发动机气缸及用于其凸轮机构的推杆机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于发动机气缸的凸轮机构的推杆机构，其中，该推杆机构包括：驱动电机（11）；执行拉杆（12），该执行拉杆与驱动电机的输出轴连接；推杆（13），该推杆固定在执行拉杆上；固定套筒（14），固定套筒的侧壁上形成有滑槽（141），执行拉杆穿入到固定套筒中并能够沿固定套筒进行往复运动，推杆能够随执行拉杆的运动而沿滑槽滑动。本实用新型还提供一种发动机气缸。通过上述技术方案，该推杆机构通过驱动电机驱动执行拉杆沿固定套筒往复运动，以带动推杆沿滑槽运动。本实用新型提供的推杆机构通常用于设置有可调凸轮的凸轮机构，用于对可调凸轮的相位进行调整，从而利用本实用新型的推杆机构能够调整发动机气缸的气门相位。
【专利说明】发动机气缸及用于其凸轮机构的推杆机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机技术，具体地，涉及一种发动机气缸的凸轮结构、发动机气缸。
【背景技术】
[0002]随着油价上涨和排放法规越来越严格，各大汽车制造厂商都在致力于研究新技术以满足市场的需要。目前，在汽车的进排气系统中已经采用一系列的技术来降低节流损失、提高充气效率、降低排气系统背压等，以提高燃油经济性，满足发动机运转工况的不同动力需求和降低汽车的排放水平，并且一直在不断研究并改进这方面的技术以满足更高的要求。
[0003]其中，汽车发动机的进排气系统中通常采用进排气VVT (可变气门相位)技术和进排气VVL(可变气门升程)技术及其衍生技术，再配合内/外部EGR(排气再循环)和增压中冷技术，在提升发动机的动力性、经济性和排放性等方面，起着不可替代的作用。
[0004]现有的VVT和VVL等技术，虽然能够满足在发动机运转的不同工况下，调节气门正时相位和气门升程，以适应发动机不同工况的进排气需求，但是还存在很多缺点:不能改变单缸气门间的相位同步，即不能实现单缸相位异位；不能通过进气相位的异步，将单缸双气门的相位改变，无法通过气门的开启过程增强进气的湍流强度和雾化效果；而且排气系统也不能根据相位的变化，分别对气缸盖内的排气通道的气体进行处理，只能在排气歧管的支管共有通道内取气再进行EGR再循环；也不能对进气和排气的可变相位和重叠角优化，也就无法对发动机的燃油经济性、动力性和排放水平优化。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种用于发动机气缸的凸轮机构的推杆机构，该推杆机构能够沿轴向方向进行往复推动。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于发动机气缸的凸轮机构的推杆机构，其中，该推杆机构包括:
[0007]驱动电机；
[0008]执行拉杆，该执行拉杆的第一端与所述驱动电机的输出轴连接并随所述驱动电机的输出轴进行直线往复运动；
[0009]推杆，该推杆垂直地固定在所述执行拉杆上；
[0010]固定套筒，该固定套筒为圆柱筒状且一端为开口端另一端为封闭端，所述固定套筒的侧壁上形成有滑槽，所述执行拉杆的第二端通过所述固定套筒的开口端穿入到所述固定套筒中并能够沿所述固定套筒进行往复运动，所述推杆穿过所述滑槽伸出到所述固定套筒之外并能够随所述执行拉杆的运动而沿所述滑槽滑动。
[0011]优选地，所述执行拉杆的第二端与所述固定套筒的封闭端之间通过连接弹簧连接。
[0012]优选地，所述固定套筒的外表面上设置有固定支架，所述固定套筒通过该固定支架固定在所述发动机气缸的缸盖上。
[0013]优选地，所述滑槽的一端与所述固定套筒的开口端贯通。
[0014]优选地，所述执行拉杆为中空管，该中空管的一端内壁上设置有内螺纹，所述驱动电机的输出轴上设置有外螺纹，所述驱动电机的输出轴与所述执行拉杆之间通过螺纹配合连接。
