内燃机进排气阀驱动装置的制造方法
内燃机进排气阀驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮；第一传递件；第二传递组件，所述第二传递组件包括支承轴和滚轮；相位调节件，所述相位调节件上设有导向槽以及支承部分，所述相位调节件可绕所述凸起的转动中心转动；所述第二传递组件的支承轴可移动地设置于所述相位调节件的导向槽中，所述滚轮分别抵靠在第一传递件和凸轮上。
【背景技术】
[0002]日本专利申请特开平5-231116中公开了一种可单独调节一个气门的相位的可变气门正时机构。该机构中设有一个导向架，导向架的一端由驱动机构驱动，另一端可转动地连接在凸轮轴上，该导向架上设有导向槽；在凸轮与气门摇臂之间设有将凸轮的运动传递给摇臂的运动传递构件，该运动传递构件安装在上述导向槽中，运动传递构件与凸轮的接触点、运动传递构件与摇臂的接触点以及凸轮的转动中心这三个点位于同一直线上。由驱动机构驱动导向架绕凸轮轴转动，导向架即带动导向槽中的运动传递构件围绕凸轮轴的轴心转动，由此来设定气门的开启和关闭相位，即调节气门正时。在凸轮的运转过程中，运动传递构件沿着上述导向槽往复移动，将凸轮的运动传递给摇臂。
[0003]根据特开平5-231116的可变气门正时机构，在对气门的相位进行调节时气门升程也会随之改变(参见特开平5-231116图8 (a)和(b))。然而气门升程的变化必然会对内燃机的性能产生影响，因此，在实际应用中，希望在改变气门正时尽可能减少气门升程的改变，或者能够维持气门升程不变。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种内燃机进排气阀驱动装置，该装置在对气门的相位进行调整时给气门最大升程带来的影响较小，或者能够维持气门的最大升程不变。
[0005]为实现上述发明目的，根据本发明提供一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮；第一传递件；第二传递组件，所述第二传递组件包括支承轴和滚轮；相位调节件，所述相位调节件上设有导向槽以及支承部分，所述相位调节件可绕所述支承部分的转动中心转动；所述第二传递组件的支承轴可移动地设置于所述相位调节件的导向槽中，所述滚轮分别抵靠在第一传递件和凸轮上；其中，所述第一传递件具有一个工作面，该工作面为以所述凸轮的转动中心为圆心的圆弧面；并且凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离大于或等于凸轮最大半径与滚轮的半径之和。即:
R4 彡 R 2+ R 31 其中:
R4:凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离；
民:凸轮最大半径；
R31:滚轮的半径。
[0006]在根据本发明的装置中，当凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离大于凸轮最大半径与滚轮的半径之和时，与现有技术相比相位调节前后的气门最大升程的变化很小，且这个距离越接近凸轮最大半径与滚轮的半径之和，相位调节前后的气门最大升程的变化越小；当凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离等于凸轮最大半径与滚轮的半径之和时，相位调节前后的气门的最大升程是相同的、不变的。
[0007]具体而言，根据本发明，将相位调节件的转动中心设置在远离凸轮轴的转动中心的位置上，而且凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离大于凸轮最大半径与滚轮的半径之和，当第二传递组件在凸轮的驱动下运动时，第二传递组件逐渐向调节元件的转动中心靠近。因此，在相位调节的范围内，第二传递组件被凸轮推动而沿导向槽移动到最高位置的落点集合为一段圆弧，该圆弧的长度小于现有技术中对应的落点集合的圆弧的长度，第二传递组件被凸轮推动而沿导向槽移动到最高位置的落点集合的圆弧长度，与最终用于驱动内燃机进排气阀开启和关闭的第一传递件所形成的杠杆比的变化成正比。由于这个杠杆比的变化又与气门的最大升程成正比，所以不难理解，在根据本发明的装置中，杠杆比变化范围相对较小。也就是说，在进行相同程度的相位调节时，本发明装置的气门的最大升程变化要比现有技术的小。
[0008]根据本发明，如果凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离等于凸轮最大半径与滚轮的半径之和，在相位调节的范围内，第二传递组件的滚轮的转动中心被凸轮推动而沿导向槽移动到最高位置的落点集合就变为一个点，并且这个点距凸轮的转动中心的距离等于凸轮最大半径与滚轮半径之和。此时，无论将开启相位调节到可调范围内的任何位置，在凸轮的推动下第二传递组件的滚轮的转动中心最终都会位移至与相位调节件的转动中心重合，最终杠杆比都是相同的。其结果是，在任意开启相位时的气门的最大升程都相同，到达最大升程的相位也是相同的。
[0009]根据本发明，所述第一传递件为一个细长体，其中部设有支承孔，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件的所述滚轮接触的工作面，所述工作面为以所述凸轮的转动中心为圆心的圆弧面，其另一端设有驱动面。
[0010]根据本发明，所述第一传递件为一个细长体，其一端设有支撑轴部分，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件的所述滚轮接触的工作面，所述工作面为以所述凸轮的转动中心为圆心的圆弧面，其另一端设有驱动面。
[0011]根据本发明，所述第一传递件为一个中空圆柱体，所述中空圆柱体的中部设有隔板，从而形成封闭的圆柱形空腔，中空圆柱体的隔板的另一侧上设有用于支承所述第二传递组件的所述滚轮的工作面。
[0012]根据本发明，所述导向槽的中心线过所述相位调节件的转动轴的转动中心。
[0013]根据本发明，所述相位调节件的一端设有齿轮部分，另一端上设有所述导向槽，所述导向槽沿着所述相位调节件的长度方向延伸。
[0014]根据本发明，所述相位调节件为一个倒置的U型体，U型体的底部设有所述的齿轮部分，而U型体的两个侧壁上分别设有所述导向槽。
[0015]根据本发明，所述导向槽具有槽底，U型体的两个侧壁与所述导向槽槽底相对的侧面上设有支承部分，所述支承部分的中心线与相位调节件的转动中心重合。
[0016]根据本发明，所述的支承部分是圆柱形的凸起、盲孔或通孔。
【附图说明】
[0017]图1是示意性表示根据本发明的第一种实施方式的立体图；
图2是图1所示装置A-A向的局部剖视图；
图3a是根据本发明的第一实施方式中相位调节件的立体图；
图3b是根据本发明的第一实施方式中相位调节件的主视图；
图3c沿附图3b中B-B线的剖视图；
图4a是根据本发明的第二实施方式的示意性立体图；
图4b是图4a的局部剖视图；
图5a是根据本发明的第三实施方式的示意性立体图；
图5b是图5a的主视图；
图5c是图5b中沿C-C线的局部剖视图；
图6a和图6b示意性表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于中置位置的状态，其中，图6a表不内燃机进排气阀即将开启的状态，图6b表不内燃机的气门达到升程最大的状态；
图7a和图7b示意性表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于提前位置的状态，其中，图7a表不内燃机进排气阀即将开启的状态，图7b表不内燃机的气门达到升程最大的状态；
图8a和图Sb示意性表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于滞后位置的状态，其中，图8a表不内燃机进排气阀即将开启的状态，图8b表不内燃机的气门达到升程最大的状态；
图9示意性表示根据本发明的第一实施方式处于中置位置、提前位置和滞后位置时气门升程与曲轴转角的关系；
图1Oa是现有技术驱动装置中各个零部件之间的尺寸和位置关系；
图1Ob是根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置中各个零部件之间的尺寸和位置关系;
图1Oc是将现有技术中各个零部件之间的尺寸和位置关系与根据本发明的各个零部件之间的尺寸和位置关系表示在一幅图中，以便于比较；
图1la和图1lb表示根据本发明的装置的一种特殊实施方式，其中，图1la是立体图，图1lb是图1la的局部剖视图；
图12是图1la和图1lb所示特殊实施方式的气门升程与曲轴转角的关系曲线。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面针对本发明【具体实施方式】的描述所涉及的水平、垂直、上、下、左、右均以附图，尤其是附图1中所示意性表示的【具体实施方式】而言。即，图1中的水平方向为描述中的水平方向，图1中的垂直方向为描述中的垂直方向，图1中向上的方向为描述中的上，图1中向下的方向为描述中的下。描述中的水平、垂直、上、下、左、右仅为方便理解清楚理解本发明的【具体实施方式】。
[0020]图1是示意性表示根据本发明的第一种实施方式的立体图。其中，简单表示了一个内燃机的气门6，该气门6并非本发明装置的一部分，而是由本发明装置驱动的负载。在本发明的相关附图中也涉及到该气门6，目的在于进一步清楚地表示根据本发明的装置如何输出驱动以及该驱动如何作用于负载。
[0021]图2是根据本发明的装置的局部剖视图，其中清楚地表示了根据本发明的一个实施方式所包含的组成部分以及其中各个组成部分之间的位置关系以及相互配合的运动关系O
