CN210290467U - 组合式偏心轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种组合式偏心轴，其包括可构成与外部驱动装置传动连接的芯轴，以及套设于所述芯轴上的若干间隔布置的偏心轮，所述偏心轮与所述芯轴不同心设置，所述芯轴具有若干与所述偏心轮相邻的、以构成所述芯轴于外部载体上转动装设的安装段；并靠近于所述偏心轮的两端分别设有构成所述偏心轮于所述芯轴上定位设置的安装部，且所述安装部具有由分别贯穿所述偏心轮和所述芯轴设置的偏心轮安装孔与芯轴安装孔贯通而成的安装孔，以及插装于所述安装孔中、并相对于所述偏心轮固定布置的销体。本实用新型所述的组合式偏心轴可降低偏心轴的加工难度和制造成本，可在一定程度上提高偏心轴的加工和装配精度，并能够便于实现偏心轴结构的装配。

Description

组合式偏心轴

技术领域

本实用新型涉及压缩比可变发动机技术领域，特别涉及一种组合式偏心轴。

背景技术

发动机实际工作时，其工况千变万化，既有城市工况，也有市郊工况，既有大负荷也有小负荷，不同工况下若均采用同一压缩比，势必会造成发动机燃油效率降低，燃油经济性差，排放高以及输出功率降低等问题。曲柄连杆机构是发动机的两大机构之一，其工作原理是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，现有发动机中由于曲柄连杆机构的不可调整性，发动机的压缩比也是固定不变的。随着可变压缩比技术的不断发展，可变压缩比的调节形式也越来越多样化，但在众多调节结构中，偏心轴均有着极其重要的作用。

对于现有应用于可变压缩比机构的偏心轴而言，其一般均为整体式结构，对加工精度要求较高，成本高，且易存在加工及装配误差，而影响压缩比调节精度，同时目前的整体式偏心轴在装配后，也存在轴承处的间隙较大的问题，其亦会影响压缩比调节的精度，并可能引起发动机NVH问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种，以可克服现有整体式偏心轴结构的至少一点不足，且能够便于实现偏心轴结构的装配。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种组合式偏心轴，包括可构成与外部驱动装置传动连接的芯轴，以及套设于所述芯轴上的若干间隔布置的偏心轮，所述偏心轮与所述芯轴不同心设置，所述芯轴具有若干与所述偏心轮相邻的、以构成所述芯轴于外部载体上转动装设的安装段；并于所述偏心轮的两端分别设有构成所述偏心轮于所述芯轴上定位设置的安装部，且所述安装部具有由分别贯穿所述偏心轮和所述芯轴设置的偏心轮安装孔与芯轴安装孔贯通而成的安装孔，以及插装于所述安装孔中、并相对于所述偏心轮固定布置的销体。

进一步的，所述销体的一端螺接于所述偏心轮上、以构成该销体于所述偏心轮上的固定。

进一步的，所述销体的与所述偏心轮螺接的一端伸出所述偏心轮外设置，并于所述销体的该伸出端螺接有一侧抵压在所述偏心轮上的防松螺母，且所述偏心轮的供所述销体伸出的部位构造有呈平面状的端平面，所述防松螺母抵压于所述端平面上。

进一步的，所述偏心轮安装孔包括位于所述芯轴安装孔一侧的第一孔段，以及相对于所述第一孔段，位于所述芯轴安装孔另一侧的第二孔段和螺纹孔段；所述螺纹孔段靠近所述偏心轮的外表面设置，且所述第一孔段、所述第二孔段和所述螺纹孔段的孔径依次减小。

