组合式偏心轴及可变压缩比发动机的制作方法

本实用新型涉及压缩比可变发动机技术领域，特别涉及一种组合式偏心轴。本实用新型还涉及一种采用有该组合式偏心轴的可变压缩比发动机。

背景技术：

发动机实际工作时，其工况千变万化，既有城市工况，也有市郊工况，既有大负荷也有小负荷，不同工况下若均采用同一压缩比，势必会造成发动机燃油效率降低，燃油经济性差，排放高以及输出功率降低等问题。曲柄连杆机构是发动机的两大机构之一，其工作原理是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，现有发动机中由于曲柄连杆机构的不可调整性，发动机的压缩比也是固定不变的。随着可变压缩比技术的不断发展，可变压缩比的调节形式也越来越多样化，但在众多调节结构中，偏心轴均有着极其重要的作用。

对于现有应用于可变压缩比机构的偏心轴而言，其一般均为整体式结构，对加工精度要求较高，成本高，且易存在加工及装配误差，而影响压缩比调节精度，同时目前的整体式偏心轴在装配后，也存在轴承处的间隙较大的问题，其亦会影响压缩比调节的精度，并可能引起发动机nvh问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种组合式偏心轴，以可克服现有整体式偏心轴结构的至少一点不足，且能够便于实现偏心轴结构的装配。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种组合式偏心轴，包括可构成与外部驱动装置传动连接的芯轴，以及套设于所述芯轴上的若干间隔布置的偏心轮，所述偏心轮与所述芯轴不同心设置，且所述芯轴具有若干与所述偏心轮相邻的、以构成所述芯轴于外部载体上转动装设的安装段，并于所述偏心轮的至少一端构造有使所述芯轴的外周面外露的缺口，所述缺口中设有至少底面与所述芯轴及所述偏心轮相抵接的压块，且所述压块与所述芯轴间相固连，而构成所述偏心轮于所述芯轴上的固定。

进一步的，所述压块的底面为平面，所述芯轴由所述缺口外露、并与所述压块底面相抵接的部分外周面为平面。

进一步的，所述缺口的与所述压块底面相抵接的部位为平面、并与所述芯轴的和所述压块抵接的部分外周面共面设置。

进一步的，所述芯轴的与所述压块底面抵接的部分外周面位于构造在所述芯轴上的槽口中、并为所述槽口的底端面，且所述压块的两相对侧端面分别与对应侧的所述槽口的侧端面相抵接。

进一步的，所述缺口中具有与所述压块的一侧端面相抵接的限位面，且所述槽口内的靠近于所述限位面一侧的侧端面与所述限位面间共面设置。

进一步的，于所述压块上贯穿设有过孔，对应于所述过孔，于所述芯轴上设有连接孔，所述压块通过穿过所述过孔并连接于所述连接孔中的连接件和所述芯轴固连。

进一步的，所述过孔及对应设置的所述连接孔均为间隔布置于所述压块与所述芯轴上的两个。

进一步的，于所述芯轴内设有沿所述芯轴轴向延伸的主油道，且于各所述安装段位置设有与所述主油道连通的芯轴出油孔，于各所述偏心轮上设有经由所述芯轴连通于所述主油道内的偏心轮出油孔；并于所述安装段位置设有环所述芯轴周向布置、且与所述芯轴出油孔相贯通的油槽。

进一步的，因所述偏心轮与所述芯轴不同心，而使所述偏心轮具有位于所述芯轴两侧的薄壁侧和厚壁侧，且所述缺口于所述偏心轮的薄壁侧设置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的组合式偏心轴，通过使偏心轴为由芯轴与偏心轮构成的组合式结构，相比于现有整体式结构的偏心轴，可降低偏心轴的加工难度和制造成本，同时利用组合式偏心轴结构，还可在一定程度上提高偏心轴的加工和装配精度，提升偏心轴的适配性，因而也能够提高偏心轴使用时的控制精度。此外，本实用新型的组合式偏心轴结构利用在偏心轮端部设置缺口，并通过压块实现偏心轮在芯轴上的固定，亦能够快速方便的进行偏心轮和芯轴之间的装配定位，进而也可便于实现偏心轴结构的装配。

