一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，包括缸蓋中的凸輪軸和搖臂，凸輪軸上設(shè)有凸輪，凸輪軸上設(shè)有擺動凸輪，擺動凸輪上設(shè)有輸入端和輸出端，設(shè)有控制軸與凸輪軸相互平行，控制軸上設(shè)置偏心軸段，偏心軸段處設(shè)有控制臂，控制臂上設(shè)有輸入桿和輸出桿，輸入桿與凸輪相抵，輸出桿與擺動凸輪的輸入端相抵，輸出端與搖臂相抵。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，成本低，裝配緊湊，占用發(fā)動機(jī)空間小，零部件多為標(biāo)準(zhǔn)件和對稱件，加工與裝配均比較簡便，可以在范圍內(nèi)連續(xù)地改變氣門的升程，調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)過程流暢，可以顯著地提升內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率和燃油經(jīng)濟(jì)性，改善排放情況，控制簡單快捷，只需要調(diào)節(jié)控制軸的轉(zhuǎn)角即可完成發(fā)動機(jī)氣門升程的調(diào)節(jié)。
【專利說明】
一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對發(fā)動機(jī)的性能、油耗以及排放的要求越來越高，可變氣門升程技術(shù)已成為衡量發(fā)動機(jī)性能的標(biāo)致性關(guān)鍵技術(shù)之一?？勺儦忾T升程技術(shù)改變了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)氣門升程固定不變的狀態(tài)，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況范圍內(nèi)提供最佳氣門升程，使發(fā)動機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都能得到滿足需求的氣門升程，從而改善發(fā)動機(jī)高速功率和低速扭矩，較好地解決了高轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷與小負(fù)荷下動力性與經(jīng)濟(jì)性的矛盾，同時(shí)改善了廢氣排放。
[0003]因此，可變氣門升程技術(shù)在大幅度提升發(fā)動機(jī)性能的同時(shí)，在節(jié)能和環(huán)保方面也有其獨(dú)特的優(yōu)勢?，F(xiàn)有的可變氣門升程機(jī)構(gòu)分為兩類，為分段式可變氣門升程機(jī)構(gòu)和連續(xù)式可變氣門升程機(jī)構(gòu)。分段式可變氣門升程機(jī)構(gòu)由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的原因改變氣門升程的值只能有固定的兩到三段，分段式可變氣門升程機(jī)構(gòu)在相鄰兩段升程之間為階躍式的切換，而在駕駛感受上表現(xiàn)的生硬、不連貫，在內(nèi)燃機(jī)的工作情況上無法針對所有的工況做出調(diào)整所以對于燃油經(jīng)濟(jì)性和排放的改善狀況不佳。
[0004]而現(xiàn)在市場上已經(jīng)量產(chǎn)并實(shí)裝的連續(xù)式可變氣門升程機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，導(dǎo)致成本高昂、機(jī)構(gòu)較大需改動整個(gè)發(fā)動機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)、易發(fā)生故障、獲得的燃油經(jīng)濟(jì)性提升的能耗反而被復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的摩擦消耗等缺點(diǎn)。
[0005]另外，市場上的部分氣門升程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使用液壓或復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。控制方式復(fù)雜，控制速度慢。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，成本低，占用發(fā)動機(jī)空間小。零部件加工與裝配均比較簡便，調(diào)節(jié)流暢，調(diào)節(jié)范圍大的特點(diǎn)。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，包括缸蓋中的凸輪軸和搖臂，凸輪軸上設(shè)有凸輪，凸輪以過盈、滾花或類似的安裝方式固定在凸輪軸上，所述凸輪軸上設(shè)有擺動凸輪，擺動凸輪上設(shè)有輸入端和輸出端，設(shè)有控制軸與凸輪軸相互平行，控制軸上設(shè)置偏心軸段，偏心軸段處設(shè)有控制臂，偏心軸段和控制臂之間設(shè)置有滑動軸承，控制臂上設(shè)有輸入桿和輸出桿，控制臂的輸入桿與凸輪相抵，輸出桿與擺動凸輪的輸入端相抵，擺動凸輪的輸出端與搖臂相抵。本機(jī)構(gòu)的運(yùn)動由凸輪軸旋轉(zhuǎn)帶動凸輪旋轉(zhuǎn)開始傳遞，凸輪驅(qū)動與之貼合的控制臂輸入桿擺動并使整個(gè)控制臂繞其旋轉(zhuǎn)中心擺動，控制臂輸出桿也隨控制臂擺動，并推動與之接觸的擺動凸輪的輸入端并帶動整個(gè)擺動凸輪擺動，最后擺動凸輪的輸出端擺動驅(qū)動與之接觸的氣門搖臂滾子，使其擺動并最終達(dá)到開啟與關(guān)閉氣門的目的。