[0015]优选地，所述推杆为C形件，该C形件沿轴向方向的两侧面中至少有一个侧面上设置有滚柱轴承。
[0016]优选地，所述推杆通过连接支架连接到所述执行拉杆上，该连接支架包括相互连接地连接环和连接杆，该连接环套在所述执行拉杆上，该连接杆与所述推杆连接，所述连接杆的与所述连接环连接的一端上设置有凸起部。
[0017]优选地，所述连接杆沿所述连接环的径向方向延伸。
[0018]优选地，所述连接环上沿轴向设置有沿轴向方向贯通所述连接环的轴向润滑油孔，
[0019]优选地，所述固定套筒的封闭端上设置有固定套筒进油口。
[0020]本实用新型的另一个目的是提供一种发动机气缸，其中，该发动机气缸包括本实用新型所述的推杆机构。
[0021]通过上述技术方案，该推杆机构通过驱动电机驱动执行拉杆沿固定套筒往复运动，从而带动推杆沿滑槽运动。本实用新型提供的推杆机构通常用于设置有可调凸轮的凸轮机构，用于对可调凸轮的相位进行调整，从而利用本实用新型的推杆机构能够调整发动机气缸的气门相位。
[0022]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0024]图1是根据本实用新型优选实施方式的推杆机构的示意图；
[0025]图2是根据本实用新型优选实施方式的固定套筒的示意图；
[0026]图3是根据本实用新型优选实施方式的驱动电机和执行拉杆的示意图；
[0027]图4是根据本实用新型优选实施方式的推杆的示意图；
[0028]图5是根据本实用新型优选实施方式的连接推杆和执行拉杆的连接支架的示意图；
[0029]图6是根据本实用新型优选实施方式的连接推杆和执行拉杆的连接支架的示意图；
[0030]图7是根据本实用新型优选实施方式的推杆机构与凸轮机构相互配合的示意图。
[0031]附图标记说明
[0032]11驱动电机12执行拉杆
[0033]13推杆14固定套筒
[0034]141滑槽 15连接弹簧
[0035]16固定支架17连接支架
[0036]171连接环 172连接杆
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0038]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“轴向方向”通常是指固定套筒的中心轴线的方向，也就是执行拉杆12的中心轴线的方向；“径向方向”应当结合实际所指部件以及上下文来具体理解。
[0039]本实用新型提供一种用于发动机气缸的凸轮机构的推杆机构，其中，该推杆机构包括:
[0040]驱动电机11;
[0041]执行拉杆12，该执行拉杆12的第一端与所述驱动电机11的输出轴连接并随所述驱动电机11的输出轴进行直线往复运动；
[0042]推杆13，该推杆13垂直地固定在所述执行拉杆12上；
[0043]固定套筒14，该固定套筒14为圆柱筒状且一端为开口端另一端为封闭端，所述固定套筒14的侧壁上形成有滑槽141，所述执行拉杆12的第二端通过所述固定套筒14的开口端穿入到所述固定套筒14中并能够沿所述固定套筒14进行往复运动，所述推杆13穿过所述滑槽141伸出到所述固定套筒14之外并能够随所述执行拉杆12的运动而沿所述滑槽141滑动。
[0044]根据本实用新型的技术方案，该推杆机构利用驱动电机11驱动执行拉杆12沿固定套筒14运动，以带动推杆13沿固定套筒14的滑槽141运动。其中，固定套筒14起到了支撑和限制的作用，不仅限制执行拉杆12的运动范围和轨迹，而且利用滑槽141限制推杆13的运动范围和轨迹。
[0045]其中，驱动电机11可以采用现有技术中任意一种适用的电机，以驱动执行拉杆12
进行直线往复运动。
[0046]为了更加清楚地解释本实用新型的推杆机构的用途，需要结合该推杆机构的实际应用来进行描述。根据本实用新型所述的推杆机构用于发动机气缸的凸轮机构，该凸轮机构上设置有能够同样沿轴向运动的可调凸轮，并且该可调凸轮沿轴向运动的同时还能够绕其自身的旋转轴线旋转，即当可调凸轮沿轴向运动时就能够改变相位，而本实用新型的推杆机构就是用来通过推杆13来轴向地推动该可调凸轮，以实现可调凸轮的相位的改变。
