专利名称：一种全可变气门升程机构的偏心轴控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车内燃机中全可变气门升程机构的偏心轴控制系统。
背景技术：
可变配气机构的发展对系统的控制提出了更高的要求，一方面，可变配气系统需 要能够满足气门升程、持续期、正时的可变需求；另一方面，得保证调控精确、避免系统故 障，从而增强发动机工作的可靠性；另外，得尽量减轻系统重量、复杂性。中国专利申请“一种可实现无级调节的气门升程控制机构”(CN200910116666. 2) 中的偏心轴控制机构结构比较复杂和可靠性不高。
发明内容
本发明设计了一种全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其解决的技术问题是 现有的偏心轴控制机构结构比较复杂、可靠性不高并且不能在不能在使偏心轴在最小的旋 转范围内实现实现调节气门升程从零到最大值之间的调节。为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案
一种全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，发动机缸盖(7)上装有轴承座(5)，所述 轴承座(5)上装有偏心轴(4)，所述偏心轴(4)上设有偏心轮(43);蜗杆(12)安装在电机(1) 的转子上，蜗轮(14)固定连接在所述偏心轴轴颈(44)上，所述电机(1)驱动所述蜗杆(12) 与所述蜗轮(14)相互啮合过程中，通过一角度限位装置作用下，所述偏心轴(4)只需0度至 180度旋转变化就能实现调节气门升程从零到最大值之间的调节。进一步，所述角度限位装置包括上限位孔(41)、下限位孔(42)以及限位销(32)， 所述上限位孔(41)和所述下限位孔(42)设置在所述偏心轴(4)上，并且所述上限位孔(41) 和所述下限位孔(42)所处的平面将所述偏心轴(4)分成两等份。进一步，在所述蜗轮(14)上连续设置齿轮的区域为所述蜗轮(14)周长的一半。进一步，还包括一轴承盖总成(3)，所述轴承盖总成(3)用于将所述偏心轴(4)限 制在轴承座(5)上。进一步，所述限位销(32)的一端通过销孔(31)固定在所述轴承盖总成(3)上。进一步，所述蜗杆(12)的一端头部与滚针轴承(13)相互配合，所述滚针轴承(13) 的另一端安装在所述轴承盖总成(3)上。进一步，所述蜗轮(14)与所述偏心轴(4)之间设置一防止相互转动的定位销 (45)，所述定位销(45)固定在所述偏心轴(4)上。进一步，所述偏心轴(4)上的两个止推面(46)和轴承座止推面(51)相互咬合保证 所述偏心轴(4)在所述轴承座(5)上的轴向定位。进一步，所述电机(1)与所述轴承盖总成(3)之间设有一电机安装支座(2)，所述 电机安装支座(2)中安装有电机法兰(11)。进一步，所述轴承盖总成(3)上还设有减重孔(33)和让位孔(34)。
该全可变气门升程机构的偏心轴控制系统与传统的偏心轴相比，具有以下有益效 果
(1)本发明由于通过角度限位装置控制偏心轴在0度至180度旋转变化，就可实现调节 气门升程从零到最大值之间的调节，保证调控精确、避免系统故障以及从而增强发动机工 作的可靠性。(2)本发明由于将蜗轮采用一半齿轮的设计方式，不仅满足设计需求，同时可以节 约材料，减轻运动惯量。(3)本发明由于蜗杆与滚针轴承之间属于滚动摩擦，用于减小电机转子的旋转的 摩擦力，同时两者径向的限位可以保证电机转子以及蜗杆的长时间的运动与稳定工作。(4)本发明由于偏心轴上的两个止推面和轴承座止推面相互咬合，可以保证偏心 轴在轴承座上的轴向定位。(5)本发明由于在轴承盖总成上还设有减重孔和让位孔，可以尽量减轻系统的重 量和复杂性。
图1是本发明全可变气门升程机构的偏心轴控制系统的结构示意图； 图2是本发明中的蜗轮蜗杆结构布置剖视图3是图2中A-A向剖面示意图4是本发明中蜗轮蜗杆结构布置示意图5是本发明中蜗轮蜗杆连接结构放大示意图6是本发明中偏心轴与轴承座安装示意图7是本发明中轴承盖总成与电机安装支座的安装示意图8是本发明中轴承盖总成的结构示意图。附图标记说明
1 一电机；2—电机安装支座；3—轴承盖总成；4一偏心轴；5—轴承座；6—螺栓；7— 发动机缸盖；11 一电机法兰；12—蜗杆；13—滚针轴承；14一蜗轮；15—安装孔；21—螺栓； 31—销孔；32 —限位销；33—减重孔；34—让位孔；35—安装法兰；41 一上限位孔；42—下 限位孔；43—偏心轮；44一偏心轮轴颈；45—定位销；46—止推面；51—轴承座止推面。
具体实施例方式下面结合图1至图8，对本发明做进一步说明
如图1和图6所示，一种全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，发动机缸盖7上装有 轴承座5，轴承座5上装有偏心轴4，偏心轴4上设有偏心轮43，还包括一轴承盖总成3，轴 承盖总成3用于将偏心轴4限制在轴承座5上，螺栓6用于紧固；蜗杆12安装在电机1的 转子上，蜗轮14固定连接在偏心轴轴颈44上，电机1驱动蜗杆12与蜗轮14相互啮合过程 中，通过一角度限位装置作用下，偏心轴4只需0度至180度旋转变化就能实现调节气门升 程从零到最大值之间的调节。具体来说角度限位装置包括上限位孔41、下限位孔42以及限位销32，上限位孔 41和下限位孔42设置在偏心轴4上，并且上限位孔41和下限位孔42所处的平面将偏心轴4分成两等份，限位销32的一端可以通过销孔31固定在轴承盖总成3上。该角度限位装置的工作原理如下电机1驱动蜗杆12旋转，蜗杆12通过齿轮啮合 的方式驱动蜗轮14和偏心轴4共同旋转，由于偏心轴4上设置了上限位孔41和下限位孔 42，并且限位销32位于上限位孔41和下限位孔42旋转运动的轨迹上。