專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置，包括凸輪 和與凸輪相配合的頂桿機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
曰本特開(kāi)平9-296714中7>開(kāi)了一種升程可變閥門(mén)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu) 包括一個(gè)立體凸輪，由該凸輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥裝置。用于 驅(qū)動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)排氣閥。這個(gè)立體凸輪與 一 個(gè)隨動(dòng)接觸部件接觸， 并在這個(gè)隨動(dòng)接觸部件上滑動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是所需安裝空間大， 而且與凸輪配合工作的部件是一個(gè)平面，這種平面不能參與調(diào)節(jié)內(nèi) 燃機(jī)進(jìn)排氣閥的行程。除此之外，凸輪與隨動(dòng)接觸部件之間是滑動(dòng) 摩擦，因此摩擦阻力大。
日本特平開(kāi)10 - 18823中公開(kāi)了一種升程可變閥門(mén)機(jī)構(gòu)，其中也 采用一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)氣閥桿。與凸輪配合工作的表面是 一個(gè)滾輪。這種結(jié)構(gòu)雖然克服了凸輪處于滑動(dòng)摩擦工作狀態(tài)的缺點(diǎn)， 但是依然存在體積大、安裝空間大和只能由凸輪的輪廓曲線(xiàn)的變化 -也就是凸輪曲面的曲率半徑的變化來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)排氣閥的升程。
日本特開(kāi)平11 — 107713中公開(kāi)了一種直接驅(qū)動(dòng)式閥門(mén)機(jī)構(gòu)，其 中的驅(qū)動(dòng)凸輪是直接作用在一個(gè)活塞套筒上。內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的一 端由彈簧的彈性力驅(qū)動(dòng)抵靠在活塞套筒的內(nèi)表面上；而凸輪的工作 表面則抵靠在與之對(duì)應(yīng)的活塞套筒的另一個(gè)表面上。此時(shí)，凸輪依 然是在活塞套筒的外表面上滑動(dòng)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置，在更小的安裝空間中對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣闊的開(kāi)啟度進(jìn)行更大范圍 的控制。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型提供一種用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排 氣閥的裝置，包括凸輪和與凸輪相配合的頂桿機(jī)構(gòu)，所述頂桿機(jī)構(gòu) 包括一個(gè)滾輪，滾輪具有與凸輪共軛運(yùn)動(dòng)的共軛曲面。
頂桿機(jī)構(gòu)還具有 一 個(gè)頂桿，所述滾輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在頂桿的一端。
所述頂桿為圓柱體，其兩端分別設(shè)有沿圓柱體軸線(xiàn)延伸的凹陷， 所述凹陷由分隔壁相互分隔。
所述凹陷的敞開(kāi)端邊緣處設(shè)有兩個(gè)同軸的支承孔，所述支承孔的 軸線(xiàn)與頂桿的軸線(xiàn)垂直，所述支承軸的兩端分別支承在設(shè)置于所述 支承孔中。
所述滾輪通過(guò)沿其軸向延伸的通孔可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在支承軸上，所 述滾輪的外表面為與凸輪的工作表面共軛的共軛面，并且所述滾輪 和所述凸輪直接接觸。
所述滾輪的共軛面是三維曲面。所述裝置還包括設(shè)置定位塊，所 述定位塊用于在圓周方向上固定頂桿。
由于根據(jù)本實(shí)用新型的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置中采用 了凸輪工作表面與滾輪工作表面相互為共軛曲面，所以是通過(guò)凸輪 和滾輪相互接觸的工作表面處凸輪和滾輪的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間距離的變 化對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的開(kāi)啟度進(jìn)行調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)中僅僅通過(guò)凸 輪上不同位置處工作表面上一點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離的變化實(shí)現(xiàn)調(diào) 節(jié)相比，根據(jù)本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)范圍更大，更靈活。
同時(shí)，由于采用了可以圍繞著支承軸轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪，所以將現(xiàn)有 技術(shù)中的滑動(dòng)摩擦改變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而明顯的減小了摩擦力，使 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)更順暢、靈活。


圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖2為圖1的俯視圖，其中沒(méi)有表示設(shè)置與滾輪之上的凸輪及其
