专利名称：带可变气门正时机构的发动机传动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机传动机构，尤其涉及一种带可变气门正时机构的发动
机传动机构。
背景技术：
近年来，为了提高发动机的动力性及燃油经济性、降低尾气排放、减少环境污染， 各发动机厂商、科研机构都在研究凸轮轴转角配气正时的优化。可变气门正时机构是近年 来被逐渐应用于发动机上的新技术中的一种，其原理是根据发动机的运行情况，对气门开 合时间进行调节，使发动机在不同的转速下进气门和排气门能有不同的重叠角度，从而调 整进、排气量，增加空气充量，提高燃烧效率。改变气门正时的方法很多，主要分为两大类 一类是改变凸轮轴的相位；另一类是改变凸轮的表面形状。显然改变凸轮轴相位的可变气 门正时机构较为容易实现，因而应用得较为广泛。 作为改变凸轮轴相位的带可变气门正时机构的齿轮传动机构，公开号为
CN101220758A的中国专利文献已公开一种带VVT机构的传动机构，其构成为如图1所示，
包括缸盖10、排气凸轮轴2、进气凸轮轴9、凸轮轴皮带轮1、 VVT机构7、与VVT机构7固定
连接的进气凸轮轴9端活套有进气凸轮轴齿轮6、在排气凸轮轴2上的靠近进气凸轮轴齿轮
6端固套有排气凸轮轴齿轮5、排气凸轮轴齿轮5与进气凸轮轴齿轮6相互啮合。 但是，在发动机缸盖10本身体积较小且进气凸轮轴9端的可用空间较小的情况
下，上述传动机构会对齿轮及VVT机构7的尺寸有所限制，甚至会出现由于进气凸轮轴9端
的可用空间较小而无法安装VVT机构7的情况。另外，该结构中，由于排气凸轮轴齿轮5与
进气凸轮轴齿轮6之间容易产生径向间隙和轴向间隙，所以齿轮之间的磨损较大、传动效
率较低，而且运转过程中容易产生噪声。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种带可变气门正时机构的发动机传动机构，其在发 动机缸盖本身体积较小且进气凸轮轴端侧可用空间较小时，能够在不增加发动机缸盖体积 的情况下满足可变气门正时机构的安装要求。 本实用新型的技术方案如下 —种带可变气门正时机构的发动机传动机构，其包括排气凸轮轴；进气凸轮轴； 相位传感器信号轮，设于排气凸轮轴或进气凸轮轴上；皮带轮，在所述排气凸轮轴的一端与 所述排气凸轮轴固定连接；可变气门正时机构，在所述排气凸轮轴的一端与所述排气凸轮 轴固定连接；排气凸轮轴齿轮，固定连接于所述可变气门正时机构内侧并活套在所述排气 凸轮轴上，使得排气凸轮轴齿轮不会随着排气凸轮轴的旋转而旋转；进气凸轮轴齿轮，固套 在所述进气凸轮轴上的靠近所述排气凸轮轴齿轮的一端，并与所述排气凸轮轴齿轮相互啮 合，在排气凸轮轴齿轮的带动下进行旋转，并带动进气凸轮轴旋转。可选地，上述传动机构 中具有辅助齿轮，固套在所述进气凸轮轴上，与所述进气凸轮轴齿轮组成齿轮组合，使所述齿轮组合与所述排气凸轮轴齿轮相互啮合。 所述排气凸轮轴还可包括向所述可变气门正时机构供给润滑油的可变气门正时 机构供油油路。 所述排气凸轮轴还可增设一段支承轴颈，临设于排气凸轮轴齿轮安装轴颈内侧， 用来加强所述排气凸轮轴的齿轮安装端的稳定性。 所述进气凸轮轴还可增设一段支承轴颈，临设于进气凸轮轴齿轮安装轴颈内侧， 用来加强所述进气凸轮轴的齿轮安装端的稳定性。 在带可变气门正时机构的发动机传动机构中设有辅助齿轮的情况下，所述进气凸 轮轴还可增设一段支承轴颈，位于进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安装轴颈内侧，用来加强进 气凸轮轴的齿轮安装端的稳定性。 根据本实用新型的传动机构，通过将调整进气凸轮轴的可变气门正时机构安装到 排气凸轮轴上，可以在发动机缸盖本身体积较小且进气凸轮轴端侧可用空间较小时，在不 增加发动机缸盖体积的情况下满足可变气门正时机构的安装要求，使发动机结构紧凑，并 且对加工、装配没有特殊要求，容易实施且改造成本低。 此外，采用排气凸轮轴齿轮与由进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮组成的齿轮组合相互 啮合的方式，还可以消除齿轮之间的径向间隙和轴向间隙以及在传动过程中所产生的噪
