專利名稱：一種氣門正時相位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣門正時相位控制裝置，其屬于發(fā)動機(jī)的設(shè)計與制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)氣門正時相位控制技術(shù)是一種應(yīng)用在發(fā)動機(jī)上控制凸輪軸相位的技術(shù)，其原理是凸輪軸上安裝的氣門正時相位控制裝置根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整凸輪軸的相位，實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下具有不同的氣門疊開角，以調(diào)整進(jìn)氣量、排氣量，使氣缸內(nèi)空氣量、燃?xì)饬窟_(dá)到最佳，最終達(dá)到提高燃燒效率、節(jié)約燃油的目的。目前采用的氣門正時相位控制裝置多為液壓氣門正時相位控制裝置，如中國專利號為201010139955. 7所提出的氣門正時控制裝置，此類液壓氣門正時相位控制裝置中，葉 片轉(zhuǎn)子具有一個或數(shù)個葉片，該葉片將外殼的內(nèi)部界定成沿圓周方向布置的提前流體室和延遲流體室，液壓油從供應(yīng)源壓入提前流體室或延遲流體室內(nèi)，使得凸輪軸相對于殼體同步轉(zhuǎn)動、提前轉(zhuǎn)動或延遲轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)氣門正時相位的調(diào)節(jié)。但在發(fā)動機(jī)剛啟動時，液壓油壓力不足，此時為保證能夠正常啟動，需要設(shè)置復(fù)雜的鎖止機(jī)構(gòu)以保證發(fā)動機(jī)正常啟動所需的氣門疊開角；同時其氣門正時相位調(diào)節(jié)范圍小，且其使用液壓油作為裝置工作狀態(tài)的維持以及三個工作狀態(tài)切換的動力，這需要發(fā)動機(jī)分配動力驅(qū)動一個油泵為其提供高壓油，增加了發(fā)動機(jī)的負(fù)荷；同時，給提前流體室及延遲流體室供油的油道分布在凸輪軸及裝置的其它元件內(nèi)，使得凸輪軸與裝置中其他元件上油道的設(shè)計、加工復(fù)雜；同時組成該裝置的元件均為液壓件，其密封性要求高、加工復(fù)雜、成本高；整個裝置安裝、檢查、維修困難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對以上不足，提出了一種氣門正時相位控制裝置，其可實現(xiàn)較大范圍的氣門正時相位調(diào)節(jié)，且其工作狀態(tài)的維持及三個工作狀態(tài)的切換通過以電動機(jī)為動力的簡單機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，不增加發(fā)動機(jī)的負(fù)荷，同時其零件加工要求相對較低，且安裝、檢查、維修簡單易行。本實用新型所采用的技術(shù)方案為一種氣門正時相位控制裝置由殼體、鏈輪、離合機(jī)構(gòu)、單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)以及動作機(jī)構(gòu)組成；鏈輪通過螺釘固定安裝在殼體上，殼體與凸輪軸之間通過單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)傳動。殼體由前殼體和后殼體組成，前、后殼體通過螺釘固定安裝在單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)兩側(cè)，后殼體回轉(zhuǎn)中心處有通孔，且通孔的轂上有漸開線花鍵；鏈輪通過螺釘固定安裝在后殼體上，正時鏈條與鏈輪連接從而驅(qū)動殼體。離合機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)滑套、長花鍵套、短花鍵套、花鍵套擋圈、限位片、限位片擋圈及預(yù)緊彈簧組成；調(diào)節(jié)滑套兩端均有漸開線外花鍵，其嵌套在凸輪軸上，并與凸輪軸移動副連接，其通過一端的漸開線外花鍵與凸輪軸座上的漸開線內(nèi)花鍵移動副連接；限位片嵌套在調(diào)節(jié)滑套上并用限位片擋圈定位，限位片與凸輪軸座之間通過預(yù)緊彈簧連接；長花鍵套、短花鍵套均嵌套在調(diào)節(jié)滑套上并均與調(diào)節(jié)滑套轉(zhuǎn)動副連接，長花鍵套與短花鍵套兩側(cè)均有花鍵套擋圈軸向定位；調(diào)節(jié)滑套、長花鍵套、短花鍵套及凸輪軸座上的漸開線花鍵齒形相同。