CN217481352U - 用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，涉及内燃机相关技术领域。本申请提供的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***包括发动机机体，发动机机体上安装有偏心轴，用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***还包括气缸、连杆、摆杆、连接轴和限位装置，气缸具有输出轴；连杆具有一转动端和一自由端，转动端与输出轴转动连接；摆杆具有一摆动端和连接端，摆动端与自由端转动连接，连杆和摆杆不共线；连接端通过连接轴带动偏心轴转动；限位装置包括限位件和止挡件，限位件和止挡件中的一者设在连接轴上、另一者设置在发动机机体上，限位装置能够限定偏心轴在预设角度内往复转动。

Description

用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***

技术领域

本申请涉及内燃机相关技术领域，具体涉及一种用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***。

背景技术

现有的内燃机，特别是车用内燃机具有至少一个凸轮轴。凸轮轴与发动机气缸的进气门及排气门的凸轮凸角协作，以使凸轮轴旋转开启或关闭气门。而在不同的工况下，发动机对配气正时的要求不同，通过配气正时调节装置可实现气门在不同工况的开启需要。

内燃机的配气相位对其动力性、经济性及排放污染都有重要影响。为满足当前日益严格的指标要求，需采用可变配气技术以满足内燃机不同负荷下的配气正时需求，其中，通过偏心轴控制***实现配气正时或升程的调节，是当前内燃机实现可变配气的主要手段之一。

由此，对偏心轴控制***的发展提出了更高的要求，为此，本申请提供了一种新型的内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***。

实用新型内容

本申请提供的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，不仅能够满足配气正时或升程的可变需求，而且还能够保证偏心轴控制***的调控准确、安全性高、布置方式灵活、驱动力矩大、成本低。

为达上述目的，本申请提供的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***包括：

发动机机体；

偏心轴，安装在所述发动机机体上；

气缸，具有输出轴；

连杆，具有一转动端和一自由端，所述转动端与所述输出轴转动连接；

摆杆，具有一摆动端和一连接端，所述摆动端与所述自由端转动连接，所述连杆和所述摆杆不共线；

连接轴，所述连接端通过所述连接轴带动所述偏心轴转动；

限位装置，包括限位件和止挡件，所述限位件和所述止挡件中的一者设在所述连接轴上、另一者设置在所述发动机机体上，所述限位装置能够限定所述偏心轴在预设角度内往复转动。

在本申请的一些实施例中，所述限位件为弧形限位槽，所述止挡件为弧形止挡件，所述弧形限位槽和所述弧形止挡件同心设置。

在本申请的一些实施例中，所述连接轴包括直径依次递增的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述连接端与所述第一轴段固定连接，所述弧形限位槽设置在所述第三轴段上。

在本申请的一些实施例中，所述弧形限位槽位于所述第三轴段背离所述第一轴段的端面上、且贯穿所述第三轴段的周壁，所述弧形止挡件的径向内侧和所述弧形限位槽的径向内侧不接触。

在本申请的一些实施例中，所述连接端和所述第一轴段键连接。

在本申请的一些实施例中，所述用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***还包括：

连接件，具有一固定端和一枢接端，所述固定端与所述输出轴固定连接，所述枢接端与所述转动端转动连接，所述连接件的长度能够在其延伸方向上进行调整。

在本申请的一些实施例中，所述枢接端为U型枢接端，所述U型枢接端具有第一侧板、第二侧板、以及连接所述第一侧板和所述第二侧板的一底板，所述转动端位于所述第一侧板和所述第二侧板之间、并与所述第一侧板和所述第二侧板枢接。

