用于电动闩锁摇臂组件的片簧滑动接触

摘要

本发明提供了一种气门机构，该气门机构包括摇臂组件和向该摇臂组件提供电力的电力传递模块。电力传递模块包括安装框架和片簧。安装框架保持片簧抵靠摇臂组件的摇臂上的触点。摇臂上的触点可以由接触销提供。安装框架可以围绕用于摇臂组件的枢轴装配。摇臂上的接触框架可以保持从该触点延伸的电路的导体。

权利要求

1.一种用于一种类型的内燃机的气门机构，所述内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，所述可移动气门具有形成在所述燃烧室中的支座，所述气门机构包括：摇臂组件，所述摇臂组件包括摇臂和凸轮从动件，所述凸轮从动件被构造成在所述凸轮轴旋转时接合安装在凸轮轴上的凸轮；和电路，所述电路包括安装到所述摇臂的电气设备；

其中所述电路包括通过两个不同部分的表面之间的邻接形成的电连接；

所述摇臂组件操作以响应于所述凸轮从动件的致动来使所述两个邻接表面中的一个邻接表面在另一个邻接表面上滑动；并且所述两个邻接表面中的一个邻接表面由片簧形成。

2.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述片簧安装到与所述摇臂组件不同的部分上。

3.根据权利要求2所述的气门机构，其中邻接所述片簧的所述表面由安装在所述摇臂上的部分提供。

4.根据权利要求2所述的气门机构，其中在所述片簧和安装在所述摇臂上的接触销之间形成所述电连接。

5.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述片簧由抵靠发动机的汽缸盖搁置的安装框架保持。

6.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述片簧由围绕枢轴装配的安装框架保持，所述枢轴为所述摇臂组件提供支点。

7.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述片簧由邻接两个或更多个枢轴的安装框架保持，所述两个或更多个枢轴为所述气门机构的摇臂组件提供支点。

8.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述两个邻接表面中的另一个邻接表面是保持到所述摇臂的一侧的触点。

9.根据权利要求8所述的气门机构，其中：

所述电路还包括通过两个不同部分的表面之间的邻接形成的第二电连接；并且所述第二电连接通过保持到所述摇臂的相对侧的第二触点来形成。

10.根据权利要求9所述的气门机构，其中保持到所述摇臂的所述触点由接触框架邻接，所述接触框架从所述摇臂的一侧上的一个触点延伸到所述摇臂的所述相对侧上的另一个触点。

11.根据权利要求10所述的气门机构，其中从所述摇臂的侧面处的所述触点行进的所述电路的导体被封闭在所述接触框架内。

12.根据权利要求11所述的气门机构，其中所述接触框架围绕所述摇臂的所述侧面卡合。

13.根据权利要求10所述的气门机构，其中所述接触框架必须变形以放置在所述摇臂中或从其在所述摇臂上的位置移除。

14.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述电连接与地面隔离。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的气门机构，其中所述片簧由围绕所述片簧包覆模制的安装框架保持。

说明书

用于电动闩锁摇臂组件的片簧滑动接触

技术领域

[0001] 本教导内容涉及气门机构，具体地为提供可变气门升程(VVL)或汽缸停用(CDA)的气门机构。

背景技术

[0002] 在一些摇臂组件上使用液压致动闩锁来实现可变气门升程(VVL)或汽缸停用(CDA)。例如，一些切换辊指状物从动件(SRFF)使用液压致动闩锁。在这些系统中，来自油泵的加压油可用于闩锁致动。在内燃机控制单元(ECU)的监管下，加压油的流动可由机油控制阀(OCV)来调节。来自同一来源的单独进给为液压间隙调节提供油。在这些系统中，每个摇臂组件具有两个液压进给装置，这需要一定程度的复杂性和设备成本。

[0003] 这些液压进给装置的油需求可能接近现有供应系统的极限。通过用电动闩锁摇臂组件替换液压闩锁摇臂组件，可减少某些气门机构系统中的油的复杂性和需求。电动闩锁摇臂组件需要电力。持续需要用于将电力传递到摇臂组件的可靠结构。