[0009]當(dāng)需要調(diào)整氣門升程時(shí)，如原理圖所示，通過一定的控制方式使控制軸的偏心軸段繞轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，可以改變偏心軸段的幾何中心的位置，即改變了控制臂在工作擺動時(shí)的擺動中心的位置。偏心軸段旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也帶動了控制臂的位姿改變，其輸出桿與擺動凸輪輸入端接觸的位置發(fā)生了改變，等效于改變了整個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)的桿長比例。而在擺動凸輪的輸出端上設(shè)置的型線從基圓向外依次為圓弧段、低升程段、高升程段，圓弧段的作用在于防止控制軸轉(zhuǎn)動帶動控制臂改變位姿時(shí)誤開啟氣門，高、低升程段的作用在于為氣門提供相應(yīng)的升程，當(dāng)擺動凸輪擺動角度較小時(shí)在擺動時(shí)只有圓弧段和低升程段作用于搖臂滾子上，當(dāng)擺動凸輪擺動角度較大時(shí)在擺動時(shí)圓弧段和高低升程段都將作用在搖臂滾子上。整個(gè)機(jī)構(gòu)桿長比例的改變會導(dǎo)致擺動凸輪擺動的角度范圍改變，即改變了擺動凸輪作用在搖臂滾子上的型線段，最終改變氣門搖臂滾子擺動的角度，從而調(diào)整氣門升程。
[0010]為防止沖擊、振動以及過量噪音的出現(xiàn)，同時(shí)為保持本機(jī)構(gòu)能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，在機(jī)構(gòu)中裝配了彈簧或與其等效的回復(fù)裝置，通過使機(jī)構(gòu)中零件間一直保持接觸貼合來達(dá)到以上目的。
[0011]根據(jù)以上所述所作的一種優(yōu)選的方案:以一個(gè)發(fā)動機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)為例，凸輪軸和控制軸平行地安裝在發(fā)動機(jī)缸蓋中，在缸蓋上設(shè)有軸承座和軸承座蓋，軸從軸承座中穿過并由其支撐。所述凸輪軸、凸輪和搖臂分別設(shè)為凸輪軸1、凸輪I和搖臂I，凸輪軸I上位于凸輪I一側(cè)空套有擺動凸輪軸，所述擺動凸輪包括主擺動凸輪和副擺動凸輪，主擺動凸輪和副擺動凸輪以滾花、過盈或其他等效裝配形式安裝在擺動凸輪軸上，主擺動凸輪上設(shè)有主輸入端和主輸出端，副擺動凸輪上與主輸出端同一水平位置設(shè)有副輸出端，機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)，主擺動凸輪和副擺動凸輪通過擺動凸輪軸實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn);所述控制軸、偏心軸段和控制臂分別設(shè)為控制軸1、偏心軸段I和控制臂I，控制臂I上設(shè)有輸入桿I和輸出桿I;所述凸輪I與控制臂I的輸入桿I外端相抵，輸出桿I外端與主擺動凸輪的主輸入端相抵，主輸出端與搖臂I相抵，副輸出端與另一個(gè)搖臂I相抵。
[0012]優(yōu)選的，所述副擺動凸輪上與主輸入端同一水平位置設(shè)有端部，主輸入端和端部上同一水平位置分別設(shè)有孔I和孔，主擺動凸輪和副擺動凸輪之間設(shè)有回位彈簧，回位彈簧左右對稱，兩端設(shè)有拐腳且分別插入孔I和孔中，中間設(shè)為回形彎折部并卡于缸蓋的預(yù)設(shè)置。保證機(jī)構(gòu)在運(yùn)作過程中沒有空隙的產(chǎn)生以及主、副擺動凸輪在擺動后能回到工作位置，在工作時(shí)，凸輪I的桃尖段驅(qū)動控制臂帶動主、副擺動凸輪的擺動拉動回位彈簧的拐腳，同時(shí)回形彎折部處于固定狀態(tài)，使彈簧緊縮，并在凸輪I桃尖段轉(zhuǎn)過后回復(fù)至缺省狀態(tài)，同時(shí)將擺動凸輪拉回原位，使控制臂I的輸入桿I和輸出桿I與凸輪I及主擺動凸輪的主輸入端始終貼合在一起。在調(diào)節(jié)升程時(shí)，由于控制臂的位姿會隨控制軸的轉(zhuǎn)動改變，回位彈簧也會拉動擺動凸輪使控制臂I的輸入桿I和輸出桿I與凸輪I及主擺動凸輪的主輸入端始終貼合在一起。
[0013]優(yōu)選的，所述控制臂I的輸入桿I和輸出桿I外端都開設(shè)有銷孔I，在銷孔I中設(shè)有銷軸并裝有滾子，在滾子和銷軸之間設(shè)置滾針，輸入桿I和輸出桿I通過滾子分別與凸輪I及主輸入端相抵。減少零部件之間的摩擦損失，使機(jī)構(gòu)能夠順暢的工作。
[0014]優(yōu)選的，所述擺動凸輪軸內(nèi)以過盈的方式套有兩個(gè)銅基或鋁基襯套，襯套以間隙的方式套在凸輪軸I上起到減少摩擦的作用;所述凸輪I包括基圓段和凸輪桃尖I，凸輪形線經(jīng)特殊設(shè)計(jì)具有滿足氣門開合的要求，基圓段上靠近擺動凸輪軸一側(cè)設(shè)有一圈凸臺I，軸向止推以及減少與擺動凸輪軸之間的摩擦。
