專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的連接(linkage)裝置，尤其涉及這樣一種連桿裝置通過該連桿裝置用來控制V型發(fā)動機(jī)上的渦流控制閥的一對驅(qū)動軸由驅(qū)動器所產(chǎn)生的往復(fù)運(yùn)動所旋轉(zhuǎn)。
日本專利的臨時公開No.6-173695公開了直列式四缸內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，該裝置布置有控制氣缸內(nèi)的空氣流如渦流和空氣混流的渦流控制閥。這些渦流控制閥連接到常用的、由驅(qū)動器直接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸上。發(fā)動機(jī)控制元件把由發(fā)動機(jī)工作條件如負(fù)荷、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、和發(fā)動機(jī)溫度所決定的驅(qū)動信號輸出到驅(qū)動器上，從而控制渦流控制閥的開度。如果這種進(jìn)氣系統(tǒng)用在V型發(fā)動機(jī)上，那么需要準(zhǔn)備兩個驅(qū)動軸，從而各自控制V型發(fā)動機(jī)兩排上的渦流控制閥。為了控制這兩個驅(qū)動軸，因此需要提供兩個驅(qū)動器或者提供一個用來直接控制一個驅(qū)動軸的驅(qū)動器和一個用來控制另一個利用驅(qū)動器的驅(qū)動力的驅(qū)動軸的連接裝置。
但是，在這種布置中，驅(qū)動器突出地安裝在驅(qū)動軸的端部上。這種帶有這種傳統(tǒng)裝置的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)需要較大的空間，因此發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的總長度或總高度變大了。此外，在驅(qū)動軸由各自的驅(qū)動器來直接驅(qū)動的情況下，每個驅(qū)動軸固定地連接到每個驅(qū)動器上，因此不會在它們之間產(chǎn)生間隙。因此，如果發(fā)動機(jī)在縱向方向上產(chǎn)生溫差，那么驅(qū)動軸發(fā)生扭曲，因此渦流控制閥的開度變得不同了。這種開度的不同引起發(fā)動機(jī)的燃燒室之間的渦流差量并降低了燃燒。因此，降低了發(fā)動機(jī)的性能。此外，在兩個驅(qū)動軸中的一個驅(qū)動軸直接由驅(qū)動器來驅(qū)動而另一個驅(qū)動軸由由驅(qū)動器通過連接裝置來驅(qū)動的情況下，使這兩個驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)同步是很困難的。也就是說，與驅(qū)動軸直接由驅(qū)動器來驅(qū)動相比，通過連接裝置來驅(qū)動的另一個驅(qū)動軸的工作由于連接裝置所引起的間隙而延遲。因此，一排上的渦流控制閥的開度變得不同于另一排上的渦流控制閥的開度。閥開度之間的這種差量引起發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)的渦流差量和降低燃燒。
本發(fā)明的目的是提供一種連接裝置，該裝置使兩個旋轉(zhuǎn)由一個驅(qū)動源來旋轉(zhuǎn)，同時改善了結(jié)構(gòu)和縮小尺寸。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進(jìn)了的連接(連桿)裝置，如果應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)上，該裝置起作抑制渦流控制閥開度差量的作用。
本發(fā)明的連接裝置用于內(nèi)燃機(jī)并包括往復(fù)件和具有第一和第二支撐部分的連接件。連接件的第一支撐部分可旋轉(zhuǎn)地連接到往復(fù)件上。支撐件可旋轉(zhuǎn)地支撐連接件，因此第一和第二支撐部分可繞著支撐件旋轉(zhuǎn)。第一和第二延伸件可旋轉(zhuǎn)地連接到連接件的第二支撐部分上。第二延伸件從第二支撐部分向著第一延伸件的延伸方向的相反方向而延伸。第一和第二桿件各自可旋轉(zhuǎn)地連接到第一和第二延伸件上。第一和第二旋轉(zhuǎn)軸各自固定到第一和第二桿件上。當(dāng)往復(fù)桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時，第一和第二旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)。
在附圖中，相同的標(biāo)號在所有的附圖中表示相同的零件和元件，在附圖中

圖1是采用了本發(fā)明的第一實(shí)施例的連接裝置的V型內(nèi)燃機(jī)的后視圖；圖2是連接裝置和發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道的展開圖；圖3A是本發(fā)明的的第一實(shí)施例的連接裝置的局部頂視圖；圖3B是圖3A的連接裝置的側(cè)視圖；圖4A到4C是表示連接裝置所控制的渦流控制閥的不同開度條件下的側(cè)視圖；圖5是進(jìn)入完全關(guān)閉狀態(tài)下的連接裝置側(cè)視圖；圖6是表示根據(jù)渦流控制閥的開度在進(jìn)氣通道內(nèi)的進(jìn)氣空氣的主流的側(cè)視圖；圖7是表示本發(fā)明的的連接裝置的第二實(shí)施例的側(cè)視圖；及圖8A到8C是表示第二實(shí)施例的連接裝置所控制的渦流控制閥的不同開度條件下的側(cè)視圖。
