CN110966087B - 偏心轴驱动机构和可变压缩比机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种偏心轴驱动机构和可变压缩比机构，本发明的偏心轴驱动机构用以承接发动机轮系中其一传动轮的驱使、以带动偏心轴转动，所述发动机轮系为承接于发动机的输出动力、以驱使车辆运行，且该偏心轴驱动机构包括安装于承载所述偏心轴的发动机缸体上的电磁离合机构，以及传动机构，且所述传动机构包括设于所述偏心轴上的从动件，以及相对于所述发动机缸体转动设置、并与所述从动件传动相连的主动件。本发明的偏心轴驱动机构可使偏心轴由发动机轮系中的传动轮驱使转到，从而无需增加电机或液压缸等对偏心轴进行驱动的外部驱动装置，因而可避免对发动机缸体进行大的改动，同时能够降低整体成本，而有着很好的实用性。

Description

偏心轴驱动机构和可变压缩比机构

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种偏心轴驱动机构，同时本发明还涉及一种具有该偏心轴驱动机构的可变压缩比机构。

背景技术

发动机在实际工作中，其工况千变万化，不过对应于不同工况，发动机的压缩比大多都是固定不变的，由此在低速小负荷或部分负荷时，若压缩比偏小，可燃混合气不能充分混合，会造成燃烧效率低油耗高，以及燃烧不充分排放高，而在高速大负荷时，若发动机压缩比偏大，则很容易产生爆震，轻则影响动力输出，重则对发动机零部件造成损坏。

基于现有固定压缩比发动机的不足，出现了由电机或液压控制偏心轴转动以调整压缩比的可变压缩比机构，但对于额外增加的电机或液压缸等动力装置以及传动机构，需要为其提供合适的布置位置，因而要对现有发动机的缸体，缸盖，曲轴系统做出较大的改动，布置困难且研发成本高，同时增加的电机等结构也会大大增加整体成本。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种偏心轴驱动机构，以可避免设置电机等外部驱动装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种偏心轴驱动机构，所述偏心轴驱动机构用以承接发动机轮系中其一传动轮的驱使、以带动偏心轴转动，所述发动机轮系为承接于发动机的输出动力、以驱使车辆运行，且该偏心轴驱动机构包括：

电磁离合机构，安装于承载所述偏心轴的发动机缸体上，所述电磁离合机构具有转动设置的随动轮，以及由所述电磁离合机构的得失电、而与所述随动轮间可控通断的传动轴，且于所述电磁离合机构上还设有与所述传动轴固连、并可因所述电磁离合机构的失电而由所述电磁离合机构中弹性顶出的外摩擦部；

传动机构，所述传动机构包括设于所述偏心轴上的从动件，以及相对于所述发动机缸体转动设置、并与所述从动件传动相连的主动件，且所述主动件与所述电磁离合机构中的所述传动轴构成传动连接、以与所述传动轴间同步转动设置。

进一步的，所述电磁离合机构包括安装基体，所述随动轮转动设于所述安装基体上，并于所述随动轮的一侧端面上设有随动轮摩擦部；所述传动轴滑动插设于所述安装基体中、并可相对于所述安装基体转动，所述传动轴与所述随动轮共轴线设置，且所述传动轴的一端与所述主动件传动连接；

所述电磁离合机构还包括：

传动轴摩擦机构，相对于与所述主动件连接的一端设置在所述传动轴的另一端，且所述传动轴摩擦机构包括设于所述传动轴上的与所述随动轮摩擦部正对布置的内摩擦部，以及与所述内摩擦部背对布置的所述外摩擦部；

励磁线圈机构，设于所述随动轮上，并可与外部电源电连接，以于外部电源的供电下，由所述励磁线圈机构吸合所述传动轴、而构成所述内摩擦部与所述随动轮摩擦部间的抵接，以使所述随动轮带动所述传动轴转动；

弹性回位件，设于所述安装基体与所述传动轴的具有所述内摩擦部及外摩擦部的一端之间，且所述弹性回位件因于所述安装基体和所述传动轴间的预紧，而具有施加于所述传动轴上的顶推力、以使所述外摩擦部由所述电磁离合机构中顶出。

