CN107575303A - 一种电机驱动式可变长度连杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机驱动式可变长度连杆，为克服现有技术存在的制造成本高、可靠性差、结构复杂的问题。本发明由连杆体上下部、螺纹齿轮、电机、电机轴固定座、直齿轮组成；驱动电机底座被安装在连杆体下半部分的T形槽内，通过定位销钉固定其位置，限制其在槽内的来回移动；连杆体的上半部和下半部分别都钻有螺纹孔，并通过螺纹齿轮连接，且两部分加工有销孔，通过圆柱销来固定其相对位置，防止两部分发生相对转动；电机主轴上安装有齿轮，通过钩头键相互连接，配合螺母固定其位置，同时该齿轮和螺旋齿轮发生啮合，通过电机的转动，驱动螺旋齿轮转动，使连杆体上下部分发生相对运动，进而改变连杆长度，使发动机的压缩比改变。

Description

一种电机驱动式可变长度连杆

技术领域

本发明关于一种内燃机的组件连杆，更准确的说，是一种电机驱动式可变长度连杆。

背景技术

能够改变发动机压缩比的可变压缩比机构有很多，可变长度连杆机构就是其中一个实例。当连杆的长度变长时，活塞在处于压缩上止点时的燃烧室容积变小，因为压缩比是气缸工作容积与燃烧室容积之比，故发动机的压缩比增大；当连杆长度变短时，活塞处于压缩上止点时的燃烧室容积变大，因此发动机的压缩比变小。

一般的发动机的压缩比是不变的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定参数，在设计中已经定好，现代发动机为了满足排放法规，同时使发动机在各种变化的工况中发挥更好的效率，改善发动机的性能，可变压缩比技术显得尤为重要。对于汽油机，压缩比太高会导致汽油机在高负荷时缸内混合气压力过高，产生爆震，这会对发动机造成严重的破坏；对于柴油机，压缩比过高会导致发动机产生剧烈的振动，影响发动机的使用寿命；对于加入了涡轮增压器的发动机来说，为了防止爆震，其压缩比要低于自然吸气发动机，压缩比固定，在增压压力低时，压缩比较低，发动机燃烧不充分，导致热效率和燃油经济性下降。这些特性决定了一般的发动机的压缩比是考虑到各个影响因素的折中，因此不能完全发挥出发动机的潜能，为了解决这些问题，采取可变压缩比技术是非常必要的。采用可用压缩比技术可以使发动机在各个工况中都能保持合适的压缩比，大大提高发动机的可靠性和性能。

采用可变压缩比技术能够：

1.提高了发动机的热效率，降低燃油消耗率。

2.降低爆震和剧烈振动产生的概率。

3.降低发动机在启动和暖机过程中的有害排放。

4.使发动机具有更好的燃油适应性。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的制造成本高、可靠性差、结构复杂、安装性差的技术问题，提供了一种电机驱动式可变长度连杆。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

电机驱动式可变长度连杆包括：连杆体上半部、螺纹齿轮、圆柱销、连杆体下半部、定位销钉、电机、轴承、电机轴固定座、钩头键、直齿轮、螺母。

一种电机驱动式可变长度连杆，其特征在于，驱动电机是一种直流电机，其底座被安装在连杆体下半部一侧的T形槽内，并通过定位销钉固定其位置，限制其在槽内的来回移动；连杆体的上半部和下半部分别都钻有螺纹孔，并通过螺纹齿轮连接，通过圆柱销来固定连杆体上下部分相对位置，防止两部分发生相对转动；电机主轴上安装有直齿轮，通过钩头键相互连接，同时该齿轮和螺旋齿轮发生啮合。

所述的连杆体上半部和连杆体下半部是组成连杆体的两个部分，连杆体被分为上下两个部分。

所述的连杆体上半部和连杆体下半部杆身部分的横截面形状为十字形。

所述的螺旋齿轮是一种阶梯型圆柱结构，中间的部分为直齿轮，上下侧部分为旋向相反的螺纹。

所述的连杆体上半部和连杆体下半部相对位置加工有用于定位的销孔。

所述的圆柱销和连杆体下半部的销孔为过盈配合，与连杆体上半部的销孔为间隙配合。

所述的钩头键是一种具有定位功能的连接键，它与螺母共同作用来实现固定直齿轮的位置。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种电机驱动式可变长度连杆利用电机作为驱动动力源，能够保障控制的精确性。

2.本发明所述的一种电机驱动式可变长度连杆，仅仅对连杆进行加工，并加装驱动装置，安装性好，成本低。

3.本发明所述的一种电机驱动式可变长度连杆，仅对连杆进行改装，加入的零件少，结构简单。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的一种电机驱动式可变长度连杆的主视图；

