本发明公开了一种摇臂组件，该摇臂组件可包括主摇臂和闩锁组件。闩锁臂可控制该闩锁组件，并且由此控制副摇臂作用于该主摇臂的程度。该主摇臂可包括被构造成能够围绕摇臂轴旋转的主体、从该主体延伸的阀端、从该主体延伸的反作用端，以及闩锁孔。偏置销可从该主体延伸。该闩锁组件可被构造成能够在该闩锁孔中选择性地旋转。该闩锁组件可包括第一闩锁端，该第一闩锁端包括开关板，该开关板被构造成能够在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来自该偏置销的偏置力。第二闩锁端可包括第一闩锁座和第二闩锁座。
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114641603 A (43)申请公布日 2022.06.17 (21)申请号 6.6 (74)专利代理机构 北京泛华伟业知识产权代理 有限公司 11280 (22)申请日 2020.10.30 专利代理师 许峰 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 62/929144 2019.11.01 US F01L 1/18 (2006.01) (85)PCT国际申请进入国家阶段日 F01L 13/00 (2006.01) 2022.05.05 F01L 13/06 (2006.01) (86)PCT国际申请的申请数据 F01L 1/047 (2006.01) PCT/EP2020/025484 2020.10.30 F01L 1/26 (2006.01) F01L 1/46 (2006.01) (87)PCT国际申请的公布数据 WO2021/083552 EN 2021.05.06 (71)申请人 伊顿智能动力有限公司 地址 爱尔兰都柏林 (72)发明人 M ·范文格尔登A ·T ·斯特朗 A ·L ·斯波尔J ·R ·谢伦 B ·L ·莱姆 权利要求书2页 说明书4页 附图7页 (54)发明名称 摇臂组件 (57)摘要 本发明公开了一种摇臂组件，该摇臂组件可 包括主摇臂和闩锁组件。闩锁臂可控制该闩锁组 件，并且由此控制副摇臂作用于该主摇臂的程 度。该主摇臂可包括被构造成能够围绕摇臂轴旋 转的主体、从该主体延伸的阀端、从该主体延伸 的反作用端，以及闩锁孔。偏置销可从该主体延 伸。该闩锁组件可被构造成能够在该闩锁孔中选 择性地旋转。该闩锁组件可包括第一闩锁端，该 第一闩锁端包括开关板，该开关板被构造成能够 在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来 自该偏置销的偏置力。第二闩锁端可包括第一闩 锁座和第二闩锁座。 A 3 0 6 1 4 6 4 1 1 N C CN 114641603 A 权利要求书 1/2页 1.一种摇臂组件，包括： 主摇臂，所述主摇臂包括： 被构造成能够围绕摇臂轴旋转的主体； 从所述主体延伸的阀端； 从所述主体延伸的反作用端； 位于所述主体与所述阀端之间的闩锁孔；和 从所述主体延伸的偏置销；和 闩锁组件，所述闩锁组件被构造成能够选择性地在所述闩锁孔中旋转，所述闩锁组件 包括： 在所述主摇臂的第一侧上延伸出所述闩锁孔的第一闩锁端，所述第一闩锁端包括开关 板，所述开关板被构造成能够在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来自所述偏置销 的偏置力；和 在所述主摇臂的第二侧上的所述闩锁孔中的第二闩锁端， 所述第二闩锁端包括第一闩锁座和第二闩锁座。 2.根据权利要求1所述的摇臂组件，还包括： 副摇臂，所述副摇臂包括： 被构造成能够围绕所述摇臂轴旋转的中心体； 从所述中心体延伸的从动件端，所述从动件端被构造成能够跟随旋转凸轮；和 包括从所述中心体延伸的闩锁杆的闩锁延伸部。 3.根据权利要求1或2所述的摇臂组件，还包括闩锁臂，所述闩锁臂包括： 围绕所述摇臂轴的可移动体；和 从所述可移动体延伸的闩锁指状物；和。 