專利名稱：閥門停用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體來說涉及內(nèi)燃機的氣閥機構(gòu)，更具體地涉及在氣閥機構(gòu)中使用的閥門停用裝置(valve deactivation device)。
背景技術(shù)：
多缸內(nèi)燃機包括具有在每個燃燒氣缸上的汽缸蓋里布置的進氣閥和排氣閥的閥門機構(gòu)。該進氣閥和排氣閥將進氣口和排氣口與每個燃燒氣缸連接起來。進氣閥和排氣閥通常是菌形閥，有通常的蘑菇形頭部和從閥頭伸展的一個細長的圓柱形桿。一個彈簧偏壓在全關(guān)閉位置的閥頭上使之抵住汽缸蓋中的閥座。過去，通過一個下置(underhead)凸輪軸、推桿和搖臂組件操縱發(fā)動機閥從全關(guān)閉位置到全打開位置。利用加壓的液壓流體驅(qū)動活塞使閥作往復運動的液壓挺桿，作為一個緩沖器被安裝在搖臂運動機構(gòu)和閥臂之間，也相當于一個調(diào)節(jié)氣門間隙的裝置。在近期發(fā)展中，頂置(overhead)凸輪軸取消了推桿，有時，為了直接操縱閥也取消了搖臂。
減少燃料消耗和改善排放，特別是對于客車，對于內(nèi)燃機的設(shè)計是很重要的考慮因素。為了減少燃料的消耗和改善排放而做的發(fā)動機設(shè)計的改變是在發(fā)動機工作過程中，特別是部分負載時，讓各個汽缸有一個停機過程。一個汽缸的停機提高了進氣歧管壓力，因此，允許剩余的缸在一個增加的平均壓力下工作，從而減少單位消耗量。對于停機的汽缸來說，不僅必須中斷燃料供給，而且通過關(guān)閉一個或多個閥，特別是各自缸的進氣閥，要中止流過各自缸的負載流量。
希望在一個工作的發(fā)動機中用閥門停用裝置來關(guān)閉閥。當閥門被停用時，減少了氣閥機構(gòu)中的摩擦損失。一些現(xiàn)有的閥門停用裝置不符合要求地包括一些讓生產(chǎn)和組裝花費較多的設(shè)備組件。為了再次連接和使搖臂恢復活動，其他的現(xiàn)有裝置可通過脫開不必重新組合的搖臂的組件實現(xiàn)操作。所需要的是一個閥門停用裝置，它可以用比現(xiàn)有技術(shù)少的運動組件使搖臂組件停用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明關(guān)于用于氣閥機構(gòu)的具有閥門停用裝置的搖臂組件。每個氣閥機構(gòu)的搖臂組件可以在作用和停用狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在一個實施例中，搖臂組件包括閥臂、與所述的閥臂可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的凸輪臂和閥門停用裝置。閥門停用裝置與凸輪臂聯(lián)接。閥門停用裝置包括一個可選擇地與閥臂的表面配合的止動銷，轉(zhuǎn)換搖臂組件到作用狀態(tài)。止動銷在停用位置和作用位置之間活動，作用位置對應(yīng)于作用狀態(tài)，停用位置對應(yīng)于停用狀態(tài)。
在另一個實施例中，搖臂組件包括閥臂、凸輪臂和閥門停用裝置。凸輪臂旋轉(zhuǎn)聯(lián)接在閥臂上。閥臂和凸輪臂通常繞一個公共軸旋轉(zhuǎn)。這公共軸是搖臂軸。至少閥臂的一部分和至少凸輪臂的一部分設(shè)定與公共軸同心。閥門停用裝置和搖臂組件聯(lián)接，在作用和停用狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換搖臂組件。
在又一個實施例中，用于搖臂組件的閥門停用裝置包括一個聯(lián)接到搖臂組件的液壓作動的止動銷和一個在作用位置偏壓止動銷的復位彈簧。止動銷可選擇地嵌入搖臂組件的一個表面，可以轉(zhuǎn)換搖臂組件到作用狀態(tài)。止動銷在停用位置和作用位置之間活動，作用位置對應(yīng)于作用狀態(tài)，停用位置對應(yīng)于停用狀態(tài)。