相應(yīng)的支承零件； 圖3為示意性表示凸輪和滾輪工作曲面形狀的示意圖； 圖4為凸輪剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。其中示意性地表 示了驅(qū)動(dòng)凸輪1。凸輪1和與其固定連接的支承軸2可以沿支承軸2 的軸線(xiàn)方向往復(fù)移動(dòng)，從而控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的行程。在本實(shí)施 例中， 一個(gè)凸輪1單獨(dú)地控制一個(gè)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的動(dòng)作。而在根 據(jù)本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中， 一 個(gè)凸輪可以控制幾個(gè)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排
氣閥的動(dòng)作。
頂桿機(jī)構(gòu)11設(shè)置在凸輪1的下方。頂桿機(jī)構(gòu)11的上部設(shè)有滾輪 3，滾輪3由支岸(軸4可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在頂桿5頂部的凹陷7中。頂桿 5在彈簧8的彈性力作用下向上移動(dòng)，直至滾輪3的曲面與凸輪1 的曲面相接觸并靠緊。頂桿5呈圓柱狀，其兩端分別具有沿其軸向 延伸的凹陷7， 12。兩個(gè)凹陷7， 12由中間分隔壁13分隔開(kāi)，形成 兩個(gè)盲孔。
滾輪3的曲面與凸輪1的工作曲面是共軛曲面，從而在凸輪1 旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)滾輪3旋轉(zhuǎn)。凸輪l在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還沿其軸線(xiàn) 方向左右移動(dòng)，凸輪1的工作表面與滾輪3的工作表面或曲面相互 配合，兩者相互接觸的工作表面處回轉(zhuǎn)半徑的變化相互疊加，最終 表現(xiàn)為內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥挺桿9的縱向位移量。這種滾輪3和凸輪1 的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間距離的變化加大了內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥開(kāi)啟度的變化。
根據(jù)本實(shí)用新型的這個(gè)實(shí)施例，將滾輪3可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在頂桿5 的上端。為此，在頂桿5的上端設(shè)有一個(gè)凹陷7。凹陷7沿頂桿5 的軸線(xiàn)向頂桿5的內(nèi)部延伸，其深度與滾輪3的直徑相適應(yīng)。在圖1 所示的根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例中凹陷7是盲孔。該盲孔的上部邊 緣上設(shè)有用于容納滾輪支承軸4的支承孔14。支承孔14同軸地設(shè)置在凹陷7上部邊緣處的兩側(cè)。滾4侖支承軸4固定i殳置在兩個(gè)相對(duì)同 軸設(shè)置的支承孔14中，滾輪3則可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在滾輪支承軸14 上。
凸輪1通常是一個(gè)偏心凸輪，其偏心部分的半徑沿凸輪1軸線(xiàn)方 向變化。在圖1中，偏心部分的直徑沿凸輪1軸線(xiàn)方向從左到右逐 漸減小，但也可以是逐漸加大的。從圖1中還可以看出，在本實(shí)施 例中，凸輪1的剖面呈近似的梯形。
根據(jù)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥開(kāi)度要求，滾輪3的工作表面被設(shè)計(jì)成與凸 輪1的工作表面共軛的曲面。通過(guò)兩者之間的共軛關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi) 燃機(jī)進(jìn)排氣閥滿(mǎn)足工作要求的控制。由此，滾輪3的工作表面可以 由一個(gè)或多個(gè)曲面組成，這些曲面也可以是三維曲面。同樣，由于 凸輪1的表面必須與滾輪3的工作表面共軛，所以凸輪1的表面也 可以是由一個(gè)或多個(gè)曲面組成。這些曲面依然也可以是三維曲面。
凸輪1的工作表面上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離是變化的，滾輪 3的工作表面上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離也是變化的。因此，在凸 輪1旋轉(zhuǎn)并沿著其軸線(xiàn)方向位移時(shí)，凸輪1的工作表面將與滾輪3 的工作表面相互配合滾動(dòng)。由于凸輪1在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程還有軸向位移， 因此其工作表面上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離的變化，將轉(zhuǎn)變?yōu)轫?桿5的軸向位移。
根據(jù)本實(shí)用新型，滾輪3的工作表面上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距 離也是變化的，所以這種變化將與凸輪1上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的 距離的變化相互疊加， 一起形成對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥頂桿形成的控制。
如圖2所示，為了^f吏頂桿5在圓周方向上定位，在本實(shí)施例中還 設(shè)有一個(gè)定位塊10。定位塊10由螺釘固定在缸體上，其上的凹口與 頂桿5上部相配合，從而將其沿圓周方向固定。在圖2所示的實(shí)施 例中，采用了分體式的定位塊10，即兩塊定位塊10并列設(shè)置在缸體 的一側(cè)并分別用兩顆螺釘固定在缸體上。當(dāng)然也可以采用整體結(jié)構(gòu) 的定位塊10。
圖3中示意性地表示了凸輪3與滾輪1相互配合的共軛工作曲面的形狀。圖中采用示意表示的透視方式表明了兩個(gè)共軛曲面的關(guān)系。
圖4中以放大視圖表示了凸輪3的橫剖面。
參見(jiàn)圖3和4，滾輪1和凸輪3的工作表面相互接觸，抵靠在一 起。從圖中可以看出，滾輪1和凸輪3的工作曲面直徑的變化方向 是相反的。即，當(dāng)滾輪1的工作曲面上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離 沿一個(gè)方向變大時(shí)，凸輪3的工作曲面上一個(gè)點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距 離將沿這個(gè)方向縮小，反之亦然。