[0022]如图2所示，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置包括一个由图中未示出的外部驱动机构驱动的凸轮I。凸轮I具有基圆部分10和从基圆部分10突出的凸起部分12。凸起部分12上距离凸轮I转动中心？1最远的点与凸轮I转动中心P i之间的连线为凸轮I的最大半径R2。凸轮I上还设有用于安装凸轮轴11的通孔。从图2可以看出，凸轮I上从Q2点沿顺时针方向旋转到Q力的部分是凸轮I的基 圆部分10 ;而从Q力顺时针方向旋转到Q2A的部分为凸轮I的凸起部分12。其中，Q ^点是凸轮I上凸起部分12的最大半径R2所在位置。凸轮I可以固定安装在凸轮轴11上，并可围绕着凸轮轴11的中心P1转动。
[0023]在根据本发明的第一实施方式中，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置还包括第二传递组件3。第二传递组件3由支承轴30和滚轮31组成。如图2所示，滚轮31抵靠在凸轮I上，与其紧密接触并将在凸轮I的驱动下运动。滚轮31在凸轮I的驱动下所做的运动包括两部分，即围绕着支承轴30的转动中心P3的旋转运动，以及直线运动(此部分运动将在下面做进一步详细描述)。在本实施方式中，滚轮31为扁平的盘状，中间具有用于容纳滚轮31的支承轴30的通孔。
[0024]在根据本发明的第一实施方式中，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置还包括第一传递件2。在本实施方式中，如图2所示，第一传递件2是一个细长件，即一根杠杆，或者是通常所称的摇臂。如图2所示，该杠杆以其左端的下侧的工作面20抵靠在滚轮31上，其中部通过通孔21支承在第一传递件轴5上。第一传递件轴5可以围绕其转动中心己转动。第一传递件2的另一端22-—图2中的右端一抵靠在内燃机的气门6的上端上。显然，第一传递件2的另一端22与气门6的接触点到其转动中心匕的距离构成杠杆的一个臂长；而第一传动件2的工作面20与滚轮31的接触点至其转动中心P2的距离构成杠杆的另一个臂长。两个臂长之比，即为本实施方式中的杠杆比。
[0025]在本实施方式中，第一传递件2与滚轮31配合的工作面20是与凸轮I的基圆部分10同心的圆弧面。
[0026]在根据本发明的第一实施方式中，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置还包括相位调节件4。附图3a_c分别以立体图、主视图和剖视图的形式进一步详细表示了相位调节件4的具体结构。下面将结合附图2和附图3a_c对根据本发明的第一实施方式中的相位调节件4做进一步描述。
[0027]如图3a所示，相位调节件4的正面投影基本上呈扇形状。扇形的上部圆弧部分上设有齿轮部分42，用于与图中未示出的驱动部分的相应齿轮或齿轮部分啮合，从而在该外部驱动部分的驱动下绕其转动轴40的转动中心P4转动。当然，该齿轮部分42仅仅是一种【具体实施方式】。其他可以实现驱动相位调节件4的驱动结构均可用于根据本发明的此部分。例如，蜗轮蜗杆结构、齿轮齿条结构、外部的凸轮、偏心轮等其他推拉机构。
[0028]如图3a所示，相位调节件4的侧面呈倒置的U型。显然，这个倒置的U型的底部外侧设置着上述齿轮部分42，而U型的两条腿的内侧设有导向槽41。在本实施方式中，导向槽41具有槽底43 (具体参见附图3c)。在相位调节件4外侧壁上，即在倒置的U型的两条腿的外侧上，设有凸起40。在根据本发明的第一实施方式中，凸起40呈圆柱状。在本实施方式中，设有两个凸起40，两个凸起40沿着图3a中所示的中心线对称地设置在相位调节件4的两侧。两个圆柱形凸起40同心设置，其中心在附图2中表示为P4。当然，圆柱形的凸起是本实施方式中的一种具体结构。任何能够允许相位调节件4沿中心线回转的结构均可运用于本发明装置中的这部分。例如，一对通孔或一对盲孔等等。
[0029]如图2所示，根据本发明的第一实施方式中的第二传递组件3的支承轴30的两端分别位于相位调节件4的导向槽41中，并可沿着导向槽41的侧壁、在侧壁的引导和约束下移动。而滚轮31与第一传递件2的左端一起位于相位调节件4的倒置的U型的两条腿之间。
[0030]如图2所示，在根据本发明的第一实施方式中，凸轮1、第二传递组件3和内燃机的气门6均位于第一传递件2的一侧，即位于其下侧。
[0031]在根据本发明的第一实施方式中，凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P4之间的距离R 4大于或等于凸轮I最大半径R2与滚轮31的半径R31之和。
[0032]上述几何尺寸关系的数学表达式为:
R4 彡 R 2+ R 31
其中:
R4:凸轮I的转动中心P工与相位调节件4的转动中心P 4之间的距离；
R2:凸轮I最大半径；
R31:滚轮31的半径。
[0033]与此同时，在非驱动状态下第一传递件2上的工作面20是一个以凸轮I的转动中心P1为中心的圆弧面。
[0034]在本实施方式中，当凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P42间的距离&等于凸轮I最大半径R2与滚轮31的半径R31之和时，可以实现无论将开启相位调节到可调范围内的任何位置，气门的最大升程始终不变。这是根据本发明的一个特殊的、最佳的实施方式。
[0035]当凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P4之间的距离R 4大于凸轮I最大半径R2与滚轮31的半径R31之和时，与现有技术相比，相位调节前后的气门的最大升程的变化很小，且这个距离越接近凸轮I的最大半径R2与滚轮31的半径R31之和，相位调节前后的气门最大升程的变化越小。根据本发明的装置，在调整相位时，气门最大升程变化很小或不变的原理将在下面结合附图1Ob做进一步详细说明。
[0036]根据本发明的【具体实施方式】，只要能够与凸轮1、第一传递件2和相位调节件4三者同时接触并能够把凸轮I的运动传递给第一传递件2，第二传递组件3可以有各种不同的形式。例如，第二传递组件3至少可以有以下几种形式:
(I)第二传递组件3是一根轴，这根轴的中间部分与凸轮I接触，两端部分分别与升程调节元件4和第一传递件2接触。当然，也可以是轴的两端与凸轮I接触，而中间部分与升程调节件4和第一传递件2接触。
[0037](2)第二传递组件3是一根中间带有凸起部分的轴，其中间的凸起部分与凸轮I抵靠而两端分别与相位调节件4和第一传递件2接触。
[0038](3)第二传递组件3是一根变直径轴，其两端各带一个直径相同的部分，两直径相同的部分分别与升程调节元件4和第一传递件2接触，直径相同的部分之间的轴部分与凸轮I接触。
[0039](4)第二传递组件3是一根变直径轴，其中间带一个凸起部分而两端各带一个直径相同成为一对的端部，中间的凸起部分与凸轮I接触，两端部分别与相位调节件4和第一传递件2接触。
[0040]根据本发明的【具体实施方式】，只要相位调节件4能够在外部驱动机构的驱动下绕自身的转动中心转动，从而使第二传递组件3相对于凸轮I产生圆周方向的位移，且其导向槽41的中心线c过转动中心P4，则相位调节件4的具体形状不限于本说明书所给出的示例的形状。
[0041]在以下的其他实施方式中，在各个零部件的几何尺寸关系上，总是遵从凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P 4之间的距离1?4大于或等于凸轮I最大半径1?2与滚轮31的半径R31之和。与此同时，在根据本发明的装置中，第一传递件2上的工作面20、侧壁工作面24或隔板工作面29是一个以凸轮I的转动中心P1为圆心的圆弧面。由此而带来的优点和有益效果如上所述，不再赘述。
[0042]附图4a_b示出了根据本发明的第二实施方式。在本实施方式中，各组成部分及名称与上述第一实施方式相同，只是其中的第一传递件2的形状有所变化并且各组成部分的位置或连接关系与第一实施方式不同。在此将详细描述根据本发明的第二实施方式中与第一实施方式中不同的部分，相同部分参见上述，不再赘述。
[0043]如图4a_b所示，在根据本发明的第二实施方式中，第一传递件2为一个细长件。这个细长体本身呈长方形，长方形的中部设有开口。在开口的两个相对的侧壁的上部设有用于支承滚轮31的支承轴30的侧壁工作面24。在本实施方式中，侧壁工作面24是以凸轮I的转动中心P1为圆心的圆弧面。该细长的第一传递件2的一端设有用于容纳支承轴23的孔，另一端的下侧设有驱动面25。在本实施方式中，第一传递件2的中部是一个贯通的凹槽，即上述的开口。上述侧壁工作面24是凹槽的两个侧壁的上端面，滚轮31的支承轴30支承在该凹槽侧壁的上端面上。而在本实施方式中，滚轮31本身的一部分(图中的下侧部分)则穿过该贯通的凹槽凸出到第一传递件2之外。
[0044]在本实施方式中，如图4a_b所示，凸轮1、相位调节件4、第二传递组件3均位于第一传递件2的上侧，而内燃机的气门6则位于第一传递件2的下方。这仅仅是根据本发明的装置中组成部分所处的位置不同，各个组成部分的功能以及相互之间的配合运动或驱动关系与第一实施方式相同。
[0045]图5a_c表示了根据本发明的第三种实施方式。与上述第二实施方式类似，第三实施方式与第一实施方式中相同的部分不再赘述，仅对其中的不同部分做进一步的描述。
[0046]在根据本发明的第三实施方式中，第二传递件2的形状不再是细长体状，而是一个中空圆柱体，附图5c中以附图标号26表示该中空圆柱体。参见附图5a和5c，该中空圆柱体26的下部是一个带底27的圆筒，圆筒的内腔在附图5c中以附图标号28表示。而中空圆柱体26的上部，在圆筒的底27的外表面上设有两个从中空圆柱体的底27的外表面向上延伸、相互间隔的支承隔板。支承隔板的上表面上设有隔板工作面29。在本实施方式中，隔板工作面29是以凸轮I的转动中心P1为圆心的圆弧面。如图5a和5c所示，隔板工作面29的上侧是向下凹陷的圆弧状。在根据本发明的第三实施方式中，滚轮31的支承轴30的两端分别支承在第二传递件2，即中空圆柱体上面的支承隔板的隔板工作面29上，并可在隔板工作面29上自由滚动。
