CN107605561A - 一种可变气门正时装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种可变气门正时装置。凸轮轴一端固定了从动齿轮。凸轮轴一侧有上链轮。上链轮与主动齿轮固定在连接轴上。连接轴依靠轴承定位在固定架上,绕凸轮轴轴线旋转。连接轴的轴线处钻有通孔。臂由大头、小头、螺钉组成。臂的大头由圆柱和沿圆柱径向伸展的长块组成。两个分度圆直径不同的齿轮固定在中间轴上。中间轴上有一段细颈,臂的大头与小头的两半圆凹面卡在细颈上,可用螺钉连接大小头。两中间轴齿轮分别与主动齿轮、从动齿轮正确啮合。伺服电机受控驱动臂的圆柱绕凸轮轴轴线旋转,改变中间轴位置,从而改变输入输出齿轮的相位关系,改变了气门正时。增加一组伺服电机、臂、中间轴、中间轴齿轮、从动齿轮和传动齿轮组可以控制绕凸轮轴轴线旋转的第二轴的相位。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机气门正时控制领域。
背景技术
为提高内燃机各转速下的扭矩,可变气门技术出现并发展了十几年。现今市场上控制气门正时的装置多采用电液控制技术,其存在零件加工困难和漏油的问题。
发明内容
伺服电机控制中间轴位置,改变输入输出齿轮的相位关系,从而调节凸轮轴相位,并优化了链轮间的传动比,减少链条振动。装置主要是齿轮机构,控制简单,无控制油泄露的问题。
附图说明
图1 装配图
图2 爆炸图。
具体实施方式
上链轮(4)、主动齿轮(5)、连接轴(19)和由伺服电机(1)、第一臂、第一中间轴(21)、第一中间轴齿轮(6、10)、第一从动齿轮(12)组成的第一套控制组可以控制凸轮轴(11)的相位;增加由伺服电机(2)、齿轮轴(3)、齿轮(20)、第二臂、第二中间轴(22)、第二中间轴齿轮(18、15)、第二从动齿轮(14)组成的第二套控制组,可以控制绕凸轮轴轴线旋转的第二轴(13)的相位。上链轮(4)与主动齿轮(5)固定在连接轴(19)上或者上链轮(4)与主动齿轮(5)及连接轴(19)一体加工成型;连接轴(19)依靠轴承定位在固定架上,绕凸轮轴(11)轴线旋转;连接轴(19)的轴线处钻有直径大小等于所有臂上圆柱最大外直径的通孔。底置凸轮轴发动机可将上链轮替换成等效的齿轮。凸轮轴(11)一端固定了第一从动齿轮(12),或将凸轮轴(11)和第一从动齿轮(12)一体加工成型;第二轴(13)一端固定了第二从动齿轮(14),或将第二轴(13)和第二从动齿轮(14)一体加工成型。第一臂由大头(7)、小头(8)、螺钉(9)组成,第一臂的大头(7)由圆柱和沿圆柱径向伸展的长块组成;第二臂由大头(17)、小头(16)、螺钉(9)组成,第二臂的大头(17)由圆柱和沿圆柱径向伸展的长块组成,第二臂的大头(17)的圆柱中心线钻有直径大小为第一臂的大头(7)的圆柱直径的通孔。第一臂的大头(7)的圆柱穿入第二臂的大头(17)的圆柱内孔,第二臂的大头(17)的圆柱穿入连接轴(19)的内孔,连接轴(19)、第一臂、第二臂三者独立绕凸轮轴轴线旋转,互不干扰。两个分度圆直径不同的齿轮(6,10)固定在第一中间轴(21)上,也可将这两个齿轮与第一中间轴(21)一体加工成型,第一中间轴(21)上有一段细颈,第一臂的大头(7)与小头(8)的两半圆凹面卡在细颈上,可用螺钉(9)连接第一臂的大小头;两个分度圆直径不同的齿轮(18,15)固定在第二中间轴(22)上,也可将这两个齿轮与第二中间轴(22)一体加工成型,第二中间轴(22)上有一段细颈,第二臂的大头(17)与小头(16)的两半圆凹面卡在细颈上,可用螺钉(9)连接第二臂的大小头。齿轮(6,10)分别与主动齿轮(5)、第一从动齿轮(12)正确啮合;齿轮(18,15)分别与主动齿轮(5)、第二从动齿轮(14)正确啮合。第二臂的大头(17)的圆柱末端可通过花键固定齿轮(20)。齿轮(20)与齿轮轴(3)正确啮合。齿轮轴(3)、第一臂的大头(7)的圆柱末端分别与伺服电机(2、1)输出轴进行固定连接。伺服电机放置在上链轮(4)外侧,电机外壳固定在固定架上。
调整曲轴端链轮与上链轮(4)的转转速比,由传统的2:1改为x:1(x<2),主动齿轮(5)和第一中间轴齿轮(6)的转速比为y:1,第一中间轴齿轮(10)与第一从动齿轮(12)的转速比为z:1,控制齿数模数改变分度圆直径进行正确啮合,可使曲轴与凸轮轴的转速比i=x*y*z=2:1;根据第二轴的转速比可对齿轮(18、15、14)的齿数模数进行调整。
