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连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机

阅读：783发布：2020-05-19

IPRDB可以提供连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机，所述连续可变气门开启持续时间设备包括凸轮轴、滑动件、凸轮部分、滚筒环、滚筒环引导件和控制部分。所述滑动件安装至所述凸轮轴，滑动件具有凸轮轴滑动键。所述凸轮部分的凸轮和凸轮滑动键形成至凸轮部分。所述凸轮轴插入所述凸轮部分，在所述凸轮与凸轮轴之间的相对相位为可变的。所述滚筒环与所述凸轮轴滑动键和凸轮滑动键连接。所述滚筒环能够旋转地插入所述滚筒环引导件，所述滚筒环引导件能够滑动地插入汽缸盖。所述控制部分选择性地改变所述滚筒环引导件的位置从而控制所述滚筒环的旋转中心位置。，下面是连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种连续可变气门开启持续时间设备，包括：凸轮轴；

滑动件，其安装至所述凸轮轴并且具有凸轮轴滑动键；

凸轮部分，其具有凸轮和凸轮滑动键，并且在所述凸轮与凸轮轴之间具有可变相对相位，所述凸轮轴插入所述凸轮部分中；

滚筒环，其与所述凸轮轴滑动键和凸轮滑动键连接；

滚筒环引导件，所述滚筒环能够旋转地插入所述滚筒环引导件，所述滚筒环引导件能够滑动地插入汽缸盖；以及控制部分，其选择性地改变所述滚筒环引导件的位置以控制所述滚筒环的旋转中心位置。

2.根据权利要求1所述的连续可变气门开启持续时间设备，进一步包括：第一销，其具有用于使所述凸轮轴滑动键能够滑动地插入其中的滑动键槽；以及第二销，其具有用于使所述凸轮滑动键能够滑动地插入其中的滑动键槽，其中，所述滚筒环包括用于使所述第一销和第二销分别插入其中的第一滑动销孔和第二滑动销孔。

3.根据权利要求2所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中：所述第一销和第二销具有圆柱形形状；并且所述第一销和第二销在所述第一滑动销孔和第二滑动销孔中旋转。

4.根据权利要求3所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中，所述第一销的滑动键槽和第二销的滑动键槽以彼此相反的方向布置。

5.根据权利要求4所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中，所述第一滑动销孔和第二滑动销孔的一部分是打开的，用于使凸轮轴滑动键和凸轮滑动键的运动不被阻碍。

6.根据权利要求1所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中，滚针轴承布置在所述滚筒环引导件与滚筒环之间。

7.根据权利要求1所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中：所述控制部分包括平行于所述凸轮轴的偏心轴；并且所述滚筒环引导件包括狭槽，所述偏心轴插入所述狭槽中。

8.根据权利要求7所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中所述控制部分进一步包括：蜗轮，其安装至所述偏心轴；

蜗杆，其与所述蜗轮啮合；以及

马达，其选择性地旋转所述蜗杆。

9.根据权利要求1所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中，所述凸轮设置为多个。

10.根据权利要求1所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中，所述凸轮部分具有与凸轮盖接合的凸轮盖接合部分。

11.根据权利要求1所述的连续可变气门开启持续时间设备，其中，所述滑动件通过连接销与凸轮轴连接。

12.一种发动机，包括：

凸轮轴；

滑动件，其安装至所述凸轮轴并且具有凸轮轴滑动键；

凸轮部分，其具有凸轮和凸轮滑动键，并且在所述凸轮与凸轮轴之间具有可变相对相位，所述凸轮轴插入所述凸轮部分中；

滚筒环，其与所述凸轮轴滑动键和凸轮滑动键连接；

滚筒环引导件，所述滚筒环能够旋转地插入所述滚筒环引导件，所述滚筒环引导件能够滑动地插入汽缸盖，所述滚筒环具有第一滑动销孔和第二滑动销孔；

第一销，用于使所述凸轮轴滑动键能够滑动地插入的滑动键槽形成于所述第一销，并且所述第一销能够旋转地插入所述第一滑动销孔；

第二销，用于使所述凸轮滑动键能够滑动地插入的滑动键槽在与所述第一销的滑动键槽的相反方向上形成，所述第二销能够旋转地插入所述第二滑动销孔；以及控制部分，其选择性地改变所述滚筒环引导件的位置以控制所述滚筒环的旋转中心位置。

