用于可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的凸輪滑塊定位機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的凸輪滑塊定位機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大氣門(mén)升程是固定不可變的，也就是凸輪軸的凸輪型線只有一種。這就造成了該升程不可能使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好響應(yīng)。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)升程一一凸輪型線設(shè)計(jì)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況下的平衡性選擇，其結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只得到了全工況下最平衡的性會(huì)泛。
[0003]但隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、油耗以及排放的要求越來(lái)越高，可變氣門(mén)升程技術(shù)已成為衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能的標(biāo)致性關(guān)鍵技術(shù)之一。可變氣門(mén)升程技術(shù)改變了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)升程固定不變的狀態(tài)，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況范圍內(nèi)提供最佳氣門(mén)升程，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都能得到滿(mǎn)足需求的氣門(mén)升程，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)高速功率和低速扭矩，較好地解決了高轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷與小負(fù)荷下動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的矛盾，同時(shí)改善了廢氣排放。
[0004]因此，可變氣門(mén)升程技術(shù)在大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)，在節(jié)能和環(huán)保方面也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是，現(xiàn)有的可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，或是通過(guò)切換完整凸輪，或是在搖臂機(jī)構(gòu)上做文章，導(dǎo)致增加不少額外零件，使系統(tǒng)慣量增大，摩擦損失變大，可靠性要求高，需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)布置做較大的改動(dòng)與調(diào)整，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)的難度較大，成本很高。提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率是改善車(chē)輛經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性的有效途徑，由于發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下所需要最佳進(jìn)氣量不同，而控制氣門(mén)動(dòng)作的凸輪型線是固定的，所以傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)只能滿(mǎn)足部分工況的最佳配氣要求。
[0005]其中有一種較好的可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)是在凸輪上設(shè)置凸輪滑塊的結(jié)構(gòu)，通過(guò)凸輪滑塊的活動(dòng)改變凸輪的線型從而達(dá)到可變氣門(mén)升程的目的，但存在凸輪滑塊的運(yùn)動(dòng)容易偏移定位不準(zhǔn)確，發(fā)生圓周方向上的晃動(dòng)的問(wèn)題，機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定，容易損傷，造成凸輪的線型不完美，影響可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種用于可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的凸輪滑塊定位機(jī)構(gòu)，使得機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，不易損傷，造成凸輪的線型長(zhǎng)久保持完美狀態(tài)。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
