[发明专利]圆锥齿轮连续可变气门正时机构

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机领域，特别涉及内燃机的进排气系统的气门正时控制机构。

背景技术

在高污染、能源缺乏的大背景下，节能与减排成为了新的社会关注热点；汽车作为能源消耗和空气污染的主角之一，内燃机的节能与减排就显得尤其重要；近年来，可变气门正时（VVT）技术作为一项被公认的有助于内燃机节能减排的技术而受到青睐；而连续可变气门技术当然是其中的最佳选择之一，这类气门可变正时机构可以在发动机的全工况范围内实现对气门正时的调节，达到最理想的气门正时控制方案。

针对连续可变气门正时机构的研究很多，但是现有的连续可变气门正时机构存在一些问题，比如目前比较流行的通过液压力来改变凸轮轴与传动齿轮之间的相位角这种方案，由于液压的脉动和可压缩性等问题，使得相位变化不是很稳定，同时也涉及到密封等问题，机构实施难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相位变化稳定的圆锥齿轮连续可变正时机构。

本发明采用的技术方案是：一种圆锥齿轮连续可变正时机构，包括中间齿轮、中间齿轮轴、凸轮轴、凸轮轴齿轮、传动齿轮、链轮和控制装置；所述凸轮轴齿轮、中间齿轮和传动齿轮为圆锥齿轮；所述传动齿轮和凸轮轴齿轮均与中间齿轮啮合，且相对设置；所述中间齿轮与中间齿轮轴承固定连接，中间齿轮轴承套装于中间齿轮轴上；所述中间齿轮轴上端与控制轴承固定连接，控制轴承套装于凸轮轴上；所述传动齿轮与传动齿轮轴承固定连接，传动齿轮轴承套装于凸轮轴上；所述凸轮轴齿轮通过凸轮轴键设置于凸轮轴上；所述链轮套装于传动齿轮上，通过链轮键与传动齿轮连接；所述控制装置包括电机和单向驱动装置，中间齿轮轴通过单向驱动装置与电机连接。

作为优选，所述中间齿轮轴上端与控制轴承之间还固定连接有控制轴承座，控制轴承座套装于控制轴承上。

作为优选，所述传动齿轮和凸轮轴齿轮齿数相同。

作为优选，所述单向驱动装置包括推杆和摆臂；所述推杆的一端与中间齿轮轴铰接，另一端与摆臂铰接；摆臂通过传动轴与电机连接。

作为优选，所述摆臂和传动轴之间还设置有蜗轮和蜗杆；所述蜗轮与摆臂与推杆铰接的相对端固定连接；蜗轮中心通过支点可转动的设置于发动机机体上；蜗杆与蜗轮啮合，并且通过传动轴与电机连接。

作为优选，所述中间齿轮轴的中心轴线、推杆中心轴线和摆臂的中心轴线在同一平面内，并且该平面垂直于凸轮轴的中心轴线和蜗轮的中心轴线。

作为优选，所述推杆的一端通过推杆铰链与中间齿轮轴铰接，另一端通过摆臂铰链与摆臂铰接。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用圆锥齿轮实现传动和相位改变，相位改变准确、控制机构简单并且节省空间；

（2）本发明采用圆锥齿轮传动，传动精度和传动效率高，噪音小；

（3）本发明中采用蜗轮和蜗杆结构，具有自锁功能，正时调整完成后无须附加措施来保持正时变化。

附图说明

图1为本发明装配位置关系示意图。

图2为本发明控制装置结构示意图。

图中：1-中间齿轮，2-中间齿轮轴，3-中间齿轮轴承，4-凸轮轴，5-凸轮轴键，6-凸轮轴齿轮，7-控制轴承，8-控制轴承座，9-传动齿轮轴承，10-传动齿轮，11-链轮，12-链轮键，13-发动机机体，14-推杆铰链，15-推杆，16-摆臂铰链，17-摆臂，18-蜗轮，19-蜗杆，20-传动轴，21-电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，圆锥齿轮连续可变气门正时机构，包括中间齿轮1、中间齿轮轴2、凸轮轴4、凸轮轴齿轮6、传动齿轮10、链轮11和控制装置；所述凸轮轴齿轮6、中间齿轮1和传动齿轮10为圆锥齿轮；所述传动齿轮10和凸轮轴齿轮6均与中间齿轮1啮合，且相对设置；所述中间齿轮1与中间齿轮轴承3固定连接，中间齿轮轴承3套装于中间齿轮轴2上；所述中间齿轮轴2上端与控制轴承7固定连接，控制轴承7套装于凸轮轴4上；所述传动齿轮10与传动齿轮轴承9固定连接，传动齿轮轴承9套装于凸轮轴4上；所述凸轮轴齿轮6通过凸轮轴键5设置于凸轮轴4上；所述链轮11套装于传动齿轮10上，通过链轮键12与传动齿轮10连接；所述控制装置包括电机21和单向驱动装置，中间齿轮轴2通过单向驱动装置与电机21连接；凸轮轴齿轮6、中间齿轮1和传动齿轮10采用圆锥齿轮，传动精度更高、传动效率更高，并且相位改变更加稳定。