发明内容

[0004] 本教导内容涉及适用于内燃机的气门机构，该内燃机包括燃烧室、可移动气门和凸轮轴，该可移动气门具有形成在燃烧室中的支座。气门机构包括摇臂组件，该摇臂组件具有摇臂，被构造成在凸轮轴旋转时接合凸轮轴安装的凸轮的凸轮从动件，以及包括安装到摇臂的电气设备的电路。这些教导内容提供了用于对电气设备供电或与其通信的结构。如果用常规接线为电气设备供电，则电线可能会被卡住、夹住或疲劳并从而短路。

[0005] 根据本教导内容的一些方面，电路包括通过两个不同部分的表面之间的邻接形成的连接。摇臂组件操作以响应于摇臂组件通过凸轮从动件的致动来使两个邻接表面中的一个邻接表面相对于另一个邻接表面移动。邻接表面中的一个邻接表面由片簧形成。在这些教导内容中的一些教导内容中，片簧安装到与摇臂组件不同的部分上。在这些教导内容中的一些教导内容中，该部分是抵靠发动机的汽缸盖搁置的安装框架。在这些教导内容中的一些教导内容中，该部分是围绕枢轴装配的安装框架，该枢轴为摇臂组件提供支点。在这些教导内容中的一些教导内容中，片簧由邻接两个或更多个枢轴的安装框架保持，该两个或更多个枢轴为气门机构的摇臂组件提供支点。安装框架可以围绕片簧包覆模制。安装到与摇臂组件不同的部分的片簧可以大于安装在摇臂上的片簧。本公开的安装框架提供了可靠地并通过正确定位保持片簧，同时有效地利用摇臂组件周围的有限空间的结构。

[0006] 在这些教导内容中的一些教导内容中，邻接片簧的部分被保持到摇臂。在这些教导内容中的一些教导内容中，保持到摇臂的部分是接触销。在这些教导内容中的一些教导内容中，保持到摇臂的部分被保持到摇臂的一侧。在这些教导内容中的一些教导内容中，电路包括通过两个不同部分的表面之间的邻接形成的第二电连接，第二连接通过保持到摇臂的相对侧的触点来形成。在这些教导内容中的一些教导内容中，保持到摇臂的触点由接触框架保持，该接触框架在摇臂的后部上方并围绕摇臂的侧面延伸至其保持触点的位置。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触框架部分地装配在摇臂的后部中形成的开口内。在这些教导内容中的一些教导内容中，从摇臂的侧面处的触点行进的电路的导体被封闭在接触框架内。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触框架围绕摇臂的侧面卡合。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触框架必须变形以放置在摇臂中或从其在摇臂上的位置移除。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触框架和摇臂上的突起和凹痕的组合需要变形。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触销被导向到摇臂的侧面中以保持稳定性。
接触框架是用于保持电连接及其接线的紧凑结构。它特别适用于将被设计用于液压致动的闩锁摇臂组件适配成用于与电致动一起使用。在摇臂的两侧上具有触点可以平衡由触点在摇臂组件上放置的力。

[0007] 在这些教导内容中的一些教导内容中，摇臂组件被构造成在通过凸轮从动件致动时大致在轴线上枢转，并且使电连接接近轴线。在这些教导内容中的一些教导内容中，枢转引起摇臂组件在电连接位置处的移动，这些移动是摇臂组件在摇臂组件上远离轴线的点处的同时移动的10％或更少。

[0008] 在这些教导内容中的一些教导内容中，两个不同部分的邻接表面与地面电隔离。在这些教导内容中的一些教导内容中，地面对应于气门机构安装在其中的发动机的汽缸盖。在这些教导内容中的一些教导内容中，电连接将电气装置与电源耦接。在这些教导内容中的一些教导内容中，电气设备是电磁闩锁组件。在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁闩锁组件在第一构型和第二构型之间切换摇臂组件。在第一构型中，摇臂组件操作以响应于凸轮轴的旋转致动可移动气门来产生第一气门升程曲线。在第二构型中，摇臂组件操作以响应于凸轮轴的旋转致动可移动气门来产生第二气门升程曲线，该第二气门升程曲线不同于第一气门升程曲线，或者可移动气门被停用。在这些教导内容中的一些教导内容中，处理器被操作地耦接以通过电连接与电气设备通信。

