15 摆动以驱动第二气门连杆 1-12' 直线往复运动实现第二气门 1-1 的打 开或闭合。

第一摆臂调节架 1-16绕自身的第一转动部 1-161转动以带动第一驱 动部 1-162围绕第一转动部 1-161转动同时调节第一旋转中心 1-151的位 置, 第二摆臂调节架 1-16' 绕自身的第二转动部 1-161' 转动以带动第二 驱动部 1-162'围绕第二转动部 1-161'转动同时调节第一旋转中心 1-15 的位置;

第一摆臂调节架 1-16上设有第一豁口 1-163, 第二摆臂调节架 1-16' 上设有第二豁口 1-163' , 第一豁口 1-163和第二豁口 1-163' 用于连接动 力驱动机构 1-17, 从而动力驱动机构 1-17 中的部件可以容纳于第一豁口 1-163 和第二豁口 1-163' 内, 节约了空间, 使得可变气门升程驱动装置 的结构更加紧凑。

这样当第一旋转中心 1-151 位于一个位置处时可以实现一种气门升 程, 当调整第一旋转中心 1-151使其位于另一个不同位置处时可以实现另 一种不同的气门升程, 当第一旋转中心 1-15 位于一个位置处时可以实 现一种气门升程, 当调整第一旋转中心 1-15 使其位于另一个不同位置 处时可以实现另一种不同的气门升程。第一气 门的气门升程可以与第二气 门的气门升程相同或不同。因此可以根据发动 机的不同使用工况对第一气 门和第二气门的气门升程进行改变。 本发明实施例中实现可变气门升程的方式与现 有技术中使用组合式 凸轮轴实现可变气门升程的方式不同,不会由 于变更具有不同型线的凸轮 来驱动各气门连杆运动而对凸轮轴、 各气门连杆等零部件产生冲击作用, 延长了凸轮轴、 各气门连杆等相关零部件的使用寿命; 而且由于不会在凸 轮轴上设置多个具有不同型线的凸轮,因此与 本发明实施例中的各摆臂配 合使用的凸轮轴结构简单、质量小, 降低了发动机的加工成本和燃油消耗 量。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第一摆臂调节架 1-16 铰接在发动机的位置固定的零部件上, 例如铰接在发动机的盖体上, 第一 摆臂调节架 1-16能够围绕铰接处转动, 因此第一转动部 1-161 的中心即 为该铰接处,且该中心固定不动。当第一旋转 中心 1-151位于第一位置时, 使第一摆臂调节架 1-16围绕第一转动部 1-161 的转动某一角度, 以使第 一旋转中心 1— 151位于另一个不同于第一位置的第二位置。 第二旋转中心 1-152可以与第一摆臂调节架 1-16的第一转动部 1-161 同轴设置, 这样, 如果得知了第一旋转中心 1-151从第一位置到第二位置 的过程中, 第一摆臂调节架 1-16围绕第一转动部 1-161所转过的角度值, 也就能得知第一摆臂 1-15绕第二旋转中心 1-152所转过的角度值。 当然, 如果得知了第一摆臂 1-15绕第二旋转中心 1-152所转过的角度值, 也就 能得知第一摆臂调节架 1-16围绕第一转动部 1-161所转过的角度值。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第二摆臂调节架 1-16' 铰接在发动机的位置固定的零部件上, 例如铰接在发动机的盖体上, 第二 摆臂调节架 1-16' 能够围绕铰接处转动, 因此第二转动部 1-161' 的中心 即为该铰接处, 且该中心固定不动。 当第一旋转中心 1-15 位于第一位 置时,使第二摆臂调节架 1-16' 围绕第二转动部 1-161' 的转动某一角度, 以使第一旋转中心 1-15 位于另一个不同于第一位置的第二位置。

