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用于发动机的配气机构及具有其的车辆

阅读：226发布：2020-07-15

IPRDB可以提供用于发动机的配气机构及具有其的车辆专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于发动机的配气机构及具有其的车辆。该配气机构包括：气门机构；底部构造有适于驱动气门运动的驱动型面的摇臂组件；均可枢转地设在摇臂组件上的第一和第二滚子；包括同轴设置的内轴和外轴的凸轮轴，内轴和外轴上分别具有随相应轴旋转的内轴凸轮和外轴凸轮，外轴凸轮抵靠第一滚子，内轴凸轮抵靠第二滚子；设在摇臂组件的两侧的支承结构；相位调节机构；配气机构还包括第三滚子或者限位销，支承结构上还构造有圆弧曲面或滑动槽，第三滚子可滚动地紧贴在圆弧曲面上，限位销可滑动地配合在滑动槽内。本发明的配气机构可以实现气门的二次开启，同时还可以延长气门开启持续的时间，且结构简单紧凑、对发动机高度影响较小。，下面是用于发动机的配气机构及具有其的车辆专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于发动机的配气机构，其特征在于，包括：

气门机构；

摇臂组件，所述摇臂组件的底部构造有驱动型面，所述驱动型面适于驱动气门机构的气门沿平行于气门中心线的方向运动；

第一滚子和第二滚子，所述第一滚子和所述第二滚子均可枢转地设在所述摇臂组件上；

凸轮轴，所述凸轮轴包括同轴设置的内轴和外轴，所述内轴具有随所述内轴同步旋转的内轴凸轮，所述外轴具有随所述外轴同步旋转的外轴凸轮，所述外轴凸轮抵靠所述第一滚子，所述内轴凸轮抵靠所述第二滚子；

用于支承所述凸轮轴的支承结构，所述支承结构设在所述摇臂组件的两侧；以及用于调节所述内轴与所述外轴相对相位的相位调节机构；

其中，所述配气机构还包括第三滚子，所述第三滚子可枢转地设在所述摇臂组件上，所述支承结构上还构造有圆弧曲面，所述第三滚子可滚动地紧贴在所述圆弧曲面上；或者所述配气机构还包括限位销，所述限位销设在所述摇臂组件上，所述支承结构上还构造有滑动槽，所述限位销可滑动地配合在所述滑动槽内。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，所述摇臂组件包括：第一摇臂组件和第二摇臂组件，所述第二摇臂组件的一端可枢转地设在所述第一摇臂组件上，其中所述第一滚子可枢转地设在所述第一摇臂组件上，所述驱动型面形成在所述第一摇臂组件的底部，所述第二滚子可枢转地设在所述第二摇臂组件的另一端上。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，

所述第一摇臂组件包括：两个摇臂部和中间连接臂部，所述两个摇臂部分别设在所述中间连接臂部的两端，所述两个摇臂部相对设置且沿凸轮轴的轴向彼此间隔开；

所述第二摇臂组件包括：基部和两个侧板部，所述两个侧板部相对地设在所述基部上，所述两个侧板部彼此平行。

4.根据权利要求2所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，

所述第一滚子为两个且所述两个第一滚子分别位于所述中间连接臂部的两侧，所述两个第一滚子与所述中间连接臂部之间通过第一销轴相连；

所述第二滚子通过第二销轴而可枢转地设在所述两个侧板部之间；

所述基部通过第三销轴而可枢转地设在所述两个摇臂部之间。

5.根据权利要求4所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，

所述两个摇臂部的相对内侧分别设置有限位凸块组，所述限位凸块组包括两个相对设置的限位凸块，每组中的一个所述限位凸块的两端与该组中的另一个所述限位凸块的两端彼此间隔开，并且每组中的所述限位凸块紧贴所述第三销轴；

