用于内燃机的气门停动机构

摘要

本发明公开一种用于内燃机气缸的气门机构，包括安装在气缸盖内的两个换气提升气门(10,12)、作用在这两个气门上的横臂件(122)、作动这两个气门的凸轮、可通过该凸轮被移动且可相对横臂件(122)滑动的滑块(124)以及具有锁定位置和解锁位置的液压控制的锁定机构，在锁定位置上该滑块(124)将凸轮力传递至横臂件(122)以作动两个气门(10,12)，在解锁位置上所述两个气门被停动且滑块(124)相对该横臂件(122)自由滑动。在本发明中，滑块(124)通过在该滑块与该气缸盖之间作用的弹簧(134)被迫压向该凸轮。

权利要求

1.一种用于内燃机气缸的气门机构，包括安装在气缸盖内的两个换气提升气门(10,12)、作用在这两个气门上的横臂件(122)、用于作动这两个气门的凸轮、可通过该凸轮被移动的且可相对该横臂件(122)滑动的滑块(124)以及具有锁定位置和解锁位置的液压控制的锁定机构，在该锁定位置上该滑块(124)将该凸轮的力传递至该横臂件(122)以作动这两个气门(10,12)，在该解锁位置上所述两个气门被停动且该滑块(124)相对于该横臂件(122)自由滑动，其特征在于，所述滑块(124)通过在该滑块和该气缸盖之间作用的弹簧(134)被迫压向所述凸轮。

2.根据权利要求1所述的气门机构，其特征在于，所述滑块由所述气缸盖支承以便朝向所述凸轮移动及离开所述凸轮。

3.根据权利要求2所述的气门机构，其特征在于，位于所述气缸盖内用于所述滑块的支座包括用于对所述锁定机构加压的油道。

4.根据权利要求3所述的气门机构，其特征在于，所述油道仅在所述滑块与所述凸轮的基圆对准时打开。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的气门机构，其特征在于，设有用于将所述横臂件固定到所述提升气门的端部的多个夹子。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的气门机构，其特征在于，其中一个所述提升气门的杆穿过所述横臂件内的孔伸出，以使该提升气门能在另一个提升气门保持闭合时被开启。

7.根据权利要求6所述的气门机构，其特征在于，其杆从所述横臂件内的孔伸出的提升气门通过弹簧偏压的空动连接机构被连接到所述横臂件上。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述锁定机构包括安装在所述滑块内的多个锁定销和多个弹簧，所述锁定销与位于所述横臂件内的凹槽接合。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的气门机构，其特征在于，所述锁定机构包括安装在所述横臂件内的多个锁定销和多个弹簧，所述锁定销与位于所述滑块内的凹槽接合。

说明书

用于内燃机的气门停动机构

技术领域

[0001] 本发明涉及用于内燃机气缸的气门机构，其包括安装在气缸盖内的两个换气提升气门、作用在这两个气门上的横臂件、用于作动这两个气门的凸轮、可通过该凸轮被移动且可相对于该横臂件滑动的滑块以及具有锁定位置和解锁位置的液压控制的锁定机构，在锁定位置上该滑块将该凸轮的力传递至该横臂件以作动这两个气门，在解锁位置上这两个气门被停动并且该滑块可相对于该横臂件自由滑动。

背景技术

[0002] 文献JP-2004360485公开一种气门机构。在此现有技术文件中，包含油道的柱体伸出气缸盖。跨接两个提升气门杆的横臂总成包括柱形壳体。伸出气缸盖的柱体穿过位于气缸下端内的孔并引导横臂总成平行于柱体和气门杆地滑动。起到上述滑块作用的环形活塞设置在气缸内并被操作两个气门的凸轮带动。活塞的外壁密封贴紧气缸内壁并相对气缸内壁滑动，而活塞的内壁密封贴紧柱体外壁并相对柱体外壁滑动。在活塞内限定出工作腔，用于容纳经过柱体内的通路的液压液体(发动机油)。工作腔内的压力操作锁定机构，锁定机构选择性地将活塞锁定到横臂总成上。

[0003] 由此一来，当活塞被锁定到横臂总成时，两个气门在凸轮作用下被启闭，当锁定机构解锁时，环形活塞随凸轮而运动，但与横臂总成分开，从而两个气门保持静止不动。这容许两个气门通过液压方式被停动。

