CN110513191A - 可变压缩比机构驱动结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可变压缩比机构驱动结构,设于发动机缸体上,以构成对可变压缩比机构中的偏心轴的转动驱使,且该可变压缩比机构驱动结构包括套装于所述偏心轴的中部并与所述偏心轴间传动连接的传动件,装设于发动机缸体上的驱动部,以及装设于发动机缸体上的谐波减速器,所述谐波减速器套装于所述传动件上,且该谐波减速器的波发生器与驱动部传动相连,该谐波减速器的柔轮构成与传动件的传动连接。本发明的可变压缩比机构驱动结构利用谐波减速器的中置形式,可使偏心轴两端的扭转变形量较为一致,进而能够减少偏心轴扭转变形量的不同,以避免发动机各缸压缩比差异大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,特别涉及一种可变压缩比机构驱动结构。
背景技术
发动机工作时,面对不同工况及负荷若均采用同一压缩比,不可避免的会造成燃油效率低、经济性差以及排放高的缺点,为克服压缩比不变所具有的不足,人们研发出了发动机可变压缩比机构。其中,采用偏心轴与多连杆机构配合,以在驱使偏心轴转动时经由多连杆机构的带动,进而实现发动机活塞上止点变化的多连杆式可变压缩比机构成为众多车企研发的重点。但现在的多连杆式可变压缩比机构中,往往存在因偏心轴不同段扭转变形量不同,而造成发动机气缸中一缸与末缸压缩比差异大的问题,其会造成震动较大,进而影响发动机的寿命。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种可变压缩比机构驱动结构,以可减少偏心轴扭转变形量的不同,并能够提高对偏心轴的驱动精度。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种可变压缩比机构驱动结构,设于发动机缸体上,以构成对可变压缩比机构中的偏心轴的转动驱使,所述可变压缩比机构驱动结构包括:
传动件,套装于所述偏心轴的中部,并与所述偏心轴间传动连接;
驱动部,装设于所述发动机缸体上;
谐波减速器,装设于所述发动机缸体上、并套装于所述传动件上,且所述谐波减速器的波发生器与所述驱动部传动相连,所述谐波减速器的柔轮构成与所述传动件的传动连接。
进一步的,所述谐波减速器的刚轮固定于所述发动机缸体上,所述传动件由第一轴承转动设于所述刚轮中、并通过连接部与所述柔轮相连;所述传动件与所述波发生器之间装设有第二轴承。
进一步的,所述发动机缸体上形成有减速器安装孔,所述刚轮插装于所述减速器安装孔内,且于所述刚轮和所述减速器安装孔之间夹置有锥形轴套,所述锥形轴套的小径端伸出于所述减速器安装孔,并于所述小径端上连接有抵置于所述发动机缸体上的锁紧螺母。
进一步的,于所述传动件上设有径向外凸的挡块,于所述刚轮上设有环所述刚轮的周向间隔布置的两个限位块,且两所述限位块位于所述挡块的转动路径上,而使所述挡块居于两所述限位块之间。
进一步的,所述谐波减速器的刚轮固定于所述发动机缸体上,所述传动件由第一轴承转动设于所述发动机缸体上、并通过连接部与所述柔轮相连;所述波发生器与所述传动件之间装设有第二轴承。
进一步的,环所述传动件的周向构造有径向外凸的法兰,所述连接部为环所述法兰及所述柔轮的周向间隔设置的若干个,所述第一轴承装设于所述法兰上;且所述法兰具有沿所述传动件轴向的延伸宽度k,所述第一轴承以及所述左侧轴体和所述右侧轴体与所述传动件相连的一端的端部处于所述延伸宽度k区间内。
进一步的,所述刚轮由构造于自身两相对侧的凸台固定于所述发动机缸体上,且于所述凸台和所述发动机缸体之间夹置有以匹配所述谐波减速器和所述偏心轴间同轴度的垫片。
进一步的,所述偏心轴包括左侧轴体、右侧轴体,所述传动件为居于中部而与所述左侧轴体和所述右侧轴体插装连接的联轴器;所述左侧轴体和所述右侧轴体均具有芯轴及间隔布置于所述芯轴上的若干偏心轮,且因所述联轴器的连接,可构成所述左侧轴体、所述右侧轴体和所述联轴器三者间同步的同轴转动。