13.根据权利要求12所述的发动机，其中，所述第一滑动销孔和第二滑动销孔的一部分是打开的，用于使凸轮轴滑动键和凸轮滑动键的运动不被阻碍。

14.根据权利要求12所述的发动机，其中，滚针轴承布置在所述滚筒环引导件与滚筒环之间。

15.根据权利要求12所述的发动机，其中：所述控制部分包括平行于所述凸轮轴的偏心轴；并且所述滚筒环引导件具有狭槽，所述偏心轴插入所述狭槽中。

16.根据权利要求15所述的发动机，其中所述控制部分进一步包括：蜗轮，其安装至所述偏心轴；

蜗杆，其与所述蜗轮啮合；以及

马达，其选择性地旋转所述蜗杆。

17.根据权利要求13所述的发动机，其中：所述汽缸包括安装表面；并且

所述滚筒环引导件包括滑动表面，

其中，所述滑动表面被沿着所述安装表面引导，从而使得所述滚筒环引导件安装至所述汽缸盖。

18.根据权利要求13所述的发动机，进一步包括与所述凸轮轴的一端连接的连续可变正时设备。

说明书全文

连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2014年9月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0131640号的优先权权益，并通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种连续可变气门开启持续时间设备。更特别地说，本发明涉及这样一种连续可变气门开启持续时间设备，其可以以简单的构造根据发动机的操作状况来改变气门的开启持续时间。

背景技术

[0004] 内燃机通过将空气引入燃烧室使燃烧室中的燃料燃烧而产生动力。进气门通过凸轮轴的旋转而吸入空气，在进气门打开的同时所述空气被引入至燃烧室。此外，排气门通过凸轮轴的旋转而使得燃烧气体排出，在排气门打开的同时将燃烧气体从燃烧室排出。

[0005] 进气门和排气门的最佳操作取决于发动机的转速。为了获得这种取决于发动机转速的最佳气门操作，已经开始进行各种研究，例如多个凸轮和可以根据发动机转速而改变气门升程的连续可变气门升程(continuous variable valve lift，CVVL)的设计。

[0006] 进一步地说，为了获得这种取决于发动机的转速的最佳气门操作，根据发动机转速而能够进行不同气门正时操作的连续可变气门正时(continuously variable valve timing，CVVT)设备已经被开发出来。一般的CVVT可以改变具有固定气门开启持续时间的气门正时。

[0007] 然而，一般的CVVL和CVVT具有复杂的结构并且制造成本也较高。

[0008] 公开于该背景技术部分的上述信息仅仅是为了加深对本发明背景技术的理解，因此其可能包含在该国并不构成已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

发明内容

[0009] 本发明致力于提供一种连续可变气门开启持续时间设备，其可以以简单的构造根据发动机的操作状况来变化气门的开启持续时间。

[0010] 根据本发明构思的示例性实施方案的一种连续可变气门开启持续时间设备可以包括凸轮轴；滑动件，其安装至所述凸轮轴并且具有凸轮轴滑动键；凸轮部分，其包括凸轮和凸轮滑动键；所述凸轮轴被插入所述凸轮部分中，在所述凸轮与凸轮轴之间的相对相位为可变的；滚筒环，其与所述凸轮轴滑动键和凸轮滑动键连接；滚筒环引导件，其使得所述滚筒环能够旋转地插入其内，所述滚筒环引导件能够滑动地插入汽缸盖；控制部分，其选择性地改变所述滚筒环引导件的位置从而控制所述滚筒环的旋转中心位置。

[0011] 所述连续可变气门开启持续时间设备可以进一步包括：第一销和第二销；该第一销具有用于使所述凸轮轴滑动键能够滑动地插入其中的滑动键槽；该第二销具有用于使所述凸轮滑动键能够滑动地插入其中的滑动键槽。第一滑动销孔和第二滑动销孔可以形成于所述滚筒环，所述第一滑动销孔和第二滑动销孔用于使所述第一销和第二销分别插入其中。