进一步的，所述随动轮为皮带轮。

进一步的，所述随动轮摩擦部为固连在所述随动轮端面上的摩擦片；相对于与所述主动件连接的一端，于所述传动轴的另一端构造有沿所述传动轴径向设置的安装盘，所述内摩擦部和所述外摩擦部为分别固连于所述安装盘的两个相对侧端面上的摩擦片。

进一步的，于所述安装盘上固定设有与两侧的所述内摩擦部及所述外摩擦部均固连的固定销。

进一步的，所述弹性回位件为抵置于所述传动轴的端部和所述安装基体之间的弹簧。

进一步的，所述主动件与所述从动件为啮合相连的齿轮。

进一步的，所述主动件转动设于发动机缸体上，所述传动轴与所述主动件相连的一端和所述主动件间滑动插装或套装连接，且所述传动轴和所述主动件由两者之间的啮合连接而构成同步转动。

进一步的，于所述发动机缸体上构造有正对于所述外摩擦部设置，以可与由所述电磁离合机构中弹性顶出的所述外摩擦部抵接的缸体摩擦部。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的偏心轴驱动机构通过电磁离合机构的控制，可经由电磁离合机构及传动机构的传动，使偏心轴由发动机轮系中的传动轮驱使转到，从而无需增加电机或液压缸等对偏心轴进行驱动的外部驱动装置，因而可避免对发动机缸体进行大的改动，同时能够降低整体成本，而有着很好的实用性。

同时，本发明的驱动机构中通过电磁离合机构中的外摩擦部的设计，由外摩擦部从电磁离合机构中弹性顶出而与诸如发动机缸体等抵接，亦可实现对偏心轴转动后的锁止，以能够保证偏心轴转动所调整后的压缩比的稳定，而能够提高压缩比的调整精度。

本发明的另一目的在于提出一种可变压缩比机构，其包括滑动设于发动机缸体中的活塞，转动设于所述发动机缸体中的曲轴和偏心轴，以及转动设于所述曲轴上的调节连杆；还包括铰接于所述调节连杆的一端与所述活塞之间的执行连杆，铰接于所述调节连杆的另一端与所述偏心轴上的偏心轮之间的驱动连杆，以及如上所述的偏心轴驱动机构。

本发明的可变压缩比机构通过应用上述的偏心轴驱动机构可省去设置外部电机等驱动装置，可避免对发动机缸体进行大的改动，能够降低机构整体成本，而有着很好的实用性。

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偏心轴驱动机构的布置示意图；

图2为为本发明实施例一所述的电磁离合机构的结构示意图；

图3为本发明实施例一所述的电磁离合机构的正视图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

附图标记说明：

1-安装基体，2-传动轴，3-外摩擦部，4-内摩擦部，5-固定销，6-轴承，7- 励磁线圈机构，8-传动轮摩擦部，9-弹性回位件，10-随动轮；

20-曲轴，30-偏心轴，40-活塞，50-调节连杆，60-驱动连杆，70-执行连杆， 80-从动齿轮，90-驱动齿轮；

100-电磁离合机构，200-轴承座，201-安装盘。

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。

实施例一

本实施例涉及一种偏心轴驱动机构，该驱动机构用以承接发动机轮系中其一传动轮的驱使以带动偏心轴转动，该发动机轮系为承接于发动机的输出动力、以可驱使车辆运行，而本实施例的偏心轴驱动机构整体上包括安装于承载偏心轴的发动机缸体上的电磁离合机构，以及传动机构，且该传动机构包括设于偏心轴上的从动件，以及相对于发动机缸体转动设置并与从动件传动相连的主动件。

具体来说，由图1并结合于图2至图4中所示的，首先，本实施例的电磁离合机构100具有转动设置的随动轮10，以及可因该电磁离合机构100的得失电、而与随动轮10间可控通断的传动轴2，且于电磁离合机构100上还设有与传动轴2之间固定连接，并可因电磁离合机构100的失电而由电磁离合机构100 中弹性顶出的外摩擦部3。而本实施例传动机构中主动件90则与电磁离合机构 100中的传动轴2构成传动连接以与传动轴2间同步转动设置。

