專利名稱:驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置,特別是一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣閥開啟關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)
直O(jiān)
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中有一種驅(qū)動(dòng)裝置是由凸輪直接驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件做往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)的。 例如日本專利公開說明書特開平7-243310公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣閥的驅(qū)動(dòng)裝置,它是 由凸輪直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)排氣閥進(jìn)行往復(fù)式直線運(yùn)動(dòng)的。采用這種驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)及升程的特性曲線不可變,即不能對(duì)進(jìn)排氣閥的開閉 相位和升程進(jìn)行控制,因此,不能根據(jù)不同的工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣以及燃燒狀況進(jìn)行有 效的控制。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種驅(qū)動(dòng)裝置,以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)排氣閥的開閉相 位和升程進(jìn)行調(diào)整。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型提供一種驅(qū)動(dòng)裝置,包括凸輪,還包括用于 傳遞凸輪的驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),并且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與凸輪的接觸位置可以改變。由于本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),并且通過改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與凸輪的接 觸位置實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)排氣閥的開閉相位和升程進(jìn)行的調(diào)節(jié)的功能,所以與現(xiàn)有技 術(shù)中沒有可移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置相比,可以對(duì)進(jìn)排氣閥的開閉相位和開啟升程進(jìn)行 有效的調(diào)節(jié),從而可以改變進(jìn)排氣的狀況,最終可以對(duì)燃燒狀況進(jìn)行優(yōu)化,可以達(dá)到提高發(fā) 動(dòng)機(jī)的燃燒效率和功率,減少有害廢氣排放的目的。根據(jù)本實(shí)用新型,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將凸輪的驅(qū)動(dòng)直接傳遞給被驅(qū)動(dòng)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的部 件。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少一根連桿,曲柄,移動(dòng)導(dǎo)向件。 其中連桿的一端可移動(dòng)地支承在移動(dòng)導(dǎo)向件上并且抵靠在凸輪的外表面上,其另一端與曲 柄鉸接連接,曲柄的另一端鉸接支承在驅(qū)動(dòng)軸上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例,移動(dòng)導(dǎo)向件包括導(dǎo)向面,導(dǎo)向面的橫截面為與 凸輪的基圓同心的圓弧狀,連桿的一端支承在該導(dǎo)向面上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例,連桿的與凸輪和所述移動(dòng)導(dǎo)向件的接觸部分為 曲面。根據(jù)本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例,連桿的靠近凸輪和移動(dòng)導(dǎo)向件的一端設(shè)有銷 軸,銷軸上鉸接連接有滾輪,連桿通過滾輪支承在移動(dòng)導(dǎo)向件上并且抵靠在凸輪的外表面 上。由于采用滾輪,可以減少連桿與凸輪和移動(dòng)導(dǎo)向件之間的摩擦阻力,因此可以延 長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)裝置的使用壽命,并且可以降低能量損耗。[0013]此外,可以選擇將移動(dòng)導(dǎo)向件與被驅(qū)動(dòng)部件一體形成。采用將移動(dòng)導(dǎo)向件與被驅(qū)動(dòng)部件一體形成的方案,由于對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言減少了 零部件的數(shù)目,因此可以降低裝配成本,提高裝配效率和精度,從而可以提高系統(tǒng)的可靠性 和穩(wěn)定性。此外,由于使用本實(shí)用新型時(shí)可以基本沿用發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 改動(dòng)較小,所以在利用本實(shí)用新型對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造時(shí)花費(fèi)的開發(fā)成本較小。由于本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方案相對(duì)于本類發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu),只增加了連桿、曲柄 和導(dǎo)向件,并不需要過多地增加結(jié)構(gòu)空間,不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大,所以本實(shí)用新型能夠應(yīng)用于 只具有比較小的發(fā)動(dòng)機(jī)空間的小型發(fā)動(dòng)機(jī),如摩托車和微型汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于本實(shí)用新型增加的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不參與閥門系統(tǒng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和凸輪軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng), 因此不會(huì)增加閥門系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)慣量和凸輪軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,這樣,即使增加了本系統(tǒng),也 不會(huì)致使閥門系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)慣量和凸輪軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加從而導(dǎo)致閥門的飛脫和反跳, 并且不會(huì)增加正時(shí)輪系的負(fù)擔(dān)。因此,使用本實(shí)用新型,無需更改發(fā)動(dòng)機(jī)閥門系統(tǒng)、凸輪軸 系統(tǒng)和正時(shí)輪系現(xiàn)有設(shè)計(jì)參數(shù),從而可以節(jié)約開發(fā)成本。
