用于配气机构的弹性复位装置以及发动机的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种用于配气机构的弹性复位装置以及发动机。

背景技术：

随着可变气门升程技术的不断成熟与发展，可变气门升程的调节结构也越来越多样化，但众多调节结构中，复位弹簧有着极其重要的作用，现有可变气门升程调节机构中的复位弹簧，在弯折加工成型后，弹簧材料为圆柱簧丝，固定力臂直接采用螺栓直接紧固或增加铁片辅助压紧，安全系数较差，又增加了零部件数量，并且因弹簧初始位置已有力矩要求，所以需要借助装配工装辅助进行装配，装配难度较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于配气机构的弹性复位装置，以降低弹性复位装置在配气机构上的装配难度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于配气机构的弹性复位装置包括：弹簧，所述弹簧包括固定段、间隔设置的两个卷绕段和间隔设置的两个受力段，所述固定段连接两个所述卷绕段，每个所述卷绕段连接一个所述受力段，其中所述受力段包括：顺次相连的多段，所述多段中的其中一段与所述卷绕段相连，且所述多段中的另外一段弹性抵压所述配气机构的中间摆臂以适于向所述中间摆臂施加复位弹力。

所述受力段包括：第一段、第二段和第三段，所述第一段与所述卷绕段相连，两个所述第三段位于两个所述第一段的相对内侧，所述第三段弹性抵压所述配气机构的中间摆臂以适于向所述中间摆臂施加复位弹力。

根据本实用新型的一些实施例，所述受力段相对垂直于所述卷绕段的中心轴线的竖面倾斜设置。

进一步地，两个所述第一段之间的距离从上向下呈递增趋势。

具体地，所述第一段与所述竖面的夹角为5°-15°。

进一步地，所述第一段与所述竖面的夹角为5°-10°。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二段和所述第三段通过折弯形成。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定段为“U”形。

根据本实用新型的一些实施例，所述弹性复位装置还包括：用于将所述弹簧固定在所述缸盖或者固定在缸盖上的支承座上的弹簧压块。

可选地，所述弹簧压块的底部形成有弹簧限位槽，所述弹簧限位槽向下敞开。

进一步地，所述弹簧压块一体集成在所述配气机构的用于固定中间摆臂轴的固定支架上。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于配气机构的弹性复位装置具有以下优势：

根据本实用新型所述的用于配气机构的弹性复位装置，其零部件数量较少，有利于增强弹簧复位功能的安全系数，同时，在弹簧的弹力作用下，使各零部件运动过程中紧密贴合，有效解决了零部件运动过程中脱离问题，此外，还有利于降低弹簧的安装难度。

本实用新型的另一个目的在于提出一种发动机，所述发动机包括配气机构，所述配气机构包括上述的用于配气机构的弹性复位装置。

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是配气机构的整体示意图；

图2是气门升程的调节原理示意图；

图3是弹簧的主视图；

图4是弹簧的侧视图；

图5是弹簧、弹簧压块、中间摆臂的装配示意图；

图6是弹簧压块的立体图；

图7是弹簧压块的侧视图。

附图标记说明：

配气机构1000、凸轮轴101、凸轮102、气门103、气门摇臂104、气门滚子105、中间摆臂106、支承座107、固定支架108、弹性复位装置109、升程调节轴110、驱动电机111、滚子组件112、升程调节偏心轮113、中间摆臂轴114、中间摆臂滚子115；

弹簧301、固定段302、卷绕段303、受力段304、第一段3041、第二段3042、第三段3043、弹簧压块305、弹簧限位槽306、紧固件过孔307、第二弹簧限位槽206。

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。

下面参照附图1-附图2对配气机构1000进行详细描述。

配气机构可以包括气门103、中间摆臂106、气门升程调节机构(升程调节轴110、升程调节偏心轮113和驱动电机111)、凸轮轴101等。该配气机构1000可以用于控制进气门的打开和关闭。

参照图1所示，气门103的顶部设置有气门摇臂104，气门摇臂104上可转动地设置有气门滚子105。气门103可沿着气门中心线上下运动以打开或关闭气缸盖上的进气口。中间摆臂106设置在气门103与凸轮轴101之间，中间摆臂106的底部具有驱动型面，驱动型面与气门滚子105贴合。

中间摆臂106的中部具有中间摆臂滚子115，且中间摆臂106的顶部穿设有中间摆臂轴114，中间摆臂轴114固定在固定支架108中，中间摆臂轴114与固定支架108可以过盈配合，或者相对固定支架108前后调节(垂直于凸轮轴101的方向)。

结合图2所示，凸轮轴101上具有凸轮102，凸轮102、升程调节偏心轮113和中间摆臂滚子115三者共用定位滚子组件112。

支承座107固定在缸盖上，固定支架108固定在支承座107上，且固定支架108还用于固定弹性复位装置109，弹性复位装置109用于向中间摆臂106提供弹性复位力，以使得凸轮102、升程调节偏心轮113和中间摆臂滚子115三者一直贴合接触。

气门升程调节机构包括升程调节轴110、升程调节偏心轮113和驱动电机111，气门升程调节机构用于调节中间摆臂106的底部驱动型面与气门滚子105的接触位置。

在配气机构1000工作时，凸轮102随凸轮轴101旋转，凸轮102周期性地驱动中间摆臂106绕着中间摆臂轴114摆动，中间摆臂106底部的驱动型面驱动气门滚子105，使得气门103沿气门中心线向下运动，从而打开气缸盖上的进气口，实现进气。其中，气门103可通过气门弹簧进行复位，中间摆臂106可通过弹性复位装置109进行复位。

