一種擺臂調節架的製作方法
2023-06-01 06:18:11
一種擺臂調節架的製作方法
【專利摘要】本發明實施例提供了一種擺臂調節架，涉及發動機部件，用來調整擺臂的驅動中心的位置以實現不同的氣門升程。本發明提供的擺臂調節架包括擺臂調節架本體，所述擺臂調節架本體為調整齒輪且其上設有驅動部，調整齒輪圍繞自身的齒輪軸轉動時帶動驅動部圍繞齒輪軸轉動以驅動擺臂圍繞擺臂的調整中心轉動。本發明用於調整擺臂的驅動中心的位置。
【專利說明】一種擺臂調節架
【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機部件，尤其涉及一種擺臂調節架。
【背景技術】
[0002]氣門是發動機中的一個重要部件，用於向發動機內輸入燃料並排出燃燒後的廢氣。在發動機領域中，氣門升程指的是氣門從剛剛打開到完全打開所運動的高度，也就是氣門的開啟高度。發動機中使用的凸輪軸的凸輪型線不同，所獲得的氣門升程也不同。傳統發動機的氣門升程是固定不變的，即其凸輪軸的凸輪型線只有一種，其升程設計是對發動機在全工況下的平衡性選擇，因此該升程不可能使發動機在高速區和低速區都得到良好響應，結果是發動機既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只是得到了在全工況下較為平衡的性能。
[0003]可變氣門升程技術(VVL, variable valve lift)能夠根據發動機的不同工況改變其氣門升程，使發動機在高速區和低速區都能得到良好的響應，從而改善發動機的高速功率和低速扭矩。現有的可變氣門升程技術按照其控制效果可分為分段可變氣門升程和連續可變氣門升程。與分段可變氣門升程相比，連續可變氣門升程可以更好地配合發動機的燃燒系統，具有一定的優越性。
[0004]現有的一種可變氣門升程驅動裝置是通過凸輪軸的凸輪驅動擺臂上靠近其調整中心的位置使擺臂繞擺臂的驅動中心擺動，擺臂的工作面來驅動氣門連杆往復運動實現氣門的開啟與關閉。這樣如果實現可變的氣門升程就需要提供一種調整機構來調整驅動中心的位置。
【發明內容】
[0005]本發明的實施例提供一種擺臂調節架，用來調整擺臂的驅動中心的位置以實現不同的氣門升程。
[0006]為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案:
[0007]本發明提供的擺臂調節架包括擺臂調節架本體，所述擺臂調節架本體為調整齒輪且其上設有驅動部，調整齒輪圍繞自身的齒輪軸轉動時帶動驅動部圍繞齒輪軸轉動以驅動擺臂圍繞擺臂的調整中心轉動。
[0008]具體而言，所述驅動部為設在所述調整齒輪上的通孔和設在通孔內的轉動軸，所述轉動軸用於連接調整齒輪和擺臂。
[0009]進一步地，所述轉動軸和擺臂的驅動中心同軸設置。
[0010]為了使擺臂順利回位，所述轉動軸上設有回位彈簧，回位彈簧的一端與調整齒輪連接、另一端用於與擺臂連接。
[0011]為了限制回位彈簧的軸向傳動，在所述轉動軸上且在回位彈簧的兩端設有環形凸臺。
[0012]為了保證擺臂和擺臂調節架的軸向竄動量，所述轉動軸上用於與擺臂連接的端部設有環形卡扣槽。
[0013]優選地，所述齒輪軸和擺臂的調整中心同軸設置。
[0014]進一步地，所述調整齒輪為斜齒輪，用於與驅動源通過齒輪嚙合連接。
[0015]為了降低擺臂調節架的重量，在所述斜齒輪上的與轉動軸平行的面上設有去重結構，與轉動軸垂直的面上設有洩油槽。
[0016]為了減少零部件的數量，所述轉動軸的兩端均延伸至所述通孔外並用於連接擺臂。
[0017]本發明實施例提供的擺臂調節架包括擺臂調節架本體，擺臂調節架本體為調整齒輪且其上設有驅動部，調整齒輪圍繞自身的齒輪軸轉動時帶動驅動部圍繞齒輪軸轉動以驅動擺臂圍繞擺臂的調整中心轉動。這樣擺臂圍繞其調整中心轉動，擺臂的驅動中心也隨著擺臂的轉動而繞調整中心轉動，即實現了驅動中心位置的調整，也就實現了不同的氣門升程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0019]圖1為本發明實施例提供的擺臂調節架的結構示意圖；