[0047]通过上述技术方案，该推杆机构通过驱动电机驱动执行拉杆沿固定套筒往复运动，从而带动推杆沿滑槽运动。本实用新型提供的推杆机构通常用于设置有可调凸轮的凸轮机构，用于对可调凸轮的相位进行调整，从而利用本实用新型的推杆机构能够方便准确地调整发动机气缸的气门相位。
[0048]其中，所述推杆13设置在所述可调凸轮沿轴向方向的一侧或两侧。
[0049]优选地，所述执行拉杆12的第二端与所述固定套筒14的封闭端之间通过连接弹簧15连接。
[0050]如图1-4所示，在本优选实施方式中，在执行拉杆12相对于固定套筒14运动的过程中，为了保持执行拉杆12的相对稳定，通过连接弹簧15来连接执行拉杆12的第二端和固定套筒14的封闭端。
[0051]优选地，所述固定套筒14的外表面上设置有固定支架16，所述固定套筒14通过该固定支架16固定在所述发动机气缸的缸盖上。
[0052]如图1-3所示，该固定套筒14优选地沿轴向方向对应地设置有多个固定支架16，并且该固定套筒14优选地通过该固定支架16固定在发动机气缸的缸盖上。
[0053]优选地，所述滑槽141的一端与所述固定套筒14的开口端贯通。
[0054]如图2-4所示，该推杆机构的组装过程通常是先将执行拉杆12与推杆13安装在一起，然后再将执行拉杆12与推杆13的整体安装到如图2所示的固定套筒中，最终形成如图1所示的结构。其中，安装在执行拉杆12上的推杆13从固定套筒14的开口端安装到滑槽141中。
[0055]优选地，所述执行拉杆12为中空管，该中空管的一端内壁上设置有内螺纹，所述驱动电机11的输出轴上设置有外螺纹，所述驱动电机11的输出轴与所述执行拉杆12之间通过螺纹配合连接。
[0056]如图3所示，可见执行拉杆12与驱动电机11的输出轴配合后形成的接头处。通过这样的螺纹配合能够使得执行拉杆12与驱动电机11的输出轴之间的安装和拆卸更加方便。
[0057]优选地，所述推杆13为C形件，该C形件沿轴向方向的两侧面中至少有一个侧面上设置有滚柱轴承。
[0058]根据上文所述，该推杆13用于沿轴向方向推动可调凸轮，因此，本实用新型对推杆13的具体形状和结构不加以限定，只要能够实现轴向推动可调凸轮即可。
[0059]在本优选实施方式中，如图7所示，该推杆13优选为能够更好的与可调凸轮接触的形状，该C形件的推杆13能够包围可调凸轮的旋转轴，从而在可调凸轮的旋转轴的两侧都与可调凸轮接触，从而对可调凸轮施加的推力更加均匀，便于可调凸轮受力运动。并且，在C形件的推杆13的侧面上设置滚柱轴承是为了减少推杆13与可调凸轮之间的摩擦力。其中，该C形件的至少朝向该可调凸轮的侧面设置有滚柱轴承。
[0060]优选地，所述推杆13通过连接支架17连接到所述执行拉杆12上，该连接支架17包括相互连接地连接环171和连接杆172，该连接环171套在所述执行拉杆12上，该连接杆172与所述推杆13连接，所述连接杆172的与所述连接环171连接的一端上设置有凸起部。
[0061]在本优选实施方式中，连接杆172的一端与推杆13连接，另一端与连接环171连接，且该连接环171套在执行拉杆12上。这样，执行拉杆12的运动通过连接杆172传递到推杆13上，因此连接杆172与连接环171的连接处比较容易发生断裂等。为此，如图5所示，在连接杆172与连接环171连接的一端上设置有凸起部，以起到加强的作用。
[0062]如图5和图6所示，优选地，所述连接杆172沿所述连接环171的径向方向延伸。
