可變氣門開啟持續(xù)時間系統(tǒng)的凸輪軸中的凸輪軸裝置的制造方法
【專利說明】可變氣門開啟持續(xù)時間系統(tǒng)的凸輪軸中的凸輪軸裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月20日提交的韓國專利申請第10-2013-0160726號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種凸輪軸中的凸輪軸(camshaft-1n-camshaft)裝置，更特別地,涉及一種設(shè)置有扭力彈簧的可變氣門開啟持續(xù)時間系統(tǒng)的凸輪軸中的凸輪軸裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]內(nèi)燃機發(fā)動機通過將燃料和空氣流入燃燒室并將它們?nèi)紵齺懋a(chǎn)生動力。對于燃燒而言，進氣氣門通過驅(qū)動凸輪軸而打開，在進氣氣門打開的同時，空氣流入燃燒室。此外，排氣氣門通過在燃燒之后驅(qū)動凸輪軸而打開，在排氣氣門打開的同時，燃燒氣體排放到燃燒室外。
[0005]進氣氣門或排氣氣門的最佳操作根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。這是因為充分的氣門升程或氣門開啟和關(guān)閉時間根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速而變化。
[0006]于此類似，分別根據(jù)發(fā)動機的低速或高速來改變進氣氣門或排氣氣門的開啟或關(guān)閉時間從而彌補其一般缺陷的方式被稱之為可變氣門正時(VVT)方法。
[0007]與現(xiàn)有的凸輪軸不同，凸輪軸中的凸輪軸包括中空的凸輪軸(即外部軸)和插入其中的不同的軸(即內(nèi)部軸)。已經(jīng)設(shè)計出凸輪軸中的凸輪軸結(jié)構(gòu)使得在連接到該結(jié)構(gòu)的兩種類型的氣門中，第一種類型的氣門總是依照發(fā)動機正時進行移動而無需特殊控制，而對第二種類型的氣門進行控制從而氣門的相位不同于第一種類型的氣門的相位。
[0008]借此，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)可變氣門正時(CVVT)方法。利用凸輪軸中的凸輪軸裝置，連續(xù)可變氣門開啟持續(xù)時間(CVVD)方法也能夠?qū)崿F(xiàn)。
[0009]一般來說，實現(xiàn)了 CVVD的發(fā)動機在燃燒室中具有兩個進氣氣門和兩個排氣氣門，驅(qū)動兩個相同類型的氣門的凸輪凸角中的一個與凸輪軸中的凸輪軸的外部軸連接，而另一個凸輪凸角與其內(nèi)部軸連接，從而這兩個凸輪凸角彼此可分別獨立移動。
[0010]燃燒室的相同類型的兩個氣門可以分別具有不同的氣門開啟或關(guān)閉時間，如果外部軸和內(nèi)部軸與液壓類型的可變氣門控制裝置連接，由此氣門開啟持續(xù)時間可變，產(chǎn)生了它們之間的相對運動，從而相同類型的兩個氣門的相位變得不同。亦即，進氣氣門或排氣氣門的開啟時間(即氣門開啟持續(xù)時間)可以變化。
[0011]如果兩個進氣氣門或兩個排氣氣門具有相同的相位，則產(chǎn)生最小開啟時間，如果相位不同最大，則產(chǎn)生最大開啟時間。在可變氣門開啟持續(xù)時間的默認(rèn)位置，進氣氣門或排氣氣門具有最小開啟時間。
[0012]當(dāng)CVVD方法通過凸輪軸中的凸輪軸得以實現(xiàn)時，進氣氣門的關(guān)閉時間可能碰巧被較長延遲，這是因為最大開啟時間可能更大。
[0013]如果進氣氣門的關(guān)閉時間過于延遲，特別是在發(fā)動機點火早期節(jié)段或發(fā)動機停止的時候，因為與排氣氣門開啟時間的重疊被延長而導(dǎo)致有效壓縮比降低，因此起動性可能非常惡化。
[0014]公開于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的各個方面旨在提供一種將CVVD系統(tǒng)中使用的凸輪軸中的凸輪軸裝置迅速返回到其初始位置的設(shè)備，由此將進氣氣門開啟時間和排氣氣門開啟時間的重疊最小化，從而確保發(fā)動機的起動性。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種凸輪軸中的凸輪軸裝置可以包括:中空的外部軸，該中空的外部軸沿其長度方向形成至少一個狹槽；內(nèi)部軸，該內(nèi)部軸可旋轉(zhuǎn)地插入到所述外部軸的內(nèi)部，并且在其上形成至少一個銷孔，所述至少一個銷孔的每一個的位置對應(yīng)于所述至少一個狹槽的每一個的位置；一個或多個第一凸輪凸角，所述一個或多個第一凸輪凸角固定安裝在所述外部軸的外圓周上；一個或多個第二凸輪凸角，所述一個或多個第二凸輪凸角固定安裝在所述內(nèi)部軸上以可在所述外部軸的對應(yīng)狹槽上旋轉(zhuǎn)；凸輪相位器，所述凸輪相位器通過旋轉(zhuǎn)所述外部軸和所述內(nèi)部軸中的任意一個來改變所述外部軸和所述內(nèi)部軸之間的相位角；以及至少一個扭力彈簧，所述至少一個扭力彈簧安裝在所述一個或多個第一凸輪凸角的任意一個和所述一個或多個第二凸輪凸角的任意一個之間。
