發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，包括凸輪軸、滾輪、滾輪軸和滾輪軸箱體，凸輪軸上設置兩個以上數(shù)目的凸輪，任意一個凸輪均各自具有一條輪廓曲線，任意兩條輪廓曲線之間均存在差異，滾輪軸設置在滾輪軸箱體內(nèi)，滾輪轉(zhuǎn)動式地設置在滾輪軸上，滾輪軸在滾輪軸箱體內(nèi)的長度大于滾輪的軸向長度，滾輪與滾輪軸之間還設置為軸向的滑動副，滾輪在滾輪軸上具有兩個以上數(shù)目的軸向位置，滾輪軸箱體中設置有一個滾輪軸向驅(qū)動機構。滾輪軸向驅(qū)動機構將滾輪在滾輪軸上移動，切換滾輪與不同凸輪之間的連接，產(chǎn)生對應的發(fā)動機氣門運動。本實用新型結構簡單緊湊，制造組裝容易，應用廣泛。通過機械連接方式傳遞載荷，消除了傳統(tǒng)的發(fā)動機制動器采用液壓式承載的缺陷。
【專利說明】發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及機械領域，尤其涉及發(fā)動機氣門驅(qū)動領域，特別是一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]已有技術中，發(fā)動機的常規(guī)點火氣門驅(qū)動技術為人共知，其應用已有一百多年的歷史。但由于對發(fā)動機排放和發(fā)動機制動的額外要求，越來越多的發(fā)動機除了常規(guī)點火氣門運動之外，還需要其它氣門運動，如用于廢氣再循環(huán)的氣門運動和發(fā)動機制動的氣門運動。有時為了增加燃油效益，發(fā)動機的某些汽缸的氣門需要完全關閉(氣門運動完全丟失或消除)，閉缸時除了消除氣門運動之外，還停止向缸內(nèi)噴射燃油。
[0005]為了得到可變氣門運動，比如說兩種不同的氣門運動，人們往往需要在常規(guī)點火的氣門驅(qū)動機構之外增加輔助氣門驅(qū)動機構，如搖臂等，結構與控制都很復雜，而且采用的大都是液壓式打開發(fā)動機的氣門。
[0006]實用新型內(nèi)容:
[0007]本實用新型的目的在于提供一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的這種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置要解決現(xiàn)有技術中可變氣門運動結構及其控制過程復雜、液壓驅(qū)動方式可靠性與耐久性差、已經(jīng)應用場合有限的技術問題。
[0008]本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，包括凸輪軸、滾輪、滾輪軸和滾輪軸箱體，其中，所述的凸輪軸上設置兩個以上數(shù)目的凸輪，任意一個所述的凸輪均各自具有一條輪廓曲線，任意兩條輪廓曲線之間均存在差異，所述的滾輪軸設置在所述的滾輪軸箱體內(nèi)，所述的滾輪轉(zhuǎn)動式地設置在滾輪軸上，滾輪軸在滾輪軸箱體內(nèi)的長度大于滾輪的軸向長度，滾輪與滾輪軸之間還設置為軸向的滑動副，滾輪在滾輪軸上具有兩個以上數(shù)目的軸向位置，滾輪軸箱體中設置有一個滾輪軸向驅(qū)動機構，所述的滾輪軸向驅(qū)動機構與滾輪連接。
[0009]進一步的，凸輪軸與滾輪軸平行，滾輪與至少一個凸輪相切。
[0010]進一步的，所述的滾輪軸向驅(qū)動機構將滾輪在滾輪軸上做軸向移動，切換滾輪與任意一個凸輪之間的連接，利用凸輪對應輪廓曲線產(chǎn)生相應的發(fā)動機氣門運動。
[0011]進一步的，所述的滾輪軸向驅(qū)動機構包括彈簧-活塞機構和一個滾輪撥叉，所述的彈簧-活塞機構包括滑動式套在一個圓柱體上的活塞，所述的圓柱體內(nèi)有流體通道，所述的活塞外面安置有回位彈簧，所述的滾輪撥叉的一端包括兩個相互間隔的叉腳，所述的兩個叉腳中各自設置有槽或者孔，滾輪軸穿過兩個叉腳中的槽或者孔，滾輪位于兩個叉腳之間，滾輪撥叉的另一端與滾輪軸向驅(qū)動機構的活塞連接。
[0012]進一步的，滾輪軸箱體的一端設置有缺口，所述的滾輪軸設置在所述的缺口內(nèi)。
[0013]進一步的，滾輪軸箱體與一個偏置機構連接，所述的偏置機構包括彈簧，所述的彈簧將滾輪軸箱體內(nèi)的滾輪與凸輪分開。
[0014]進一步的，所述的滾輪軸箱體由發(fā)動機的搖臂構成。
[0015]進一步的，所述的滾輪軸箱體是發(fā)動機的凸輪從動件。
[0016]進一步的，所述的凸輪包括用于發(fā)動機點火的凸輪、用于發(fā)動機制動的凸輪、用于發(fā)動機閉缸的凸輪和用于發(fā)動機啟閉的凸輪。
[0017]本實用新型的工作原理是:當需要將發(fā)動機的常規(guī)點火運作轉(zhuǎn)換為發(fā)動機的其它運作時，開通發(fā)動機的氣門運動控制機構，滾輪軸向驅(qū)動機構將滾輪在滾輪軸上的不同軸向位置之間移動，切換滾輪與不同凸輪之間的連接，產(chǎn)生不同的發(fā)動機氣門運動。