所述基部的两侧分别设置有限位凸柱组，所述限位凸柱组包括两个限位凸柱，每组中的两个所述限位凸柱分别位于相应侧的所述两个限位凸块的两端之间，所述限位凸块适于止挡所述限位凸柱以限制所述第二摇臂组件相对所述第一摇臂组件的最大夹角。

6.根据权利要求5所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，所述第三销轴的两端分别向两侧延伸且超出所述两个摇臂部，所述第三滚子分别设在所述第三销轴的两端处。

7.根据权利要求5所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，所述第二销轴的两端分别向两侧延伸且超出所述侧板部；

所述配气机构还包括：两个弹性件，所述两个弹性件分别设在所述第二摇臂组件的两侧，每个所述弹性件的一端弯折成与所述第二销轴的超出所述侧板部的部分适配的圆弧形钩部，每个所述弹性件绕相应侧的所述两个限位凸块至少一圈且每个所述弹性件的另一端弯折成与所述两个限位凸块适配的形状以卡箍在所述两个限位凸块外。

8.根据权利要求1所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，所述外轴凸轮过盈配合在所述外轴上，所述内轴凸轮间隙配合在所述外轴上，所述外轴上形成有限位槽，所述内轴凸轮通过穿设所述内轴凸轮、所述限位槽以及所述内轴的挡销相连。

9.根据权利要求1所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，所述支承结构分别形成有上凹部和下凹部，所述上凹部向上贯通所述支承结构的顶面，所述下凹部向下贯通所述支承结构的底面，其中所述凸轮轴支承在所述上凹部内且所述第三滚子收纳在所述下凹部内，所述下凹部的顶面构成所述圆弧曲面。

10.根据权利要求1所述的用于发动机的配气机构，其特征在于，

所述相位调节机构为相位器；

所述配气机构还包括：气门摇臂和液压挺柱，所述气门摇臂上设置有气门摇臂滚子，所述气门的顶部与所述气门摇臂的一端配合，所述液压挺柱与所述气门摇臂的另一端配合，所述驱动型面抵靠在所述气门摇臂滚子上。

11.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的用于发动机的配气机构。

说明书全文

用于发动机的配气机构及具有其的车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车构造领域，尤其是涉及一种用于发动机的配气机构及具有其的车辆。

背景技术

[0002] 发动机的配气机构用于驱动气门的开闭，其配气相位一般基于发动机某一狭小工况范围的局部优化而确定，在工作过程中固定不变，且气门运动规律完全由凸轮型线决定。
但是由于凸轮型线单一，不能根据发动机实际工况需求情况而调整气门运动规律，不能同
时适应发动机不同的运行工况，油耗较高，排放较差，同时不利于提高发动机的动力性能，
且一般的可变气门升程技术只能改变气门开启最大升程，改变方式比较单一，且结构复杂，
零部件多，控制繁琐。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于发动机的配气机构，该配气机构可以实现气门的二次开
启，同时还可以延长气门开启持续的时间，且结构简单紧凑、对发动机高度影响较小。

[0004] 本发明的另一个目的在于提出一种具有上述配气机构的车辆。

[0005] 根据本发明实施例的用于发动机的配气机构，包括：气门机构；摇臂组件，所述摇臂组件的底部构造有驱动型面，所述驱动型面适于驱动气门机构的气门沿平行于气门中心
线的方向运动；第一滚子和第二滚子，所述第一滚子和所述第二滚子均可枢转地设在所述
摇臂组件上；凸轮轴，所述凸轮轴包括同轴设置的内轴和外轴，所述内轴具有随所述内轴同
步旋转的内轴凸轮，所述外轴具有随所述外轴同步旋转的外轴凸轮，所述外轴凸轮抵靠所
述第一滚子，所述内轴凸轮抵靠所述第二滚子；用于支承所述凸轮轴的支承结构，所述支承
结构设在所述摇臂组件的两侧；以及用于调节所述内轴与所述外轴相对相位的相位调节机
构；其中，所述配气机构还包括第三滚子，所述第三滚子可枢转地设在所述摇臂组件上，所
述支承结构上还构造有圆弧曲面，所述第三滚子可滚动地紧贴在所述圆弧曲面上；或者所
述配气机构还包括限位销，所述限位销设在所述摇臂组件上，所述支承结构上还构造有滑
动槽，所述限位销可滑动地配合在所述滑动槽内。

