[发明专利]一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构

权利要求书

1.一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，由凸轮轴主体系统Ⅰ、凸轮轴相位控制系统Ⅱ和凸轮轴动力系统Ⅲ组成；其特征在于所述的凸轮轴主体系统Ⅰ主要由凸轮轴（1）、凸轮（2）、限位凸肩a（3）、上盖板a（4）、限位凸肩b（5）、下盖板b（25）组成；其中限位凸肩a（3）和限位凸肩b（5）设置在凸轮轴（1）外表面上；上盖板a（4）和下盖板b（25）置于限位凸肩a（3）和限位凸肩b（5）之间，并与凸轮轴（1）间隙配合，下盖板b（25）固接在发动机缸盖上，上盖板a（4）与下盖板b（25）通过螺栓连接；凸轮（2）固接在凸轮轴（1）上；凸轮轴（1）右侧段圆周方向上下两侧分别开有一个销孔，销孔b（27）和销孔c（28）；

所述的凸轮轴相位控制系统Ⅱ由支承块（6）、齿轮套（8）、齿轮a（9）、平键（10）、电机轴（11）、步进电机（12）、销a（13）、定位钢销a（14）、定位钢销b（21）、销b（22）、套筒（23）组成；其中支承块（6）固接在发动机缸盖上，凸轮轴（1）可从其中心孔穿过，凸轮轴（1）与支承块（6）中心孔间隙配合，支承块（6）外表面还设有外螺纹（7）；齿轮套（8）套装在套筒（23）的凸肩上，齿轮套（8）中心孔为两段式结构，左段设有内螺纹（24），与外螺纹（7）啮合，右段为光滑段，与套筒（23）间隙配合；齿轮a（9）通过平键（10）与电机轴（11）相连，由步进电机（12）控制电机轴（11）的转动，进而带动齿轮a（9）的转动；齿轮套（8）外侧分布有齿，与齿轮a（9）啮合，且齿宽比齿轮a（9）齿宽长，保证齿轮套（8）在轴向移动时与齿轮a（9）一直完全啮合；套筒（23）中心孔与凸轮轴（1）间隙配合，其中心孔圆周方向设有螺旋槽a（30）和螺旋槽b（31），套筒（23）外表面圆周设有销孔a（26），销孔d（29），定位钢销a（14）和定位钢销b（21）安装在销孔a（26）和销孔d（29）内，并且与销孔均为过盈配合，套筒（23）外表面还设有花键；

所述的销a（13）和销b（22）安装在凸轮轴（1）右侧的销孔b（27）和销孔c（28）内，且均与销孔过盈配合，销a（13）和销b（22）的上半段分别安装在套筒（23）的螺旋槽a（30）和螺旋槽b（31）内，并且均与螺旋槽间隙配合，可与螺旋槽发生相对滑动；

所述的凸轮轴动力系统Ⅲ主要由限位凸肩c（15）、上盖板b（16）、限位凸肩d（17）、齿轮b（18）、轴套（19）、下盖板a（20）组成；其中限位凸肩c（15）和限位凸肩d（17）设置在轴套（19）外表面上；上盖板b（16）和下盖板a（20）置于限位凸肩c（15）和限位凸肩d（17）之间，并与轴套（19）间隙配合，上盖板b（16）与下盖板a（20）通过螺栓连接，下盖板a（20）固接在发动机缸盖上；轴套（19）内圈为花键结构，与套筒（23）外圈花键相啮合，套筒（23）外圈花键比轴套（19）花键长，保证套筒（23）在轴向移动时与轴套（19）一直完全啮合；齿轮b（18）固接在轴套（19）上，并与发动机曲轴齿轮相啮合，为凸轮轴（1）转动提供动力。

2.按权利要求1所述的一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构，其特征在于凸轮轴（1）相对齿轮b（18）相位一定时，步进电机（12）不工作，此时齿轮a（9）和齿轮套（8）不转动，套筒（23）位置一定，从而销a（13）和销b（22）在套筒（23）的螺旋槽a（30）和螺旋槽b（31）内位置一定；当发动机工况变化要求凸轮轴（1）相对齿轮b（18）相位改变时，步进电机（12）工作，齿轮a（9）转动，带动与之啮合的齿轮套（8）转动，齿轮套（8）转动的同时，其内螺纹（24）与支承块（6）的外螺纹（7）啮合长度发生变化，带动齿轮套（8）轴向移动，其移动方向由步进电机（12）控制电机轴（11）的转动方向所控制；齿轮套（8）的移动带动套筒（23）轴向移动，从而带动销a（13）和销b（22）在套筒（23）的螺旋槽a（30）和螺旋槽b（31）内滑动，使凸轮轴（1）相对齿轮b（18）相位发生变化。