參照附圖1-6，表示了本發(fā)明的、安裝在V型六缸內(nèi)燃機(jī)100上的連接裝置20的第一實(shí)施例。
如圖1所示，本發(fā)明的連接裝置20安裝在包括進(jìn)氣收集器2在內(nèi)的進(jìn)氣系統(tǒng)1上。進(jìn)氣收集器2具有連接到節(jié)流室(未示出)上的進(jìn)口安裝部分2A。進(jìn)氣收集器2的出口連接到右邊的進(jìn)氣通道3A-3F和左邊的進(jìn)氣通道3G-3L上。而右邊的進(jìn)氣通道3A-3F和左邊的進(jìn)氣通道3G-3L各自連接到發(fā)動機(jī)100的右排100R和左排100L上。
如圖2所示，六對進(jìn)氣通道3A和3B、3C和3D、3E和3F、3G和3H、3I和3J及3K和3L各自連接到發(fā)動機(jī)100的六缸#1、#2、#3、#4、#5和#6上。屬于蝶閥的右渦流控制閥4A、4B和4C各自安裝在右進(jìn)氣通道3B、3D和3F上。同樣地，屬于蝶閥的左渦流控制閥4A、4D和4F各自安裝在左進(jìn)氣通道3G、3I和3K的每對中的一個上。右渦流控制閥4A、4B和4C通過螺釘固定地連接到右驅(qū)動軸5A上。同樣地，左渦流控制閥4D、4E和4F通過螺釘固定地連接到左驅(qū)動軸5B上。
如圖3A和3B所示，屬于真空壓力控制型的驅(qū)動器6連接到桿7上，而桿7根據(jù)施加到驅(qū)動器6上的真空壓力的變化而進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。通過把中心桿8的第一支撐部分8A插入到桿7的連接孔7A上，從而把桿7可旋轉(zhuǎn)地連接到中心桿8上。中心桿8的可轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)動孔)8B可旋轉(zhuǎn)地支撐到從發(fā)動機(jī)主體100B(進(jìn)氣系統(tǒng)的一部分)上伸出來的中心軸100A上。中心桿8的第二支撐部分8C可旋轉(zhuǎn)地連接到右連桿9和左連桿11上。中心桿8是所謂的曲柄，該曲柄在中心軸100A上旋轉(zhuǎn)，因此第一和第二支撐部分8A和8C繞著插入到中心桿8的轉(zhuǎn)動孔8B內(nèi)的中心軸100A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。中心桿8這樣形成，以致于連接轉(zhuǎn)動孔8B和第一支撐部分8A的線與連接轉(zhuǎn)動孔8B和第二支撐部分8C的線形成90°的角度。此外，右連桿9和右桿10之間的連接位置一般定位在右驅(qū)動軸5A的中心的最上部的區(qū)域內(nèi)。同樣地，左連桿11和左桿12之間的連接位置一般定位在左驅(qū)動軸5B的中心的最上部的區(qū)域內(nèi)。因此，當(dāng)連接裝置20操作渦流控制閥3A-3F時，這些連接位置一般進(jìn)行水平運(yùn)動(旋轉(zhuǎn))。
在第一實(shí)施例中，右連桿9與本發(fā)明的第一延伸件相一致，而左連桿11與本發(fā)明的第二延伸件相一致。
右連桿9可旋轉(zhuǎn)地連接到右桿10上，而右桿10固定地連接到穿過右進(jìn)氣通道3A、3B、3C、3D、3E和3F的右驅(qū)動軸5A上。左連桿11可旋轉(zhuǎn)地連接到左桿12上，而左桿12固定地連接到穿過左進(jìn)氣通道3G、3H、3I、3J、3K和3L的左驅(qū)動軸5B上。更具體地說，右桿10的支撐部分10A可旋轉(zhuǎn)地插入到右連桿9的第一連接孔9A內(nèi)，并且左桿12的支撐部分12A可旋轉(zhuǎn)地插入到左連桿11的第一連接孔11A內(nèi)。右連桿9和驅(qū)動軸5A之間的連接具有預(yù)定間隙，而該間隙是借助相對于支撐部分10A較松地形成右連桿9的第一連接孔9A來形成。同樣地，左連桿11和驅(qū)動軸5B之間的連接具有預(yù)定間隙，而該間隙是借助相對于左桿12的支撐部分12A較松地形成左連桿11的第一連接孔11A來形成。此外，右連桿9和中心桿8之間的連接具有預(yù)定間隙，而該間隙是借助相對于第二支撐部分8C較松地形成右連桿9的第二連接孔9B來形成。同樣地，左連桿11和中心桿8之間的連接具有預(yù)定間隙，而該間隙是借助相對于第二支撐部分8C較松地形成左連桿11的第二連接孔11B來形成。自然，這種間隙只形成于中心桿8與右和左連桿9和11之間或者形成于驅(qū)動軸5A和5B與右和左連桿9和11之間。
參照附圖4A-4C，在下文中描述連接裝置20的工作方式和因此而產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。
如圖4A-4C所示，當(dāng)包括負(fù)荷情況、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、發(fā)動機(jī)的水溫和發(fā)動機(jī)燃燒條件在內(nèi)的發(fā)動機(jī)工作條件從完全關(guān)閉狀態(tài)時進(jìn)行變化，其時每個氣缸的兩個進(jìn)氣通道中的一個借助于渦流控制閥而完全關(guān)閉，施加到驅(qū)動器6的膜片室6a上的負(fù)壓根據(jù)來自控制元件(未示出)的驅(qū)動信號進(jìn)行變化。根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件來改變驅(qū)動信號。根據(jù)負(fù)壓的變化，連接到膜片室6A的膜片上的桿7從圖4C的情況下向上移動到圖4B的情況和圖4A的情況。