声°
图1为现有技术中一种带VVT机构的传动机构的示意图； 图2为本实用新型一实施例中的带可变气门正时机构的发动机传动机构的示意 图； 图3为图2所示的带可变气门正时机构的发动机传动机构中的排气凸轮轴示意 图； 图4为图3所示的排气凸轮轴的安装可变气门正时机构侧的端面示意图； 图5为图2所示的带可变气门正时机构的发动机传动机构中的进气凸轮轴示意图。
具体实施方式下面，参照附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。 图2示出本实用新型带可变气门正时机构的传动机构的一实施例。如图2所示， 本实施例的带可变气门正时机构的发动机传动机构，包括排气凸轮轴12、皮带轮11、排气 凸轮轴齿轮13、可变气门正时机构14、进气凸轮轴17、相位传感器信号轮23、进气凸轮轴齿 轮16及辅助齿轮15。其中，排气凸轮轴12和进气凸轮轴17安装在缸盖上且排气凸轮轴12 与进气凸轮轴17相互平行地设置于同一水平面上；皮带轮11设置在排气凸轮轴12 —端， 并与排气凸轮轴12固定连接；可变气门正时机构14设置在排气凸轮轴12另一端，并与所 述排气凸轮轴12固定连接；排气凸轮轴齿轮13设置在可变气门正时机构14内侧，与可变 气门正时机构14固定连接并活套在排气凸轮轴12上，使得排气凸轮轴齿轮13不会随着排 气凸轮轴12的旋转而旋转；相位传感器信号轮23，一体式设置于进气凸轮轴17上；进气凸
4轮轴齿轮16及辅助齿轮15固套在进气凸轮轴17上的靠近排气凸轮轴齿轮13的一端，并 与排气凸轮轴齿轮13相互啮合，在排气凸轮轴齿轮13的直接带动下进行旋转，并带动进气 凸轮轴17旋转。 上述结构中，固定连接方式包括但不限于焊接、卡接、热装、螺栓连接、键槽配合连 接，在不影响运转效率、耐久性等的前提下，可以根据实际情况选择合适的固定连接方式。 图3示出本实施例中的排气凸轮轴的结构，图4示出本实施例中排气凸轮轴的安 装可变气门正时机构侧的端面。为了清楚地示意出端面，对图4进行了放大。如图3、图4 所示，上述带可变气门正时机构的发动机传动机构中的排气凸轮轴12，在安装可变气门正 时机构14的一侧设有支承轴颈18、排气凸轮轴齿轮安装轴颈20、可变气门正时机构安装孔 24、可变气门正时机构供油油路。 支承轴颈18，位于排气凸轮轴齿轮安装轴颈20内侧，其主要作用是在安装有排气
凸轮轴齿轮13和可变气门正时机构14的情况下，进一步固定排气凸轮轴12，减轻运转时由
排气凸轮轴齿轮13和可变气门正时机构14所产生的力和扭矩对机构的传动造成的不良影
响，保持传动机构的稳定运转。本实施例中增设的支承轴颈18临近排气凸轮轴齿轮安装轴
颈20，但是，根据凸轮轴结构的不同，也可以设置为远离排气凸轮轴齿轮安装轴颈。不过，为
了保持运转过程中的稳定性，优选设置为靠近排气凸轮轴齿轮安装轴颈。 排气凸轮轴齿轮安装轴颈20，与安装排气凸轮轴齿轮13进行活套连接。 可变气门正时机构安装孔24，位于排气凸轮轴12端面上，与可变气门正时机构14
进行固定连接。 所述可变气门正时机构供油油路为"L"型供油油路，由供油口 19和供油口 25相 互连通而成，共设有两条，用于向可变气门正时机构14供给润滑油。供油口 19均匀分布在 排气凸轮轴12的周面上，供油口 25均匀分布在排气凸轮轴12的端面上。本实施例中设置 了两条"L"型供油油路且使其以轴心为中心对称分布，但是，根据具体的润滑要求，也可以 设置一条、三条或三条以上供油油路，并且供油油路的形式不限于"L"型，也可以设置成例 如"Y"型、"V"型等其他形式的供油油路。