CN103850743B - 可变气门正时驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变气门正时驱动装置。该可变气门正时驱动装置包括：挡圈；弹簧；转角活塞，其为管状件，内周面与凸轮轴的外周面键连接，一端抵紧弹簧的另一端；转角活塞的外周面开设有螺旋槽和平键槽；链轮，包括：链轮套及位于该链轮套外周面的链轮本体；端盖，其外周面一端具有止挡凸缘和中央螺钉安装孔，端盖套设在所述凸轮轴的轴头，止挡凸缘抵接链轮套的另一端；螺钉穿过中央螺钉安装孔螺接到凸轮轴端头油道口密封凸轮轴端头油道，端盖的内周面与链轮的内周面、转角活塞的端面形成与凸轮轴端头油道连通的密封油腔。该可变气门正时驱动装置气门正时调节响应快、精度高。

Description

可变气门正时驱动装置

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种可变气门正时驱动装置。

背景技术

可变气门正时驱动装置是高端发动机常用装置，通常采用电磁液力推动螺旋套筒（该套筒一般内周面是直齿花键，外周面是螺旋花键，与外周面是直齿花键的凸轮轴和内周面是螺旋花键的链轮相互作用）。当发动机工作时，电磁衔铁缩回，控制阀芯打开，发动机机油从轴承座进入凸轮轴，并沿凸轮轴流向凸轮轴的左端，然后径向流入螺旋柱塞的左端面以及控制阀芯孔内，最终通过阀芯侧面的溢流孔流回油底壳。在某些预定的转速和负荷工况下，电磁阀由ECU控制，衔铁伸出推动阀芯关闭溢流孔，来自机油泵的机油压力升高导致螺旋套筒克服右侧的平衡弹簧向右侧滑动，螺旋花键逐渐迫使链轮扭转，引起链轮相对于凸轮轴旋摆某角度。于是气门的开启提前角增大，关闭延迟角减小，从而实现气门正时调节。同时还有采用液压叶片，链条松紧边调节，高低速双凸轮切换等形式。以上现有的可变气门正时驱动装置结构复杂，气门正时调节响应慢、精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理，方便整机配套，通过链轮的辊子沿着转角活塞的螺旋面滚动，引起与辊子联接的链轮相对于凸轮轴旋摆角度，而实现凸轮调相，气门正时调节响应快、精度高的可变气门正时驱动装置。

为实现上述目的，本发明提供了可变气门正时驱动装置，包括：挡圈，与凸轮轴的轴肩贴紧装配；弹簧，套装在所述凸轮轴上，一端抵紧所述挡圈；转角活塞，其为管状件，内周面与凸轮轴的外周面键连接，该转角活塞的一端抵紧所述弹簧的另一端；所述转角活塞的外周面开设有螺旋槽和平键槽；链轮，包括：链轮套及位于该链轮套外周面的链轮本体，所述链轮套的内周面与所述转角活塞的外周面适配套接，该链轮套的一端抵接所述挡圈；所述链轮本体的轮间开设有辊子孔，装配状态下，所述辊子孔与螺旋槽对正，并插入辊子；以及端盖，其外周面一端具有止挡凸缘和中央螺钉安装孔，所述端盖套设在所述凸轮轴的轴头，所述止挡凸缘抵接所述链轮套的另一端；螺钉穿过所述中央螺钉安装孔螺接到凸轮轴端头油道口，从而密封凸轮轴端头油道，所述端盖的内周面与链轮的内周面、转角活塞的端面形成与所述凸轮轴端头油道连通的密封油腔；其中，在工作状态下，所述密封油腔的机油压力升高导致转角活塞克服弹簧的推力向弹簧侧滑动，螺旋槽迫使辊子扭转，引起与辊子联接的链轮相对于凸轮轴旋摆一定角度。