如在每個圖4A到4C的前側(cè)看去的一樣，根據(jù)桿7的向上運(yùn)動，中心桿8繞著支撐軸8D順時針方向旋轉(zhuǎn)。如圖4B所示，連接到中心桿8上的右連桿9在左手側(cè)處根據(jù)中心桿8的順時針方向的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動。因此，由右桿10所旋轉(zhuǎn)的右連桿9使驅(qū)動軸5A沿著逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
另一方面，如圖4B所示，同樣地，連接到中心桿8上的左連桿11在左手側(cè)根據(jù)中心桿8的順時針方向上的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動。因此，由左連桿11所旋轉(zhuǎn)的左桿12使驅(qū)動軸5B沿著反時針方向旋轉(zhuǎn)。隨著右和左驅(qū)動軸5A和5B的這些反時針方向的旋轉(zhuǎn)，右排100R的、設(shè)在進(jìn)氣通道3B、3D和3F上的渦流控制閥4A、4B和4C與左排100L的、設(shè)在進(jìn)氣通道3G、3I和3K上的渦流控制閥4D、4E和4F沿著相同方向旋轉(zhuǎn)，并從圖4C所示的完全打開狀態(tài)進(jìn)入到圖4B所示的中間打開狀態(tài)。
當(dāng)桿7進(jìn)一步向上運(yùn)動并到達(dá)圖4A所示的最上部位置時，中心桿8還在沿順時針方向從中間打開狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到圖4A所示的完全打開狀態(tài)，因此把第二支撐部分8C移動到最左的位置上。通過第二支撐部分8C而連接到中心桿8上的右連桿9移動到圖4A所示的最左位置上。因此，右驅(qū)動軸5A可沿著反時針方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并進(jìn)入最大的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一方面，通過第二支撐部分8C而連接到中心桿8上的左連桿11移動到圖4A所示的最左位置上。因此，左驅(qū)動軸5A可沿著反時針方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并進(jìn)入最大的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。隨著右和左驅(qū)動軸5A和5B的這些反時針方向的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，右邊的渦流控制閥4A、4B和4C與左邊的渦流控制閥4D、4E和4F沿著相同方向旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)入到圖4A所示的完全打開狀態(tài)。
通過把渦流控制閥4A-4F設(shè)置在完全打開狀態(tài)上，從而通過兩個進(jìn)氣通道3A和3B、3C和3D、3E和3F、3I和3J、3K和3L，把進(jìn)氣空氣提供到每個氣缸#1、#2、#3、#4、#5、#6中。因此，進(jìn)氣空氣的流速減少了，來自一個進(jìn)氣通道3A(3C、3E、3G、3I、3L)的進(jìn)氣空氣流與來自另一個進(jìn)氣通道3B(3D、3F、3H、3J、3L)的進(jìn)氣空氣流在燃燒室內(nèi)相撞，從而在每個燃燒室內(nèi)抑制了渦流的形成。在高速范圍內(nèi)，這種渦流抑制控制能實(shí)現(xiàn)每個燃燒室內(nèi)的燃燒最佳化。
這就是說，通過根據(jù)發(fā)動機(jī)100上的發(fā)動機(jī)工作條件和燃燒條件來控制渦流控制閥4A-4F的開度，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)100上的發(fā)動機(jī)工作條件和燃燒條件來實(shí)現(xiàn)渦流的最佳控制。這就改善了發(fā)動機(jī)100的每個氣缸#1、#2、#3、#4、#5、#6的燃燒室內(nèi)的燃燒。
由于本發(fā)明的第一個實(shí)施例布置成這樣通過連接裝置20由一個驅(qū)動器6來驅(qū)動右和左驅(qū)動軸5A和5B這兩者，把驅(qū)動器6設(shè)置在驅(qū)動軸5A和5B之間的部分上，因此把驅(qū)動器6和連接裝置20布置在進(jìn)氣通道3A-3L和發(fā)動機(jī)主體之間的預(yù)定空間內(nèi)是可能的。這就使得渦流控制系統(tǒng)的的尺寸減小了。
此外，由于本發(fā)明的第一實(shí)施例布置成把第二支撐部分8C設(shè)置在驅(qū)動器6和中心桿8的轉(zhuǎn)動孔8B之間，因此連接裝置20的垂直尺寸大小減小了。相應(yīng)地，設(shè)計渦流控制系統(tǒng)的自由度大大地提高了，因此改善渦流控制系統(tǒng)的重量和費(fèi)用是可能的。
此外，由于本發(fā)明的第一實(shí)施例布置成通過中心桿8來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5A和5B，因此通過改變中心桿8的桿系數(shù)，容易改變渦流控制閥的運(yùn)動(旋轉(zhuǎn))量，同時提高了空間的應(yīng)用，而該系數(shù)是支撐部分7A和轉(zhuǎn)動部分8B之間的距離與轉(zhuǎn)動部分8B和第二支撐部分8C之間的距離之間的比值。因此，簡化渦流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和減少渦流控制系統(tǒng)的體積是可能的。