圖1為表示根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸閥門處于開 啟工作狀態(tài)的示意圖;圖2為表示根據(jù)本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)裝置處于相位中置工作狀態(tài)的示意圖;圖3為表示根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置處于相位后置工作狀態(tài)的示意圖;圖4為表示根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置處于相位前置工作狀態(tài)的示意圖;圖5為表示根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。本實(shí)用新型中的相位前置或相位后置狀態(tài)是針對(duì)凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而言,各附圖 中箭頭表示凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式
圖1示意性表示了根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置的第一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中, 驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸閥桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖1所示,驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)凸輪1,和一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2。凸輪1安裝在凸輪軸 12上。凸輪軸12由圖中沒有示出的動(dòng)力裝置提供動(dòng)力,從而驅(qū)動(dòng)凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2 包括一根連桿3、一個(gè)曲柄5、一個(gè)導(dǎo)向件9和一個(gè)滾輪11,連桿3與曲柄5通過銷軸4可轉(zhuǎn) 動(dòng)地連接,曲柄5鉸接支承在驅(qū)動(dòng)軸6上,導(dǎo)向件9位于挺桿13的上部且與汽缸閥門挺桿 13 一體形成,其頂面具有圓弧面10,滾輪11通過銷軸7鉸接連接在連桿3的靠近凸輪1和 導(dǎo)向件9的端部上,滾輪11抵靠在凸輪1上并且支承在導(dǎo)向件9上。閥門15位于挺桿13的下方,在閥門15的復(fù)位彈簧16的作用下,挺桿13上部的 導(dǎo)向件9 一直接觸并支承著滾輪11,導(dǎo)向件9頂面的圓弧面10的曲率半徑等于凸輪基圓半 徑與滾輪11的直徑之和,因此,在任何情況下,滾輪11都保持同時(shí)與凸輪1和導(dǎo)向件9相 抵接的狀態(tài),并將凸輪1的驅(qū)動(dòng)傳遞給挺桿13。下面結(jié)合圖2-4說明根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置的工作狀況。[0028]圖2是表示根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置處于相位中置工作狀態(tài)的示意圖;圖3為 表示根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置處于相位后置工作狀態(tài)的示意圖;圖4為表示根據(jù)本實(shí)用 新型的驅(qū)動(dòng)裝置處于相位前置工作狀態(tài)的示意圖。如圖2所示,使驅(qū)動(dòng)軸6沿順時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)曲柄5轉(zhuǎn)過某一角度,將連桿3移動(dòng)至 圖2所示中間位置,滾輪11的軸心與凸輪軸12的軸心的連線在圖2在為鉛垂線。在該狀 態(tài)下使驅(qū)動(dòng)軸6固定。凸輪1沿箭頭所示方向旋轉(zhuǎn),閥門15被凸輪1驅(qū)動(dòng)而開啟。在這種 狀態(tài)下,凸輪1的作功部分開始接觸滾輪11的位置與現(xiàn)有技術(shù)中的沒有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2,由凸輪 直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置相同。從上述中置位置開始,使驅(qū)動(dòng)軸6沿逆時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)曲柄5轉(zhuǎn)過某一角度,將連桿 3移動(dòng)至圖3所示左側(cè)位置,滾輪11的軸心與凸輪軸1 2的軸心的連線偏離鉛垂線一個(gè)角 度A。在該狀態(tài)下使驅(qū)動(dòng)軸6固定。凸輪1沿箭頭所示方向旋轉(zhuǎn),凸輪1的作功部分開始 接觸滾輪11的位置與上述中置工作狀態(tài)時(shí)的位置成一個(gè)夾角A,也就是說閥門15被凸輪1 驅(qū)動(dòng)而開始開啟的相位比中置位置時(shí)落后一個(gè)相位角A,同時(shí)閥門15的升程比中置位置時(shí) 小。從上述中置位置開始,使驅(qū)動(dòng)軸6沿順時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)曲柄5轉(zhuǎn)過某一角度,將連桿 3移動(dòng)至圖4所示左側(cè)位置,滾輪11的軸心與凸輪軸12的軸心的連線偏離鉛垂線一個(gè)角度 B。在該狀態(tài)下使驅(qū)動(dòng)軸6固定。凸輪1沿箭頭所示方向旋轉(zhuǎn),凸輪1的作功部分開始接觸 滾輪11的位置與上述中置工作狀態(tài)時(shí)的位置成一個(gè)夾角B,也就是說閥門15被凸輪1驅(qū)動(dòng) 而開始開啟的相位比中置位置時(shí)提前一個(gè)相位角B,同時(shí)閥門15的升程比中置位置時(shí)小。這樣,可以根據(jù)實(shí)際工況,對(duì)閥門的開閉相位和升程進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控,從而提高燃燒 效率,達(dá)到節(jié)能減排的效果。圖5為表示根據(jù)本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。第二個(gè)實(shí)施例 與第一個(gè)的區(qū)別在于,導(dǎo)向件9與被驅(qū)動(dòng)部件-挺桿13分體制成。該分體制成的導(dǎo)向件9 嵌裝在汽缸閥門挺桿13上的凸緣14中。將導(dǎo)向件與被驅(qū)動(dòng)部件分體制成,可以以不同的材料形成導(dǎo)向件和被驅(qū)動(dòng)部件, 例如,用耐磨材料制造對(duì)耐磨性能要求較高的導(dǎo)向件,而被驅(qū)動(dòng)部件,例如挺桿則可以用價(jià) 格相對(duì)低廉或者質(zhì)量較輕的材料制造。在上述各實(shí)施例中,采用了曲柄5的結(jié)構(gòu)改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2與凸輪1的接觸位置,但 這只是一種具體實(shí)施方式