进一步的,于所述发动机缸体上构造有若干偏心轴安装座,所述偏心轴安装座处可拆卸连接有偏心轴盖板,且于所述偏心轴安装座与所述偏心轴盖板间围构形成有偏心轴安装孔,所述偏心轴转动装设于所述偏心轴安装孔中。
进一步的,所述偏心轴的端部被限定于其一所述偏心轴安装孔中,且于该偏心轴安装孔中卡嵌有挡置于所述偏心轴端部一侧的卡簧。
相对于现有技术,本发明具有以下优势:
本发明的可变压缩比机构驱动结构,通过偏心轴中部设置的传动件,以及谐波减速器套设于该传动件上并与之传动连接而传递驱动力,由此利用谐波减速器的中置形式,可使偏心轴不同段的扭转变形量较为一致,进而能够减少偏心轴扭转变形量的不同,以避免发动机各缸压缩比差异大的问题。
此外,本发明中通过使谐波减速器于传递件上套装设置,以此可使谐波减速器实现与偏心轴结构的直接相连,从而可将谐波减速器与驱动部之间的零部件误差通过谐波减速器的大减速比降低,由此可降低传动误差,而能够提高偏心轴的驱动精度。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例一所述的可变压缩比机构的结构简图;
图2为本发明实施例一所述的偏心轴及其驱动部分在发动机缸体中的布置示意图;
图3为本发明实施例一所述的偏心轴的结构示意图;
图4为本发明实施例一所述的左侧轴体的结构示意图;
图5为本发明实施例一所述的右侧轴体的结构示意图;
图6为本发明实施例一所述的联轴器的结构示意图
图7为本发明实施例一所述的发动机缸体的结构示意图;
图8为图2所示结构形式下的偏心轴总成与谐波减速器的配合示意图;
图9为本发明实施例一所述的柔轮的结构示意图;
图10为本发明实施例一所述的卡簧的布置示意图;
图11为图10中A部分的局部放大图;
图12为本发明实施例一所述的限位块的设置示意图;
图13为本发明实施例一所述的密封圈的布置示意图;
图14为本发明实施例一所述的驱动连杆的结构示意图;
图15为本发明实施例一所述的偏心轴及驱动连杆的装配示意图;
图16为本发明实施例一所述的偏心轴的装配示意图;
图17为本发明实施例一所述的垫片的结构示意图;
图18为本发明实施例二所述的谐波减速器刚轮另一布置形式下的结构示意图;
图19为图18所示结构形式下的偏心轴总成与谐波减速器的配合示意图;
图20为本发明实施例三所述的谐波减速器于发动机缸体中的布置示意图;
图21为本发明实施例三所述的锥形轴套与锁紧螺母的结构示意图;
附图标记说明:
1-偏心轴,2-波发生器,3-刚轮,4-联轴器,5-柔轮,6-偏心轴盖板,7-卡簧,8-电机,9-皮带,10-密封圈,11-驱动连杆,12-发动机缸体,13-第二轴承,14-第一轴承,15-铆钉,16-曲轴,17-调节连杆,18-执行连杆,19-活塞,20-垫片,21-锥形轴套,22-锁紧螺母;
101-左侧轴体,1011-左侧芯轴,1012-左侧偏心轮,102-右侧轴体,1021-右侧芯轴,1022-右侧偏心轮,103-主油道,104-油孔;
301-凸台,302-限位块;
401-法兰,402-法兰连接孔,403-挡块;
501-柔轮连接孔;
701-卡槽;
1101-连杆主体,1102-连杆盖板;
1201-偏心轴安装座,1202-偏心轴安装孔,1203-减速器安装座,1204-减速器安装槽,1205-轴承支撑座,1206-减速器支撑座;
2101-豁口。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例涉及一种可变压缩比机构驱动结构,其设于发动机缸体上,以用于对该可变压缩比机构中的偏心轴进行转动驱使,其中本实施例的可变压缩比机构具体为采用偏心轴与多连杆机构的多连杆式可变压缩比机构,且该多连杆式可变压缩比机构的一种示例性结构可如图1中所示,其装设于发动机缸体上,且整体构成上包括装设于发动机缸体上的活塞19、曲轴16、偏心轴1,以及一端与活塞19铰接相连的执行连杆18,一端与偏心轴1转动连接的驱动连杆11,和转动设于曲轴16上的两端分别与执行连杆18及驱动连杆11转动相连的调节连杆17。