第二旋转中心 1— 152' 可以与第二摆臂调节架 1-16' 的第二转动部 1-161' 同轴线设置, 这样, 如果得知了第一旋转中心 1-15 从第一位 置到第二位置的过程中, 第二摆臂调节架 1-16' 围绕第二转动部 1-161' 所转过的角度值, 也就能得知第二摆臂 1-15' 绕第二旋转中心 1-152' 所 转过的角度值。 当然, 如果得知了第二摆臂 1-15' 绕第二旋转中心 1-152' 所转过的角度值, 也就能得知第二摆臂调节架 1-16' 围绕第二转动部 1-16 所转过的角度值。 如图 3所示, 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 还可以包 括位于凸轮轴 1-14、 第一摆臂调节架 1-16及第二摆臂调节架 1-16' 之间 的轴承座 1-21, 轴承座 1-21具有连接部 1-211, 第一转动部 1-161及第二 转动部 1— 16 共同与连接部 1—211活动连接。 这样轴承座 1-21能够对凸轮轴 1-14起到支承作用, 使得凸轮轴的承 重能力更好。 同时,轴承座连接在发动机缸盖上,使得与其 上连接部 1-211 活动连接的第一转动部 1-161及第二转动部 1-16 位置固定, 从而使第 一摆臂调节架 1-16及第二摆臂调节架 1-16' 的位置固定, 使得上述可变 气门升程驱动装置的结构更加简单、 紧凑。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 再次参见图 3, 还可以 包括动力驱动机构 1-17,动力驱动机构 1-17能够驱动第一摆臂调节架 1-16 绕自身的第一转动部 1-161转动以带动第一驱动部 1-162围绕第一转动部 1-161转动同时调节第一旋转中心 1-151 的位置, 还能够驱动第二摆臂调 节架 1-16' 绕自身的第二转动部 1-16 转动以带动第二驱动部 1-162' 围绕第二转动部 1-16 转动同时调节第一旋转中心 1-15 的位置, 使 得第一摆臂调节架 1-16、 第二摆臂调节架 1-16' 转动效果更好。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第一豁口 1-163及第二 豁口 1— 163' 的表面形状均可以为 U型。 U型的豁口易于加工, 也便于卡 设动力驱动机构 1-17。 当然, 第一豁口 1-163及第二豁口 1-163' 的表面 形状不局限于 U型, 也可以为其他易于加工的形状。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 第一豁口 1-163的表面 形状可以与第二豁口 1-163' 的表面形状不相同。 由于第一豁口 1-163与 第二豁口 1— 163' 的表面形状不相同, 即第一豁口 1-163、 第二豁口 1-163' 的表面与动力驱动机构接触点就不同, 那么第一摆臂调节架 1-16和第二 摆臂调节架 1-16' 上的第一驱动部 1-162和第二驱动部 1-162' 的位置也 就不同从进而使第一气门 1-11与第二气门 1-1 的气门升程不同。 也就 是说能够实现第一气门 1-11和第二气门 1-1 的不同开度。 因此, 应用本发明实施例中的可变气门升程驱动装置 , 可以使发动机 在不同工况下在同一气缸中的第一气门和第二 气门升程不同,能够实现在 某个工况下调节两个气门的开度不一致来提高 了发动机在该工况下燃料 的燃烧效率, 从而提供发动机的动力性、 经济性和怠速稳定性。 同时, 也 可以降低发动机尾气的排放量。

