專(zhuān)利名稱(chēng)：雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凸輪搖臂機(jī)構(gòu)。特別是涉及一種可變凸輪升程的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
機(jī)械系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)常常需要通過(guò)改變凸輪軸的升程，來(lái)達(dá)到提高性能之目的。比如傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)由于結(jié)構(gòu)限制，凸輪軸的升程不可調(diào)節(jié)，因此限制了其性能的提高。如圖I所示，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中，只有I根搖臂2，凸輪軸I轉(zhuǎn)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)搖臂2擺動(dòng)，進(jìn)而傳動(dòng)氣門(mén)桿13作直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化需要減小氣門(mén)升程和周期時(shí)，對(duì)圖I所示的傳統(tǒng)凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，根本沒(méi)有辦法改變發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)升程與周期，所以影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放。 隨著技術(shù)進(jìn)步出現(xiàn)了寶馬公司凸輪軸升程可變與豐田公司推出的可變凸輪升程機(jī)構(gòu)等，但這些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜成本高。因此開(kāi)發(fā)一種高性能、低成本的可變升程裝置勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可在機(jī)械系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中輕松地對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施升程的調(diào)節(jié)，從而可提高機(jī)械系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)性能的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸，可旋轉(zhuǎn)的連接在主搖臂軸上的主搖臂，所述的主搖臂的一端與所述的凸輪軸為緊密接觸連接，并且所述的主搖臂隨凸輪軸的旋轉(zhuǎn)而以主搖臂軸為軸擺動(dòng)，所述主搖臂的另一端一體設(shè)置有壓環(huán)，所述的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿頂端設(shè)置有用于壓縮氣門(mén)桿的挺柱機(jī)構(gòu)，所述的壓環(huán)與所述的挺柱機(jī)構(gòu)相互滑動(dòng)連接，所述的主搖臂在設(shè)置有壓環(huán)的這一端上還固定設(shè)置有副搖臂軸，所述的副搖臂軸上可旋轉(zhuǎn)的鉸接有副搖臂，所述的副搖臂在位于副搖臂軸這一端的端部一體形成有第二凸輪，所述的主搖臂軸上還固定設(shè)置有控制凸輪，所述的凸輪與所述的第二凸輪之間通過(guò)張緊彈簧緊密接觸連接，所述的副搖臂在遠(yuǎn)離第二凸輪的那一端形成有凸出部，所述的凸出部與設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿頂端的用于壓縮氣門(mén)桿的挺柱機(jī)構(gòu)上端緊密接觸或間隙接觸。所述的挺柱機(jī)構(gòu)包括有與壓環(huán)上的導(dǎo)向孔滑動(dòng)連接的挺柱，和位于壓環(huán)下端且套在挺柱外周的緩沖彈簧。本發(fā)明的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，可在機(jī)械系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中輕松地對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施升程的調(diào)節(jié)，從而可提高機(jī)械系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的性能。如用于內(nèi)燃機(jī)上可通過(guò)本發(fā)明，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改第二凸輪的位置，改變凸輪升程和周期的變化，從而可減少內(nèi)燃機(jī)的換氣損失，提高充氣效率，提高動(dòng)力性能，改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排氣污染。