圖1是氣閥機構(gòu)組件的透視圖。
圖2是本發(fā)明的包括閥門停用裝置的搖臂組件的透視圖。
圖3是圖2的搖臂組件的后視圖。
圖4是圖2的閥門停用裝置透視圖，其中一些部分用虛線表示。
圖5是圖2中沿線5-5剖取的截面圖。
圖6是類似于圖5的截面圖，說明了本發(fā)明的在停用狀態(tài)下的閥門停用裝置。
具體實施例方式
圖1所示的是氣閥機構(gòu)組件20。該氣閥機構(gòu)組件20包括有軸線A-A且聯(lián)接螺栓24貫穿地插入其中的一對搖臂軸22，沿著搖臂軸22軸長方向旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的一些搖臂組件30。聯(lián)接螺栓24固定搖臂軸22到一個氣缸蓋組件(圖中未顯示)上。
在圖2-4中，搖臂組件30包括一個在軸頸處有閥臂34的凸輪臂32、一個凸輪臂固定夾36、一個彈簧固定夾38和一個臂彈簧40。凸輪臂32包括一個含有臂部分52(圖2)并通常為管狀的凸輪體部分50和一個從那延伸出的停用裝置或者停用部分54。臂部分52包括一個從其延伸出的凸輪彈簧銷56，一個分為兩部分的端部58(圖2)，端部58含有一個通過一個滾筒銷62(圖2)旋轉(zhuǎn)聯(lián)接在其上的滾筒60(圖2)。滾筒銷62插入分為兩部分的端部58和滾筒60之中。
閥臂34包括一個含有從其延伸出的臂部分66通常為管狀的閥體部分64。臂部分66包括一個連著閥體部分64的近端68和一個連著閥接觸部分72的遠端70。臂部分66還包括一個從其延伸出的閥彈簧銷74、形成于臂部分中的止動銷孔76(圖5、圖6)、和一個止動銷滑動面78(圖3)。凸輪體部分50是一個空的伸長的缸體，它包括一個第一環(huán)狀端80、一個第二環(huán)狀端82、一個通常的圓柱凸輪臂內(nèi)表面84(圖3)、和一個通常的圓柱凸輪臂外表面86。
具體參照圖5和圖6，停用部分54包括一個通常的管狀體88，在一個實施例中，它是一個有端部90的空的伸長的汽缸，連著凸輪體部分50。在一個實施例中，止動銷92至少部分地封裝在體88中并設(shè)有一個與其聯(lián)接的復位彈簧94。停用部分54可以包括一個復位彈簧94和一個固定在端部90的頂蓋96。頂蓋96隔離管狀體88并帶有一個供復位彈簧94作用抵住的表面。替換的，端部90也可以設(shè)置一個供復位彈簧94作用抵住的肩部，因此不必必須有頂蓋96。
再看圖2-4，閥體部分64是一個空的伸長的汽缸，它包括一個第一環(huán)狀端部100(圖3)、一個第二環(huán)狀端部102(圖2)、一個通常的圓柱形閥臂內(nèi)表面104、和一個通常的圓柱形閥臂外表面106。閥體部分64還包括在閥臂外表面106里、并且分別和第一環(huán)狀端部100、第二環(huán)狀端部102相鄰的一對環(huán)狀固定槽108。
閥接觸部分72包括一個固定間隙調(diào)整裝置114的殼體110。間隙調(diào)整裝置114聯(lián)接一個閥門的桿(圖中未顯示)便于操縱這個桿。
臂彈簧40安裝在閥體部分64的第二環(huán)狀端部102上。在一個實施例中，臂彈簧40包括一個定義了一個曲面的弧形體118?；⌒误w118有一個被閥銷端部122和凸輪銷端部124側(cè)面包圍的開口斷面120。
在圖5和圖6中展示了一個止動銷92，它包括一個通常為圓柱形柱塞部分130，柱塞部分130包括和一個通常的圓柱形活塞部分136整體聯(lián)接的遠端132和近端134。止動銷孔76包括形成在臂部分66里的圓柱形銷表面140。管狀體88包括一個與活塞部分136滑動結(jié)合的通常為圓柱形活塞表面146、一個通常為圓柱形的銷伸出表面148、和一個與限定構(gòu)成的潤滑油口152的活塞表面146交叉的潤滑油輸入通道(圖中未顯示)?？傮w來說，柱塞部分130、活塞表面146和活塞部分136形成了一個下文將要描述的液壓腔160。圓柱形活塞表面146和圓柱形活塞部分136之間的間隙、圓柱形柱塞部分130和銷伸出表面148之間的間隙都是足夠小的，以至于當通過潤滑油供給口152將壓力油提供給液壓腔160時，可在液壓腔160內(nèi)建立起壓力。