[0012] 第一销和第二销可以具有圆柱形形状，第一滑动销孔和第二滑动销孔形成为用于使第一销和第二销可旋转地插入其内。

[0013] 所述第一销和第二销的滑动键槽可以以彼此相反的方向布置。

[0014] 所述第一滑动销孔和第二滑动销孔的一部分可以是打开的，用于使凸轮轴滑动键和凸轮滑动键的运动不被阻碍。

[0015] 滚针轴承可以布置在所述滚筒环引导件与滚筒环之间。

[0016] 所述控制部分可以包括平行于所述凸轮轴的偏心轴，所述偏心轴被插入其中的狭槽可以形成于所述滚筒环引导件。

[0017] 控制部分可以进一步包括蜗轮、蜗杆以及马达；该蜗轮安装至偏心轴；该蜗杆与蜗轮啮合；该马达选择性地旋转蜗杆。

[0018] 所述凸轮可以设置为多个。

[0019] 所述凸轮部分可以具有用于与凸轮盖接合的凸轮盖接合部分。

[0020] 所述滑动件可以通过连接销与凸轮轴连接。

[0021] 根据本发明构思的另一个示例性实施方案的发动机，可以包括凸轮轴；滑动件，其安装至所述凸轮轴并且具有凸轮轴滑动键；凸轮部分，其包括凸轮和凸轮滑动键；所述凸轮轴插入所述凸轮部分中，在所述凸轮与凸轮轴之间的相对相位为可变的；滚筒环，其与所述凸轮轴滑动键和凸轮滑动键连接；滚筒环引导件包括滚筒环，所述滚筒环能够旋转地插入所述滚筒环引导件；所述滚筒环引导件能够滑动地插入汽缸盖，所述滚筒环包括第一滑动销孔和第二滑动销孔；滑动键槽包括用于凸轮轴滑动键能够滑动地插入其中的第一销，并且所述第一销能够旋转地插入第一滑动销孔；滑动键槽包括第二销，该第二销用于凸轮滑动键沿着第一销的滑动键槽的相反方向能够滑动地插入；所述第二销能够旋转地插入所述第二滑动销孔；控制部分，其选择性地改变所述滚筒环引导件的位置从而控制所述滚筒环的旋转中心位置。

[0022] 所述第一滑动销孔和第二滑动销孔的一部分可以是打开的，用于使凸轮轴滑动键和凸轮滑动键的运动不被阻碍。

[0023] 滚针轴承可以布置在所述滚筒环引导件与滚筒环之间。

[0024] 所述控制部分可以包括平行于所述凸轮轴的偏心轴，所述滚筒环引导件可以包括狭槽，所述偏心轴插入所述狭槽中。

[0025] 控制部分可以进一步包括蜗轮、蜗杆以及马达；该蜗轮安装至偏心轴；该蜗杆与蜗轮啮合；该马达选择性地旋转蜗杆。

[0026] 所述汽缸可以包括安装表面，所述滚筒环引导件可以包括滑动表面。所述滑动表面可以沿着所述安装表面被引导，从而使得所述滚筒环引导件可以安装至所述汽缸盖。

[0027] 所述发动机可以进一步包括与所述凸轮轴的一端连接的连续可变正时设备。

[0028] 如上所述，根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备可以使用简单构造根据发动机的操作状况而改变气门的开启持续时间。

[0029] 根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的尺寸可以被减小，因此气门机构的整个高度可以被降低。

[0030] 根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备可以无需过多地改变凸轮和气门机构的形状而被应用，因此，生产率可以得到提高并且生产成本可以被降低。

[0031] 按照被施加至根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的滚筒环引导件的安装角度，可以获得各种气门型线。

附图说明

[0032] 图1为设置有根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的发动机的立体图。

[0033] 图2为根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的立体图。

[0034] 图3为根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的分解立体图。

[0035] 图4为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的控制部分的视图。

[0036] 图5(a)-5(c)为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的操作的视图。

[0037] 图6为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的装配过程的视图。

[0038] 图7(a)和7(b)为根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的气门型线(valve profile)的曲线图。