进一步的，所述销体的外周面与所述第一孔段和所述第二孔段的内周面之间为过渡配合，所述销体的外周面与所述芯轴安装孔的内周面之间为间隙配合。

进一步的，所述销体的具有外螺纹的部分的长度大于所述第二孔段的深度。

进一步的，于所述销体的至少一端的端部设有供外部旋拧工装卡嵌装入的操作部。

进一步的，所述销体的两端因铆压分别抵压于所述偏心轮上、而构成该销体于所述偏心轮上的固定。

进一步的，所述销体的外周面与所述偏心轮安装孔和所述芯轴安装孔的内周面间为间隙配合，且所述销体的轴线与所述偏心轮中心和所述芯轴中心间的连线平行设置。

进一步的，于所述芯轴内设有沿所述芯轴轴向延伸的主油道，并于各所述安装段位置设有与所述主油道连通的芯轴出油孔，于各所述偏心轮上设有经由所述芯轴连通于所述主油道内的偏心轮出油孔；且所述销体横穿所述主油道设置，并于所述销体横穿所述主油道的部位形成有外径小于所述主油道孔径的缩径段。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的组合式偏心轴，通过使偏心轴为由芯轴与偏心轮构成的组合式结构，相比于现有整体式结构的偏心轴，可降低偏心轴的加工难度和制造成本，同时利用组合式偏心轴结构，还可在一定程度上提高偏心轴的加工和装配精度，提升偏心轴的适配性，因而也能够提高偏心轴使用时的控制精度。同时，本实用新型的组合式偏心轴结构通过安装孔，以及插装并固定于偏心轮上的销体，以此可实现偏心轮在芯轴上的固定，亦能够快速方便的进行偏心轮和芯轴之间的装配定位，进而也可便于实现偏心轴结构的装配。

(2)销体与偏心轮螺接以实现于偏心轮上的固定，其结构简单，连接可靠。

(3)防松螺母以及端平面的设置可进一步提高销体固定的可靠性。

(4)偏心轮安装孔采用各孔段组合构成，且各孔段孔径的不同设置，可利于销体的顺利插装。

(5)销体与各孔段之间的配合关系的设置，一方面可便于销体的插装操作，另一方面也可保证偏心轮和芯轴之间装配后的稳定性。

(6)使得销体螺纹部分的长度大于第二孔段的深度，有利于实现销体和螺纹孔段的旋合螺接。

(7)销体端部操作部的设计，可有助于销体和偏心轮以及防松螺母等的螺接。

(8)销体采用两端铆压的方式固定于偏心轮上，结构简单，操作步骤少，便于实现。

(9)销体和各安装孔的配合关系，以及销体轴线和偏心轮及芯轴中心连线平行设置，可便于销体的插装，且可改善压装受力情况，利于铆压进行。

(10)设置油道和油孔结构，可保证对芯轴及偏心轴转动工作时的润滑效果，以提高偏心轴与相关部件的工作寿命。而销体上设置缩径段可保证主油道内润滑油的可靠流通。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的可变压缩比发动机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的偏心轮与芯轴的装配示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的偏心轮的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的销体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二所述的偏心轮的结构示意图；

图6为图5中A部分的局部放大图；

图7为本实用新型实施例二所述的销体的结构示意图；

图8为本实用新型实施例二所述的销体插装后的装配示意图；

图9为本实用新型实施例二所述的偏心轮与芯轴的装配示意图；

附图标记说明：

1-偏心轴，2-曲轴，3-调节连杆，4-活塞，5-执行连杆，6-驱动连杆；

11-芯轴，12-偏心轮，13-安装销，14-防松螺母，15-铆压销；

110-油槽，111-芯轴安装孔，112-主油道；

120-套装孔，121-第一孔段，122-第二孔段，123-螺纹孔段，124-端平面，125-厚壁侧孔段，126-薄壁侧孔段，127-倒角面；

131-第一销体段，132-第二销体段，133-缩径段，134-螺纹段，135-操作部；

151-铆压槽，152-缩径段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型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实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种组合式偏心轴，该偏心轴为应用于多连杆式可变压缩比发动机中，以做为压缩比控制调整的驱动源，进而实现发动机压缩比的可变。具体的，应用该组合式偏心轴的多连杆可变压缩比发动机的一种示例性结构如图1中所示，其中，该可变压缩比发动机中的曲轴2转动支撑在具有轴承座的发动机缸体上，偏心轴1则转动安装在轴承座的底端，且该偏心轴即为本实施例一以及下述的实施例二中所要介绍的组合式偏心轴。

