[发明专利]用于可变压缩比发动机的夹子紧固的滚道

说明书

技术领域

本发明涉及用于可变压缩比发动机的夹子紧固的滚道。

背景技术

同属于本申请人的国际专利WO98/51911、WO00/31377、WO03/008783和WO07/085739，披露了用于可变容积比发动机和/或可变汽缸体的不同的机械装置。

已经看到，国际专利WO98/51911描述了一种装置，其通过在发动机运行过程中改适发动机的有效位移和/或体积比，来提高用于各种负荷和速度的内燃活塞发动机的总体效率。

本技术领域内技术人员还在“可变压缩比发动机”的名字下了解了该类型的发动机。该术语将在下文中使用。

从国际专利WO00/31377中已经看到，用于可变压缩比发动机的机械传动装置包括活塞，活塞的下部附连到传动构件，一方面，传动构件与滚动导向装置合作，另一方面，传动构件与附连在连接杆上的有齿轮子合作，所述轮子允许在活塞和所述连接杆之间传递运动，连接杆铰接在包括在曲轴上的曲柄周围。

根据该同一专利，可以看到，齿轮还与控制构件合作，控制构件相对于该可变压缩比发动机包括的发动机机组的可调垂直位置允许控制所述发动机的压缩比。

应该指出的是，根据国际专利WO00/31377，在所述专利中被称作“齿轮”的有齿轮子包括具有弧形外形的部分，这些部分容纳在弧形槽内，弧形槽被容纳在所述轮子包括的各个有齿部分的中间宽度处。

从国际专利WO03/008783可知，术语“跑道条(runway strip)”已经因此保持指定所述的部分，在涉及到该可变压缩比发动机的改进或替代的国际专利WO07/085739中，术语“跑道条”被术语“滚道”代替。

应该指出的是，有齿轮子所包括的滚道与传动构件和控制构件分别包括的其他滚道合作，滚道和所述构件的滚道定位在由所述轮子和所述构件构成的齿轮组件的节距圆附近，这样，所述滚道形成所述齿轮的中心-对-中心的间距这些跑道在齿的区域内控制着它们的运行间隙。

国际专利WO07/085739还提到具有大尺寸的齿条齿和有齿轮子的齿之间最小操作间隙，是由所述齿条和轮子组成的滚道的位置确定的。

根据该专利，在可变压缩比发动机的运行过程中，齿条和有齿轮子的滚道可借助于加压装置保持接触，该加压装置由附连到所述发动机的气缸外壳的压力装置构成，所述压力装置可特别地包括弹簧和/或容纳在气缸内并经受液压压力的活塞。

应该指出的是，根据国际专利WO03/008783，传动和控制构件的滚道通过加工构成所述构件的本体来制造。由于需要加强所述构件刚性，使得该特别构造是很必要的，当滚道集成到所述构件的构成材料中时，其刚性需显著地加强。

然而，制造加强所述构件刚性的所述滚道和侧面，不能够使用某些有用的制造方法来制造像滚刀或研磨轮那样的齿轮齿，这些具有大直径的圆形工具需要必要间隙来进行操作。

替代地，例如，能够使用精密的所述构件大齿的锻件，然后高速加工或精密的电化学加工以完成齿和所述构件的滚道。

应该指出的是，精密的电化学加工能够在以几微米量级的精度渗碳和浸渍之后完成所述传动和控制构件的所述齿。

然而，应该指出的是，这些不同的图型并没有描述将滚道紧固到有齿轮子的任何方式，国际专利WO00/31377是例外，其图6示出了具有燕尾截面的滚道，其啮合在具有容纳在有齿轮子内的互补形状的槽内。

该解决方案从没做过实验，因为它的实施被认为太复杂并有可能导致各种操作问题。

国际专利WO03/008783指明，电子束焊接可用作为将所述滚道紧固到所述轮子上的一种方法，该方法用来实施可变压缩比发动机的各种物理演示，它们是参考文献所例举不同专利的目的。

电子束焊接的主要优点是执行起来复杂性中等，其成本可以接受，焊接能量低，其限制受影响的热能量。

低的焊接能量还限制了因焊接造成的有齿轮子的永久性变形，所述永久性变形会影响几何完整性和所述轮子的运行特性。

尽管有优点，但滚道在有齿轮子上的电子束焊接呈现出抗疲劳不充分的缺点，尤其是在可变压缩比发动机在重载使用之时。

本专利申请的申请人所实施的所述发动机各种试验已经出现如下的结果：根据该方法，紧固到有齿轮子上的滚道出现部分的或全部的脱焊。

脱焊之后所述滚道的断开，伴随有(或不伴随)所述滚道与有齿轮子完全的或部分的脱离，这导致所述发动机性能变劣或甚至发动机损坏，具体取决于所述脱开的滚道或滚道部分是全部还部分地进入到所述发动机齿轮系统内。