发动机及其凸轮轴、凸轮装置制造方法及图纸

一种发动机及其凸轮轴、凸轮装置，其中凸轮装置包括：沿轴向彼此相抵且同步运动的第一套筒、第二套筒，可移动地套设在芯轴上；凸轮对，分别套设于第一套筒、第二套筒上、用于控制气门开闭；具有第一驱动面的第一控制凸轮，套设于第一套筒上；具有第二驱动面的第二控制凸轮，套设于第二套筒上；第一驱动面、第二驱动面分别用于与执行机构配合以使得凸轮装置能够被驱动而沿轴向朝向不同的方向移动。本方案控制装置中控制凸轮的结构和形状更简单，可以简化加工工艺，有助于降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车领域，具体涉及一种发动机及其凸轮轴、凸轮装置。
技术介绍
凸轮轴是发动机中的重要部件，其用于控制气门的开启和闭合动作。传统的凸轮轴中，若干个凸轮均布在凸轮轴上，凸轮与凸轮轴为一体式结构，凸轮不可轴向移动。随着技术的发展，为了使得气门的升程可变，出现了一种新的凸轮轴，该凸轮轴中，每个气缸的若干个凸轮集成在一个套筒上，并通过套筒安装在凸轮轴上。每个凸轮都具有两个沿轴向排列的不同升程，套筒可相对于凸轮轴沿轴向移动来切换凸轮的升程。其中，套筒上设有两条分别与两个锁销配合的且旋向相反的沟槽，每个套筒上配备有一套安装于缸盖的执行机构，该执行机构包括可伸入沟槽中的锁销。当锁销伸入对应的沟槽时，随着凸轮轴的转动，套筒将被驱动沿轴向移动，从而切换凸轮的升程。上述方案的缺点在于，第一，由于沟槽的结构形式较为复杂，加工难度较大，沟槽的形状和精度很难一次成型，通常还需要进行精加工，成本较高。第二，对于直列多缸发动机来说，例如直列四缸或六缸发动机，对应地就需要多个套筒，而凸轮轴的长度有限，导致各个套筒的轴向移动空间将会非常受限。
技术实现思路
本技术解决的问题是现有发动机凸轮轴中，沟槽的结构形式复杂、加工繁琐，以及每个套筒的轴向移动空间受限。为解决上述问题，本技术提供一种发动机凸轮装置，包括：第一套筒、第二套筒，用于套设在芯轴上、并可由执行机构推动而沿所述芯轴的轴向移动，所述第一套筒、第二套筒沿轴向彼此相抵且同步运动；凸轮对，分
别套设于所述第一套筒、第二套筒上、用于控制气门开闭，所述凸轮对包括至少两个沿轴向排布且升程不同的凸轮或者凸桃；第一控制凸轮，套设于所述第一套筒上；第二控制凸轮，套设于所述第二套筒上；所述第一控制凸轮设有面向轴向一端的第一驱动面、所述第二控制凸轮设有面向轴向另一端的第二驱动面；所述第一驱动面、所述第二驱动面分别用于与执行机构配合以使得所述凸轮装置能够被驱动而沿轴向朝向不同的方向移动。可选的，所述第一控制凸轮位于所述第一套筒面向所述第二套筒的一端，所述第二控制凸轮位于所述第二套筒面向所述第一套筒的一端；所述第一套筒上的所述凸轮对和所述第二套筒上的所述凸轮对被所述第一控制凸轮、所述第二控制凸轮间隔开。可选的，所述第一控制凸轮、第二控制凸轮彼此沿轴向相抵。可选的，所述第一驱动面、所述第二驱动面彼此相背。可选的，所述第一驱动面、所述第二驱动面分别包括沿所述控制凸轮的周向依次连接的进入段、切换段和退出段，所述凸轮装置在所述切换段与所述执行机构配合时被驱动。可选的，所述第一驱动面的切换段和所述第二驱动面的切换段彼此镜像对称。可选的，从所述控制凸轮的径向方向看，所述进入段、退出段为直线段且与所述控制凸轮的中心轴垂直。可选的，从所述控制凸轮的径向方向看，所述切换段为直线段、且与所述控制凸轮的中心轴不垂直；或者，所述切换段为弧线段或螺旋线段。可选的，所述第一套筒、第二套筒上的所述凸轮对分别用于控制一个气缸的气门。本技术还提供一种用于发动机的凸轮轴，其包括芯轴，以及上述任一项所述的凸轮装置；所述凸轮装置通过所述套筒套设于所述芯轴外。本技术还提供一种发动机，其包括上述凸轮轴，以及执行机构；所述执行机构包括电磁驱动器，以及与所述电磁驱动器连接、且由所述电磁驱