在本申请的一些实施例中，所述用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***还包括：

第一销钉，枢接所述第一侧板、所述第二侧板和所述转动端，所述第一销钉的头部抵接所述第一侧板或所述第二侧板；

第一挡圈，套设在所述第一销钉的杆部；

第二销钉，枢接所述摆动端与所述自由端，所述第二销钉的头部抵接所述摆动端或所述自由端；

第二挡圈，套设在所述第二销钉的杆部。

在本申请的一些实施例中，所述弧形止挡件为弧形止挡片，所述弧形止挡片固定在所述发动机机体的侧板上。

在本申请的一些实施例中，所述用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***还包括：

支架，安装在所述发动机机体的盖板上，所述气缸固定安装在所述支架上。

本申请中的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***通过限位装置保证偏心轴在预设角度内往复转动，从而保证上述偏心轴控制***的安全性得到提高。同时，由于本申请中的偏心轴是通过气缸依次带动连杆、摆杆、连接轴间接驱动的，且连杆和摆杆的布置方式比较灵活，因此使得上述偏心轴控制***的布置方式灵活，通过增加连杆和/或摆杆的长度还能够增加上述气缸的驱动力矩。此外，连杆和摆杆的获取较为简单方便、且成本较低，由此还能够降低偏心轴控制***的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施中用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本申请实施中用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，拆除发动机机体后的结构示意图；

图4是本申请实施中连接轴的结构示意图；

图5是本申请实施中连接轴和弧形止挡片的结构示意图；

图6是本申请实施中偏心轴的结构示意图；

图7是本申请实施中偏心轴控制***的结构示意图。

本申请说明书附图中的主要附图标记说明如下：

1-发动机机体；101-侧板；102-盖板；2-偏心轴；3-气缸；4-连杆；41-转动端；42-自由端；5-摆杆；51-摆动端；52-连接端；6-连接轴；61-第一轴段；611-平键；62-第二轴段；63-第三轴段；7-限位装置；71-弧形限位槽；711-第一限位面；712-第二限位面；72-弧形止挡片；721-第一止挡面；722-第二止挡面；8-连接件；81-第一侧板；82-第二侧板；83-底板；9-第一销钉；11-支架；12-安装座。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，以下对该偏心轴控制***进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

参照图1和图2，本申请提供的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，包括发动机机体1、偏心轴2、气缸3、连杆4、摆杆5、连接轴6和限位装置7(标号参照图3)，所述发动机机体1上安装有偏心轴2；气缸3具有一输出轴；连杆4具有一转动端41和一自由端42，所述转动端41与所述输出轴转动连接；摆杆5具有一摆动端51和一连接端52，所述摆动端51与所述自由端42转动连接，所述连杆4和所述摆杆5不共线；所述连接端52通过所述连接轴6带动所述偏心轴2转动；限位装置7包括限位件和止挡件，所述限位件和所述止挡件中的一者设在所述连接轴6上、另一者设置在所述发动机机体1上，所述限位装置能够限定所述偏心轴2在预设角度内往复转动。

本申请中的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***通过限位装置7保证偏心轴2在预设角度内往复转动，从而保证上述偏心轴控制***的安全性得到提高。同时，由于本申请中的偏心轴2是通过气缸3依次带动连杆4、摆杆5、连接轴6间接驱动的，且连杆4和摆杆5的布置方式比较灵活，因此使得上述偏心轴控制***的布置方式灵活，通过增加连杆4和/或摆杆5的长度还能够增加上述气缸3的驱动力矩。此外，连杆4和摆杆5的获取较为简单方便、且成本较低，由此还能够降低偏心轴控制***的成本。

参照图3和图4，所述限位件为弧形限位槽71，所述止挡件为弧形止挡件，所述弧形限位槽71和所述弧形止挡件同心设置，由此使得限位件和止挡件的结构较为简单、且易于实现。

示例地，本申请中的弧形限位槽71设置在所述连接轴6上，弧形止挡件固定在所述发动机机体1上。

在另一实施例中，上述所述限位件包括第一限位部和第二限位部，所述止挡件包括第一止挡部和第二止挡部，当所述偏心轴未转动时，所述第一止挡部和所述第一限位部抵靠，所述第二止挡部和所述第二限位部抵靠。

例如，第一限位部和第二限位部为设置在连接轴6的端面、且朝向所述止挡件凸出的两个限位凸起，所述第一止挡部和所述第二止挡部为设置在发动机机体1上、且朝向所述连接轴6凸出的两个止挡凸起。

