驱动装置的制作方法

本发明涉及一种驱动装置。

背景技术：

公开号为CN202596828U的中国发明专利公开了一种驱动装置、具有该驱动装置的内燃机和使用该内燃机的车辆，其包括凸轮、摇臂轴和调节机构。调节机构的设定部分可将其执行部分设定在第一工作曲面的规定位置上，从而调整摇臂的摆动角度。现有技术中，其不足在于调节机构只能应用于凸轮与摇臂直接抵压接触的驱动装置；而在具有挺杆的驱动装置中，凸轮驱动挺杆升降，而由于挺杆的顶部截面积较小，其无法稳定地驱动调节机构运行。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种摇臂摆动角度可调且能够稳定运行的驱动装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种驱动装置，包括：凸轮、由凸轮驱动的挺杆、由挺杆驱动转动并铰接在摇臂轴上的摇臂、由摇臂驱动的气门、以及通过销轴相互铰接的连杆和曲柄，其中，曲柄的自由端连接有驱动机构，连杆的自由端设置有至少一个移动构件，移动构件位于挺杆与摇臂之间，此外驱动装置还包括具有固定端和自由端的副摇臂，副摇臂的固定端设置有固定轴，移动构件可移动地位于摇臂的底面与副摇臂的自由端的顶面之间并与二者相接触。

根据本发明，移动构件为滑动接触构件，滑动接触构件与摇臂的底面和副摇臂的自由端的顶面滑动接触；或者移动构件为滚轮，滚轮与摇臂的底面和副摇臂的自由端的顶面滚动接触。

根据本发明，固定轴与摇臂的摇臂轴同轴设置；或者固定轴与摇臂轴相互分离。

根据本发明，驱动机构的驱动轴与摇臂的摇臂轴同轴设置；或者驱动机构的驱动轴位于驱动装置外部。

根据本发明，挺杆的底端与凸轮抵压接触，挺杆的顶端与副摇臂的自由端的底面相互抵压。

根据本发明，摇臂的底面以及副摇臂的自由端的顶面分别具有：彼此相向设置且形状相互配合的第一工作面以及第二工作面，其中，移动构件同时与第一工作面以及第二工作面接触。

根据本发明，第一工作面和第二工作面为相互平行的平面；或者第一工作面和第二工作面为形状相同且二者间间距处处相等的连续延伸曲面。

根据本发明，驱动装置还包括第三工作曲面，第三工作曲面位于摇臂的底面的端部并与第一工作面平滑过渡和/或第三工作曲面位于副摇臂的自由端的顶面的端部并与第二工作面平滑过渡。

根据本发明，至少一个移动构件为同轴设置的一对移动支撑件，其中，一对移动支撑件中的任一个的外表面与述摇臂的底面相接触；一对移动支撑件中的另一个的外表面与副摇臂的自由端的顶面相接触。

根据本发明，副摇臂的自由端的顶面具有凹槽，与副摇臂的自由端的顶面相接触的移动支撑件的外表面部分地容纳在凹槽中，并且容纳在凹槽中的移动支撑件的外径大于与摇臂的底面相接触的移动支撑件的外径；或者摇臂的底面具有凹槽，与摇臂的底面相接触的移动支撑件的外表面部分地容纳在凹槽中，并且容纳在凹槽中的移动支撑件的外径大于与副摇臂的自由端的顶面相接触的移动支撑件的外径。

本发明的有益技术效果在于：

在本发明的驱动装置中，其包括具有固定端和自由端的副摇臂，并且移动构件可移动地位于摇臂的底面和副摇臂的自由端的顶面之间并与二者接触。在该驱动装置工作过程中，如果需要调节摇臂的摆动角度，则移动构件会在由摇臂底面和副摇臂自由端顶面之间限定出的限位路径中移动至适当位置，当移动构件与摇臂底面接触位置发生改变时，相应的摇臂的摆动角度会发生改变，从而使得气门的升程发生改变；在这个过程中，由于副摇臂的存在，则移动构件会在上述限位路径中顺畅且稳定地移动而不会发生偏离。

