CN210948823U - 发动机凸轮轴组件、发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机凸轮轴组件、发动机和车辆，其中发动机凸轮轴组件包括：凸轮轴本体、滑动结构、第一凸轮组、第二凸轮组和驱动机构。滑动结构设置在凸轮轴本体上且可随凸轮轴本体周向同步转动，且滑动结构可在凸轮轴本体上轴向滑动；第一凸轮组和第二凸轮组分别设置在同一个滑动结构上且均可随滑动结构的运动而运动；驱动机构适于驱动第一凸轮组沿轴向上的第一方向移动，以带动滑动结构整体向第一方向移动，驱动机构适于驱动第二凸轮组沿轴向上的第二方向移动，以带动滑动结构整体向第二方向移动。该发动机凸轮轴组件不仅可以满足发动机性能要求，还可使发动机在空间上布置的更紧凑。

Description

发动机凸轮轴组件、发动机和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种发动机凸轮轴组件、发动机和车辆。

背景技术

传统发动机的每个气缸均具有独立的滑动结构且其上只具有一组型线凸轮组，并且通过独立的驱动机构控制滑动结构带动凸轮组左右滑动，但这种结构需要将单个滑动结构设置的较宽，以满足双向移动的需求，会导致相邻两个气缸之间的缸心距变大，使整个发动机在长度方向上尺寸变大，这样导致发动机在空间上布置不紧凑且会增加发动机的制造成本，存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种发动机凸轮轴组件，该发动机凸轮轴组件可以使得整个发动机在长度方向上尺寸变小，进而可使发动机在空间上布置的更紧凑，以降低发动机的制造成本。

本实用新型又提出了一种具有上述发动机凸轮轴组件的发动机。

本实用新型还提出了一种具有上述发动机的车辆。

根据本实用新型的实施例的发动机凸轮轴组件，包括：凸轮轴本体；滑动结构，所述滑动结构设置在所述凸轮轴本体上且可随所述凸轮轴本体周向同步转动，且所述滑动结构可在所述凸轮轴本体上轴向滑动；第一凸轮组和第二凸轮组，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别包括：多个型线不同的型线凸轮，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别设置在同一个所述滑动结构上且均可随所述滑动结构的运动而运动，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别对应两个发动机气缸；驱动机构，所述驱动机构适于驱动第一凸轮组沿轴向上的第一方向移动，以带动所述滑动结构整体向所述第一方向移动，所述驱动机构适于驱动所述第二凸轮组沿轴向上的第二方向移动，以带动所述滑动结构整体向所述第二方向移动。

根据本实用新型的实施例的发动机凸轮轴组件，该发动机凸轮轴组件不仅可以改变气门的气门升程以满足发动机性能要求，而且还可以使得整个发动机在长度方向上尺寸变小，进而可使发动机在空间上布置的更紧凑，以降低发动机的制造成本。

另外，根据实用新型实施例的发动机凸轮轴组件，还可以具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动机构具有驱动销，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组上分别设置有导向槽，所述驱动销通过与所述导向槽配合以分别驱动所述第一凸轮组以及所述第二凸轮组移动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一凸轮组包括：沿所述第一凸轮组的周向方向延伸的“S”形的第一导向槽，所述第二凸轮组包括：沿所述第二凸轮组的周向方向延伸的第二导向槽，所述第一导向槽与所述第二导向槽对称设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别对应一个所述驱动机构。

根据本实用新型的一些实施例，所述型线凸轮包括：第一型线凸轮、第二型线凸轮和第三型线凸轮，所述第一型线凸轮包括：零升程型线凸轮，所述第二型线凸轮包括：高升程型线凸轮，所述第三型线凸轮包括：低升程型线凸轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一型线凸轮设置在所述滑动结构上，所述第二型线凸轮和所述第三型线凸轮分别形成在所述第一型线凸轮上且向外凸出，所述第二型线凸轮的凸出程度大于所述第三型线凸轮的凸出程度，所述第一型线凸轮的宽度大于所述第二型线凸轮以及所述第三型线凸轮的宽度。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一型线凸轮、所述第二型线凸轮以及所述第三型线凸轮分别设置在所述滑动结构上。