[0063]如图6所示，优选地，所述连接环171上沿轴向设置有沿轴向方向贯通所述连接环171的轴向润滑油孔。由于执行拉杆12与推杆13的整体设置在固定套筒14中并沿固定套筒14运动，如图1所示。为了对执行拉杆12与固定套筒14之间进行润滑，优选地，所述固定套筒14的封闭端上设置有固定套筒进油口，从而向固定套筒14之内充入润滑油。为了使得润滑油能够流动到固定套筒14的整个长度上，从而使得执行拉杆12在整个长度上都能够与固定套筒14之间进行润滑，并且为了减小套在执行拉杆12上的连接环171在轴向方向上对润滑油的阻碍作用，在连接环171上设置沿轴向方向贯通的轴向润滑油孔，从而使得润滑油能够顺利通过连接环171。
[0064]本实用新型还提供一种发动机气缸，其中，该发动机气缸包括本实用新型所述的推杆机构。
[0065]本实用新型还提供一种汽车，其中，该汽车包括本实用新型所述的发动机气缸。
[0066]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0067]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0068]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种用于发动机气缸的凸轮机构的推杆机构，其特征在于，该推杆机构包括: 驱动电机(11); 执行拉杆(12)，该执行拉杆(12)的第一端与所述驱动电机(11)的输出轴连接并随所述驱动电机(11)的输出轴进行直线往复运动； 推杆(13)，该推杆(13)垂直地固定在所述执行拉杆(12)上； 固定套筒(14),该固定套筒(14)为圆柱筒状且一端为开口端另一端为封闭端,所述固定套筒(14)的侧壁上形成有滑槽(141)，所述执行拉杆(12)的第二端通过所述固定套筒(14)的开口端穿入到所述固定套筒(14)中并能够沿所述固定套筒(14)进行往复运动，所述推杆(13)穿过所述滑槽(141)伸出到所述固定套筒(14)之外并能够随所述执行拉杆(12)的运动而沿所述滑槽(141)滑动。
2.根据权利要求1所述的推杆机构，其特征在于，所述执行拉杆(12)的第二端与所述固定套筒(14)的封闭端之间通过连接弹簧(15)连接。
3.根据权利要求1所述的推杆机构，其特征在于，所述固定套筒(14)的外表面上设置有固定支架(16)，所述固定套筒(14)通过该固定支架(16)固定在所述发动机气缸的缸盖上。
4.根据权利要求1所述的推杆机构，其特征在于，所述滑槽(141)的一端与所述固定套筒(14)的开口端贯通。
5.根据权利要求1所述的推杆机构，其特征在于，所述执行拉杆(12)为中空管，该中空管的一端内壁上设置有内螺纹，所述驱动电机(11)的输出轴上设置有外螺纹，所述驱动电机(11)的输出轴与所述执行拉杆(12)之间通过螺纹配合连接。
6.根据权利要求1所述的推杆机构，其特征在于，所述推杆(13)为C形件，该C形件沿轴向方向的两侧面中至少有一个侧面上设置有滚柱轴承。
7.根据权利要求1或6所述的推杆机构，其特征在于，所述推杆(13)通过连接支架(17)连接到所述执行拉杆(12)上，该连接支架(17)包括相互连接地连接环(171)和连接杆(172)，该连接环(171)套在所述执行拉杆(12)上，该连接杆(172)与所述推杆(13)连接，所述连接杆(172)的与所述连接环(171)连接的一端上设置有凸起部，所述连接杆(172)沿所述连接环(171)的径向方向延伸。
8.根据权利要求7所述的推杆机构，其特征在于，所述连接环(171)上沿轴向设置有沿轴向方向贯通所述连接环(171)的轴向润滑油孔，
9.根据权利要求1所述推杆机构，其特征在于，所述固定套筒(14)的封闭端上设置有固定套筒进油口。
10.一种发动机气缸，其特征在于，该发动机气缸包括上述权利要求1-10中任意一项所述的推杆机构。
【文档编号】F01L1/14GK204041141SQ201420149403
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】李学超, 王兴贺, 范虎, 王永杰, 魏洪伟, 段景辉, 吴宜兵 申请人:长城汽车股份有限公司