一种发动机升程挺柱和具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆领域，更具体地，涉及一种发动机升程挺柱和具有其的车辆。

背景技术：

车用发动机为将燃烧室内的废气排出并吸入新鲜混合气，需要通过凸轮轴驱动气门机构工作，目前，一般的车用发动机通常设置有一个凸轮型线并驱动气门机构工作，这种机构气门升程是固定的，需要通过优化凸轮型线在发动机的低速扭矩和高速效率方面进行平衡，不能兼顾。部分车用发动机通过配置两种凸轮型线同时配置复杂的可变气门挺柱机构实现可变气门升程。

单凸轮型线驱动气门机构不能兼顾发动机的低速扭矩，双凸轮轴型线配置可变气门挺柱形式的可变气门升程机构结构复杂，同时需要对现有发动机进行较大改动。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种发动机升程挺柱。

本实用新型还提供一种具有该发动机升程挺柱的车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型第一方面实施例的发动机升程挺柱包括：

壳体，所述壳体形成为一端敞开的柱状筒体，所述壳体的内壁面上设有油孔和沿其轴向延伸的多个导向槽，所述壳体包括第一行程挡块和第二行程挡块，所述第一行程挡块与所述第二行程挡块分别间隔分布在所述导向槽内，所述壳体的敞开端设有壳体导向齿；

内芯，所述内芯可活动地设在所述壳体内部，所述内芯一端形成为液压头另一端设有一端开口的液压腔，所述液压头与所述壳体内壁形成油腔，所述液压腔的外壁面设有与所述导向槽相配合的内芯限位齿，所述液压腔的开口端在沿着所述内芯限位齿所在的轴线方向形成有内芯导向齿；

压头，所述压头形成为一端敞开的柱状筒体，所述柱状筒体的压头外壁面设有与所述导向槽相匹配的压头限位齿，所述压头限位齿沿着所述压头轴向延伸并突出所述压头的端部以形成压头导向齿，所述压头导向齿与所述壳体导向齿和所述内芯导向齿相匹配；

弹性元件，所述弹性元件设在所述液压腔与所述压头内且止抵所述液压腔的另一端与所述压头的另一端。

进一步地，所述壳体、所述液压腔和所述压头分别形成为圆柱状筒体，所述液压头大致形成为圆形片状体，所述壳体的内径等于所述液压腔和所述压头的外径且等于所述液压头的直径。

进一步地，所述第一行程挡块与所述壳体导向齿之间的距离大于所述第二行程挡块与所述壳体导向齿之间的距离。

进一步地，所述内芯限位齿的数量等于所述内芯导向齿的数量且等于所述导向槽的数量。

进一步地，所述压头导向齿的数量与所述压头限位齿的数量相等且等于所述导向槽数量的一半。

进一步地，所述内芯导向齿大致形成为等腰三角形。

进一步地，所述压头导向齿大致形成为直角三角形。

进一步地，所述内芯还包括：连接柱，所述连接柱用于连接所述液压头与所述液压腔。

进一步地，所述内芯的轴向横截面大致形成为工字型。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆包括根据上述实施例所述的发动机升程挺柱。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

根据本实用新型实施例的发动机升程挺柱，通过在壳体设置导向槽和壳体导向齿，内芯设置内芯限位齿和内芯导向齿，压头设置压头限位齿和压头导向齿并使其相互配合，该发动机升程挺柱仅需一个凸轮驱动，可以在液压的作用下切换升程，且壳体上设有油孔，避免单独开设供油通道和回油通道，结构简单。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的轴向剖面图；

图2为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的外壳结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的内芯与压头的结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的径向展开结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的径向展开透视图；

图6为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的外壳径向展开结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的内芯与压头径向展开结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的初始状态结构示意图；