[0018]本實用新型和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本實用新型通過移動滾輪在滾輪軸上的軸向位置，實現(xiàn)不同發(fā)動機氣門運動的轉(zhuǎn)換，具有結構簡單緊湊、制造組裝容易和應用廣泛等優(yōu)點。由于不同的凸輪相互獨立，各自的性能可以得到優(yōu)化。本實用新型通過機械連接方式傳遞載荷，消除了傳統(tǒng)的發(fā)動機制動器采用液壓式承載產(chǎn)生的高油壓、高變形和高泄漏以及液壓千斤頂?shù)热毕莼蚴Ｊ健?br> [0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]圖1是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1中采納的發(fā)動機氣門驅(qū)動裝置的示意圖(側視圖)。
[0021]圖2是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1中采納的滾輪軸向驅(qū)動機構在滾輪處于第一軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0022]圖3是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1中采納的滾輪軸向驅(qū)動機構在滾輪處于第二軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0023]圖4是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1中采納的滾輪軸向驅(qū)動機構在滾輪處于第三軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0024]圖5是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例2中采納的滾輪軸向驅(qū)動機構在滾輪處于第一軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0025]圖6是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例2中采納的滾輪軸向驅(qū)動機構在滾輪處于第二軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0026]【具體實施方式】:
[0027]實施例1:
[0028]圖1、圖2、圖3和圖4用來描述本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1o圖1是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1中采納的發(fā)動機氣門驅(qū)動裝置的示意圖(側視圖)。氣門致動器200 (這里的說明同時適用于進氣門致動器和排氣門致動器)包括凸輪(如常規(guī)點火凸輪230和發(fā)動機制動凸輪2301等)，滾輪235和滾輪軸231。滾輪235除了可以在滾輪軸231上轉(zhuǎn)動之外，還可以沿滾輪軸231作軸向移動(圖2和圖3)，本實施例有三個不同的凸輪230，2301和2302 (舉例來說，常規(guī)點火凸輪230、發(fā)動機閉缸凸輪2301和發(fā)動機制動凸輪2302)。一般來說，這些凸輪有不同的升程和相位。比如說發(fā)動機閉缸凸輪2301只不過是與內(nèi)基圓大小相同的一個圓柱體，不產(chǎn)生任何運動。但這三個凸輪位于同一根凸輪軸225上、相互毗鄰且有相同或大致相同的內(nèi)基圓。氣門致動器200還包括轉(zhuǎn)動式安置在搖臂軸205上的搖臂210。搖臂軸205內(nèi)有供油通道211。搖臂210通過閥隙調(diào)節(jié)機構作用在發(fā)動機氣門301上(這里顯示的是單氣門，但本實用新型同樣適用于雙氣門的發(fā)動機，不過兩個氣門時需要增加氣門橋)。氣門301由氣門彈簧311偏置在發(fā)動機缸體500的閥座320上，阻止氣體在發(fā)動機汽缸和氣道600之間流動。閥隙調(diào)節(jié)機構包括閥隙調(diào)節(jié)螺釘110，鎖緊螺母105和象足114。