结合于图2所示的,本实施例的可变压缩比机构进一步还包括有装设于发动机缸体12上的谐波减速器与电机8。其中,本实施例在偏心轴中部设置有与该偏心轴传动连接的传动件,谐波减速器也套装在该传动件上,且该谐波减速器的动力输出端、也即其内的柔轮通过所述传动件与偏心轴构成传动连接,以此由柔轮和传动件的相连实现柔轮动力向偏心轴的传递。谐波减速器的动力输入端、也即其内的波发生器则与电机8传动相连。此时,上述电机8即构成了用于输出旋转动力,以对偏心轴1进行转动驱使的驱动部,而上述偏心轴上的传动件,以及所述驱动部和谐波减速器则共同构成了本实施例的可变压缩比机构驱动结构。
需要指出的是,驱动部一般采用电机8即可,且该电机8例如可采用步进电机或伺服电机,当然除了电机8,所述驱动部采用其它可设置于发动机处的旋转动力输出结构也是可以的,对其并不进行限制。此外,本实施例谐波减速器具体通过传动单元和电机8传动连接,且该传动单元例如可采用图1或图2中所示出的具有皮带9的皮带传动结构,该皮带9与分别于电机8和谐波减速器处设置的带传动结构啮合连接,以实现电机8动力向谐波减速器的传递。当然,除了皮带传动结构,具体实施时亦可采用诸如链传动或齿轮传动等形式。
如图3所示,作为本实施例所采用的一种实施形式,与所述驱动结构相匹配的偏心轴1具体包括左侧轴体101、右侧轴体102,而前述传动件则为居于中部且与两侧的左侧轴体101和右侧轴体102插装连接的联轴器4。其中,谐波减速器中的柔轮即具体与该联轴器4传动连接,两侧的轴体在结构上均为具有芯轴以及间隔布置于该芯轴上的若干偏心轮,且结合于图4和图5中所示的,具体的,左侧轴体101包含有左侧芯轴1011和若干左侧偏心轮1012,右侧轴体102则包含有右侧芯轴1021和若干右侧偏心轮1022。
本实施例各芯轴与其上的偏心轮可为图3中所示的一体结构,其具体可经由铸造形式制备,并进行表面机加工处理。而除了一体结构,当然也可选择使得芯轴与偏心轮为分别成型,然后使偏心轮套装至芯轴上,再通过销、螺栓或铆钉等结构将两者固定在一起,由此获得与图4及图5所示结构一致的两侧轴体结构。
通过联轴器4的连接,本实施例可实现左侧轴体101、右侧轴体102以及联轴器4三者之间同步的同轴转动。而除了采用如上的偏心轴由左侧轴体101和右侧轴体102构成的两段式结构,当然使偏心轴仍采用仅为单根轴体的结构也是可以的,且此时上述传动件可为套装至偏心轴内芯轴的中部,并通过花键或连接销等结构与芯轴间传动相连,或者,传动件亦可设计为与偏心轴内的芯轴一体成型,并因两者间固连成一体而自然能够传动动力。同时,对于上述单根轴体结构的偏心轴,需要注意的是,其上的偏心轮则需采用套装装配的方式连接至芯轴上,并可通过连接销进行偏心轮和芯轴间的固连。
仍以偏心轴为由联轴器4连接的两段式结构进行说明,对于联轴器4和两侧的轴体之间的传动连接,作为一种较优的实施形式,如图6所示的,一般为在联轴器4上开设有用以与左侧轴体101及右侧轴体102连接的联轴器孔,并且在该联轴器孔的内壁上设置沿联轴器孔轴向布置的内花键,同时,在左侧轴体101与右侧轴体102的用以和联轴器4相连的一端则设置同样沿轴向布置的外花键,以此两侧的轴体即均通过形成于自身上的外花键插装连接于联轴器孔中,便能够实现两者和联轴器4之间的可靠连接。
需要指出的是,优选的,位于联轴器4上的联轴器孔直接贯穿联轴器4的两端设置便可,以此可便于具有内花键的联轴器孔的加工成型。而为了进行偏心轴1与谐波减速器内柔轮的传动连接,本实施例在联轴器4上设置有以与谐波减速器连接,从而用于承接电机8转动驱使的连接部。此时,作为该连接部的一种较优设置形式,本实施例环联轴器4的周向构造有径向外凸的法兰401,上述连接部则为设置于法兰401上的法兰连接孔402。