此外，隨著這樣布置第一實(shí)施例的連接裝置20，借助于連接裝置20所產(chǎn)生的間隙，連接裝置20布置來吸收由發(fā)動機(jī)100的右排和左排100R和100L之間的溫差所引起的右和左驅(qū)動軸5A和5B的扭力，因此盡管排或者缸之間的溫差傾向于由每個表面的散熱性能或者由于通過冷卻介質(zhì)的不相等冷卻所引起，但是可以防止溫差所引起的驅(qū)動性能(drivability)的降低。這就是說，本發(fā)明的連接裝置20布置成這樣，以致右和左連桿9和11以各自的間隙而各自可旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動軸5A和5B上。這些帶有間隙的連接起著消除零件之間如驅(qū)動軸和連桿之間的多余應(yīng)力的作用。例如，即使在同一排上的氣缸之間產(chǎn)生溫差，驅(qū)動軸5A、5B的扭力可以通過連接裝置20的這種布置來避免。
當(dāng)在進(jìn)氣通道之間如3A和3B之間產(chǎn)生溫差從而提高了它們之間的角度時，為了消除了施加到驅(qū)動軸上的應(yīng)力，因此不能構(gòu)成直接驅(qū)動驅(qū)動軸的這種傳統(tǒng)布置。因此，在這種傳統(tǒng)布置中，強(qiáng)制性應(yīng)力施加到驅(qū)動軸上和類似零件上，因此產(chǎn)生了驅(qū)動軸的磨損或者斷裂。
此外，如果渦流控制系統(tǒng)這樣布置，以致兩個驅(qū)動軸中的一個直接由驅(qū)動器來驅(qū)動，而另一個如常規(guī)一樣通過連接裝置來驅(qū)動，那么同步地操縱兩個驅(qū)動軸是困難的。這就是說，由于驅(qū)動軸的間隙的不同而引起另一個通過連接裝置來驅(qū)動的驅(qū)動軸相對于由驅(qū)動器直接驅(qū)動的驅(qū)動軸而言產(chǎn)生了時間延遲，因此產(chǎn)生了各個驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度的不同。這使得各排上的渦流控制閥的開度之間產(chǎn)生了不同。相應(yīng)地，每個氣缸內(nèi)的渦流和燃燒產(chǎn)生波動并減少。
相反，根據(jù)本發(fā)明，采用了連接裝置20的渦流控制系統(tǒng)抑制了這種差量和降低。這就是說，本發(fā)明的第一實(shí)施例布置成這樣總的來說能夠等效地把桿7的往復(fù)運(yùn)動通過中心桿8、右和左連桿9和11及右和左桿10和12而轉(zhuǎn)化為右和左驅(qū)動軸5A和5B的旋轉(zhuǎn)。這就防止了右和左驅(qū)動軸5A和5B在它們之間產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)偏差，從而防止了右渦流控制閥4A、4B和4C及左渦流控制閥4D、4E和4F的開度之間的不同。因此，采用了本發(fā)明的連接裝置20的渦流控制系統(tǒng)消除了右和左渦流控制閥4A、4B、4C和4D、4E、4F之間的開度不同。因此，本發(fā)明的第一實(shí)施例抑制了發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能(drivability)的降低。
此外，如圖5所示，本發(fā)明的連接裝置20布置成這樣，以致第二支撐部分8C、支撐部分10A、支撐部分12A、右和左驅(qū)動軸5A和5B不同時位于一條直線上如圖5的線Z上。因此，防止桿產(chǎn)生10和12及連桿9和11的磨損和支撐部分8C、10A和12A處的磨耗是可能的。
這就是說，如果支撐部分8C、10A和12A及右和左驅(qū)動軸5A和5B在渦流控制閥4A到4F處于完全打開的狀態(tài)下布置成位于直線上，那么連接裝置不能正常工作。更具體地說，在這種處于完全打開狀態(tài)下的設(shè)置，在中心桿8沿著反時針方向旋轉(zhuǎn)從而關(guān)閉渦流控制閥4A到4F時，右連桿9被鎖住以致不能在第二支撐部分8C和支撐部分10A之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
相反，根據(jù)連接裝置20的布置，適當(dāng)?shù)匕研D(zhuǎn)運(yùn)動施加到右和左驅(qū)動軸5A和5B上并同時防止桿和連桿的磨損及支撐部分的磨耗是可能的。獲得上述優(yōu)點(diǎn)與右和左連桿9和11之間的尺寸不同無關(guān)。
此外，本發(fā)明的連接裝置20運(yùn)用到包括圖6所示的進(jìn)氣通道3A到3L在內(nèi)的進(jìn)氣系統(tǒng)上是最好的。也就是說，當(dāng)連接到發(fā)動機(jī)100的右排100R上的右進(jìn)氣通道3A到3F具有如圖6所示的彎曲部分時，右進(jìn)氣通道3A到3F內(nèi)的進(jìn)氣空氣的主流如圖6中的白箭頭所示沿著進(jìn)氣通道3A到3F內(nèi)的外彎曲部分流動。左進(jìn)氣通道3G到3L內(nèi)的進(jìn)氣空氣的主流如圖6中的白箭頭所示也沿著左進(jìn)氣通道3G到3L內(nèi)的外彎曲部分流動。如圖6所示，在布置有渦流控制閥4A到4F的每個進(jìn)氣通道3B、3D、3F、3G、3I和3K內(nèi)的進(jìn)氣空氣的主流到達(dá)每個進(jìn)氣通道的左側(cè)部分。渦流控制閥4A到4F通過沿反時針方向旋轉(zhuǎn)它們來打開，并布置成這樣以致每個渦流控制閥4A到4F的左側(cè)部分與它們中的各個的右側(cè)部分相比位于下游側(cè)。也就是說，當(dāng)渦流控制閥4A到4F打開時，進(jìn)氣通道3B、3D、3F、3G、3I和3K的進(jìn)氣空氣的主流通過渦流控制閥4A到4F平滑地到達(dá)各個缸#1、#2、#3、#4、#5、#6中。