[0015]優(yōu)選的，所述主擺動凸輪的主輸入端一側(cè)設(shè)有表面與主輸入端端面齊平的擴(kuò)展段，增大與控制臂I輸出桿I的滾子接觸面積以增加可靠性，主輸入端和主輸出端與主擺動凸輪主體連接部分設(shè)置為肋板I結(jié)構(gòu)，所述副擺動凸輪的副輸出端與主體連接部分設(shè)置為肋板結(jié)構(gòu)，肋板I及肋板的結(jié)構(gòu)減少零件質(zhì)量并增加強(qiáng)度;所述控制臂I的輸出桿I外端與主輸入端接觸部位設(shè)有凹槽I，因主擺動凸輪的主輸入端表面經(jīng)過擴(kuò)展段加寬，凹槽I用于加寬輸出桿I與主擺動凸輪的主輸入端接觸部位的寬度，輸入桿I和輸出桿I與控制臂I主體連接部分分別向兩側(cè)凸出形成延伸段，在保證零件寬度需要的情況下減輕零件重量，控制臂I內(nèi)側(cè)開有油孔I，使發(fā)動機(jī)油霧能進(jìn)入控制臂I內(nèi)側(cè)進(jìn)行潤滑。
[0016]還有一種優(yōu)選的方案:以一個(gè)發(fā)動機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)為例，凸輪軸和控制軸平行地安裝在發(fā)動機(jī)缸蓋中，在缸蓋上設(shè)有軸承座和軸承座蓋，軸從軸承座中穿過并由其支撐。所述凸輪軸、凸輪和搖臂分別設(shè)為凸輪軸Π、凸輪Π和搖臂Π，所述擺動凸輪設(shè)為兩個(gè)擺動凸輪，以凸輪Π為中心左右對稱并以間隙配合的方式設(shè)于凸輪軸Π上，凸輪軸和擺動凸輪之間設(shè)置有滾針軸承，擺動凸輪上設(shè)有輸入端和輸出端;所述控制軸、偏心軸段和控制臂分別設(shè)為控制軸Π、偏心軸段Π和控制臂Π，控制臂Π上設(shè)有輸入桿Π和兩個(gè)輸出桿Π ;所述凸輪Π與控制臂Π的輸入桿Π外端相抵，兩個(gè)輸出桿Π外端分別與兩個(gè)擺動凸輪的輸入端相抵，兩個(gè)輸出端分別與兩個(gè)搖臂Π相抵。
[0017]優(yōu)選的，所述兩個(gè)擺動凸輪的輸入端上同一水平位置設(shè)有孔Π，兩個(gè)擺動凸輪外側(cè)分別設(shè)有不同旋轉(zhuǎn)方向的左旋回位彈簧和右旋回位彈簧，左旋回位彈簧兩端設(shè)為左旋固定環(huán)和左旋拐腳，右旋回位彈簧兩端設(shè)為右旋固定環(huán)和右旋拐腳，左旋拐腳和右旋拐腳分別插入兩個(gè)擺動凸輪輸入端的孔Π中，所述控制軸Π上位于偏心軸段Π兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)定位環(huán)，定位環(huán)上設(shè)置有定位孔，左旋固定環(huán)和右旋固定環(huán)分別與定位孔連接。保證機(jī)構(gòu)在運(yùn)作過程中沒有空隙的產(chǎn)生以及擺動凸輪在擺動后能回到工作位置，在工作時(shí)，凸輪π的桃尖段驅(qū)動控制臂帶動擺動凸輪的擺動拉動回位彈簧的拐腳，同時(shí)回形彎折部處于固定狀態(tài)，使彈簧緊縮，并在凸輪Π桃尖段轉(zhuǎn)過后回復(fù)至缺省狀態(tài)，同時(shí)將擺動凸輪拉回原位，使控制臂π的輸入桿Π和輸出桿Π與凸輪Π及擺動凸輪的主輸入端始終貼合在一起。在調(diào)節(jié)升程時(shí)，由于控制臂的位姿會隨控制軸的轉(zhuǎn)動改變，回位彈簧也會拉動擺動凸輪使控制臂Π的輸入桿Π和輸出桿Π與凸輪Π及擺動凸輪的輸入端始終貼合在一起。
[0018]優(yōu)選的，所述控制臂Π的輸入桿Π和兩個(gè)輸出桿Π外端都開設(shè)有銷孔Π，輸入桿Π相比兩個(gè)輸出桿Π需要承受更大的載荷，故設(shè)計(jì)的相對更寬，在輸入桿Π上的銷孔Π中設(shè)有較長的主銷軸并裝有主滾子，在兩個(gè)輸出桿Π上的銷孔Π中設(shè)有較短的副銷軸并裝有副滾子，主、副銷軸和主、副滾子之間設(shè)置滾針，輸入桿π通過主滾子與凸輪Π相抵，兩個(gè)輸出桿Π通過副滾子分別與兩個(gè)搖臂Π相抵，減少連接件之間的摩擦損失，使機(jī)構(gòu)能夠順暢的工作。
[0019]優(yōu)選的，所述兩個(gè)擺動凸輪遠(yuǎn)離凸輪Π—側(cè)各設(shè)有一個(gè)長止推襯套，靠近凸輪Π一側(cè)各設(shè)有一個(gè)短止推襯套，左旋回位彈簧和右旋回位彈簧套裝在長止推襯套外，長、短止推襯套以間隙配合的方式安裝在凸輪軸Π上以保證擺動凸輪不會沿凸輪軸Π軸向發(fā)生移動;所述凸輪Π包括基圓段和凸輪桃尖Π，凸輪形線經(jīng)特殊設(shè)計(jì)具有滿足氣門開合的要求，基圓段兩側(cè)分別設(shè)有一圈凸臺Π，軸向止推以及減少與短止推襯套之間的摩擦;所述擺動凸輪的輸入端和輸出端與主體連接部分設(shè)置為肋板Π結(jié)構(gòu)，減少零件質(zhì)量并增加強(qiáng)度;所述控制臂Π的輸入桿Π外端與凸輪Π接觸部位設(shè)有凹槽Π，用于加寬兩側(cè)寬度，控制臂Π內(nèi)側(cè)開有油槽和油孔Π，使發(fā)動機(jī)油霧能進(jìn)入控制臂Π內(nèi)側(cè)進(jìn)行潤滑。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，成本低，裝配緊湊，占用發(fā)動機(jī)空間小，零部件多為標(biāo)準(zhǔn)件和對稱件，加工與裝配均比較簡便，可以在范圍內(nèi)連續(xù)地改變氣門的升程，調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)過程流暢，可以顯著地提升內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率和燃油經(jīng)濟(jì)性，改善排放情況，控制簡單快捷，只需要調(diào)節(jié)控制軸的轉(zhuǎn)角即可完成發(fā)動機(jī)氣門升程的調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式一的工作原理圖。