[0047]在根据本发明的第三实施方式中，凸轮1、相位调节件4和第二传递组件3与内燃机的气门6相对设置，即分别设置 在第二传递件2的两侧。
[0048]下面参照附图6-8，以根据本发明的第一实施方式的结构为例，详细说明根据本发明的装置的工作原理，其他实施方式的工作原理与之相同，不再赘述。
[0049]图6-图8示意性地表示根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置处于不同相位时的工作状态。其中，图6a和图6b表示相位调节件4处于中置位置的状态，图7a和图7b表示相位调节件4处于提前位置的状态，而图8a和图Sb表示相位调节件4处于滞后位置的状态。
[0050]图6a、7a、8a表不内燃机进排气阀即将开启的状态；图6b、7b、8b表不内燃机的气门达到升程最大的状态。
[0051]在图6a、6b、7a、7b、8a、8b中，Qtl表示凸轮I的凸起部分半径最大点，即外表面的最高点^表示凸轮I的升程起始点，即外表面上开始脱离基圆部分10的点；Q2表示凸轮I的升程结束点，即外表面上开始回归基圆部分10的点T1A是从凸轮轴11的转动中心P1向下延伸的一条直线，在如图所示的实施方式中，直线P1A为内燃机进排气阀的相位基准，Q1A与滚轮31接触时P1A与P1Q1的夹角Θ ^为气门的开启相位。此外，在以下结合上述各图所做的描述中，规定凸轮I按逆时针方向转动，如图中箭头所示。
[0052]1.相位调节件4处于中置位置
在本实施方式中，如图6a、6b所示，导向槽41的中心线c沿凸轮轴11的径向方向延伸，其与凸轮轴11的转动中心P1和相位调节件4的转动中心P 4的连结线P芯重合，此时的相位调节件4所处的位置称为中置位置，气门6的开启相位为θ 00
[0053]在本实施方式中，第二传递组件3的转动中心？3位于相位调节件4的转动中心P 4的下方，角Θ ^的两条边分别为P1A和P1Py凸轮I的一个运动周期可分为三个阶段，第一阶段是凸轮I的基圆部分10与滚轮31接触的阶段；第二阶段是凸轮I的工作曲面Q1Qtl与滚轮31接触的阶段；第三阶段是凸轮I的工作曲面QtlQ2与滚轮31接触的阶段。
[0054]在第一阶段，凸轮I的基圆部分10与第二传递组件3的滚轮31接触。凸轮I的转动，仅仅带动滚轮31绕转动轴30转动，即滚轮31不推动第一传递件2绕第一传递件轴5的转动中心P2摆动，气门6在图中未示的气门弹簧的作用下处于关闭位置。在此期间，第二传递组件3的转动中心P3的位置保持不变。
[0055]当凸轮I转动到图6a所示的位置时，凸轮I的升程起始点Q1开始与滚轮31接触，越过该升程起始点Q1后凸轮I的运动便进入第二阶段。当凸轮I继续沿逆时针方向转动时，凸轮I的工作曲面Q1Qtl在推动滚轮31沿顺时针方向滚动的同时还对滚轮31产生向上的推力。滚轮31开始克服图中未示的气门弹簧的阻力向上移动，转动轴30受到导向槽41的约束而沿壁面410向上移动，从而将凸轮I的运动传递给第一传递件2。第一传递件2开始沿顺时针方向绕第一传递件轴5的转动中心P2摆动，从而驱动位于第一传递件2另一端的气门6向下移动。随着凸轮I的继续转动，第二传递组件3的转动中心P3逐渐远离凸轮轴11的转动中心？1而向相位调节件4的转动中心P4靠近。凸轮I继续沿逆时针方向转动，转动轴30继续沿壁面410向上移动。在图6b所示位置，凸轮I的最大半径点，即所谓桃尖Qtl与滚轮31接触，滚轮31上升到最高点，第一传递件2的摆动幅度达到最大，气门6的开启高度达到最大，即气门6的升程达到最大。之后，凸轮I的运动便开始进入第三阶段。
[0056]在第三阶段，在凸轮I与滚轮31的接触点越过凸轮I的最大半径点Qtl后，随着凸轮I继续沿逆时针方向转动，第一传递件2在图中未示的气门弹簧的作用下转而沿逆时针方向绕第一传递件轴5的转动中心P2摆动，从而使得滚轮31向下移动，进而带动转动轴30开始沿导向槽41的壁面410向下移动。最终，气门6的开启高度开始回落。随着凸轮I的继续转动，第二传递组件3的转动中心P3逐渐远离相位调节件4的转动中心P 4而向凸轮轴11的转动中心P1靠近。当凸轮I转动到升程结束点Q2与滚轮31接触时，滚轮31以及转动轴30的轴心己返回到图6a所示的位置，气门6的升程变为零，内燃机进排气阀被关闭。
[0057]在凸轮I的运动过程中，随着凸轮I与滚轮31的接触位置的改变，转动轴30的转动中心P3与相位调节件4的转动中心P 4之间不停地重复着接近——远离的变动关系。
[0058]图9示意性地表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于中置位置、提前位置和滞后位置时气门的升程与曲轴转角的关系，横轴T表示曲轴转角(单位为。)，纵轴L表示升程(单位为mm)。图中的^表示相位调节件4处于中置位置时的气门6的升程曲线，此时的气门6在曲轴转角为Tqi的时刻开启，在曲轴转角为Tw的时刻升程达到最大，其最大升程为Ltl，在曲轴转角为Tq2的时刻关闭。
[0059]2.相位调节件4处于提前位置
如图7a、7b所示，通过图中未示的驱动装置驱动相位调节件4的齿轮部分42，使相位调节件4从图6a和图6b所示的中置位置沿逆时针方向转过一个角a i，此时导向槽41的中心线c与凸轮I的转动中心P1和相位调节件4的转动中心P 4的连结线P芯之间的夹角为α !O第二传递组件3的转动中心？3位于相位调节件4的转动中心P 4的右下方，凸轮I的转动中心PjP第二传递组件3的转动中心P 3的连结线P J3与凸轮I的转动中心P i和相位调节件4的转动中心P4的连结线P Λ之间的夹角为β !O此时的气门6的开启相位为Θ PΘ != θ ι°也就是说，当相位调节件4沿逆时针方向转过一个角《^时，气门相位提前一个角βρ
[0060]由于在非驱动状态下第一传递件2与滚轮31接触的工作面20是与凸轮I的基圆部分10同心的圆弧面，所以基圆部分10与工作面20之间所形成的通道的宽度等于滚轮31的直径(R31X2)。这样，即使相位调节件4在进行相位调节时带动滚轮31转过一个角a i，这个动作也不会使第一传递件2产生任何运动，因此不会使气门产生动作。
[0061]与相位调节件4处于中置位置的情况相同，凸轮I的一个运动周期可分为三个阶段，第一阶段是凸轮I的基圆部分10与滚轮31接触的阶段；第二阶段是凸轮I的工作曲面Q1Qtl与滚轮31接触的阶段；第三阶段是凸轮I的工作曲面Q施与滚轮31接触的阶段。
[0062]在三个阶段中，由于滚轮31受到向右下方倾斜的导向槽41的约束，故在凸轮I的推动下，滚轮31在左上右下的方向上作往复运动，除此之外的情况均与上述相位调节件4处于中置位置的情况相同，在此不再赘述。
[0063]图9中的I1示意性地表示相位调节件4处于提前位置时的气门6的升程曲线，此时的气门6在曲轴转角为Tqi’的时刻开启，在曲轴转角为Tw’的时刻升程达到最大，其最大升程为L1，在曲轴转角为Tq2 ’的时刻关闭。
[0064]与升程调节元件4处于中置位置时相比，此时的杠杆比变大，因此，气门6的最大升程L1S L 00
[0065]3.相位调节件4处于滞后位置
如图8a、8b所示，通过图中未示的驱动装置驱动相位调节件4的齿轮部分42，使相位调节件4从图6a和图6b所示的中置位置沿顺时针方向转过一个角α2。此时导向槽41的中心线c与凸轮I的转动中心P1和相位调节件4的转动中心P 4的连结线P芯之间的夹角为α 2。第二传递组件3的转动中心？3位于相位调节件4的转动中心P4的左下方，凸轮I的转动中心PjP第二传递组件3的转动中心P 3的连结线P Λ与凸轮I的转动中心P 相位调节件4的转动中心P4的连结线P芯之间的夹角为β 2。此时的气门相位为Θ 2，θ 2= θ -β 2。也就是说，当相位调节件4向顺时针方向转过一个角％时，气门相位滞后一个角β 2。
[0066]与相位调节件4处于提前位置的情况相同，相位调节件4处于滞后位置时，滚轮31受到的是向左下方倾斜的导向槽41的约束，故在凸轮I的推动下，滚轮31在左下右上的方向上作往复运动，除此之外的情况均与上述相位调节件4处于中置和提前位置的情况相同，在此不再赘述。
[0067]图9中的12表示相位调节件4处于滞后位置时的气门6的升程曲线，此时的气门6在曲轴转角为Tqi”的时刻开启，在曲轴转角为Tqci”的时刻升程达到最大，其最大升程为L2,在曲轴转角为Tq2 ”的时刻关闭。
[0068]与升程调节元件4处于中置位置时相比，此时的杠杆比变小，因此，气门6的最大升程L2< L QO
[0069]从以上给出的相位调节件4处于三个不同位置的例子中不难得出这样的结论，气门相位提前越多，气门的最大升程越大；反之，气门相位滞后越多，气门的最大升程越小。
[0070]以上，以升程调节元件4处于中置位置、提前位置和滞后位置的情况为例，说明了根据本发明的装置的工作原理。这里所说的中置位置、提前位置和滞后位置仅仅是为了便于进行说明而给出的例子，没有任何特殊的意义。一旦确定了气门系统的基准相位和转动方向，则在相位的可调范围内，与凸轮的转动方向一致方向的调节就是朝滞后方向的调节，反之则是朝提前方向的调节。
[0071]下面就升程调节元件4的安装位置与气门的最大升程之间的关系进行说明。
[0072]图10a、10b、10c是本发明的内燃机进排气阀驱动装置与现有技术的区别的比较图。图1Oa表示现有技术，图1Ob表示本发明的内燃机进排气阀驱动装置，图1Oc是本发明与现有技术的对比。
[0073]各图中,P1表示凸轮轴11的转动中心，P 2表示第一传递件2转动轴的转动中心，P3a和P3k分别表示本发明的处于最大提前角位置和最大滞后角位置这两个极限位 置时第二传递组件3中的滚轮31的转动中心，P3a’和P3/分别表示第二传递组件3中的滚轮31被凸轮I推动而移动到最高点时其转动中心的位置，P3_和P 3_分别表示现有技术的处于最大提前角位置和最大滞后角位置这两个极限位置的运动传递构件的转动中心，P3_’和P3_’分别表示被凸轮推动而移动到最高点的运动传递构件的转动中心，？4表示本发明的相位调节件4的转动中心，P.表示现有技术中调节相位用的导向架的转动中心，在现有技术中，如图1Oa所示，P4citl与P i是重合的。
