本實(shí)用新型涉及凸輪軸的技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種氣門升程可變的滑動(dòng)式凸輪軸。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門升程是固定不可變的，也就是說凸輪軸的凸輪型線只有一種，這就造成了該長程不可能使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好的響應(yīng)。傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門升程的凸輪型線設(shè)計(jì)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況下的平衡性選擇，其結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)既不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只是得到了全工況下最平衡的性能。氣門正時(shí)是氣門開啟關(guān)閉的時(shí)候要與活塞上下運(yùn)行要有嚴(yán)格的時(shí)間控制，它是保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的重要因素。而可變氣門升程是在氣門正時(shí)的基礎(chǔ)上，在個(gè)別的工況下，使氣門的開啟大小發(fā)生改變，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力或者是穩(wěn)定轉(zhuǎn)速減少排放。比如說怠速時(shí)進(jìn)氣少而排氣多，能產(chǎn)生更大的進(jìn)氣負(fù)壓及更多的渦流，讓空氣和燃油充分混合，因而提高低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭力輸出；而高速時(shí)，氣門開啟的大，進(jìn)氣就多，這樣吸入的空氣更多，讓發(fā)動(dòng)機(jī)的呼吸更加順暢。

現(xiàn)有技術(shù)中可變氣門升程系統(tǒng)主要是通過切換凸輪軸上的低角度凸輪和高角度凸輪，來實(shí)現(xiàn)氣門的可變升程。如國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站上公開的公開號(hào)為CN104047662A的專利“多級(jí)可變氣門升程裝置、系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)”，它包括凸輪軸、多個(gè)凸輪、電磁單元和氣門打開或關(guān)閉部分；多個(gè)凸輪可滑動(dòng)地設(shè)置在凸輪軸上并且每個(gè)凸輪包括具有引導(dǎo)突出部的凸輪基部和凸輪凸角，電磁單元包括具有引導(dǎo)槽的操作桿，引導(dǎo)突出部選擇性插入引導(dǎo)槽，氣門打開或關(guān)閉部分與多個(gè)凸輪的任一者選擇性接觸。

但是，這種可變氣門升程的結(jié)構(gòu)存在的問題是：

1)如該專利申請(qǐng)中附圖3中所示，凸輪的引導(dǎo)突出部包括操作引導(dǎo)突出部和反向引導(dǎo)突出部，從而造成在在操作引導(dǎo)突出部和反向引導(dǎo)突出部彼此交叉的點(diǎn)處形成菱形交叉突出部，為了使電磁單元上的操作桿能在這些引導(dǎo)突出部上順利地滑動(dòng)，在菱形交叉突出部的周圍設(shè)置了溝槽；電磁單元啟動(dòng)時(shí)其操作桿的端部在引導(dǎo)突出部、反向引導(dǎo)突出部和菱形交叉突出部上滑動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)氣門升程的可變；但是，由于在齒輪外壁上的引導(dǎo)突出部的走向是傾斜的，因此，這在加工上增加了難度，尤其是引導(dǎo)突出部與反向 引導(dǎo)突出部交匯處的菱形交叉突出部的加工，這些周圍的溝槽的對(duì)接要求高，進(jìn)一步增加了加工的困難；

2)另外，可變氣門的升程和回程是通過電磁單元的操作桿在引導(dǎo)突出部和反向引導(dǎo)突出部之間的切換來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向也發(fā)生變化，因此，電磁單元的操作桿實(shí)現(xiàn)伸桿和回桿兩個(gè)動(dòng)作，而這些動(dòng)作均是電磁單元的電信號(hào)來控制的；尤其是操作桿在走完一個(gè)升程時(shí)，操作桿必須回桿，此時(shí)是通過發(fā)出電信號(hào)使電磁閥內(nèi)的彈簧發(fā)生變形，而彈簧的拉伸或者壓縮都具有一個(gè)滯后性，因此造成操作桿回桿的反應(yīng)慢，從而使氣門升程的可變性變得不穩(wěn)定，并且反應(yīng)不靈敏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種加工簡單、反應(yīng)更加靈敏的氣門升程可變的滑動(dòng)式凸輪軸。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的氣門升程可變的滑動(dòng)式中心軸，它包括中心軸、凸輪塊和帶有操作桿的執(zhí)行器；凸輪塊滑動(dòng)式連接在中心軸上并與中心軸周向限位，執(zhí)行器的操作桿端部與凸輪塊接觸或者脫開；其特征在于：所述的凸輪塊的一端外周壁上設(shè)有升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽，執(zhí)行器的操作桿端部滑動(dòng)配合在升程引導(dǎo)槽或者回程引導(dǎo)槽內(nèi)；所述的升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽的終結(jié)處匯合為同一個(gè)終結(jié)槽，兩者的起始槽處為各自獨(dú)立且平行的；所述的起始槽位于兩個(gè)終結(jié)槽之間。