在需要调整气门升程变化时，驱动电机111带动升程调节轴110顺时针或者逆时针转动，由此升程调节轴110带动升程调节偏心轮113转动，由于升程调节偏心轮113相对升程调节轴110偏心，因此升程调节偏心轮113通过滚子组件112驱动中间摆臂106绕着中间摆臂轴114的轴线小角度摆动，从而改变中间摆臂106的驱动型面与气门滚子105的接触位置，进而连续可变地调节气门升程量。

下面将参考图1-图7并结合实施例来详细说明本实用新型的用于配气机构的弹性复位装置109。

参照图3-图5所示，根据本实用新型实施例的用于配气机构的弹性复位装置109可以包括弹簧301。进一步地，弹簧301可以包括固定段302、间隔设置的两个卷绕段303和间隔设置的两个受力段304，固定段302连接两个卷绕段303，每个卷绕段303连接一个受力段304。

其中，受力段304可以包括顺次相连的多段，多段中的其中一段与卷绕段303相连，且所述多段中的另外一段弹性抵压配气机构1000的中间摆臂106以适于向中间摆臂106施加复位弹力。

具体而言，受力段304可以包括第一段3041、第二段3042和第三段3043，第一段3041与卷绕段303相连，两个第三段3043位于两个第一段3041的相对内侧，第三段3043适于弹性抵压配气机构1000的中间摆臂106，以适于向中间摆臂106施加复位弹力。

具体地，两个第三段3043适于放置在中间摆臂106下端的第二弹簧限位槽206内，由此有利于降低弹簧301的安装难度。第三段3043的受力方向如图5中的A方向所示，第三段3043的回弹方向如图5中的B方向所示。

具体来讲，滚子组件112推动中间摆臂106进行周期摆动，当中间摆臂106摆动至最大位置而导致自身无法复位时，弹簧301的第三段3043可向中间摆臂106提供弹性复位力，从而使得中间摆臂滚子115与滚子组件112一直贴合，由此防止中间摆臂106飞脱。凸轮102在高速运转时，弹簧301必须提供足够大的扭转力矩以保证中间摆臂滚子115与滚子组件112之间无脱离现象，从而保证气门103的正常开启与关闭，无飞脱、反跳等异常现象发生。

进一步地，当第三段3043受力时，卷绕段303远离配气机构1000的其余运动零部件(如凸轮102)，由此可以避免产生干涉。

根据本实用新型实施例的用于配气机构的弹性复位装置109，其零部件数量较少，有利于增强弹簧301复位功能的安全系数，同时，在弹簧301的弹力作用下，使各零部件运动过程中紧密贴合，有效解决了零部件运动过程中脱离问题，此外，还有利于降低弹簧301的安装难度。

在本实用新型的一些实施例中，受力段304相对垂直于卷绕段303的中心轴线的竖面倾斜设置。

进一步地，两个第一段3041之间的距离从上向下呈递增趋势。

具体地，第一段3041与竖面的夹角为5°-15°。进一步地，第一段3041与竖面的夹角为5°-10°。由此可以避免弹簧301的第一段3041、第二段3042与其它运动零部件之间产生干涉，有利于提升配气机构1000的运动安全性能。

第二段3042和第三段3043通过折弯形成，使得弹簧301与中间摆臂106之间的受力接触更加合理。

可选地，固定段302为“U”形，有利于减少弹簧301运动过程中的抖动变形。

如图5-图7所示，弹性复位装置109还可以包括弹簧压块305，弹簧压块305用于将弹簧301的固定段302固定在缸盖或者固定在缸盖上的支承座107上。

可选地，弹簧压块305的底部形成有弹簧限位槽306，弹簧限位槽306向下敞开，固定段302水平地定位在弹簧限位槽306内，固定段302的上端可以与弹簧限位槽306的顶壁贴合，固定段302的下端与缸盖或支承座107贴合，由此限制了弹簧301在高度方向上的移动，如图5-图7所示，同时减少了固定弹簧301所需的零部件数量，有利于降低弹簧301的安装难度。

两个卷绕段303分别设置在弹簧压块305的两侧，由此限制弹簧301在水平方向内的移动，有利于进一步降低弹簧301的安装难度，确保弹簧301在安装后便处于工作状态。进一步地，两个卷绕段303均位于弹簧压块305的上方，如图2、图5所示。

在安装弹簧301时，先将弹簧301的固定段302卡接在弹簧压块305底部的弹簧限位槽306内，再将两个受力段304的第三段3043限位在中间摆臂106的第二弹簧限位槽206内，最后将弹性复位装置109(即弹簧301和弹簧压块305)固定在缸盖或支承座107上。

进一步地，弹簧压块305一体集成在配气机构1000的用于固定中间摆臂轴114的固定支架108上。具体地，弹簧压块305内形成有紧固件过孔307，如图6所示，紧固件过孔307上下贯穿弹簧压块305的上表面和下表面。使用紧固螺钉穿设紧固件过孔307，可将弹簧压块305固定在缸盖或支承座107上。此时，又因为弹簧301的固定段302水平地定位在弹簧压块305的弹簧限位槽306内，由此可将固定段302固定在缸盖或支承座107上。

在安装弹性复位装置109时，弹簧301两个受力段304的第三段3043放置于中间摆臂106下端的第二弹簧限位槽206内，拧紧紧固件过孔307内的紧固螺钉，以使弹簧301处于工作状态。此过程保证弹簧301的第三段3043始终处于中间摆臂106的第二弹簧限位槽206内，此后，随着凸轮102的转动，弹簧301受到的力随之发生变化。

根据本实用新型另一方面实施例的发动机，包括上述的配气机构1000，进一步地，配气机构1000包括上述实施例的用于配气机构的弹性复位装置109。

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。