尤其是從圖4可以看出，凸輪3的工作表面的沿其軸向是一個(gè)彎 曲的表面。這樣，當(dāng)滾輪1在工作時(shí)沿著自身的軸線(xiàn)方向移動(dòng)的時(shí) 候，滾輪1的工作表面與凸輪1的工作表面的接觸部分不斷變化。 由此，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣門(mén)頂桿9行程的無(wú)極調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)的范圍大并且 靈活。根據(jù)本實(shí)用新型的這個(gè)實(shí)施例，通過(guò)調(diào)整滾輪1或凸輪3的 共輒工作曲面相互接觸處兩條回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間的距離，就可以調(diào)節(jié)氣 門(mén)頂桿9的工作行程。因此，可以靈活、大幅度地調(diào)節(jié)氣門(mén)頂桿9 的行程。
除此之外，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的開(kāi) 啟度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，只有滾動(dòng)摩擦，而沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)中的滑動(dòng)摩擦。 因此，摩擦損失被大大降低，各個(gè)零部件之間的配合更加順暢。
8
權(quán)利要求1.一種用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置，包括凸輪(1)和與凸輪(1)相配合的頂桿機(jī)構(gòu)(11)，其特征在于，所述頂桿機(jī)構(gòu)(11)包括一個(gè)滾輪(3)，滾輪(3)具有與凸輪(1)共軛運(yùn)動(dòng)的共軛曲面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝 置，其特征在于，頂桿機(jī)構(gòu)(11)還具有一個(gè)頂桿(5)，所 述滾輪(3)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在頂桿(5)的一端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝 置，其特征在于，所述頂桿(5)為圓柱體，其兩端分別設(shè)有 沿圓柱體軸線(xiàn)延伸的凹陷(7， 12)，所述凹陷(7, 12)由分 隔壁(13)相互分隔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的 裝置，其特征在于，所述凹陷(7)的敞開(kāi)端邊緣處設(shè)有兩個(gè) 同軸的支承孔(14),所述支承孔(14)的軸線(xiàn)與頂桿(5) 的軸線(xiàn)垂直，所述支承軸(4)的兩端分別支承于所述支承孔(14)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至3之一所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣 閥的裝置，其特征在于，所述滾輪(3)通過(guò)沿其軸向延伸的 通孔(15)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在支承軸(4)上，所述滾輪(3)的 外表面為與凸輪(1)的工作表面共軛的共軛面，并且所述滾 輪(3 )和所述凸輪(1 )直接接觸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝 置，其特征在于，所述滾輪(3)通過(guò)沿其軸向延伸的通孔(15) 可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在支承軸(4)上，所述滾輪(3)的外表面為與 凸輪(1 )的工作表面共軛的共軛面，并且所述滾輪(3)和所 述凸輪(1 )直接接觸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置，其特征在于，所述滾輪(3)的共軛面是三維曲面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝 置，其特征在于，所述裝置還包括設(shè)置定位塊(10),所述定 位塊(10)用于在圓周方向上固定頂桿(5)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置，包括凸輪(3)和與凸輪(3)相配合的頂桿機(jī)構(gòu)，所述頂桿機(jī)構(gòu)包括一個(gè)滾輪(1)，滾輪(1)具有與凸輪(3)共軛運(yùn)動(dòng)的共軛曲面。由于根據(jù)本實(shí)用新型的用于控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的裝置中采用了凸輪工作表面與滾輪工作表面相互為共軛曲面，所以是通過(guò)凸輪和滾輪相互接觸的工作表面處至兩者的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間距離的變化之和對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的開(kāi)啟度進(jìn)行調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)中僅僅通過(guò)凸輪上不同位置處工作表面上一點(diǎn)至其回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離的變化實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)相比，根據(jù)本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)范圍更大，更靈活。
文檔編號(hào)F01L13/00GK201396196SQ200920004389
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者楊魯川 申請(qǐng)人:楊魯川