[0004] 为了保持环形活塞与凸轮接触以及横臂总成与气门杆接触，弹簧环绕柱体地安装在气缸内，用于迫使活塞与气缸分开。

[0005] 本发明发现这样的结构存在一些问题。为了能够推压活塞抵靠凸轮并阻止横臂总成抬离提升气门，弹簧必须足够大。满足这个要求的首要问题是空间问题。位于横臂总成内的气缸最大尺寸由两个提升气门之间的有限空间决定，很难在气缸内提供足够的空间用以容纳具有所需尺寸的弹簧。此外，如果使用了较大的弹簧且横臂总成以某种方式被增大以容纳弹簧，那么这将引起横臂总成的惯性质量明显增加，随后又需要较大的气门弹簧以应对两个气门在气门关闭时须举升的增大质量。

发明内容

[0006] 为了克服上述缺陷，本发明提供一种用于内燃机气缸的气门机构，包括安装在气缸盖内的两个换气提升气门、作用于这两个气门上的横臂件、用于作动这两个气门的凸轮、可通过该凸轮被移动且可相对该横臂件滑动的滑块以及具有锁定位置和解锁位置的液压控制的锁定机构。在锁定位置上，滑块将凸轮力传递至横臂件以作动两个气门，在解锁位置上，两个气门被停动且滑块相对横臂件自由滑动，其中，通过作用在滑块与气缸盖之间的弹簧将滑块迫压向凸轮。

[0007] 该滑块优选由气缸盖支承以便朝向及离开凸轮地移动。

[0008] 文献JP-2004360485所遇到的另一个问题是，需要卸压以限制工作腔内的压力，并且在正常运行中，工作腔的容积在不断变化，并且做功以将油泵入和泵出工作腔。

[0009] 在本发明的优选实施例中，在气缸盖内的用于滑块的支座包括给锁定机构加压的油道，该油道仅在滑块与凸轮基圆对准时打开。由此，锁定机构的状态只有在气门最小升程中才能被改变，而工作腔容积在滑块往复运动期间里保持恒定。

[0010] 因为本发明中的弹簧在气缸盖和滑块之间作用，所以，弹簧本身不能确保横臂件与两个气门始终保持接触。所以，设置夹子以将横臂件固定到两个提升气门的端部是便利的。

[0011] 有时希望能够利用独立机构开启一对气门中的一个气门而不影响另一个气门。这可以通过将两个提升气门之一的杆设置成从位于横臂件内的孔伸出而实现。

[0012] 在后一种情况中，其杆从位于横臂件内的孔伸出的提升气门优选通过弹簧偏压的空动连接机构被连接到横臂件上。

附图说明

[0013] 现在，将通过实例参照附图来进一步描述本发明，其中：

[0014] 图1示出了传统的气门机构，在该气门机构中，两个提升气门通过横臂件被共同的凸轮操作；

[0015] 图2是本发明气门机构的透视图，在该气门机构中，横臂件被能够选择性地使两个提升气门停动的横臂总成取代；

[0016] 图3是穿过图2中的气门机构的包含两个提升气门的轴线的平面的剖视图，但省略了这两个提升气门；

[0017] 图4是图2和图3中的气门机构的俯视图；

[0018] 图5是本发明任何替代实施例的与图3所示相似的视图；

[0019] 图6是示出本发明另一实施例的与图3所示相似的另一个视图。

具体实施方式

[0020] 在图1中，两个提升气门10、12由共同的凸轮14来控制。凸轮14通过滚轮凸轮从动件16、摇臂18和横臂件20作用在这两个提升气门10、12上。本发明要通过使横臂件20与摇臂18分离来有选择地使两个提升气门10、12停动，这样，横臂件就可保持静止不动，两个提升气门10、12可以在凸轮14转动时保持关闭，而摇臂18的端部继续上下运动。

[0021] 这是通过用如图2至图4所示的横臂总成120代替横臂件20来实现的。横臂总成120包括横臂件122和能够在横臂件120内的中心孔里滑动的柱形滑块124。滑块124始终随凸轮14和摇臂18而动，横臂件122始终保持与两个提升气门10、12的端部接触。

[0022] 位于横臂件122内的锁定机构126被用于锁定横臂件122，以使横臂件122随滑块124移动。在锁定机构126的锁定位置上，该横臂件和滑块124一体移动，而两个提升气门以常规方式工作。在锁定机构126的解锁位置上，滑块124相对横臂件122自由滑动，从而使两个提升气门10、12能在摇臂18上下运动时保持关闭。