动器驱动的锁销部，所述锁销部可沿所述控制凸轮的径向伸出或缩回，并能够伸出至与所述第一驱动面或第二驱动面配合，以推动所述凸轮装置沿轴向朝不同的方向移动。可选的，所述锁销部包括第一锁销、第二锁销，所述第一锁销、第二锁销分别用于与所述第一驱动面、所述第二驱动面配合；所述第一锁销、所述第二锁销连接至同一电磁驱动器、由同一电磁驱动器驱动；或者，所述第一锁销、所述第二锁销分别连接至不同的电磁驱动器，由不同的电磁驱动器驱动。本技术还提供一种发动机，包括芯轴、套设于所述芯轴上的套筒、套设于所述套筒上的凸轮对和控制凸轮，以及执行机构，所述凸轮对用于控制气门开闭、且包括至少两个升程不同的凸轮或者凸桃，所述控制凸轮可由所述执行机构推动而沿所述芯轴的轴向移动；所述控制凸轮为上述控制凸轮；所述执行机构包括电磁驱动器，以及与所述电磁驱动器连接、且由所述电磁驱动器驱动的锁销部，所述锁销部可沿所述控制凸轮的径向伸出或缩回，并能够伸出至与所述第一驱动面或第二驱动面配合，以推动所述凸轮装置沿轴向朝不同的方向移动；所述锁销部在与所述进入段的终点接触时、已完全伸出；或者，所述锁销部在与所述进入段的终点接触时、未完全伸出，并在与所述切换段接触的过程中完全伸出。可选的，所述锁销部包括第一锁销、第二锁销，所述第一锁销、第二锁销分别用于与所述第一驱动面、所述第二驱动面配合；所述第一锁销、所述第二锁销连接至同一电磁驱动器、由同一电磁驱动器驱动；或者，所述第一锁销、所述第二锁销分别连接至不同的电磁驱动器，由不同的电磁驱动器驱动。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点：本技术的凸轮装置包括沿轴向相抵且同步运动的第一套筒、第二套筒，第一控制凸轮设于第一套筒、且具有第一驱动面，第二控制凸轮设于第二套筒、且具有第二驱动面。对于每一套筒来说，只需要设置一个控制凸轮和一个驱动面，相对于现有的沟槽式结构来说，控制凸轮的结构和形状更简
单，驱动面的形状和精度更加可控，可以采用粉末冶金、锻造等手段一次加工成型，甚至可以不需要后期精加工，简化了加工工艺，有助于降低成本。进一步地，第一控制凸轮、第二控制凸轮沿轴向相抵，可以通过同一执行机构来控制第一套筒、第二套筒中凸轮对的升程切换，由此减少执行机构的数量，减小执行机构的布置难度，降低成本。附图说明图1是本技术第一实施例的凸轮轴的立体结构图；图2是本技术第一实施例的凸轮轴的主视结构图；图3示出了本技术第一实施例的凸轮轴的其中一个套筒与芯轴在分解状态下的半剖图；图4示出了本技术第一实施例的凸轮轴的其中一个套筒与芯轴在装配状态下的剖视图；图5示出了本技术第一实施例的控制凸轮的立体结构；图6示出了本技术第一实施例的控制凸轮的横截面示意图；图7示出了本技术第一实施例的控制凸轮沿径向方向看的展开示意图；图8示出了第一实施例的一个变形例的凸轮轴的立体结构图；图9示出了第一实施例的另一个变形例的凸轮轴的立体结构图；图10a至图10d示出了第一实施例的又一个些变形例的凸轮轴的立体结构图；图11是本技术第二实施例的凸轮轴的立体结构图图12示出了本技术第二实施例的控制凸轮的立体结构。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。