发动机传动设备的制作方法

本发明涉及发动机，尤其涉及一种发动机传动设备。

背景技术：

在现代内燃式发动机的结构中，均设计有正时系统。正时系统是驱动配气机构工作的传动机构，通常布置于发动机的前端，也有部分布置于后端，位于正时护罩内。正时系统包括曲轴和凸轮轴传动轮盘以及位于两者之间的连接单元；因发动机工作的需要，还布置有其他的一些需要驱动的附属部件的轮盘，如机油泵、平衡轴、燃油泵的传动轮盘等。正时系统在发动机工作中发挥这至关重要的作用。曲轴通过驱动凸轮轴旋转，控制进排气门的开闭，实现曲轴和凸轮轴工作的协同，配合进排气冲程组织工质的进出和交换，为发动机的工作循环提供了保障和条件。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种发动机传动设备，可以根据工况自动调节正时效果。

本发明的发动机传动设备，包括：底座；皮带轮，呈筒形，具有内部容置空间，在所述容置空间内形成环形凸起；摆臂，具有本体，在所述本体上形成凸台，所述凸台的轴线与所述本体的轴线相离且平行，所述凸台转动的套设在所述环形凸起内；所述本体中心形成中空部，在所述中空部内，形成有朝远离所述凸台方向凸起的内凸起，所述内凸起与所述本体同轴；枢轴，贯通所述摆臂和所述底座，与所述摆臂转动配合，与所述底座固定，且所述枢轴的轴线与所述本体的轴线重合；锁紧结构，设置在所述中空部内，当所述摆臂沿所述本体的轴线转动时，所述锁紧结构提供阻挡所述摆臂转动的阻力，且根据所述摆臂的转动方向和转动距离调节所述阻力的方向和大小。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述锁紧结构包括：枢轴摩擦环，套设在所述内凸起外，或者，一部分套设在所述内凸起外，另一部套设在所述枢轴外；扭簧，套设在所述枢轴摩擦环外，所述扭簧一端形成第一固定部，另一端形成第二固定部，所述第一固定部相对于所述摆臂固定，所述第二固定部相对于所述底座固定。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述锁紧结构还包括：弹性碗环，具有供所述枢轴贯通的通孔，所述弹性碗环位于所述中空部内；其中，所述弹性碗环的通孔的内壁面形成内推抵部，朝向所述枢轴；所述弹性碗环的外周壁形成外推抵部，朝向所述本体的内壁；所述内推抵部和所述外推抵部之间具有连接部，所述连接部，所述连接部包括水平部和斜坡部；在所述枢轴的轴线防线上，所述内推抵部和所述外推抵部具有高度差。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述底座上形成有第一限位结构，所述弹性碗环上形成有第二限位结构，所述第一限位结构和所述第二限位结构匹配；所述第二限位机构为缺口槽。

如上所述的发动机传动设备，其中，在所述本体的所述中空部内，形成第一卡口，与所述第一固定部卡接固定；在所述弹性碗环上还形成有第二卡口，与所述第二固定部卡接固定。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述外推抵部和所述本体的内壁之间设置有摆臂摩擦环；所述摆臂摩擦环具有通槽，所述通槽在轴向贯通所述摆臂摩擦环外壁。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述摆臂摩擦环还具有第三限位结构，所述底座上形成有第一限位结构，所述第一限位结构和所述第三限位结构匹配。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述枢轴摩擦环底端具有向轴向方向延伸的环形部，所述环形部套设在所述枢轴外。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述底座具有外环凸起和内环凸起，所述外环凸起和所述内环凸起之间通过环面连接，所述环面上具有供枢轴通过通孔，以及所述第一限位结构形成在所述环面上。

如上所述的发动机传动设备，其中，所述枢轴具有墩部，所述墩部与所述内环凸起过盈配合；所述本体的外壁与所述内环凸起内壁贴合。

本发明发动机传动设备的锁紧结构根据摆臂的转动，提供阻挡摆臂转动的阻力，并且该阻力的方向和大小根据摆臂的转动方向和距离可以改变，实现对阻力的动态调节，可以根据工况实时调节，提高了正时效果。