详细结构上，电磁离合机构100整体包括安装基体1，随动轮10即转动设于安装基体1上，并于随动轮10上设有随动轮摩擦部8，传动轴2滑动插设于安装基体1，而本实施例的电磁离合机构100还包括设置在传动轴2一端的传动轴摩擦机构，设于随动轮10上的励磁线圈机构7，以及设于安装基体1和传动轴2的具有上述传动轴摩擦机构的一端之间的弹性回位件9。

其中，安装基体1用于本实施例的电磁离合机构100于发动机缸体上的安装，且其具体安装方式可为采用法兰面对接并由螺栓固定的形式。随动轮摩擦部8为位于随动轮10的一侧端面上，随动轮10具体可为皮带轮，并通过轴承 6设置在安装基体1上，而随动轮摩擦部8则具体可为固连在随动轮10端面上的摩擦片。

当然，除了为皮带轮，随动轮10亦可选用链轮，以可通过皮带或链条等实现随动轮10与发动机轮系中的传动轮之间的柔性传动连接。

本实施例中，插设于安装基体1中的传动轴2可相对于安装基体1轴向滑动，且其亦可相对于安装基体1进行转动，同时，传动轴2与随动轮10之间为共轴线设置，而传动轴2的一端、也即图3中的传动轴2伸出于安装基体1外的一端被设置为可构成与主动件90的传动连接，以此能够通过传动轴2向主动件90传递传动轴2所承接的旋转驱动力。

在此，本实施例的主动件90和从动件80优选的为啮合相连的齿轮，且主动件90为转动设置在发动机缸体上，对于传动轴2与主动件90之间的连接，可使传动轴2与主动件90相连的一端和主动件90间滑动插装或套装连接，同时传动轴2和主动件90通过键槽结构等以由两者之间的啮合连接而构成同步转动。此时，传动轴2可相对于主动件90滑动，并且通过啮合的键槽结构的传动配合，还可以实现转动扭矩的传递。

而本实施例针对于前述的相对于上述传动轴2的与主动件90连接的一端、设置在传动轴2另一端的传动轴摩擦机构，其具体包括设置在传动轴2上的与随动轮10端面的随动轮摩擦部8正对布置的内摩擦部4，以及与该内摩擦部4 背对布置的外摩擦部3。详细来说，为进行内摩擦部4与外摩擦部3的设置，在传动轴2的端部还一体构造有沿传动轴2的径向设置的安装盘201，内摩擦部4和外摩擦部3分别固连在安装盘201的两相对侧即可，且内摩擦部4与外摩擦部3亦可均为采用摩擦片。

为了保证两侧的内摩擦部4和外摩擦部3在安装盘201上、也即传动轴4 上固定的稳定性，本实施例可于安装盘201上固定设置与两侧的内摩擦部4及外摩擦部3均固连的固定销5，固定销5具体可采用过盈压装的方式与安装盘 201及两侧的摩擦部固连，且固定销5设计为环安装盘201的周向间隔布置的几个便可。

本实施例位于随动轮10上的励磁线圈机构7采用现有电磁离合器中的常规励磁线圈结构即可，且其在随动轮7内的嵌装布置，以及该线圈通过碳刷结构与外部电源间的电连接等，其均可参照现有电磁离合器中的相关结构，在此将不再赘述。

本实施例的励磁线圈机构7与外部电源电连接时，在外部电源的供电下，该励磁线圈机构7可吸合传动轴2，以使得传动轴2上的摩擦机构随传动轴2 向随动轮10一侧滑动，并最终使得内摩擦部4和随动轮10上的随动轮摩擦部 8抵接，由此便可使外部驱动部件驱使旋转的随动轮10带动传动轴2转动。