在圖2和圖3中，閥臂34的閥體部分64插入有第一環(huán)狀端部100和從那里伸出的第二環(huán)狀端部102的凸輪臂32的凸輪體部分50。連在一起的(Thuscoupled)凸輪臂32和閥臂34支撐在軸頸上繞軸線A-A做相對旋轉(zhuǎn)。臂彈簧40繞第二環(huán)狀端部102設(shè)置。臂彈簧40的閥銷端部122和閥彈簧銷74結(jié)合，凸輪銷端部124和凸輪彈簧銷56結(jié)合。臂彈簧40可選擇地偏壓凸輪彈簧銷56使其遠離閥彈簧銷74。優(yōu)選的，臂彈簧40是一個有至少一部分繞軸線A-A彎曲的部分螺旋彈簧。更優(yōu)選的，臂彈簧40繞軸線A-A伸展小于360°。凸輪臂固定夾36插入固定槽108中以限制閥臂34和凸輪臂32之間的相對軸向運動。彈簧固定夾38插入固定槽108中以將臂彈簧40固定在閥體部分64上。
再看圖5和圖6，止動銷92設(shè)置在管狀體88中，與止動銷孔76對齊。止動銷92可以在作用位置(圖5)和停用位置(圖6)之間運動。在圖5中，至少止動銷92的遠端132被止動銷孔76的圓柱形銷表面140所環(huán)繞。在圖6中，復位彈簧94在止動銷92和頂蓋96之間被下文將要描述的液壓腔160里的壓力油施加的力壓縮。
在操作中，止動銷92處于圖5所示的作用位置，因此可釋放地聯(lián)接閥臂34和凸輪臂32便于相對旋轉(zhuǎn)。凸輪臂固定夾36阻止沿著軸線A-A方向閥臂34和凸輪臂32之間的相對移動。當一個凸輪軸(圖中未顯示)旋轉(zhuǎn)并使?jié)L筒60讓搖臂組件30繞軸線A-A旋轉(zhuǎn)時，閥臂34和凸輪臂32一起旋轉(zhuǎn)來操縱一個閥(圖中未顯示)。
為了使搖臂組件30從作用狀態(tài)停用，向液壓腔160引進壓力油，所以盡量使止動銷92朝向頂蓋96，抵制復位彈簧94的偏壓力。當止動銷92從止動銷孔76移出時，閥臂34是自由的，從而繞著凸輪臂32相對旋轉(zhuǎn)，因此使搖臂組件30處于停用狀態(tài)下。當凸輪軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，推動滾筒60、凸輪臂32繞軸線A-A旋轉(zhuǎn)，而閥臂34不旋轉(zhuǎn)。由于閥臂34不旋轉(zhuǎn)，閥不工作并被有效地停止了。隨著凸輪臂32和閥臂34的相對旋轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)了臂彈簧40，因此在閥臂34和凸輪臂32之間儲存的能量并導致一個相對扭轉(zhuǎn)。該扭轉(zhuǎn)促進滾筒60保持和凸輪軸接觸。
為了使搖臂組件30從停用狀態(tài)作用，從液壓腔160釋放壓力油，所以讓復位彈簧94推動止動銷92向閥臂34方向。取決于閥臂34和凸輪臂32之間的相對角度位置，止動銷92的遠端132和止動銷孔76或者止動銷滑動面78相接觸。當止動銷92和止動銷滑動面78相接觸時，閥臂34將不旋轉(zhuǎn)，當凸輪軸旋轉(zhuǎn)時臂彈簧40推動凸輪臂32旋轉(zhuǎn)。當凸輪臂32旋轉(zhuǎn)而閥臂34不旋轉(zhuǎn)時，和止動銷滑動面78接觸的止動銷92跟著繞軸線A-A做一個通常的圓弧運動。當凸輪軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，止動銷92會與止動銷孔76對齊并且嵌入止動銷孔中，因此，使搖臂組件30處于作用狀態(tài)下。那么，通過凸輪臂32和閥臂34的相對旋轉(zhuǎn)，可選擇地將止動銷92導入到與其匹配的所述的止動銷孔76的圓柱形銷表面140中。