4.根据权利要求3所述的摇臂组件，包括被构造成能够接收来自所述闩锁指状物的所 述致动力的所述开关板。 5.根据权利要求4所述的摇臂，其中当所述闩锁组件选择性地旋转时，所述闩锁杆选择 性地邻接所述第一闩锁座或所述第二闩锁座。 6.根据权利要求5所述的摇臂，其中所述第一闩锁座包括位于所述第二闩锁端上的外 部闩锁凸缘，并且其中所述第二闩锁座包括位于所述第二闩锁端中的凹部。 7.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中所述闩锁臂包括从所述可移动体延伸的致动 配件。 8.根据权利要求6所述的摇臂组件，还包括连接到所述致动配件的致动器，所述致动器 与所述致动配件一起被构造成使所述可移动体围绕所述摇臂轴旋转，并且由此选择性地使 所述闩锁指状物抵靠所述开关板滑动。 9.根据权利要求1或2所述的摇臂组件，还包括： 反作用杆；和 被偏置抵靠所述反作用杆和所述反作用端的反作用弹簧。 10.根据权利要求9所述的摇臂组件，还包括被偏置抵靠所述反作用杆和所述从动件端 的从动件弹簧。 11.根据权利要求10所述的摇臂组件，其中所述从动件弹簧将所述闩锁杆偏置远离所 2 2 CN 114641603 A 权利要求书 2/2页 述第一闩锁座和所述第二闩锁座，并且其中所述旋转凸轮被构造成能够选择性地将所述闩 锁杆偏置朝向所述闩锁组件。 12.根据权利要求1或2所述的摇臂组件，还包括： 反作用杆；和 被偏置抵靠所述反作用杆和所述从动件端的从动件弹簧。 13.根据权利要求12所述的摇臂组件，其中所述从动件弹簧将所述闩锁杆偏置远离所 述闩锁组件。 14.根据权利要求12所述的摇臂组件，其中所述旋转凸轮被构造成能够选择性地将所 述闩锁杆偏置朝向所述闩锁组件。 15.根据权利要求1或2所述的摇臂组件，还包括与所述阀端相邻的附加运动组件。 3 3 CN 114641603 A 说明书 1/4页 摇臂组件 技术领域 [0001] 本专利申请提供摇臂组件。主摇臂可容纳闩锁组件。另外，闩锁臂可控制该闩锁组 件，并且由此控制副摇臂作用于主摇臂的程度。 背景技术 [0002] 可变阀致动(VVA)仍然是客户期望的配置。在本领域中存在许多摇臂组件，但是封 装限制、致动时间、材料成本等继续成为摇臂组件设计和开发的驱动因素。 发明内容 [0003] 本文所公开的装置、系统和方法克服了上述缺点，并通过用于可变阀致动的各种 摇臂组件改进了现有技术。 [0004] 本发明公开了一种摇臂组件，该摇臂组件可包括主摇臂和闩锁组件。该主摇臂可 包括被构造成能够围绕摇臂轴旋转的主体、从该主体延伸的阀端、从该主体延伸的反作用 端，以及位于该主体与该阀端之间的闩锁孔。偏置销可从该主体延伸。 [0005] 该闩锁组件可被构造成能够在该闩锁孔中选择性地旋转。该闩锁组件可包括在主 摇臂的第一侧上延伸出该闩锁孔的第一闩锁端。该第一闩锁端可包括开关板，该开关板被 构造成能够在第一侧上接收致动力并且在第二侧上接收来自该偏置销的偏置力。第二闩锁 端可位于主摇臂的第二侧上的闩锁孔中。该第二闩锁端可包括第一闩锁座和第二闩锁座。 [0006] 该摇臂组件还可包括副摇臂。该副摇臂可包括被构造成能够围绕摇臂轴旋转的中 心体、从该中心体延伸的从动件端，以及包括从中心体延伸的闩锁杆的闩锁延伸部。该从动 件端可被构造成能够跟随旋转凸轮。 [0007] 该摇臂组件还可包括闩锁臂。可移动体可围绕摇臂轴旋转。闩锁指状物可从该可 移动体延伸。闩锁臂可包括从该可移动体延伸的致动配件。然后，摇臂组件还可包括连接到 该致动配件的致动器。该致动器可与该致动配件一起被构造成使该可移动体围绕摇臂轴旋 转，并且由此选择性地使闩锁指状物抵靠开关板滑动。 [0008] 在另外的替代方案中，该开关板可被构造成能够接收来自闩锁指状物的致动力以 选择性地旋转闩锁组件。当该闩锁组件选择性地旋转时，闩锁杆可选择性地邻接第一闩锁 座或第二闩锁座。