[发明专利]一种可变气门升程凸轮轴结构

说明书

本发明涉及一种可变气门升程凸轮轴结构，包括芯轴与依次套设在芯轴上的多个凸轮套筒，凸轮套筒包括轴颈以及置于轴颈两侧的两凸轮组，凸轮组包括低速凸轮和高速凸轮，远离轴颈的一低速凸轮与一高速凸轮的外侧均设有挡块；高速凸轮包括依次平滑过渡连接的起始段A、增速平缓段、增速段A、减速段A、减速平缓段以及结束段A；挡块的外边缘凸出于高速凸轮的减速段A、增速段A的外边缘，挡块的外边缘凸出于低速凸轮的减速段B、增速段B的外边缘。本发明具有如下优点：通过改变高速凸轮以及低速凸轮的型线以及两者之间的位置关系，保证气门在高速状态下的运行平稳性，避免在凸轮上产生跳动而使凸轮与气门之间产生较高的接触应力。

技术领域：

本发明属于凸轮轴领域，具体涉及一种可变气门升程凸轮轴结构。

背景技术：

可变气门升程系统，主要通过切换凸轮轴上的两组高度不同的凸轮来实现改变气门的升程，其凸轮轴随着芯轴转动过程中的推动行程决定气门的升程高度，发动机处于高速状态下，电磁驱动器使凸轮轴向右移动，使气门切换到高速凸轮上，通过高速凸轮转动从而推动气门，增大气门的升程；当发动机处于低速状态下，电磁驱动器使凸轮轴向左移动，使气门切换到低速凸轮上，低速凸轮至芯轴轴心的高度低于高速凸轮的至芯轴轴心的高度，以减少气门的升程。

专利号201610152738.9公开的VVL凸轮轴结构中，同样是属于可变气门升程领域，其凸轮的速度曲线由起始段、加速段、高速过渡段、减速段以及结束段依次连接而成，轴向端面凸轮升程结束时的速度和加速段均为零，各段连接时能够同时保持升程对凸轮转角的连接性，在气门从凸轮轴的加速段至减速段时其速度出现了急速的变化，会导致凸轮从动件惯性负荷的突变，可能会引起一定程度的振动，使气门在高速凸轮上出现跳动现象，尤其在高速状态下，当芯轴转速超过20%-30%时凸轮对推动气门的挺柱产生较高的接触应力，此时气门落座至凸轮的速度波动较大，容易产生凸轮与气门、挺柱之间的飞脱，因此现有的可变气门升程凸轮轴中，对于低速凸轮以及高速凸轮之间的位置关系以及各自的型线设计，从而避免上述技术缺陷，是本领域的技术难题。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种可变气门升程凸轮轴结构，保证气门在高速状态下的运行平稳性，避免气门在凸轮上产生跳动而使凸轮与气门之间产生较高的接触应力。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种可变气门升程凸轮轴结构，包括芯轴与依次套设在芯轴上的多个凸轮套筒，凸轮套筒包括轴颈以及置于轴颈两侧的两凸轮组，凸轮组包括低速凸轮和高速凸轮，两个凸轮组的低速凸轮与高速凸轮呈相同的排列顺序分布，远离轴颈的一低速凸轮与一高速凸轮的外侧均设有挡块，凸轮套筒在芯轴上作线性位移并通过一限位件实现限位，凸轮套筒随着芯轴的转动而作圆周运动；

高速凸轮包括依次平滑过渡连接的起始段A、增速平缓段、增速段A、减速段A、减速平缓段以及结束段A，低速凸轮包括起始段B、增速段B、减速段B以及结束段B，低速凸轮长轴方向的轴心线与高速凸轮长轴方向的轴心线偏离，且减速段A向减速平缓段过渡的位置端面凹陷于减速段B的外端面，起始段A、结束段A形成的端面曲线a与起始段B、结束段B形成的端面曲线b相吻合；

挡块的外边缘凸出于高速凸轮的减速段A、增速段A的外边缘，挡块的外边缘凸出于低速凸轮的减速段B、增速段B的外边缘。

本发明的进一步改进在于：挡块的下端面凸出于端面曲线a与端面曲线b。

本发明的进一步改进在于：述挡块的上端具有向外倾斜的凹口。

本发明的进一步改进在于：凸轮套筒为一体成型结构。

本发明的进一步改进在于：凸轮套筒靠近凸轮组的内侧端面具有高速凹槽与低速凹槽，高速凹槽与低速凹槽之间通过两倾斜导向面连接，限位件包括嵌在芯轴内的弹簧以及钢球，钢球与高速凹槽、低速凹槽相配合，当发动机处于高速状态下，钢球位于高速凹槽内，当发动机处于低速状态下，钢球经过倾斜导向面移动至低速凹槽内。