雖然還可以利用其它的常用方法，但優(yōu)選的是通過一個電子電磁閥(圖中未顯示)控制油流入到液壓腔160中。還優(yōu)選的，油流過電磁閥，然后通過一個處于氣缸蓋中的通道(圖中未顯示)，進入搖臂軸22，通過閥臂34，進入凸輪臂32，通過油輸入通道、流過所述的供油口152，進入液壓腔160。
止動銷92和止動銷孔76可以是共同的錐形，以便于遠端132的直徑比近端134的直徑小。有這樣一個錐形，止動銷92和止動銷孔76可以以緊配合布置連接，因此，減少了在凸輪臂32和閥臂34之間的任何少量的相對旋轉(zhuǎn)。雖然前文描述的停用部分54依賴于閥臂34，也可以讓停用部分依賴于凸輪臂32或者氣閥機構(gòu)組件20的其它部分來實現(xiàn)相同的目的。雖然氣閥機構(gòu)組件的一些組分被描述成管狀或者圓柱形，也可以理解至少這些組分中的一些和它們的附件可以形成為除圓形之外的其它的形狀，來完成至少一些相同的功能。
應(yīng)該理解地是，并上面描述的內(nèi)容是為了說明目的而不是限制目的的。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀上文的描述后很容易想到一些實施例。因此，本發(fā)明所要求保護的范圍，不僅僅局限于上面的描述，而是相反，它意在隨本文所附加的權(quán)利要求中覆蓋各種包含在本發(fā)明的權(quán)利要求中的等同范圍。
權(quán)利要求
1.一個具有閥門停用裝置的搖臂組件，其中搖臂組件可選擇地在作用狀態(tài)和停用狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，搖臂組件包括一個閥臂；一個與所述的閥臂可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的凸輪臂；一個和所述的凸輪臂聯(lián)接的閥門停用裝置，所述的閥門停用裝置具有一個可選擇地與所述的閥臂的表面配合的止動銷，其中，所述的止動銷在停用位置和作用位置之間活動，所述的作用位置對應(yīng)于所述的作用狀態(tài)，所述的停用位置對應(yīng)于所述的停用狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，還包括一個可選擇地與所述的閥臂和所述的凸輪臂聯(lián)接的臂彈簧，其中，所述的臂彈簧相反地偏壓所述的閥臂和所述的凸輪臂，于是，在它們之間導致了相對的扭轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的搖臂組件，其中所述的臂彈簧包括一個弧形部分，其中所述的弧形部分繞所述的弧形部分的軸伸展小于360°。
4.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其中所述的閥臂的一部分插入凸輪臂的至少一部分。
5.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，還包括一個在所述的作用位置偏壓所述的止動銷的復位彈簧。
6.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其中所述的閥臂和所述的凸輪臂通常繞一個公共軸旋轉(zhuǎn)，所述的公共軸是搖臂軸。
7.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其中所述的閥臂的至少一部分和所述的凸輪臂的至少一部分設(shè)定為與公共軸同心。
8.如權(quán)利要求7所述的搖臂組件，其中所述的止動銷的軸線可選擇地繞所述的公共軸沿一個通常的圓弧運動。
9.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其中所述的凸輪臂包括一個滾輪從動件。