(2)芯轴与压块抵接的外周面为平面，可保证偏心轮和芯轴之间固连及扭矩传递的可靠性。

(3)缺口与压块抵接的部位为平面，并与芯轴和压块抵接的外周面共面，可进一步提高偏心轮和芯轴之间连接的可靠性。

(4)芯轴上槽口的设置可提高压块布置的稳定性。

(5)使限位面和槽口内对应侧的侧端面共面，能够保证偏心轮在芯轴上轴向定位的可靠性。

(6)通过过孔和连接孔以及连接件的配合结构实现压块和芯轴间的固连，结构简单，并易于拆装操作。

(7)压块与芯轴之间的固连结构为两个，可保证两者之间固连的稳定性。

(8)设置油道和油孔结构，可保证对芯轴及偏心轴转动工作时的润滑效果，以提高偏心轴与相关部件的工作寿命。

(9)油槽的设置可保证对芯轴安装段位置的有效润滑，避免出现润滑死角。

本实用新型的另一目的在于提出一种可变压缩比发动机，其包括装设有活塞、曲轴及偏心轴的发动机缸体，一端与所述活塞铰接相连的执行连杆，一端与所述偏心轴转动连接的驱动连杆，以及转动设于所述曲轴上的两端分别与所述执行连杆及所述驱动连杆转动相连的调节连杆，且所述偏心轴采用以上所述的组合式偏心轴，所述芯轴通过减速器而由电机驱使转动。

本实用新型的可变压缩比发动机通过采用如上的组合式偏心轴，可降低偏心轴的加工难度和制造成本，并能够提高偏心轴使用时的控制精度，而有着很好的实用性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的组合式偏心轴的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的芯轴的结构示意图；

图3为图2中b部分的局部放大图；

图4为本实用新型实施例一所述的偏心轮的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的压块的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的压块和芯轴间的连接示意图；

图7为本实用新型实施例二所述的可变压缩比发动机的结构示意图；

附图标记说明：

1-芯轴，2-偏心轮，3-压块，4-螺栓，5-曲轴，6-调节连杆，7-执行连杆，8-活塞，9-驱动连杆，10-电机，11-减速器，12-传动装置；

100-芯轴抵接面，101-槽口，102-连接孔，103-槽口侧端面，104-连通油孔，105-芯轴油孔，106-油槽，107-主油道；

200-套装孔，201-缺口，202-缺口抵接面，203-限位面，204-外油孔；

301-过孔，302-压块侧端面；。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种组合式偏心轴，该偏心轴为应用于多连杆式可变压缩比发动机中，以做为压缩比控制调整的驱动源，进而实现发动机压缩比的可变。具体的，应用该组合式偏心轴的多连杆可变压缩比发动机的一种示例性结构将在下文实施例二中介绍，本实施例主要对该组合式的偏心轴结构进行说明。

如图1至图5中所示的，本实施例的组合式偏心轴整体上包括可构成与外部驱动装置传动连接的芯轴1，以及套设在芯轴1上的上的若干间隔布置的偏心轮2。其中，偏心轮2与芯轴1间不同心设置，芯轴1上也具有若干与偏心轮2相邻的安装段(a)，且该安装段(a)即用于构成芯轴1于外部载体、也即发动机缸体上的转动装设。而在偏心轮2的两端还分别构造有使芯轴1的外周面外露的缺口201，并在缺口201中设置有至少底面与芯轴1及偏心轮2相抵接的压块3，压块3与芯轴1之间相固连，进而由此构成偏心轮2于芯轴1上的固定。

本实施例中，需要说明的是，除了在偏心轴2的两端均设置上述的缺口201，并于两端的缺口201中均设置用于实现偏心轮2和芯轴1之间固定的压块3，当然仅在偏心轮2的一端设置缺口201也是可以的。而还需要注意的是，由于偏心轮2与芯轴1不同心，明显的使得偏心轮2如图4示出的具有位于芯轴1(因芯轴1装于套装孔200中)两侧的薄壁侧和厚壁侧，而缺口201即于偏心轮2的薄壁侧设置，以此可降低偏心轮2的加工难度。

本实施例作为一种优选的实施形式，压块3的底面为平面，芯轴1由缺口201外露、并与压块3底面相抵接的部分外周面亦为平面，其也即形成于芯轴1上的芯轴抵接面100。同时，芯轴1的与压块3底面抵接的部分外周面，也即芯轴抵接面100亦为位于构造在芯轴1上的槽口101中，且其为槽口101的底端面，并且压块3的两相对侧端面也分别与对应侧的槽口101的侧端面相抵接，其也即在压块3置入槽口101中而使压块3的底面和芯轴抵接面100相接时，压块3两相对侧的压块侧端面302便分别与对应侧的槽口侧端面103抵接在一起，以此可保证压块3在芯轴1上设置的稳定性。

与芯轴1上的芯轴抵接面100的设置相适配的，同样作为一种优选方式，本实施例缺口201的与压块3底面相抵接的部位，也即偏心轮抵接面202也设置为平面，并且在偏心轮2通过其上的套装孔200套色于芯轴1上时，该偏心轮抵接面202为与芯轴1上的芯轴抵接面100共面设置。通过芯轴抵接面100和偏心轮抵接面202之间的共面设置，可在压块3与芯轴固连后，使得压块3分别和芯轴1及偏心轮2之间可靠的接触，进而通过压块3使得芯轴1和偏心轮2之间进行精确可靠的扭矩传递。