而本实施例的可变压缩比发动机还包括可旋转的安装于曲轴2上的调节连杆3，以及通过连杆销分别与调节连杆3的两端枢转连接的驱动连杆6和执行连杆5，驱动连杆6的另一端与偏心轴1中的偏心轮12转动相连，执行连杆5的另一端则与活塞4相连。

此外，本实施例中，偏心轴1中的芯轴11具体可为通过图中未示出的减速器而由电机驱使转动，该电机即构成了下文中将会提及的与芯轴11传动连接的外部驱动装置。其中，减速器具体可采用谐波减速器，且其可利用设置于芯轴11一端的法兰盘，通过法兰盘和谐波减速器中柔轮的连接，进而实现与芯轴11之间的传动相连。另外，电机也为可通过图中亦未示出的传动装置和减速器之间相连，并且该传动装置一般可为链传动或齿轮传动结构，同时电机、减速器以及传动装置均相对于发动机缸体固定布置。

本实施例的可变压缩比发动机，在发动机运行过程中，偏心轴1由所述电机驱动并控制其旋转，在电机驱动下偏心轴1旋转，则驱动连杆6的摆动支撑位置发生变化，并由此通过调节连杆3及执行连杆5的传导，进而使得活塞4的上止点位置变高或变低，以此便实现了对发动机压缩比的调节。

对于本实施例的组合式偏心轴而言，仍参照图1并结合图2所示的，该组合式偏心轴整体上包括可构成与外部驱动装置传动连接的芯轴11，以及套设在芯轴11上的上的若干间隔布置的偏心轮12。偏心轮12与芯轴11间不同心设置，且芯轴11上也具有若干与偏心轮12相邻的安装段，该安装段即用于构成芯轴11于外部载体、也即发动机缸体上的转动装设，同时各安装段具体的即为图1所示芯轴11上的形成有油槽110的部位。

本实施例的组合式偏心轴，其主要发明点在于靠近偏心轮12的两端分别设置有构成该偏心轮12于芯轴11上定位设置的安装部，从而由该安装部的定位实现偏心轮12和芯轴11之间的装配，以共同组成整体的偏心轴1。具体来说，上述安装部具有由分别贯穿偏心轮12和芯轴11设置的偏心轮安装孔和芯轴安装孔111贯通而成的安装孔，以及插装在该安装孔中且为相对于偏心轮12固定布置的销体。

其中，以上所描述的偏心轮安装孔及芯轴安装孔111的贯穿设置，也即偏心轮安装孔与芯轴安装孔111均为沿径向贯穿偏心轮12和芯轴11的两相对侧端面，且作为优选的实施形式，该偏心轮安装孔和芯轴安装孔111一般也应为穿过偏心轮12以及芯轴11的中心。此外，以上所描述的偏心轮安装孔和芯轴安装孔111之间的贯通，则表示在偏心轮12套设于芯轴11上时，偏心轮安装孔和芯轴安装孔111之间对正，由此使得芯轴安装孔111的两端分别与偏心轮安装孔相连通，两个安装孔此时在结构上呈现为相贯通而为一个孔，其也即前面所提及的安装孔。

本实施例中，根据上述的偏心轮12和芯轴11之间的装配方式，作为其中的一种示例形式，其具体为使得销体的一端螺接于偏心轮12上，进而以此构成销体在偏心轮12上的固定。此时，为与下文实施例二中有所区别而便于描述，该与偏心轮12螺接的销体具体称之为安装销13，且为提高螺接设置的安装销13和偏心轮12之间固定的可靠性，本实施例也使得安装销13与偏心轮12螺接的一端伸出偏心轮12，并于安装销13的该伸出端螺接防松螺母14，防松螺母14旋紧后抵压在偏心轮12上，以此实现防松效果。