而在励磁线圈机构7失电后，在前述弹性回位件9的驱使下，内摩擦部4 随传动轴2滑动可与随动轮摩擦部8分离，从而断开随动轮10对传动轴2的带动。其中，对于设置在安装基体1与传动轴2的具有内摩擦部4及外摩擦部3 的一端之间的弹性回位件7，其优选的采用抵置于传动轴2的端部和安装基体1 之间的弹簧便可，并且为利于弹簧的形变，在安装基体1上也可构造图4中示出的供弹簧的一端嵌入的凹槽。

此外，需要注意的是，弹性回位件9亦可设置在轴承6与传动轴2的端部之间，并在轴承6上同样设置供弹性回位件9嵌入的凹槽。而本实施例的弹性回位件9在安装于安装基体1与传动轴2之间后，其因被压缩而呈现为于安装基体1和传动轴2之间的预紧状态，由此该弹性回位件9具有施加于传动轴2 上的沿远离随动轮摩擦部8方向的顶推力。并且上述顶推力可在励磁线圈机构 7失电时，推动传动轴2滑动，以可使传动轴2端部的外摩擦部3与外界的相对于随动轮10等转动件静止的发动机缸体等相抵接，从而经由该抵接便可实现对传动轴2转动的限制，由此达到锁止传动轴2转动的效果。

当然，为了保证对传动轴2的锁止效果，可在发动机缸体上构造正对于电磁离合机构100中的外摩擦部3设置，以可与由电磁离合机构100中弹性顶出的该外摩擦部3抵接的缸体摩擦部。所述缸体摩擦部同样采用固定在缸体上的摩擦片便可。

本实施例的偏心轴驱动机构在使用时，若需要对偏心轴30进行驱动，则可控制电磁离合机构100中的励磁线圈机构7得电，励磁线圈机构7得电吸合传动轴2使得内摩擦部4与随动轮摩擦部8抵接，由此便能够实现发动机轮系向偏心轴2的动力传递，以使偏心轴30转动。不过，此时需要注意的是，随动轮 10与发动机轮系中的传动轮之间应设计合适的减速比，以使偏心轴30以设定的速度慢速转动。

而在偏心轴30转动完毕后，控制励磁线圈机构9失电，此时在弹性回位件 9的作用下，传动轴2向另一方向滑动以使内摩擦部4和随动轮摩擦部8分离，且接着在弹性回位件9的顶推下，传动轴2上的外摩擦部3则可与发动机缸体上的缸体摩擦部抵接，由此便能够借由电磁离合机构100和传动机构实现对偏心轴30的锁止，以保证其调整后位置的精准。

实施例二

本实施例涉及一种可变压缩比机构，仍如图1中所示的，其包括滑动设于发动机缸体中的活塞40，转动设于发动机缸体中的曲轴20和偏心轴30，以及转动设于曲轴20上的调节连杆50，还包括铰接于调节连杆50的一端与活塞40 之间的执行连杆70，铰接于调节连杆50的另一端与偏心轴30上的偏心轮之间的驱动连杆60，以及如实施例一中所述的偏心轴驱动机构。

其中，曲轴50和偏心轴30可通过固连在发动机缸体中的轴承座200进行支撑安装，而本实施例的可变压缩比机构在使用中，偏心轴30的驱动如实施例一中的阐述，偏心轴30旋转，则驱动连杆60的摆动支撑位置发生变化，并经由调节连杆50和执行连杆70，使得活塞40的上止点位置变高或变低，以此实现发动机压缩比的调节。

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 (9)

1.一种偏心轴驱动机构，其特征在于：所述偏心轴驱动机构用以承接发动机轮系中其一传动轮的驱使、以带动偏心轴(30)转动，所述发动机轮系为承接于发动机的输出动力、以驱使车辆运行，且该偏心轴驱动机构包括：

电磁离合机构(100)，安装于承载所述偏心轴(30)的发动机缸体上，所述电磁离合机构(100)具有转动设置的随动轮(10)，以及由所述电磁离合机构的得失电、而与所述随动轮(10)间可控通断的传动轴(2)，且于所述电磁离合机构上还设有与所述传动轴(2)固连、并可因所述电磁离合机构的失电而由所述电磁离合机构中弹性顶出的外摩擦部(3)；