[0029]圖2、圖3和圖4分別是本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例1中采納的滾輪軸向驅(qū)動機構100在滾輪235處于第一軸向位置，第二軸向位置和第三軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。搖臂210 (這里顯示的搖臂210也可以是推桿式發(fā)動機的凸輪從動件，本實用新型將其稱為滾輪軸箱體)靠近凸輪的一端設置有一個缺口，缺口內(nèi)設置有一根滾輪軸231，滾輪軸231上轉(zhuǎn)動式地設置有一個滾輪235，滾輪235除了可以在滾輪軸231上轉(zhuǎn)動之外，還可以沿滾輪軸231作軸向移動(滑動副)，滾輪軸231在缺口內(nèi)的長度大于滾輪235的軸向長度，滾輪235在滾輪軸231上具有一個第一軸向位置(圖2)，一個第二軸向位置(圖3)和一個第三軸向位置(圖4)0搖臂(滾輪軸箱體)210內(nèi)設置有一個滾輪軸向驅(qū)動機構100，它通過一個滾輪撥叉236將滾輪235在滾輪軸上的不同軸向位置之間轉(zhuǎn)換。
[0030]滾輪撥叉236的一端包括兩個相互間隔的叉腳，兩個叉腳中各自設置有孔或者槽238和239，滾輪軸231穿過兩個叉腳中的孔或者槽238和239，滾輪235位于兩個叉腳之間，滾輪撥叉236的另一端237與滾輪軸向驅(qū)動機構100連接，連接的方式可以多樣。滾輪軸向驅(qū)動機構100包括一個活塞164，活塞164設置在活塞孔260內(nèi)，活塞孔260的軸向與滾輪軸231的軸向平行，活塞孔260的兩端分別設置有流體通道101和102，活塞164的兩端和活塞孔的兩個端面之間分別設置有彈簧156和177?；钊?64在其兩端的兩個彈簧156和177的作用下，處于平衡的中央位置，也就圖2所示的第一軸向位置，滾輪235與中央的凸輪(如常規(guī)點火凸輪)230連接。當活塞164靠近流體通道102的一側(圖中右側)受到流體(如發(fā)動機的機油)的作用力時，流體壓力，如油壓，將活塞164在活塞孔260內(nèi)向左移動到如圖3所示的第二軸向位置，滾輪235與左邊的凸輪(如發(fā)動機閉缸凸輪)2301連接。當活塞164靠近流體通道101的一側(圖中左側)受到流體(如發(fā)動機的機油)的作用力時，流體壓力，如油壓，將活塞164在活塞孔260內(nèi)向右移動到如圖4所示的第三軸向位置，滾輪235與右邊的凸輪(如發(fā)動機制動凸輪)2302連接。
[0031]這里，滾輪撥叉236的連接端237位于活塞164的環(huán)槽126內(nèi)，搖臂210內(nèi)有連接端237的導向槽270，連接端237與導向槽270之間設置為彈性密封或軟密封。活塞164的運動通過滾輪撥叉136傳遞給滾輪235。設計時最好使三個不同的凸輪有相同或大致相同的內(nèi)基圓，且讓滾輪235與凸輪之間有分開的趨勢，比如在搖臂上增加偏置彈簧198(圖1)。
[0032]注意到上述的描述同時適用于排氣門和進氣門以及開單氣門和開雙氣門的驅(qū)動。
[0033]實施例2:
[0034]圖5和圖6用來描述本實用新型的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置的實施例2。本實施例與上述實施例1的主要區(qū)別有兩點。一是滾輪軸向驅(qū)動機構100不在滾輪軸箱體(搖臂)210之內(nèi)(不隨搖臂運動)，而是在滾輪軸箱體(搖臂)210之外(與搖臂運動無關)。二是滾輪235只有兩個軸向位置，所以凸輪也只有兩個，比如說常規(guī)點火凸輪230和發(fā)動機制動凸輪2302ο
[0035]本實施例的滾輪軸向驅(qū)動機構包括彈簧-活塞機構100和一個滾輪撥叉236.彈簧-活塞機構100包括滑動式套在一個圓柱體162上的活塞164，圓柱體162內(nèi)有流體通道197，活塞164外面安置有回位彈簧156。滾輪撥叉236的一端包括兩個相互間隔的叉腳，兩個叉腳中各自設置有槽或者孔238和239，滾輪軸231穿過兩個叉腳中的槽或者孔238和239，滾輪235位于兩個叉腳之間，滾輪撥叉236的另一端237與滾輪軸向驅(qū)動機構的活塞164連接。這里的圓柱體162和彈簧座158都固定在發(fā)動機上，不隨滾輪軸箱體(搖臂)210運動。
[0036]在通常情況下，回位彈簧156將活塞164和滾輪撥叉236推向左側，滾輪235在滾輪軸231上被偏置在第一軸向位置(圖5)，與常規(guī)點火凸輪230相連，產(chǎn)生發(fā)動機的常規(guī)點火運作。當需要將發(fā)動機的常規(guī)點火運作轉(zhuǎn)換為發(fā)動機的制動運作時，打開發(fā)動機的氣門運動控制機構，向滾輪軸向驅(qū)動機構100提供驅(qū)動力，流體，如發(fā)動機機油，進入圓柱體162內(nèi)的流體通道197和活塞164內(nèi)的容腔152，油壓克服彈簧156的作用力，將活塞164和滾輪撥叉236推向右側，滾輪從第一軸向位置移動到第二軸向位置(圖6)，與制動凸輪2302連接，將制動凸輪2302的運動傳遞給發(fā)動機的氣門，產(chǎn)生發(fā)動機制動用的氣門運動。