法兰连接孔402一般为贯穿法兰401的两侧端面设置,而通过法兰401上的法兰连接孔402的设置,例如可通过铆钉、螺栓或销等结构实现与减速器中柔轮的连接。此外,仍如图3中所示,联轴器4上的法兰401具有沿联轴器4轴向的延伸宽度k,而本实施例中左侧轴体101和右侧轴体102与联轴器4相连的一端的端部即处于该延伸宽度k区间内,并且优选的为两侧轴体的端部恰处于延伸宽度k的中部。
通过使两侧轴体的与联轴器4相连的一端的端部处于延伸宽度k的中部,或者,仅使得两侧轴体的端部处于延伸宽度k区间内,由此在承接转动驱使时,驱使力作用在偏心轴1整体中心位置,而能够减小偏心轴1整体的变形,以有效提高偏心轴1的传动精度。
本实施例中,还需要说明的是,为在偏心轴1使用时,确保对其的有效润滑,在两侧轴体的芯轴内也设置有沿芯轴轴向布置的主油道103,并且沿芯轴的径向亦设置有若干油孔104。主油道103与发动机缸体12内的润滑油道连通,以引入发动机缸体12润滑油道中的润滑油,油孔104的一端与主油道103连通,而油孔104另一端的设置则分两种情形,其中一些油孔104直接贯通至芯轴的外表面上,以用于芯轴外周面的润滑,另一些油孔104则贯通至偏心轮的外表面上,以用于偏心轮外周面的润滑。在发动机装配时,主油道103位于整体偏心轴1两端的端口也会由传感器安装销或其它结构进行封堵,以避免润滑油泄露保持润滑油压力。
仍由图2并结合图7所示的,本实施例在发动机缸体12上构造有减速器安装座1203与若干偏心轴安装座1201,减速器安装座1203和各偏心轴安装座1201在发动机缸体12内呈并排布置,同时,在各偏心轴安装座1201处也可拆卸的连接有偏心轴盖板6,偏心轴安装座1201和偏心轴盖板6之间即围构形成有偏心轴安装孔1202,在减速器安装座1203处则设置有减速器安装槽1204。本实施例的偏心轴1便是通过其内的芯轴转动装设于各偏心轴安装孔1202中,而谐波减速器则固定在减速器安装槽1204中。
详细来说,参考于下文中将提及的图10所示的,作为一种示例性结构,各偏心轴盖板6具体呈T形,其两端分别通过螺栓a与两个螺栓b实现在偏心轴安装座1201处的可拆卸固定。通过使偏心轴盖板6为T形,能够避免发动机缸体12上的用于和螺栓b连接的螺纹安装孔与主轴承盖螺栓安装孔发生干涉,由此能够便于发动机缸体12上各安装孔结构的布置。此外,对于上述偏心轴安装孔1202的形成,其具体则为在偏心轴安装座1201和偏心轴盖板6相对的两个端面上分别构造有半圆槽,在偏心轴盖板6固定后,两个半圆槽扣合在一起便成了整体的偏心轴安装孔1202。
本实施例的谐波减速器具体通过螺栓c固定于发动机缸体12内的减速器安装座1203处,针对于上述的减速器安装槽1204,其形状优选的设置为与谐波减速器的外形相匹配,而同样为半圆槽,以此可利于谐波减速器在减速器安装座1203处的设置。当然根据发动机缸体12内各部件的布置需要,减速器安装槽1204亦可设计为其它形状,只要其不影响谐波减速器的可靠安装便可。
结合于图8中所示的,本实施例的谐波减速器在构成上依然包括有刚轮3、柔轮5以及波发生器2,其中,该波发生器2、刚轮3以及柔轮5相互配合,以实现减速动力传递的作用机理与现有技术中广泛采用的谐波减速器结构相同,在此不再对其进行赘述。本实施例的谐波减速器在设置上,参考下文将提及的图12所示的,刚轮3即经由形成于自身两相对侧的凸台301,而通过前述的螺栓c固定于减速器安装座1203处,且除了作为整个减速器的结构基础,以进行柔轮5及波发生器2的承装,该刚轮3同时也作为了偏心轴总成中联轴器4的设置载体,并实现联轴器4和减速器动力输出端、也即柔轮5的连接。
具体的,联轴器4为通过第一轴承14转动设置于刚轮3内,且位于柔轮5的一侧,且第一轴承14的内圈与联轴器4上的法兰401、以及第一轴承14的外圈和刚轮3内壁之间均采用过盈配合,以能够将偏心轴1受到的径向力通过第一轴承14传递至刚轮3,并进而传递至与刚轮3固连的发动机缸体12上,由此避免谐波减速器本身直接受力,而不会对减速器的波发生器2与柔轮5造成损坏。