[0022]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是圖2的側(cè)視圖。
[0024]圖4是圖2的結(jié)構(gòu)爆炸圖(未顯示搖臂)。
[0025]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中凸輪軸I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中凸輪I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中擺動凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中主擺動凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中副擺動凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖11是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中控制軸I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖12是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中控制臂I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖13是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖14是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中滾子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖15是本實(shí)用新型實(shí)施方式一中回位彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖16是本實(shí)用新型實(shí)施方式二的工作原理圖。
[0037]圖17是本實(shí)用新型實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖18是圖17的側(cè)視圖。
[0039]圖19是圖17的結(jié)構(gòu)爆炸圖(未顯示搖臂)。
[0040]圖20是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中凸輪軸Π的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖21是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中凸輪Π的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖22是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中擺動凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖23是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中長止推襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖24是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中短止推襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖25是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中控制軸Π的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖26是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中控制臂Π的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖27是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中主銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖28是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中主滾子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖29是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中副銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖30是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中副滾子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖31是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中左旋回位彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖32是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中右旋回位彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]圖33是本實(shí)用新型實(shí)施方式二中定位環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖中:1.1、凸輪軸I;2.1、凸輪I; 2.1a、凸輪桃尖I; 2.1b、凸臺I ;3.1、擺動凸輪軸；
4.1、王擺動凸輪;4.la、王輸入2而；4.lb、王輸出2而；4.1c、擴(kuò)展段;4.1cU孔I ；4.1e、肋板I ；
5.1、副擺動凸輪;5.1a、端部;5.1b、副輸出端;5.1c、肋板;5.ld、孔;6.1、襯套;7.1、控制軸1;7.1&、偏心軸段1;8.1、控制臂1;8.1&、輸入桿1;8.113、銷孔1;8.1(3、凹槽1;8.1(1、輸出桿1;
8.le、延伸段；8.1f、油孔I ;9.1、銷軸；10.1、滾子；11.1、回位彈簧；11.1a、回形彎折部；
11.1b、拐腳；12.1、搖臂 I;
[0055]2.1、凸輪軸11;2.2、凸輪11;2.2&、凸輪桃尖11;2.213、凸臺11; 3.2、擺動凸輪；
3.2a、輸入端;3.2b、輸出端;3.2c、孔Π ; 3.2d、肋板Π ; 4.2、長止推襯套;5.2、短止推襯套;
6.2、控制軸Π;6.2a、偏心軸段Π ;7.2、控制臂Π ;7.2a、輸入桿Π ;7.2b、輸出桿Π ;7.2c、銷孔Π ;7.2(1、凹槽11 ;7.26、油槽；7.2€、油孔11 ; 8.2、主銷軸；9.2、主滾子；10.2、副銷軸；
11.2、副滾子；12.2、左旋回位彈簧；12.2a、左旋固定環(huán)；12.2b、左旋拐腳；13.2、右旋回位彈簧;13.2a、右旋固定環(huán)；13.2b、右旋拐腳；14.2、定位環(huán)；14.2a、定位孔;15.2、搖臂Π。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面通過【具體實(shí)施方式】和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0057]實(shí)施方式一:如圖2-15所示，一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸11.1、凸輪12.1、控制軸17.1和搖臂Π2.1，凸輪軸Il.1上位于凸輪12.1—側(cè)空套有擺動凸輪軸3.1，主擺動凸輪4.1和副擺動凸輪5.1設(shè)于擺動凸輪軸3.1上，主擺動凸輪4.1上設(shè)有主輸入端4.1a和主輸出端4.1b，副擺動凸輪5.1上與主輸出端4.1b同一水平位置設(shè)有副輸出端
5.1b;控制軸17.1上設(shè)置偏心軸段17.1a，偏心軸段17.1a上設(shè)有控制臂18.1，控制臂18.1上設(shè)有輸入桿18.1a和輸出桿18.1d;凸輪12.1與控制臂18.1的輸入桿18.1a外端相抵，輸出桿18.1d外端與主擺動凸輪4.1的主輸入端4.1a相抵，主輸出端4.1b與搖臂112.1相抵，副輸出端5.1b與另一個(gè)搖臂112.1相抵。
[0058]結(jié)合圖8，圖9及圖15所示，副擺動凸輪5.1上與主輸入端4.1a同一水平位置設(shè)有端部5.1a，主輸入端4.1a和端部5.1a上同一水平位置分別設(shè)有孔14.1d和孔5.ld，主擺動凸輪4.1和副擺動凸輪5.1之間設(shè)有回位彈簧11.1，回位彈簧11.1左右對稱，兩端設(shè)有拐腳11.1b且分別插入孔14.1d和孔5.1d中，中間設(shè)為回形彎折部11.1a并卡于缸蓋的預(yù)設(shè)置。
[0059]結(jié)合圖12，圖13及圖14所示，控制臂18.1的輸入桿18.1a和輸出桿18.1d外端都開設(shè)有銷孔18.1b，在銷孔18.1b中設(shè)有銷軸9.1并裝有滾子10.1，輸入桿18.1a和輸出桿18.1d通過滾子10.1分別與凸輪12.1及主輸入端4.1a相抵。
[0060]結(jié)合圖5，圖6，圖7及圖10所示，擺動凸輪軸3.1內(nèi)套有兩個(gè)襯套6.1，襯套6.1以間隙的方式套在凸輪軸I1.1上；凸輪12.1包括基圓段和凸輪桃尖12.la，基圓段上靠近擺動凸輪軸3.1—側(cè)設(shè)有一圈凸臺12.lb。
