[发明专利]内燃发动机的凸轮轴传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及通过由发动机曲轴驱动的挠性动力传动构件向操作汽缸提升阀的内燃发动机凸轮轴提供动力的机构。

背景技术

内燃发动机凸轮轴通常由齿轮系或如链条或皮带这样的挠性传动构件驱动，齿轮系通常用在重型发动机，如某些柴油发动机中，而链条或皮带通常用在汽油发动机和中型柴油发动机中。齿轮传动机构可以在发动机的整个有效寿命期间提供对凸轮轴位置的最精确控制。然而，齿轮传动机构造价昂贵并且与链条或皮带传动机构相比会产生更多噪声。另一方面，虽然链条和皮带传动机构比齿轮传动机构造价低，但链条和皮带不可避免的磨损会在高里程数时给某些发动机造成问题，因为凸轮轴定位不准会造成凸轮轴相对于发动机曲轴的定相随着链条或皮带的磨损而改变，而这在仅将链条或皮带的张紧器应用于链条或皮带的一边，通常是松边时会发生。由于性能、排放、燃料经济性，及某些时候在某些发动机的情况下最终会影响到发动机寿命的原因，这样的情况是不期望的，其中缺少自由轮结构(free-wheeling construction)意味着凸轮轴相位控制上的额外损失会对发动机造成不可恢复的破坏，因为发动机的活塞可能在上止点处碰到气门。

本发明的凸轮轴传动系统使用以合理成本提供的硬件，通过成本较低的皮带或链条机构提供对凸轮轴定相的精确控制。

发明内容

一种内燃发动机的凸轮轴传动系统包括固定在发动机曲轴上的主动链轮及固定在发动机凸轮轴上的从动链轮。挠性动力传动元件在主动链轮和从动链轮之间延伸。该挠性动力传动元件具有松边及紧边。张紧装置包括线性致动器，该线性致动器的工作轴平行于从主动链轮的中心到从动链轮的中心延伸的直线。用于接合从而张紧该挠性动力传动元件的松边和紧边的多个活动接触器在操作上连接至线性致动器并可在线性致动器作用下活动，以使线性致动器沿着其工作轴在选择的方向上的运动使挠性动力传动元件的松边和紧边等量地位移从而等量地张紧。

适用于结合在本发明的系统中的线性致动器优选地包括安装在油缸内的弹簧柱塞，在来自发动机润滑系统的压力下向该油缸供给机油，以使弹簧和机油对柱塞施加的力组合起来，在趋向于在紧边及松边两者上等量地张紧挠性动力传动元件的方向上推动接触器，接触器可以是滚子或导块。

根据本发明的另一方面，本发明的凸轮轴传动系统还包括相邻于挠性动力传动元件刚性安装的多个固定接触器，该挠性动力传动元件可以是链条也可以是皮带，且至少一个固定接触器加压于动力传动元件的松边，而另一个固定接触器加压于动力传动元件的紧边，以使活动接触器消除动力传动元件的松弛所需的行程减小。

根据本发明的另一方面，结合在本发明的凸轮轴传动系统中的活动接触器可以在与线性致动器的运动方向相同的方向上以滑动方式运动，或者，接触器可以响应于线性致动器的运动向内横向运动。作为另一种选择，活动接触器可以响应于线性致动器的运动旋转。

本发明的凸轮轴传动系统的一个优点是可以在发动机的整个有效寿命期间保持对凸轮轴定相的精确控制。

本发明的凸轮轴传动系统的另一个优点是本发明的系统比现有的齿轮传动系统安静。

本发明的凸轮轴传动系统的又一个优点是本发明的系统可以用比现有的凸轮轴传动系统更低的成本实现对凸轮轴定相的精确控制。

本发明的其他优点及特征和目标将对本说明书的读者变得显而易见。

附图说明

图1是具有本发明的凸轮轴传动系统的发动机的透视图。

图2是具有用于张紧动力传动元件的可滑动导块的本发明的实施例。

图3类似于图2，但示出具有带枢轴的导块的系统。

图4类似于图2和图3，但示出具有可横向位移的导块的系统。

图5类似于图4，但示出具有作为接合及张紧挠性动力传动元件的接触器使用的可旋转滚子的本发明的系统。

具体实施方式

如图1所示，发动机10具有曲轴18，主动链轮14与其连接。具有与其连接的凸轮轴链轮22的凸轮轴26由具有紧边31和松边34的挠性动力传动元件30驱动。在某些实施例中，凸轮轴链轮22的工作直径为主动链轮14的工作直径的两倍。本领域技术人员阅读本说明书后应理解，挠性动力传动元件30可以包括金属链条或金属或非金属皮带。对用于本发明的特定类型的挠性动力传动元件的选择取决于希望实施本发明的人。

图1还示出两个接触器32，这两个接触器作为滚子示出。本领域技术人员还应理解，接触器32可以是光滑的或带齿的，且这与挠性动力传动元件30是链条还是皮带无关。