,也可以采用諸如偏心輪等裝置來完成曲柄5的功能。在上述實(shí)施例中,采用了滾輪11的結(jié)構(gòu)將凸輪的驅(qū)動(dòng)傳遞給被驅(qū)動(dòng)部件,但也可 以采用在連桿3的形成例如球狀、橄欖球狀、雙曲面等形狀的曲面部分,以這些曲面部分與 凸輪或者被驅(qū)動(dòng)部件接觸傳遞凸輪的驅(qū)動(dòng)。采用這樣的結(jié)構(gòu),可以減少零部件的數(shù)目,提高裝配精度,從而提高系統(tǒng)的可靠性 和穩(wěn)定性。在對(duì)耐磨性能要求不是很高而對(duì)精度和穩(wěn)定性能要求苛刻的產(chǎn)品中,這種結(jié)果 具有明顯優(yōu)勢(shì)。根據(jù)本實(shí)用新型的中置、前置和后置狀態(tài)都是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)排氣閥門開始開閉 時(shí)間點(diǎn)的調(diào)整狀態(tài),即在不同的狀態(tài)下,將在不同的時(shí)間點(diǎn)開閉進(jìn)排氣閥門,并能夠?qū)﹂y門 的最大升程進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置,可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)的特性,根據(jù)實(shí)際工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的
5進(jìn)排氣閥開閉相位和升程進(jìn)行調(diào)控,從而提高燃燒效率和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,降低燃油消耗和 尾氣排放。
權(quán)利要求一種驅(qū)動(dòng)裝置,包括凸輪(1),其特征在于,還包括用于傳遞所述凸輪(1)的驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2),并且所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)與所述凸輪(1)的接觸位置可變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)將所述凸輪(1)的 驅(qū)動(dòng)直接傳遞給被驅(qū)動(dòng)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)包括至少一根連桿 (3),曲柄(5),移動(dòng)導(dǎo)向件(9),所述連桿(3)的一端可移動(dòng)地支承在所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9) 上并且抵靠在所述凸輪(1)的外表面(8)上,另一端通過銷軸(4)與所述曲柄(5)鉸接連 接,所述曲柄(5)的另一端鉸接支承在驅(qū)動(dòng)軸(6)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)包括導(dǎo)向面 (10),該導(dǎo)向面(10)的截面呈與所述凸輪⑴的基圓同心的圓弧狀,所述連桿(3)的一端 支承在該導(dǎo)向面(10)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述連桿(3)的與所述凸輪(1) 和所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)的接觸部分為曲面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述連桿(3)的與所述凸輪(1)和所 述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)的接觸部分為球形曲面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述連桿(3)的與所述凸輪(1)和所 述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)的接觸部分為橄欖球形曲面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述連桿(3)的靠近所述凸輪 (1)和所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)的一端設(shè)有銷軸(7),該銷軸(7)上鉸接連接有滾輪(11),所述 連桿(3)通過該滾輪(11)支承在所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)上并且抵靠在所述凸輪(1)的外表 面(8)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3,4,6或7中的任意一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo)向 件(9)與被驅(qū)動(dòng)部件一體形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)與被驅(qū)動(dòng)部件 一體形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)與被驅(qū)動(dòng)部件 一體形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求3,4,6或7中的任意一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo) 向件(9)安裝在被驅(qū)動(dòng)部件上。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)安裝在被驅(qū)動(dòng) 部件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于,所述移動(dòng)導(dǎo)向件(9)安裝在被驅(qū)動(dòng) 部件上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種驅(qū)動(dòng)裝置,包括凸輪(1)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)包括連桿(3)、曲柄(5)、導(dǎo)向件(9)和滾輪(11),連桿(3)與曲柄(5)通過銷軸(4)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接,曲柄(5)鉸接支承在驅(qū)動(dòng)軸(6)上,導(dǎo)向件(9)位于挺桿(13)的上部且與汽缸閥門挺桿(13)一體形成,其頂面具有圓弧面(10),滾輪(11)通過銷軸(7)鉸接連接在連桿(3)的靠近凸輪(1)和導(dǎo)向件(9)的端部上,滾輪(11)抵靠在凸輪(1)上并且支承在導(dǎo)向件(9)上。通過驅(qū)動(dòng)軸(6)的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整滾輪(11)與凸輪(1)的接觸位置,從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸閥門的開閉相位和升程進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控,提高燃燒效率和發(fā)動(dòng)機(jī)功率,降低能耗和尾氣排放。
文檔編號(hào)F01L1/12GK201679524SQ20092035101
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者楊魯川 申請(qǐng)人:楊魯川