[0061]其中，結(jié)合圖8，圖9及圖12所示，主擺動凸輪4.1的主輸入端4.1a—側(cè)設(shè)有表面與主輸入端4.1a端面齊平的擴(kuò)展段4.1c,主輸入端4.1a和主輸出端4.1b與主擺動凸輪4.1主體連接部分設(shè)置為肋板14.1e結(jié)構(gòu);副擺動凸輪5.1的副輸出端5.1b與主體連接部分設(shè)置為肋板5.1c結(jié)構(gòu);控制臂18.1的輸出桿18.1d外端與主輸入端4.1a接觸部位設(shè)有凹槽18.1c，輸入桿18.1a和輸出桿18.1d與控制臂18.1主體連接部分分別向兩側(cè)凸出形成延伸段8.le，控制臂18.1內(nèi)側(cè)開有油孔18.1f。
[0062]實(shí)施方式一的工作原理為:結(jié)合圖1所示，機(jī)構(gòu)運(yùn)動由凸輪軸I1.1旋轉(zhuǎn)帶動凸輪I2.1旋轉(zhuǎn)開始傳遞，凸輪12.1驅(qū)動與之貼合的控制臂18.1輸入桿18.1a擺動并使整個(gè)控制臂18.1繞其旋轉(zhuǎn)中心擺動，控制臂18.1輸出桿18.1d也隨控制臂18.1擺動，并推動與之接觸的主擺動凸輪4.1的主輸入端4.1a并帶動整個(gè)主擺動凸輪4.1擺動，副擺動凸輪5.1同步運(yùn)動，最后主輸出端4.1b和副輸出端5.1b的擺動驅(qū)動與之接觸的氣門搖臂112.1滾子，使其擺動并最終達(dá)到開啟與關(guān)閉氣門的目的。
[0063]當(dāng)需要調(diào)整氣門升程時(shí)，通過使控制軸17.1的偏心軸段17.1a繞轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，改變偏心軸段17.1a的幾何中心的位置，即改變了控制臂18.1在工作擺動時(shí)的擺動中心的位置，從而改變了其輸入桿18.1a和輸出桿18.1d與凸輪12.1和主擺動凸輪4.1的主輸入端
4.1a接觸的位置，等效于改變了整個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)的桿長比例，從而改變了主擺動凸輪4.1及副擺動凸輪5.1擺動的角度范圍，最終改變氣門搖臂112.1滾子擺動的角度，從而調(diào)整氣門升程。
[0064]實(shí)施方式二:如圖17-33所示，一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸Π
1.2、凸輪Π 2.2、控制軸Π 6.2和搖臂Π 15.2，兩個(gè)擺動凸輪3.2以凸輪Π 2.2為中心左右對稱并以間隙配合的方式設(shè)于凸輪軸Π 1.2上，擺動凸輪3.2上設(shè)有輸入端3.2a和輸出端3.2b；控制軸Π 6.2上設(shè)置偏心軸段Π 6.2a，偏心軸段Π 6.2a上設(shè)有控制臂Π 7.2，控制臂Π
7.2上設(shè)有輸入桿Π 7.2a和兩個(gè)輸出桿Π 7.2b;凸輪Π 2.2與控制臂Π 7.2的輸入桿Π 7.2a外端相抵，兩個(gè)輸出桿Π 7.2b外端分別與兩個(gè)擺動凸輪3.2的輸入端3.2a相抵，兩個(gè)輸出端3.2b分別與兩個(gè)搖臂Π 15.2相抵。
[0065]結(jié)合圖22，圖25及圖31-33所示，兩個(gè)擺動凸輪3.2的輸入端3.2a上同一水平位置設(shè)有孔Π 3.2c，兩個(gè)擺動凸輪3.2外側(cè)分別設(shè)有不同旋轉(zhuǎn)方向的左旋回位彈簧12.2和右旋回位彈簧13.2，左旋回位彈簧12.2兩端設(shè)為左旋固定環(huán)12.2a和左旋拐腳12.2b，右旋回位彈簧13.2兩端設(shè)為右旋固定環(huán)13.2a和右旋拐腳13.2b，左旋拐腳12.2b和右旋拐腳13.2b分別插入兩個(gè)擺動凸輪3.2輸入端3.2a的孔Π 3.2c中，控制軸Π 6.2上位于偏心軸段Π 6.2a兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)定位環(huán)14.2，定位環(huán)14.2上設(shè)置有定位孔14.2a，左旋固定環(huán)12.2a和右旋固定環(huán)13.2a分別與定位孔14.2a連接。
[0066]結(jié)合圖26-30所示，控制臂Π 7.2的輸入桿Π 7.2a和兩個(gè)輸出桿Π 7.2b外端都開設(shè)有銷孔Π 7.2c，在輸入桿Π 7.2a上的銷孔Π 7.2c中設(shè)有較長的主銷軸8.2并裝有主滾子9.2，在兩個(gè)輸出桿Π 7.2b上的銷孔Π 7.2c中設(shè)有較短的副銷軸10.2并裝有副滾子11.2，輸入桿Π 7.2a通過主滾子9.2與凸輪Π 2.2相抵，兩個(gè)輸出桿Π 7.2b通過副滾子11.2分別與兩個(gè)搖臂Π 15.2相抵。
[0067]結(jié)合圖21，圖23及圖24所示，兩個(gè)擺動凸輪3.2遠(yuǎn)離凸輪Π 2.2—側(cè)各設(shè)有一個(gè)長止推襯套4.2，靠近凸輪Π 2.2—側(cè)各設(shè)有一個(gè)短止推襯套5.2，左旋回位彈簧12.2和右旋回位彈簧13.2套裝在長止推襯套4.2外；凸輪Π 2.2包括基圓段和凸輪桃尖Π 2.2a，基圓段兩側(cè)分別設(shè)有一圈凸臺II2.2b。
[0068]其中，結(jié)合圖22及圖26所示，擺動凸輪3.2的輸入端3.2a和輸出端3.2b與主體連接部分設(shè)置為肋板Π 3.2d結(jié)構(gòu);控制臂Π 7.2的輸入桿Π 7.2a外端與凸輪Π 2.2接觸部位設(shè)有凹槽Π 7.2d，控制臂Π 7.2內(nèi)側(cè)開有油槽7.2e和油孔Π 7.2f。