[0074]如图10a、10b、10c所示，为了便于比较，假设本发明与现有技术中的凸轮、第一传递件等各相关尺寸都相同，且相位的调节范围均为角Φ。
[0075]在图1Oa中，现有技术中的导向架的转动中心P.与凸轮轴的转动中心P1重合，运动传递构件可被设定在极限位置P3tic^P P 3_之间(即角Φ所对应的圆弧段P 3_P3_的两个端点)，运动传递构件被凸轮推动所达到的最高位置的落点集合是以P4tltl (P1)为圆心以凸轮的最大半径与运动传递构件的半径之和为半径的圆弧段p3_’ p3_’。由于运动传递构件被凸轮推动所运动的方向是远离转动中心P.的，所以其所达到的最高位置的落点集合即圆弧段p_’ P.’势必大于角φ所对应的圆弧段P3_P3_，即p3_’ P300/ > P3OOaP3OOEO
[0076]如图1Ob所示，本发明的相位调节件4的转动中心P4设置在远离凸轮轴11的转动中心位置上，且P SI」P 4的距离大于凸轮I的最大半径R 2与第二传递组件3的半径R31之和。第二传递组件3可被设定在极限位置P 34和P 3K之间，在相位的可调范围内，第二传递组件3被凸轮I推动所达到的最高位置的落点集合是以P1为圆心以凸轮I的最大半径民与第二传递组件3的滚轮31半径R 31之和为半径的圆弧段P 3A’ P3/。由于第二传递组件3被凸轮I推动所运动的方向是向转动中心P4靠拢的，所以其所达到的最高位置的落点集合即圆弧段P3a’ P3/势必小于角Φ所对应的圆弧段P3aP3k，即P3a’ P3/ < P3aP3RO
[0077]为了使本发明与现有技术的区别更加直观，在图1Oc中同时示出了图1Oa的现有技术和图1Ob的本发明。从图1Oc可以直观地看出，本发明的圆弧段P3a’ P3/小于现有技术的圆弧段Ρ3_’ Ρ3_’。由于两圆弧段的长度与杠杆比的变化是正相关的关系，杠杆比的变化又与气门的最大升程是正相关的关系，所以不难理解，本发明的杠杆比的变化范围比现有技术的小。因此，本发明的气门的最大升程变化要比现有技术的小。
[0078]综上所述，利用根据本发明的装置和利用现有技术中的装置，在对气门的相位进行同等调节的情况下，本发明的内燃机进排气阀驱动装置因进行相位调节而引起的气门最大升程的改变较小。
[0079]此外，从图10a、10b、1c中还可以得出这样的结论:在本发明中，升程调节元件4的转动中心P4距离以凸轮轴11的转动中心P i为圆心、以凸轮I的最大半径R2与第二传递组件3的滚轮31的半径R31之和为半径的圆弧越近，调节气门的相位对气门的最大升程产生的影响越小。而且当将升程调节元件4的转动中心匕设置在以凸轮轴11的转动中心P !为圆心、以凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P4之间的距离1?4等于凸轮I的最大半径民与第二传递组件3的滚轮31的半径R31之和为半径的圆弧上时，在相位的可调范围内，第二传递组件3的滚轮31的转动中心？3被凸轮推动而沿导向槽41移动到最高位置的落点集合即圆弧段P3a’ P3/变为一个点。此时，无论将开启相位调节到可调范围内的任何位置，第二传递组件3的滚轮31的转动中心P3在凸轮I的推动下最终都会位移至与调节元件4的转动中心匕重合之处，最终杠杆比都是相同的。其结果是，任意开启相位时的气门的最大升程均为Lmax,到达最大升程的相位也是相同的。
[0080]图1la和图1lb表示根据本发明的装置的一种特殊实施方式，其中，图1la是立体图，图1lb是图1la的局部剖视图。在这种实施方式中，升程调节元件4的转动中心P4设置在以凸轮轴11的转动中心P1为圆心以R4为半径的圆弧上。当凸轮I的最大半径点Qtl与滚轮31接触时，第二传递组件3的转动中心PJlj好移动到与调节元件4的转动中心P 4重合的位置。这种结果所实现的效果如上所述，即在这种结构中，在任意的开启相位时，气门的最大升程都是相同的，而且到达最大升程的相位也是相同的。
[0081]图1la和图1lb所示的内燃机进排气阀驱动装置的升程曲线示意性地表示在图12中。其中，mpmc分别表示升程调节元件4处于提前位置、中置位置、滞后位置时的升程曲线，0^ θρ 02分别表示升程调节元件4处于提前位置、中置位置、滞后位置时的相位角，提前角β e Θ C1-Θ P滞后角β2= Q2-Qtltj Tq1、Tw、!^分别表示升程调节元件4处于中置位置时的气门的开启相位?最大升程相位?关闭相位，!^’、!^’、!^’分别表示升程调节元件4处于提前位置时的气门的开启相位、最大升程相位、关闭相位，Tqi”、Tw”、Tq2”分别表示升程调节元件4处于滞后位置时的气门的开启相位、最大升程相位、关闭相位，Lmax表示各升程曲线Iiipnvm2的最高点即最大升程。在本实施方式中，在任意的开启相位时，气门到达最大升程的相位都是相同的，即Tw、TQ(I’、Tw ”三点重合。也就是说，在这种实施方式中，气门的最大升程不随开启相位的变化而变化。因此，实现了在任何开启相位下均能保持最大升程不变的特殊效果。
【主权项】
1.一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮(I);第一传递件(2);第二传递组件(3)，所述第二传递组件(3)包括支承轴(30)和滚轮(31);相位调节件(4)，所述相位调节件(4)上设有导向槽(41)以及支承部分(40)，所述相位调节件(4)可绕所述支承部分(40)的转动中心(P4)转动；所述第二传递组件(3)的支承轴(30)可移动地设置于所述相位调节件(4)的导向槽(41)中，所述滚轮(31)分别抵靠在第一传递件(2)和凸轮(I)上；其特征在于，所述第一传递件(2 )具有一个工作面(20，24或29 )，该工作面(20，24或29 )为以所述凸轮(O的转动中心(P1)为圆心的圆弧面；并且 R4 彡 R 2+ R 31 其中: R4:凸轮(I)的转动中心(P1)与相位调节件(4)的转动中心(P4)之间的距离； R2:凸轮(I)最大半径； R31:滚轮(31)的半径。2.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述第一传递件(2)为一个细长体，其中部设有支承孔(21)，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件(3)的所述滚轮(31)接触的工作面(20)，其另一端设有驱动面(22)。3.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述第一传递件(2)为一个细长体，其一端设有支撑轴部分(23)，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件(3)的所述滚轮(31)接触的工作面(24)，其另一端设有驱动面(25)。4.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述第一传递件(2)为一个中空圆柱体(26)，所述中空圆柱体(26)的中部设有隔板(27)，从而形成封闭的圆柱形空腔(28)，中空圆柱体(26)的隔板(27)的另一侧上设有用于支承所述第二传递组件(3)的所述滚轮(31)的工作面(29)。5.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述导向槽(41)的中心线(c)过所述相位调节件(4)的转动轴(40)的转动中心(P4)。6.根据权利要求1至5之一所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述相位调节件(4)的一端设有齿轮部分(42)，另一端上设有所述导向槽(41)，所述导向槽(41)沿着所述相位调节件(4)的长度方向延伸。7.根据权利要求6所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述相位调节件(4)为一个倒置的U型体，U型体的底部设有所述的齿轮部分(42)，而U型体的两个侧壁上分别设有所述导向槽(41)。8.根据权利要求7所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述导向槽(41)具有槽底(43)，U型体的两个侧壁与所述导向槽(41)槽底(43)相对的侧面上设有支承部分(40)，所述支承部分(40)的中心线与相位调节件(4)的转动中心(P4)重合。9.根据前述权利要求之一所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述的支承部分(40)是圆柱形的凸起、盲孔或通孔。
【专利摘要】本发明提供一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮（1）；第一传递件（2）；第二传递组件（3），所述第二传递组件包括支承轴（30）和滚轮（31）；相位调节件（4），所述相位调节件上设有导向槽（41）以及支承部分（40），该相位调节件可绕所述支承部分的转动中心（P4）转动；所述第二传递组件的支承轴可移动地设置于相位调节件的导向槽中，所述滚轮分别抵靠在第一传递件和凸轮上；其特征在于，第一传递件具有一个工作面（20，24或29），该工作面为以凸轮的转动中心（P1）为圆心的圆弧面；并且R4≥R2＋R31。其中：R4：凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离；R2：凸轮最大半径；R31：滚轮的半径。
【IPC分类】F01L13/00, F01L1/344
【公开号】CN104895635
