專利名稱：驅(qū)動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動裝置，特別是一種用于內(nèi)燃機進排氣閥開啟關閉的驅(qū)動裝 置，尤其是用于摩托車以及微型汽車內(nèi)燃機進排氣閥開啟關閉的驅(qū)動裝置。
背景技術：
歐洲專利EP 1672183A1公開了一種用于強制控制閥門裝置的搖臂。其中，搖臂的 一端與一個調(diào)整裝置相連接，該調(diào)整裝置的一部分可以向外伸出從而調(diào)整搖臂的這個端部 的位置。在搖臂的中部設有一個搖臂滾輪，該滾輪的軸通過一個連接件與包覆在凸輪外圓 周上的滾輪的支承軸相連接。但是這種強制控制裝置對于閥門的開啟行程的調(diào)整是受到限 制的，即不能大幅度的調(diào)整閥的行程。同時，這種裝置也不能對閥的開閉相位進行調(diào)整。日本特開平5-98913中公開了一種用于控制內(nèi)燃機進排氣閥的裝置。其中包括一 根搖臂，搖臂的一端與進排氣閥頂桿的一端相連，而另一端與一個液壓作用缸的活塞桿連 接。搖臂的中部也設有一個滾輪。這種裝置的不足在于其對進排氣閥開閉相位和行程的調(diào) 節(jié)只能通過凸輪外圓周表面上各點的曲率半徑的變化實現(xiàn)，由此導致調(diào)節(jié)幅度受到限制。日本特開平9-21305中公開了一種用于控制內(nèi)燃機進排氣閥的裝置。其中也是采 用了搖臂并在搖臂的中部設置滾輪。但是，這種裝置的缺點與上述現(xiàn)有技術中的缺點是一 樣的，都是不能對進排氣閥的開閉相位和行程做較大的調(diào)整，也不能對其進行精確的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動裝置，以便對內(nèi)燃機氣缸進排氣閥的開閉相位和 開啟行程提供更精確、形成更大的調(diào)整。這種驅(qū)動裝置尤其適用于設置在摩托車等小型發(fā) 動機狹小氣門室的空間中，對其進氣閥的開閉相位和開關行程提供更精確、形成更大的調(diào) 整。特別是可以在進排氣凸輪軸同軸安裝的配氣機構中實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)進排氣閥的開關相位 和開啟行程的功能。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種驅(qū)動裝置，包括凸輪，由凸輪驅(qū)動并支 承在支承軸上的搖臂，還包括用于調(diào)整搖臂位置的致動機構。根據(jù)本發(fā)明，所述致動機構包括至少一根連桿，其一端通過支承銷軸與搖臂的中 部鉸接連接；曲柄，所述連桿的另一端與曲柄鉸接連接，所述曲柄的另一端鉸接支承在支承 銷軸；導向支承件，導向支承件具有一個工作曲面；所述連桿與所述搖臂相互鉸接連接的 部分可移動地支承在導向支承件上。所述搖臂包括第一工作曲面和第二工作曲面，所述第一工作曲面抵靠在凸輪的外 表面上，所述第二工作曲面可滑動地抵靠在導向支承件的工作曲面上。搖臂還包括滾輪，所述滾輪可轉(zhuǎn)動地支承在支承銷軸上并且可以在導向支承件的 工作曲面滾動。所述導向支承件的工作曲面是一個向內(nèi)凹陷的曲面，所述凹陷的曲面位于一條凹 槽中，從而使得搖臂或滾輪可以在所述凹槽中移動。
凸輪相對于搖臂設置在與進排氣閥相同的一側(cè)，導向支承件相對于搖臂設置在與 進排氣閥相反的一側(cè)。由于根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置通過致動機構增加了對內(nèi)燃機氣缸進排氣閥的開啟 行程的調(diào)節(jié)，因此與現(xiàn)有技術中沒有致動機構的驅(qū)動裝置相比具有對進排氣閥開啟調(diào)節(jié)能 力更大；由于閥門的行程是由凸輪的升程和搖臂的結構參數(shù)杠桿比(L2/L1)決定的，所以 可以通過調(diào)整凸輪升程曲線參數(shù)、搖臂結構參數(shù)達到改變閥門升程特性的目的。另外，由于 采用了搖臂中部通過工作曲面或滾輪與導向支承件上的導向面相互配合運動的工作方式， 可以對內(nèi)燃機進排氣閥的開關相位和開啟行程進行精準、大幅度的調(diào)整和控制。更重要的 是，導向支承件的導向面是曲面，通過對該曲面上各點的曲率半徑的調(diào)整和設定，可以達到 對進排氣閥的開閉相位和開啟行程做靈活多變的調(diào)整的效果。