或者，第一限位部和第二限位部为设置在发动机机体1上、且朝向所述连接轴6凸出的两个限位凸起，所述第一止挡部和所述第二止挡部为设置在连接轴6的端面、且朝向所述止挡件凸出的两个止挡凸起。

可以理解的是，上述止挡凸起和限位凸起凸出的方向相反。

需要说明的是，上述预设角度的取值范围为0°～180°。例如，预设角度为20°、22°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、60°、70°、75°、80°、85°、90°、100°、120°、150°、160°、170°或180°中的任意一个角度。当然，预设角度的取值范围也可以是上述未列举出来的一些角度，只要保证该预设角度在0°～180°范围内即可。其中，上述弧形限位槽71和所述弧形止挡件的转动轴线和偏心轴2的转动轴线为同一轴线。

继续参照图2和图4，所述连接轴6包括直径依次递增的第一轴段61、第二轴段62和第三轴段63，所述摆杆5的连接端51与所述第一轴段61固定连接，所述弧形限位槽71设置在所述第三轴段63上。一方面，通过第二轴段62和第一轴段61之间形成的台阶面能够对摆杆5进行轴向定位。另一方面，第二轴段62还能够将摆杆5和第三轴段63隔开，减少了摆杆5和连接轴6之间的接触面积，进而减小摆杆5和连接轴6之间的磨损。第三方面，上述设置能够减轻连接轴6的重量，保证上述结构更为紧凑，降低了传动过程中所需要的能耗，进而降低了摩擦功耗。

其中，将弧形限位槽71设置在所述第三轴段63上，由于第三轴段63的直径最大，因此在第三轴段63上更加容易制造出上述弧形限位槽71、且还能够保证弧形限位槽71和弧形止挡件之间的接触面积较大，进而保证弧形限位槽71和弧形止挡件之间的限位更加可靠。

继续参照图4，所述弧形限位槽71位于所述第三轴段63背离所述第一轴段61的端面上、且贯穿所述第三轴段63的周壁(即第三轴段63的圆周方向上的外壁面)，所述弧形止挡件的径向内侧和所述弧形限位槽71的径向内侧不接触。相较于在所述第三轴段63背离所述第一轴段61的端面上开设一弧形限位槽，并且在所述第三轴段63的横截面上，弧形限位槽71位于所述第三轴段63的径向内侧的技术方案，前者的技术方案能够避免弧形限位件与弧形限位槽71之间存在摩擦，即减小了限位装置7中各部件之间的摩擦力，从而降低了传动过程中所需要的能耗以及摩擦功耗，进而提高了气缸3的传动效率。同时，还能够避免连接轴6在转动的过程中发生卡涩现象，进而保证限位装置7在转动过程中比较安全可靠。

参照图5，弧形限位槽71具有第一限位面711和第二限位面712，弧形止挡片72具有第一止挡面721和第二止挡面722，第一限位面711和第一止挡面721抵接，限制弧形止挡片72沿着逆时针方向转动的最大转动角度，第二限位面712和第二止挡面722抵接，限制弧形止挡片72沿着顺时针方向转动的最大转动角度。

其中，连接轴6的转动角度为弧形限位槽71对应的圆心角减去弧形止挡片72对应的圆心角。

基于上述实施例，所述摆杆5的所述连接端52和所述第一轴段61键连接，保证摆杆5和第一轴段61之间的连接可靠，且拆卸、安装简单方便。

参照图2和图4，所述第一轴段61上形成有一键槽，所述键槽的开设方向与所述第一轴段61的轴线方向一致，所述键槽内设置一平键611。摆杆5的连接端52形成有与平键611对应的避让凹槽。由此，将所述摆杆5的所述连接端52与第一轴段61连接时，只需要将所述摆杆5中所述连接端52上的避让凹槽和平键611的位置对齐后，从所述第一轴段61背离所述第三轴段63的端部将所述连接端52套设至所述第一轴段61上即可。