【申请号】CN201510101926
【发明人】杨鲁川, 武冠军
【申请人】常州嵘驰发动机技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月9日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮；第一传递件；第二传递组件，所述第二传递组件包括支承轴和滚轮；相位调节件，所述相位调节件上设有导向槽以及支承部分，所述相位调节件可绕所述凸起的转动中心转动；所述第二传递组件的支承轴可移动地设置于所述相位调节件的导向槽中，所述滚轮分别抵靠在第一传递件和凸轮上。
【背景技术】
[0002]日本专利申请特开平5-231116中公开了一种可单独调节一个气门的相位的可变气门正时机构。该机构中设有一个导向架，导向架的一端由驱动机构驱动，另一端可转动地连接在凸轮轴上，该导向架上设有导向槽；在凸轮与气门摇臂之间设有将凸轮的运动传递给摇臂的运动传递构件，该运动传递构件安装在上述导向槽中，运动传递构件与凸轮的接触点、运动传递构件与摇臂的接触点以及凸轮的转动中心这三个点位于同一直线上。由驱动机构驱动导向架绕凸轮轴转动，导向架即带动导向槽中的运动传递构件围绕凸轮轴的轴心转动，由此来设定气门的开启和关闭相位，即调节气门正时。在凸轮的运转过程中，运动传递构件沿着上述导向槽往复移动，将凸轮的运动传递给摇臂。
[0003]根据特开平5-231116的可变气门正时机构，在对气门的相位进行调节时气门升程也会随之改变(参见特开平5-231116图8 (a)和(b))。然而气门升程的变化必然会对内燃机的性能产生影响，因此，在实际应用中，希望在改变气门正时尽可能减少气门升程的改变，或者能够维持气门升程不变。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种内燃机进排气阀驱动装置，该装置在对气门的相位进行调整时给气门最大升程带来的影响较小，或者能够维持气门的最大升程不变。
[0005]为实现上述发明目的，根据本发明提供一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮；第一传递件；第二传递组件，所述第二传递组件包括支承轴和滚轮；相位调节件，所述相位调节件上设有导向槽以及支承部分，所述相位调节件可绕所述支承部分的转动中心转动；所述第二传递组件的支承轴可移动地设置于所述相位调节件的导向槽中，所述滚轮分别抵靠在第一传递件和凸轮上；其中，所述第一传递件具有一个工作面，该工作面为以所述凸轮的转动中心为圆心的圆弧面；并且凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离大于或等于凸轮最大半径与滚轮的半径之和。即:
R4 彡 R 2+ R 31 其中:
R4:凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离；
民:凸轮最大半径；
R31:滚轮的半径。
[0006]在根据本发明的装置中，当凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离大于凸轮最大半径与滚轮的半径之和时，与现有技术相比相位调节前后的气门最大升程的变化很小，且这个距离越接近凸轮最大半径与滚轮的半径之和，相位调节前后的气门最大升程的变化越小；当凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离等于凸轮最大半径与滚轮的半径之和时，相位调节前后的气门的最大升程是相同的、不变的。
[0007]具体而言，根据本发明，将相位调节件的转动中心设置在远离凸轮轴的转动中心的位置上，而且凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离大于凸轮最大半径与滚轮的半径之和，当第二传递组件在凸轮的驱动下运动时，第二传递组件逐渐向调节元件的转动中心靠近。因此，在相位调节的范围内，第二传递组件被凸轮推动而沿导向槽移动到最高位置的落点集合为一段圆弧，该圆弧的长度小于现有技术中对应的落点集合的圆弧的长度，第二传递组件被凸轮推动而沿导向槽移动到最高位置的落点集合的圆弧长度，与最终用于驱动内燃机进排气阀开启和关闭的第一传递件所形成的杠杆比的变化成正比。由于这个杠杆比的变化又与气门的最大升程成正比，所以不难理解，在根据本发明的装置中，杠杆比变化范围相对较小。也就是说，在进行相同程度的相位调节时，本发明装置的气门的最大升程变化要比现有技术的小。
[0008]根据本发明，如果凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离等于凸轮最大半径与滚轮的半径之和，在相位调节的范围内，第二传递组件的滚轮的转动中心被凸轮推动而沿导向槽移动到最高位置的落点集合就变为一个点，并且这个点距凸轮的转动中心的距离等于凸轮最大半径与滚轮半径之和。此时，无论将开启相位调节到可调范围内的任何位置，在凸轮的推动下第二传递组件的滚轮的转动中心最终都会位移至与相位调节件的转动中心重合，最终杠杆比都是相同的。其结果是，在任意开启相位时的气门的最大升程都相同，到达最大升程的相位也是相同的。
[0009]根据本发明，所述第一传递件为一个细长体，其中部设有支承孔，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件的所述滚轮接触的工作面，所述工作面为以所述凸轮的转动中心为圆心的圆弧面，其另一端设有驱动面。
[0010]根据本发明，所述第一传递件为一个细长体，其一端设有支撑轴部分，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件的所述滚轮接触的工作面，所述工作面为以所述凸轮的转动中心为圆心的圆弧面，其另一端设有驱动面。
[0011]根据本发明，所述第一传递件为一个中空圆柱体，所述中空圆柱体的中部设有隔板，从而形成封闭的圆柱形空腔，中空圆柱体的隔板的另一侧上设有用于支承所述第二传递组件的所述滚轮的工作面。
[0012]根据本发明，所述导向槽的中心线过所述相位调节件的转动轴的转动中心。
[0013]根据本发明，所述相位调节件的一端设有齿轮部分，另一端上设有所述导向槽，所述导向槽沿着所述相位调节件的长度方向延伸。
[0014]根据本发明，所述相位调节件为一个倒置的U型体，U型体的底部设有所述的齿轮部分，而U型体的两个侧壁上分别设有所述导向槽。
[0015]根据本发明，所述导向槽具有槽底，U型体的两个侧壁与所述导向槽槽底相对的侧面上设有支承部分，所述支承部分的中心线与相位调节件的转动中心重合。
[0016]根据本发明，所述的支承部分是圆柱形的凸起、盲孔或通孔。
【附图说明】
[0017]图1是示意性表示根据本发明的第一种实施方式的立体图；
图2是图1所示装置A-A向的局部剖视图；
图3a是根据本发明的第一实施方式中相位调节件的立体图；
图3b是根据本发明的第一实施方式中相位调节件的主视图；
图3c沿附图3b中B-B线的剖视图；
图4a是根据本发明的第二实施方式的示意性立体图；
图4b是图4a的局部剖视图；
图5a是根据本发明的第三实施方式的示意性立体图；
图5b是图5a的主视图；
图5c是图5b中沿C-C线的局部剖视图；
图6a和图6b示意性表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于中置位置的状态，其中，图6a表不内燃机进排气阀即将开启的状态，图6b表不内燃机的气门达到升程最大的状态；
图7a和图7b示意性表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于提前位置的状态，其中，图7a表不内燃机进排气阀即将开启的状态，图7b表不内燃机的气门达到升程最大的状态；
图8a和图Sb示意性表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于滞后位置的状态，其中，图8a表不内燃机进排气阀即将开启的状态，图8b表不内燃机的气门达到升程最大的状态；
图9示意性表示根据本发明的第一实施方式处于中置位置、提前位置和滞后位置时气门升程与曲轴转角的关系；
图1Oa是现有技术驱动装置中各个零部件之间的尺寸和位置关系；
图1Ob是根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置中各个零部件之间的尺寸和位置关系;
图1Oc是将现有技术中各个零部件之间的尺寸和位置关系与根据本发明的各个零部件之间的尺寸和位置关系表示在一幅图中，以便于比较；
图1la和图1lb表示根据本发明的装置的一种特殊实施方式，其中，图1la是立体图，图1lb是图1la的局部剖视图；
图12是图1la和图1lb所示特殊实施方式的气门升程与曲轴转角的关系曲线。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面针对本发明【具体实施方式】的描述所涉及的水平、垂直、上、下、左、右均以附图，尤其是附图1中所示意性表示的【具体实施方式】而言。即，图1中的水平方向为描述中的水平方向，图1中的垂直方向为描述中的垂直方向，图1中向上的方向为描述中的上，图1中向下的方向为描述中的下。描述中的水平、垂直、上、下、左、右仅为方便理解清楚理解本发明的【具体实施方式】。
[0020]图1是示意性表示根据本发明的第一种实施方式的立体图。其中，简单表示了一个内燃机的气门6，该气门6并非本发明装置的一部分，而是由本发明装置驱动的负载。在本发明的相关附图中也涉及到该气门6，目的在于进一步清楚地表示根据本发明的装置如何输出驱动以及该驱动如何作用于负载。
[0021]图2是根据本发明的装置的局部剖视图，其中清楚地表示了根据本发明的一个实施方式所包含的组成部分以及其中各个组成部分之间的位置关系以及相互配合的运动关系O