因此，應(yīng)用到圖6所示的進(jìn)氣通道上的連接裝置20起著把進(jìn)氣空氣平滑地流到發(fā)動機(jī)100的右和左排100R和100L中的作用，同時抑制進(jìn)氣通道的壓力損失。因此，包括渦流在內(nèi)的進(jìn)氣空氣流是穩(wěn)定的，并且在每個氣缸內(nèi)的燃燒也是穩(wěn)定的。
參照圖7到8C，示出了本發(fā)明的、V型六缸內(nèi)燃機(jī)的渦流控制閥系統(tǒng)的連接裝置30的第二實(shí)施例。
基本上，除了連接裝置20用圖7所示的連接裝置30來取代之外第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與圖1和2所示的第一實(shí)施例的相同。更具體地說，第二實(shí)施例的連接裝置30包括不同于第一實(shí)施例的連接裝置20的右和左連桿9和11與右和左桿10和12的右和左連桿31和32與右和左桿33和34。第二實(shí)施例的其它元件和零件與第一實(shí)施例的這些元件和零件相同。因此，它們用與第一實(shí)施例相同的標(biāo)號來表示，它們的解釋在這里基本上省去了。
如圖7所示，通過驅(qū)動器6來進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的桿7同第一實(shí)施例一樣連接到中心桿8上。以中心桿8的轉(zhuǎn)動孔8B可旋轉(zhuǎn)地與發(fā)動機(jī)主體的支撐軸l00A接合的方式，把中心桿8可旋轉(zhuǎn)地支撐到發(fā)動機(jī)主體上。
此外，中心桿8可旋轉(zhuǎn)地與右連桿31連接。右連桿31形成L形并從第二支撐部分8C延伸到右桿33的支撐部分33A上。右連桿31具有可旋轉(zhuǎn)地連接到右桿支撐部分33A上的第一連接孔31A和可旋轉(zhuǎn)地連接到第二支撐部分8C上的第二連接孔31B。因此，當(dāng)右連桿31移到圖中的左手側(cè)時，驅(qū)動軸5A沿著圖7上的順時針方向旋轉(zhuǎn)。左連桿32從第二支撐部分8C延伸到右桿34的支撐部分34A上。左連桿32具有可旋轉(zhuǎn)地連接到左桿支撐部分34A上的第一連接孔32A和可旋轉(zhuǎn)地連接到第二支撐部分8C上的第二連接孔32B。因此，當(dāng)右連桿31移到圖中的左手側(cè)時，驅(qū)動軸5A沿著圖7上的反時針方向旋轉(zhuǎn)。
右連桿31與本發(fā)明的第一延伸件相致，而左連桿32與本發(fā)明的第二延伸件相一致。
右連桿31可旋轉(zhuǎn)地連接到右桿33上，而右桿33固定地連接到設(shè)置在右排100R上的右驅(qū)動軸5A上。左連桿32可旋轉(zhuǎn)地連接到左桿34上，而左桿34固定地連接到設(shè)置在左排100L上的左驅(qū)動軸5B上。更具體地說，右桿33的支撐部分33A可旋轉(zhuǎn)地插入到右連桿31的第一連接孔31A內(nèi)，而左桿34的支撐部分34A可旋轉(zhuǎn)地插入到左連桿32的第一連接孔32A內(nèi)。右連桿31和驅(qū)動軸5A之間的連接具有預(yù)定間隙，該間隙通過相對于右桿33的支撐部分33A較松地形成右連桿31的第一連接孔31A來產(chǎn)生。同樣地，左連桿32和驅(qū)動軸5B之間的連接具有預(yù)定間隙，該間隙通過相對于左桿34的支撐部分34A較松地形成左連桿32的第一連接孔32A來產(chǎn)生。此外，右連桿31和中心桿8之間的連接具有預(yù)定間隙，該間隙通過相對于第二支撐部分8C較松地形成右連桿31的第二連接孔31B來產(chǎn)生。同樣地，左連桿32和中心桿8之間的連接具有預(yù)定間隙，該間隙通過相對于第二支撐部分8C較松地形成左連桿32的第二連接孔32B來產(chǎn)生。自然，這種間隙只在中心桿8與右和左連桿31和32之間形成或者在驅(qū)動軸5A和5B與右和左連桿31和32之間形成。
參照附圖8A到8C，在下文中描述第二實(shí)施例的連接裝置30的工作方式和因此而得到的優(yōu)點(diǎn)。
也就是說，如圖8A到8C所示，當(dāng)包括負(fù)荷、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、發(fā)動機(jī)的水溫和發(fā)動機(jī)燃燒的條件在內(nèi)的發(fā)動機(jī)工作條件從完全關(guān)閉狀態(tài)時進(jìn)行變化，其時每個氣缸的兩個進(jìn)氣通道中的一個完全關(guān)閉，施加到驅(qū)動器6的膜片室6a上的負(fù)壓根據(jù)來自控制元件的驅(qū)動信號進(jìn)行變化。根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件來改變驅(qū)動信號。連接到驅(qū)動器6的膜片室的膜片上的桿7從圖8C的情況下向上移動到圖8B的情況。
如在圖8A到8C的前側(cè)看去的一樣，根據(jù)桿7的向上運(yùn)動，中心桿8繞著支撐軸8D順時針方向旋轉(zhuǎn)。如圖8B所示，連接到中心桿8上的右連桿31在左手側(cè)處根據(jù)中心桿8的順時針方向的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動。因此，右桿33通過第一支撐部分31A使驅(qū)動軸5A沿著逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