[0023] 在图3所示的实施例中的锁定机构是由安装在滑块124内的、液压控制的两个锁定销128构成的，这两个锁定销的端部各自插入横臂件122的凹槽内。或者，如与图3所示的实施例在其它方面均相同的图5的实施例所示，锁定销128’可安装在横臂件122’内以插入滑块124’的凹槽内。有关锁定机构126的明确特点对本发明而言不是关键性的，因此，在本文中无需更详细地描述锁定机构。

[0024] 压力介质经空心管130被供应给锁定机构126，以使两个提升气门10、12动作及停动，该空心管固定到滑块124上并随滑块移动，该空心管相对于空心基座132移动并与空心基座132密封接合。空心基座132相对内燃机的气缸盖固定设置并与气缸盖内的油道连通。弹簧134迫使基座132抵靠位于气缸盖内的定位结构(未示出)并压迫滑块124抵靠摇臂18。

[0025] 如图所示，空心管130的下端由封盖螺钉136封闭。空心管130在其下端附近具有孔138，该孔容许液压液体且通常是发动机油从形成在基座132内的通路140进入空心管130。由此，油能在滑块124处于如图所示的位置时被供给至锁定机构126并从锁定机构被排走，但一旦滑块124通过凸轮14向下迫压时，该锁定机构被液压隔断。这样，只有当滑块处于如图所示的位置时，也就是当所述凸轮从动件16位于凸轮14基圆处(最小升程)时，锁定机构126的状态才能被改变。

[0026] 弹簧134始终压迫滑块124抵靠摇臂18，但需要采取其它步骤来维持横臂件122与两个提升气门的端部接触。这在图2至图5的实施例中是通过夹子150实现的，该夹子穿过横臂件122内的孔进入靠近两个提升气门10、12的末端的周向凹槽。

[0027] 为了使锁定机构126处于图3所示的位置，油在横臂件处于最小升程位置时在压力下从发动机经通路140、孔138及空心管130被输送至锁定机构126。这只需少量的油就足以使两个锁定销128从其缩回位置移动到伸出位置。

[0028] 当滚轮从动件16随后移动到凸轮14的坡面上时，滑块124相对于基座132的向下移动使液压锁定机构的工作腔与通路140隔断，从而该锁定机构保持处于锁定位置。因此，滑块124的运动被传递给横臂件122以及两个气门10、12。

[0029] 在两个气门再次完全关闭且凸轮处于图3所示的最小升程位置之前都不会发生停动。如果此时向锁定机构126施加的压力低，则锁定销128将会因弹簧的作用而缩回，借此使滑块124与横臂件122脱离连接并使两个气门10、12停动。滑块124将在摇臂18的作用下继续上下运动，但该滑块运动将不会传递给两个气门10、12，相反，该滑块仅仅是相对于横臂件122自由滑动。

[0030] 图5的实施例与图3的实施例在其受控方式方面略有不同。在图5中，高压被用来解锁锁定机构126，作用在锁定销128’上的弹簧将该锁定销偏压向其伸出的锁定位置。

[0031] 弹簧134的下部始终靠置在气缸盖上，该弹簧不构成随两个气门运动的横臂总成的质量的一部分。这样，当该锁定机构被锁上时，气门弹簧不必额外做功来移动弹簧质心，相反，弹簧134协助该气门弹簧增大横臂总成的重量。此外，没有什么会妨碍在强度和质量方面与其中一个气门弹簧相当的弹簧的使用，由此确保滑块始终被可靠迫压向摇臂18。

[0032] 有时希望取消两个气门之一的凸轮操作而通过单独的致动机构的操作保持该气门一直开启。在图6所示的变型中，气门10’杆的端部穿过横臂件222中的孔。该横臂件作用于该杆的肩部，从而无论横臂件222何时向下移动，如图所示，气门杆都必然随横臂件一起移动。然而，致动机构能够作用于气门10’杆的上端，以使该杆向下移动并开启该气门，但既不影响横臂件222，也不影响另一个气门12。

[0033] 在气门和横臂件之间的这种空动连接本身容许该横臂件抬离开该气门杆。为了防止发生这样的分离，通过弹簧230向下压迫横臂件222抵靠气门杆的肩部，该弹簧作用在横臂件222和被固定在气门10’杆上的开口弹簧圈232之间。