[0022]如图2所示，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置包括一个由图中未示出的外部驱动机构驱动的凸轮I。凸轮I具有基圆部分10和从基圆部分10突出的凸起部分12。凸起部分12上距离凸轮I转动中心？1最远的点与凸轮I转动中心P i之间的连线为凸轮I的最大半径R2。凸轮I上还设有用于安装凸轮轴11的通孔。从图2可以看出，凸轮I上从Q2点沿顺时针方向旋转到Q力的部分是凸轮I的基 圆部分10 ;而从Q力顺时针方向旋转到Q2A的部分为凸轮I的凸起部分12。其中，Q ^点是凸轮I上凸起部分12的最大半径R2所在位置。凸轮I可以固定安装在凸轮轴11上，并可围绕着凸轮轴11的中心P1转动。
[0023]在根据本发明的第一实施方式中，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置还包括第二传递组件3。第二传递组件3由支承轴30和滚轮31组成。如图2所示，滚轮31抵靠在凸轮I上，与其紧密接触并将在凸轮I的驱动下运动。滚轮31在凸轮I的驱动下所做的运动包括两部分，即围绕着支承轴30的转动中心P3的旋转运动，以及直线运动(此部分运动将在下面做进一步详细描述)。在本实施方式中，滚轮31为扁平的盘状，中间具有用于容纳滚轮31的支承轴30的通孔。
[0024]在根据本发明的第一实施方式中，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置还包括第一传递件2。在本实施方式中，如图2所示，第一传递件2是一个细长件，即一根杠杆，或者是通常所称的摇臂。如图2所示，该杠杆以其左端的下侧的工作面20抵靠在滚轮31上，其中部通过通孔21支承在第一传递件轴5上。第一传递件轴5可以围绕其转动中心己转动。第一传递件2的另一端22-—图2中的右端一抵靠在内燃机的气门6的上端上。显然，第一传递件2的另一端22与气门6的接触点到其转动中心匕的距离构成杠杆的一个臂长；而第一传动件2的工作面20与滚轮31的接触点至其转动中心P2的距离构成杠杆的另一个臂长。两个臂长之比，即为本实施方式中的杠杆比。
[0025]在本实施方式中，第一传递件2与滚轮31配合的工作面20是与凸轮I的基圆部分10同心的圆弧面。
[0026]在根据本发明的第一实施方式中，根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置还包括相位调节件4。附图3a_c分别以立体图、主视图和剖视图的形式进一步详细表示了相位调节件4的具体结构。下面将结合附图2和附图3a_c对根据本发明的第一实施方式中的相位调节件4做进一步描述。
[0027]如图3a所示，相位调节件4的正面投影基本上呈扇形状。扇形的上部圆弧部分上设有齿轮部分42，用于与图中未示出的驱动部分的相应齿轮或齿轮部分啮合，从而在该外部驱动部分的驱动下绕其转动轴40的转动中心P4转动。当然，该齿轮部分42仅仅是一种【具体实施方式】。其他可以实现驱动相位调节件4的驱动结构均可用于根据本发明的此部分。例如，蜗轮蜗杆结构、齿轮齿条结构、外部的凸轮、偏心轮等其他推拉机构。
[0028]如图3a所示，相位调节件4的侧面呈倒置的U型。显然，这个倒置的U型的底部外侧设置着上述齿轮部分42，而U型的两条腿的内侧设有导向槽41。在本实施方式中，导向槽41具有槽底43 (具体参见附图3c)。在相位调节件4外侧壁上，即在倒置的U型的两条腿的外侧上，设有凸起40。在根据本发明的第一实施方式中，凸起40呈圆柱状。在本实施方式中，设有两个凸起40，两个凸起40沿着图3a中所示的中心线对称地设置在相位调节件4的两侧。两个圆柱形凸起40同心设置，其中心在附图2中表示为P4。当然，圆柱形的凸起是本实施方式中的一种具体结构。任何能够允许相位调节件4沿中心线回转的结构均可运用于本发明装置中的这部分。例如，一对通孔或一对盲孔等等。
[0029]如图2所示，根据本发明的第一实施方式中的第二传递组件3的支承轴30的两端分别位于相位调节件4的导向槽41中，并可沿着导向槽41的侧壁、在侧壁的引导和约束下移动。而滚轮31与第一传递件2的左端一起位于相位调节件4的倒置的U型的两条腿之间。
[0030]如图2所示，在根据本发明的第一实施方式中，凸轮1、第二传递组件3和内燃机的气门6均位于第一传递件2的一侧，即位于其下侧。
[0031]在根据本发明的第一实施方式中，凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P4之间的距离R 4大于或等于凸轮I最大半径R2与滚轮31的半径R31之和。
[0032]上述几何尺寸关系的数学表达式为:
R4 彡 R 2+ R 31
其中:
R4:凸轮I的转动中心P工与相位调节件4的转动中心P 4之间的距离；
R2:凸轮I最大半径；
R31:滚轮31的半径。
[0033]与此同时，在非驱动状态下第一传递件2上的工作面20是一个以凸轮I的转动中心P1为中心的圆弧面。
[0034]在本实施方式中，当凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P42间的距离&等于凸轮I最大半径R2与滚轮31的半径R31之和时，可以实现无论将开启相位调节到可调范围内的任何位置，气门的最大升程始终不变。这是根据本发明的一个特殊的、最佳的实施方式。
[0035]当凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P4之间的距离R 4大于凸轮I最大半径R2与滚轮31的半径R31之和时，与现有技术相比，相位调节前后的气门的最大升程的变化很小，且这个距离越接近凸轮I的最大半径R2与滚轮31的半径R31之和，相位调节前后的气门最大升程的变化越小。根据本发明的装置，在调整相位时，气门最大升程变化很小或不变的原理将在下面结合附图1Ob做进一步详细说明。
[0036]根据本发明的【具体实施方式】，只要能够与凸轮1、第一传递件2和相位调节件4三者同时接触并能够把凸轮I的运动传递给第一传递件2，第二传递组件3可以有各种不同的形式。例如，第二传递组件3至少可以有以下几种形式:
(I)第二传递组件3是一根轴，这根轴的中间部分与凸轮I接触，两端部分分别与升程调节元件4和第一传递件2接触。当然，也可以是轴的两端与凸轮I接触，而中间部分与升程调节件4和第一传递件2接触。
[0037](2)第二传递组件3是一根中间带有凸起部分的轴，其中间的凸起部分与凸轮I抵靠而两端分别与相位调节件4和第一传递件2接触。
[0038](3)第二传递组件3是一根变直径轴，其两端各带一个直径相同的部分，两直径相同的部分分别与升程调节元件4和第一传递件2接触，直径相同的部分之间的轴部分与凸轮I接触。
[0039](4)第二传递组件3是一根变直径轴，其中间带一个凸起部分而两端各带一个直径相同成为一对的端部，中间的凸起部分与凸轮I接触，两端部分别与相位调节件4和第一传递件2接触。
[0040]根据本发明的【具体实施方式】，只要相位调节件4能够在外部驱动机构的驱动下绕自身的转动中心转动，从而使第二传递组件3相对于凸轮I产生圆周方向的位移，且其导向槽41的中心线c过转动中心P4，则相位调节件4的具体形状不限于本说明书所给出的示例的形状。
[0041]在以下的其他实施方式中，在各个零部件的几何尺寸关系上，总是遵从凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P 4之间的距离1?4大于或等于凸轮I最大半径1?2与滚轮31的半径R31之和。与此同时，在根据本发明的装置中，第一传递件2上的工作面20、侧壁工作面24或隔板工作面29是一个以凸轮I的转动中心P1为圆心的圆弧面。由此而带来的优点和有益效果如上所述，不再赘述。
[0042]附图4a_b示出了根据本发明的第二实施方式。在本实施方式中，各组成部分及名称与上述第一实施方式相同，只是其中的第一传递件2的形状有所变化并且各组成部分的位置或连接关系与第一实施方式不同。在此将详细描述根据本发明的第二实施方式中与第一实施方式中不同的部分，相同部分参见上述，不再赘述。
[0043]如图4a_b所示，在根据本发明的第二实施方式中，第一传递件2为一个细长件。这个细长体本身呈长方形，长方形的中部设有开口。在开口的两个相对的侧壁的上部设有用于支承滚轮31的支承轴30的侧壁工作面24。在本实施方式中，侧壁工作面24是以凸轮I的转动中心P1为圆心的圆弧面。该细长的第一传递件2的一端设有用于容纳支承轴23的孔，另一端的下侧设有驱动面25。在本实施方式中，第一传递件2的中部是一个贯通的凹槽，即上述的开口。上述侧壁工作面24是凹槽的两个侧壁的上端面，滚轮31的支承轴30支承在该凹槽侧壁的上端面上。而在本实施方式中，滚轮31本身的一部分(图中的下侧部分)则穿过该贯通的凹槽凸出到第一传递件2之外。
[0044]在本实施方式中，如图4a_b所示，凸轮1、相位调节件4、第二传递组件3均位于第一传递件2的上侧，而内燃机的气门6则位于第一传递件2的下方。这仅仅是根据本发明的装置中组成部分所处的位置不同，各个组成部分的功能以及相互之间的配合运动或驱动关系与第一实施方式相同。
[0045]图5a_c表示了根据本发明的第三种实施方式。与上述第二实施方式类似，第三实施方式与第一实施方式中相同的部分不再赘述，仅对其中的不同部分做进一步的描述。
[0046]在根据本发明的第三实施方式中，第二传递件2的形状不再是细长体状，而是一个中空圆柱体，附图5c中以附图标号26表示该中空圆柱体。参见附图5a和5c，该中空圆柱体26的下部是一个带底27的圆筒，圆筒的内腔在附图5c中以附图标号28表示。而中空圆柱体26的上部，在圆筒的底27的外表面上设有两个从中空圆柱体的底27的外表面向上延伸、相互间隔的支承隔板。支承隔板的上表面上设有隔板工作面29。在本实施方式中，隔板工作面29是以凸轮I的转动中心P1为圆心的圆弧面。如图5a和5c所示，隔板工作面29的上侧是向下凹陷的圆弧状。在根据本发明的第三实施方式中，滚轮31的支承轴30的两端分别支承在第二传递件2，即中空圆柱体上面的支承隔板的隔板工作面29上，并可在隔板工作面29上自由滚动。
