CN109083707A - 用于发动机停缸的凸轮轴、发动机及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于发动机停缸的凸轮轴、发动机及汽车，涉及汽车的技术领域，用于发动机停缸的凸轮轴包括转动凸轮轴、停缸凸轮轴、反弹机构和锁止机构；通过发动机的液压控制系统，可以推动锁止机构使得停缸凸轮轴与转动凸轮轴产生联动，从而可以通过停缸凸轮轴与转动凸轮轴可以同步停止2、3缸发动机，通过结构简单且耐久度高的锁止机构，缓解了现有现有技术中存在的结构复杂、控制难度高，造成成本高，影响推广使用的技术问题；通过反弹机构可以推动锁止机构退回至转动凸轮轴的容置腔，停缸凸轮轴与转动凸轮轴失去联动，停缸凸轮轴停止转动，恢复到初始位置。

Description

用于发动机停缸的凸轮轴、发动机及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种用于发动机停缸的凸轮轴、发动机及汽车。

背景技术

发动机停(闭)缸技术出现已经很久了，以四缸发动机为例，通过停止2、3缸发动机工作，不会影响原有的四缸发火顺序，从而达到一些降低特定工况的降低燃油消耗的目的，例如长途驾驶工况。

现有技术中，已实现停缸技术目前主要有：1.切换凸轮轴桃子，2.电子气门技术，3.可调滚子摇臂为主流技术。

但是，现有技术中对于发动机停(闭)缸技术目前尚未大面积推广，现有技术中无论采用何种技术，该技术结构都比较复杂，控制难度较高，造成成本较高，影响该技术的推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供用于发动机停缸的凸轮轴以缓解现有技术中存在的结构复杂、控制难度高，造成成本高，影响推广使用的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种发动机，其能够增加发动机的使用寿命。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供的一种用于发动机停缸的凸轮轴，包括：转动凸轮轴、停缸凸轮轴、反弹机构和锁止机构；

所述停缸凸轮轴套设于所述转动凸轮轴的外部，所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴呈阶梯轴配合，且所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴为间隙配合；

所述转动凸轮轴设置有容置腔，所述反弹机构和所述锁止机构均位于所述容置腔内，沿着所述停缸凸轮轴和所述转动凸轮轴的贴合面延伸设置有开槽，所述转动凸轮轴内部设置有油道，所述油道用于与外部液压系统连通，外部液压系统用于通过所述油道输送液压油，以推动所述锁止机构伸入至所述开槽内，以将所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴联动；

所述反弹机构的一端与所述容置腔靠近所述贴合面的内壁抵接，所述反弹机构的另一端与所述锁止机构抵接，所述反弹机构具有令所述锁止机构远离所述贴合面的弹性趋势。

在本发明较佳的实施例中，所述转动凸轮轴包括第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴；

所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴联动连接，所述停缸凸轮轴套设于所述第二转动凸轮轴外部，所述第一转动凸轮轴靠近所述第二转动凸轮轴的一端呈阶梯轴状，以使所述停缸凸轮轴与所述第一转动凸轮轴呈阶梯轴配合。

在本发明较佳的实施例中，所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴通过连接部连接，且所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴通过定位销定位，以使所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴同步转动。

在本发明较佳的实施例中，所述锁止机构包括锁止销和锁止凹槽；

所述锁止销与所述锁止凹槽连接，所述反弹机构位于所述锁止凹槽内，且所述反弹机构与所述锁止凹槽的内壁抵接，所述锁止销能够插设于所述开槽内，以将所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴联动。