Claims (10)
1.一种可变气门正时装置,其特征在于上链轮(4)、主动齿轮(5)、连接轴(19)和由伺服电机(1)、第一臂、第一中间轴(21)、第一中间轴齿轮(6、10)、第一从动齿轮(12)组成的第一套控制组可以控制凸轮轴(11)的相位;增加由伺服电机(2)、齿轮轴(3)、齿轮(20)、第二臂、第二中间轴(22)、第二中间轴齿轮(18、15)、第二从动齿轮(14)组成的第二套控制组,可以获得绕凸轮轴轴线旋转的第二轴(13)的相位的控制能力。
2.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于上链轮(4)与主动齿轮(5)固定在连接轴(19)上或者上链轮(4)与主动齿轮(5)及连接轴(19)一体加工成型;连接轴(19)依靠轴承定位在固定架上,绕凸轮轴(11)轴线旋转;连接轴(19)的轴线处钻有直径大小等于所有臂上圆柱最大外直径的通孔;底置凸轮轴发动机可将上链轮替换成等效的齿轮。
3.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于凸轮轴(11)一端固定了第一从动齿轮(12),或将凸轮轴(11)和第一从动齿轮(12)一体加工成型;第二轴(13)一端固定了第二从动齿轮(14),或将第二轴(13)和第二从动齿轮(14)一体加工成型。
4.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于第一臂由大头(7)、小头(8)、螺钉(9)组成,第一臂的大头(7)由圆柱和沿圆柱径向伸展的长块组成;第二臂由大头(17)、小头(16)、螺钉(9)组成,第二臂的大头(17)由圆柱和沿圆柱径向伸展的长块组成,第二臂的大头(17)的圆柱中心线钻有直径大小为第一臂的大头(7)的圆柱直径的通孔。
5.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于第一臂的大头(7)的圆柱穿入第二臂的大头(17)的圆柱内孔,第二臂的大头(17)的圆柱穿入连接轴(19)的内孔,连接轴(19)、第一臂、第二臂三者独立绕凸轮轴轴线旋转,互不干扰。
6.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于两个分度圆直径不同的齿轮(6,10)固定在第一中间轴(21)上,也可将这两个齿轮与第一中间轴(21)一体加工成型,第一中间轴上(21)有一段细颈,第一臂的大头(7)与小头(8)的两半圆凹面卡在细颈上,可用螺钉(9)连接第一臂的大小头;两个分度圆直径不同的齿轮(18,15)固定在第二中间轴(22)上,也可将这两个齿轮与第二中间轴(22)一体加工成型,第二中间轴(22)上有一段细颈,第二臂的大头(17)与小头(16)的两半圆凹面卡在细颈上,可用螺钉(9)连接第二臂的大小头。
7.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于齿轮(6,10)分别与主动齿轮(5)、第一从动齿轮(12)正确啮合;齿轮(18,15)分别与主动齿轮(5)、第二从动齿轮(14)正确啮合。
8.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于第二臂的大头(17)的圆柱末端可通过花键固定齿轮(20);齿轮(20)与齿轮轴(3)正确啮合。
9.根据权利要求1所述可变气门正时装置,其特征在于齿轮轴(3)、第一臂的大头(7)的圆柱末端分别与伺服电机(2、1)输出轴进行固定连接;伺服电机放置在上链轮(4)外侧,电机外壳固定在固定架上。
10.调整曲轴端链轮与上链轮(4)的转转速比,由传统的2:1改为x:1(x<2),主动齿轮(5)和第一中间轴齿轮(6)的转速比为y:1,第一中间轴齿轮(10)与第一从动齿轮(12)的转速比为z:1,控制齿数模数改变分度圆直径进行正确啮合,可使曲轴与凸轮轴的转速比i=x*y*z=2:1;根据第二轴的转速比可对齿轮(18、15、14)的齿数模数进行调整。
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