本实施例中，在压块3上的压块侧端面302与槽口101中的槽口侧端面103抵接，以于芯轴1上实现对压块3轴向限位的基础上，在缺口101中也设置有限位面203，槽口101内的靠近于限位面203一侧的槽口侧端面103即与该限位面203共面设置，由此使得压块3一侧的压块侧端面302和限位面203之间相抵接，进而基于此也通过压块3间接的实现对偏心轮2在芯轴1上的轴向限位，可减少压块3设置后的轴向窜动，保证了偏心轴2在芯轴1上装设的装配精度。

需要指出的是，本实施例中除了如上所述及的使压块3的底面，以及芯轴1和偏心轮2与压块3底面抵接的部位亦均呈平面状。当然将压块3的底面设置为内凹的圆弧面，将偏心轮2的与压块3底面抵接的部位也设置成弧形面，而且压块3的为圆弧面的底面、芯轴1经由缺口201外露的部分外周面，以及偏心轮2上的弧形面，三者之间的弧度匹配设置，由此也实现压块3底面和芯轴1及偏心轮2之间的抵接，并进而通过压块3与芯轴1之间的固连，实现偏心轮2在芯轴1上的固定也是可以的。

仍如图3、图5并结合于图6所示的，本实施例对于压块3与芯轴1之间的固连，于压块3上贯穿设有过孔301，且对应于过孔301，于芯轴1上设置有连接孔102，压块3即是通过穿过过孔301并连接于连接孔102中的连接件和芯轴1固连在一起。此时，作为一种优选结构，连接孔102可采用螺纹孔，上述连接件则对应的采用螺栓4便可。此外，为保证压块3和芯轴1之间连接的可靠性，过孔301及对应设置的连接孔102也可均为间隔布置于压块3与芯轴1上的两个，以通过两螺栓4进行芯轴1和压块3之间的连接；同时，通过采用两螺栓4紧固的方式，可以使压块3的受力更均匀；此外，两螺栓的抗剪切能力更好，偏心轮2和芯轴1之间可传递较大力矩。

为提高芯轴1及偏心轴2的工作寿命，参考图6并结合图2、图3及图4所示，本实施例于芯轴1内设置有沿芯轴1轴向延伸的主油道107，且于芯轴1上各安装段(a)位置设有与主油道107连通的芯轴出油孔105，而于各偏心轮2上则设置有经由芯轴1连通于主油道107内的偏心轮出油孔。其中，主油道107可从发动机油路中引入润滑油，而为提高安装段(a)位置的润滑效果，于安装段(a)位置设置有环芯轴1周向布置、且与芯轴出油孔105相贯通的油槽106。此外，以上的偏心轮出油孔则具体由开设于芯轴1上的连通油孔104、以及开设于偏心轮2上的外油孔204连通构成。

本实施例的组合式偏心轴在装配时，应先将偏心轮2装入实施例二将提及的驱动连杆9中，再通过工装将装有偏心轮2的驱动连杆9定位在发动机缸体上的轴承座处，接着使芯轴1穿过发动机缸体上的轴承座及偏心轮2一次压入，实现偏心轮2在芯轴1上的套设，并同时完成偏心轴与驱动连杆9和发动机缸体之间的装配。然后再将压块3置入偏心轮2两端的缺口201中，并通过螺栓4将压块3紧固在芯轴1上即可。

实施例二

本实施例涉及一种可变压缩机发动机，其一种示例性结构如图7中所示，其中，可变压缩比发动机中的曲轴5转动支撑在具有轴承座的发动机缸体上，偏心轴则转动安装在轴承座的底端，且该偏心轴即采用实施例一中的组合式偏心轴。而本实施例的可变压缩比发动机还包括可旋转的安装于曲轴5上的调节连杆6，以及通过连杆销分别与调节连杆6的两端枢转连接的驱动连杆9和执行连杆7，驱动连杆9的另一端与偏心轴中的偏心轮2转动相连，执行连杆7的另一端则与活塞8相连。

此外，本实施例偏心轴中的芯轴为通过减速器11而由电机10驱使转动，该电机10即构成了实施例一中提及的与芯轴1传动连接的外部驱动装置。其中，减速器具体可采用谐波减速器，且其可利用设置于芯轴1一端的法兰盘，通过法兰盘和谐波减速器中柔轮的连接，进而实现与芯轴1之间的传动相连。另外，电机10也通过传动装置11和减速器11之间相连，并且该传动装置11一般可为链传动或齿轮传动结构。电机10与减速器11以及传动装置12均相对于发动机缸体固定布置。

本实施例的可变压缩比发动机，在发动机运行过程中，偏心轴由电机10驱动并控制其旋转，在电机10驱动下偏心轴旋转，则驱动连杆9的摆动支撑位置发生变化，并由此通过调节连杆6及执行连杆7的传导，进而使得活塞8的上止点位置变高或变低，以此便实现了对发动机压缩比的调节。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。