專利名稱：一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)氣門相位控制領(lǐng)域，特別地涉及ー種發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門相位及升程的機(jī)構(gòu)，更具體地說涉及一種采用機(jī)械式進(jìn)行調(diào)控的機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
眾所周知，配氣相位對發(fā)動機(jī)的性能影響很大，而最有利的氣門相位隨著發(fā)動機(jī)的エ況變化是不同的。為了適應(yīng)發(fā)動機(jī)不同エ況對進(jìn)氣系統(tǒng)的要求，中國專利 ZL200920194302. I提出了ー種新型發(fā)動機(jī)可變氣門相位機(jī)構(gòu)，它包括氣門、氣門彈簧、滾珠和三維凸輪，另外還有支架和驅(qū)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(jī)的不同エ況相對應(yīng)，三維凸輪通過滾珠壓迫氣門打開， 氣門彈簧使氣門關(guān)閉，另外設(shè)置有ー個可以擺動的擺臂，ー個可以轉(zhuǎn)動的齒桿，一個可以往復(fù)移動的齒條，所述擺臂與齒桿緊固連接，所述齒桿上設(shè)置有齒輪與齒條嚙合配合，三維凸輪上設(shè)置有滑鍵與所述驅(qū)動輪配合，一方面三維凸輪被驅(qū)動輪驅(qū)動而繞三維凸輪的軸線旋轉(zhuǎn)，另ー方面三維凸輪被所述齒條驅(qū)動而沿三維凸輪的軸線往復(fù)移動，由此控制和改變?nèi)S凸輪參與工作的實(shí)際型線，并因此可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)際エ況適時地調(diào)控其配氣機(jī)構(gòu)的相位和氣門升程。但是，上述配氣機(jī)構(gòu)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(diào)控ー個進(jìn)氣門，而目前發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速越來越高，為了能在有限的進(jìn)氣行程時段內(nèi)吸入盡可能多的新鮮充量，發(fā)動機(jī)往往采用不止ー個進(jìn)氣門，如此一來專利 ZL200920194302. I所提供的方案顯然不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門相位機(jī)構(gòu)，其目的在于能實(shí)現(xiàn)ー個三維凸輪驅(qū)動兩個氣門，并實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)氣門相位及升程的連續(xù)可調(diào)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門相位機(jī)構(gòu)，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(jī)的不同エ況相對應(yīng)，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅(qū)動，另外設(shè)置有ー個可以擺動的擺臂，ー個可以轉(zhuǎn)動的齒桿，ー個可以往復(fù)移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復(fù)位彈簧，一個頂珠和ー個調(diào)節(jié)桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設(shè)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(qū)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(shè)置有ー個叉形塊，所述叉形塊具有兩個叉把，每ー個叉把對應(yīng)驅(qū)動ー個氣門。上述的叉形塊上設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿與設(shè)在發(fā)動機(jī)缸頭上的導(dǎo)套或?qū)Э谆瑒优浜?。上述叉形塊上的導(dǎo)向桿的軸線與氣門的桿身軸線平行。
上述的叉形塊上設(shè)置有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽與設(shè)在發(fā)動機(jī)上的導(dǎo)鍵或?qū)к壔瑒优?br> 入
口 ο本發(fā)明采用叉形塊結(jié)構(gòu)，結(jié)果三維凸輪通過滾珠及叉形塊可以驅(qū)動兩個氣門運(yùn)動，因此既可以調(diào)控氣門的相位及升程，同時又實(shí)現(xiàn)了一個三維凸輪同時調(diào)控兩個氣門的目的。


圖I是本發(fā)明一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)的布局示意圖；圖2是圖I所示一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)的齒桿與齒條嚙合配合的示意圖；圖3是圖I所示一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)三維凸輪對應(yīng)不同發(fā)動機(jī)工況的型線示意圖。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，參見圖1-3 一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門相位機(jī)構(gòu)，包括氣門I、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(jī)的不同工況相對應(yīng)，三維凸輪4 一方面可以繞其軸線01轉(zhuǎn)動另一方面可以沿其軸線01往復(fù)移動；設(shè)置有一個可以擺動的擺臂5，一個可以轉(zhuǎn)動的齒桿6，一個可以往復(fù)移動的齒條7，一個軸向推力軸承8，一個復(fù)位彈簧9，一個頂珠10和調(diào)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(shè)置復(fù)位扭簧13，扭簧13的作用是輔助擺臂5和齒桿6復(fù)位，其特征在于在滾珠3與氣門I之間設(shè)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(yīng)驅(qū)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(jī)架12可以是發(fā)動機(jī)殼體的一部分也可以是獨(dú)立構(gòu)件或一組類似作用的構(gòu)件，齒桿6轉(zhuǎn)動支承在支架12上，齒桿6上設(shè)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(qū)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(qū)動三維凸輪 