根据本实用新型的一些实施例，所述滑动结构套设在所述凸轮轴本体上，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别一体形成在所述滑动结构上。

根据本实用新型另一方面的发动机，包括上述的发动机凸轮轴组件。

根据本实用新型再一方面的车辆，包括上述的发动机。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的发动机凸轮轴组件的局部结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的发动机凸轮轴组件的局部剖面图。

附图标记：

发动机凸轮轴组件100，凸轮轴本体1，滑动结构2，第一凸轮组3，第二凸轮组4，驱动机构5，驱动销51，第一导向槽31，第二导向槽41，第一型线凸轮6，第二型线凸轮7，第三型线凸轮8。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的发动机凸轮轴组件100。

根据本实用新型实施例的发动机凸轮轴组件100可以包括：凸轮轴本体1、滑动结构2、第一凸轮组3、第二凸轮组4和驱动机构5。

如图1所示，滑动结构2设置在凸轮轴本体1上且可随凸轮轴本体1周向同步转动，且滑动结构2可在凸轮轴本体1上轴向滑动，第一凸轮组3和第二凸轮组4分别包括：多个型线不同的型线凸轮，而第一凸轮组3和第二凸轮组4上的多个型线凸轮均设置在滑动结构2上且可随滑动结构2的运动而运动。换言之，多个型线凸轮均可随凸轮轴本体1的转动而转动，且因滑动结构2的滑动而可沿凸轮轴本体1的轴向移动，从而在多个型线凸轮之间切换用于与凸轮随动件配合，从而控制内燃机的气门动作的型线凸轮，以改变气门的气门升程。

其中，多个型线凸轮具有不同的凸轮型线，不同的型线凸轮对应控制气门的开闭角度不同。

具体地，在发动机运行过程中，通过使滑动结构2沿轴向移动而使不同的型线凸轮能够分别对应凸轮随动件，进而通过不同型线凸轮在工作过程中的切换，用以满足发动机不同转速和工况的需求。例如，在发动机高转速运行时，通过使滑动结构2移动，以使型线凸轮中的高升程型线凸轮与凸轮随动件配合，进而提高发动机的功率；而在发动机低转速运行时，通过使滑动结构2移动，以使型线凸轮中的低升程型线凸轮与凸轮随动件配合，进而可提高发动机的低速扭矩。

由此，满足了发动机最佳的高速功率，以及提高了发动机的低速扭矩，进而可以有效改善发动机的燃油经济性，同时可有效改善排放。

由于传统的发动机的每个气缸均具有独立的滑动结构且其上只具有一组凸轮组，并且通过独立的驱动机构控制滑动结构带动凸轮组左右滑动，但这种结构需要将单个滑动结构设置的较宽，以满足双向移动的需求，会导致相邻两个气缸之间的缸心距变大，使整个发动机在长度方向上尺寸变大，这样导致发动机在空间上布置不紧凑且会增加发动机的制造成本。

为此，本实用新型实施例将两组凸轮组(第一凸轮组3和第二凸轮组4)集成在同一个滑动结构2上，并由同一个滑动结构2驱动两组凸轮组移动，且第一凸轮组3和第二凸轮组4分别对应发动机内相邻的两个发动机气缸。并且利用驱动机构5驱动第一凸轮组3沿轴向上的第一方向移动，以带动滑动结构2整体向第一方向移动，驱动机构5适于驱动第二凸轮组4沿轴向上的第二方向移动，以带动滑动结构2整体向第二方向移动。因此，实现通过两组独立的驱动形式驱动整个滑动结构2双向移动，即在一个气缸内只需驱动滑动结构2整体向第一方向运动即可，而在相邻的另一个气缸内也只需驱动滑动结构2向第二方向运动即可，将滑动结构2的双向运动形式拆分到两个气缸内进行。

由此，可减小相邻两个气缸之间的缸心距，使整个发动机在长度方向上尺寸变小，进而可使发动机在空间上布置的更紧凑。

其中，第一凸轮组3和第二凸轮组4不限定此发动机只具有两个气缸，还可为四缸发动机，即具有两组滑动结构2上同时设置两组凸轮组的形式。以此类推，当然也可为更多缸发动机。