当然，上述所述摆杆5和所述第一轴段61之间也可以采用卡接、螺纹连接、焊接等连接方式进行固定。或者，所述摆杆5和所述第一轴段61也可以为一体式结构。

需要说明的是，上述偏心轴2上具有曲柄销21和端部22，上述连接轴6中的第三轴段63与偏心轴的端部22同轴固定连接，以带动偏心轴2同步转动，如图4和图6所示。例如，连接轴6中的第三轴段63与偏心轴2的端部22可以采用焊接、螺纹连接或卡接的连接方式固定连接，只要保证二者能够同轴固定即可。

继续参照图1和图2，上述偏心轴控制***还包括连接件8，连接件8具有一固定端和一枢接端，所述固定端与所述输出轴固定连接，所述枢接端与所述转动端41转动连接，所述连接件8的长度能够在其延伸方向上进行调整，通过增加连接件8以增加气缸3和偏心轴2之间的距离，进而增加气缸3的驱动力矩，通过调整所述连接件8的长度能够使得气缸3的驱动力矩得到调整。

此外，由于直接将气缸3为通用件，若需要将气缸3的输出轴与连杆4的转动端41进行转动连接的话，就需要专门定制气缸3，然而，本申请通过设置连接件8就无需专门定制气缸3，保证上述偏心轴控制***的成本较低。

为了保证连杆4的转动端41与连接件8之间的转动连接更加稳固可靠、且连杆4的转动端41在转动过程中不容易发生卡涩，本申请中连接件8的枢接端为U型枢接端，所述U型枢接端具有第一侧板81、第二侧板82、以及连接所述第一侧板81和所述第二侧板82的一底板83，所述转动端41位于所述第一侧板81和所述第二侧板82之间、并与所述第一侧板81和所述第二侧板82枢接，如图2所示。

需要说明的是，上述连接件8的长度能够在其延伸方向上进行调整。其可以通过使得连接件2为伸缩连接杆而实现。或者，上述连接件8包括多个长度不同的连接杆，在具体使用时，操作者可以按需选择多个长度不同的连接杆中的一个连接杆。

参照图7，上述偏心轴控制***还包括第一销钉9、第一挡圈、第二销钉10和第二挡圈，第一销钉9枢接所述第一侧板81、所述第二侧板82和所述转动端41，所述第一销钉9的头部抵接所述第一侧板81或所述第二侧板82；第一挡圈套设在所述第一销钉9的杆部，以防止所述第一销钉9脱落；第二销钉10枢接所述摆动端51与所述自由端42，所述第二销钉10的头部抵接所述摆动端51或所述自由端42；第二挡圈套设在所述第二销钉10的杆部，以防止所述第二销钉10脱落。

由此，通过上述第一销钉9、第一挡圈、第二销钉10和第二挡圈就能够实现连接件8与连杆4的转动端41之间的枢接，以及连杆4的自由端42和摆杆5的摆动端51之间的枢接，且上述部件的获取较为方便、且成本较低，由此使得连接件8与连杆4的转动端41之间的枢接、连杆4的自由端42和摆杆5的摆动端51之间的枢接的枢接结构更为简单方便。

或者，也可以通过两个螺栓实现上述枢接功能，即将其中一个螺栓的杆部与连接件8、连杆4的转动端41转动连接，再将另一个螺栓的杆部与连杆4的自由端42、摆杆5的摆动端51转动连接。

继续参照图7，所述弧形止挡件为弧形止挡片72，所述弧形止挡片72固定在所述发动机机体1的侧板101上，通过发动机机体1的侧板101直接固定弧形止挡片72，从而无需设置其他零部件就能够实现弧形止挡片72的固定。

并且，弧形止挡片72的结构较简单、且更加易于实现。

继续参照图3，上述偏心轴控制***还包括支架11，支架11安装在所述发动机机体1的盖板102(标号参照图1)上，所述气缸3固定安装在所述支架11上，以实现气缸3的固定和安装。