该第一闩锁座可包括位于第二闩锁端上的外部闩锁凸缘，并且该第二闩 锁座可包括位于该第二闩锁端中的凹部。 [0009] 该摇臂组件还可包括，或者其中安装有该摇臂组件的气门机构还可包括反作用 杆。反作用弹簧可被偏置抵靠该反作用杆和反作用端。从动件弹簧可被偏置抵靠该反作用 杆和从动件端。该从动件弹簧可将闩锁杆偏置远离第一闩锁座和第二闩锁座。然而，旋转凸 轮可被构造成能够选择性地将闩锁杆偏置朝向闩锁组件。 [0010] 本文中的摇臂组件还可任选地包括与阀端相邻的附加运动组件。 [0011] 其他目的及优势将在下面的描述中部分阐述，一部分内容将从描述中显而易见， 亦或许通过实际操作而获晓。借助于所附权利要求书中特别指出的要素和组合，也将实现 4 4 CN 114641603 A 说明书 2/4页 和达到其目的及优势。 附图说明 [0012] 图1和图2为第一摇臂组件的视图。 [0013] 图3和图4为闩锁组件的视图，该闩锁组件相对于副摇臂的闩锁延伸部被构造在主 摇臂的闩锁孔中。 [0014] 图5为第一摇臂组件的另一视图。 [0015] 图6和图7为第二摇臂组件的视图。 具体实施方式 [0016] 现在将详细参考附图中的示出的示例。在所有附图中，将尽可能使用相同的附图 标记表示相同或相似的部件。 [0017] 摇臂组件1、2可包括主摇臂100。该主摇臂100可包括主体101，该主体被构造成能 够围绕摇臂轴50旋转，如通过穿过主体的中心孔。阀端102从主体101延伸。阀端102可抵靠 阀或阀桥致动。任选的阀端胶囊组件120可安装在该阀端中，并且可包括任意数量的可变阀 致动或间隙调整特征部，诸如堞形胶囊、空动胶囊、液压或机械间隙调节器以及其他阀致动 组件。阀端102被构造成能够作用于阀组件20。在示例中，示出了两个阀21、22连接到阀组件 20中的阀桥。 [0018] 主摇臂100还可包括从主体101延伸的反作用端103，反作用端103可以被构造成使 得其不接触凸轮轨道30的旋转凸轮。这有利于减轻摇臂组件1、2的重量。当副摇臂200经由 闩锁组件400将来自旋转凸轮31的力传递到主摇臂100时，主摇臂100“跟随”旋转凸轮31。摇 臂组件1、2可包括反作用杆60。支架61可固定到反作用杆60或与该反作用杆一体成形。反作 用弹簧71可被偏置抵靠反作用杆60和反作用端203，以将主摇臂100偏置朝向阀组件20。反 作用端203可包括反作用弹簧座130以定位反作用弹簧71，诸如边缘、销、凹口以及其他弹簧 座构造。 [0019] 主摇臂100还可包括位于主体101与阀端102之间的闩锁孔104。闩锁孔104可平行 于穿过主体101的摇臂轴孔106。闩锁孔104可为主体101中的通孔。 [0020] 主摇臂100可锚固偏置销105，该偏置销可从主体101中延伸。销杯155可被铸造或 以其他方式与主体101一体成形，或者可被附接或安装到主体101上。销杯155可以偏置销弹 簧156以将偏置销105推出销杯155。偏置销105可以被构造成能够将闩锁组件400偏置到预 先确定的位置。取决于要传递到阀组件20的升程轮廓，偏置销105被设置成将闩锁组件400 偏置到起始位置。 [0021] 闩锁组件400被构造成能够选择性地在闩锁孔104中旋转，并且可包括具有第一闩 锁端401和第二闩锁端402的可旋转体。闩锁组件400包括在主摇臂100的第一侧上延伸出闩 锁孔104的第一闩锁端401。第一闩锁端401包括开关板410，该开关板被构造成能够在第一 侧411上接收致动力并且在第二侧412上接收来自偏置销的偏置力。第一侧411可被构造成 能够作为闩锁指状物302的滑动表面。可任选地添加边界或限制。在开关板410的第二侧412 上示出了一个此类边界，其中卡扣431、432限制了开关板410相对于偏置销105的行程。通过 控制边界诸如卡扣431、432的形状和放置，可将闩锁组件400的旋转保持在固定角度。开关 5 5 CN 114641603 A 说明书 3/4页 板410可表征为具有U形梁形状。