如图9所示的,本实施例在柔轮5上设置有环其周向间隔布置的若干柔轮连接孔501,与此同时,前述设置于联轴器4上的法兰连接孔402也为与柔轮连接孔501一一对应的多个。而且作为一种优选形式,柔轮5和联轴器4之间具体即经由穿设柔轮连接孔501及法兰401上的连接孔402内的铆钉15进行连接,环联轴器4及柔轮5周向间隔布置的多个铆钉15可保证两者之间连接的可靠性,而通过采用铆钉15则可利用铆钉15头部较薄的特点,有效降低减速器组件对轴向尺寸的要求。当然,在尺寸合适的情况下,选择由螺栓等结构实现柔轮5和联轴器4之间的连接亦是可以的。
本实施例在波发生器2和联轴器4之间也装设有第二轴承13,且在具体设置上,第二轴承13与波发生器2之间可为过盈配合,第二轴承13与联轴器4之间则优选采用间隙配合。如此,第二轴承13通过与联轴器4接触用于波发生器2及柔轮5的支撑,从而能够保证波发生器2与偏心轴1之间有一定间距,避免波发生器2与柔轮5直接承受偏心轴1传递的径向力,以保障机构的可靠性。
此外,通过第二轴承13以及上述第一轴承14,本实施例可实现刚轮3和联轴器4之间、以及联轴器4和波发生器2之间的可相对转动,其与此同时,利用联轴器4外周面上所设置的多个挡肩结构及联轴器4的端部,其也能够实现对波发生器2、轴承13以及柔轮5沿联轴器4的轴向限位。
需要说明的是,正如前述的使偏心轴1两侧轴体的端部恰处于法兰401延伸宽度k的中部,本实施例基于此也优选使得偏心轴1两侧轴体的端部同时对应于轴承14宽度的中部设置,以此可使驱动力作用在轴中心位置,驱动端距各偏心轮较近,而能够减小偏心轴1的变形,有效提高其传递精度。本实施例在波发生器2伸出刚轮3一侧外的部分上即构造有前述的齿轮结构,皮带9的一端便绕置在该齿轮结构上,并与之相啮合。
如图10及图11中所示的,本实施例在偏心轴1于发动机缸体12中的设置上,为避免偏心轴1在工作中发生轴向窜动,也选择使偏心轴1的端部被限定于其一偏心轴安装孔1202中。其中,以上偏心轴1的端部包含该偏心轴1两端的端部,上述“限定于”也即偏心轴1的端部位于偏心轴安装孔1202内,而并没有从偏心轴安装孔1202中伸出,而与此对应的,在该包容有偏心轴1端部的偏心轴安装孔1202中即卡嵌有挡置在偏心轴1端部一侧的卡簧7。
卡簧7的内孔径小于偏心轴1的外径,以此达到对偏心轴1轴向窜动的阻挡作用。此外,在卡簧7的设置上具体为在偏心轴安装座1201以及偏心轴盖板6上对应设置卡槽701,在偏心轴盖板6固定时,先将卡簧7放置于偏心轴安装座1201上的卡槽701中,偏心轴盖板6扣合后再使卡簧7置于偏心轴盖板6上的卡槽701内便可。
由于可变压缩比机构工作时,偏心轴1为在一定的角度区间内进行往复转动,故为实现对偏心轴1转动角度的限位,以保证其工作在设定区间内,本实施例再参考图6所示,例如可在联轴器4上设置一径向外凸的挡块403,并对应的如图12所示,在刚轮3上设置两个处于上述挡块转动路径上的限位块302,两个限位块302之间的夹角(角度为n°)即偏心轴1设定的角度区间,由此通过挡块403在两个限位块302之间的转动,便实现了对偏心轴1转角的机械限位。不过,除了该机械限位,当然通过电机控制策略而进行偏心轴1转角的限位亦是可行的,但在实施时优选的仍为以上的机械限位。
本实施例中,对于电机8的设置,如图13中所示的,其具体为通过螺栓d安装在发动机缸体12的外侧壁上,对应于电机8的输出轴,发动机缸体12上开设有通孔以供所述输出轴伸入发动机缸体12内,同时在电机8的输出轴上即连接有齿轮,以用于和皮带9的另一端啮合连接。为在实现电机8设置的基础上,亦保证发动机缸体12的密封性,本实施例对应于电机8在发动机缸体12的外侧壁上也设置有凹槽,该凹槽内则设置有密封圈10,电机8固定后密封圈10夹置在电机8和发动机缸体12之间,实现对两者之间的密封。