[0069]實(shí)施方式二的工作原理為:結(jié)合圖16所示，機(jī)構(gòu)運(yùn)動由凸輪軸Π1.2旋轉(zhuǎn)帶動凸輪Π 2.2旋轉(zhuǎn)開始傳遞，凸輪Π 2.2驅(qū)動與之貼合的控制臂Π 7.2輸入桿Π 7.2a擺動并使整個(gè)控制臂Π 7.2繞其旋轉(zhuǎn)中心擺動，控制臂Π 7.2的兩個(gè)輸出桿Π 7.2b也隨控制臂Π 7.2擺動，并推動與之接觸的兩個(gè)擺動凸輪3.2的輸入端3.2a并帶動整個(gè)擺動凸輪3.2擺動，最后兩個(gè)輸出端3.2b的擺動驅(qū)動與之接觸的兩個(gè)氣門搖臂Π 15.2滾子，使其擺動并最終達(dá)到開啟與關(guān)閉氣門的目的。
[0070]當(dāng)需要調(diào)整氣門升程時(shí)，通過使控制軸Π6.2的偏心軸段Π 6.2a繞轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，改變偏心軸段Π 6.2a的幾何中心的位置，即改變了控制臂Π 7.2在工作擺動時(shí)的擺動中心的位置，從而改變了其輸入桿Π 7.2a和輸出桿Π 7.2b與凸輪Π 2.2和擺動凸輪3.2的輸入端
3.2a接觸的位置，等效于改變了整個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)的桿長比例，從而改變了擺動凸輪3.2擺動的角度范圍，最終改變氣門搖臂Π 15.2滾子擺動的角度，從而調(diào)整氣門升程。
[0071]在上述兩種實(shí)施方式中，所示結(jié)構(gòu)為一個(gè)氣缸內(nèi)的機(jī)構(gòu)，多個(gè)發(fā)動機(jī)氣缸只需將凸輪軸及控制軸延長伸入其他氣缸并重復(fù)機(jī)構(gòu)即可，同時(shí)，機(jī)構(gòu)中凸輪及擺動凸輪的輸入、輸出端，表面均經(jīng)過特殊的型線設(shè)計(jì)，以滿足機(jī)構(gòu)運(yùn)動流暢。
[0072]以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，本實(shí)用新型可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，包括缸蓋中的凸輪軸和搖臂，凸輪軸上設(shè)有凸輪，其特征在于:所述凸輪軸上設(shè)有擺動凸輪，擺動凸輪上設(shè)有輸入端和輸出端，設(shè)有控制軸與凸輪軸相互平行，控制軸上設(shè)置偏心軸段，偏心軸段處設(shè)有控制臂，控制臂上設(shè)有輸入桿和輸出桿，設(shè)有回復(fù)裝置，使控制臂的輸入桿始終與凸輪相抵，輸出桿始終與擺動凸輪的輸入端相抵，擺動凸輪的輸出端始終與搖臂相抵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪軸、凸輪和搖臂分別設(shè)為凸輪軸1(1.1)、凸輪1(2.1)和搖臂1(12.1)，凸輪軸1(1.1)上位于凸輪1(2.1)—側(cè)空套有擺動凸輪軸(3.1)，所述擺動凸輪包括主擺動凸輪(4.1)和副擺動凸輪(5.1)，主擺動凸輪(4.1)和副擺動凸輪(5.1)設(shè)于擺動凸輪軸(3.1)上，主擺動凸輪(4.1)上設(shè)有主輸入端(4.1a)和主輸出端(4.1b)，副擺動凸輪(5.1)上與主輸出端(4.1b)同一水平位置設(shè)有副輸出端(5.1b); 所述控制軸、偏心軸段和控制臂分別設(shè)為控制軸1(7.1)、偏心軸段1(7.1a)和控制臂I(8.1)，控制臂1(8.1)上設(shè)有輸入桿1(8.1a)和輸出桿1(8.1d); 所述凸輪1(2.1)與控制臂1(8.1)的輸入桿1(8.1a)外端相抵，輸出桿1(8.1d)外端與主擺動凸輪(4.1)的主輸入端(4.1a)相抵，主輸出端(4.1b)與搖臂1(12.1)相抵，副輸出端(5.1b)與另一個(gè)搖臂I(12.1)相抵。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述副擺動凸輪(5.1)上與主輸入端(4.1a)同一水平位置設(shè)有端部(5.1a)，主輸入端(4.1a)和端部(5.1a)上同一水平位置分別設(shè)有孔1(4.1d)和孔(5.1d)，主擺動凸輪(4.1)和副擺動凸輪(5.1)之間設(shè)有回位彈簧(11.1)，回位彈簧(11.1)左右對稱，兩端設(shè)有拐腳(11.1b)且分別插入孔1(4.1d)和孔(5.1d)中，中間設(shè)為回形彎折部(11.1a)并卡于缸蓋的預(yù)設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述控制臂I(8.1)的輸入桿1(8.1a)和輸出桿1(8.1d)外端都開設(shè)有銷孔1(8.1b)，在銷孔1(8.1b)中設(shè)有銷軸(9.1)并裝有滾子(10.1)，輸入桿1(8.1a)和輸出桿1(8.1d)通過滾子(10.1)分別與凸輪I(2.1)及主輸入端(4.1a)相抵。