另一方面，如圖8B所示，同樣地，連接到中心桿8上的左連桿32在左手側(cè)根據(jù)中心桿8的順時針方向上的旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動。因此，左桿34通過第一支撐部分32A使驅(qū)動軸5B沿著反時針方向旋轉(zhuǎn)。隨著驅(qū)動軸5A的順時針方向旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動軸5B的反時針方向的旋轉(zhuǎn)，右排100R的、設(shè)在進(jìn)氣通道3B、3D和3F上的渦流控制閥4A、4B和4C與左排100L的、設(shè)在進(jìn)氣通道3G、3I和3K上的渦流控制閥4D、4E和4F沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)入到圖8B所示的中間打開狀態(tài)。
當(dāng)桿7進(jìn)一步向上運(yùn)動并運(yùn)動到最上部位置時，中心桿8還在沿順時針方向從中間打開狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到圖8A所示的完全打開狀態(tài)，因此把第二支撐部分8C移動到最左的位置上。通過第二支撐部分8C而連接到中心桿8上的右連桿31移動到圖8A所示的最左位置上。因此，右驅(qū)動軸5A可沿著順時針方向旋轉(zhuǎn)到最大的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一方面，通過第二支撐部分8C而連接到中心桿8上的左連桿32移動到圖8A所示的最左位置上。因此，左驅(qū)動軸5B可沿著反時針方向旋轉(zhuǎn)至最大的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。隨著右和左驅(qū)動軸5A和5B的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，右渦流控制閥4A、4B和4C與左渦流控制閥4D、4E和4F沿著相反方向旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)入到圖8A所示的完全打開狀態(tài)。
通過把渦流控制閥4A-4F設(shè)置在完全打開狀態(tài)上，從而通過兩個進(jìn)氣通道3A和3B、3C和3D、3E和3F、3I和3J、3K和3L，把進(jìn)氣空氣提供到每個氣缸#1、#2、#3、#4、#5、#6中。因此，進(jìn)氣空氣的流速減少了，來自一個進(jìn)氣通道3A(3C、3E、3G、3I、3L)的進(jìn)氣空氣流與來自另一個進(jìn)氣通道3B(3D、3F、3H、3J、3L)的另一個進(jìn)氣空氣流在燃燒室內(nèi)相撞，從而在每個燃燒室內(nèi)抑制了渦流的形成。在高速范圍內(nèi)，這種渦流抑制控制能實(shí)現(xiàn)每個燃燒室內(nèi)的燃燒最佳化。
這就是說，通過根據(jù)發(fā)動機(jī)100上的發(fā)動機(jī)工作條件和燃燒條件來控制渦流控制閥4A-4F的開度，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)100上的發(fā)動機(jī)工作條件和燃燒條件來實(shí)現(xiàn)渦流的最佳控制。這就改善了發(fā)動機(jī)100的每個氣缸#1、#2、#3、#4、#5、#6的燃燒室內(nèi)的燃燒。
由于本發(fā)明的第二個實(shí)施例布置成這樣與第一個實(shí)施例一樣，借助于一個驅(qū)動器6通過連接裝置30來驅(qū)動右和左驅(qū)動軸5A和5B這兩者，把驅(qū)動器6設(shè)置在驅(qū)動軸5A和5B之間的部分上，因此把驅(qū)動器6和連接裝置30布置在進(jìn)氣通道3A-3L和發(fā)動機(jī)主體之間的預(yù)定部分內(nèi)是可能的。這就使得渦流控制系統(tǒng)的的尺寸減小了。
此外，由于本發(fā)明的第二實(shí)施例布置成把第二支撐部分8C布置在驅(qū)動器6和中心桿8的轉(zhuǎn)動孔8B之間，因此連接裝置30的垂直尺寸大小減小了。相應(yīng)地，設(shè)計渦流控制系統(tǒng)的自由度大大地提高了，因此改善渦流控制系統(tǒng)的重量和費(fèi)用是可能的。
此外，由于本發(fā)明的第二實(shí)施例布置成通過中心桿8來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5A和5B，因此通過改變中心桿8的桿系數(shù)，容易改變渦流控制閥的運(yùn)動(旋轉(zhuǎn))量，同時提高了空間的應(yīng)用，而該系數(shù)是支撐部分7A和轉(zhuǎn)動孔8B之間的距離與轉(zhuǎn)動孔8B和第二支撐部分8C之間的距離之間的比值。因此，簡化渦流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和減少渦流控制系統(tǒng)的體積是可能的。
此外，隨著這樣布置第二實(shí)施例的連接裝置30，借助于連接裝置30所產(chǎn)生的間隙，連接裝置30布置來吸收由發(fā)動機(jī)100的右排和左排100R和100L之間的溫差所引起的右和左驅(qū)動軸5A和5B的扭力，因此盡管排或者缸之間的溫差傾向于由每個表面上的散熱性能或者由于通過冷卻介質(zhì)的不相等冷卻所引起，但是可以防止溫差所引起的驅(qū)動性能的降低。這就是說，本發(fā)明的連接裝置30布置成這樣，以致右和左連桿31和32以各自的間隙通過右和左桿33和34而各自可旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動軸5A和5B上。這些帶有間隙的連接起著消除零件之間如驅(qū)動軸和連桿之間的多余應(yīng)力的作用。例如，即使在同一排上的氣缸之間產(chǎn)生溫差，驅(qū)動軸5A、5B的扭力可以通過連接裝置30的這種布置來避免。