另外，在本发明的驱动装置中，将副摇臂的自由端作为限位路径的底面，而并非在挺杆的顶端设置支承部分作为限位路径的底面，可以有效地防止挺杆顶端设置支承部分所带来的横向载荷，即，挺杆不会产生偏动力矩。因此，在增大摇臂的摆动角度的同时，减少了挺杆的磨损，并保证挺杆的顺畅运动。

此外，当移动构件为滚轮时，滚轮与摇臂的底面和副摇臂的自由端的顶面滚动接触，而这种滚动接触可以有效地减少摩擦损耗，降低驱动移动构件移动所需的驱动力。

进一步，摇臂的底面具有第一工作面，而副摇臂的自由端的顶面具有第二工作面，并且第一工作面和第二工作面彼此相向设置且形状相互配合。因此，滚轮可以更加平滑地在二者之间滚动。

而在驱动装置中还设置了第三工作曲面，并且第三工作曲面可位于摇臂的底面的端部并与第一工作面平滑过渡和/或第三工作曲面位于副摇臂的自由端的顶面的端部并与第二工作面平滑过渡。该第三工作曲面可以作为移动构件的移动设定位置，当移动构件移动至与第三工作曲面相接触或脱离时，可以对摇臂的摆动角度进行调节，进而改变气门的升程。

而且，移动构件可以为同轴设置的一对移动支撑件，这一对移动支撑件的外表面分别与摇臂的底面和副摇臂自由端的顶面相接触。因此可以使得移动构件的移动更加稳定。进一步，在自由端顶面或者摇臂的底面中设置凹槽，以容纳上述一对移动支撑件中的其中一个，从而对移动支撑件的运动进行导向。

附图说明

图1是本发明驱动装置一个实施例的结构示意图；

图2是本发明驱动装置另一个实施例的结构示意图；

图3是本发明驱动装置另一个实施例的结构示意图；

图4是本发明驱动装置又一个实施例的结构示意图；

图5是本发明驱动装置再一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，详细描述本发明的实施例。

图1示出的是本发明驱动装置一个实施例的结构示意图。该驱动装置包括凸轮1、挺杆12、摇臂3气门14、连杆6和曲柄4。其中，凸轮1驱动挺杆12运动，摇臂3铰接在摇臂轴5上并且挺杆12驱动摇臂3转动，气门14由摇臂3驱动运动，连杆6和曲柄4通过销轴16相互铰接在一起。更具体地，曲柄4的自由端连接有驱动机构，连杆6的自由端设置有至少一个移动构件9，并且移动构件9位于挺杆12与摇臂3之间。

此外，驱动装置还包括副摇臂8，副摇臂8具有固定端和自由端。其中，副摇臂8的固定端设置有用于固定副摇臂8的固定轴，并且上述的移动构件9可移动地位于摇臂3的底面和副摇臂8的自由端的顶面之间，并与二者相接触。也就是说，移动构件9可在由摇臂3的底面和副摇臂8的自由端的顶面之间限定出的限位路径中移动（即，沿图1中水平箭头所示方向），并同时与上述两个表面相接触。

进一步如图1所示，在本发明驱动装置的工作过程中，凸轮1、挺杆12、摇臂3、副摇臂8、移动构件9以及气门14共同构成了传动结构，即，将凸轮1驱动挺杆12的运动和动力经上述部件最终传递至气门14，从而控制气门14在气缸中的开度。而由于移动构件9设置在限位路径中，当移动构件9移动时，其与摇臂3底面的接触位置会发生改变，当接触位置改变后，则摇臂3的摆动角度也会发生相应变化，从而会进一步对气门14的升程进行改变（即，导致气门14在气缸中开度的变大或缩小）。

结合图1所示，如果根据工况需要改变（增大或者减小）气门14的升程（开度），则对移动构件9进行调节（在图1所示实施例中为通过驱动机构驱动曲柄4转动，进一步通过销轴16带动连杆6转动，由连杆6推动移动构件9移动），使其在由摇臂3的底面和副摇臂8的自由端顶面之间限定出的限位路径中移动至规定位置，从而改变摇臂3的摆动角度以最终达到改变气门14的升程的目的。在这个过程中，移动构件9可以具有较大的移动范围（即，在限位路径中移动的移动范围）。与现有技术相比，如果没有该副摇臂8，则移动构件9的移动行程过短，无法对摇臂3的摆动角度进行大幅度调节。而且，由于副摇臂8的存在，则移动构件9在上述限位路径中可以顺畅且稳定地移动。

