一种发动机及其无极可变气门装置的制作方法

本发明涉及一种发动机及其无极可变气门装置。

背景技术：

在发动机领域，气门装置一个非常重要的组成部分，目前较为先进的可变气门技术一般都掌握在国外发动机厂商的手中，比如日本丰田公司的气门装置技术主要一下三种形式：1、如在日本特开2009-052419的专利文献中公开的一种气门装置，该气门装置凸轮和气门之间设有摆动臂，通过调整机构调整摆动臂的摆动范围而使气门的升程量得到调整，这种调整虽然实现了连续可调，但是气门的升程曲线还是随着凸轮的形状轮廓；2、如日本特表2010-520395的专利文献所公开的一种气门装置，该气门装置的凸轮推杆上具有多个凸轮，凸轮推杆能够沿着凸轮轴轴向滑动，从而使得不同位置处的凸轮与气门进行配合，这种调整方式实现的是有级调整；3、授权公告号为cn107035454b的中国专利文献中所公开的气门装置，该气门装置的凸轮和气门之间设有可变升程机构，可变升程结构包括摇臂轴、输入臂和输出臂，输入臂和输出臂都是通过螺旋花键与摇臂轴连接，通过控制轴的周向移动使得输入臂和输出臂周向角度的变化，从而气门升程的调整，同时，凸轮轴上的凸轮设有两个，通过换挡结构实现两个凸轮之间的切换。这种凸轮结构实际上是有级调整和无极调整的组合，这样就能够实现两种调节方式。

上述第1种和第2种的结构中，都是在凸轮和气门摇臂之间设置传动机构，这样会增加结构的复杂性，影响气门装置的结构稳定性。

技术实现要素：

本发明提供一种无极可变气门装置，以解决现有的无极可变气门装置因需要在凸轮和气门摇臂增加传动结构影响气门装置的结构稳定性的问题。

本发明的无极可变气门装置采用如下技术方案：

无极可变气门装置，包括设置在发动机本体上的气门和具有凸轮的凸轮轴，所述凸轮轴与所述气门之间设有铰接设置在所述发动机本体上的气门摇臂，所述气门摇臂上转动装配有与所述凸轮轴上的凸轮转动顶压配合的传动轮，所述传动轮与所述凸轮中至少一个上设有锥形外周面结构，所述气门摇臂沿所述锥形外周面的轴线方向导向移动装配在所述发动机本体上，且所述气门摇臂的铰接轴上连接有用于驱动其沿着所述锥形外周面结构的轴线方向导向移动的驱动机构。

所述传动轮与所述凸轮的上均设有锥形外周面结构，并且两个锥形外周面结构相互配合。

所述凸轮轴上于所述锥形外周面结构的小端侧设有环台，所述环台的高度大于或者等于所述凸轮的外轮廓最低位置处的高度，所述传动轮上设有用于与所述环台转动顶压配合的圆柱段。

所述驱动机构包括驱动电机以及设置在所述驱动电机与所述铰接轴之间的螺母丝杠传动机构。

所述气门摇臂包括用于与所述气门顶压配合的顶压部以及两个相对间隔设置在所述顶压部上的支撑部，所述传动轮的两端对应转动设置在相应的支撑部上。

本发明的发动机采用如下技术方案：

发动机，包括发动机本体以及设置在所述发动机本体上的无极可变气门装置，所述无极可变气门装置包括设置在发动机本体上的气门和具有凸轮的凸轮轴，所述凸轮轴与所述气门之间设有铰接设置在所述发动机本体上的气门摇臂，所述气门摇臂上转动装配有与所述凸轮轴上的凸轮转动顶压配合的传动轮，所述传动轮与所述凸轮中至少一个上设有锥形外周面结构，所述气门摇臂沿所述锥形外周面的轴线方向导向移动装配在所述发动机本体上，且所述气门摇臂的铰接轴上连接有用于驱动其沿着所述锥形外周面结构的轴线方向导向移动的驱动机构。

所述传动轮与所述凸轮的上均设有锥形外周面结构，并且两个锥形外周面结构相互配合。

所述凸轮轴上于所述锥形外周面结构的小端侧设有环台，所述环台的高度大于或者等于所述凸轮的外轮廓最低位置处的高度，所述传动轮上设有用于与所述环台转动顶压配合的圆柱段。