[0017]第一凸輪孔可以形成在所述一個或多個第一凸輪凸角的任意一個處，第二凸輪孔可以形成在所述一個或多個第二凸輪凸角的任意一個處。所述至少一個扭力彈簧的一個或每個的兩端可以分別與所述第一凸輪孔和所述第二凸輪孔接合。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的其它方面，一種凸輪軸中的凸輪軸裝置可以包括:中空的外部軸，該中空的外部軸沿其長度方向形成至少一個狹槽；內(nèi)部軸，該內(nèi)部軸可旋轉(zhuǎn)地插入到所述外部軸的內(nèi)部，并且在其上形成至少一個銷孔，所述至少一個銷孔的每一個的位置對應(yīng)于所述至少一個狹槽的每一個的位置；一個或多個第一凸輪凸角，所述一個或多個第一凸輪凸角固定安裝在所述外部軸的外圓周上；一個或多個第二凸輪凸角，所述一個或多個第二凸輪凸角固定安裝在所述內(nèi)部軸上以能夠在所述外部軸的對應(yīng)狹槽上旋轉(zhuǎn)；以及凸輪相位器，所述凸輪相位器通過旋轉(zhuǎn)所述外部軸和所述內(nèi)部軸中的任意一個來改變所述外部軸和所述內(nèi)部軸之間的相位角，其中所述凸輪相位器包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子連接至所述外部軸和所述內(nèi)部軸中的一個，所述轉(zhuǎn)子連接至所述外部軸和所述內(nèi)部軸中的另一個，扭力彈簧安裝在所述定子和所述轉(zhuǎn)子之間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一些方面，第一固定部件可以形成或安裝在所述定子上，第二固定部件可以形成或安裝在所述轉(zhuǎn)子上，并且所述扭力彈簧的兩端可以分別固定到或接合所述第一固定部件和所述第二固定部件。所述第一固定部件可以為螺紋結(jié)合到所述定子的夾緊件，所述第二固定部件可以為形成在所述轉(zhuǎn)子中的固定凹槽。
[0020]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的【具體實施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其他特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明。
【附圖說明】
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性的其中安裝有扭力彈簧的凸輪軸中的凸輪軸的立體圖。
[0022]圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性的其中安裝有扭力彈簧的凸輪軸中的凸輪軸的橫截面圖。
[0023]圖3A和3B為顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性的其中安裝有扭力彈簧的凸輪相位器的立體圖和后視圖的視圖。
[0024]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如具體尺寸、取向、位置和形狀將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0025]在這些圖形中，貫穿附圖的數(shù)個圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的相同的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0026]下面將具體參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的實例顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。
[0027]此外，除非明確做出相反描述，詞語包括以及例如包括或包含(的變體應(yīng)理解為暗示包括所述元件但不排除任何其他元件，并且元件的名稱并不對所涉及元件的功能造成限定。
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的其中安裝有扭力彈簧的凸輪軸中的凸輪軸的立體圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的其中安裝有扭力彈簧的凸輪軸中的凸輪軸的橫截面圖。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的凸輪軸中的凸輪軸裝置可以包括外部軸1、內(nèi)部軸2、一個或多個第一凸輪凸角3、一個或多個第二凸輪凸角4、凸輪相位器5 (參見圖3A和3B)以及扭力彈簧6。
[0030]外部軸I為中空軸，在該中空軸上沿其長度形成至少一個狹槽。在一些實施方案中，兩個狹槽相對于外部軸I的旋轉(zhuǎn)軸線在外部軸I的某一點處對稱形成。
[0031]內(nèi)部軸2可以可旋轉(zhuǎn)地插入到外部軸I內(nèi)部并且至少一個銷孔12可以形成在內(nèi)部軸2上，每個銷孔12的位置對應(yīng)于每個狹槽的位置，從而固定銷20能夠插入穿過它們。
[0032]一個或多個第一凸輪凸角3固定安裝在外部軸I的外圓周上。第一凸輪孔13可以形成在任意一個第一凸輪凸角3處。
[0033]一個或多個第二凸輪凸角4固定安裝在內(nèi)部軸2上以在外部軸I的對應(yīng)狹槽上可旋轉(zhuǎn)。第二凸輪凸角4可以通過固定