本实施例中针对于和偏心轴1相连的驱动连杆11,需要说明的是,该驱动连杆11的一种实施形式可如图14及图15中所示,此时所述驱动连杆11在构成上包括一端与调节连杆17相连的连杆主体1101,以及通过螺栓e可拆卸连接于连杆主体1101另一端的连杆盖板1102。在连杆主体1101和连杆盖板1102之间围构形成有偏心轴连接孔,偏心轴1上的偏心轮即转动连接于该偏心轴连接孔中,由此实现偏心轴1和驱动连杆11之间的转动连接。
基于如上所述的结构介绍,本实施例的可变压缩比机构在装配时,首先将联轴器4与谐波减速器组装于一起,接着如图16所示再将两侧的左侧轴体101和右侧轴体102插接于联轴器4中。然后,套上皮带9并将装配于一起的谐波减速器及偏心轴1放置于发动机缸体12内,再进行各偏心轴盖板6的安装。安装时,先安装减速器两侧距离较近的偏心轴盖板6,完成偏心轴1径向的限位,最后在端部的偏心轴安装座1201上放置卡簧7后,再安装两端的偏心轴盖板6,实现对偏心轴1轴向限位。
接着,紧固谐波减速器的刚轮3,紧固刚轮3时可选择通过如图17所示的垫片20调整刚轮3的位置,垫片20夹置于减速器安装座1203和凸台301之间,以保证减速器和偏心轴1的同轴精度。并且此时需要说明的是,在发动机缸体12加工时,一般均以缸体上表面作为偏心轴安装座1201与减速器安装座1203的加工基准,而谐波减速器和偏心轴1之间的同轴度精度,其即主要取决于偏心轴安装孔1202以缸体上表面为基准的公差、减速器安装槽1204以缸体上表面为基准的公差,以及装配时联轴器4以刚轮3为基准的同轴度公差。
另外,由于凸台301在成型后,其与减速器安装座1203经由垫片20抵接的端面和经过刚轮3中心并平行于上述端面的中心面之间往往会存在一高度差,垫片20的设置便是为了消除该高度差以及前述三个公差,而满足减速器和偏心轴1之间的同轴度。具体操作时,一般可通过测量联轴器4中心至凸台301的上述端面之间的垂直距离,以及减速器安装槽1204中心至减速器安装座1203的用于承载凸台301的平面之间的垂直距离即可。
因不同发动机所测量的以上两个距离值一般不会相同,且一般为不可控的,故对于每个发动机分别设置相应厚度的垫片20显然是不合适的。而由于以上距离值往往会处于一个区间内,因此从尽可能消除所述高度差及三个公差的角度出发,实际实施中可对距离值区间进行分段,并使得各段对应一个厚度的垫片20。以此通过对垫片20厚度的分组,便可根据测量的距离值选择适宜的垫片20,从而最大程度上保证减速器和偏心轴1的同轴度。为便于垫片20的识别,对不同厚度组的垫片20,例如可对其进行不同涂色,以此利于选配。
减速器固定后,便可在发动机缸体12的一侧安装电机8,并使皮带9的两端绕紧在波发生器2和电机8输出轴上的齿轮结构上。最后,再将驱动连杆11通过螺栓e连接至偏心轴1的各偏心轮处,且使对应的调节连杆17与执行连杆18分别与曲轴16及活塞19连接,同时亦实现各连杆之间的铰接,即完成可变压缩比机构的装配。
本实施例应用以上所述驱动结构的可变压缩比机构在工作时,电机8通过谐波减速器驱使偏心轴1转动,偏心轴1的转动通过驱动连杆11、调节连杆17及执行连杆18的带动,可实现活塞19上止点的变化,由此便能够实现发动机压缩比的调节可变,而有利于提升发动机的工作性能。与此同时,工作中通过设计于偏心轴1中的主油道103及各油孔104,可对偏心轴安装孔102处,以及驱动连杆11的偏心轴连接孔处进行有效润滑,从而能够保证机构的可靠运行。
而本实施例的驱动结构通过采用两段式结构的偏心轴1,通过中部的联轴器4与谐波减速器传动连接以承接驱动力,由此利用谐波减速器的中置形式,可使偏心轴1两端的扭转变形量较为一致,进而能够减少偏心轴1扭转变形量的不同,以避免发动机各缸压缩比差异大的问题。同时,通过使谐波减速器和联轴器4同轴设置,可降低传动误差,也能够提高偏心轴的驱动精度。