10.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其中所述的止動銷通過所述的凸輪臂和所述的閥臂的相對轉(zhuǎn)動，可選擇地被導引與所述的閥臂的所述表面結(jié)合。
11.如權(quán)利要求1所述的搖臂組件，還包括一個和所述的閥臂聯(lián)接的間隙調(diào)整裝置。
12.一個具有閥門停用裝置的搖臂組件，其中搖臂組件在作用狀態(tài)和停用狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，搖臂組件包括一個閥臂；一個與所述的閥臂可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接的凸輪臂，其中所述的閥臂和所述的凸輪臂通常繞一個公共軸旋轉(zhuǎn)，所述的公共軸是搖臂軸，其中所述的閥臂的至少一部分和所述的凸輪臂的至少一部分設(shè)定為與所述的公共軸同心；以及一個和所述的搖臂組件聯(lián)接的閥門停用裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的搖臂組件，還包括一個可選擇地與所述的閥臂和所述的凸輪臂聯(lián)接的臂彈簧，其中，所述的臂彈簧偏壓所述的閥臂和所述的凸輪臂，使它們反向旋轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的搖臂組件，其中所述的臂彈簧包括一個弧形部分，其中所述的弧形部分繞所述的弧形部分的軸伸展小于360°。
15.如權(quán)利要求12所述的搖臂組件，其中所述的凸輪臂包括一個滾輪從動件。
16.如權(quán)利要求12所述的搖臂組件，還包括一個間隙調(diào)整裝置。
17.如權(quán)利要求12所述的搖臂組件，其中所述的閥門停用裝置是液壓操作的。
18.如權(quán)利要求17所述的搖臂組件，其中所述的閥門停用裝置是用電子控制的。
19.一個用于搖臂組件的閥門停用裝置，搖臂組件可選擇的在作用狀態(tài)和停用狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，閥門停用裝置包括一個聯(lián)接到搖臂組件的液壓操作的止動銷，其中所述的止動銷可選擇地進入所述的搖臂組件，轉(zhuǎn)換所述的搖臂組件到作用狀態(tài)，其中所述的止動銷在停用位置和作用位置之間活動，所述的作用位置對應(yīng)于作用狀態(tài)，所述的停用位置對應(yīng)于停用狀態(tài)；以及一個復位彈簧在所述的停用位置和所述的作用位置之一中偏壓所述的止動銷。
20.如權(quán)利要求19所述的閥門停用裝置，其中所述的閥門停用裝置是用電子控制的。
21.如權(quán)利要求19所述的閥門停用裝置，還包括一個液壓腔，其中供給所述的液壓腔的壓力流體，使所述的止動銷朝所述的停用位置和所述的作用位置之一運動。
22.如權(quán)利要求21所述的閥門停用裝置，其中所述的止動銷至少部分位于所述的液壓腔中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用在具有凸輪臂和閥臂的搖臂組件上的閥門停用裝置。復位彈簧偏壓止動銷到一個作用位置，讓凸輪臂和閥臂一起旋轉(zhuǎn)。平移止動銷抵制復位彈簧的偏壓力使凸輪臂和閥臂脫開，便于它們的相對旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F01L13/00GK1922391SQ200580005286
公開日2007年2月28日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者R·R·貝斯特 申請人:金特克科技銷售公司