[发明专利]一种基于旋转电机驱动的无凸轮轴气门驱动机构

权利要求书

1.一种基于旋转电机驱动的无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：替代了现有气门驱动机构，摆脱了传统凸轮轴的约束，使得每个气门都能够被独立的旋转电机(1)驱动，从而实现气门的全可变运动，包括：

旋转电机(1)，作为控制气门(4)的动力源，用于提供动力；

气门组件，连接一个气门(4)，用于控制气门(4)的开启闭合；

曲柄移动导杆机构，用于连接旋转电机(1)和气门组件；

所述曲柄移动导杆机构包括旋转臂(2)和气门连接件(3)，旋转电机(1)的输出轴与旋转臂(2)顶端固连，保证旋转电机(1)转动时，两者无相对滑动；气门连接件(3)中心设有一个长条形通孔，气门连接件(3)底部设有与长条形通孔中心轴线垂直的二阶阶梯孔，所述二阶阶梯孔中自上向下依次为第一阶孔和第二阶孔，第二阶孔直径大于第一阶孔直径，气门(4)伸入第一阶孔，两者间隙配合，第二阶孔用于固连气门组件，所述长条形通孔的中心轴线方向垂直于气门(4)的运动方向，旋转臂(2)末端置于气门连接件(3)的长条形通孔之中，所述长条形通孔在其长度方向的两端分别设有半径为R3的半圆，旋转臂(2)末端突出轴的半径R2等于气门连接件(3)中长条形通孔内两个半圆的半径R3，保证旋转臂(2)末端与气门连接件(3)的长条形通孔不产生平行于气门方向的相对运动，气门连接件(3)的通孔方向垂直于气门(4)的运动方向；

旋转臂(2)和气门连接件(3)将旋转电机(1)的旋转运动转换为气门(4)的直线运动，旋转臂(2)末端置于气门连接件(3)的长条形通孔中，此时两者无需其它连接件，当气门(4)和旋转臂(2)的轴向位置固定后，气门连接件(3)和旋转臂(2)的位置即固定；

当旋转臂(2)绕输出轴转动，其末端带动气门连接件(3)上下移动，实现气门(4)的开启或关闭，为保证旋转臂(2)末端可在气门连接件(3)的长条形通孔中有足够的位置垂直于气门(4)方向运动，气门(4)的最大位移为X，旋转臂(2)转动半径为R1，则需保证气门连接件(3)的长条形通孔长度

2.根据权利要求1所述的基于旋转电机驱动的无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：所述输出轴的伸出端铣扁为D型轴，与旋转臂(2)顶端的D型孔过渡配合，另外通过拧紧螺栓，增大旋转臂与输出轴之间的预紧力，从而增大摩擦来保证输出轴和旋转臂(2)之间无相对滑动。

3.根据权利要求1所述的基于旋转电机驱动的无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：所述气门组件包括气门锁夹(5)和气门卡座(6)；气门卡座(6)内壁为圆锥形结构，与气门锁夹(5)外壁的圆锥形结构精确匹配，气门卡座(6)与第二阶孔固连，气门锁夹(5)设置于第二阶孔内，且位于气门(4)尾部的凹槽与气门卡座(6)之间；

由于气门连接件(3)与气门卡座(6)固连，气门连接件(3)一方面给气门卡座(6)提供一个垂直向上的力，另一方面给气门锁夹(5)提供一个垂直向下的力，同时由于气门锁夹(5)外壁和气门卡座(6)内壁的圆锥形结构，使得气门锁夹(5)与气门(4)的凹槽形成相对牢固的夹紧型配合，从而保证气门连接件(3)能够带动气门(4)快速运动。

4.根据权利要求1所述的基于旋转电机驱动的无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：通过ECU控制旋转电机(1)摆动的角度大小来实现气门(4)升程可变，同时ECU可控制旋转电机(1)的角速度来实现气门(4)的过渡时间可变。

5.根据权利要求1所述的基于旋转电机驱动的无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：当气门(4)落座时ECU控制旋转电机(1)转动的速度变化，可以对气门(4)的落座速度进行控制。