所述驱动机构包括驱动电机以及设置在所述驱动电机与所述铰接轴之间的螺母丝杠传动机构。

所述气门摇臂包括用于与所述气门顶压配合的顶压部以及两个相对间隔设置在所述顶压部上的支撑部，所述传动轮的两端对应转动设置在相应的支撑部上。

本发明的有益效果是：本发明的发动机在工作过程中，需要调整气门升程时，驱动机构通过铰接轴带动气门摇臂在发动机本体上导向移动，在移动过程中，传动轮或者凸轮上的锥形外周面结构的不同位置参与顶压配合，使得气门的升程得到调整，这种结构无需在凸轮和气门摇臂之间另外设置复杂的传动结构，解决了因此造成的结构稳定性差的问题，同时，由于采用传动轮作为中间传动，减小了传动时的摩擦力，降低因此造成的零部件损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的发动机的实施例中的无极可变气门装置的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的右视图；

图4为图1中的气门摇臂的结构示意图；

图5为图1中的传动轮的结构示意图；

图6为图1中的凸轮轴的结构示意图；

图7为图6的主视图；

图8为图7右视图；

图9为图7的俯视图；

图中：1、气门；2、气门摇臂；3、传动轮；4、凸轮轴；5、驱动电机；6、驱动螺母；21、铰接轴；41、凸轮；42、环台；31、锥形外周面；23、顶压部；24、支撑部；32、圆柱段；33、转动轴；411、最高位置处；412、最低位置处。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的发动机的实施例，如图1至图9所示，发动机，包括发动机本体以及设置在发动机本体上的无极可变气门装置，无极可变气门装置包括设置在发动机本体上的气门1和具有凸轮41的凸轮轴4，凸轮轴4与气门1之间设有铰接设置在发动机本体上的气门摇臂2，气门摇臂2上转动装配有与凸轮轴4上的凸轮41转动顶压配合的传动轮3，传动轮3与凸轮41中至少一个上设有锥形外周面31结构，气门摇臂2沿锥形外周面31的轴线方向导向移动装配在发动机本体上，且气门摇臂2的铰接轴21上连接有用于驱动其沿着锥形外周面31结构的轴线方向导向移动的驱动机构。

在本实施例中，传动轮3与凸轮41的上均设有锥形外周面31结构，并且两个锥形外周面结构相互配合，这样的话增大了凸轮41和传动轮3之间的接触面积，降低了接触压力，减少传动过程中的磨损。

在本实施例中，凸轮轴4上于锥形外周面结构的小端侧设有环台42，环台42的高度大于或者等于凸轮的外轮廓最低位置处的高度，传动轮3上设有用于与环台42转动顶压配合的圆柱段32，在运行过程中，当凸轮的最低轮廓转动到与传动轮3配合位置处时，环台42与传动轮3的圆柱段32顶压配合，由于环台42的尺寸较大，保证了气门关闭状态时的位置，起到校正轮的作用。

为使结构简单，提高结构稳定性，在本实施例中，驱动机构包括驱动电机5以及设置在驱动电机5与铰接轴21之间的螺母丝杠传动机构，具体地，在铰接轴21的外端设置有传动螺纹，在驱动电机5的动力输出轴上设有驱动螺母6，两者螺纹配合。

气门摇臂2包括用于与气门顶压配合的顶压部23以及两个相对间隔设置在顶压部23上的支撑部24，传动轮3的两端的转动轴33对应转动设置在相应的支撑部24上，这种结构结构简单，提高调整时的结构稳定性。

本发明的发动机在工作过程中，需要调整气门升程时，驱动机构通过铰接轴带动气门摇臂在发动机本体上导向移动，在移动过程中，传动轮或者凸轮上的锥形外周面结构的不同位置参与顶压配合，使得气门的升程得到调整，这种结构无需在凸轮和气门摇臂之间另外设置复杂的传动结构，解决了因此造成的结构稳定性差的问题，同时，由于采用传动轮作为中间传动，减小了传动时的摩擦力，降低因此造成的零部件损耗。

在本发明的其他实施例中，还可以只在凸轮或者传动轮中的一个上设置锥形面结构；还可以不设置环台，此时需要保证凸轮的最低位置处的结构尺寸；还可以采用齿轮齿条结构来作为驱动电机和铰接轴之间的传动结构。

本发明的无极可变气门装置的实施例，所述无极可变气门装置与上述发动机的实施例中的无极可变气门装置的结构相同，不再赘述。

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