在可选的实施例中，结合图1和图2进行对比，示出的是移动构件9的两种不同结构。在图1中，移动构件9为滚轮，滚轮与摇臂3的底面和副摇臂8的自由端的顶面滚动接触；而在图2中，移动构件9为滑动接触构件（例如，滑块）滑动接触构件与摇臂3的底面和副摇臂8的自由端的底面滑动接触。当然应当理解，采用滑动结构或滚动结构均是可以的，这可以根据具体使用情况而定，本发明不局限于此。此外，还应当理解，当移动构件9为滚轮时，滚轮与摇臂3的底面和副摇臂8的自由端的顶面滚动接触，而这种滚动接触可以有效地减少摩擦损耗，降低驱动移动构件移动所需的驱动力。

更进一步，在另外可选的实施例中，结合图1和图3进行对比，示出的是副摇臂8的两种不同结构。在图1中，副摇臂8的固定轴与摇臂3的摇臂轴5同轴设置；而在图3所示实施例中，副摇臂8的固定轴与摇臂轴5相互分离，即，副摇臂8的固定轴可以安装在驱动装置之外的其他固定机构上。当然应当理解，上述两种结构均可以根据具体使用情况而定，本发明不局限于此。

此外，在其他可选的实施例中，如图1所示，用于驱动曲柄4转动的驱动机构的驱动轴可以与摇臂轴5同轴设置；而在另外的实施例中（未在图中示出），驱动机构的驱动轴可以位于驱动装置的外部，即，由外部驱动设备的作用使得驱动机构的驱动轴转动。当然应当理解，驱动机构可以为驱动电机、液压机构、减速机构等。此外，由曲柄4、销轴16以及连杆6构成的结构也可以由偏心轮代替，通过驱动机构将动力传递给偏心轮也可以带动移动构件9在限位路径中运动。上述替换均可以根据具体使用情况而定，本发明不局限于此。

继续参照图1，在可选的实施例中，挺杆12的底端与凸轮1抵压接触，挺杆12的顶端121与副摇臂8的自由端的底面相互抵压。也就是说，将副摇臂8的自由端作为限位路径的底面，而并非在挺杆12的顶端121设置支承部分作为限位路径的底面，可以有效地防止挺杆12顶端121设置支承部分所带来的横向载荷，即，挺杆12不会产生偏动力矩。因此，在增大摇臂3的摆动角度的同时，减少了挺杆12的磨损，并保证挺杆12的顺畅运动。换句话说，上述的结构可以确保把从挺杆12传递过来的驱动力高效、准确地传递给移动构件9并通过移动构件9进一步传递给摇臂3。如果在挺杆12的顶端121设置支承部分作为限位路径的底面，虽然可以扩大移动构件9的移动范围，但是对于整体为细长结构的挺杆12而言，当移动构件9移动至离挺杆12轴线较远位置时，可能会使挺杆12产生过度磨损、过早失效甚至出现卡死的状况。

再次参照图1，摇臂3的底面以及副摇臂8的自由端的顶面可以分别具有第一工作面31和第二工作面81，这两个工作面可以为彼此相向设置并且形状相互配合。进一步，移动构件9同时与第一工作面31以及第二工作面81接触。由于这两个工作面形状相互配合，所以移动构件9在二者之间移动时更加平稳。

在可选的实施例中，第一工作面31和第二工作面81可以为相互平行的平面；或者第一工作面31和第二工作面81可以为形状相同且二者间间距处处相等的连续延伸曲面，即，在这种实施例中所限定出的限位路径为曲线形路径。

此外，在本发明驱动装置的优选实施例中，还可以包括第三工作曲面32。可选的，结合图1和图4，第三工作曲面32可以位于摇臂3的底面的端部，并与第一工作面31平滑过渡和/或第三工作曲面32可以位于副摇臂8的自由端的顶面的端部，并与第二工作面81平滑过渡。换句话说，可以仅有摇臂3具有第三工作曲面32；或者可以仅有副摇臂8具有第三工作曲面32；或者如图4所示，摇臂3与副摇臂8均具有第三工作曲面32。在实际应用中，可以视零部件的大小、形状、刚性以及空间布局等具体情况，在摇臂3和副摇臂8上均设置第三工作曲面32，并且使该两部分的第三工作曲面32对摇臂3的摆动角度进行协同调节，本发明不局限于此。