用于可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的凸輪滑塊定位機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸和凸輪所述凸輪軸包括內(nèi)軸和外軸，內(nèi)軸可在外軸內(nèi)作軸向運(yùn)動(dòng)；所述凸輪上設(shè)有滑塊槽，滑塊槽內(nèi)設(shè)有可實(shí)現(xiàn)徑向運(yùn)動(dòng)的凸輪滑塊，凸輪滑塊縮進(jìn)時(shí)，凸輪外輪廓無(wú)變化，凸輪滑塊伸出時(shí)，凸輪外輪廓有凸起；所述凸輪和凸輪滑塊上設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，對(duì)凸輪滑塊的徑向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定位導(dǎo)向?；瑝K的徑向運(yùn)動(dòng)范圍為完全縮進(jìn)凸輪內(nèi)及局部凸出凸輪外輪廓，使得凸輪軸的凸輪型線產(chǎn)生變化，從而達(dá)到改變發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)升程的目的，以適應(yīng)不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳配氣與排放性要求，定位機(jī)構(gòu)保證凸輪滑塊徑向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向定位。
[0008]優(yōu)選的，所述內(nèi)軸上設(shè)有一定軸向長(zhǎng)度的環(huán)狀小徑段；所述外軸上設(shè)有開(kāi)口 ；所述凸輪滑塊穿過(guò)開(kāi)口與內(nèi)軸相抵，利用內(nèi)軸控制滑塊的徑向運(yùn)動(dòng)；所述小徑段與內(nèi)軸外表面之間設(shè)有一定的坡度，便于凸輪滑塊的徑向運(yùn)動(dòng)。通過(guò)內(nèi)軸的軸向運(yùn)動(dòng)，凸輪滑塊可落于內(nèi)軸的小徑段中或小徑段外，當(dāng)凸輪滑塊落于內(nèi)軸的小徑段中時(shí)，凸輪滑塊為縮進(jìn)狀態(tài)，凸輪外輪廓無(wú)變化，不產(chǎn)生額外作用，當(dāng)凸輪滑塊落于內(nèi)軸的小徑段外時(shí)，凸輪滑塊為凸出狀態(tài)，凸輪外輪廓有凸起，從而改變凸輪升程。
[0009]優(yōu)選的，所述凸輪在傳統(tǒng)凸輪的兩側(cè)平面上增加了一定厚度的凸臺(tái)。所述凸臺(tái)的作用在于，當(dāng)凸輪裝置在凸輪軸上后，為凸輪增加額外的與凸輪軸接觸的面積，以增加凸輪軸的徑向剛度，減小徑向形變。
[0010]有一種優(yōu)選的定位機(jī)構(gòu)，所述凸輪上位于滑塊槽前側(cè)設(shè)有銷(xiāo)孔，凸輪上位于滑塊槽內(nèi)設(shè)有徑向的導(dǎo)軌；所述凸輪滑塊上與銷(xiāo)孔相對(duì)應(yīng)位置設(shè)有徑向的腰形孔，且設(shè)有與導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)軌槽；所述凸輪上位于滑塊槽后側(cè)設(shè)有孔，凸輪上位于滑塊槽內(nèi)設(shè)有徑向的導(dǎo)軌；所述凸輪滑塊上有與孔相對(duì)應(yīng)位置設(shè)有球窩，且設(shè)有與導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)軌槽；設(shè)有定位銷(xiāo)穿過(guò)銷(xiāo)孔和腰形孔，且固定在凸輪上。設(shè)有限位卡環(huán)、回位彈簧和鋼珠，從外到內(nèi)設(shè)置在孔中。導(dǎo)軌及導(dǎo)軌槽位于凸輪及凸輪滑塊的軸線位置?；ハ嗲逗?，起到防止凸輪滑塊發(fā)生圓周方向上的晃動(dòng)的作用。高升程工作時(shí)內(nèi)軸將凸輪滑塊沿滑塊槽頂起，定位銷(xiāo)與腰形孔近凸輪桃尖的一端相抵，對(duì)凸輪滑塊限位，防止其因離心力飛脫，球窩和與其相嵌合的鋼珠分離；低升程工作時(shí)內(nèi)軸的小徑段運(yùn)動(dòng)至凸輪滑塊下方，在凸輪與所驅(qū)動(dòng)搖臂的作用下凸輪滑塊沿滑塊槽被推入小徑段中，定位銷(xiāo)與腰形孔遠(yuǎn)凸輪桃尖的一端相抵，對(duì)凸輪滑塊限位，球窩與鋼珠相嵌合，對(duì)凸輪滑塊提供阻尼，防止其在滑塊槽內(nèi)隨意滑動(dòng)。
[0011]優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌設(shè)于凸輪上位于滑塊槽內(nèi)的一側(cè)或兩側(cè)，相應(yīng)的所述導(dǎo)軌槽設(shè)于凸輪滑塊的一側(cè)或兩側(cè)。一般前后兩側(cè)各一個(gè)的設(shè)置能達(dá)到最佳使用效果。