這是現(xiàn)有技術所不能的。由于根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置將導向支承件安裝在相對于搖臂與閥門和凸輪軸相 反的一側(cè)，因此，凸輪軸和閥門相對于搖臂位于同一側(cè)的發(fā)動機以及只有一根凸輪軸(進 排氣凸輪軸為一體)的發(fā)動機，也能在不改動配氣系統(tǒng)布局的情況下，使用本發(fā)明，從而實 現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)閥門開關相位和開啟行程的功能，而不會增大驅(qū)動裝置的體積。由于使用本發(fā)明時可以基本沿用發(fā)動機的現(xiàn)有結構，對發(fā)動機的結構改動較小， 所以在利用本發(fā)明對發(fā)動機進行改造時花費的成本較小。由于本發(fā)明的結構方案相對于本類發(fā)動機的現(xiàn)有結構，只增加了一個導向支承件 和用于驅(qū)動搖臂運動以達到調(diào)節(jié)閥門開關相位和升程的曲柄和連桿，并不需要增加大的結 構空間，不會導致結構龐大，所以本發(fā)明能夠應用于只具有比較小的發(fā)動機空間的小型發(fā) 動機，如摩托車和微型汽車的發(fā)動機。由于本發(fā)明增加的致動機構即導向支承件、曲柄和連桿都不參與閥門系統(tǒng)的往復 運動和凸輪軸旋轉(zhuǎn)運動，因此不會增加閥門系統(tǒng)的運動慣量和凸輪軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，這 樣，即使增加了本系統(tǒng)，也不會致使閥門系統(tǒng)的運動慣量和凸輪軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量增加從 而導致閥門的飛脫和反跳，并且不會增加正時輪系的負擔。因此，使用本發(fā)明，無需更改發(fā) 動機閥門系統(tǒng)、凸輪軸系統(tǒng)和正時輪系現(xiàn)有設計參數(shù)，從而可以節(jié)約開發(fā)成本。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，將致動機構中的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動，其有點和 效果是非常明顯的。滾動摩擦使得整個驅(qū)動裝置的運動更加靈活順暢，從而提高了裝置的 工作可靠性和穩(wěn)定性。同時，還降低了能量消耗。根據(jù)本發(fā)明的裝置將凸輪設置在內(nèi)燃機燃燒室氣門閥桿一側(cè)，而導向支承件與之 相對設置。在這種設置中，導向支承件與氣缸閥桿相對設置，而凸輪則設置于氣缸閥桿一 側(cè)，這樣的設置充分適應了摩托車等小型發(fā)動機體積小，安裝空間小的特點。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置驅(qū)動內(nèi)燃機氣缸閥桿處于開啟工作狀態(tài)的示 意圖；圖2為表示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置處于中置工作狀態(tài)的示意圖；圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置處于后置工作狀態(tài)的示意圖；圖4為表示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置處于前置工作狀態(tài)的示意圖。本發(fā)明中所述的前置或后置狀態(tài)是針對凸輪軸的轉(zhuǎn)動方向而言，各附圖中箭頭表示凸輪軸的轉(zhuǎn)動方向。