在本发明较佳的实施例中，所述锁止销远离所述锁止凹槽的一端设置有尖端部，所述开槽呈渐开槽，所述锁止销通过所述尖端部滑进所述渐开槽内。

在本发明较佳的实施例中，所述锁止销设置有多个，多个所述锁止销均设置于所述锁止凹槽的同一侧；

任意相邻的两个所述锁止销均呈夹角设置。

在本发明较佳的实施例中，本发明提供的用于发动机停缸的凸轮轴，还包括密封件；

第一转动凸轮轴呈中空结构，所述第一转动凸轮轴远离所述第二转动凸轮轴的一端通过密封件密封。

在本发明较佳的实施例中，本发明提供的用于发动机停缸的凸轮轴，还包括防脱弹簧；

所述防脱弹簧位于中空结构内，且所述防脱弹簧的一端与所述锁止机构背离所述反弹机构的一端抵接，所述防脱弹簧的另一端与所述密封件抵接；

所述防脱弹簧的弹性力小于所述反弹机构的弹性力。

本发明提供的一种发动机，包括所述的用于发动机停缸的凸轮轴。

本发明提供一种汽车，包括所述的发动机。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的一种用于发动机停缸的凸轮轴，包括：转动凸轮轴、停缸凸轮轴、反弹机构和锁止机构；停缸凸轮轴套设于转动凸轮轴的外部，停缸凸轮轴与转动凸轮轴呈阶梯轴配合，且停缸凸轮轴与转动凸轮轴为间隙配合；转动凸轮轴设置有容置腔，反弹机构和锁止机构均位于容置腔内，沿着停缸凸轮轴和转动凸轮轴的贴合面延伸设置有开槽，转动凸轮轴内部设置有油道，油道用于与外部液压系统连通，外部液压系统用于通过油道输送液压油，以推动锁止机构伸入至开槽内，以将停缸凸轮轴与转动凸轮轴联动；通过发动机的液压控制系统，可以推动锁止机构使得停缸凸轮轴与转动凸轮轴产生联动，从而可以通过停缸凸轮轴与转动凸轮轴可以同步停止2、3缸发动机，通过结构简单且耐久度高的锁止机构，缓解了现有现有技术中存在的结构复杂、控制难度高，造成成本高，影响推广使用的技术问题。

反弹机构的一端与容置腔靠近所述贴合面的内壁抵接，反弹机构的另一端与锁止机构抵接，反弹机构具有令锁止机构远离贴合面的弹性趋势；当转动凸轮轴内部的油道停止输送液压油时，通过反弹机构可以推动锁止机构退回至转动凸轮轴的容置腔，停缸凸轮轴与转动凸轮轴失去联动，停缸凸轮轴停止转动，恢复到初始位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴局部放大结构示意图；

图4为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴的第一转动凸轮轴的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴的停缸凸轮轴的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴的第二转动凸轮轴的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴的锁止机构的结构示意图。

图标：100-转动凸轮轴；101-第一转动凸轮轴；102-第二转动凸轮轴；200-停缸凸轮轴；300-反弹机构；400-锁止机构；401-锁止销；402-锁止凹槽；403-尖端部；500-开槽；600-油道；601-进油道；602-泄油道；700-连接部；800-定位销；900-密封件；110-防脱弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-7所示，本实施例提供的一种用于发动机停缸的凸轮轴，包括：转动凸轮轴100、停缸凸轮轴200、反弹机构300和锁止机构400；停缸凸轮轴200套设于转动凸轮轴100的外部，停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100呈阶梯轴配合，且停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100为间隙配合；转动凸轮轴100设置有容置腔，反弹机构300和锁止机构400均位于容置腔内，沿着停缸凸轮轴200和转动凸轮轴100的贴合面延伸设置有开槽500，转动凸轮轴100内部设置有油道600，油道600用于与外部液压系统连通，外部液压系统用于通过油道600输送液压油，以推动锁止机构400伸入至开槽500内，以将停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100联动；反弹机构300的一端与容置腔靠近贴合面的内壁抵接，反弹机构300的另一端与锁止机构400抵接，反弹机构300具有令锁止机构400远离贴合面的弹性趋势。

具体地，转动凸轮轴100内部油道600包括进油道601和泄油道602；进油道601和泄油道602均与发动机缸盖罩的OCV阀连通，当OCV阀开启时，此时进油道601与发动机的主油道连通，转动凸轮轴100内腔进液压油，可以推动锁止机构400向开槽500延伸的方向移动，当锁止机构400与开槽500连接后，此时转动凸轮轴100停缸凸轮轴200开始联动，通过转动凸轮轴100和停缸凸轮轴200可以使得2、3缸同时关闭或开启，实现了同步性。

优选地，2.3缸各气门凸轮轴桃为一体式凸轮轴。

另外，当OCV阀开启时，液压力推动锁止机构400运动时，也压缩了反弹机构300，当OCV阀关闭时，此时进油道601关闭，泄油道602开启，锁止机构400失去了液压的推动，反弹机构300的反弹力作用到锁止机构400，使得锁止机构400退回至转动凸轮轴100的容置腔，停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100失去联动，停缸凸轮轴200停止转动，恢复到初始位置。

OCV是可变气门正时发动机上控制发动机的进气门正时的机油控制阀，执行器是改变凸轮轴相位的控制器。由于OCV阀控制油道启闭为现有汽车领域的现有技术，此处不再赘述。

其中，反弹机构300可以为多种，例如：压缩弹簧、压缩连杆或者压缩片等，较佳地，反弹机构300为压缩弹簧。

由于停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100为间隙配合，故而停缸凸轮轴200相对于转动凸轮轴100可以浮动。