而基于本实施例所述的示例形式，如图3和图4中所示的，偏心轮12上具有套装孔120，芯轴11即插装在该套装孔120中。而偏心轮安装孔则具体包括位于套装孔120一侧(若芯轴11与偏心轮12装配在一起，也即为芯轴11上的芯轴安装孔111的一侧)的第一孔段121，以及位于套装孔120另一侧的第二孔段121和螺纹孔段123，且第一孔段121为处于偏心轮12的薄壁侧，第二孔段122和螺纹孔段123处于偏心轮12的厚壁侧。其中，螺纹孔段123为靠近偏心轮12的外表面设置，安装销13即螺接于该螺纹孔段123中，并且第一孔段121、第二孔段122以及螺纹孔段123的孔径也为依次减小。

通过使第一孔段121、第二孔段122和螺纹孔段123的孔径逐个减小，可使得安装销13顺利的进行插装而到达螺纹孔段123处。此外，本实施例为进一步保证防松螺母14的防松效果，在偏心轮12的供安装销13伸出的部位也构造有平面状的端平面124，防松螺母14旋紧后即抵压在该端平面124上，以增大防松螺母14和偏心轮12之间的接触面积。而由于第二孔段122的孔径大于螺纹孔段123，本实施例中进而也使得在第二孔段122与螺纹孔段123的连接部位形成了台阶结构，该台阶结构可在安装销13插装后起到对安装销13进行螺纹止点定位的作用。

与偏心轮安装孔的以上结构构成所类似的，本实施例的安装销13包括分别用于和第一孔段121、第二孔段122插装配合的第一销体段131和第二销体段132，以及用于和螺纹孔段123及防松螺母14进行螺接的螺纹段134。第一销体段131、第二销体段132以及螺纹段134的外径也依次减小。同时，在第一销体段131与第二销体段132之间也形成有内径减小的缩径段133，在安装销13的具有螺纹段134的一端的端部则设有可供外部旋拧工装卡嵌装入的操作部135。该操作部135例如可为六角沉孔，对应的上述外部旋拧工装则为相应规格的内六角扳手即可。

本实施例中，需要说明的是，在安装销13外径以及偏心轮安装孔和芯轴安装孔111的内孔孔径的设计上，其为安装销13的外周面与第一孔段121和第二孔段122的内周面之间为过渡配合，而安装销13的外周面与芯轴安装孔111的内周面之间则为间隙配合。其也即第一销体段131和第一孔段121之间为过渡配合，第二销体段132和第二孔段122之间为过渡配合，第一销体段131和第二销体段132和芯轴安装孔111之间为间隙配合。

使得安装销13与偏心轮安装孔及芯轴安装孔111之间采用如上的配合关系，可便于安装销13的插装操作，同时也可保证安装销13插装后的稳定性。其中，前述所采用的过渡配合，优选为过盈量较小或间隙较小的配合，当然也可以是过盈量或间隙量等于零的配合。而为避免芯轴11和偏心轮12装配后，当芯轴11被外部驱使而带动偏心轮12转动时，在偏心轮12和芯轴11之间发生相对的晃动，一般应使得安装销13和芯轴安装孔111之间为间隙较小的间隙配合，特别是第一销体段131与芯轴安装孔111之间可采用接近于零或甚至间隙为零的间隙配合。

本实施例中还需要指出的是，在安装销13的结构设计上，为利于实现安装销13和螺纹孔段123的旋合螺接，安装销13上的具有外螺纹的部分、也即螺纹段134的长度也大于偏心轮12上的第二孔段122的深度。如此设置，当螺纹段134与螺纹孔段123刚接合时，安装销13上的缩径段133位于第一孔段121中，第一孔段121尚未与第一销体段131接合，由此便可有助于螺纹段134和螺纹孔段123初始部分的旋合螺接，进而在装配时减少安装销13和偏心轮安装孔之间的安装配合长度，降低安装难度。

为提高芯轴11及偏心轴12的工作寿命，本实施例中在芯轴11内设置有沿芯轴11轴向延伸的主油道112，且于芯轴11上各安装段位置设有与主油道112连通的芯轴出油孔，而于各偏心轮12上则设置有经由芯轴11连通于主油道112内的偏心轮出油孔。其中，主油道112可从发动机油路中引入润滑油，前述的安装销13横穿该主油道112设置，并且安装销13上缩径段133的外径小于主油道112的孔径，以此可避免堵塞主油道112，保证主油道112的润滑油流通。