圖I是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I:凸輪軸2 :主搖臂3:主搖臂軸4:控制凸輪5 :第二凸輪6 :副搖臂軸7:副搖臂8:張緊彈簧 9:導(dǎo)向孔10 :挺柱11:緩沖彈簧12:氣門(mén)彈簧托架13:氣門(mén)桿14:氣門(mén)彈簧15 :缸體導(dǎo)向孔16 :氣門(mén)座17 :壓環(huán)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)做出詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，本發(fā)明的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸I，可旋轉(zhuǎn)的連接在主搖臂軸3上的主搖臂2，所述的主搖臂2的一端與所述的凸輪軸I為緊密接觸連接，并且所述的主搖臂2隨凸輪軸I的旋轉(zhuǎn)而以主搖臂軸3為軸擺動(dòng)，所述主搖臂2的另一端一體設(shè)置有壓環(huán)17，所述的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿13頂端設(shè)置有用于壓縮氣門(mén)桿13的挺柱機(jī)構(gòu)，所述的壓環(huán)17與所述的挺柱機(jī)構(gòu)相互滑動(dòng)連接，所述的主搖臂2在設(shè)置有壓環(huán)17的這一端上還固定設(shè)置有副搖臂軸6，所述的副搖臂軸6上可旋轉(zhuǎn)的鉸接有副搖臂7，所述的副搖臂7在位于副搖臂軸6這一端的端部一體形成有第二凸輪5，所述的主搖臂軸3上還固定設(shè)置有控制凸輪4，所述的凸輪4與所述的第二凸輪5之間通過(guò)張緊彈簧8緊密接觸連接，所述的副搖臂7在遠(yuǎn)離第二凸輪5的那一端形成有凸出部，所述的凸出部與設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿13頂端的用于壓縮氣門(mén)桿13的挺柱機(jī)構(gòu)10上端緊密接觸或間隙接觸。所述的挺柱機(jī)構(gòu)包括有與壓環(huán)17上的導(dǎo)向孔9滑動(dòng)連接的挺柱10，和位于壓環(huán)17下端且套在挺柱10外周的緩沖彈簧11。常規(guī)工作狀態(tài)下，挺柱10的下端則始終與常規(guī)氣門(mén)系統(tǒng)中在缸體導(dǎo)向孔15中滑動(dòng)，并與帶有卡接在氣門(mén)桿13近端的氣門(mén)彈簧托架12支撐的氣門(mén)彈簧14回位的氣門(mén)桿13相接觸。本發(fā)明的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，在凸輪軸I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)主搖臂2擺動(dòng)，從而經(jīng)過(guò)緩沖彈簧11壓縮挺住10使其在壓環(huán)17的導(dǎo)向孔9中直線滑動(dòng)，而實(shí)際的氣門(mén)桿13的運(yùn)動(dòng)受到由主搖臂軸驅(qū)動(dòng)控制凸輪4，經(jīng)由張緊彈簧8張緊的副搖臂7的一端設(shè)置的第二凸輪5，確定了副搖臂7的遠(yuǎn)端與挺住相配合的部分的距離的控制。如果調(diào)節(jié)副搖臂7與挺柱10之間沒(méi)有間隙時(shí)氣門(mén)桿13直接打開(kāi)，隨著凸輪軸I驅(qū)動(dòng)的主搖臂2的旋轉(zhuǎn)，氣門(mén)桿13走的直線升程最大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要較小氣門(mén)升程時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)主搖臂軸3，控制凸輪4隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)第二凸輪5控制副搖臂7，使副搖臂7的挺柱端相對(duì)挺住10上端的相對(duì)位置發(fā)生變化，從而使得凸輪到氣門(mén)的傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)不同大小的間隙，結(jié)果在使用同樣一個(gè)凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)工況需要，調(diào)節(jié)所需要的氣門(mén)升程和周期的變化。下面結(jié)合附圖I、附圖2說(shuō)明本發(fā)明的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)，明顯增加了控制凸輪4所控制的副搖臂7相對(duì)挺住10上端位置的系統(tǒng)。