具體實施例方式圖1示意性表示了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置的一個實施例。這種驅(qū)動裝置尤其是用 于驅(qū)動內(nèi)燃機氣缸閥桿的運動。在這個實施例中，所述的內(nèi)燃機氣缸尤其是指摩托車的內(nèi) 燃機氣缸。這種氣缸的特點是結構緊湊、安裝空間小。如圖1所示，在本實施例中，驅(qū)動裝置具有一個凸輪1，凸輪1安裝在凸輪驅(qū)動軸 14上。通過其他動力裝置驅(qū)動凸輪驅(qū)動軸14，從而帶動凸輪1轉(zhuǎn)動。圖中沒有示出上述動 力裝置。與凸輪1配合工作的是一根搖臂3。在本實施例中，搖臂3是一個條形的板狀件。 搖臂3在圖中的水平方向上延伸比較長，而在豎直方向上比較窄。如圖中所示，搖臂3的下側(cè)基本上是平直的，其左側(cè)端部具有向下突出的第一工 作曲面8。該工作曲面8在側(cè)視圖中為一條曲線。這條曲線的曲率半徑可以根據(jù)具體的發(fā) 動機設計確定。第一工作曲面8主要是與凸輪1的外表面相互接觸，并在被驅(qū)動的內(nèi)燃機 氣缸閥桿15的復位彈簧16的作用下緊緊地抵靠在凸輪1上。如圖1所示，在搖臂3的另一側(cè)(圖中的上側(cè))上設有第二工作曲面9。第一和第 二工作曲面8、9的曲率半徑根據(jù)與之配合的凸輪1的工作曲面以及導向支承件8的導向面 的曲率半徑均根據(jù)所需控制的內(nèi)燃機氣缸閥桿的行程變化。從圖中可以看出，整個搖臂3支承在支承銷軸7上。而支承銷軸7本身可以隨著 搖臂3 —起在圖中的左右方向上移動。如圖1所示，搖臂3在圖中的右端抵靠在內(nèi)燃機氣缸閥桿15的端部，搖臂3的第 二工作曲面9壓靠在導向支承件5的導向面10上，而搖臂3的第一工作曲面12抵靠在凸 輪1的外圓周表面上。通過圖中所示的內(nèi)燃機氣缸閥桿15的復位彈簧16，將搖臂3壓向凸 輪1。由此，使得凸輪1與搖臂3在任何情況下均相互壓緊并傳遞驅(qū)動力，即在凸輪1轉(zhuǎn)動 時，通過搖臂3上的第一工作曲面8使得搖臂3跟隨凸輪1的轉(zhuǎn)動而擺動。搖臂3具有一定厚度，以便滿足傳遞凸輪1所施加的動力所需的強度。搖臂3上 的第一工作曲面8、第二工作曲面9以及與內(nèi)燃機氣缸閥桿15相配合的端部均具備傳遞所 需動力必須的強度和硬度。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置還包括一個整體上用附圖標號2表示的致動 機構。該致動機構2主要包括一根連桿6、一根曲柄4和一個導向支承件5。如圖1所示，曲柄4在圖中的左側(cè)的一端通過連接銷軸17與曲柄4鉸接連接。曲 柄4由支承銷軸13可轉(zhuǎn)動地支承，其中，支承銷軸13固定支承在發(fā)動機上或其他類似物 上。在本實施例中，采用了曲柄4的結構，這只是一種具體實施方式
。根據(jù)本發(fā)明，也 可以采用諸如偏心輪等裝置來完成曲柄4的功能。如圖1所示，導向支承件5設置在圖中的上方位置。也就是說，根據(jù)本發(fā)明，導向 支承件5設置在摩托車內(nèi)燃機的氣門閥桿15之上，與之相對地設置。在本實施例中，導向 支承件5的工作曲面10向下，面對搖臂3的第二工作曲面9。從圖1中還可以看出，凸輪1與氣缸閥桿15基本上是并排設置。這種將導向支承件5設置于搖臂3之上且凸輪1與氣缸閥桿15并排設置的結構，滿足了摩托車氣缸安裝空 間狹小的要求。如圖1所示，連桿6的另一端，即如圖所示的右端經(jīng)支承銷軸7鉸接連接在搖臂3 上。如圖所示，當曲柄4沿圖中逆時針方向擺動時，搖臂3的第一工作曲面8與凸輪1的外 表面相接觸的點位于圖中垂直線的左側(cè)形成一個角度A，從而形成進排氣閥開關相位的前 置。這種擺動便帶動連桿6 —起向圖中左側(cè)移動，從而帶動搖臂3運動，最終使搖臂3沿圖 中所示向左方向運動。與此同時，搖臂3的第二工作曲面9沿著導向支承件5的工作曲面10移動，到達 圖中所示D點。如圖2所示，曲柄4沿順時針方向擺動時，從而使得搖臂3的第一工作曲面8與凸 輪1的接觸點正好位于鉛垂線上。此時，處于中置位置狀態(tài)。與此同時，搖臂3的第二工作曲面9沿著導向支承件5的工作曲面10移動，到達 圖中所示E點。如圖3所示，曲柄4順時針方向再擺動時，此時，搖臂3第一工作曲面8與凸輪1 的接觸點位于圖中鉛垂線的右側(cè)形成一個角度B，從而使進排氣閥開關相位后置。與此同時，搖臂3的第二工作曲面9沿著導向支承件5的工作曲面10移動，到達 圖中所示F點。在搖臂3沿圖中左右方向運動時，其位于圖1中的左側(cè)第一工作曲面8與凸輪1 的工作表面配合工作；而其第二工作曲面9則在導向支承件5的工作曲面10的約束下沿著 該曲面運動。因此，搖臂3的右端(即與內(nèi)燃機氣缸閥桿15的上端相接觸的端部)的運動 軌跡由凸輪1的工作表面形狀、搖臂3第一工作曲面形狀和導向支承件5的工作曲面10的 形狀一起確定。由此構成對內(nèi)燃機氣缸閥桿15開閉相位的調(diào)節(jié)。