一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106837459A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710202310.5(22)申请日2017.03.30(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人解方喜洪伟石卜从苏岩许允李小平姜北平冯爽于岐赵海平(74)专利代理机构长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)22212代理人李荣武(51)Int.Cl.F01L1/344(2006.01)F01L1/047(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构(57)摘要本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，克服了现有技术存在的气门相位固定不变或不能灵活改变气门配气相位的缺点。本机构主要包括凸轮轴主体系统、凸轮轴相位控制系统和凸轮轴动力系统；凸轮轴主体系统通过支承块、销a和销b与凸轮轴相位控制系统连接；凸轮轴动力系统与凸轮轴相位控制系统通过轴套与套筒花键啮合连接，凸轮轴动力系统与凸轮轴主体系统通过套筒中心孔内螺旋槽a和螺旋槽b与销a和销b的配合相连接；凸轮轴相位控制系统由步进电机驱动。本发明可实现气门配气相位的连续可变，控制灵活；结构简单，制造方便，成本低，易于推广；可提高发动机的充气效率，有效提高发动机动力性和经济性。CN106837459ACN106837459A权利要求书1/2页1.一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，由凸轮轴主体系统Ⅰ、凸轮轴相位控制系统Ⅱ和凸轮轴动力系统Ⅲ组成；其特征在于所述的凸轮轴主体系统Ⅰ主要由凸轮轴(1)、凸轮(2)、限位凸肩a(3)、上盖板a(4)、限位凸肩b(5)、下盖板b(25)组成；其中限位凸肩a(3)和限位凸肩b(5)设置在凸轮轴(1)外表面上；上盖板a(4)和下盖板b(25)置于限位凸肩a(3)和限位凸肩b(5)之间，并与凸轮轴(1)间隙配合，下盖板b(25)固接在发动机缸盖上，上盖板a(4)与下盖板b(25)通过螺栓连接；凸轮(2)固接在凸轮轴(1)上；凸轮轴(1)右侧段圆周方向上下两侧分别开有一个销孔，销孔b(27)和销孔c(28)。2.按权利要求1所述的一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，其特征在于所述的凸轮轴相位控制系统Ⅱ由支承块(6)、齿轮套(8)、齿轮a(9)、平键(10)、电机轴(11)、步进电机(12)、销a(13)、定位钢销a(14)、定位钢销b(21)、销b(22)、套筒(23)组成；其中支承块(6)固接在发动机缸盖上，凸轮轴(1)可从其中心孔穿过，凸轮轴(1)与支承块(6)中心孔间隙配合，支承块(6)外表面还设有外螺纹(7)；齿轮套(8)套装在套筒(23)的凸肩上，齿轮套(8)中心孔为两段式结构，左段设有内螺纹(24)，与外螺纹(7)啮合，右段为光滑段，与套筒(23)间隙配合；齿轮a(9)通过平键(10)与电机轴(11)相连，由步进电机(12)控制电机轴(11)的转动，进而带动齿轮a(9)的转动；齿轮套(8)外侧分布有齿，与齿轮a(9)啮合，且齿宽比齿轮a(9)齿宽长，保证齿轮套(8)在轴向移动时与齿轮a(9)一直完全啮合；套筒(23)中心孔与凸轮轴(1)间隙配合，其中心孔圆周方向设有螺旋槽a(30)和螺旋槽b(31)，套筒(23)外表面圆周设有销孔a(26)，销孔d(29)，定位钢销a(14)和定位钢销b(21)安装在销孔a(26)和销孔d(29)内，并且与销孔均为过盈配合，套筒(23)外表面还设有花键。3.按权利要求1或2所述的一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，其特征在于所述的销a(13)和销b(22)安装在凸轮轴(1)右侧的销孔b(27)和销孔c(28)内，且均与销孔过盈配合，销a(13)和销b(22)的上半段分别安装在套筒(23)的螺旋槽a(30)和螺旋槽b(31)内，并且均与螺旋槽间隙配合，可与螺旋槽发生相对滑动。4.按权利要求1所述的一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，其特征在于所述的凸轮轴动力系统Ⅲ主要由限位凸肩c(15)、上盖板b(16)、限位凸肩d(17)、齿轮b(18)、轴套(19)、下盖板a(20)组成；其中限位凸肩c(15)和限位凸肩d(17)设置在轴套(19)外表面上；上盖板b(16)和下盖板a(20)置于限位凸肩c(15)和限位凸肩d(17)之间，并与轴套(19)间隙配合，上盖板b(16)与下盖板a(20)通过螺栓连接，下盖板a(20)固接在发动机缸盖上；轴套(19)内圈为花键结构，与套筒(23)外圈花键相啮合，套筒(23)外圈花键比轴套(19)花键长，保证套筒(23)在轴向移动时与轴套(19)一直完全啮合；齿轮b(18)固接在轴套(19)上，并