附图说明

图1为本发明发动机传动设备的爆炸图；

图2为本发明发动机传动设备的剖视图；

图3为本发明发动机传动设备另一视角的爆炸图；

图4为本发明发动机传动设备中摆臂和扭簧的仰视示意图。

附图标记：

1皮带轮2轴承

3摆臂4扭簧

5弹性碗环6枢轴摩擦环

7摆臂摩擦环8枢轴

9底座101环形凸起

102内壁面(环形凸起的)201内壁面(轴承的)

301凸台302本体

303内凸起304通孔

305第一卡口401上固定部

402下固定部501内推抵部

502水平部503斜坡部

504外推抵部505第二卡口

506第二限位结构601环形部

801墩部901内环凸起

902第一限位结构903外环凸起

904环面704第三限位结构

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明公开一种发动机传动设备，该设备能够实现根据实时工况，调节正时效果。

参见图1到图4，该设备的包括底座9、皮带轮1、摆臂3、枢轴8和锁紧结构，皮带轮1呈筒形，具有内部容置空间，在所述容置空间内形成环形凸起101；摆臂3具有本体302，在本体302上形成凸台301，凸台301的轴线与所述本体302的轴线相离且平行，即，本体302和凸台301的轴线不共线，并且是平行的，如图2,中，虚线a1为凸台301的轴线，虚线a2为本体302的轴线。皮带轮1在转动时会对摆臂3产生作用力，促使摆臂3沿虚线a2所示的轴转动。

接着，凸台301转动的套设在所述环形凸起101内；所述本体302中心形成中空部，在所述中空部内，形成有朝远离所述凸台301方向凸起的内凸起303，所述内凸起303与所述本体302同轴；枢轴8，贯通所述摆臂3和所述底座9，与所述摆臂3转动配合，与所述底座9固定，且所述枢轴8的轴线与所述本体302的轴线重合。

锁紧结构，设置在所述中空部内，当所述摆臂3沿所述本体302的轴线转动时，所述锁紧结构提供阻挡所述摆臂3转动的阻力。

锁紧结构可以是机械结构也可以是电子结构，例如其具有多个传感器，检测摆臂3的转动数据，根据数据调节摆臂3与枢轴8之间的阻力。

下面说明几种优选的机械结构作为锁紧结构的实施例。

在该实施例中，所述锁紧结构包括：枢轴摩擦环6和扭簧4，扭簧4套设在枢轴摩擦环6外，扭簧4一端形成第一固定部401，另一端形成第二固定部402，第一固定部401相对于所述摆臂3固定，所述第二固定部402相对于所述底座9固定。

枢轴摩擦环6套设在所述内凸起303外，或者，一部分套设在所述内凸起303外，另一部套设在所述枢轴8外。

在摆臂3转动时，会带动第一固定部401同时转动，由于第二固定部402又是相对底座9固定的，因此扭簧4会发生自身的相对转动，即第一固定部401所在的部分相对于第二固定部402所在部分发生转动，根据扭簧4的特性，该扭动会改变其直径大小，因此扭簧4可以调节对枢轴摩擦环6的夹紧关系，如扭簧4直径变小时，对枢轴摩擦环6夹紧的力变大，枢轴摩擦环6收紧，导致摆臂3和枢轴8之间的力摩擦力变大，阻止二者相对转动。

枢轴摩擦环6套设在所述内凸起303外时，根据扭簧4的变化调节夹紧内凸起303的力，从而改变内凸起303和枢轴8之间的摩擦力大小。枢轴摩擦环6一部分套设在所述内凸起303外，另一部套设在所述枢轴8外时，除了像上述调节夹紧凸起303，加大其与枢轴8的摩擦力外，套设在枢轴8外的部分，还能提供额外的摩擦力，即摆臂3转动时如果带动了套设在其外的枢轴摩擦环6一同转动，那么该枢轴摩擦环6的转动必然与枢轴8产生摩擦力，该摩擦力也有助于阻止摆臂3的转动，同样能够改变内凸起303与枢轴8的转动的阻力。优选的，枢轴摩擦环6底端具有向轴向方向延伸的环形部601，所述环形部601套设在所述枢轴8外。该环形部601即套设在枢轴8外的部分，其向轴向方向延伸是为了形成一个类似卡环的结构，以便于和凸起303的安装。