[0012]優(yōu)選的，所述凸輪上的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)和所述凸輪滑塊上的導(dǎo)軌槽結(jié)構(gòu)可互換，即在凸輪上設(shè)置導(dǎo)軌槽結(jié)構(gòu)，凸輪滑塊上設(shè)置導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，也能達(dá)到同樣的效果。
[0013]作為另一種優(yōu)選的定位機(jī)構(gòu)，所述凸輪上位于滑塊槽前后兩側(cè)設(shè)有銷(xiāo)孔，凸輪上位于滑塊槽內(nèi)設(shè)有徑向的導(dǎo)軌；所述凸輪滑塊上與銷(xiāo)孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有徑向的腰形孔，且設(shè)有與導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)軌槽；設(shè)有開(kāi)口銷(xiāo)套穿過(guò)腰形孔，設(shè)有定位銷(xiāo)穿過(guò)開(kāi)口銷(xiāo)套及前后銷(xiāo)孔，并固定在凸輪上。導(dǎo)軌及導(dǎo)軌槽位于凸輪及凸輪滑塊的軸線位置，互相嵌合，起到防止凸輪滑塊發(fā)生圓周方向上的晃動(dòng)的作用。高升程工作時(shí)內(nèi)軸將凸輪滑塊沿滑塊槽頂起，定位銷(xiāo)與腰形孔近凸輪桃尖的一端相抵，對(duì)凸輪滑塊限位，防止其因離心力飛脫；低升程工作時(shí)內(nèi)軸的小徑段運(yùn)動(dòng)至凸輪滑塊下方，在凸輪與所驅(qū)動(dòng)搖臂的作用下凸輪滑塊沿滑塊槽被推入小徑段中，定位銷(xiāo)與腰形孔遠(yuǎn)凸輪桃尖的一端相抵，對(duì)凸輪滑塊限位，開(kāi)口銷(xiāo)套裝置于定位銷(xiāo)圓周外并與腰形孔接觸，為凸輪滑塊提供阻尼，防止其在滑塊槽內(nèi)隨意滑動(dòng)。
[0014]優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌設(shè)于凸輪上位于滑塊槽內(nèi)的一側(cè)或兩側(cè)，相應(yīng)的所述導(dǎo)軌槽設(shè)于凸輪滑塊的一側(cè)或兩側(cè)。一般前后兩側(cè)各一個(gè)的設(shè)置能達(dá)到最佳使用效果。
[0015]優(yōu)選的，所述凸輪上的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)和所述凸輪滑塊上的導(dǎo)軌槽結(jié)構(gòu)可互換，即在凸輪上設(shè)置導(dǎo)軌槽結(jié)構(gòu)，凸輪滑塊上設(shè)置導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，也能達(dá)到同樣的效果。
[0016]作為另一種優(yōu)選的定位機(jī)構(gòu)，所述凸輪上位于滑塊槽前后兩側(cè)設(shè)有銷(xiāo)孔；所述凸輪滑塊上與銷(xiāo)孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)有徑向的腰形孔，即將一個(gè)圓孔分為兩半后上下拉開(kāi)所形成的形狀；設(shè)有定位銷(xiāo)穿過(guò)腰形孔及前后銷(xiāo)孔，且固定在凸輪上。高升程工作時(shí)內(nèi)軸將凸輪滑塊沿滑塊槽頂起，定位銷(xiāo)與腰形孔近凸輪桃尖的一端相抵，對(duì)凸輪滑塊限位，防止其因離心力飛脫；低升程工作時(shí)內(nèi)軸的小徑段運(yùn)動(dòng)至凸輪滑塊下方，在凸輪與所驅(qū)動(dòng)搖臂的作用下凸輪滑塊沿滑塊槽被推入小徑段中，定位銷(xiāo)與腰形孔遠(yuǎn)凸輪桃尖的一端相抵，對(duì)凸輪滑塊限位。
[0017]還有一種優(yōu)選的定位機(jī)構(gòu)，所述凸輪曲面兩側(cè)分別設(shè)有孔，在孔中從外向內(nèi)分別設(shè)有限位卡環(huán)、回位彈簧和鋼珠；所述凸輪滑塊兩側(cè)與孔對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有定位槽，形狀為上下兩個(gè)球窩的結(jié)合，且與鋼珠的形狀相匹配。高升程工作時(shí)內(nèi)軸將凸輪滑塊沿滑塊槽頂起，定位鋼珠被回位彈簧推入近凸輪桃尖的定位槽球窩中對(duì)凸輪滑塊限位，防止其因離心力飛脫；低升程工作時(shí)內(nèi)軸的小徑段運(yùn)動(dòng)至凸輪滑塊下方，在凸輪與所驅(qū)動(dòng)搖臂的作用下凸輪滑塊沿滑塊槽被推入小徑段中，定位鋼珠被回位彈簧推入遠(yuǎn)凸輪桃尖的定位槽球窩中對(duì)凸輪滑塊限位。
[0018]優(yōu)選的，在上述機(jī)構(gòu)中，所述凸輪滑塊底部設(shè)有圓弧槽，圓弧槽的弧度與內(nèi)軸的弧度相匹配?？梢詫?shí)現(xiàn)內(nèi)軸與滑塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)配合平穩(wěn)，同時(shí)還能保證安裝的簡(jiǎn)易性。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)