需要说明的是，上述支架11包括连接板、安装板和固定板，所述连接板和所述盖板102平行设置、且固定安装在盖板102上，所述安装板倾斜设置、并与所述气缸3的输出轴的运动方向一致，所述连接板、安装板和固定板围绕形成近似三角形的框架结构，所述连接板和所述固定板垂直设置。由此，在保证支架11的结构较为稳定的基础上，使得上述气缸3带动连杆4以及摆杆5的运动也较为简单、连接轴6的转动也更加容易被控制。

继续参照图3和图7，上述偏心轴控制***还包括安装座12，安装座12安装在所述支架11的安装板上，所述气缸3通过安装座固定安装在所述支架11的安装板上，以实现气缸3的固定和安装。

其中，上述安装板与安装座12之间采用螺纹结构紧固连接。

在本说明书的描述中，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。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。此外，说明书中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，包括：

发动机机体(1)；

偏心轴(2)，安装在所述发动机机体(1)上；

气缸(3)，具有输出轴；

连杆(4)，具有一转动端(41)和一自由端(42)，所述转动端(41)与所述输出轴转动连接；

摆杆(5)，具有一摆动端(51)和一连接端(52)，所述摆动端(51)与所述自由端(42)转动连接，所述连杆(4)和所述摆杆(5)不共线；

连接轴(6)，所述连接端(52)通过所述连接轴(6)带动所述偏心轴(2)转动；

限位装置(7)，包括限位件和止挡件，所述限位件和所述止挡件中的一者设在所述连接轴(6)上、另一者设置在所述发动机机体(1)上，所述限位装置能够限定所述偏心轴(2)在预设角度内往复转动。

2.根据权利要求1所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，所述限位件为弧形限位槽(71)，所述止挡件为弧形止挡件，所述弧形限位槽(71)和所述弧形止挡件同心设置。

3.根据权利要求2所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，所述连接轴(6)包括直径依次递增的第一轴段(61)、第二轴段(62)和第三轴段(63)，所述连接端(52)与所述第一轴段(61)固定连接，所述弧形限位槽(71)设置在所述第三轴段(63)上。

4.根据权利要求3所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，所述弧形限位槽(71)位于所述第三轴段(63)背离所述第一轴段(61)的端面上、且贯穿所述第三轴段(63)的周壁，所述弧形止挡件的径向内侧和所述弧形限位槽(71)的径向内侧不接触。

5.根据权利要求3所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，所述连接端(52)和所述第一轴段(61)键连接。

6.根据权利要求1所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，还包括：

连接件(8)，具有一固定端和一枢接端，所述固定端与所述输出轴固定连接，所述枢接端与所述转动端(41)转动连接，所述连接件(8)的长度能够在其延伸方向上进行调整。

7.根据权利要求6所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，所述枢接端为U型枢接端，所述U型枢接端具有第一侧板(81)、第二侧板(82)、以及连接所述第一侧板(81)和所述第二侧板(82)的一底板(83)，所述转动端(41)位于所述第一侧板(81)和所述第二侧板(82)之间、并与所述第一侧板(81)和所述第二侧板(82)枢接。

8.根据权利要求7所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，还包括：

第一销钉(9)，枢接所述第一侧板(81)、所述第二侧板(82)和所述转动端(41)，所述第一销钉(9)的头部抵接所述第一侧板(81)或所述第二侧板(82)；

第一挡圈，套设在所述第一销钉(9)的杆部；

第二销钉(10)，枢接所述摆动端(51)与所述自由端(42)，所述第二销钉(10)的头部抵接所述摆动端(51)或所述自由端(42)；

第二挡圈，套设在所述第二销钉(10)的杆部。

9.根据权利要求2所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，所述弧形止挡件为弧形止挡片(72)，所述弧形止挡片(72)固定在所述发动机机体(1)的侧板(101)上。

10.根据权利要求1所述的用于内燃机配气正时调节装置的偏心轴控制***，其特征在于，还包括：

支架(11)，安装在所述发动机机体(1)的盖板(102)上，所述气缸(3)固定安装在所述支架(11)上。

Images