根据本实用新型实施例的发动机凸轮轴组件100，该发动机凸轮轴组件100不仅可以改变气门的气门升程以满足发动机性能要求，而且还可以使得整个发动机在长度方向上尺寸变小，进而可使发动机在空间上布置的更紧凑，以降低发动机的制造成本。

如图1所示，驱动机构5具有至少一个驱动销51，第一凸轮组3和第二凸轮组4上分别设置有导向槽，驱动销51通过与导向槽配合以分别驱动第一凸轮组3以及第二凸轮组4移动。其中，驱动销51可以选择性的与导向槽接触和脱离，即在需要滑动结构2整体向第一方向移动以切换不同的型线凸轮时，驱动销51伸出并与第一凸轮组3上的导向槽接触以驱动滑动结构2向第一方向滑动，以实现与凸轮随动件配合的型线凸轮的切换。而在需要滑动结构2整体向第二方向移动以切换不同的型线凸轮时，驱动销51伸出并与第二凸轮组4上的导向槽接触以驱动滑动结构2向第二方向滑动，以实现与凸轮随动件配合的型线凸轮的切换。

参照图1，第一凸轮组3包括：沿第一凸轮组3的周向方向延伸的“S”形的第一导向槽31，第二凸轮组4包括：沿第二凸轮组4的周向方向延伸的第二导向槽41，第一导向槽31与第二导向槽41对称设置。

其中，第一导向槽31的轴向上的第一端远离型线凸轮，第一导向槽31的轴向上的第二端靠近型线凸轮。由此，在驱动销51不动的情况下伸入沿周向转动的第一导向槽31内时，驱动销51会沿第一导向槽31从第一端移动到第二端，但由于驱动销51不动，因此第一导向槽31以及滑动结构2需向第一方向移动，由此实现了滑动结构2以及其上的型线凸轮向第一方向的移动。而由于第二导向槽41与第一导向槽31对称设置，因此，在驱动销51与第二导向槽41接触导向时，第二导向槽41以及滑动结构2需向与第一方向相反的第二方向移动，由此实现了滑动结构2以及其上的型线凸轮向第二方向的移动，进而实现了滑动结构2的双向移动。

由于每缸内独立的滑块上滑动结构上的型线凸轮上设置的导向槽呈“Y”形设置，因此导致滑动结构设置的较宽，以满足双向移动的需求，会导致相邻两个气缸之间的缸心距变大，使整个发动机在长度方向上尺寸变大，这样导致发动机在空间上布置不紧凑且会增加发动机的制造成本。

而本实用新型实施例通过设置分别设置在两组凸轮组上的两个对称的第一导向槽31和第二导向槽41以实现“Y”形导向槽的作用，但可有效减小相邻两个气缸之间的缸心距，使整个发动机在长度方向上尺寸变小，使发动机在空间上的布置更紧凑，以有效降低发动机的制造成本。

如图1所示，第一凸轮组3和第二凸轮组4分别对应一个驱动机构5。即每个气缸分别对应设置单独的驱动机构5。由此，可进一步减少气缸的宽度，以减小相邻两个气缸之间的缸心距，使整个发动机在长度方向上尺寸变小，进而可使发动机在空间上布置的更紧凑。

结合图1和图2所示实施例，型线凸轮包括：第一型线凸轮6、第二型线凸轮7和第三型线凸轮8，其中，第一型线凸轮6包括：零升程型线凸轮，零升程型线凸轮即为闭缸凸轮，换言之，不会使气门产生气门升程，气门一直保持关闭状态，以便于配合闭缸技术，其中，零升程型线凸轮采用一个与基圆直径大小相同的圆，以确保工作过程中气门处于关闭状态，在发动机怠速或部分负荷工况时，可根据使用工况选择该型线凸轮工作，进一步降低整车的使用油耗，可有效提升发动机以及整车的燃油经济性，同时也能够改善怠速等小负荷工况的排放水平。

进一步，第二型线凸轮7包括：高升程型线凸轮，高升程型线凸轮可驱动气门实现较高的气门升程，可有效提高发动机的功率，以满足发动机不同转速和工况下的动力性和燃油经济性需求。