图9为根据本实用新型一个实施例中发动机升程挺柱的初始接触状态结构示意图；

图10为根据本实用新型另一个实施例中发动机升程挺柱的初始接触状态结构示意图；

图11为根据本实用新型一个实施例中发动机升程挺柱的压头伸出导向槽后的结构示意图；

图12为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的压头伸出导向槽后的结构示意图；

图13为根据本实用新型一个实施例中发动机升程挺柱的压头导向齿与内芯导向齿重合的结构示意图；

图14为根据本实用新型另一个实施例中发动机升程挺柱的压头导向齿与内芯导向齿重合的结构示意图；

图15为根据本实用新型一个实施例中发动机升程挺柱的内芯回位-壳体导向齿、内芯导向齿和压头导向齿三齿重合阶段的结构示意图；

图16为根据本实用新型另一个实施例中发动机升程挺柱的内芯回位-壳体导向齿、内芯导向齿和压头导向齿三齿重合阶段的结构示意图；

图17为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的内芯回位-压头回位过程阶段的结构示意图；

图18为根据本实用新型实施例中发动机升程挺柱的内芯回位后-长气门升程的结构示意图。

附图标记：

发动机升程挺柱100；

壳体10；油孔11；导向槽12；第一行程挡块13；第二行程挡块14；壳体导向齿15；

内芯20；液压头21；液压腔22；内芯限位齿23；内芯导向齿24；连接柱25；

压头30；压头限位齿31；压头导向齿32；

弹性元件40。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的发动机升程挺柱100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的发动机升程挺柱100包括壳体10、内芯20、压头30和弹性元件40。

具体而言，壳体10形成为一端敞开的柱状筒体，壳体10的内壁面上设有油孔11和沿其轴向延伸的多个导向槽12，壳体10包括第一行程挡块13和第二行程挡块14，第一行程挡块13与第二行程挡块14分别间隔分布在导向槽12内，壳体10的敞开端设有壳体导向齿15，内芯20可活动地设在壳体10内部，内芯20一端形成为液压头21另一端设有一端开口的液压腔22，液压头21与壳体10内壁形成油腔，液压腔22的外壁面设有与导向槽12相配合的内芯限位齿23，液压腔22的开口端在沿着内芯限位齿23所在的轴线方向形成有内芯导向齿24，压头30形成为一端敞开的柱状筒体，柱状筒体的压头30外壁面设有与导向槽12相匹配的压头限位齿31，压头限位齿31沿着压头30轴向延伸并突出压头30的端部以形成压头导向齿32，压头导向齿32与壳体导向齿15和内芯导向齿24相匹配，弹性元件40设在液压腔22与压头30内且止抵液压腔22的另一端与压头30的另一端。

换言之，如图2至图7所示，发动机升程挺柱100主要由壳体10、内芯20、压头30和弹性元件40组成，壳体10形成为筒体，筒体的一端敞开，壳体10的内壁面上设有油孔11，壳体10通过油孔11进行供油和回油，需要进行升程切换时进行脉冲式供油，正常情况下，油道内无需维持高压状态，避免单独开设供油通道和回油通道，壳体10的内壁面上设有导向槽12，导向槽12沿着壳体10的轴向延伸，壳体10包括第一行程挡块13和第二行程挡块14，第一行程挡块13与第二行程挡块14分别间隔分布在导向槽12内，壳体10的敞开端设有壳体导向齿15。

内芯20设在壳体10的内部，内芯20可以沿着壳体10的内部轴向做运动，内芯20一端形成为液压头21另一端设有一端开口的液压腔22，液压头21与壳体10内壁形成油腔，传递机油压力，液压腔22的外壁面设有内芯限位齿23，内芯限位齿23与导向槽12相配合，液压腔22的开口端设有内芯导向齿24，内芯导向齿24设在内芯限位齿23所在的轴线方向。

压头30形成为筒体，压头30的一端敞开，柱状筒体的压头30外壁面设有压头限位齿31，压头限位齿31与导向槽12相匹配，压头限位齿31沿着压头30轴向延伸并突出压头30的端部以形成压头导向齿32，压头导向齿32与壳体导向齿15和内芯导向齿24相匹配，弹性元件40设在液压腔22与压头30内且止抵液压腔22的另一端与压头30的另一端，其中弹性元件40可以为弹簧。

由此，根据本实用新型实施例的发动机升程挺柱100，通过在壳体10设置导向槽12和壳体导向齿15，内芯20设置内芯限位齿23和内芯导向齿24，压头30设置压头限位齿31和压头导向齿32并使其相互配合，该发动机升程挺柱100仅需一个凸轮驱动，可以在液压的作用下切换升程，且壳体10上设有油孔11，避免单独开设供油通道和回油通道，结构简单。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，壳体10、液压腔22和压头30分别形成为圆柱状筒体，结构简单，便于相互配合，液压头21大致形成为圆形片状体，由于液压腔22和压头30以及液压头21都设在壳体10内，壳体10的内径等于液压腔22和压头30的外径且等于液压头21的直径。