當(dāng)在進(jìn)氣通道之間如3A和3B之間產(chǎn)生溫差從而提高了它們之間的角度時，為了消除了施加到驅(qū)動軸上的應(yīng)力，因此不能構(gòu)成直接驅(qū)動驅(qū)動軸的這種傳統(tǒng)布置，強(qiáng)制性應(yīng)力施加到驅(qū)動軸上和類似零件上，因此產(chǎn)生了驅(qū)動軸的磨損或者斷裂。相反，根據(jù)本發(fā)明，采用了連接裝置30的渦流控制系統(tǒng)抑制了這種差量和降低。
此外，如圖7所示，本發(fā)明的連接裝置30布置成這樣，以致第二支撐部分8C、支撐部分33A、支撐部分34A、右和左驅(qū)動軸5A和5B不是同時定位在直線上。因此，連接裝置30通過右和左的連桿31和32與右和左桿33和34可靠地把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到右和左驅(qū)動軸上，并防止桿33和34及連桿31和32的磨損及支撐部分8C、32A和34A的磨耗的產(chǎn)生。
應(yīng)當(dāng)明白所得到的上述優(yōu)點(diǎn)與右和左連桿31和32的長度無關(guān)。
此外，應(yīng)當(dāng)明白為了可靠而快速地把右和左驅(qū)動軸5A和5B從預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置處旋轉(zhuǎn)到原始位置上，因此把用來施加回復(fù)力的回復(fù)彈簧安裝到驅(qū)動軸5A和5B上。
盡管示出和描述了應(yīng)用到V型六缸的內(nèi)燃機(jī)上的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明不局限于到這種型號的發(fā)動機(jī)，而是可應(yīng)用到其它種發(fā)動機(jī)上如水平對置式發(fā)動機(jī)或者其它的多排式(multi-bank)發(fā)動機(jī)。
所示出和描述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是這樣的以致連接裝置20和30應(yīng)用到渦流控制閥的控制系統(tǒng)上的同時，應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明的連接裝置20和30可應(yīng)用到這樣的系統(tǒng)上兩個旋轉(zhuǎn)軸通過一個往復(fù)式驅(qū)動器如節(jié)流閥控制系統(tǒng)或者EGR閥控制系統(tǒng)來旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的連接裝置，它包括往復(fù)件；具有第一和第二支撐部分的連接件，該第一支撐部分可旋轉(zhuǎn)地連接到所述的往復(fù)件上；支撐件，該支撐件可旋轉(zhuǎn)地支撐所述的連接件，因此第一和第二支撐部分可繞著所述的支撐件擺動(swing)；第一和第二延伸件，該第一和第二延伸件可旋轉(zhuǎn)地連接到所述連接件的第二支撐部分上，所述的第二延伸件從第二支撐部分向著所述的第一延伸件的延伸方向的相反方向而延伸；第一和第二桿件，該第一和第二桿件各自可旋轉(zhuǎn)地連接到所述第一和第二延伸件上；及第一和第二旋轉(zhuǎn)軸，該第一和第二旋轉(zhuǎn)軸各自固定到所述第一和第二桿件上，在所述往復(fù)桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時所述第一和第二旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于采用了連接裝置的發(fā)動機(jī)是具有第一和第二排的V型發(fā)動機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的連接裝置，還包括固定到所述第一旋轉(zhuǎn)軸上的第一渦流控制閥和固定到所述第二旋轉(zhuǎn)軸上的第二渦流控制閥。
4.如權(quán)利要求2所述的連接裝置，還包括第一進(jìn)氣通道和第二進(jìn)氣通道，所述第一渦流控制閥設(shè)置在第一進(jìn)氣通道內(nèi)，所述第二渦流控制閥設(shè)置在第二進(jìn)氣通道內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述連接件的第二支撐部分位于所述支撐件和用來使所述往復(fù)件進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動源之間。
6.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述第一延伸件以預(yù)定的間隙可旋轉(zhuǎn)地連接到所述第一桿上，所述第二延伸件以預(yù)定的間隙可旋轉(zhuǎn)地連接到所述第二桿上。
7.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述第一和第二延伸件以預(yù)定的間隙可旋轉(zhuǎn)地連接到所述連接件上。
