專利名稱：一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于發(fā)動機氣門相位控制領域，特別地涉及一種發(fā)動機連續(xù)可變氣門相位及升程的機構，更具體地說涉及一種采用機械式進行調控的機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構。
背景技術：
眾所周知，配氣相位對發(fā)動機的性能影響很大，而最有利的氣門相位隨著發(fā)動機的工況變化是不同的。為了適應發(fā)動機不同工況對進氣系統(tǒng)的要求，中國專利ZL200920194302.1提出了一種新型發(fā)動機可變氣門相位機構，它包括氣門、氣門彈簧、滾珠和三維凸輪，另外還有支架和驅動輪，所述三維凸輪的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸線方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動機的不同工況相對應，三維凸輪通過滾珠壓迫氣門打開，氣門彈簧使氣門關閉，另外設置有一個可以擺動的擺臂，一個可以轉動的齒桿，一個可以往復移動的齒條，所述擺臂與齒桿緊固連接，所述齒桿上設置有齒輪與齒條嚙合配合，三維凸輪上設置有滑鍵與所述驅動輪配合，一方面三維凸輪被驅動輪驅動而繞三維凸輪的軸線旋轉，另一方面三維凸輪被所述齒條驅動而沿三維凸輪的軸線往復移動，由此控制和改變三維凸輪參與工作的實際型線，并因此可以根據(jù)發(fā)動機的實際工況適時地調控其配氣機構的相位和氣門升程。但是，上述配氣機構仍然存在有不足之處，主要表現(xiàn)在上述三維凸輪通過滾珠只能調控一個進氣門，而目前發(fā)動機的轉速越來越高，為了能在有限的進氣行程時段內吸入盡可能多的新鮮充量，發(fā)動機往往采用不止一個進氣門，如此一來專利ZL200920194302.1所提供的方案顯然不能滿足要求。
發(fā)明內容本實用新型針對現(xiàn)有技術所存在的不足，提供一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門相位機構，其目的在于能實現(xiàn)一個三維凸輪驅動兩個氣門，并實現(xiàn)發(fā)動機氣門相位及升程的連續(xù)可調。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是提供一種發(fā)動機連續(xù)可變氣門相位機構，包括氣門、氣門彈簧、滾珠和一個能改變氣門升程及啟閉時刻的三維凸輪，該三維凸輪的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動機的不同工況相對應，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅動，另外設置有一個可以擺動的擺臂，一個可以轉動的齒桿，一個可以往復移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復位彈簧，一個頂珠和一個調節(jié)桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設置有齒輪與所述齒條嚙合配合，齒條通過所述軸向推力軸承驅動上述三維凸輪軸向移動；其特征在于在滾珠與氣門之間設置有一個叉形塊，所述叉形塊具有兩個叉把，每一個叉把對應驅動一個氣門。上述的叉形塊上設置有導向桿，所述導向桿與設在發(fā)動機缸頭上的導套或導孔滑動配合。上述叉形塊上的導向桿的軸線與氣門的桿身軸線平行。[0007]上述的叉形塊上設置有導向槽，所述導向槽與設在發(fā)動機上的導鍵或導軌滑動配
口 ο本實用新型采用叉形塊結構，結果三維凸輪通過滾珠及叉形塊可以驅動兩個氣門運動，因此既可以調控氣門的相位及升程，同時又實現(xiàn)了一個三維凸輪同時調控兩個氣門的目的。

圖1是本實用新型一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構的布局示意圖；圖2是圖1所示一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構的齒桿與齒條嚙合配合的示意圖；圖3是圖1所示一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構三維凸輪對應不同發(fā)動機工況的型線示意圖。
具體實施方式
下面以具體實施例對本實用新型作進一步描述，參見圖1-3 一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門相位機構，包括氣門1、氣門彈簧2、滾珠3和一個能改變氣門升程及啟閉時刻的三維凸輪4，所述三維凸輪4的軸線為01，三維凸輪4的橫斷面的輪廓型線沿軸線01的方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動機的不同工況相對應，三維凸輪4一方面可以繞其軸線01轉動另一方面可以沿其軸線01往復移動；設置有一個可以擺動的擺臂5，一個可以轉動的齒桿6，一個可以往復移動的齒條7，一個軸向推力軸承8，一個復位彈簧9，一個頂珠10和調節(jié)桿11 ;所述擺臂5與齒桿6緊固連接，在擺臂5與支架12之間可以設置復位扭簧13，扭簧13的作用是輔助擺臂5和齒桿6復位，其特征在于在滾珠3與氣門I之間設置有一個叉形塊33，所述叉形塊33具有兩個叉把33a，每一個叉把33a對應驅動一個氣門1，所述氣門I的啟閉由三維凸輪4、滾珠3、叉形塊33和氣門彈簧2控制，需要說明的是，機架12可以是發(fā)動機殼體的一部分也可以是獨立構件或一組類似作用的構件，齒桿6轉動支承在支架12上，齒桿6上設置有齒輪66與所述齒條7嚙合配合，齒條7滑動支承在支架12上，它通過所述軸向推力軸承8間接地驅動上述三維凸輪4，其中軸向推力軸承8布置在齒條7與三維凸輪4之間，必須指出的是，齒條7也可以直接接觸并驅動三維凸輪4;另外，為了防止齒條7在運動過程中出現(xiàn)繞自身軸線的轉動，可以在其上開設止動槽77，同時配以止動釘777，所述止動釘777布置在支架12上并與止動槽77可以相對滑動，需要說明的是止動釘777可以直接伸進止動槽77內，也可以通過在其端頭頂緊一個止動鋼珠而讓該止動鋼珠與止動槽發(fā)生接觸，這樣同樣能起到止動的目的；同樣地三維凸輪4也支承在支架12上，其上開設有滑鍵14與驅動輪15配合，其中滑鍵14可以是花鍵、凸鍵或滑軌等，而驅動輪15則可以是驅動鏈輪或驅動齒輪等，一方面三維凸輪4經由滑鍵14而被驅動輪15驅動而轉動，并通過其型線壓迫滾珠3進而壓迫氣門I打開(氣門I的關閉由氣門彈簧2完成)，另一方面三維凸輪4可以相對于驅動輪15產生沿軸線01方向的軸線移動，具體情形是首先根據(jù)發(fā)動機的實際工況撥動擺臂5，進而帶動齒桿6轉動，再由齒桿6通過齒輪66驅動齒條7往復移動，齒條7則通過軸向推力軸承8間接驅動三維凸輪4產生軸向位移，當然也可以由齒條7直接驅動三維凸輪4軸向移動，由此調節(jié)并控制三維凸輪4與滾珠3的接觸部位，最后通過滾珠3驅動氣門I打開，亦即三維凸輪4可以根據(jù)需要改變其實際工作的型線，上述氣門彈簧2的作用是使氣門I在關閉時使氣門I與氣門座密封緊閉；擺臂5的擺動可以由電機驅動，也可以由人工直接控制其擺動，采用電機驅動時可以直接驅動也可以通過減速裝置后再間接驅動；另外調節(jié)桿11通過滑塞17作用到復位彈簧9的一端，復位彈簧9的另一端與三維凸輪4接觸，作用是協(xié)助齒桿6和齒條7使三維凸輪4復位并消除它們之間的游隙，其中調節(jié)桿11通過螺紋與支架12連接并用一個鎖緊螺母16對其定位鎖緊，調節(jié)桿11可以與滑塞17直接作用也可以通過它們之間的一個頂珠10間接作用；為了保證叉形塊33運動平穩(wěn)，可以在叉形塊33上設置導向桿33b，所述導向桿33b與設在發(fā)動機缸頭上的導套或導孔滑動配合，導向桿33b在導套或導孔的約束下作直線往復運動，其最佳布局是導向桿33b的軸線與氣門I的桿身軸線平行。上述的叉形塊33上也可以設置導向槽(圖中未示出)，所述導向槽與設在發(fā)動機上的導鍵或導軌滑動配合。需要說明的是，三維凸輪4的橫斷面的輪廓型線沿軸線01的方向是連續(xù)光滑地變化的，并與發(fā)動機的不同工況相對應，圖3給出的是三維凸輪4的斷面變化示意圖，其中A斷面凸輪型線對應的是發(fā)動機高速或大負荷工況，B斷面凸輪型線對應的是發(fā)動機中速或中負荷工況，而C斷面凸輪型線則對應的是發(fā)動機低速或低負荷工況。顯然，本實用新型采用叉形塊33結構，通過其上的兩個叉把33a可以同時驅動兩個氣門I。
權利要求1.一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構，它包括氣門、氣門彈簧、滾珠和一個能改變氣門升程及啟閉時刻的三維凸輪，該三維凸輪的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動機的不同工況相對應，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅動，另外設置有一個可以擺動的擺臂，一個可以轉動的齒桿，一個可以往復移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復位彈簧，一個頂珠和一個調節(jié)桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設置有齒輪與所述齒條嚙合配合，齒條通過所述軸向推力軸承驅動上述三維凸輪軸向移動；其特征在于在滾珠與氣門之間設置有一個叉形塊，所述叉形塊具有兩個叉把，每一個叉把對應驅動一個氣門。
2.如權利要求1所述的一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構，其特征在于所述叉形塊上設置有導向桿，所述導向桿與設在發(fā)動機缸頭上的導套或導孔滑動配合。
3.如權利要求2所述的一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構，其特征在于所述叉形塊上的導向桿的軸線與氣門的桿身軸線平行。
4.如權利要求1所述的一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構，其特征在于在所述叉形塊上設置有導向槽，所述導向槽與設在發(fā)動機上的導鍵或導軌滑動配合。
專利摘要一種機械式發(fā)動機連續(xù)可變氣門機構，包括氣門、氣門彈簧、滾珠和一個能改變氣門升程及啟閉時刻的三維凸輪，該三維凸輪的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動機的不同工況相對應，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅動，另設有一個可擺動的擺臂，一個可轉動的齒桿，一個可往復移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復位彈簧，一個頂珠和一個調節(jié)桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設置有齒輪與所述齒條嚙合配合，齒條通過所述軸向推力軸承驅動上述三維凸輪軸向移動；其特色在于在滾珠與氣門之間設置有一個叉形塊，所述叉形塊具有兩個叉把，每一個叉把對應驅動一個氣門，因此本機構可以同時驅動兩個氣門。
文檔編號F01L13/00GK202883036SQ20122013767
公開日2013年4月17日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權日2012年4月1日
發(fā)明者李建春 申請人:江門市碩普科技開發(fā)有限公司