传动机构，所述传动机构包括设于所述偏心轴(30)上的从动件(80)，以及相对于所述发动机缸体转动设置、并与所述从动件(80)传动相连的主动件(90)，且所述主动件(90)与所述电磁离合机构中的所述传动轴(2)构成传动连接、以与所述传动轴(2)间同步转动设置；

其中，于所述发动机缸体上构造有正对于所述外摩擦部设置，以可与由所述电磁离合机构中弹性顶出的所述外摩擦部抵接的缸体摩擦部。

2.根据权利要求1所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：所述电磁离合机构(100)包括安装基体(1)，所述随动轮(10)转动设于所述安装基体(1)上，并于所述随动轮(10)的一侧端面上设有随动轮摩擦部(8)；所述传动轴(2)滑动插设于所述安装基体(1)中、并可相对于所述安装基体(1)转动，所述传动轴(2)与所述随动轮(10)共轴线设置，且所述传动轴(2)的一端与所述主动件(90)传动连接；

所述电磁离合机构(100)还包括：

传动轴摩擦机构，相对于与所述主动件(90)连接的一端设置在所述传动轴(2)的另一端，且所述传动轴摩擦机构包括设于所述传动轴(2)上的与所述随动轮摩擦部(8)正对布置的内摩擦部(4)，以及与所述内摩擦部(4)背对布置的所述外摩擦部(3)；

励磁线圈机构(7)，设于所述随动轮(10)上，并可与外部电源电连接，以于外部电源的供电下，由所述励磁线圈机构(7)吸合所述传动轴(2)、而构成所述内摩擦部(4)与所述随动轮摩擦部(8)间的抵接，以使所述随动轮(10)带动所述传动轴(2)转动；

弹性回位件(9)，设于所述安装基体(1)与所述传动轴(2)的具有所述内摩擦部(4)及外摩擦部(3)的一端之间，且所述弹性回位件(9)因于所述安装基体(1)和所述传动轴(2)间的预紧，而具有施加于所述传动轴(2)上的顶推力、以使所述外摩擦部(3)由所述电磁离合机构(100)中顶出。

3.根据权利要求2所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：所述随动轮(10)为皮带轮。

4.根据权利要求2所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：所述随动轮摩擦部(8)为固连在所述随动轮(10)端面上的摩擦片；相对于与所述主动件(90)连接的一端，于所述传动轴(2)的另一端构造有沿所述传动轴(2)径向设置的安装盘(201)，所述内摩擦部(4)和所述外摩擦部(3)为分别固连于所述安装盘(201)的两个相对侧端面上的摩擦片。

5.根据权利要求4所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：于所述安装盘(201)上固定设有与两侧的所述内摩擦部(4)及所述外摩擦部(3)均固连的固定销(5)。

6.根据权利要求2所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：所述弹性回位件(9)为抵置于所述传动轴(2)的端部和所述安装基体(1)之间的弹簧。

7.根据权利要求2所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：所述主动件(90)与所述从动件(80)为啮合相连的齿轮。

8.根据权利要求1所述的偏心轴驱动机构，其特征在于：所述主动件(90)转动设于发动机缸体上，所述传动轴(2)与所述主动件(90)相连的一端和所述主动件(90)间滑动插装或套装连接，且所述传动轴(2)和所述主动件(90)由两者之间的啮合连接而构成同步转动。

9.一种可变压缩比机构，其特征在于：包括滑动设于发动机缸体中的活塞(40)，转动设于所述发动机缸体中的曲轴(20)和偏心轴(30)，以及转动设于所述曲轴(20)上的调节连杆(50)；还包括铰接于所述调节连杆(50)的一端与所述活塞(40)之间的执行连杆(70)，铰接于所述调节连杆(50)的另一端与所述偏心轴(30)上的偏心轮之间的驱动连杆(60)，以及如权利要求1至8中任一项所述的偏心轴驱动机构。

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