8.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于根據(jù)所述往復(fù)件的往復(fù)運(yùn)動，所述第一和第二旋轉(zhuǎn)軸沿著相同方向旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于根據(jù)所述往復(fù)件的往復(fù)運(yùn)動，所述第一和第二旋轉(zhuǎn)軸沿著相反方向旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述第一延伸件和所述第一桿之間的第一連接位置、所述第二延伸件和所述第二桿之間的第二連接位置和第二支撐部分布置成不是對準(zhǔn)在一條直線上。
11.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述連接件是曲柄(bell rank)。
12.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述的連接件布置成這樣連接第一支撐部分和支撐到所述支撐件上的部分的線與連接第二支撐部分和支撐到所述支撐件上的部分的線形成大約90°的角度。
13.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述第一連桿和所述第一桿之間的連接位置一般定位在相對于所述第一旋轉(zhuǎn)軸中心的最上部區(qū)域上，所述第二連桿和所述第二桿之間的連接位置一般定位在相對于第二旋轉(zhuǎn)軸中心的最上部區(qū)域上。
14.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于當(dāng)所述第一和第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，這些連接位置一般水平擺動。
15.一種V型內(nèi)燃機(jī)的連接裝置，它包括往復(fù)桿；具有第一和第二支撐部分及支點(diǎn)(fulcrum)部分的中心桿，該第一支撐部分可旋轉(zhuǎn)地與所述的往復(fù)桿連接，支點(diǎn)部分可旋轉(zhuǎn)地支撐到發(fā)動機(jī)部分上，因此第一和第二支撐部分繞著支點(diǎn)部分?jǐn)[動；具有輸出和輸入部分的第一連桿，該第一連桿的輸入部分可旋轉(zhuǎn)地連接到所述中心桿的第二支撐部分上；具有輸出和輸入部分的第二連桿，該第二連桿的輸入部分可旋轉(zhuǎn)地連接到所述中心桿的第二支撐部分上；第一驅(qū)動軸，該第一驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在連接到V型發(fā)動機(jī)的第一排上的第一進(jìn)氣通道上；第二驅(qū)動軸，該第二驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在連接到V型發(fā)動機(jī)的第二排上的第二進(jìn)氣通道上；固定到所述第一驅(qū)動軸上的第一桿，所述第一桿具有可旋轉(zhuǎn)地連接到第一連桿的輸出部分上的連接部分，根據(jù)所述往復(fù)桿的往復(fù)運(yùn)動該第一桿連接在所述第一驅(qū)動軸上進(jìn)行擺動，因此使所述驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)；及固定到所述第二驅(qū)動軸上的第二桿，所述第二桿具有可旋轉(zhuǎn)地連接到第二連桿的輸出部分上的連接部分，根據(jù)所述往復(fù)桿的往復(fù)運(yùn)動所述第一桿在所述第二驅(qū)動軸上進(jìn)行擺動，因此使所述第二驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。
16.一種多排型(multi-bank)內(nèi)燃機(jī)的連接裝置，它包括往復(fù)桿；中心桿，該中心桿以預(yù)定間隙連接到所述往復(fù)桿上并把所述往復(fù)桿的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為擺動運(yùn)動；第一和第二連桿，該第一和第二連桿以預(yù)定的間隙連接到所述中心桿上；可旋轉(zhuǎn)地安裝在發(fā)動機(jī)上的第一和第二旋轉(zhuǎn)軸；固定到所述第一旋轉(zhuǎn)軸上并連接到所述第一連桿上的第一桿，根據(jù)所述中心桿通過所述第一連桿來提供的擺動運(yùn)動，所述第一桿在所述第一旋轉(zhuǎn)軸上擺動；及固定到所述第二旋轉(zhuǎn)軸上并連接到所述第二連桿上的第二桿，根據(jù)所述中心桿通過所述第二連桿來提供的擺動運(yùn)動，所述第二桿在所述第一旋轉(zhuǎn)軸上擺動。
全文摘要
V型內(nèi)燃機(jī)的連接裝置使一對驅(qū)動軸(5a,b)旋轉(zhuǎn),從而改變渦流控制閥的開度。該連接裝置通過桿(7)接受來自驅(qū)動器的往復(fù)運(yùn)動。連接到桿(7)上的中心桿(8)把往復(fù)運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到右和左連桿(9,11)上。右和左連桿(9,11)通過右和左桿(10,12)而各自連接到驅(qū)動軸上。右和左連桿(9,11)與右和左桿(10,12)把擺動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到驅(qū)動軸(5a,b)上。
文檔編號F02M35/10GK1257566SQ98805429
公開日2000年6月21日 申請日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月26日
發(fā)明者佐佐木潤哉, 三石俊一 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社