如果边界诸如卡扣431、432被包括在开关板410的两侧411、 412上，则开关板410可表征为具有I形梁形状。另一边界被示出为以顶盖430的形式固定到 第一闩锁端401。顶盖430可包括附接到开关板410或与该开关板一起形成的板。顶盖可限制 闩锁指状物302的运动。 [0022] 闩锁组件400包括位于主摇臂100第二侧上的闩锁孔104中的第二闩锁端402。如图 3和图4中所示，闩锁孔104在主摇臂100的这一侧上被示出为具有切除构造。与主摇臂的另 一侧不同，闩锁孔104在主摇臂的该侧上不具有完整的材料圆周。这允许空间供副摇臂200 摆动到主摇臂100的覆盖区中。第二闩锁端402包括第一闩锁座421和第二闩锁座422。第一 闩锁座421可以包括位于第二闩锁端402上的外部闩锁凸缘。该外部闩锁凸缘可以是可旋转 体的表面。图3和图4中示出了圆形外表面，但也可以使用其他轮廓，诸如凹口、平面、凹槽 等。为了在闩锁组件旋转时能够切换提升轮廓，使用可旋转体的形状的变化。在示例中，可 旋转体的形状的变化包括第二闩锁端402中的凹部，以形成第二闩锁座422。 [0023] 摇臂组件1、2还可包括副摇臂200。中心体201可被构造成能够通过装配在摇臂轴 50周围的中心孔来围绕摇臂轴50旋转。从动件端203可从中心体201延伸。从动件端203可被 构造成能够跟随凸轮轨道30上的旋转凸轮31。可在从动件端203中的轴承轴上构造辊230， 或者可以使用挺杆结构。当凸轮31旋转时，它可以将阀门升程轮廓传递到副摇臂200，并且 使其朝向主摇臂100摆动。副摇臂200可迫使主摇臂100在接触闩锁组件400时移动。力传递 的定时以及因此传递到阀组件20的运动量可由开关板410的位置和第一闩锁座421或第二 闩锁座422的对应位置来确定。 [0024] 在图3中，闩锁延伸部204使闩锁杆244与第一闩锁阀座421接触，并且来自凸轮31 的运动被传递到阀组件20。来自凸轮31的此类运动可意味着阀侧臂101在闩锁组件旋转至 图3的第一位置时比在闩锁组件旋转至图4的第二位置时移动得更多。或者，来自凸轮31和 闩锁组件400的此类运动可意味着当闩锁组件400处于图3的第一位置时，力仅被传递到阀 侧臂101，但是当该闩锁组件处于图4的第二位置时，第二闩锁表面422的凹部的尺寸被设定 成形成空动，并且副摇臂200与主摇臂100分离。在这种可选的分离过程中，反作用杆60、反 作用弹簧71和从动件弹簧72可为摇臂组件1、2提供稳定性。 [0025] 在图4中，闩锁杆244与主摇臂100分离。当凸轮31推动从动件端203时，闩锁杆244 被对准以经过第一闩锁座421。或者闩锁杆可与第二闩锁座422接触，或者可在闩锁杆244朝 向第二闩锁座422移动但不与其联接的情况下实现空动。在示例中，闩锁延伸部204和闩锁 杆244由从中心体201延伸的材料块形成，但是可以通过使用其他形状来实现轻量化和材料 减少。 [0026] 摇臂组件1、2还可包括闩锁臂300。当闩锁组件400选择性地旋转时，闩锁杆244选 择性地邻接第一闩锁座421或第二闩锁座422。闩锁臂300可包括可移动体301，该可移动体 被构造成能够围绕摇臂轴50旋转，如通过包括中心孔305。闩锁指状物302可从可移动体301 延伸。闩锁指状物302可以通过与可移动体301集成的材料连接而被加强和突出。闩锁指状 物302可以是圆形的或以其他方式倒角的，以平滑地抵靠开关板410滑动。开关板410被构造 成能够接收来自闩锁指状物302的致动力。致动力可被供应到从可移动体301延伸的致动配 件308。致动配件308可包括被构造成能够接纳叉齿82的联接端以在致动配件308处形成力 传递接合部的叉形端或其他夹持件318。 6 6 CN 114641603 A 说明书 4/4页 [0027] 致动器80可连接到致动配件308。致动器80与致动配件308一起被构造成使可移动 体301围绕摇臂轴50旋转，并且由此选择性地使闩锁指状物302抵靠开关板410的第一侧411 滑动。