此外,通过偏心轴盖板6进行偏心轴1的安装,本实施例亦可实现在外部进行零部件的组装再与缸体装配,其能够有效扩大发动机缸体12中下缸体底部腔内空间,方便减速器及偏心轴1和多连杆结构的装配,并且也能够减轻缸体重量,而有着很好的实用性。
实施例二
本实施例同样涉及一种可变压缩比机构驱动结构,其在结构上与实施例一中所述大致相同,不同之处在于本实施例中并非通过刚轮3进行轴承14及联轴器4的承载,而是采用了另一种可行实施形式。此时,如图18和图19中所示的,本实施例为在发动机缸体12内设置相邻于减速器安装座1203布置的轴承支撑座1205,该轴承支撑座1205同样与减速器安装座1203及各偏心轴安装座1201之间并排布置,且因轴承支撑座1205的设置,减速器安装座1203沿偏心轴1轴向的厚度可相应的进行削减,以为轴承支撑座1205的设置提供空间。
在轴承支撑座1205上设置有轴承安装孔,对应的,轴承14此时即过盈安装在该轴承安装孔中,且除了轴承14设置位置的不同,本实施例谐波减速器及其与联轴器4之间的配合均仍与前述相同,相关结构以及连接关系参见实施例一内描述即可。通过使轴承14安装在轴承支撑座1205上,偏心轴1所承受的径向力可经由联轴器4和轴承14直接传递至发动机缸体12上,其也能够达到避免谐波减速器本身直接受力的效果。
此外,本实施例的驱动结构在装配时,其装配过程与实施例中联轴器4通过轴承14设置于刚轮3中的形式大体一致,而对应于以上所述结构上的不同,本实施例装配过程不同之处主要在于在此种形式下为先将偏心轴1中的左侧轴体101和联轴器4插接,并将轴承14压装至轴承支撑座18上,待先将连接左侧轴体101的谐波减速器装入发动机缸体12中后,再进行右侧轴体102的装配。
本实施例的具有所述驱动结构的可变压缩比机构的工作过程,以及该驱动结构所具有的优点,其均与实施例一中相同,在此不再赘述。
实施例三
本实施例亦涉及一种可变压缩比机构驱动结构,其在结构上与实施例一的可变压缩比机构驱动结构大体相同,不同之处在于如图20和图21中所示的,与实施例一通过螺栓c进行谐波减速器的安装所不同的,本实施例在发动机缸体12上形成有减速器安装孔,该减速器安装孔具体设置在发动机缸体12内的减速器支撑座1206上,减速器中的刚轮3即插装于该减速器安装孔内,并且在刚轮3和减速器安装孔之间也夹置有锥形轴套21。
锥形轴套21的小径端伸出于减速器安装孔,并在该小径端上连接有可抵置于发动机缸体12、也即减速器支撑座1206上的锁紧螺母22。而相对于与锁紧螺母22相连的一端,在锥形轴套21的大径端也设置有环该锥形轴套21的周向间隔布置的多个豁口2101。由此,本实施例在驱动结构装配时,将锥形轴套21压入减速器安装孔后,先旋上锁紧螺母再压入装有联轴器4的减速器组件,确定减速器到位后旋紧锁紧螺母22完成减速器的自动调心限位,然后再进行两侧偏心轴1轴体的装配即可。
本实施例采用锥形轴套21和锁紧螺母22的配合结构,可实现减速器组件安装过程中的自动调心,能够有效保证减速器和偏心轴1之间的装配精度。而本实施例的具有所述驱动结构的可变压缩比机构的工作过程,以及该驱动结构所具有的优点,其同样均与实施例一中相同,在此也不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可变压缩比机构驱动结构,设于发动机缸体(12)上,以构成对可变压缩比机构中的偏心轴(1)的转动驱使,其特征在于:所述可变压缩比机构驱动结构包括:
传动件,套装于所述偏心轴的中部,并与所述偏心轴间传动连接;
驱动部,装设于所述发动机缸体(12)上;
谐波减速器,装设于所述发动机缸体(12)上、并套装于所述传动件上,且所述谐波减速器的波发生器(2)与所述驱动部传动相连,所述谐波减速器的柔轮(5)构成与所述传动件的传动连接。