單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)由外齒圈、組合齒圈、大行星架、小行星架、行星輪、行星輪擋圈、太陽輪、軸承組及軸承組擋圈組成，所述的組合齒圈由中間外齒圈、中間內(nèi)齒圈、中間前殼體及中間后殼體組成，中間外齒圈與中間內(nèi)齒圈固定連接，中間如殼體、中間后殼體通過螺釘固定安裝在中間內(nèi)齒圈兩側(cè)；大行星架由大行星架左側(cè)板、大行星架右側(cè)板、長行星輪軸及軸擋圈組成；小行星架由小行星架左側(cè)板、小行星架右側(cè)板、短行星輪軸及軸擋圈組成，組成大、小行星架的左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)類似，其最大截面的輪廓均類似于等邊三角型，在側(cè)板上距離回轉(zhuǎn)中心的遠(yuǎn)端相隔120度分布有三個軸孔；長、短行星輪軸均為階梯軸，它們安裝在相應(yīng)側(cè)板上的軸孔內(nèi)并用軸擋圈定位。組成大、小行星架的左、右側(cè)板的回轉(zhuǎn)中心均有一通孔，且大、小行星架右側(cè)板上通孔的轂上分布有漸開線內(nèi)花鍵；行星輪安裝在大、小行星架上并用行星輪擋圈定位，外齒圈通過大行星架上的行星輪與中間外齒圈連接，同時中間內(nèi)齒圈通過小行星架上的行星輪與太陽輪連接，凸輪軸與太陽輪間通過螺釘固定連接；所述的太陽輪為一齒輪軸，其軸部與大、小行星架的左側(cè)板之間安裝有軸承組。 調(diào)節(jié)滑套、長花鍵套、短花鍵套、大行星架右側(cè)板、小行星架右側(cè)板、后殼體及凸輪軸座上的漸開線花鍵齒形相同。動作機(jī)構(gòu)由電動機(jī)、偏心輪、撥片及撥片擋圈組成；偏心輪通過鍵安裝在電動機(jī)輸出軸上，同時偏心輪與撥片平面高副連接，撥片嵌套在調(diào)節(jié)滑套上，其一側(cè)用過調(diào)節(jié)滑套上的軸肩定位，另一側(cè)通過撥片擋圈定位。本實用新型的有益效果是氣門正時相位調(diào)節(jié)角度范圍大，裝置工作狀態(tài)的維持及三個工作狀態(tài)的切換通過以電動機(jī)為動力的簡單機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，其不增加發(fā)動機(jī)的負(fù)荷，避免了傳統(tǒng)液壓氣門正時相位控制裝置使用液壓油作為工作狀態(tài)的維持及三個工作狀態(tài)切換的動力而存在的油道設(shè)計及加工復(fù)雜、零件密封性要求高、加工復(fù)雜、成本高以及為保證液壓油壓力不足情況下發(fā)動機(jī)正常啟動的氣門疊開角而設(shè)置的復(fù)雜的鎖止機(jī)構(gòu)；同時該裝置的零件設(shè)計、加工簡單，整個裝置安裝、檢查、維修簡單易行。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型進(jìn)一步說明。圖I是本實用新型的頂視圖；圖2是本實用新型的左視圖；圖3是圖2的B向視圖；圖4是圖I的A向視圖；圖5是本實用新型的離合機(jī)構(gòu)三個工作狀態(tài)的示意圖，其中(a)是凸輪軸與殼體同步轉(zhuǎn)動的工作狀態(tài)示意圖，(b)是凸輪軸相對于殼體提前轉(zhuǎn)動的工作狀態(tài)示意圖，(C)是凸輪軸相對于殼體延遲轉(zhuǎn)動的工作狀態(tài)示意圖。圖中I、殼體，2、單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)，3、鏈輪，4、離合機(jī)構(gòu)，5、凸輪軸座，6、凸輪軸，7、動作機(jī)構(gòu)，8、前殼體，9、長行星輪軸，10、大行星架左側(cè)板，11、短行星輪軸，12、軸承組，13、太陽輪，14、凸輪軸緊固螺釘，15、軸承組擋圈，16、小行星架左側(cè)板，17、中間前殼體，18、外齒圈，19、后殼體，20、中間后殼體，21、小行星架右側(cè)板，22、大行星架右側(cè)板，23、調(diào)節(jié)滑套，24、限位片，25、限位片擋圈，26、預(yù)緊彈簧，27、撥片，28、撥片擋圈，29、偏心輪，30、電動機(jī)輸出軸，31、電動機(jī)，32、軸擋圏，33、行星輪擋圏，34、殼體緊固螺釘，35、鏈輪緊固螺釘，36、大行星架，37、中間外齒圏，38、小行星架，39、中間內(nèi)齒圏，40、行星輪，41、長花鍵套，42、花鍵套擋圏，43、短花鍵套。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實施例。