所以在發(fā)動(dòng)機(jī)保持最大升程運(yùn)行時(shí)，由主搖臂軸驅(qū)動(dòng)控制凸輪4，通過(guò)第二凸輪5，控制副搖臂8的挺柱端相對(duì)挺住10上端的位置，使得副搖臂7的挺柱端小挺柱10上端沒(méi)有間隙，此時(shí)氣門(mén)桿13直接打開(kāi)，隨著凸輪軸驅(qū)動(dòng)的主搖臂的旋轉(zhuǎn)，氣門(mén)桿走的直線升程最大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化需要減小氣門(mén)升程和周期時(shí)，對(duì)于圖I所示的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，根本沒(méi)有辦法改變發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)升程與周期，所以影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高。而如圖2所示的本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)凸輪配氣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，則可以由主搖臂軸3驅(qū)動(dòng)控制凸 輪4，通過(guò)第二凸輪5，方便地控制副搖臂7的挺柱端相對(duì)挺住10上端的位置，改變副搖臂7與挺住上端之間的間隙，從而使得實(shí)際升程和周期的大小可以調(diào)節(jié)，在使用同樣一個(gè)凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)工況需要，調(diào)節(jié)所需要的氣門(mén)升程和周期的變化，從而滿足發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的的優(yōu)化控制。
權(quán)利要求
1.一種雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸(1)，可旋轉(zhuǎn)的連接在主搖臂軸(3)上的主搖臂(2)，所述的主搖臂(2)的一端與所述的凸輪軸(I)為緊密接觸連接，并且所述的主搖臂(2)隨凸輪軸(I)的旋轉(zhuǎn)而以主搖臂軸(3)為軸擺動(dòng)，所述主搖臂(2)的另一端一體設(shè)置有壓環(huán)(17)，其特征在于，所述的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿(13)頂端設(shè)置有用于壓縮氣門(mén)桿(13)的挺柱機(jī)構(gòu)，所述的壓環(huán)(17)與所述的挺柱機(jī)構(gòu)相互滑動(dòng)連接，所述的主搖臂(2)在設(shè)置有壓環(huán)(17)的這一端上還固定設(shè)置有副搖臂軸(6)，所述的副搖臂軸(6)上可旋轉(zhuǎn)的鉸接有副搖臂(7)，所述的副搖臂(7)在位于副搖臂軸(6)這一端的端部一體形成有第二凸輪(5)，所述的主搖臂軸(3)上還固定設(shè)置有控制凸輪(4)，所述的凸輪(4)與所述的第二凸輪(5)之間通過(guò)張緊彈簧(8)緊密接觸連接，所述的副搖臂(7)在遠(yuǎn)離第二凸輪(5)的那一端形成有凸出部，所述的凸出部與設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿(13)頂端的用于壓縮氣門(mén)桿(13)的挺柱機(jī)構(gòu)(10)上端緊密接觸或間隙接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的挺柱機(jī)構(gòu)包括 有與壓環(huán)(17)上的導(dǎo)向孔(9)滑動(dòng)連接的挺柱(10)，和位于壓環(huán)(17)下端且套在挺柱(10)外周的緩沖彈簧(11)。
全文摘要
一種雙凸輪控制的搖臂機(jī)構(gòu)，有可旋轉(zhuǎn)的連接在主搖臂軸上的主搖臂，主搖臂的一端與凸輪軸為緊密接觸，主搖臂的另一端設(shè)置有壓環(huán)，內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿頂端設(shè)置有挺柱機(jī)構(gòu)，壓環(huán)與挺柱機(jī)構(gòu)相互滑動(dòng)連接，主搖臂在設(shè)置有壓環(huán)的這一端上固定設(shè)置有副搖臂軸，副搖臂軸上可旋轉(zhuǎn)的鉸接有副搖臂，副搖臂在位于副搖臂軸這一端的端部形成有第二凸輪，主搖臂軸上固定設(shè)置有控制凸輪，凸輪與第二凸輪之間通過(guò)張緊彈簧緊密接觸連接，副搖臂在遠(yuǎn)離第二凸輪的那一端形成有凸出部，凸出部與設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)桿頂端的用于壓縮氣門(mén)桿的挺柱機(jī)構(gòu)上端緊密接觸或間隙接觸。本發(fā)明可在機(jī)械系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中輕松地對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施升程的調(diào)節(jié)，從而可提高機(jī)械系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的性能。
文檔編號(hào)F01L1/18GK102966391SQ201210485589
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月25日
發(fā)明者林建生 申請(qǐng)人:天津大學(xué)