另外，为提高芯轴11上安装段位置的润滑效果，在各安装段位置的芯轴11上还设置有环芯轴11周向布置的前文已提及的油槽110，油槽110与芯轴出油孔相贯通，通过该油槽110对润滑油的导流，便可避免出现润滑死角。本实施例中，偏心轮出油孔具体由开设于偏心轮12上的油孔，以及对应偏心轮12上的油孔，开设于芯轴11上且和偏心轮12上的油孔连通的连通孔结构构成即可。

本实施例的组合式偏心轴在装配时，应先将偏心轮12装入驱动连杆6中，再通过工装将装有偏心轮12的驱动连杆6定位在发动机缸体上的轴承座处，接着使芯轴11穿过发动机缸体上的轴承座及偏心轮12一次压入，实现偏心轮12在芯轴11上的套设，并同时完成偏心轴1与驱动连杆6和发动机缸体之间的装配。然后将芯轴11上的芯轴安装孔111和偏心轮12上的偏心轮安装孔对齐，使两者贯通连接成安装孔，再将安装销13插装入安装孔内。接着，先将安装销13与偏心轮12上的螺纹孔段123螺接，最后再将防松螺母14螺接于安装销13上即可。

实施例二

本实施例涉及一种组合式偏心轴，该实施例具体为根据实施例一所描述的偏心轮12和芯轴11之间的装配方式，作为其另一种示例形式，其具体为使得销体的两端因铆压而分别低压于偏心轮12上，以此构成销体在偏心轮12上的固定。此时，与前述实施例一中将销体表述为安装销13不同的，本实施例的该与偏心轮12之间固定连接的销体具体称之为铆压销15。

详细来说，本实施例中如图5并结合图6所示的，此时设置于偏心轮12上的偏心轮安装孔具体包括分别位于套装孔120两侧的厚壁侧孔段125和薄壁侧孔段126，两个孔段所构成的偏心轮安装孔整体也为穿过偏心轮12的中心。此外，在与偏心轮12的外表面相接的两个孔段的端口处亦分别形成有倒角面127。

芯轴11上的芯轴安装孔111在设计上与实施例一中基本相同，其仅是贯穿芯轴11并亦穿过芯轴11中心的通孔结构。而如图7中所示的，本实施例的铆压销15具体为采用圆截面的柱体结构，在其两端的端部分别设置有铆压槽151，在铆压销15的中部并靠近于其一端的位置也形成有外径减小的缩径段152。

本实施例的偏心轮12套设于芯轴11上，且插装铆压销15时的装配状态如图8中所示，此时需要指出的是，铆压销15的外周面与厚壁侧孔段125和薄壁侧孔段126所构成的偏心轮安装孔的内周面之间为间隙配合，同时，铆压销15的外周面与芯轴11上的芯轴安装孔111的内周面之间也为间隙配合。通过使铆压销15和偏心轮12及芯轴11之间的间隙配合设置，可便于铆压销15的插装操作，不过与实施例一中描述的防止偏心轮12相对于芯轴11产生晃动相同的，本实施例中铆压销15和芯轴安装孔111之间一般也应该为间隙较小的间隙配合，且铆压销15与芯轴安装孔111之间亦可为间隙为零的间隙配合。

此外，为便于铆压销15的插装，并且出于改善压装受力情况，以利于铆压进行的考虑，本实施例仍需注意的是，优选的铆压销15的轴线应与偏心轮12中心和芯轴11中心之间的连线平行设置，其一般也即在铆压销15在插装后，该铆压销15也应穿过偏心轮12与芯轴11的中心。