如圖I、圖3示，本實用新型的一種氣門正時相位控制裝置由殼體I、鏈輪3、離合機(jī)構(gòu)4、單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)2以及動作機(jī)構(gòu)7組成；殼體I由前殼體8和后殼體19組成，前殼體8、后殼體19通過螺釘固定安裝在單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)2兩側(cè)，后殼體19的回轉(zhuǎn)中心處有一通孔，該通孔的轂上布置有漸開線花鍵；鏈輪3通過鏈輪緊定螺釘35固定安裝在后殼體19上，正時鏈條與鏈輪3連接從而驅(qū)動殼體I。如圖3、圖5示，離合機(jī)構(gòu)4由調(diào)節(jié)滑套23、長花鍵套41、短花鍵套43、花鍵套擋圈42、限位片24、限位片擋圈25及預(yù)緊彈簧26組成；調(diào)節(jié)滑套23兩端均布置有漸開線外花鍵，其嵌套在凸輪軸6上，并與凸輪軸6移動副連接，其通過一端的漸開線外花鍵與凸輪軸座5上的漸開線內(nèi)花鍵連接；限位片24嵌套在調(diào)節(jié)滑套23上并用限位片擋圈25定位，限位片24與凸輪軸座5之間通過預(yù)緊彈簧26連接；長花鍵套41、短花鍵套43均嵌套在調(diào)節(jié)滑套23上并均與調(diào)節(jié)滑套23轉(zhuǎn)動副連接，長花鍵套41與短花鍵套43兩側(cè)均有花鍵擋圈42軸向定位。如圖I、圖3、圖4示，單排行星齒輪組機(jī)2構(gòu)由外齒圈18、組合齒圈、大行星架36、小行星架38、行星輪40、行星輪擋圈33、太陽輪13、軸承組12及軸承組擋圈15組成，所述的組合齒圈由中間外齒圈37、中間內(nèi)齒圈39、中間前殼體17及中間后殼體20組成，中間外齒圈37與中間內(nèi)齒圈39固定連接，中間前殼體17、中間后殼體20位于中間內(nèi)齒圈39兩偵牝并通過螺釘與中間內(nèi)齒圈39固定連接；大行星架36由大行星架左側(cè)板10、大行星架右 側(cè)板22、長行星輪軸9及軸擋圈32組成；小行星架38由小行星架左側(cè)板16、小行星架右側(cè)板21、短行星輪軸11及軸擋圈32組成，大行星架左側(cè)板10、大行星架右側(cè)板22、小行星架左側(cè)板16及小行星架右側(cè)板21四者結(jié)構(gòu)類似，其最大截面的輪廓均類似于等邊三角型，且它們回轉(zhuǎn)中心處均有通孔，在距離回轉(zhuǎn)中心的遠(yuǎn)端相隔120度分布有三個軸孔，且大行星架右側(cè)板22、小行星架右側(cè)板21上通孔的轂上分布有漸開線內(nèi)花鍵；長行星輪軸9、短行星輪軸11均為階梯軸，它們安裝在相應(yīng)側(cè)板上的軸孔內(nèi)并用軸擋圈32定位。行星輪40安裝在大行星架36與小行星架38上并用行星輪擋圈33定位，外齒圈18通過大行星架36上的行星輪40與中間外齒圈37連接，同時中間內(nèi)齒圈39通過小行星架上38的行星輪40與太陽輪13連接，凸輪軸6與太陽輪13間通過凸輪軸緊固螺釘14固定連接；所述的太陽輪13為ー齒輪軸，其軸部與大行星架左側(cè)板10、小行星架左側(cè)板16之間安裝有軸承組12，軸承組12 —側(cè)由太陽輪13軸部的軸肩定位，另ー側(cè)由軸承組擋圈15定位。調(diào)節(jié)滑套23、長花鍵套41、短花鍵套43、大行星架右側(cè)板22、小行星架右側(cè)板21后殼體19及凸輪軸座5上的漸開線花鍵齒形相同。如圖I、圖3示，動作機(jī)構(gòu)7由電動機(jī)31、偏心輪29、撥片27及撥片擋圈28組成；偏心輪29通過鍵安裝在電動機(jī)輸出軸30上，同時偏心輪29與撥片27平面高副連接，撥片27嵌套在調(diào)節(jié)滑套23上，其ー側(cè)用過調(diào)節(jié)滑套23上的軸肩定位，另ー側(cè)通過撥片擋圈28定位。如圖I、圖3、圖5示，正常工作時，如(a)情況下，正時鏈條驅(qū)動鏈輪3轉(zhuǎn)動，在預(yù)緊彈簧26的作用下，調(diào)節(jié)滑套23左端的花鍵與小行星架38上的內(nèi)花鍵不接合，小行星架38上的內(nèi)花鍵通過長花鍵套41與大行星架36上的內(nèi)花鍵接合，同時大行星架36上的內(nèi)花鍵通過短花鍵套43與后殼體19上的內(nèi)花鍵接合 ，此時，小行星架38、大行星架36及后殼體19三者固定在一起，鏈輪3和凸輪軸6同步轉(zhuǎn)動；當(dāng)需要改變氣門正時相位時，如(b)情況下，由控制系統(tǒng)控制電動機(jī)31轉(zhuǎn)動，驅(qū)動偏心輪29轉(zhuǎn)動，使得撥片27帶動調(diào)節(jié)滑套23、長花鍵套41及短花鍵套43軸向移動，調(diào)節(jié)滑套23左端的外花鍵與小行星架38上的內(nèi)花鍵接合，小行星架38上的內(nèi)花鍵通過長花鍵套41與大行星架36上的內(nèi)花鍵接合，而短花鍵套43與大行星架36上的內(nèi)花鍵分離，使得大行星架36、小行星架38與后殼體19獨立，此時凸輪軸6相對于鏈輪3提前轉(zhuǎn)動；如(c)情況下，當(dāng)電動機(jī)31繼續(xù)驅(qū)動偏心輪29轉(zhuǎn)動時，撥片27繼續(xù)帶動調(diào)節(jié)滑套23、長花鍵套41及短花鍵套43軸向移動，此時，調(diào)節(jié)滑套23左端的外花鍵與小行星架38上的內(nèi)花鍵接合，長花鍵套41與大行星架36及后殼體19上的內(nèi)花鍵同時接合，短花鍵套43與后殼體19上的內(nèi)花鍵接合，此時小行星架38與調(diào)節(jié)滑套23固定,而大行星架36與后殼體19固定，凸輪軸6相對于鏈輪3延遲轉(zhuǎn)動。