再进一步，第三型线凸轮8包括：低升程型线凸轮，低升程型线凸轮可驱动气门实现较低的气门升程，可有效提高发动机的低速扭矩，以保证发动机的动力性和燃油经济性需求。

参照图1和图2，第一型线凸轮6设置在滑动结构2上，第二型线凸轮7和第三型线凸轮8分别形成在第一型线凸轮6上且向外凸出，第二型线凸轮7的凸出程度大于第三型线凸轮8的凸出程度。即第一型线凸轮6、第二型线凸轮7和第三型线凸轮8形成为一个具有三凸轮型线的型线凸轮，以使发动机凸轮轴的整体结构更紧凑，其中，第一型线凸轮6的宽度大于第二型线凸轮7以及第三型线凸轮8的宽度。由此，只需使滑动结构2沿轴向滑动较小的距离即可完成与凸轮随动件配合的型线凸轮的切换。

根据本实用新型的一些实施例，第一型线凸轮6、第二型线凸轮7以及第三型线凸轮8分别设置在滑动结构2上。即第一型线凸轮6、第二型线凸轮7以及第三型线凸轮8互不影响，以保证型线凸轮切换过程的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，滑动结构2套设在凸轮轴本体1上。由此，更便于滑动结构2的设置，可使滑动结构2更紧凑的设置在凸轮轴本体1上，进而可使发动机凸轮轴的整体结构更紧凑。

根据本实用新型的一些实施例，第一凸轮组3和第二凸轮组4分别一体形成在滑动结构2上。由此，更便于加工制造，并且可使型线凸轮与滑动结构2的整体结构更紧凑，强度更大，以保证发动机运行的稳定性。

根据本实用新型另一方面的发动机，包括上述的发动机凸轮轴组件100。该发动机在长度方向上尺寸更小，在空间上布置的更紧凑。

根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例中描述的发动机。对于车辆的其它构造例如变速器、制动系统、转向系统等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发动机凸轮轴组件，其特征在于，包括：

凸轮轴本体；

滑动结构，所述滑动结构设置在所述凸轮轴本体上且可随所述凸轮轴本体周向同步转动，且所述滑动结构可在所述凸轮轴本体上轴向滑动；

第一凸轮组和第二凸轮组，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别包括：多个型线不同的型线凸轮，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别设置在同一个所述滑动结构上且均可随所述滑动结构的运动而运动，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别对应两个发动机气缸；

驱动机构，所述驱动机构适于驱动第一凸轮组沿轴向上的第一方向移动，以带动所述滑动结构整体向所述第一方向移动，所述驱动机构适于驱动所述第二凸轮组沿轴向上的第二方向移动，以带动所述滑动结构整体向所述第二方向移动。

2.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述驱动机构具有驱动销，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组上分别设置有导向槽，所述驱动销通过与所述导向槽配合以分别驱动所述第一凸轮组以及所述第二凸轮组移动。

3.根据权利要求2所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述第一凸轮组包括：沿所述第一凸轮组的周向方向延伸的“S”形的第一导向槽，所述第二凸轮组包括：沿所述第二凸轮组的周向方向延伸的第二导向槽，所述第一导向槽与所述第二导向槽对称设置。

4.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别对应一个所述驱动机构。

5.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述型线凸轮包括：第一型线凸轮、第二型线凸轮和第三型线凸轮，所述第一型线凸轮包括：零升程型线凸轮，所述第二型线凸轮包括：高升程型线凸轮，所述第三型线凸轮包括：低升程型线凸轮。

6.根据权利要求5所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述第一型线凸轮设置在所述滑动结构上，所述第二型线凸轮和所述第三型线凸轮分别形成在所述第一型线凸轮上且向外凸出，所述第二型线凸轮的凸出程度大于所述第三型线凸轮的凸出程度，所述第一型线凸轮的宽度大于所述第二型线凸轮以及所述第三型线凸轮的宽度。

7.根据权利要求5所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述第一型线凸轮、所述第二型线凸轮以及所述第三型线凸轮分别设置在所述滑动结构上。

8.根据权利要求1所述的发动机凸轮轴组件，其特征在于，所述滑动结构套设在所述凸轮轴本体上，所述第一凸轮组和所述第二凸轮组分别一体形成在所述滑动结构上。

9.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的发动机凸轮轴组件。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9中所述的发动机。

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