[0006] 根据本发明上述实施例的用于发动机的配气机构，采用包括同轴设置的所述内轴和所述外轴的所述凸轮轴，可以实现所述气门二次开启及所述气门开启持续期延长的目
的，在实现所述气门二次开启时，可以实现扫气功能，提高发动机充气效率，提升低速扭矩
及瞬态工作响应特性，可以满足发动机（例如，汽油发动机机、柴油发动机机）对不同工况
的气门运动规律的需求。同时根据本发明实施例的配气机构及其摇臂组件结构紧凑，所需
布置空间小，对发动机高度影响小，零部件少且对发动机缸盖等相关零件改动较小、可靠性
好，运行稳定且运动冲击小。

[0007] 根据本发明的一个实施例，所述摇臂组件包括：第一摇臂组件和第二摇臂组件，所述第二摇臂组件的一端可枢转地设在所述第一摇臂组件上，其中所述第一滚子可枢转地设
在所述第一摇臂组件上，所述驱动型面形成在所述第一摇臂组件的底部，所述第二滚子可
枢转地设在所述第二摇臂组件的另一端上。

[0008] 根据本发明的一个实施例，所述第一摇臂组件包括：两个摇臂部和中间连接臂部，所述两个摇臂部分别设在所述中间连接臂部的两端，所述两个摇臂部相对设置且沿凸轮轴
的轴向彼此间隔开；所述第二摇臂组件包括：基部和两个侧板部，所述两个侧板部相对地
设在所述基部上，所述两个侧板部彼此平行。

[0009] 根据本发明的一个实施例，所述第一滚子为两个且所述两个第一滚子分别位于所述中间连接臂部的两侧，所述两个第一滚子与所述中间连接臂部之间通过第一销轴相连；
所述第二滚子通过第二销轴而可枢转地设在所述两个侧板部之间；所述基部通过第三销轴
而可枢转地设在所述两个摇臂部之间。

[0010] 根据本发明的一个实施例，所述两个摇臂部的相对内侧分别设置有限位凸块组，所述限位凸块组包括两个相对设置的限位凸块，每组中的一个所述限位凸块的两端与该组
中的另一个所述限位凸块的两端彼此间隔开，并且每组中的所述限位凸块紧贴所述第三销
轴；所述基部的两侧分别设置有限位凸柱组，所述限位凸柱组包括两个限位凸柱，每组中的
两个所述限位凸柱分别位于相应侧的所述两个限位凸块的两端之间，所述限位凸块适于止
挡所述限位凸柱以限制所述第二摇臂组件相对所述第一摇臂组件的最大夹角。

[0011] 根据本发明的一个实施例，所述第三销轴的两端分别向两侧延伸且超出所述两个摇臂部，所述第三滚子分别设在所述第三销轴的两端处。

[0012] 根据本发明的一个实施例，所述第二销轴的两端分别向两侧延伸且超出所述侧板部；所述配气机构还包括：两个弹性件，所述两个弹性件分别设在所述第二摇臂组件的两
侧，每个所述弹性件的一端弯折成与所述第二销轴的超出所述侧板部的部分适配的圆弧形
钩部，每个所述弹性件绕相应侧的所述两个限位凸块至少一圈且每个所述弹性件的另一端
弯折成与所述两个限位凸块适配的形状以卡箍在所述两个限位凸块外。

[0013] 根据本发明的一个实施例，所述外轴凸轮过盈配合在所述外轴上，所述内轴凸轮间隙配合在所述外轴上，所述外轴上形成有限位槽，所述内轴凸轮通过穿设所述内轴凸轮、
所述限位槽以及所述内轴的挡销相连。