图2是本发明所述的一种电机驱动式可变长度连杆A-A截面剖视图；

图3是本发明所述的一种电机驱动式可变长度连杆左视图的剖视图；

图中：1、连杆体上半部，2、螺纹齿轮，3、圆柱销，4、连杆体下半部，5、定位销钉，6、电机，7、轴承，8、电机轴固定座，9、钩头键，10、直齿轮，11、螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

如图1，图3所示，连杆体被分为连杆体上半部1和连杆体下半部2两部分，且连杆体上下部分中心位置分别加工有螺纹孔，通过螺纹齿轮2连接，并且在相对位置加工有销孔，使用圆柱销3来固定它们的相对位置；电机6是一种直流电机，连杆体下半部4一侧加工有安装电机6的槽，电机6底座安装在槽内，并通过定位销钉5固定其位置；电机6主轴上安装有直齿轮10，通过钩头键9连接，并结合螺母11固定其位置，同时，直齿轮10和螺纹齿轮2啮合。

如图1所示，连杆体从中间被分为上下两个部分，连接它们的零件被称为螺纹齿轮2，它是一种阶梯型圆柱结构，中间的部分为直齿轮，上下侧部分为旋向相反的螺纹。

如图2所示，连杆体上半部1和连杆体下半部4杆身的截面形状为十字形。

如图3所示，安装电机6的槽为T形槽，并且在相应位置加工有销孔，用来安装定位销钉5固定电机6；同时连杆体下半部4设置有电机轴固定座8，使用轴承7来固定电机主轴，确保电机稳定工作。

如图1、图3所示，当发动机需要小压缩比的时候，ECU发出给电机6信号，电机6开始正向转动，通过直齿轮10带动螺旋齿轮2转动，因为螺纹齿轮上下螺纹旋向相反，所以随着发动机的转动连杆体上半部1和连杆体下半部4相互靠近，连杆长度变短，使得在活塞上止点时发动机的燃烧室容积变大，进而使得发动机压缩比减小。

如图1、图3所示，当发动机需要高压缩比的时候，同理，驱动电机2逆向转动，通过直齿轮10带动螺旋齿轮反向转动，连杆体上半部1和连杆体下半部4相互远离，连杆体长度变长，活塞上止点时发动机燃烧室容积变小，使得压缩比升高。

如图1、图3所示，当发动机的压缩比改变到要求的压缩比后，电机停止工作，连杆长度保持不变，此时发动机的压缩比保持恒定。

Claims (7)

1.一种电机驱动式可变长度连杆，其特征在于，所述的电机驱动式可变长度连杆包括连杆体上半部(1)、螺纹齿轮(2)、圆柱销(3)、连杆体下半部(4)定位销钉(5)、电机(6)、轴承(7)、电机轴固定座(8)、钩头键(9)、直齿轮(10)、螺母(11)；

电机(6)的底座固定在连杆体下半部(4)的T形槽内，并通过定位销钉(5)定位；螺纹齿轮(2)连接着连杆体上半部(1)和连杆体下半部(4)，并通过圆柱销(3)来固定连杆体上半部(1)和连杆体下半部(4)的相对位置；电机(2)主轴上安装有直齿轮(10)，通过钩头键相互连接，同时该齿轮和螺旋齿轮(2)发生啮合。

2.按照权利要求1所述的一种电机驱动式可变长度连杆，特征在于，所述的连杆体上半部(1)和连杆体下半部(4)是组成连杆体的两个部分，连杆体被分为上下两个部分。

3.按照权利要求1所述的一种电机驱动式可变长度连杆，特征在于，所述的连杆体上半部(1)和连杆体下半部(4)杆身部分的横截面形状为十字形。

4.按照权利要求1所述的一种电机驱动式可变长度连杆，其特征在于，所述的螺旋齿轮(2)是一种阶梯型圆柱结构，中间的部分为直齿轮，上下侧部分为旋向相反的螺纹。

5.按照权利要求1所述的一种电机驱动式可变长度连杆，其特征在于，所述的连杆体上半部(1)和连杆体下半部(4)相对位置加工有用于定位的销孔。

6.按照权利要求1所述的一种电机驱动式可变长度连杆，其特征在于，所述的圆柱销(3)和连杆体下半部(4)的销孔为过盈配合，与连杆体上半部(1)的销孔为间隙配合。

7.按照权利要求1所述的一种电机驱动式可变长度连杆，其特征在于，所述的钩头键(9)是一种具有定位功能的连接键，它与螺母(11)共同作用来实现固定直齿轮(10)的位置。