2.根据权利要求1所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:所述谐波减速器的刚轮(3)固定于所述发动机缸体(12)上,所述传动件由第一轴承(14)转动设于所述刚轮(3)中、并通过连接部与所述柔轮(5)相连;所述传动件与所述波发生器(2)之间装设有第二轴承(13)。
3.根据权利要求2所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:所述发动机缸体(12)上形成有减速器安装孔,所述刚轮(3)插装于所述减速器安装孔内,且于所述刚轮(3)和所述减速器安装孔之间夹置有锥形轴套(21),所述锥形轴套(21)的小径端伸出于所述减速器安装孔,并于所述小径端上连接有抵置于所述发动机缸体(12)上的锁紧螺母(22)。
4.根据权利要求2所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:于所述传动件上设有径向外凸的挡块(403),于所述刚轮(3)上设有环所述刚轮(3)的周向间隔布置的两个限位块(302),且两所述限位块(302)位于所述挡块(403)的转动路径上,而使所述挡块(403)居于两所述限位块(302)之间。
5.根据权利要求1所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:所述谐波减速器的刚轮(3)固定于所述发动机缸体(12)上,所述传动件由第一轴承(14)转动设于所述发动机缸体(12)上、并通过连接部与所述柔轮(5)相连;所述波发生器(2)与所述传动件之间装设有第二轴承(13)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:环所述传动件的周向构造有径向外凸的法兰(401),所述连接部为环所述法兰及所述柔轮的周向间隔设置的若干个,所述第一轴承装设于所述法兰上;且所述法兰(401)具有沿所述传动件轴向的延伸宽度(k),所述第一轴承以及所述左侧轴体(101)和所述右侧轴体(102)与所述传动件相连的一端的端部处于所述延伸宽度(k)区间内。
7.根据权利要求2或5所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:所述刚轮(3)由构造于自身两相对侧的凸台(301)固定于所述发动机缸体(12)上,且于所述凸台(301)和所述发动机缸体(12)之间夹置有以匹配所述谐波减速器和所述偏心轴(1)间同轴度的垫片(20)。
8.根据权利要求1所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:所述偏心轴(1)包括左侧轴体(101)、右侧轴体(102),所述传动件为居于中部而与所述左侧轴体(101)和所述右侧轴体(102)插装连接的联轴器(4);所述左侧轴体(101)和所述右侧轴体(102)均具有芯轴及间隔布置于所述芯轴上的若干偏心轮,且因所述联轴器(4)的连接,可构成所述左侧轴体(101)、所述右侧轴体(102)和所述联轴器(4)三者间同步的同轴转动。
9.根据权利要求2所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:于所述发动机缸体(12)上构造有若干偏心轴安装座(1201),所述偏心轴安装座(1201)处可拆卸连接有偏心轴盖板(6),且于所述偏心轴安装座(1201)与所述偏心轴盖板(6)间围构形成有偏心轴安装孔(1202),所述偏心轴(1)转动装设于所述偏心轴安装孔(1202)中。
10.根据权利要求9所述的可变压缩比机构驱动结构,其特征在于:所述偏心轴(1)的端部被限定于其一所述偏心轴安装孔(1202)中,且于该偏心轴安装孔(1202)中卡嵌有挡置于所述偏心轴(1)端部一侧的卡簧(7)。
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