当然，需要注意，在一些实施例中，枢轴摩擦环6套设在枢轴8上的部分，与枢轴8可能是固定的。例如环形部601与枢轴8接触，且采用固定的方式进行了连接。连接的方式可以采用胶粘、紧固件夹紧等方式。这样，在摆臂3转动时，会带动套设在自身外的(凸起303外的)枢轴摩擦环6转动，而枢轴摩擦环6还有一部与枢轴8固定，显然，枢轴摩擦环6自身就会发生周向旋转扭曲，该扭曲会产生势能，形成阻止摆臂3转动的阻力。

优选的，枢轴摩擦环6上可以具有贯通轴向方向的通槽，以提高其形变的量，图2中截面正好截到了该通槽，因此枢轴摩擦环6在a2两侧的部分颜色不同，右侧正好截到通槽，因此没有剖面线。

在一种优选的实施方式中，锁紧结构还能提供其他形式的锁紧方式，在上述实施例中的扭簧4的基础上，所述锁紧结构还可以包括：

弹性碗环5，具有供所述枢轴8贯通的通孔，所述弹性碗环5位于所述中空部内；其中，所述弹性碗环5的通孔的内壁面形成内推抵部501，朝向所述枢轴8；所述弹性碗环5的外周壁形成外推抵部504，朝向所述本体302的内壁；所述内推抵部501和所述外推抵部504之间具有连接部，所述连接部，所述连接部包括水平部502和斜坡部503；在所述枢轴8的轴线防线上，所述内推抵部501和所述外推抵部504具有高度差。

弹性碗环5的内推抵部501靠近扭簧4，通过上述，扭簧4的扭动可以改变自身的直径，同样扭簧4还有一特性，即根据扭动可以改变长度，直径变小时，长度变长，反之亦然。内推抵部501靠近扭簧4，扭簧4在长度变长时，会顶到内推抵部501，向内推抵部501施加如图2中所示，沿轴向方向的力，该轴向的力与内推抵部501推抵枢轴8的方向是不同的。

进一步，收到扭簧4的抵顶，在加上内推抵部501和外推抵部504的有高度差，以及连接部中的水平部502和斜坡部50对力传递方向的改变，该轴向的力，最终会分解出一部分成为径向力，从而弹性碗环5形变，支撑在枢轴8和本体302的内壁之间，随着形变增加了二者之间的摩擦力。

反之，摆臂3的转动方向改变，扭簧4会随着该转动使直径变大，长度变短，此时作用在弹性碗环5的内推抵部501上的力变小，弹性碗环5的形变量变小，枢轴8和本体302之间的摩擦力减小。

摆臂3的转动量，影响了扭簧4的转动量，从而影响了扭簧4的直径和长度，该直径和长度对摆臂3转动的摩擦力有影响。

通过上述，摩擦力可以根据摆臂3转动的方向改变方向，根据摆臂3转动的距离改变力的大小。

优选的，底座9上形成有第一限位结构902，所述弹性碗环5上形成有第二限位结构506，所述第一限位结构902和所述第二限位结构506匹配。从而保证弹性碗环5相对底座9至少不会转动，避免摆臂3转动时带动弹性碗环5转动。进一步，该第二限位结构506为缺口槽，该缺口槽能够保证弹性碗环5收到挤压变形时，有足够的变形空间。

参见图4，在所述本体302的所述中空部内，形成第一卡口305，与所述第一固定部401卡接固定；在所述弹性碗环5上还形成有第二卡口505，与所述第二固定部402卡接固定。