[0009] 在这些教导内容中的一些教导内容中，气门机构可操作以移动摇臂组件，其移动方式致使电连接的接触区域在最小弹簧表面的第一部分和第二部分之间移动，并且电路电阻根据通过该表面的第一部分和第二部分中的哪一个进行连接而变化。在这些教导内容中的一些教导内容中，片簧表面的第二部分被设置有增加电阻的涂层。这些结构可用于提供机载诊断反馈。

[0010] 本教导内容的一些方面涉及其中安装有根据本教导内容的气门机构的内燃机。内燃机包括汽缸盖。在这些教导内容中的一些教导内容中，电连接与汽缸盖电隔离。在这些教导内容中的一些教导内容中，保持两个不同部分中的一个的安装框架搁置在汽缸盖上。在这些教导内容中的一些教导内容中，安装框架邻近用于摇臂组件的枢轴搁置在汽缸盖上。在这些教导内容中的一些教导内容中，安装框架在摇臂组件上方搁置在汽缸盖上。

[0011] 本发明内容的主要目的是以简化的形式呈现发明人的某些概念，以有利于理解随后的更详细的描述。本发明内容并不是发明人的每个概念或每一个可被认为是“发明”的发明人概念的组合的全面描述。本发明人的其它概念将通过以下具体实施方式连同附图传达给本领域的普通技术人员。本文所公开的细节可概括、缩小和以各种方式与发明人声称他们的发明被保留用于随后的权利要求书的最终陈述相组合。

附图说明

[0012] 图1是根据本教导内容的一些方面的气门机构的一部分的透视图。

[0013] 图2是将弹簧加载触点保持在图1的气门机构中的安装框架的透视图。

[0014] 图3是图1的气门机构的摇臂组件中的一个摇臂组件的透视图。

[0015] 图4是图1的气门机构的另一个透视图。

[0016] 图5是安装在发动机中的图1的气门机构的透视图。

[0017] 图6是用于图3的摇臂组件的接触框架的透视图。

[0018] 图7是与图6的接触框架配合的图3的摇臂组件的透视图。

具体实施方式

[0019] 图1至图5示出了根据本教导内容的一些方面的气门机构104。图1提供了气门机构104的一部分的透视图，该气门机构包括两个摇臂组件106、两个枢轴140和电力传递模块
223。电力传递模块(如在本公开中使用该术语)是将电触点保持在邻近摇臂组件的位置的安装框架。在图2中单独示出了电力传递模块223。在图3中单独示出了摇臂组件106。图4提供了气门机构104的另一个视图，该气门机构包括被构造成致动摇臂组件106的凸轮轴109和凸轮107。图5提供了安装在具有汽缸盖102的发动机100内的气门机构104的部分的顶视图。可为液压间隙调节器的枢轴140为摇臂组件106提供支点。

[0020] 摇臂组件106各自包括两个枢转地连接的摇臂103E和103F。摇臂103E和103F被安装到摇臂103E的电磁闩锁组件122的闩锁销选择性地接合。电磁闩锁组件122包括线圈。在正向方向上用DC电流激励线圈会将闩锁销致动到接合位置。在相反方向上用DC电流激励线圈会将闩锁销致动到非接合位置。线圈经由接触销211接收电力，这些接触销安装到并保持在摇臂103E的侧面。接触销211可以定位在摇臂103E的侧面中形成的导向孔内。无论如何，都可以提供绝缘以防止接触销211和摇臂103E之间的电接触。

[0021] 电力传递模块223包括片簧215。片簧215是电导体。电力传递模块223被设计成保持片簧215与接触销211邻接。在接触销211和片簧215之间进行电连接，电磁闩锁组件122可以通过这些电连接来供电。即使当接触销211结合凸轮轴109通过凸轮107致动摇臂组件106，或者结合由枢轴140的延伸和收缩进行间隙调节而在片簧215的表面上滑动时，也可以维持电接触。