根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，第一行程挡块13与壳体导向齿15之间的距离大于第二行程挡块14与壳体导向齿15之间的距离，也就是说，第一行程挡块13所在的导向槽12与内芯限位齿23相互配合时，内芯20在壳体10的轴向上做短行程运动，当第二行程挡块14所在的导向槽12与内芯限位齿23相互配合时，内芯20在壳体10轴向做长行程运动。

根据本实用新型的又一个实施例，如图5和图7所示，内芯限位齿23在导向槽12内做运动，芯限位齿的数量与导向槽12的数量相等，内芯导向齿24设在内芯20限位槽的前端，内芯导向齿24的数量等于内芯限位齿23的数量。

优选地，压头导向齿32设在压头限位齿31的前端，压头导向齿32的数量与压头限位齿31的数量相等，且等于导向槽12数量的一半，如图8所示，一部分压头导向齿32与内芯导向齿24相配合，一部分压头导向齿32与壳体导向齿15相配合，壳体导向齿15与内芯导向齿24在径向上不重合。

可选地，如图8所示，内芯导向齿24大致形成为等腰三角形，优选地，压头导向齿32大致形成为直角三角形，内芯导向齿24和压头导向齿32都有一定的我倾角，便于相互配合，实现升程切换，压头30在升程切换时进行圆周旋转，可驱动气门进行圆周运动，气门与气门座圈磨损均匀。

根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，内芯20还包括连接柱25，连接柱25将接液压头21与液压腔22相互连接起来，可选地，内芯20的横截面大致形成为工字型，结构简单，便于加工。

下面具体描述根据本发明实施例的发动机升程挺柱100的工作原理。

发动机升程挺柱100的初始状态，如图8所示，压头导向齿32位于导向槽12内部，且受第一行程挡块13的阻挡与第一行程挡块13的下方接触，内芯20在弹性元件40的作用下位于壳体10的最上端。

控制系统根据发动机工作需要通过油孔11向液压头21和壳体10形成的油腔内供给机油，内芯20在油压的作用下克服弹性元件40的预紧力下行，如图9和图10所示，内芯导向齿24和压头导向齿32接触，内芯20继续下行，压头导向齿32将脱离导向槽12，如图11和图13所示，由于内芯导向齿24和压头导向齿32均倾斜一定的角度，且内芯20只能在壳体10内轴向运动，内芯20将推动压头导向齿32下行的同时绕轴心旋转，旋转位置受壳体导向齿15的限制，内芯20继续下行，压头导向齿32超出壳体导向齿15，最终内芯导向齿24与压头导向齿32完全重合，由于内芯导向齿24为等腰三角形布置，压头导向齿32为直角三角形布置，压头30不再继续旋转，仅与内芯20一起在油压的作用下轴向向下运动，直至供油结束或内芯限位齿23与第一行程挡块13上部接触。

供油结束时，油孔11由供油通道改为回油通道，如图14至图18所示，压头30和内芯20一起在弹性元件40力的作用下向上运动，直至压头导向齿32、内芯导向齿24和壳体导向齿15重合，由于内芯20在弹性元件40的作用下排除油腔内机油并沿轴向向上运动，且与压头导向齿32分离，此时压头导向齿32与壳体导向齿15之间有部分重合，且均有一定倾角，压头导向齿32将在壳体导向齿15的作用下向上运动同时沿轴心旋转，直至完全落入壳体10导向槽12内，最终与第二行程挡块14的下方接触，完成气门升程的转变。

总而言之，根据本实用新型实施例的发动机升程挺柱100，通过在壳体10设置导向槽12和壳体导向齿15，内芯20设置内芯限位齿23和内芯导向齿24，压头30设置压头限位齿31和压头导向齿32并使其相互配合，该发动机升程挺柱100仅需一个凸轮驱动，可以在液压的作用下切换升程，且壳体10上设有油孔11，避免单独开设供油通道和回油通道，结构简单。

根据本实用新型实施例的车辆包括根据上述实施例的发动机升程挺柱100，由于根据本实用新型上述实施例的发动机升程挺柱100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的车辆也具有相应的技术效果，该发动机升程挺柱100仅需一个凸轮驱动，可以在液压的作用下切换升程，且壳体10上设有油孔11，避免单独开设供油通道和回油通道，结构简单。

根据本实用新型实施例的车辆的构成和操作对于本领域技术人员而言是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。