[0047]在根据本发明的第三实施方式中，凸轮1、相位调节件4和第二传递组件3与内燃机的气门6相对设置，即分别设置 在第二传递件2的两侧。
[0048]下面参照附图6-8，以根据本发明的第一实施方式的结构为例，详细说明根据本发明的装置的工作原理，其他实施方式的工作原理与之相同，不再赘述。
[0049]图6-图8示意性地表示根据本发明的内燃机进排气阀驱动装置处于不同相位时的工作状态。其中，图6a和图6b表示相位调节件4处于中置位置的状态，图7a和图7b表示相位调节件4处于提前位置的状态，而图8a和图Sb表示相位调节件4处于滞后位置的状态。
[0050]图6a、7a、8a表不内燃机进排气阀即将开启的状态；图6b、7b、8b表不内燃机的气门达到升程最大的状态。
[0051]在图6a、6b、7a、7b、8a、8b中，Qtl表示凸轮I的凸起部分半径最大点，即外表面的最高点^表示凸轮I的升程起始点，即外表面上开始脱离基圆部分10的点；Q2表示凸轮I的升程结束点，即外表面上开始回归基圆部分10的点T1A是从凸轮轴11的转动中心P1向下延伸的一条直线，在如图所示的实施方式中，直线P1A为内燃机进排气阀的相位基准，Q1A与滚轮31接触时P1A与P1Q1的夹角Θ ^为气门的开启相位。此外，在以下结合上述各图所做的描述中，规定凸轮I按逆时针方向转动，如图中箭头所示。
[0052]1.相位调节件4处于中置位置
在本实施方式中，如图6a、6b所示，导向槽41的中心线c沿凸轮轴11的径向方向延伸，其与凸轮轴11的转动中心P1和相位调节件4的转动中心P 4的连结线P芯重合，此时的相位调节件4所处的位置称为中置位置，气门6的开启相位为θ 00
[0053]在本实施方式中，第二传递组件3的转动中心？3位于相位调节件4的转动中心P 4的下方，角Θ ^的两条边分别为P1A和P1Py凸轮I的一个运动周期可分为三个阶段，第一阶段是凸轮I的基圆部分10与滚轮31接触的阶段；第二阶段是凸轮I的工作曲面Q1Qtl与滚轮31接触的阶段；第三阶段是凸轮I的工作曲面QtlQ2与滚轮31接触的阶段。
[0054]在第一阶段，凸轮I的基圆部分10与第二传递组件3的滚轮31接触。凸轮I的转动，仅仅带动滚轮31绕转动轴30转动，即滚轮31不推动第一传递件2绕第一传递件轴5的转动中心P2摆动，气门6在图中未示的气门弹簧的作用下处于关闭位置。在此期间，第二传递组件3的转动中心P3的位置保持不变。
[0055]当凸轮I转动到图6a所示的位置时，凸轮I的升程起始点Q1开始与滚轮31接触，越过该升程起始点Q1后凸轮I的运动便进入第二阶段。当凸轮I继续沿逆时针方向转动时，凸轮I的工作曲面Q1Qtl在推动滚轮31沿顺时针方向滚动的同时还对滚轮31产生向上的推力。滚轮31开始克服图中未示的气门弹簧的阻力向上移动，转动轴30受到导向槽41的约束而沿壁面410向上移动，从而将凸轮I的运动传递给第一传递件2。第一传递件2开始沿顺时针方向绕第一传递件轴5的转动中心P2摆动，从而驱动位于第一传递件2另一端的气门6向下移动。随着凸轮I的继续转动，第二传递组件3的转动中心P3逐渐远离凸轮轴11的转动中心？1而向相位调节件4的转动中心P4靠近。凸轮I继续沿逆时针方向转动，转动轴30继续沿壁面410向上移动。在图6b所示位置，凸轮I的最大半径点，即所谓桃尖Qtl与滚轮31接触，滚轮31上升到最高点，第一传递件2的摆动幅度达到最大，气门6的开启高度达到最大，即气门6的升程达到最大。之后，凸轮I的运动便开始进入第三阶段。
[0056]在第三阶段，在凸轮I与滚轮31的接触点越过凸轮I的最大半径点Qtl后，随着凸轮I继续沿逆时针方向转动，第一传递件2在图中未示的气门弹簧的作用下转而沿逆时针方向绕第一传递件轴5的转动中心P2摆动，从而使得滚轮31向下移动，进而带动转动轴30开始沿导向槽41的壁面410向下移动。最终，气门6的开启高度开始回落。随着凸轮I的继续转动，第二传递组件3的转动中心P3逐渐远离相位调节件4的转动中心P 4而向凸轮轴11的转动中心P1靠近。当凸轮I转动到升程结束点Q2与滚轮31接触时，滚轮31以及转动轴30的轴心己返回到图6a所示的位置，气门6的升程变为零，内燃机进排气阀被关闭。
[0057]在凸轮I的运动过程中，随着凸轮I与滚轮31的接触位置的改变，转动轴30的转动中心P3与相位调节件4的转动中心P 4之间不停地重复着接近——远离的变动关系。
[0058]图9示意性地表示根据本发明的第一实施方式中的装置处于中置位置、提前位置和滞后位置时气门的升程与曲轴转角的关系，横轴T表示曲轴转角(单位为。)，纵轴L表示升程(单位为mm)。图中的^表示相位调节件4处于中置位置时的气门6的升程曲线，此时的气门6在曲轴转角为Tqi的时刻开启，在曲轴转角为Tw的时刻升程达到最大，其最大升程为Ltl，在曲轴转角为Tq2的时刻关闭。
[0059]2.相位调节件4处于提前位置
如图7a、7b所示，通过图中未示的驱动装置驱动相位调节件4的齿轮部分42，使相位调节件4从图6a和图6b所示的中置位置沿逆时针方向转过一个角a i，此时导向槽41的中心线c与凸轮I的转动中心P1和相位调节件4的转动中心P 4的连结线P芯之间的夹角为α !O第二传递组件3的转动中心？3位于相位调节件4的转动中心P 4的右下方，凸轮I的转动中心PjP第二传递组件3的转动中心P 3的连结线P J3与凸轮I的转动中心P i和相位调节件4的转动中心P4的连结线P Λ之间的夹角为β !O此时的气门6的开启相位为Θ PΘ != θ ι°也就是说，当相位调节件4沿逆时针方向转过一个角《^时，气门相位提前一个角βρ
[0060]由于在非驱动状态下第一传递件2与滚轮31接触的工作面20是与凸轮I的基圆部分10同心的圆弧面，所以基圆部分10与工作面20之间所形成的通道的宽度等于滚轮31的直径(R31X2)。这样，即使相位调节件4在进行相位调节时带动滚轮31转过一个角a i，这个动作也不会使第一传递件2产生任何运动，因此不会使气门产生动作。
[0061]与相位调节件4处于中置位置的情况相同，凸轮I的一个运动周期可分为三个阶段，第一阶段是凸轮I的基圆部分10与滚轮31接触的阶段；第二阶段是凸轮I的工作曲面Q1Qtl与滚轮31接触的阶段；第三阶段是凸轮I的工作曲面Q施与滚轮31接触的阶段。
[0062]在三个阶段中，由于滚轮31受到向右下方倾斜的导向槽41的约束，故在凸轮I的推动下，滚轮31在左上右下的方向上作往复运动，除此之外的情况均与上述相位调节件4处于中置位置的情况相同，在此不再赘述。
[0063]图9中的I1示意性地表示相位调节件4处于提前位置时的气门6的升程曲线，此时的气门6在曲轴转角为Tqi’的时刻开启，在曲轴转角为Tw’的时刻升程达到最大，其最大升程为L1，在曲轴转角为Tq2 ’的时刻关闭。
[0064]与升程调节元件4处于中置位置时相比，此时的杠杆比变大，因此，气门6的最大升程L1S L 00
[0065]3.相位调节件4处于滞后位置
如图8a、8b所示，通过图中未示的驱动装置驱动相位调节件4的齿轮部分42，使相位调节件4从图6a和图6b所示的中置位置沿顺时针方向转过一个角α2。此时导向槽41的中心线c与凸轮I的转动中心P1和相位调节件4的转动中心P 4的连结线P芯之间的夹角为α 2。第二传递组件3的转动中心？3位于相位调节件4的转动中心P4的左下方，凸轮I的转动中心PjP第二传递组件3的转动中心P 3的连结线P Λ与凸轮I的转动中心P 相位调节件4的转动中心P4的连结线P芯之间的夹角为β 2。此时的气门相位为Θ 2，θ 2= θ -β 2。也就是说，当相位调节件4向顺时针方向转过一个角％时，气门相位滞后一个角β 2。
[0066]与相位调节件4处于提前位置的情况相同，相位调节件4处于滞后位置时，滚轮31受到的是向左下方倾斜的导向槽41的约束，故在凸轮I的推动下，滚轮31在左下右上的方向上作往复运动，除此之外的情况均与上述相位调节件4处于中置和提前位置的情况相同，在此不再赘述。
[0067]图9中的12表示相位调节件4处于滞后位置时的气门6的升程曲线，此时的气门6在曲轴转角为Tqi”的时刻开启，在曲轴转角为Tqci”的时刻升程达到最大，其最大升程为L2,在曲轴转角为Tq2 ”的时刻关闭。
[0068]与升程调节元件4处于中置位置时相比，此时的杠杆比变小，因此，气门6的最大升程L2< L QO
[0069]从以上给出的相位调节件4处于三个不同位置的例子中不难得出这样的结论，气门相位提前越多，气门的最大升程越大；反之，气门相位滞后越多，气门的最大升程越小。
[0070]以上，以升程调节元件4处于中置位置、提前位置和滞后位置的情况为例，说明了根据本发明的装置的工作原理。这里所说的中置位置、提前位置和滞后位置仅仅是为了便于进行说明而给出的例子，没有任何特殊的意义。一旦确定了气门系统的基准相位和转动方向，则在相位的可调范围内，与凸轮的转动方向一致方向的调节就是朝滞后方向的调节，反之则是朝提前方向的调节。
[0071]下面就升程调节元件4的安装位置与气门的最大升程之间的关系进行说明。
[0072]图10a、10b、10c是本发明的内燃机进排气阀驱动装置与现有技术的区别的比较图。图1Oa表示现有技术，图1Ob表示本发明的内燃机进排气阀驱动装置，图1Oc是本发明与现有技术的对比。
[0073]各图中,P1表示凸轮轴11的转动中心，P 2表示第一传递件2转动轴的转动中心，P3a和P3k分别表示本发明的处于最大提前角位置和最大滞后角位置这两个极限位 置时第二传递组件3中的滚轮31的转动中心，P3a’和P3/分别表示第二传递组件3中的滚轮31被凸轮I推动而移动到最高点时其转动中心的位置，P3_和P 3_分别表示现有技术的处于最大提前角位置和最大滞后角位置这两个极限位置的运动传递构件的转动中心，P3_’和P3_’分别表示被凸轮推动而移动到最高点的运动传递构件的转动中心，？4表示本发明的相位调节件4的转动中心，P.表示现有技术中调节相位用的导向架的转动中心，在现有技术中，如图1Oa所示，P4citl与P i是重合的。