本实施例的偏心轴结构，在芯轴11中也设置有主油道112，在芯轴11的各安装段，以及各偏心轮12处亦设置有与主油道112连通的出油孔结构，同时各安装段位置的芯轴11上也设置有油槽110，而铆压销15上的缩颈段152亦横穿主油道112，且其通过外径小于主油道112的孔径，以保证润滑油的流通。润滑结构的其它设置均与实施例一中所述的相同，在此将不再赘述。

本实施例的组合式偏心轴在装配时，其初始各安装步骤亦和实施例一中描述相同，不同之处仅在于当芯轴安装孔111和偏心轮安装孔对齐而贯通形成安装孔后，将铆压销15插装于安装孔内，然后采用压装工具将铆压销15两端的铆压槽151压槽使之向外翻边，并与偏心轮12上的偏心轮安装孔端口处的倒角面127贴合，以此使铆压销15经由两端的翻边结构固定于偏心轮12中，实现偏心轮12和芯轴11之间的装配便可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合式偏心轴，其特征在于：包括可构成与外部驱动装置传动连接的芯轴(11)，以及套设于所述芯轴(11)上的若干间隔布置的偏心轮(12)，所述偏心轮(12)与所述芯轴(11)不同心设置，所述芯轴(11)具有若干与所述偏心轮(12)相邻的、以构成所述芯轴(11)于外部载体上转动装设的安装段；并于所述偏心轮(12)的两端分别设有构成所述偏心轮(12)于所述芯轴(11)上定位设置的安装部，且所述安装部具有由分别贯穿所述偏心轮(12)和所述芯轴(11)设置的偏心轮安装孔与芯轴安装孔(111)贯通而成的安装孔，以及插装于所述安装孔中、并相对于所述偏心轮(12)固定布置的销体。

2.根据权利要求1所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述销体的一端螺接于所述偏心轮(12)上、以构成该销体于所述偏心轮(12)上的固定。

3.根据权利要求2所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述销体的与所述偏心轮(12)螺接的一端伸出所述偏心轮(12)外设置，并于所述销体的该伸出端螺接有一侧抵压在所述偏心轮(12)上的防松螺母(14)，且所述偏心轮(12)的供所述销体伸出的部位构造有呈平面状的端平面(124)，所述防松螺母(14)抵压于所述端平面(124)上。

4.根据权利要求2所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述偏心轮安装孔包括位于所述芯轴安装孔(111)一侧的第一孔段(121)，以及相对于所述第一孔段(121)，位于所述芯轴安装孔(111)另一侧的第二孔段(122)和螺纹孔段(123)；所述螺纹孔段(123)靠近所述偏心轮(12)的外表面设置，且所述第一孔段(121)、所述第二孔段(122)和所述螺纹孔段(123)的孔径依次减小。

5.根据权利要求4所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述销体的外周面与所述第一孔段(121)和所述第二孔段(122)的内周面之间为过渡配合，所述销体的外周面与所述芯轴安装孔(111)的内周面之间为间隙配合。

6.根据权利要求5所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述销体的具有外螺纹的部分的长度大于所述第二孔段(122)的深度。

7.根据权利要求2所述的组合式偏心轴，其特征在于：于所述销体的至少一端的端部设有供外部旋拧工装卡嵌装入的操作部(135)。

8.根据权利要求1所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述销体的两端因铆压分别抵压于所述偏心轮(12)上、而构成该销体于所述偏心轮(12)上的固定。

9.根据权利要求8所述的组合式偏心轴，其特征在于：所述销体的外周面与所述偏心轮安装孔和所述芯轴安装孔(111)的内周面间为间隙配合，且所述销体的轴线与所述偏心轮(12)中心和所述芯轴(11)中心间的连线平行设置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合式偏心轴，其特征在于：于所述芯轴(11)内设有沿所述芯轴(11)轴向延伸的主油道(112)，并于各所述安装段位置设有与所述主油道(112)连通的芯轴出油孔，于各所述偏心轮(12)上设有经由所述芯轴(11)连通于所述主油道(112)内的偏心轮出油孔；且所述销体横穿所述主油道(112)设置，并于所述销体横穿所述主油道(112)的部位形成有外径小于所述主油道(112)孔径的缩径段(133、152)。

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