[0020]圖2為圖1所示擺臂調節架的不同位置的示意圖；
[0021]圖3為本發明實施例提供的擺臂調節架的另一結構示意圖；
[0022]圖4為圖1所示齒輪軸的固定方式示意圖；
[0023]圖5為本發明實施例提供的擺臂調節架與擺臂及軸承座的關係示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述。
[0025]本發明實施例提供的擺臂調節架包括擺臂調節架本體，擺臂調節架本體為調整齒輪且其上設有驅動部，調整齒輪圍繞自身的齒輪軸轉動時帶動驅動部圍繞齒輪軸轉動以驅動擺臂圍繞擺臂的調整中心轉動。這樣擺臂圍繞其調整中心轉動，擺臂的驅動中心也隨著擺臂的轉動而圍繞擺臂的調整中心轉動，即實現了擺臂的驅動中心位置的調整，也就實現了不同的氣門升程。
[0026]下面結合附圖來詳細說明本發明提供的擺臂調節架的優選實施例。
[0027]圖1為本發明實施例1提供的擺臂調節架的結構示意圖。如圖1所示，該擺臂調節架包括擺臂調節架本體1，擺臂調節架本體I為調整齒輪且其上設有驅動部12。本實施例中的驅動部12為設在調整齒輪上的通孔121和設在通孔121內的轉動軸122，通過轉動軸122連接調整齒輪和擺臂。其中驅動部的實現形式並不局限於通孔和設在通孔內的轉動軸，也可以為與調整齒輪一體成型的轉動軸的形式，在這種實現形式下，調整齒輪並不圍繞該一體成型的轉動軸轉動，而是跟隨其一起轉動。
[0028]圖2為圖1所示擺臂調節架的不同位置的示意圖。如圖2所示，實線繪製的擺臂調節架為第一位置對應的狀態圖，虛線繪製的擺臂調節架為轉動後的第二位置對應的狀態圖。在實線繪製的擺臂調節架放置狀態下，擺臂的驅動中心處於一個位置，並且擺臂在凸輪軸的凸輪驅動下圍繞該驅動中心轉動，擺臂的工作面作用於氣門連杆使其以一定的高度作直線往復運動，從而驅動氣門以一定的升程打開或閉合；當需要實現不同的氣門升程時，使調整齒輪圍繞齒輪軸11轉動到虛線所示的位置，此時轉動軸122的位置也隨之轉到了虛線所示的位置，由於轉動軸122用於與擺臂連接，因此擺臂的位置也相應調整，即擺臂的驅動中心也相應調整，從而獲得了另外一種氣門升程。需要說明的是在該調整過程中，擺臂的調整中心位置不變，驅動中心圍繞調整中心轉動；調整完成後，再使擺臂圍繞驅動心擺動。這樣驅動中心的運動軌跡為單一的圓弧，控制起來要方便得多。圖2僅僅示意了調整齒輪的兩個不同的位置，應當明確，調整齒輪可以停留在任何位置處以適應發動機的不同工況需求，即可以實現連續可變的氣門升程。
[0029]從上面描述的擺臂的驅動中心的調整過程可知，能夠將齒輪軸稱為擺臂調節架的轉動部，本發明採用調整齒輪作為擺臂調節架的本體，可以很好地將轉動部和驅動部均集成在調整齒輪上，相比於將轉動部和驅動部設置於兩個零部件上的結構而言，簡化了結構，減少了零部件的使用數量。
[0030]作為上述實施例的進一步改進,所述調整齒輪為斜齒輪,用於與驅動源通過齒輪嚙合連接。斜齒輪與直齒輪相比具有承載能力大、傳動平穩的優點，因此傳動過程中衝擊、噪聲和振動大為減少，使用壽命長。
[0031]其中，齒輪軸的固定方式可以為如圖4所示的那樣，通過一特定結構的軸承座3固定，具體為軸承座3掛裝在發動機的固定部件上，比如發動機缸蓋上，齒輪軸11穿設在軸承座3的通孔31中。
[0032]優選地，如圖5所示，轉動軸122和擺臂4的驅動中心42同軸設置。這樣轉動軸122直接驅動擺臂4的驅動中心42相對於擺臂4的調整中心41轉過一定的角度，且該角度和轉動軸122相對於齒輪軸11轉過的角度相同，因此能夠簡便地控制驅動中心42和調整中心41之間連線的角位移量。簡化了結構和控制過程。
[0033]同時由於轉動軸122和擺臂4的驅動中心42同軸設置，擺臂4便圍繞轉動軸122轉動實現氣門的打開與關閉。為了便於在凸輪軸上的凸輪的最大端越過擺臂後使擺臂順利回位，如圖3所示，本發明在轉動軸122上設置回位彈簧223，回位彈簧223的一端與擺臂調節架本體I連接、另一端用於與擺臂連接。這樣回位彈簧223帶動擺臂回位。回位彈簧的具體實現形式可以為扭簧，扭簧的一端插入擺臂的凹槽中，另一端插入調整齒輪的安裝孔中。凸輪軸上凸輪的大端驅動擺臂在一個方向上轉動，當凸輪的最大端轉動越過擺臂之後，凸輪的小端與擺臂接觸，此時扭簧帶動擺臂圍繞驅動中心反方向轉動，實現擺臂的回位。凹槽使回位彈簧更容易固定在擺臂上，安裝方便快捷，提高了擺臂的工作穩定性。