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種氣門正時相位控制裝置由殼體、鏈輪、單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)、離合機(jī)構(gòu)以及動作機(jī)構(gòu)組成；其特征在于所述的單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)由外齒圈、組合齒圈、大行星架、小行星架、行星輪、行星輪擋圈、太陽輪、軸承組及軸承組擋圈組成；所述的組合齒圈由中間外齒圈、中間內(nèi)齒圈、中間前殼體及中間后殼體組成，中間外齒圈與中間內(nèi)齒圈固定連接，中間前殼體、中間后殼體通過螺釘固定安裝在中間內(nèi)齒圈兩側(cè)；行星輪安裝在大、小行星架上，外齒圈通過大行星架上的行星輪與中間外齒圈連接，中間內(nèi)齒圈通過小行星架上的行星輪與太陽輪連接，凸輪軸與太陽輪間通過螺釘固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種氣門正時相位控制裝置，其特征在于大行星架由大行星架左側(cè)板、大行星架右側(cè)板、長行星輪軸及軸擋圈組成；小行星架由小行星架左側(cè)板、小行星架右側(cè)板、短行星輪軸及軸擋圈組成；組成大、小行星架的左、右側(cè)板的回轉(zhuǎn)中心均有一通孔，且大、小行星架右側(cè)板回轉(zhuǎn)中心處的通孔的轂上分布有漸開線內(nèi)花鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種氣門正時相位控制裝置，其特征在于離合機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)滑套、長花鍵套、短花鍵套、花鍵套擋圈、限位片、限位片擋圈及預(yù)緊彈簧組成；調(diào)節(jié)滑套嵌套在凸輪軸上，其與凸輪軸移動副連接，其兩端均有漸開線外花鍵，其通過一端的漸開線外花鍵與凸輪軸座上的漸開線內(nèi)花鍵移動副連接；限位片嵌套在調(diào)節(jié)滑套上，且限位片與凸輪軸座之間通過預(yù)緊彈簧連接；長花鍵套、短花鍵套均嵌套在調(diào)節(jié)滑套上并均與調(diào)節(jié)滑套轉(zhuǎn)動副連接；調(diào)節(jié)滑套、長花鍵套及短花鍵套上的漸開線花鍵齒形相同。
專利摘要本實用新型涉及一種氣門正時相位控制裝置，其用于調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的氣門正時相位，屬于發(fā)動機(jī)的設(shè)計與制造領(lǐng)域。該裝置由鏈輪、殼體、單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)、離合機(jī)構(gòu)及動作機(jī)構(gòu)組成。鏈輪通過螺釘固定安裝在殼體上，殼體與凸輪軸之間通過單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)傳動。該裝置通過動作機(jī)構(gòu)驅(qū)動離合機(jī)構(gòu)實現(xiàn)單排行星齒輪組機(jī)構(gòu)中不同齒圈與不同行星架的接合與分離，從而實現(xiàn)凸輪軸相對于殼體的同步轉(zhuǎn)動、提前轉(zhuǎn)動以及延遲轉(zhuǎn)動。本實用新型的氣門正時相位調(diào)節(jié)角度范圍大，其工作狀態(tài)的維持及三個工作狀態(tài)間的切換通過以電動機(jī)為動力的簡單機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，該裝置的零件設(shè)計、加工簡單且整個裝置的安裝、檢查及維修簡單易行。
文檔編號F16D11/00GK202381133SQ20112048261
公開日2012年8月15日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者季崇敬, 時利, 王成軍 申請人:時利