[0022] 摇臂组件106被构造成在其由凸轮107致动时经受枢转运动。该枢转大致在轴线上发生。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触销211位于该轴线附近以保持接触销211和片簧215之间的相对运动较小。凸轮107在接触销211上引起的运动范围可以是凸轮107在摇臂组件106的最远离轴线的部分上引起的运动范围的10％或更小。在这些教导内容中的一些教导内容中，接触销211的运动范围是在摇臂组件106的最远离轴线的部分上引起的运动的2％或更小。

[0023] 另一方面，在这些教导内容中的一些教导内容中，接触销211和片簧215之间的特定范围运动是期望的。片簧215的表面的一部分可以被涂覆有显著增加包括接触销211和片簧215之间的连接的电路的电阻的材料。该材料可以是例如类金刚石碳。仅当凸轮107提升摇臂103E时，接触销211才可以移动到该高电阻表面。可以检测电阻的增加并使用其来提供摇臂位置信息，该摇臂位置信息继而可以用于诊断或控制操作。

[0024] 如图2中可见，片簧215具有适于压靠接触销211的向外弓形部分221。电力传递模块223可以适于维持弓形部分221。这些适配可以包括将片簧215保持在弓形部分221上方和下方的结构。在这些教导内容中的一些教导内容中，电力传递模块224围绕片簧215包覆模制，其中包覆模制将片簧215固定到电力传递模块224。在这些教导内容中的一些教导内容中，片簧215的一部分弯曲，并且弯曲部分邻接电力传递模块224以防止片簧215延伸。

[0025] 接触插头219可以用于将电力传递模块224耦接到车辆的电气系统。升高的位置(诸如在摇臂组件106的高度上方的位置)有助于与车辆电气系统的耦接，因为连接到触点219的电线在穿过气门盖(未示出)之前具有短的行进距离。电线可以邻近火花塞塔穿过气门盖。一种选择是将电线引入和引出火花塞塔以便使它们穿过火花塞塔内的气门盖。

[0026] 电力传递模块224具有邻近枢轴140抵靠汽缸盖102搁置的下部部分241，以及装配在并可搁置在汽缸盖102的凸起部分245上的上部部分243。凸起部分245可以在摇臂组件106上方。“上方”在以下意义上使用：摇臂组件106在包含在汽缸盖102内的燃烧室“上方”。
枢轴140通过电力传输模块224中的开口225装配。开口225邻接枢轴140并帮助定位电力传递模块224。开口225可以紧密地围绕枢轴140装配，由此枢轴140可以在安装之前接合到电力传递模块224。

[0027] 开口233可以形成在电力传递模块224的下部部分241中，并且用于将电力传递模块224螺栓连接到汽缸盖102。可替代地或此外，开口可以形成在电力传递模块224的上部部分243中，并且用于将电力传递模块224螺栓连接到汽缸盖102的凸起部分245。

[0028] 摇臂组件106的宽度可以小于25mm，并且宽度优选地小于22mm。如图7所示，接触销212可由接触框架249保持在摇臂103E的侧面。在图6中单独示出了接触框架249。电线227将接触销211连接到摇臂103E内的电气设备。电线227可以被封闭在接触框架249内。电线227和/或接触销211可在接触框架249内包覆模制。

[0029] 电磁闩锁组件122可以通过形成在摇臂103G的后部中的开口116安装在摇臂103E中。接触框架249可以安装在开口116中。接触框架249可通过与开口116接触而保持到摇臂103E。可替代地或此外，接触框架249可以与摇臂103E的侧面配合以形成过盈配合。过盈配合可要求接触框架249向外变形，之后它才可滑过并被允许卡合到摇臂103E上的适当位置。
过盈配合可以通过接触框架249上的向内凸出部和摇臂103E上的对应凹痕，或在这两个部分上的突起和凹痕的任何其他合适的组合来形成。

[0030] 已根据某些教导内容和示例示出和/或描述了本公开的部件和特征部。虽然已经结合仅一个实施方案或一个示例描述了特定组件或特征或者该组件或特征的广义或狭义表述，但所有的组件和特征，无论是其广义表述还是狭义表述，都可与其它组件或特征相结合，只要此类组合被本领域的普通技术人员认为是合乎逻辑的。