现仅以图1所示实施例为例，当摇臂3具有第三工作曲面32时，摇臂3与移动构件9接触的一端的底面由连续延伸的第一工作面31和第三工作曲面32构成，而第三工作曲面32的形状可以设置成向摇臂3内部凹入的曲面，如图1所示；或者第三工作曲面32也可以设置成向摇臂3外部凸出的曲面（未在图中示出）。

具体地，该第三工作曲面32可以作为移动构件9的移动设定位置。在实际情况中，移动构件9移动至与第三工作曲面32相接触，此时第三工作曲面32的不同形状会产生不同效果：

（1）当第三工作曲面32为向摇臂3内部凹入的形状时，可以使摇臂3的摆动角度减小直至为零，即，即使凸轮1照常转动，摇臂3也完全不摆动。当摇臂3的摆动角度减小时，摇臂3驱动气门14至较低的气门升程，可以降低发动机的泵气损失、摩擦损失以及驱动阀门所消耗的功率，并且可以改善发动机缸内的燃烧，从而满足发动机对降低油耗和污染物排放的需求。并且当摇臂3不摆动时，气门14将气缸完全封闭，从而使得发动机熄火，因此可以达到紧急制动的效果。

（2）当第三工作曲面32为向摇臂3外部凸出的形状时，可以使得摇臂3的摆动角度增大。在实际应用中，此时的摇臂3的摆动会带动气门14至较大的气门升程，增加进气量，从而满足发动机对输出功率的需求。

另外，在可选的实施例中，如图5所示，上述的至少一个移动构件9可以为同轴设置的一对移动支撑件，例如，移动构件9为两个滚轮。其中，这一对移动支撑件中的任一个的外表面可以与摇臂3的底面相接触；而另一个的外表面与副摇臂8的自由端的顶面相接触。也就是说，当移动构件9为单一构件时，其同时与摇臂3和副摇臂8接触；当移动构件9为由两部分支撑件组成的构件时，这两部分支撑件分别与摇臂3和副摇臂8接触。

继续参照图5，在一个可选的实施例中，副摇臂8的自由端的顶面可以具有凹槽，与副摇臂8的自由端的顶面相接触的移动支撑件的外表面部分地容纳在凹槽中，即，在凹槽中移动。并且容纳在凹槽中的移动支撑件的外径大于与摇臂3的底面相接触的移动支撑件的外径。而在另一个可选的实施例中，摇臂3的底面可以具有凹槽，与摇臂3的底面相接触的移动支撑件的外表面部分地容纳在凹槽中，即，在凹槽中移动。并且容纳在凹槽中的移动支撑件的外径大于与副摇臂8的自由端的顶面相接触的移动支撑件的外径。

换句话说，凹槽可以设置在摇臂3的底面上或者副摇臂8的自由端的顶面上，而在凹槽中移动的移动支撑件的外径大于未在凹槽中移动的移动支撑件的外径。

如图5所示，以移动构件9为滚轮为例，该实施例中滚轮为二组同轴设置的滚轮，而凹槽设置在副摇臂8的自由端的顶面上。并且同轴设置的滚轮中容纳在凹槽中的滚轮的外径大于未容纳在凹槽中的滚轮的外径，换句话说，与副摇臂8的自由端的顶面相接触的滚轮的外径大于与摇臂3的底面相接触的滚轮的外径。通过这种方式，可以对移动构件9进行导向，并使调节过程更加稳定。

此外，还应当指出的是，在其他可选的实施例中（未在图中示出），副摇臂8的自由端的底面可以与气门14的顶端相接触，而挺杆12的顶端121直接抵压至摇臂3的一端。换句话说，在此实施例中的曲柄4、连杆6、副摇臂8以及移动构件9是与图1至图5中所示的上述部件呈镜像设置的。而这种结构的使用均可以根据实际环境、发动机型号等因素而决定，本发明不局限于此。

另外应当理解的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。