不过，无论供油油路设置为几条、采用哪种形式， 优选使供油口均匀地分布在凸轮轴的周面及端面上。 图5示出本实施例中进气凸轮轴的结构。如图5所示，上述带可变气门正时机构 的发动机传动机构中的进气凸轮轴17，在安装进气凸轮轴齿轮16的一侧设有进气凸轮轴 齿轮及辅助齿轮安装轴颈21、支承轴颈22、相位传感器信号轮23。 进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安装轴颈21，与进气凸轮轴齿轮16及辅助齿轮15进 行固定连接。 支承轴颈22，位于一体式相位传感器信号轮23与进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安 装轴颈21之间，其主要作用是在安装有进气凸轮轴齿轮16及辅助齿轮15的情况下，进一 步固定进气凸轮轴17，减轻运转时由进气凸轮轴齿轮16及辅助齿轮15所产生的力和扭矩 对机构的传动造成的不良影响，保持传动机构的稳定运转。本实施例中增设的支承轴颈22 临近进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安装轴颈21。但是，在实际应用中，根据凸轮轴结构的不 同，也可以设置为远离进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安装轴颈。不过，为了保持运转过程中的 稳定性，优选设置为临近进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安装轴颈。 相位传感器信号轮23，一体式设置于进气凸轮轴齿轮16内侧，用于检测发动机的配气相位。本实施例中采用的是一体式相位传感器信号轮，但是，在本实用新型中，所使用
的相位传感器信号轮不限于一体式的，也可以采用分体式相位传感器信号轮。 在本实施例中，带可变气门正时机构的发动机传动机构设置为将用来调整进气凸
轮轴17的可变气门正时机构14安装到排气凸轮轴12上，发动机动力通过皮带轮ll，带动
排气凸轮轴12旋转，排气凸轮轴12带动可变气门正时机构14旋转，根据一体式相位传感
器23所检测的配气相位，通过电子控制单元(图中未示出)的控制，对固定在可变气门正
时机构14上的排气凸轮轴齿轮13的旋转进行调整，从而对与排气凸轮轴齿轮13相互啮合
的进气凸轮轴齿轮16及辅助齿轮15的旋转进行调整，由此实现可变气门正时机构的控制。 此外，本实施例中所述皮带轮11与所述可变气门正时机构14分别设置在所述排
气凸轮轴的两端，但是，根据可变气门正时机构及排气凸轮轴端部的可用空间的实际情况，
也可以将所述皮带轮与所述可变气门正时机构设置在所述排气凸轮轴的同一端。 另外，本实施例中，采用进气凸轮轴齿轮16和辅助齿轮15组成齿轮组合、使排气
凸轮轴齿轮13与由进气凸轮轴齿轮16和辅助齿轮15组成的齿轮组合相互啮合的结构。但
辅助齿轮是任选的，在满足传动过程中的间隙、噪声等要求的情况下，也可以不设置辅助齿
轮而采用排气凸轮轴齿轮与进气凸轮轴齿轮相互啮合的结构，以縮减加工、装配工时，提高
生产效率。 综上所述，根据本实用新型的带可变气门正时机构的发动机传动机构，可以将调 整进气凸轮轴的可变气门正时机构安装到排气凸轮轴上，在发动机缸盖本身体积较小且进 气凸轮轴端侧可用空间较小的情况下，能够在不增加发动机缸盖体积的前提下满足可变气 门正时机构的安装要求，使发动机结构紧凑，并且对加工、装配没有特殊要求，容易实施且 改造成本低。可选地，采用进气凸轮轴齿轮和辅助齿轮搭配成齿轮组合、使排气凸轮轴齿轮 与进气凸轮轴齿轮和辅助齿轮的齿轮组合相互啮合的结构，由此可以消除齿轮之间的径向 间隙和轴向间隙以及在传动过程中所产生的噪声。 以上所述仅是本实用新型的一种实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限 定。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，任何 在所附权利要求书所阐述的本实用新型的实质及保护范围之内所作的增加、删除、等同替 换及修改等，均应包含在本实用新型中。