扭簧4通过弹性碗环5实现相对底座9固定。

所述外推抵部504和所述本体302的内壁之间设置有摆臂摩擦环7；所述摆臂摩擦环7具有通槽703，所述通槽703在轴向贯通所述摆臂摩擦环7外壁。所述摆臂摩擦环7还具有第三限位结构704，所述底座9上形成有第一限位结构902，所述第一限位结构902和所述第三限位结构704匹配。

显然，第一限位结构902可以同时固定弹性碗环5和摆臂摩擦环7。优选的第一限位结构902为凸起结构，第二限位结构506和第三限位结构704均为凹槽。

优选的，底座9具有外环凸起903和内环凸起901，所述外环凸起903和所述内环凸起901之间通过环面904连接，所述环面904上具有供枢轴8通过通孔，以及所述第一限位结构902形成在所述环面904上。

所述枢轴8具有墩部801，所述墩部801与所述内环凸起901过盈配合；所述本体302的外壁与所述内环凸起901内壁贴合。

下面说明一完整的实施例，及该实施例的使用方式。

皮带轮1类似为筒形壁结构，从而必然会具有容置空间，在筒体内壁靠近一端端面处设置有环形凸起101，环形凸起101的厚度(沿轴向方向的高度)小于带轮轴向的高度。

环形凸起101的内壁面102与轴承2的外径相配合，在轴向和周向不能产生相对运动。轴承2的内壁面201与摆臂3的凸台301装配，301横断面(垂直于轴线的断面)为圆面形。皮带轮1、轴承2和凸台301的几何轴线为虚线a1。

在301上具有通孔，该通孔在图3中以标号304示出，该通孔即贯通摆臂3的通孔，供枢轴8穿过用，该通孔几何轴线为虚线a2，当然，该虚线a2也是本体302的轴线，同时也是枢轴8的轴线。为了方便说明，下面将表示轴线的虚线a1和虚线a2，直接称为a1、a2。

a1和a2不重合。摆臂3的下部远离环形凸起101区域存在两个同心的圆筒结构，即本体302和内凸起303，他们的轴线均为a2。本体302类似套在内凸起303外的圆筒。内凸起303类似在本体302内的圆筒。二者之间形成收容腔，用于安装扭簧4等结构。

本体302的轴向长度大于内凸起303的轴向长度。内凸起303的内壁面直径与301上圆孔的直径相等。枢轴8的上端穿过摆臂3上的内凸起303筒体内壁面将摆臂轴向和径向固定，在圆周方向可绕a2旋转。

扭簧4布置于本体302和内凸起303之间的收容腔内，扭簧4的内壁套在枢轴摩擦环6的外壁上。枢轴摩擦环6为圆筒形，下端设计有向轴向方向延伸的环形部601，环形部601上设计有圆孔，圆孔的直径小于枢轴摩擦环6的内壁直径。整个枢轴摩擦环6在圆周方向上未封闭。枢轴摩擦环6的内壁面套在内凸起303的外壁上，盖口601的上部平面支撑内凸起303的端面，环形部601的下部平面落座于枢轴8的台阶面上，即墩部801上。

枢轴8为管型或圆柱形结构，在下端设置有一段外圈直径大于上端外圈直径的墩部801，在结合区域形成台阶面。

墩部801外部布置有弹性碗环5，弹性碗环5有四个区域构成，分别为内推抵部501、水平部502、斜坡部503和外推抵部504。内推抵部501和外推抵部504分别可以具有垂直部分，该垂直的分与枢轴8外壁面平行。弹性碗环5的整体结构似倒扣的碗型。弹性碗环5的下端放置于底座1上，推抵部504与摆臂摩擦环7的内径配合。摆臂摩擦环7的外壁面与摆臂3上的本体302内壁面配合。

参考附图3和附图4，扭簧4的上下端有折拐部，分别为上固定部401和下固定部402。摆臂3的收容腔上部有与上固定部401配合的第一卡口305，使摆臂3和扭簧4在圆周方向固定。扭簧4的下固定部402与弹性碗环5上的第二卡口505配合，使两者在圆周方向固定。在扭簧4的轴线方向，其上端与摆臂3收容腔的上端接触，下端与弹性碗环5的水平部502相接触，夹持于以上两平面之间，在轴向也相应的固定。