优选地，上述技术方案中，辊子为圆柱状，两端分别具有轴向向内延伸的弹性孔，该弹性孔的侧壁开设有轴向延伸的缩放开口。

优选地，上述技术方案中，转角活塞的外周面还开设有第一密封圈外环槽。

优选地，上述技术方案中，端盖的外周面具有第二密封圈外环槽。

优选地，上述技术方案中，挡圈采用热胀法紧配到凸轮轴的轴肩。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该可变气门正时驱动装置结构简单合理，通过链轮的辊子沿着转角活塞的螺旋面滚动，引起与辊子联接的链轮相对于凸轮轴旋摆角度，而实现凸轮调相，气门正时调节响应快、精度高。

附图说明

图1是根据本发明的可变气门正时驱动装置的装配结构示意图。

图2是图1的A-A方向的剖视结构示意图。

图3是根据本发明的可变气门正时驱动装置的链轮结构示意图。

图4是图3的B-B方向的剖视结构示意图。

图5是根据本发明的可变气门正时驱动装置的转角活塞主视结构示意图。

图6是根据本发明的可变气门正时驱动装置的转角活塞剖视结构示意图。

图7是根据本发明的可变气门正时驱动装置的螺钉结构示意图。

图8是根据本发明的可变气门正时驱动装置的端盖剖视结构示意图。

图9是根据本发明的可变气门正时驱动装置的弹簧结构示意图。

图10是根据本发明的可变气门正时驱动装置的挡圈剖视结构示意图。

图11是根据本发明的可变气门正时驱动装置的辊子结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的可变气门正时驱动装置的具体结构包括：链轮1、转角活塞2、螺钉3、端盖4、弹簧7和挡圈8，其中，如图9和图10所示，挡圈8贴紧装配到凸轮轴轴肩，并沿凸轮轴外周面滑配弹簧7、滑配转角活塞2，转角活塞2与凸轮轴键连接，转角活塞2与链轮1通过辊子连接，端盖4套入凸轮轴端头和链轮1内周面并用预涂胶的螺栓3拧紧。由于链轮1，转角活塞2，螺钉3，端盖4的密封作用，使转角活塞2右端面形成密封油腔；弹簧7，转角活塞2，端盖4的小端面的平衡作用，使传动轮1保持在初始位置；链轮1的辊子沿着转角活塞2的螺旋面滚动，转角活塞2轴向滑动将带动链轮1相对凸轮轴偏转一定角度。

如图3和图4所示，链轮1包括：链轮套11及位于该链轮套11外周面的链轮本体12，链轮套11具有内周面13，链轮本体12的轮间开设有圆柱形辊子孔14，辊子孔14的中部与内周面13相交，用于插装辊子15。如图11所示，辊子15为圆柱状，两端分别具有轴向向内延伸的弹性孔，该弹性孔的侧壁开设有轴向延伸的缩放开口，使得辊子15具有弹性，靠缩放安装于辊子孔12并轴向定位。

如图5和图6所示，转角活塞2为圆柱形管状件，内周面与凸轮轴外周面适配安装，内周面的右端开设有密封圈内环槽21；转角活塞2的外周面开设有螺旋槽22、平键槽23和密封圈外环槽24，链轮1的内周面13与转角活塞2的外周面滑配，辊子15与螺旋槽22滑配；转角活塞2的内周面与凸轮轴外周面滑配，并通过平键25固定。密封圈内环槽21和密封圈外环槽24用于布设密封圈26。

如图7和图8所示，端盖4的外周面具有密封圈外环槽41和右端止挡凸缘42，端盖4的内周面左侧形成油腔43，油腔43的内侧具有密封圈内环槽44，端盖4的右端中央开设有螺钉安装孔45，螺钉3穿过螺钉安装孔45后螺接到凸轮轴端头油道口，紧固端盖4的同时密封凸轮轴端头油道；链轮1的链轮套11两端面与挡圈8以及端盖4的右端面配合并被轴向限位，端盖4的左端面46抵紧转角活塞2对其进行初始轴向限位。此时，链轮1的内周面13、转角活塞2的右端面及凸轮轴外周面密封端盖4的油腔43形成密封油腔47。