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述擺動凸輪軸(3.1)內(nèi)套有兩個(gè)襯套(6.1)，襯套(6.1)以間隙的方式套在凸輪軸1(1.1)上； 所述凸輪1(2.1)包括基圓段和凸輪桃尖1(2.la)，基圓段上靠近擺動凸輪軸(3.1)—側(cè)設(shè)有一圈凸臺1(2.lb)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述主擺動凸輪(4.1)的主輸入端(4.1a)—側(cè)設(shè)有表面與主輸入端(4.1a)端面齊平的擴(kuò)展段(4.1c)，主輸入端(4.1a)和主輸出端(4.1b)與主擺動凸輪(4.1)主體連接部分設(shè)置為肋板I(4.1e)結(jié)構(gòu)； 所述副擺動凸輪(5.1)的副輸出端(5.1b)與主體連接部分設(shè)置為肋板(5.1c)結(jié)構(gòu)； 所述控制臂I (8.1)的輸出桿1(8.1d)外端與主輸入端(4.1a)接觸部位設(shè)有凹槽I(8.1c)，輸入桿1(8.1a)和輸出桿1(8.1d)與控制臂1(8.1)主體連接部分分別向兩側(cè)凸出形成延伸段(8.1e)，控制臂1(8.1)內(nèi)側(cè)開有油孔1(8.1f)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪軸、凸輪和搖臂分別設(shè)為凸輪軸Π (1.2)、凸輪Π (2.2)和搖臂Π (15.2)，所述擺動凸輪設(shè)為兩個(gè)擺動凸輪(3.2)，以凸輪Π (2.2)為中心左右對稱并以間隙配合的方式設(shè)于凸輪軸Π(1.2)上，擺動凸輪(3.2)上設(shè)有輸入端(3.2a)和輸出端(3.2b); 所述控制軸、偏心軸段和控制臂分別設(shè)為控制軸Π (6.2)、偏心軸段Π (6.2a)和控制臂Π (7.2)，控制臂Π (7.2)上設(shè)有輸入桿Π (7.2a)和兩個(gè)輸出桿Π (7.2b); 所述凸輪Π (2.2)與控制臂Π (7.2)的輸入桿Π (7.2a)外端相抵，兩個(gè)輸出桿Π (7.2b)外端分別與兩個(gè)擺動凸輪(3.2)的輸入端(3.2a)相抵，兩個(gè)輸出端(3.2b)分別與兩個(gè)搖臂Π( 15.2)相抵。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述兩個(gè)擺動凸輪(3.2)的輸入端(3.2a)上同一水平位置設(shè)有孔Π (3.2c)，兩個(gè)擺動凸輪(3.2)外側(cè)分別設(shè)有不同旋轉(zhuǎn)方向的左旋回位彈簧(12.2)和右旋回位彈簧(13.2)，左旋回位彈簧(12.2)兩端設(shè)為左旋固定環(huán)(12.2a)和左旋拐腳(12.2b)，右旋回位彈簧(13.2)兩端設(shè)為右旋固定環(huán)(13.2a)和右旋拐腳(13.2b)，左旋拐腳(12.2b)和右旋拐腳(13.2b)分別插入兩個(gè)擺動凸輪(3.2)輸入端(3.2a)的孔Π (3.2c)中，所述控制軸Π (6.2)上位于偏心軸段Π (6.2a)兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)定位環(huán)(14.2)，定位環(huán)(14.2)上設(shè)置有定位孔(14.2a)，左旋固定環(huán)(12.2a)和右旋固定環(huán)(13.2a)分別與定位孔(14.2a)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述控制臂Π(7.2 )的輸入桿Π (7.2a)和兩個(gè)輸出桿Π (7.2b)外端都開設(shè)有銷孔Π (7.2c )，在輸入桿Π(7.2a)上的銷孔Π (7.2c)中設(shè)有較長的主銷軸(8.2)并裝有主滾子(9.2)，在兩個(gè)輸出桿Π(7.2b)上的銷孔Π (7.2c)中設(shè)有較短的副銷軸(10.2)并裝有副滾子(I 1.2)，輸入桿Π(7.2a)通過主滾子(9.2)與凸輪Π (2.2)相抵，兩個(gè)輸出桿Π (7.2b)通過副滾子(11.2)分別與兩個(gè)搖臂Π( 15.2)相抵。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可連續(xù)改變氣門升程的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述兩個(gè)擺動凸輪(3.2)遠(yuǎn)離凸輪Π (2.2)—側(cè)各設(shè)有一個(gè)長止推襯套(4.2)，靠近凸輪Π (2.2)—側(cè)各設(shè)有一個(gè)短止推襯套(5.2)，左旋回位彈簧(12.2)和右旋回位彈簧(13.2)套裝在長止推襯套(4.2)外； 所述凸輪Π (2.2)包括基圓段和凸輪桃尖Π (2.2a)，基圓段兩側(cè)分別設(shè)有一圈凸臺Π(2.2b)； 所述擺動凸輪(3.2)的輸入端(3.2a)和輸出端(3.2b)與主體連接部分設(shè)置為肋板Π(3.2d)結(jié)構(gòu)； 所述控制臂Π (7.2)的輸入桿Π (7.2a)外端與凸輪Π (2.2)接觸部位設(shè)有凹槽Π(7.2(1)，控制臂11(7.2)內(nèi)側(cè)開有油槽(7.26)和油孔11(7.20。
【文檔編號】F01L13/00GK205422865SQ201620274936
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月2日
【發(fā)明人】徐納, 任海軍
【申請人】杭州新坐標(biāo)科技股份有限公司