[0074]如图10a、10b、10c所示，为了便于比较，假设本发明与现有技术中的凸轮、第一传递件等各相关尺寸都相同，且相位的调节范围均为角Φ。
[0075]在图1Oa中，现有技术中的导向架的转动中心P.与凸轮轴的转动中心P1重合，运动传递构件可被设定在极限位置P3tic^P P 3_之间(即角Φ所对应的圆弧段P 3_P3_的两个端点)，运动传递构件被凸轮推动所达到的最高位置的落点集合是以P4tltl (P1)为圆心以凸轮的最大半径与运动传递构件的半径之和为半径的圆弧段p3_’ p3_’。由于运动传递构件被凸轮推动所运动的方向是远离转动中心P.的，所以其所达到的最高位置的落点集合即圆弧段p_’ P.’势必大于角φ所对应的圆弧段P3_P3_，即p3_’ P300/ > P3OOaP3OOEO
[0076]如图1Ob所示，本发明的相位调节件4的转动中心P4设置在远离凸轮轴11的转动中心位置上，且P SI」P 4的距离大于凸轮I的最大半径R 2与第二传递组件3的半径R31之和。第二传递组件3可被设定在极限位置P 34和P 3K之间，在相位的可调范围内，第二传递组件3被凸轮I推动所达到的最高位置的落点集合是以P1为圆心以凸轮I的最大半径民与第二传递组件3的滚轮31半径R 31之和为半径的圆弧段P 3A’ P3/。由于第二传递组件3被凸轮I推动所运动的方向是向转动中心P4靠拢的，所以其所达到的最高位置的落点集合即圆弧段P3a’ P3/势必小于角Φ所对应的圆弧段P3aP3k，即P3a’ P3/ < P3aP3RO
[0077]为了使本发明与现有技术的区别更加直观，在图1Oc中同时示出了图1Oa的现有技术和图1Ob的本发明。从图1Oc可以直观地看出，本发明的圆弧段P3a’ P3/小于现有技术的圆弧段Ρ3_’ Ρ3_’。由于两圆弧段的长度与杠杆比的变化是正相关的关系，杠杆比的变化又与气门的最大升程是正相关的关系，所以不难理解，本发明的杠杆比的变化范围比现有技术的小。因此，本发明的气门的最大升程变化要比现有技术的小。
[0078]综上所述，利用根据本发明的装置和利用现有技术中的装置，在对气门的相位进行同等调节的情况下，本发明的内燃机进排气阀驱动装置因进行相位调节而引起的气门最大升程的改变较小。
[0079]此外，从图10a、10b、1c中还可以得出这样的结论:在本发明中，升程调节元件4的转动中心P4距离以凸轮轴11的转动中心P i为圆心、以凸轮I的最大半径R2与第二传递组件3的滚轮31的半径R31之和为半径的圆弧越近，调节气门的相位对气门的最大升程产生的影响越小。而且当将升程调节元件4的转动中心匕设置在以凸轮轴11的转动中心P !为圆心、以凸轮I的转动中心P1与相位调节件4的转动中心P4之间的距离1?4等于凸轮I的最大半径民与第二传递组件3的滚轮31的半径R31之和为半径的圆弧上时，在相位的可调范围内，第二传递组件3的滚轮31的转动中心？3被凸轮推动而沿导向槽41移动到最高位置的落点集合即圆弧段P3a’ P3/变为一个点。此时，无论将开启相位调节到可调范围内的任何位置，第二传递组件3的滚轮31的转动中心P3在凸轮I的推动下最终都会位移至与调节元件4的转动中心匕重合之处，最终杠杆比都是相同的。其结果是，任意开启相位时的气门的最大升程均为Lmax,到达最大升程的相位也是相同的。
[0080]图1la和图1lb表示根据本发明的装置的一种特殊实施方式，其中，图1la是立体图，图1lb是图1la的局部剖视图。在这种实施方式中，升程调节元件4的转动中心P4设置在以凸轮轴11的转动中心P1为圆心以R4为半径的圆弧上。当凸轮I的最大半径点Qtl与滚轮31接触时，第二传递组件3的转动中心PJlj好移动到与调节元件4的转动中心P 4重合的位置。这种结果所实现的效果如上所述，即在这种结构中，在任意的开启相位时，气门的最大升程都是相同的，而且到达最大升程的相位也是相同的。
[0081]图1la和图1lb所示的内燃机进排气阀驱动装置的升程曲线示意性地表示在图12中。其中，mpmc分别表示升程调节元件4处于提前位置、中置位置、滞后位置时的升程曲线，0^ θρ 02分别表示升程调节元件4处于提前位置、中置位置、滞后位置时的相位角，提前角β e Θ C1-Θ P滞后角β2= Q2-Qtltj Tq1、Tw、!^分别表示升程调节元件4处于中置位置时的气门的开启相位?最大升程相位?关闭相位，!^’、!^’、!^’分别表示升程调节元件4处于提前位置时的气门的开启相位、最大升程相位、关闭相位，Tqi”、Tw”、Tq2”分别表示升程调节元件4处于滞后位置时的气门的开启相位、最大升程相位、关闭相位，Lmax表示各升程曲线Iiipnvm2的最高点即最大升程。在本实施方式中，在任意的开启相位时，气门到达最大升程的相位都是相同的，即Tw、TQ(I’、Tw ”三点重合。也就是说，在这种实施方式中，气门的最大升程不随开启相位的变化而变化。因此，实现了在任何开启相位下均能保持最大升程不变的特殊效果。
【主权项】
1.一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮(I);第一传递件(2);第二传递组件(3)，所述第二传递组件(3)包括支承轴(30)和滚轮(31);相位调节件(4)，所述相位调节件(4)上设有导向槽(41)以及支承部分(40)，所述相位调节件(4)可绕所述支承部分(40)的转动中心(P4)转动；所述第二传递组件(3)的支承轴(30)可移动地设置于所述相位调节件(4)的导向槽(41)中，所述滚轮(31)分别抵靠在第一传递件(2)和凸轮(I)上；其特征在于，所述第一传递件(2 )具有一个工作面(20，24或29 )，该工作面(20，24或29 )为以所述凸轮(O的转动中心(P1)为圆心的圆弧面；并且 R4 彡 R 2+ R 31 其中: R4:凸轮(I)的转动中心(P1)与相位调节件(4)的转动中心(P4)之间的距离； R2:凸轮(I)最大半径； R31:滚轮(31)的半径。2.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述第一传递件(2)为一个细长体，其中部设有支承孔(21)，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件(3)的所述滚轮(31)接触的工作面(20)，其另一端设有驱动面(22)。3.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述第一传递件(2)为一个细长体，其一端设有支撑轴部分(23)，其一端的侧面设有用于所述第二传递组件(3)的所述滚轮(31)接触的工作面(24)，其另一端设有驱动面(25)。4.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述第一传递件(2)为一个中空圆柱体(26)，所述中空圆柱体(26)的中部设有隔板(27)，从而形成封闭的圆柱形空腔(28)，中空圆柱体(26)的隔板(27)的另一侧上设有用于支承所述第二传递组件(3)的所述滚轮(31)的工作面(29)。5.根据权利要求1所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述导向槽(41)的中心线(c)过所述相位调节件(4)的转动轴(40)的转动中心(P4)。6.根据权利要求1至5之一所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述相位调节件(4)的一端设有齿轮部分(42)，另一端上设有所述导向槽(41)，所述导向槽(41)沿着所述相位调节件(4)的长度方向延伸。7.根据权利要求6所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述相位调节件(4)为一个倒置的U型体，U型体的底部设有所述的齿轮部分(42)，而U型体的两个侧壁上分别设有所述导向槽(41)。8.根据权利要求7所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述导向槽(41)具有槽底(43)，U型体的两个侧壁与所述导向槽(41)槽底(43)相对的侧面上设有支承部分(40)，所述支承部分(40)的中心线与相位调节件(4)的转动中心(P4)重合。9.根据前述权利要求之一所述的内燃机进排气阀驱动装置，其特征在于，所述的支承部分(40)是圆柱形的凸起、盲孔或通孔。
【专利摘要】本发明提供一种内燃机进排气阀驱动装置，包括凸轮（1）；第一传递件（2）；第二传递组件（3），所述第二传递组件包括支承轴（30）和滚轮（31）；相位调节件（4），所述相位调节件上设有导向槽（41）以及支承部分（40），该相位调节件可绕所述支承部分的转动中心（P4）转动；所述第二传递组件的支承轴可移动地设置于相位调节件的导向槽中，所述滚轮分别抵靠在第一传递件和凸轮上；其特征在于，第一传递件具有一个工作面（20，24或29），该工作面为以凸轮的转动中心（P1）为圆心的圆弧面；并且R4≥R2＋R31。其中：R4：凸轮的转动中心与相位调节件的转动中心之间的距离；R2：凸轮最大半径；R31：滚轮的半径。
【IPC分类】F01L13/00, F01L1/344
【公开号】CN104895635
【申请号】CN201510101926
【发明人】杨鲁川, 武冠军
【申请人】常州嵘驰发动机技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月9日
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