控制箱84可包括机构诸如用于使杆81旋转的马达。叉齿82可以用柔性弹簧83连接到 旋转杆81。当杆81旋转时，它可以移动致动配件308并且控制闩锁指状物302的位置。柔性弹 簧83可被布置成即使当闩锁指状物302不能自由旋转时，诸如当凸轮31传递力并将副摇臂 200压到主摇臂100上时，也允许杆81旋转。柔性弹簧83中的预加载可以布置成一旦凸轮31 返回到基圆就移动可移动体301。致动器80可被致动以预加载闩锁臂300，从而一旦凸轮力 允许就移动闩锁指状物302。因此，可以快速实现闩锁组件400的旋转。致动器80的位置及其 力传递角度可基于设计约束来选择。 [0028] 摇臂组件1、2可被构造有反作用杆60。从动件弹簧72可被偏置抵靠反作用杆60和 从动件端203。从动件弹簧72可被构造成能够将闩锁杆244偏置远离第一闩锁座421和第二 闩锁座422，使得当凸轮31返回到基圆时，闩锁组件400能够在没有来自副摇臂200的阻力的 情况下进行切换。从动件弹簧72可被构造成能够当凸轮31到达基圆时，将副摇臂200偏置成 不与主摇臂100接触。但是，旋转凸轮31的升程瓣部分可被构造成能够将闩锁杆244偏置朝 向闩锁组件400。通过选择升程瓣部分和基圆部分，凸轮31能够在凸轮31旋转时选择副摇臂 200的位置。可以说，从动件弹簧72将闩锁杆244偏置远离闩锁组件400，并且旋转凸轮31被 构造成能够选择性地将闩锁杆244偏置朝向闩锁组件400。 [0029] 在图6和图7的示例中，摇臂组件2还包括附加运动组件90。其他附加运动组件可以 代替所示的运动组件。在示例中，由于阀组件20包括两个阀21、22，因此可以使用阀桥和阀 桥中的通道来将可变阀致动技术共同地传递到两个阀以及单独地传递到这两个阀中的一 个阀。在示例中，附加运动组件90与阀端102相邻。附加运动胶囊91可以将特殊的阀升程轮 廓传递到阀21，该阀升程轮廓不是由阀端胶囊120传递到所述一对阀。例如，附加运动胶囊 91可将发动机制动(EB)阀升程轮廓传递到阀21，而阀端胶囊120向阀21、22两者提供液压间 隙功能。又如，阀端胶囊120可以在主升程轮廓与对两个阀21、22的气缸停用(CDA)空动功能 之间切换，同时阀端胶囊120可以被切换以对阀21提供提前或延迟的阀关闭或打开功能 (LIVC、EIVC、LEVO、EEVO、iEGR、NVO等)。可以实现与此兼容的其他可变阀致动技术。附加运 动组件可包括附加运动弹簧97，该附加运动弹簧被偏置以将杠杆96推靠在反作用杆60上。 杠杆96可以在联接件93处连接到臂92上。臂92可以相对于摇臂轴50构造。例如，可以从转让 给本申请的申请人的US 2019/0107011中理解操作模式。 [0030] 在另外的变型中，凸轮轨道30可以作为直列式或V型汽缸发动机的部分为若干或 所有发动机汽缸所共用。在另外的方面，摇臂轴50可以是用于主摇臂100、副摇臂200和闩锁 臂300的共同枢转位置，使得它们成一直线。在多缸发动机中，每个气缸可包括用于进气阀 和排气阀中的一者或两者的主摇臂100、副摇臂200和闩锁臂300的分配。 [0031] 通过思考说明书和实践本文所公开的示例，其他具体实施对于本领域的技术人员 来说将是显而易见的。 7 7 CN 114641603 A 说明书附图 1/7页 图1 8 8 CN 114641603 A 说明书附图 2/7页 图2 9 9 CN 114641603 A 说明书附图 3/7页 图3 10 10 CN 114641603 A 说明书附图 4/7页 图4 11 11 CN 114641603 A 说明书附图 5/7页 图5 12 12 CN 114641603 A 说明书附图 6/7页 图6 13 13 CN 114641603 A 说明书附图 7/7页 图7 14 14
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