装配时，采用热胀法把挡圈8紧配到凸轮轴轴肩，接着沿凸轮轴外周面滑配弹簧7，滑配转角活塞2，使转角活塞2的平键槽23与凸轮轴上的键槽对正，用冷却法把平键6从平键槽23紧配到凸轮轴键槽上，转角活塞2被平键6周向定位但可以轴向滑动。再接着在转角活塞2外周面滑配链轮1，使辊子孔14与螺旋槽22相割对正，打入辊子15，检查转角活塞2与链轮1的滑配情况。再接着把端盖4套入凸轮轴端头和链轮1内周面并用预涂胶的螺栓3拧紧。由于链轮1，转角活塞2，螺钉3，端盖4的密封作用，使转角活塞2右端面形成密封油腔47；弹簧7，转角活塞2，端盖4的左端面46的平衡作用，使传动轮1保持在初始位置；辊子15沿着螺旋槽22滚动，转角活塞2轴向滑动将带动链轮1相对凸轮轴偏转一定角度。当发动机工作时，机油泵泵送的机油经过轴承座油道，凸轮轴油道到达密封油腔（即转角活塞2右端面）。通常在发动机低速工况，电磁衔铁缩回，溢流阀芯打开，机油从轴承座51进入凸轮轴52，并沿凸轮轴流向转角活塞2右端面，同时通过溢流阀芯侧面的溢流孔流回油底壳。此时转角活塞2右端面油压低，在弹簧7的作用下向右侧滑动并抵着端盖4的左端面46。在某些预定的转速和负荷工况下，电磁衔铁53由ECU控制，衔铁伸出推动阀芯关闭溢流孔，机油压力升高导致转角活塞克服左侧的弹簧7向左侧滑动，螺旋槽逐渐迫使辊子15扭转，引起与辊子联接的链轮1相对于凸轮轴旋摆一定角度。于是气门开启的提前角增大，关闭延迟角减小，从而实现气门正时调节。

综上，该可变气门正时驱动装置结构简单合理，方便整机配套，通过链轮的辊子沿着转角活塞的螺旋面滚动，引起与辊子联接的链轮相对于凸轮轴旋摆角度，而实现凸轮调相，气门正时调节响应快、精度高。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种可变气门正时驱动装置，其特征在于，包括：

挡圈，与凸轮轴的轴肩贴紧装配；

弹簧，套装在所述凸轮轴上，一端抵紧所述挡圈；

转角活塞，其为管状件，内周面与凸轮轴的外周面键连接，该转角活塞的一端抵紧所述弹簧的另一端；所述转角活塞的外周面开设有螺旋槽和平键槽；

链轮，包括：链轮套及位于该链轮套外周面的链轮本体，所述链轮套的内周面与所述转角活塞的外周面适配套接，该链轮套的一端抵接所述挡圈；所述链轮本体的轮间开设有辊子孔，装配状态下，所述辊子孔与螺旋槽对正，并插入辊子；以及

端盖，其外周面一端具有止挡凸缘和中央螺钉安装孔，所述端盖套设在所述凸轮轴的轴头，所述止挡凸缘抵接所述链轮套的另一端；螺钉穿过所述中央螺钉安装孔螺接到凸轮轴端头油道口，从而密封凸轮轴端头油道，所述端盖的内周面与链轮的内周面、转角活塞的端面形成与所述凸轮轴端头油道连通的密封油腔；

其中，在工作状态下，所述密封油腔的机油压力升高导致转角活塞克服弹簧的推力向弹簧侧滑动，螺旋槽迫使辊子扭转，引起与辊子联接的链轮相对于凸轮轴旋摆一定角度。

2.根据权利要求1所述的可变气门正时驱动装置，其特征在于，所述辊子为圆柱状，两端分别具有轴向向内延伸的弹性孔，该弹性孔的侧壁开设有轴向延伸的缩放开口。

3.根据权利要求1所述的可变气门正时驱动装置，其特征在于，所述转角活塞的外周面还开设有第一密封圈外环槽。

4.根据权利要求3所述的可变气门正时驱动装置，其特征在于，所述端盖的外周面具有第二密封圈外环槽。

5.根据权利要求4所述的可变气门正时驱动装置，其特征在于，所述挡圈采用热胀法紧配到凸轮轴的轴肩。