具体实施方式

[0039] 在下文的详细说明中，仅简单地通过示例的方式示出和描述本发明构思的某些示例性实施方案。

[0040] 如本领域技术人员所了解的，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改都未脱离本发明构思的精神或范围。

[0041] 将省略与说明无关的部件以清楚描述本发明，在整个说明书中，相同或相似的元件将用相同的附图标记表示。

[0042] 在附图中，为了清楚起见，层、膜、板、区域等的厚度被夸大了。

[0043] 应当理解当元件，例如层、膜、区域或基材，被称为在另一个元件“上”时，其可以直接在另一个元件上，也可以存在介入元件。

[0044] 与之相反，当一个元件被称为直接在另一个元件“上”时，则不存在介入元件。

[0045] 在整个说明书和权利要求书中，除非明确地进行了相反的描述，术语“包括”和变化形式例如“包含”或“具有”应被理解为暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。

[0046] 下面将参考附图对本发明构思的示例性实施方案进行详细描述。

[0047] 图1为设置有根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的发动机的立体图，图2为根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的立体图，图3为根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的分解立体图。

[0048] 参考图1至图3，可以应用于发动机1的根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备包括：凸轮轴30和/或31，安装至凸轮轴30和/或31的滑动件60，其中凸轮轴滑动键62形成在滑动件60上。凸轮部分70包括：凸轮70和/或71以及形成在凸轮部分70上的凸轮滑动键74，其中凸轮轴30和/或31插入凸轮部分70。凸轮70和/或71与凸轮轴30和/或31之间的相对相位是可变的。滚筒环80与凸轮轴滑动键62和凸轮滑动键74连接，滚筒环80可旋转地插入滚筒环引导件90。滚筒环引导件90可滑动地插入汽缸盖10和控制部分100中(该控制部分100选择性地改变滚筒环引导件90的位置)以控制滚筒环80的旋转中心位置。

[0049] 凸轮轴30和31为进气凸轮轴和排气凸轮轴。连续可变气门开启持续时间设备可以被安装至进气凸轮轴，或者进气凸轮轴和排气凸轮轴。

[0050] 在附图中，绘出两个凸轮71和72，但是本发明并不限于此。

[0051] 用于与凸轮盖40接合的凸轮盖接合部分76形成于凸轮部分70上。在附图中，凸轮盖接合部分76形成于凸轮71与72之间，但是本发明并不限于此。

[0052] 气门110通过凸轮71和72的操作而打开和关闭。

[0053] 接合孔33形成于凸轮轴30上，滑动件60通过插入接合孔33的连接销64而与凸轮轴30连接。

[0054] 连续可变气门开启持续时间设备进一步包括：第一销82和第二销84；其中，用于凸轮轴滑动键62可滑动地插入的滑动键槽81形成于第一销82，用于凸轮滑动键74可滑动地插入的滑动键槽83形成于第二销84。用于第一销82和第二销84分别插入其中的第一滑动销孔86和第二滑动销孔88形成于滚筒环80。

[0055] 第一销82和第二销84具有圆柱形形状，第一滑动销孔86和第二滑动销孔88形成为用于使第一销82和第二销84可旋转地插入第一滑动销孔86和第二滑动销孔88内。第一销82和第二销84以及第一滑动销孔86和第二滑动销孔88具有圆柱形状，因此，可以提高耐磨性。

[0056] 另外，第一销82和第二销84以及第一滑动销孔86和第二滑动销孔88的简单形状可以使生产率提高。

[0057] 第一销82和第二销84的滑动键槽81和83以彼此相反的方向形成，并且凸轮轴滑动键62和凸轮滑动键74分别插入滑动键槽81和83中。

[0058] 第一滑动销孔86和第二滑动销孔88一部分为打开的以使凸轮轴滑动键62和凸轮滑动键74的运动得以维持。

[0059] 滚针轴承92布置在滚筒环引导件90与滚筒环80之间，因此，可以容易地实现滚筒环引导件90与滚筒环80之间的相对旋转并且刚度也可以得到保证。

[0060] 发动机1可以进一步包括安装于凸轮轴30和/或31的一端的连续可变正时设备20。

[0061] 图4为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的控制部分的视图，图5(a)-5(c)为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的操作的视图，图6为示出了根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的装配过程的视图。