在本實施例中，導向支承件5是一個獨立的零件，當然該零件也可以是所屬氣缸 邊緣上的一部分。只要能夠為搖臂3的中部提供支承即可。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置處于前置的工作狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的中置、前置和后置狀態(tài)都是對內(nèi)燃機氣缸進排氣閥門開始開閉時間 點的調(diào)整狀態(tài)，即在不同的狀態(tài)下，將在不同的時間點開閉進排氣閥門。根據(jù)本發(fā)明的另一個特殊實施例(圖中沒有示出)，導向支承件5上設有一個凹 槽，所述導向支承件5的工作曲面10是這個凹槽的底。這樣，搖臂3嵌在這個凹槽中，且其 搖臂3的第二工作曲面9或滾輪12在這個凹槽中與導向支承件5的工作曲面10接觸。這 種實施方式的優(yōu)點在于，搖臂3或其滾輪12位于所述的凹槽中，因此在工作的過程中，更加 穩(wěn)定。
權利要求
1.一種驅(qū)動裝置，包括凸輪(1)，由凸輪(1)驅(qū)動并支承在支承軸(7)上的搖臂(3)，其 特征在于，還包括用于調(diào)整搖臂(3)位置的致動機構O)。
2.根據(jù)權利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述致動機構(2)包括至少一根連 桿(6)，其一端通過支承銷軸(7)與搖臂(3)的中部鉸接連接；曲柄G)，所述連桿(6)的另 一端與曲柄(4)鉸接連接，所述曲柄的另一端鉸接支承在支承銷軸(1 ；導向支承件 (5)，導向支承件(5)具有一個工作曲面(10)；所述連桿(6)與所述搖臂(3)相互鉸接連接 的部分可移動地支承在導向支承件( 上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述搖臂(3)包括第一工作曲面 (8)和第二工作曲面(9)，所述第一工作曲面(8)抵靠在凸輪(1)的外表面(11)上，所述第 二工作曲面(9)可滑動地抵靠在導向支承件(5)的工作曲面(10)上。
4.根據(jù)權利要求3所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，搖臂(3)還包括滾輪(12)，所述滾輪 (12)可轉(zhuǎn)動地支承在支承銷軸(7)上并且可以在導向支承件(5)的工作曲面(10)滾動。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述導向支承件(5)的工作 曲面(10)是一個向內(nèi)凹陷的曲面。
6.根據(jù)權利要求5所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述凹陷的曲面位于一條凹槽中，從 而使得搖臂C3)或滾輪(1 可以在所述凹槽中移動。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，凸輪相對于搖臂設置在與進排氣 閥相同的一側(cè)，導向支承件相對于搖臂設置在與進排氣閥相反的一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種驅(qū)動裝置，包括凸輪，由凸輪驅(qū)動并支承在支承軸上的搖臂，還包括用于調(diào)整搖臂位置的致動機構。所述致動機構包括至少一根連桿，其一端通過支承銷軸與搖臂的中部鉸接連接；曲柄，所述連桿的另一端與曲柄鉸接連接，所述曲柄的另一端鉸接支承在支承銷軸；導向支承件，導向支承件具有一個工作曲面；所述連桿與所述搖臂相互鉸接連接的部分可移動地支承在導向支承件上。由于驅(qū)動裝置通過致動機構增加了對內(nèi)燃機氣缸進排氣閥的開啟行程的調(diào)節(jié)，因此對進排氣閥開啟調(diào)節(jié)能力更大；由于閥門的行程是由凸輪的升程和搖臂的結構參數(shù)杠桿比(L2/L1)決定的，所以可以通過調(diào)整凸輪升程曲線參數(shù)、搖臂結構參數(shù)達到改變閥門升程特性。
文檔編號F01L1/30GK102061956SQ20091020345
公開日2011年5月18日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權日2009年5月21日
發(fā)明者楊魯川 申請人:楊魯川