4;另外，為了防止齒條7在運(yùn)動過程中出現(xiàn)繞自身軸線的轉(zhuǎn)動，可以在其上開設(shè)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(jìn)止動槽77內(nèi)，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(shè)有滑鍵14與驅(qū)動輪15配合，其中滑鍵14可以是花鍵、凸鍵或滑軌等，而驅(qū)動輪15則可以是驅(qū)動鏈輪或驅(qū)動齒輪等，一方面三維凸輪4經(jīng)由滑鍵14而被驅(qū)動輪15驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，并通過其型線壓迫滾珠3進(jìn)而壓迫氣門I打開(氣門I的關(guān)閉由氣門彈簧2完成)，另一方面三維凸輪4可以相對于驅(qū)動輪15產(chǎn)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(jī)的實(shí)際工況撥動擺臂5，進(jìn)而帶動齒桿6轉(zhuǎn)動，再由齒桿6通過齒輪66驅(qū)動齒條7往復(fù)移動，齒條7則通過軸向推力軸承8間接驅(qū)動三維凸輪4產(chǎn)生軸向位移，當(dāng)然也可以由齒條7直接驅(qū)動三維凸輪4軸向移動，由此調(diào)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(qū)動氣門I打開，亦即三維凸輪4可以根據(jù)需要改變其實(shí)際工作的型線，上述氣門彈簧2的作用是使氣門I在關(guān)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(jī)驅(qū)動，也可以由人工直接控制其擺動，采用電機(jī)驅(qū)動時可以直接驅(qū)動也可以通過減速裝置后再間接驅(qū)動；另外調(diào)節(jié)桿11通過滑塞17作用到復(fù)位彈簧9的一端，復(fù)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(fù)位并消除它們之間的游隙，其中調(diào)節(jié)桿11通過螺紋與支架12連接并用ー個鎖緊螺母16對其定位鎖緊，調(diào)節(jié)桿11可以與滑塞17直接作用也可以通過它們之間的ー個頂珠10間接作用；為了保證叉形塊33運(yùn)動平穩(wěn)，可以在叉形塊33上設(shè)置導(dǎo)向桿33b，所述導(dǎo)向桿 33b與設(shè)在發(fā)動機(jī)缸頭上的導(dǎo)套或?qū)Э谆瑒优浜希瑢?dǎo)向桿33b在導(dǎo)套或?qū)Э椎募s束下作直線往復(fù)運(yùn)動，其最佳布局是導(dǎo)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(shè)置導(dǎo)向槽(圖中未示出)，所述導(dǎo)向槽與設(shè)在發(fā)動機(jī)上的導(dǎo)鍵或?qū)к壔瑒优浜?。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(jī)的不同エ況相對應(yīng)，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(yīng)的是發(fā)動機(jī)高速或大負(fù)荷エ況，B斷面凸輪型線對應(yīng)的是發(fā)動機(jī)中速或中負(fù)荷エ況，而C斷面凸輪型線則對應(yīng)的是發(fā)動機(jī)低速或低負(fù)荷エ況。顯然，本發(fā)明采用叉形塊33結(jié)構(gòu)，通過其上的兩個叉把33a可以同時驅(qū)動兩個氣門I。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)，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(jī)的不同工況相對應(yīng)，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅(qū)動，另外設(shè)置有一個可以擺動的擺臂，一個可以轉(zhuǎn)動的齒桿，一個可以往復(fù)移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復(fù)位彈簧，一個頂珠和一個調(diào)節(jié)桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設(shè)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(qū)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(shè)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(yīng)驅(qū)動一個氣門。
2.如權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于所述叉形塊上設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿與設(shè)在發(fā)動機(jī)缸頭上的導(dǎo)套或?qū)Э谆瑒优浜稀?br> 3.如權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于所述叉形塊上的導(dǎo)向桿的軸線與氣門的桿身軸線平行。
4.如權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于在所述叉形塊上設(shè)置有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽與設(shè)在發(fā)動機(jī)上的導(dǎo)鍵或?qū)к壔瑒优浜稀?br> 全文摘要
一種機(jī)械式發(fā)動機(jī)連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)，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(jī)的不同工況相對應(yīng)，所述三維凸輪可以作軸向移動，所述氣門由該三維凸輪驅(qū)動，另設(shè)有一個可擺動的擺臂，一個可轉(zhuǎn)動的齒桿，一個可往復(fù)移動的齒條，一個軸向推力軸承，一個復(fù)位彈簧，一個頂珠和一個調(diào)節(jié)桿，所述擺臂與齒桿緊固連接，齒桿上設(shè)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(qū)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(shè)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(yīng)驅(qū)動一個氣門，因此本機(jī)構(gòu)可以同時驅(qū)動兩個氣門。
文檔編號F01L1/06GK102606244SQ20121009591
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)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