继续参考附图3，弹性碗环5在圆周方向开有第二限位结构506，本实施例中为具有一定宽度的缺口槽，缺口槽在圆周方向分布有若干个，缺口槽在直径方向延伸到斜坡部503的中部区域。

摆臂摩擦环7为圆筒形，在轴向设置有通槽703，其为具有一定宽度的缺口，摆臂摩擦环7在圆周方向未闭合，即贯通轴向方向；在摆臂摩擦环7的下端面，远离皮带轮1一侧的断面设置有第三限位结构704，其也为一缺口槽，第三限位结构704与通槽703在圆周方向不重合，第三限位结构704在摆臂摩擦环7中心线上的深度小于摆臂摩擦环7的轴向高度。

参考附图2和附图3，底座9的大致结构为圆筒体，具有外环凸起903、内环凸起901，以及连接外环凸起903和内环凸起901的环面904。在环面904的中心设置圆孔，内环凸起901即从该圆孔的壁面形成，例如环面904圆孔部分向皮带轮1侧翻卷，形成圆柱形的翻边，从而形成内环凸起901，与外环凸起903的中心轴线重合。

在环面904与翻边同侧靠近筒体内壁面处设置第一限位结构902，其可以为凸起结构，第一限位结构902用于匹配摆臂摩擦环7的第三限位结构704。

在张紧器组装时，底座9套置在墩部801外侧远离皮带轮1的一端上，内环凸起901的内孔径小于墩部801的外径，将墩部801压入内环凸起901，形成过盈配合，不能相对旋转。

摆臂3的本体302的底端与外环凸起903靠近皮带轮1一侧的面相对齐或者存在略微的间隙，或者本体302的外壁面与外环凸起903的内壁面贴合，当摆臂3在绕着轴a2旋转时，本体302和外环凸起903之间能够产生一定的摩擦力。

使用时，在初始位置摆臂3沿着扭簧4旋紧的方向绕着轴a2被旋转一定的角度，形成初始的预紧扭矩。该预紧扭矩和作用于摆臂3上的皮带轮1施加的力矩向平衡，使摆臂3处于静止状态。当发动机工作后，皮带系统中的张力开始波动，当皮带张力增大后，皮带轮1作用于摆臂3上的力(以下简称为皮带力)矩增大，摆臂3向旋紧扭簧4的方向绕a2转动。扭簧4被进一步旋紧，由于其工作特性，其直径变小，长度增加。布置于扭簧4内侧的枢轴摩擦环6承受径向压力而变形，其内壁面的摩擦面压紧摆臂3的内凸起303的外壁面。摆臂3相对于枢轴摩擦环6存在旋转速度，在摩擦面上形成滑动摩擦，由于径向压力的增大，滑动摩擦力也增大，阻尼效应加强。同时，由于扭簧4的长度增加，在轴线a2方向压缩弹性碗环5，弹性碗环5受力后斜坡部503发生弹性变形，在垂直于a2轴的方向扩张，推动摆臂摩擦环7在径向变形，外壁面压紧摆臂3的本体302，摩擦副上的法向载荷增大，摩擦力增大，阻尼效应进一步加强。

通过在皮带力增大后阻尼效应的加强，抑制了摆臂3的摆动，降低了工作摆角。

当皮带张力减小后，作用于摆臂3上的皮带力矩减小，摆臂3向旋松扭簧4的方向绕a2转动。扭簧4载荷部分释放，直径变大，长度减小。布置于扭簧4内侧的枢轴摩擦环6恢复，摩擦副间的法向载荷减小，阻尼效应减弱。同时，由于扭簧4的长度减小，在轴线a2方向的压力减小，弹性碗环5回弹，在垂直于a2轴的直径收缩，摆臂摩擦环7在径向内收，外壁面压迫摆臂3的本体302的载荷部分释放，摩擦力减小，阻尼效应进一步减弱。在皮带力减小后通过降低阻尼效应能够加快回弹，提升张紧器的响应。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。