[0037]上述說明包含了不同的【具體實施方式】，這不應該被視為對本實用新型范圍的限制，而是作為代表本實用新型的一些具體例證，許多其他演變都有可能從中產(chǎn)生。舉例來說，這里顯示的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，不但可用于頂置式凸輪發(fā)動機，也可用于推桿/推管式發(fā)動機；不但可以用來驅(qū)動排氣門，也可用來驅(qū)動進氣門。
[0038]此外，這里顯示的滾輪軸向驅(qū)動機構，不但可以是活塞和彈簧機構，也可以是其它的機構，如液壓、氣動、電磁、機械等機構及上述機構的組合；不但可以集成在滾輪軸箱體(如搖臂)內(nèi)，也可以位于滾輪軸箱體之外(如固定在發(fā)動機上)。
[0039]因此，本實用新型的范圍不應由上述的具體例證來決定，而是由所附屬的權力要求及其法律相當?shù)臋嗔頉Q定。
【權利要求】
1.一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，包括凸輪軸、滾輪、滾輪軸和滾輪軸箱體，其特征在于:所述的凸輪軸上設置兩個以上數(shù)目的凸輪，任意一個所述的凸輪均各自具有一條輪廓曲線，任意兩條輪廓曲線之間均存在差異，所述的滾輪軸設置在所述的滾輪軸箱體內(nèi)，所述的滾輪轉(zhuǎn)動式地設置在滾輪軸上，滾輪軸在滾輪軸箱體內(nèi)的長度大于滾輪的軸向長度，滾輪與滾輪軸之間還設置為軸向的滑動副，滾輪在滾輪軸上具有兩個以上數(shù)目的軸向位置，滾輪軸箱體中設置有一個滾輪軸向驅(qū)動機構，所述的滾輪軸向驅(qū)動機構與滾輪連接。
2.如權利要求1所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:凸輪軸與滾輪軸平行，滾輪與至少一個凸輪相切。
3.如權利要求1所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的滾輪軸向驅(qū)動機構將滾輪在滾輪軸上做軸向移動，切換滾輪與任意一個凸輪之間的連接，利用凸輪對應輪廓曲線產(chǎn)生相應的發(fā)動機氣門運動。
4.如權利要求1所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的滾輪軸向驅(qū)動機構包括彈簧-活塞機構和一個滾輪撥叉，所述的彈簧-活塞機構包括滑動式套在一個圓柱體上的活塞，所述的圓柱體內(nèi)有流體通道，所述的活塞外面安置有回位彈簧，所述的滾輪撥叉的一端包括兩個相互間隔的叉腳，所述的兩個叉腳中各自設置有槽或者孔，滾輪軸穿過兩個叉腳中的槽或者孔，滾輪位于兩個叉腳之間，滾輪撥叉的另一端與滾輪軸向驅(qū)動機構的活塞連接。
5.如權利要求1所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:滾輪軸箱體的一端設置有缺口，所述的滾輪軸設置在所述的缺口內(nèi)。
6.如權利要求1所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的凸輪軸上設置三個凸輪，滾輪在滾輪軸上具有三個軸向位置，所述的滾輪軸向驅(qū)動機構將滾輪在滾輪軸上的三個軸向位置之間移動，切換滾輪與三個凸輪之間的連接，產(chǎn)生三種相應的發(fā)動機氣門運動。
7.如權利要求1或者2或者3或者4所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:滾輪軸箱體與一個偏置機構連接，所述的偏置機構包括彈簧，所述的彈簧將滾輪軸箱體內(nèi)的滾輪與凸輪分開。
8.如權利要求1或者2或者3或者4所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的滾輪軸箱體由發(fā)動機的搖臂構成。
9.如權利要求1或者2或者3或者4所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的滾輪軸箱體是發(fā)動機的凸輪從動件。
10.如權利要求1或者2或者3或者4所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的凸輪包括用于發(fā)動機點火的凸輪、用于發(fā)動機制動的凸輪、用于發(fā)動機閉缸的凸輪和用于發(fā)動機啟閉的凸輪。
【文檔編號】F01L13/06GK204212827SQ201420667171
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】奚勇, 朱汝杰, 楊洲 申請人:上海尤順汽車部件有限公司