[0062] 参考图1至图6，控制部分100包括平行于凸轮轴30的偏心轴102和偏心轴102插入其中的狭槽94，狭槽94形成在滚筒环引导件90上。因此，用于控制滚筒环引导件90的位置的铰链元件等可以被去除，制造过程可以简化。

[0063] 紧固件97安装于滚筒环引导件90上从而堵住狭槽94的一端，接合螺栓96与紧固件97接合，用于防止偏心轴102从狭槽94脱离。

[0064] 控制部分100进一步包括蜗轮104、蜗杆106以及马达108；该蜗轮104安装至偏心轴102；该蜗杆106与蜗轮104接合；该马达108选择性地旋转蜗杆106。

[0065] 安装表面12形成在汽缸盖10上，滑动表面98形成在滚筒环引导件90上。滑动表面98沿着安装表面12被引导，从而使得滚筒环引导件90安装至汽缸盖10。通过那些方案，用于滚筒环引导件90的安装过程可以被简化。

[0066] 参考图1至图5(a)-5(c)，下面将讨论根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的操作。

[0067] 根据发动机操作状况，控制部分100的马达108旋转以改变滚筒环引导件90的相对位置。

[0068] 例如，如图5(a)-5(c)所示，根据马达108的旋转，偏心轴102旋转以向下(h1)或者向上(h2)改变滚筒环引导件90的相对位置。滚筒环80的旋转中心的位置相对于凸轮轴30的旋转中心的位置被改变，凸轮部分70的相位上(in phase)的旋转加速度(角加速度)被改变，即，气门开启持续时间被改变。

[0069] 图7(a)和7(b)为根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的气门型线的曲线图。

[0070] 根据本发明构思的示例性实施方案的连续可变气门开启持续时间设备的各种气门型线可以依照滚筒环引导件90相对于汽缸盖10的相对安装角度α(如图6所示)而获得。

[0071] 如图7(a)所示，如果滚筒环引导件90相对于汽缸盖10的相对安装角度α与气门100的安装角度一致，那么气门100的打开和关闭是对称的。

[0072] 如图7(b)所示，如果滚筒环引导件90相对于汽缸盖10的相对安装角度α被调整为将气门100的关闭时间固定，那么获得非对称的气门型线。

[0073] 根据本发明构思的示例性实施方案的发动机1可以进一步包括连续可变正时设备20。如果连续可变正时设备20的操作被调整，那么可以获得由图7(a)和图7(b)所示的气门型线结合而得到的各种气门型线。

[0074] 连续可变正时设备的操作对本领域技术人员是显而易见的，因此详细的描述将被省略。

[0075] 虽然参考目前被视为是实际的示例性实施方案描述本发明构思，但是应该理解，本发明构思不限于所公开的实施方案。相反，本发明构思的观念旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改形式和等效形式。

标题	发布/更新时间	阅读量
连续可变气门开启持续时间装置和设置有该装置的发动机-专利编号CN107269338A	2020-05-18	409
可变气门开启持续时间系统的凸轮轴中的凸轮轴装置-专利编号CN104727874A	2020-05-20	374
连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机-专利编号CN106150586B	2020-05-17	174
引擎的连续可变气门开启持续时间机构用试验装置及试验方法-专利编号CN108132150A	2020-05-13	529
连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机-专利编号CN106150586A	2020-05-19	783
引擎的连续可变气门开启持续时间机构用试验装置及试验方法-专利编号CN108132150B	2020-05-16	88
连续可变气门开启持续时间装置及设有该装置的发动机-专利编号CN108612574A	2020-05-12	264
利用CVVT和CVVD装置控制气门正时和气门开启持续时间的方法-专利编号CN108223145A	2020-05-11	276
连续可变气门开启持续时间装置及具有该装置的发动机-专利编号CN108223040A	2020-05-15	1042
连续可变气门开启持续时间装置和设置有该装置的发动机-专利编号CN107269336A	2020-05-14	455

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