权利要求一种带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，包括排气凸轮轴(12)；进气凸轮轴(17)；相位传感器信号轮(23)，设于排气凸轮轴(12)或进气凸轮轴(17)上；皮带轮(11)，在所述排气凸轮轴(12)的一端与所述排气凸轮轴(12)固定连接；可变气门正时机构(14)，在所述排气凸轮轴(12)的一端与所述排气凸轮轴(12)固定连接；排气凸轮轴齿轮(13)，固定连接于所述可变气门正时机构(14)内侧并活套在所述排气凸轮轴(12)上；进气凸轮轴齿轮(16)，固套在所述进气凸轮轴(17)上的靠近所述排气凸轮轴齿轮(13)的一端，并与所述排气凸轮轴齿轮(13)相互啮合。
2. 根据权利要求1所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，所述 皮带轮(11)与所述可变气门正时机构(14)分别位于所述排气凸轮轴(12)的两端。
3. 根据权利要求1所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，所述 皮带轮(11)与所述可变气门正时机构(14)位于所述排气凸轮轴(12)的同一端。
4. 根据权利要求1所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，所述 排气凸轮轴(12)还包括可变气门正时机构供油油路，用于向所述可变气门正时机构(14) 供给润滑油。
5. 根据权利要求1所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，所述 排气凸轮轴(12)还包括支承轴颈(18)，临设于排气凸轮轴齿轮(13)内侧，用来加强所述排 气凸轮轴(12)的齿轮安装端的稳定性。
6. 根据权利要求1所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，所述 进气凸轮轴(17)还包括支承轴颈(22)，临设于进气凸轮轴齿轮(16)内侧，用来加强所述进 气凸轮轴(12)的齿轮安装端的稳定性。
7. 根据权利要求1所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，还包 括固套在所述进气凸轮轴上的辅助齿轮(15)，所述辅助齿轮(15)和所述进气凸轮轴齿轮 (16)组成齿轮组合后一起与所述排气凸轮轴齿轮(13)相互啮合。
8. 根据权利要求9所述的带可变气门正时机构的发动机传动机构，其特征在于，所述 进气凸轮轴(17)还包括进气凸轮轴齿轮及辅助齿轮安装轴颈(21)，用于安装所述进气凸 轮轴齿轮(16)及辅助齿轮(15)。
专利摘要本实用新型提供一种带可变气门正时机构的发动机传动机构，其包括排气凸轮轴(12)；进气凸轮轴(17)；相位传感器信号轮(23)；皮带轮(11)，与排气凸轮轴(12)固定连接；可变气门正时机构(14)，与排气凸轮轴(12)固定连接；排气凸轮轴齿轮(13)，与可变气门正时机构(14)固定连接并活套在排气凸轮轴(12)上；进气凸轮轴齿轮(16)及辅助齿轮(15)，固套在进气凸轮轴(17)上并与排气凸轮轴齿轮(13)相互啮合。将调整进气凸轮轴(17)的可变气门正时机构(14)安装到排气凸轮轴(12)上，可以在不增加发动机缸盖体积的情况下安装可变气门正时机构(14)，充分利用空间，容易实施且改造成本低。
文档编号F01L1/34GK201502413SQ20092021005
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者余颂彬 申请人:上海华普发动机有限公司