第一实施例参照图1至图4所示，本技术实施例提供一种发动机及其凸轮轴、凸轮装置1、控制凸轮13，其中控制凸轮13用于发动机凸轮轴的凸轮装置1中。凸轮装置1用于套设在芯轴2上，与芯轴2一起组成发动机凸轮轴。凸轮装置1与芯轴2之间可以通过花键或者其他结构连接，使得凸轮装置1可沿芯轴2的轴向移动。执行机构3设于凸轮轴外，固定在气缸或气缸盖上，并作为用于驱动凸轮装置1轴向移动的驱动部件，可在凸轮装置1需要移动的时候作用于控制凸轮13，从而推动凸轮装置1沿芯轴2的轴向移动。凸轮装置1除了控制凸轮13外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机凸轮装置，其特征在于，包括：第一套筒、第二套筒，用于套设在芯轴上、并可由执行机构推动而沿所述芯轴的轴向移动，所述第一套筒、第二套筒沿轴向彼此相抵且同步运动；凸轮对，分别套设于所述第一套筒、第二套筒上、用于控制气门开闭，所述凸轮对包括至少两个沿轴向排布且升程不同的凸轮或者凸桃；第一控制凸轮，套设于所述第一套筒上；第二控制凸轮，套设于所述第二套筒上；所述第一控制凸轮设有面向轴向一端的第一驱动面、所述第二控制凸轮设有面向轴向另一端的第二驱动面；所述第一驱动面、所述第二驱动面分别用于与执行机构配合以使得所述凸轮装置能够被驱动而沿轴向朝向不同的方向移动。

【技术特征摘要】
1.一种发动机凸轮装置，其特征在于，包括：第一套筒、第二套筒，用于套设在芯轴上、并可由执行机构推动而沿所述芯轴的轴向移动，所述第一套筒、第二套筒沿轴向彼此相抵且同步运动；凸轮对，分别套设于所述第一套筒、第二套筒上、用于控制气门开闭，所述凸轮对包括至少两个沿轴向排布且升程不同的凸轮或者凸桃；第一控制凸轮，套设于所述第一套筒上；第二控制凸轮，套设于所述第二套筒上；所述第一控制凸轮设有面向轴向一端的第一驱动面、所述第二控制凸轮设有面向轴向另一端的第二驱动面；所述第一驱动面、所述第二驱动面分别用于与执行机构配合以使得所述凸轮装置能够被驱动而沿轴向朝向不同的方向移动。2.如权利要求1所述的凸轮装置，其特征在于，所述第一控制凸轮位于所述第一套筒面向所述第二套筒的一端，所述第二控制凸轮位于所述第二套筒面向所述第一套筒的一端；所述第一套筒上的所述凸轮对和所述第二套筒上的所述凸轮对被所述第一控制凸轮、所述第二控制凸轮间隔开。3.如权利要求2所述的凸轮装置，其特征在于，所述第一控制凸轮、第二控制凸轮彼此沿轴向相抵。4.如权利要求1所述的凸轮装置，其特征在于，所述第一驱动面、所述第二驱动面彼此相背。5.如权利要求1所述的凸轮装置，其特征在于，所述第一驱动面、所述第二驱动面分别包括沿所述控制凸轮的周向依次连接的进入段、切换段和退出段，所述凸轮装置在所述切换段与所述执行机构配合时被驱动。6.如权利要求5所述的凸轮装置，其特征在于，所述第一驱动面的切换段和所述第二驱动面的切换段彼此镜像对称。7.如权利要求5所述的凸轮装置，其特征在于，从所述控制凸轮的径向方向
\t看，所述进入段、退出段为直线段且与所述控制凸轮的中心轴垂直。8.如权利要求5-7中任一项所述的凸轮装置，其特征在于，从所述控制凸轮的径向方向看，所述切换段为直线段、且与所述控制凸轮的中心轴不垂直；或者，所述切换段为弧线段或螺旋线段。9.如权利要求1所述的凸轮装置，其特征在于，所述第一套筒、第二套筒上的所述凸轮对分别用于控制一个气缸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓伟，张卓群，李冲霄，陈新，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31