当上限位孔41旋 转至限位销32处时，限位销32将阻挡上限位孔41和偏心轴4继续向上运动，偏心轴4将 反向运动，当下限位孔42旋转至限位销32处时，限位销32将阻挡下限位孔42和偏心轴4 继续向下运动。由于上限位孔41和下限位孔42将偏心轴4的周长平分为两个等份，因而 偏心轴4将只会在0度至180度区间内往返运动，从而产生了机械停止位，从而保证电机的 旋转只是在上限位孔41和下限位孔42之间。应急模式下，通过相关电机参数的设定，可以 设计该状态下启用最大气门升程模式，通过传统的节气门来调节发动机的负荷。此外，还可 以实现调节气门升程从零到最大值之间的调节，保证调控精确、避免系统故障以及从而增 强发动机工作的可靠性。如图2和图3所示，在蜗轮14上连续设置齿轮的区域为蜗轮14周长的一半。因 而不仅满足设计需求，同时可以节约材料，减轻运动惯量。如图4和图5所示，蜗杆12的一端头部与滚针轴承13相互配合，滚针轴承13的 另一端安装在轴承盖总成3上。由于蜗杆与滚针轴承之间属于滚动摩擦，用于减小电机转 子的旋转的摩擦力，同时两者径向的限位可以保证电机转子以及蜗杆的长时间的运动与稳
定工作。如图6所示，蜗轮14与偏心轴4之间设置一防止相互转动的定位销45，定位销45 固定在偏心轴4上。偏心轴4上的两个止推面46和轴承座止推面51相互咬合可以保证偏心轴在轴承 座上的轴向定位。如图7和图8所示，电机1与轴承盖总成3之间设有一电机安装支座2，电机安装 支座2中安装有电机法兰11。轴承盖总成3上还设有减重孔33和让位孔34，可以尽量减轻系统的重量和复杂 性。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明 的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，发动机缸盖(7)上装有轴承座(5)， 所述轴承座(5)上装有偏心轴(4)，所述偏心轴(4)上设有偏心轮(43);蜗杆(12)安装在电 机(1)的转子上，蜗轮(14)固定连接在所述偏心轴轴颈(44)上，其特征在于所述电机(1) 驱动所述蜗杆(12)与所述蜗轮(14)相互啮合过程中，通过一角度限位装置作用下，所述偏 心轴(4)只需0度至180度旋转变化就能实现调节气门升程从零到最大值之间的调节。
2.根据权利要求1所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于所述角 度限位装置包括上限位孔(41)、下限位孔(42)以及限位销(32)，所述上限位孔(41)和所述 下限位孔(42)设置在所述偏心轴(4)上，并且所述上限位孔(41)和所述下限位孔(42)所 处的平面将所述偏心轴(4)分成两等份。
3.根据权利要求2所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于在所述 蜗轮(14)上连续设置齿轮的区域为所述蜗轮(14)周长的一半。
4.根据权利要求1、2或3所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于 还包括一轴承盖总成(3)，所述轴承盖总成(3)用于将所述偏心轴(4)限制在轴承座(5)上。
5.根据权利要求4所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于所述限 位销(32)的一端通过销孔(31)固定在所述轴承盖总成(3)上。
6.根据权利要求5所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于所述蜗 杆(12)的一端头部与滚针轴承(13)相互配合，所述滚针轴承(13)的另一端安装在所述轴 承盖总成(3)上。
7.根据权利要求6所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于所述蜗 轮(14)与所述偏心轴(4)之间设置一防止相互转动的定位销(45)，所述定位销(45)固定在 所述偏心轴(4)上。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特 征在于所述偏心轴(4)上的两个止推面(46)和轴承座止推面(51)相互咬合保证所述偏心 轴(4 )在所述轴承座(5 )上的轴向定位。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特 征在于所述电机(1)与所述轴承盖总成(3)之间设有一电机安装支座(2)，所述电机安装 支座(2)中安装有电机法兰(11)。
10.根据权利要求9所述全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，其特征在于所述轴 承盖总成(3)上还设有减重孔(33)和让位孔(34)。
全文摘要
本发明涉及一种全可变气门升程机构的偏心轴控制系统，发动机缸盖(7)上装有轴承座(5)，所述轴承座(5)上装有偏心轴(4)，所述偏心轴(4)上设有偏心轮(43)；蜗杆(12)安装在电机(1)的转子上，蜗轮(14)固定连接在所述偏心轴轴颈(44)上，所述电机(1)驱动所述蜗杆(12)与所述蜗轮(14)相互啮合过程中，通过一角度限位装置作用下，所述偏心轴(4)只需0度至180度旋转变化就能实现调节气门升程从零到最大值之间的调节。本发明由于通过角度限位装置控制偏心轴在0度至180度旋转变化，就可实现调节气门升程从零到最大值之间的调节，保证调控精确、避免系统故障以及从而增强发动机工作的可靠性。
文档编号F01L1/04GK102140944SQ20111006279
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者刘和义 申请人:奇瑞汽车股份有限公司