[0034]為了防止回位彈簧223發生軸向傳動，本實施例在轉動軸122上且在回位彈簧223的兩端設有環形凸臺221，以保證工作的穩定性。
[0035]其次，轉動軸122上用於與擺臂連接的端部設有環形卡扣槽222，環形卡扣槽222內安裝有卡扣。以保證搖臂和擺臂調節架的軸向竄動量，使搖臂和凸輪軸的凸輪穩定接觸。
[0036]為了降低擺臂調節架本體的重量，如圖3和圖4所示，本實施例在斜齒輪I與轉動軸122平行的面上設有弧形去重結構13，與轉動軸122垂直的面上設有洩油槽14。一方面靜態下去重結構可以在保證強度的情況下減輕質量，洩油槽可以防止其在工作過程中存油，增加重量，影響系統工作的穩定性。
[0037]此外，如圖5所示，齒輪軸11和擺臂4的調整中心41同軸設置。這樣當調整齒輪I圍繞其自身的齒輪軸11轉動時，轉動軸122對擺臂4施加驅動力時，該驅動力使擺臂4也圍繞該齒輪軸11轉動，從而實現擺臂4圍繞調整中心41轉動。這樣僅使驅動中心42和調整中心41之間連線轉過一定的角度即可，因此能夠簡便地控制該連線的角位移量。
[0038]通常而言，發動機的每個氣缸都具有兩個進氣門，如果一個擺臂驅動一個進氣門，那麼一個氣缸就需要兩個擺臂，如圖5所示，本發明中轉動軸122的兩端均延伸至通孔121外並用於連接擺臂4，因此就可以實現採用一個調整齒輪實現兩個擺臂的驅動中心的調整。這節省了發動機零部件的使用數量，簡化了結構。當然，在本發明的其它實施例中也可以採用一個調整齒輪對應一個擺臂安裝設計。
[0039]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種擺臂調節架，其特徵在於，包括擺臂調節架本體，所述擺臂調節架本體為調整齒輪且其上設有驅動部，調整齒輪圍繞自身的齒輪軸轉動時帶動驅動部圍繞齒輪軸轉動以驅動擺臂圍繞擺臂的調整中心轉動。
2.根據權利要求1所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述驅動部為設在所述調整齒輪上的通孔和設在通孔內的轉動軸，所述轉動軸用於連接調整齒輪和擺臂。
3.根據權利要求2所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述轉動軸和擺臂的驅動中心同軸設置。
4.根據權利要求3所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述轉動軸上設有回位彈簧，回位彈簧的一端與調整齒輪連接、另一端用於與擺臂連接。
5.根據權利要求4所述的擺臂調節架，其特徵在於，在所述轉動軸上且在回位彈簧的兩端設有環形凸臺。
6.根據權利要求5所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述轉動軸上用於與擺臂連接的端部設有環形卡扣槽。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述齒輪軸和擺臂的調整中心同軸設置。
8.根據權利要求1-6中任一項所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述調整齒輪為斜齒輪，用於與驅動源通過齒輪嚙合連接。
9.根據權利要求8所述的擺臂調節架，其特徵在於，在所述斜齒輪上的與轉動軸平行的面上設有去重結構，與轉動軸垂直的面上設有洩油槽。
10.根據權利要求2-6中任一項所述的擺臂調節架，其特徵在於，所述轉動軸的兩端均延伸至所述通孔外並用於連接擺臂。
【文檔編號】F01L13/00GK103925035SQ201310016070
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月15日 優先權日:2013年1月15日
【發明者】劉濤, 劉勝強, 尹吉, 王龍, 孫青山, 侯振鵬 申請人:長城汽車股份有限公司