所述的執(zhí)行器為電磁閥，每個(gè)電磁閥上帶有兩個(gè)由電磁閥控制伸出或者回縮的操作桿，兩個(gè)操作桿的端部分別單獨(dú)各自滑動(dòng)連接在升程引導(dǎo)槽或者回程引導(dǎo)槽內(nèi)。

所述的升程引導(dǎo)槽的中間一段為螺旋過渡槽，同樣回程引導(dǎo)槽的中間一段為與升程引導(dǎo)槽中螺旋過渡槽的螺旋方向相反的螺旋過渡槽；兩條螺旋過渡槽之間設(shè)有分向引導(dǎo)突條，分向引導(dǎo)突條在升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽的匯合處內(nèi)為尖頭端。

所述的執(zhí)行器的數(shù)量與凸輪塊的數(shù)量相同。

所述的升程引導(dǎo)槽與回程引導(dǎo)槽共用的終結(jié)槽的槽底為向外拱起的弧面，該弧面的一端延伸貫通至凸輪塊的圓周壁，另一端與升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽的匯合處平滑過渡。

采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1)由于凸輪塊上的升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽合在一起共用一個(gè)終結(jié)槽，只是在兩者的匯合處設(shè)置了分向引導(dǎo)突條的尖頭端，而兩者的起始槽則分別位于終結(jié)槽的兩側(cè)，在升程和回程時(shí)只需執(zhí)行器的操作桿在升程引導(dǎo)槽內(nèi)滑動(dòng)或者回程引導(dǎo)槽內(nèi)滑動(dòng)，并且通過分向引導(dǎo)突條進(jìn)行引導(dǎo)，因此，大大簡化了可變氣門升程的結(jié)構(gòu)，只需在凸輪塊外 圓周壁上加工出兩條引導(dǎo)槽即可，避免了現(xiàn)有技術(shù)中溝槽的對(duì)接；

2)同時(shí)，升程和回程的結(jié)構(gòu)簡化后，同步地使操作桿在升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽內(nèi)的滑動(dòng)更加順暢，升程和回程的切換更加靈敏、快捷；

3)兩根操作桿設(shè)置在同一個(gè)電磁閥上，使一個(gè)電磁閥控制兩根操作桿，并且升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽挨在一起，從長度上縮短了中心軸的整體長度尺寸，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，更加適用于現(xiàn)有的越來越緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中；

4)升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽的終結(jié)槽的槽底為弧面過渡，使操作桿在走完一個(gè)行程后能通過平面過渡到凸輪塊的外圓周壁上，從而脫開，換句話說，增加了機(jī)械式的操作桿回縮動(dòng)作，彌補(bǔ)了彈簧工作的滯后性，使升程和回程時(shí)操作桿的切換更加精準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型氣門升程可變的滑動(dòng)式中心軸的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中軸向局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型中凸輪塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型中凸輪塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型中凸輪塊的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖1中A-A方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖1中B-B方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、中心軸；2、凸輪塊；3、電磁閥；4、操作桿；5、回程引導(dǎo)槽；6、升程引導(dǎo)槽；7、分向引導(dǎo)突條；8、平面；9、終結(jié)槽；10、起始槽；11、弧面；12、螺旋過渡槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