本实施例中，转动凸轮轴100和停缸凸轮轴200上均设置有用于控制2、3缸停止或者开启的凸轮轴桃。

本实施例的有益效果是：

本实施例提供的一种用于发动机停缸的凸轮轴，包括：转动凸轮轴100、停缸凸轮轴200、反弹机构300和锁止机构400；停缸凸轮轴200套设于转动凸轮轴100的外部，停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100呈阶梯轴配合，且停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100为间隙配合；转动凸轮轴100设置有容置腔，反弹机构300和锁止机构400均位于容置腔内，沿着停缸凸轮轴200和转动凸轮轴100的贴合面延伸设置有开槽500，转动凸轮轴100内部设置有油道600，油道600用于与外部液压系统连通，外部液压系统用于通过油道600输送液压油，以推动锁止机构400伸入至开槽500内，以将停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100联动；通过发动机的液压控制系统，可以推动锁止机构400使得停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100产生联动，从而可以通过停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100可以同步停止2、3缸发动机，通过结构简单且耐久度高的锁止机构400，缓解了现有现有技术中存在的结构复杂、控制难度高，造成成本高，影响推广使用的技术问题。

反弹机构300的一端与容置腔靠近所述贴合面的内壁抵接，反弹机构300的另一端与锁止机构400抵接，反弹机构300具有令锁止机构400远离贴合面的弹性趋势；当转动凸轮轴100内部的油道600停止输送液压油时，通过反弹机构300可以推动锁止机构400退回至转动凸轮轴100的容置腔，停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100失去联动，停缸凸轮轴200停止转动，恢复到初始位置。

在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，转动凸轮轴100包括第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102；第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102联动连接，停缸凸轮轴200套设于第二转动凸轮轴102外部，第一转动凸轮轴101靠近第二转动凸轮轴102的一端呈阶梯轴状，以使停缸凸轮轴200与第一转动凸轮轴101呈阶梯轴配合。

其中，第一转动凸轮轴101靠近第二转动凸轮轴102的一端呈阶梯轴状，第二转动凸轮轴102靠近第一转动凸轮轴101的一端与第一转动凸轮轴101最小直径的轴端连接，由于停缸凸轮轴200套设于第二转动凸轮轴102外部，从而可以使得停缸凸轮轴200与第一转动凸轮轴101呈阶梯轴配合。

进一步地，第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102通过连接部700连接，且第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102通过定位销800定位，以使第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102同步转动。

连接部700可以为多种，例如：第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102通过轴套连接，通过联轴器连接或者通过螺栓连接；优选地，连接部700为螺栓。

具体地，第二转动凸轮轴102靠近第一转动凸轮轴101的一端设置有螺纹孔，由于第一转动凸轮轴101设置有容置腔，从而可以通过容置腔伸出螺栓与第二转动凸轮轴102的螺纹孔连接。

进一步地，锁止机构400包括锁止销401和锁止凹槽402；锁止销401与锁止凹槽402连接，反弹机构300位于锁止凹槽402内，且反弹机构300与锁止凹槽402的内壁抵接，锁止销401能够插设于开槽500内，以将停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100联动。

由上述可以得知，反弹机构300优选地采用压缩弹簧，通过将压缩弹簧的一端设置于锁止凹槽402内部，另一端与第一转动凸轮轴101的内壁抵接，使得反弹机构300永远具有令锁止销401远离停缸凸轮轴200的开槽500的运动趋势。

具体地，开槽500是沿着第一转动凸轮轴101和停缸凸轮轴200的贴合面分别向第一凸轮轴和停缸凸轮轴200的两侧进行延伸的，故而锁止销401的运动过程是沿着第一转动凸轮轴101的开槽500向停缸凸轮轴200的开槽500进行滑动的过程。

进一步地，锁止销401远离锁止凹槽402的一端设置有尖端部403，开槽500呈渐开槽，锁止销401通过尖端部403滑进渐开槽内。

由图7所示，尖端部403呈锥面，且锥面的两侧还设置有倒角，可以更加便于锁止销401滑向停缸凸轮轴200的渐开槽内。

进一步地，锁止销401设置有多个，多个锁止销401均设置于锁止凹槽402的同一侧；任意相邻的两个锁止销401均呈夹角设置。

其中，锁止销401的数量可以为两个、三个、四个等。

当锁止销401的数量为两个时，两个锁止销401之间不处于平行，可以保证锁止销401与渐开槽的连接方向均为同一个，保证了第一转动凸轮轴101与停缸凸轮轴200的连接方向永远为一个方向。

优选地，当锁止销401的数量为三个，相邻的两个锁止销401的角度不相同，保证了第一转动凸轮轴101与停缸凸轮轴200的连接方向永远为一个方向。

另外，可以将锁止销401的大小和旋转角度不同，从而可以更好的保证一个锁止销401只能与相匹配的渐开槽进行配合，保证第一转动凸轮轴101与停缸凸轮轴200的连接方向永远为一个方向。