上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 如图 4所示, 动力驱动 机构 1-17包括曲拐轴 1-31及驱动曲拐轴 1-31旋转的伺服电机(图中未示 出) ; 曲拐轴 1-31 包括同轴设置的两个直线部 1-311 和位于两个直线部 1-311之间且固定连接两个直线部的曲拐部 1-312,两个直线部 1-311的轴 线与曲拐部 1-312的轴线平行且之间具有指定的距离, 第一豁口 1-163及 第二豁口 1— 163' 均卡接曲拐部 1-312。 如果曲拐部 1-312相对于第一豁口 1-163或第二豁口 1-163' 转动, 将损耗一部分能量, 传递动力的效率较低。 本实施例中, 第一豁口 1-163 和第二豁口 1— 163' 均与曲拐轴 1-31 上的曲拐部 1-312 卡接。 即曲拐部 1-312与第一豁口 1-163或第二豁口 1-163' 之间均无相对运动, 从而使得 曲拐部 1-312能够直接把动力传递给第一摆臂调节架 1-16和第二摆臂调 节架 1-16' , 能量损失较少, 传递效率较高。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 参见图 5和图 6, 第一 驱动部 1-162还可以包括设于第一摆臂调节架 1-16上的第四通孔 1-41及 设于第四通孔 1-41 内的第一驱动轴 1-42, 第一驱动轴 1-42与第一旋转中 心 1-151活动连接; 第二驱动部 1-162' 包括设于第二摆臂调节架 1-16' 上的第五通孔 1-51及设于第五通孔 1-51 内的第二驱动轴 1-52, 第二驱动 轴 1-52与第一旋转中心 1-15 活动连接。 这样第一摆臂 1-15 能够绕第一驱动轴 1-42转动, 第一驱动轴 1-42 与第一旋转中心 1-151 共用一个轴, 大大降低了装配时确保第一驱动轴 1-42与第一旋转中心 1-151 同轴的难度。 同样地, 第二摆臂 1-15' 能够绕 第二驱动轴 1—52转动, 第二驱动轴 1-52与第二旋转中心 1-152' 共用一 个轴, 大大降低了装配时确保第二驱动轴 1-52与第二旋转中心 1-152' 同 轴线的难度。 此外, 第一驱动轴 1-42能够直接将第一摆臂调节架 1-16上的动力传 递给与其活动链接的第一摆臂 1-15, 而无需再设置其他的传递动力的零 件。 不难看出, 第二驱动轴 1-52也是同样道理。 上述实施例提供的可变气门升程驱动装置中, 再次参见图 3第二旋转 中心 1-152 可以为设在第一摆臂 1-15 的第六通孔 1-153, 第二旋转中心 1-152' 可以为设在第二摆臂的第七通孔 1-153' ; 第六通孔 1-153 内安装 有第一摆臂滚子 1-154, 第一摆臂滚子 1-154与凸轮轴 1-14上的第一凸轮 1-141相接触; 第七通孔 1-153' 内安装有第二摆臂滚子 1-154' , 第二摆 臂滚子 1-154' 与凸轮轴 1-14上的第二凸轮 1-142相接触。 这样第一摆臂滚子 1-154和第二摆臂滚子 1-154' 可以巧妙地将第二 旋转中心 1— 152和第二旋转中心 1-152' 的位置临时固定, 以便驱动第一 摆臂 1-15 围绕第二旋转中心 1-152转动, 以及第二摆臂 1-15' 围绕第二 旋转中心 1-152' 转动。 具体为将第一摆臂滚子 1-154和第二摆臂滚子 1-154' 抵靠在与它们 接触的其他零部件上使第一摆臂滚子 1-154和第二摆臂滚子 1-154' 固定 不动。第一摆臂滚子 1-154可以与凸轮轴 1-14上的第一凸轮 1-141相接触, 第二摆臂滚子 1-154' 与凸轮轴 1-14上的第二凸轮 1-142相接触。 然后驱 动第一摆臂 1-15和第二摆臂 1-15' 转动以使第一摆臂 1-15能够围绕第二 旋转中心 1-152旋转、 第二摆臂 1-15' 能够围绕第二旋转中心 1-152' 旋 转。

在第一摆臂 1-15 围绕第二旋转中心 1-152旋转、 第二摆臂 1-15' 能 够围绕第二旋转中心 1-152' 旋转的运动完成后, 凸轮轴 1-14转动, 凸轮 轴 1-14 上的第一凸轮 1-141 的大端抵靠第一摆臂滚子 1-154, 第二凸轮 1-142的大端抵靠第二摆臂滚子 1-154' , 从而第一摆臂滚子 1-154带动第 一摆臂 1-15 围绕第一旋转中心 1-151摆动、 第二摆臂 1-15' 围绕第一旋 转中心 1-15 摆动。 以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围并不局 限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露 的技术范围内, 可 轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此, 本发 明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为 准。