由圖1～圖7所示的本實(shí)用新型氣門升程可變的滑動(dòng)式中心軸的結(jié)構(gòu)示意圖可知，它包括中心軸1、凸輪塊2和帶有操作桿4的執(zhí)行器。凸輪塊2滑動(dòng)式連接在中心軸1上并與中心軸1周向限位，執(zhí)行器的操作桿4端部與凸輪塊2接觸或者脫開。本實(shí)施例中，凸輪塊2與中心軸1的周向限位是指中心軸1為花鍵軸，凸輪塊2設(shè)有花鍵孔，兩者通過花鍵進(jìn)行聯(lián)接從而實(shí)現(xiàn)周向限位。所述的凸輪塊2的一端外周壁上設(shè)有升程引導(dǎo)槽6和回程引導(dǎo)槽5，執(zhí)行器的數(shù)量與凸輪塊2的數(shù)量相同，并且執(zhí)行器的操作桿4端部滑動(dòng)配合在升程引導(dǎo)槽6或者回程引導(dǎo)槽5內(nèi)。所述的升程引導(dǎo)槽6和回程引導(dǎo)槽5的終結(jié)處匯合為同一個(gè)終結(jié)槽9，兩者的起始槽10處為各自獨(dú)立且平行的。所述的起始槽10位于兩個(gè)終結(jié)槽9之間。

所述的執(zhí)行器為電磁閥3，每個(gè)電磁閥3上帶有兩個(gè)由電磁閥3控制伸出或者回縮的操作桿4，兩個(gè)操作桿4的端部分別單獨(dú)各自滑動(dòng)連接在升程引導(dǎo)槽6或者回程引導(dǎo)槽5內(nèi)。

所述的升程引導(dǎo)槽6的中間一段為螺旋過渡槽12，同樣回程引導(dǎo)槽5的中間一段為與升程引導(dǎo)槽6中螺旋過渡槽12的螺旋方向相反的螺旋過渡槽12。兩條螺旋過渡槽12之間設(shè)有分向引導(dǎo)突條7，分向引導(dǎo)突條7在升程引導(dǎo)槽6和回程引導(dǎo)槽5的匯合處內(nèi)為尖頭端。

所述的升程引導(dǎo)槽6與回程引導(dǎo)槽5共用的終結(jié)槽9的槽底為向外拱起的弧面11，該弧面11的一端延伸貫通至凸輪塊2的圓周壁，另一端與升程引導(dǎo)槽6和回程引導(dǎo)槽5的匯合處平滑過渡。

所述的升程引導(dǎo)槽6與回程引導(dǎo)槽5的起始槽10的槽底為平面8，平面8的一端與升程引導(dǎo)槽6或者回程引導(dǎo)槽5的槽底平滑過渡，平面8的另一端延伸貫通至凸輪塊2的圓周壁。升程引導(dǎo)槽和回程引導(dǎo)槽的起始槽的槽底均為平面過渡，則是為了在操作桿切入時(shí)通過平面過渡來進(jìn)入槽內(nèi)，相當(dāng)于有個(gè)緩沖的作用，從而避免了操作桿與凸輪塊剛切入時(shí)的震動(dòng)，也保護(hù)了相互作用的各個(gè)零件；同時(shí)這也是在加工凸輪塊上升程引導(dǎo)槽6和回程引導(dǎo)槽5時(shí)銑刀的切入過渡面。

本實(shí)用新型的動(dòng)作過程如下：氣門升程時(shí)，中心軸1帶動(dòng)凸輪塊2旋轉(zhuǎn)，電磁閥3上的左側(cè)的操作桿4(以附圖1中所示的方向來說明)端部進(jìn)入升程引導(dǎo)槽6的起始槽10內(nèi)，隨著凸輪塊2的轉(zhuǎn)動(dòng)，操作桿4在升程引導(dǎo)槽6內(nèi)滑動(dòng)，直至滑到終結(jié)槽9內(nèi)，此時(shí)凸輪塊2同時(shí)在中心軸1上作向左的軸向移動(dòng)，使中心軸1內(nèi)的鋼球抵緊在凸輪塊2內(nèi)的外側(cè)環(huán)形溝槽；氣門回程時(shí)，中心軸1帶動(dòng)凸輪塊2旋轉(zhuǎn)，電磁閥3上的右側(cè)的操作桿4端部進(jìn)入回程引導(dǎo)槽5的起始槽10內(nèi)，隨著凸輪塊2的轉(zhuǎn)動(dòng)，操作桿4在回程引導(dǎo)槽5內(nèi)滑動(dòng)，直至滑到終結(jié)槽9內(nèi)，此時(shí)凸輪塊2同時(shí)在中心軸1上作向右的軸向移動(dòng)，使中心軸1內(nèi)的鋼球抵緊在凸輪塊2內(nèi)的內(nèi)側(cè)環(huán)形溝槽。

以上所述，僅是本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施示例，不能因此即局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，對(duì)熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡運(yùn)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出的其他各種相應(yīng)的改變都應(yīng)屬于在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。