进一步地，本实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴，还包括密封件900；第一转动凸轮轴101呈中空结构，所述第一转动凸轮轴101远离所述第二转动凸轮轴102的一端通过密封件900密封。

优选地，密封件900采用锥形螺堵密封。

进一步地，本实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴，还包括防脱弹簧110；防脱弹簧110位于中空结构内，且防脱弹簧110的一端与锁止机构400背离反弹机构300的一端抵接，防脱弹簧110的另一端与密封件900抵接；防脱弹簧110的弹性力小于反弹机构300的弹性力。

防脱弹簧110的作用防止反弹机构300的反弹力太大，导致锁止机构400脱离容置腔，通过防脱弹簧110可以抵消一部分反弹机构300推动锁止机构400的力，保证锁止机构400稳定性。

另外，防脱弹簧110和反弹机构300之间恰好具有一个相互抵消的力，可以防止在锁止机构400非工作时，在第一转动凸轮轴101内随意滑动。

本实施例提供的一种用于发动机停缸的凸轮轴，第一转动凸轮轴101和第二转动凸轮轴102的同步转动，当锁止销401与开槽500卡接时，可以带动停缸凸轮轴200同步转动，可以通过停缸凸轮轴200与转动凸轮轴100可以同步停止2、3缸发动机，通过结构简单且耐久度高的锁止机构400，缓解了现有现有技术中存在的结构复杂、控制难度高，造成成本高，影响推广使用的技术问题；另外，通过反弹机构300的具体结构和防脱弹簧110的共同作用，保证了锁止机构400的稳定性，使得设计更加合理，更加实用。

本实施例提供的一种发动机，包括上述的用于发动机停缸的凸轮轴；通过上述实施例提供的用于发动机停缸的凸轮轴可以通过结构更加简单的机构实现发动机2、3缸同步闭缸，降低了发动机的成本，以及提高了发动机的使用寿命，更加适宜推广使用。

本实施例提供一种汽车，包括上述的发动机。由于本实施例提供的汽车的技术效果与上述实施例提供的发动机的技术效果相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，包括：转动凸轮轴、停缸凸轮轴、反弹机构和锁止机构；

所述停缸凸轮轴套设于所述转动凸轮轴的外部，所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴呈阶梯轴配合，且所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴为间隙配合；

所述转动凸轮轴设置有容置腔，所述反弹机构和所述锁止机构均位于所述容置腔内，沿着所述停缸凸轮轴和所述转动凸轮轴的贴合面延伸设置有开槽，所述转动凸轮轴内部设置有油道，所述油道用于与外部液压系统连通，外部液压系统用于通过所述油道输送液压油，以推动所述锁止机构伸入至所述开槽内，以将所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴联动；

所述反弹机构的一端与所述容置腔靠近所述贴合面的内壁抵接，所述反弹机构的另一端与所述锁止机构抵接，所述反弹机构具有令所述锁止机构远离所述贴合面的弹性趋势。

2.根据权利要求1所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，所述转动凸轮轴包括第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴；

所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴联动连接，所述停缸凸轮轴套设于所述第二转动凸轮轴外部，所述第一转动凸轮轴靠近所述第二转动凸轮轴的一端呈阶梯轴状，以使所述停缸凸轮轴与所述第一转动凸轮轴呈阶梯轴配合。

3.根据权利要求2所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴通过连接部连接，且所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴通过定位销定位，以使所述第一转动凸轮轴和第二转动凸轮轴同步转动。

4.根据权利要求1所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，所述锁止机构包括锁止销和锁止凹槽；

所述锁止销与所述锁止凹槽连接，所述反弹机构位于所述锁止凹槽内，且所述反弹机构与所述锁止凹槽的内壁抵接，所述锁止销能够插设于所述开槽内，以将所述停缸凸轮轴与所述转动凸轮轴联动。

5.根据权利要求4所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，所述锁止销远离所述锁止凹槽的一端设置有尖端部，所述开槽呈渐开槽，所述锁止销通过所述尖端部滑进所述渐开槽内。

6.根据权利要求4所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，所述锁止销设置有多个，多个所述锁止销均设置于所述锁止凹槽的同一侧；

任意相邻的两个所述锁止销均呈夹角设置。

7.根据权利要求2所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，还包括密封件；

第一转动凸轮轴呈中空结构，所述第一转动凸轮轴远离所述第二转动凸轮轴的一端通过密封件密封。

8.根据权利要求7所述的用于发动机停缸的凸轮轴，其特征在于，还包括防脱弹簧；

所述防脱弹簧位于中空结构内，且所述防脱弹簧的一端与所述锁止机构背离所述反弹机构的一端抵接，所述防脱弹簧的另一端与所述密封件抵接；

所述防脱弹簧的弹性力小于所述反弹机构的弹性力。

9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的用于发动机停缸的凸轮轴。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的发动机。