[实用新型]可变式凸轮轴结构

说明书

本实用新型涉及凸轮轴领域，公开了可变式凸轮轴结构，包括芯轴、凸轮单元和限位单元，凸轮单元可滑动连接在芯轴上，限位单元设于芯轴上且位于凸轮单元的内部，凸轮单元包括高速凸轮和低速凸轮，高速凸轮和低速凸轮固定连接，凸轮单元上设有高速定位槽和低速定位槽，限位单元能通过高速定位槽和低速定位槽对凸轮单元进行轴向限位。本实用新型的技术方案能够实现发动机在高、低速工况下的相互切换，能够降低发动机的油耗，并能够降低废气的排放，同时，能够提高凸轮单元的紧凑性，缩短芯轴的长度。

技术领域

本实用新型涉及凸轮轴领域，具体涉及一种可变式凸轮轴结构。

背景技术

发动机的配气相位机构负责向气缸提供汽油燃烧做功所必须的新鲜空气，并将燃烧后的废气排出，从工作原理上讲，配气相位机构的主要功能是按照一定的时限来开启和关闭各气缸的进、排气门，从而实现发动机气缸换气补给的整个过程。可变气门升程系统能够根据发动机的转速改变发动机的配气相位，从而能够兼顾发动机在不同转速工况时的工作需要。

现有的可变式凸轮轴结构，主要包括芯轴、凸轮单元和端面凸轮，凸轮单元套设在芯轴上，端面凸轮与凸轮单元的两个端面接触，凸轮单元两端的芯轴上设有限位单元，限位单元能够对凸轮单元进行限位。当发动机需要在高、低速工况之间进行切换时，采用端面凸轮来驱动凸轮单元相对芯轴移动，实现高、低速工况之间的切换，并通过限位单元进行限位。

该技术方案的缺点是：由于限位单元设置在凸轮单元两端的芯轴上，使得凸轮单元的结构比较松散，延长了芯轴的长度。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种可变式凸轮轴结构，以提高凸轮单元的紧凑性，缩短芯轴的长度。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：可变式凸轮轴结构，包括芯轴、凸轮单元和限位单元，凸轮单元滑动连接在芯轴上，限位单元设于芯轴上且位于凸轮单元的内部，凸轮单元包括高速凸轮和低速凸轮，高速凸轮和低速凸轮固定连接，凸轮单元上设有高速定位槽和低速定位槽，限位单元能通过高速定位槽和低速定位槽对凸轮单元进行轴向限位。

本方案的有益效果为：当发动机需要在高速工况下运行时，借助发动机上的拨动销，拨动销伸出与凸轮单元的端面接触，阻挡凸轮单元旋转，驱动凸轮单元在芯轴上作线性移动，限位单元在高速定位槽内对凸轮单元进行限位，使得高速凸轮与气门接触，气门随着高速凸轮的转动而产生较大的升程；当发动机需要在低速工况下运行时，借助发动机上的拨动销，拨动销伸出与凸轮单元的端面接触，阻挡凸轮单元旋转，驱动凸轮单元在芯轴上作线性移动，限位单元在低速定位槽内，对凸轮单元进行限位，使得低速凸轮与气门接触，气门随着低速凸轮的转动而产生较低的升程，实现了发动机在高、低速工况下的相互切换。

由于高速凸轮和低速凸轮的设置，能够改变发动机的升程，使得发动机在高、低升程间相互切换。

通过发动机在高、低速工况下的相互切换，使得发动机在低转速、小负荷时使用较小的气门升程，改善冷启动和降低油耗；高转速、大负荷时使用较大的气门升程，减少气门节流损失，提高充气效率，提高发动机在高转速、大负荷时的功率输出并能降低发动机的燃油消耗，提高燃油经济性，降低废气的排放。

由于限位单元设于芯轴上且位于凸轮单元的内部，能够快速的实现高、低速工况下的无缝切换，与现有技术相比，这种设置方式使得凸轮单元更加紧凑，同时缩短了芯轴的长度，更加节省用料，降低了制造成本。

进一步，高速凸轮和低速凸轮的端面均为螺旋结构。

本方案的有益效果为：发动机需要在高、低速工况之间进行切换时，借助发动机上的拨动销，拨动销伸出与凸轮的螺旋端面接触，阻挡凸轮旋转，瞬间通过凸轮边缘的螺旋结构，实现凸轮在芯轴上快速移动，与现有技术相比，无需设计专门的端面凸轮来实现凸轮单元的轴向移动，使得整个结构更加紧凑。

进一步，还包括倾斜导向面，高速定位槽与低速定位槽之间通过两个倾斜导向面连接。