[0014] 根据本发明的一个实施例，所述支承结构分别形成有上凹部和下凹部，所述上凹部向上贯通所述支承结构的顶面，所述下凹部向下贯通所述支承结构的底面，其中所述凸
轮轴支承在所述上凹部内且所述第三滚子收纳在所述下凹部内，所述下凹部的顶面构成所
述圆弧曲面。

[0015] 根据本发明的一个实施例，所述相位调节机构为相位器；所述配气机构还包括：气门摇臂和液压挺柱，所述气门摇臂上设置有气门摇臂滚子，所述气门的顶部与所述气门
摇臂的一端配合，所述液压挺柱与所述气门摇臂的另一端配合，所述驱动型面抵靠在所述
气门摇臂滚子上。

[0016] 根据本发明实施例的车辆，还包括根据本发明上述实施例中的用于发动机的配气机构。

附图说明

[0017] 图1是根据本发明一个实施例的用于发动机的配气机构的结构示意图。

[0018] 图2是是根据本发明一个实施例的用于发动机的配气机构的侧视图。

[0019] 图3是根据本发明一个实施例的用于发动机的配气机构的摇臂组件处的结构示意图。

[0020] 图4是根据本发明一个实施例的用于发动机的配气机构的摇臂组件处的分解结构示意图。

[0021] 图5是根据本发明一个实施例的用于发动机的配气机构的支承结构的结构示意图。

[0022] 图6是根据本发明另一个实施例的用于发动机的配气机构的结构示意图。

[0023] 图7是是根据本发明另一个实施例的用于发动机的配气机构的侧视图。

[0024] 图8是根据本发明另一个实施例的用于发动机的配气机构的摇臂组件处的结构示意图。

[0025] 图9是根据本发明另一个实施例的用于发动机的配气机构的摇臂组件处的分解结构示意图。

[0026] 图10是根据本发明另一个实施例的用于发动机的配气机构的支承结构的结构示意图。

[0027] 图11是根据本发明实施例的用于发动机的配气机构的凸轮轴的结构示意图。

[0028] 附图标记：

[0029] 配气机构100、

[0030] 气门机构1、气门11、

[0031] 第一摇臂组件21、驱动型面201、

[0032] 摇臂部211、

[0033] 中间连接臂部212、

[0034] 第二摇臂组件22、基部221、侧板部222、

[0035] 限位凸块组23、限位凸块231、

[0036] 限位凸柱组24、限位凸柱241、

[0037] 弹性件25、圆弧形钩部251、

[0038] 第一滚子31、第一滚子32、第三滚子33、限位销34、

[0039] 凸轮轴42、

[0040] 内轴422、内轴凸轮4221、挡销4222

[0041] 外轴423、外轴凸轮4231、限位槽4232、

[0042] 支承结构5、上凹部51、下凹部52、圆弧曲面521、滑动槽53、

[0043] 气门摇臂61、气门摇臂滚子611、液压挺柱62、

[0044] 第一销轴71、第二销轴72、第三销轴73、

[0045] 弹性复位结构8

具体实施方式

[0046] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0047] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0048] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或
者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以
上，除非另有明确具体的限定。

[0049] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0050] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一
特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征
在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表
示第一特征水平高度小于第二特征。

[0051] 发动机的机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构以及各系统装配的基体。在本领域内，一般地，机体组主要由气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等组成，
油底壳一般设在气缸体的底部，气缸盖设在气缸体的顶部，气缸盖衬垫设在气缸体的顶面
与气缸盖的底面之间，用于密封二者之间的间隙。

[0052] 气缸盖与活塞顶部和气缸一起形成燃烧室，燃烧室的顶部具有进气口和排气口，气门机构的气门穿设在缸盖内且封闭进气口和排气口。对于现有的一般发动机而言，多采
用两进两出的气门形式，少数也有采用一进一出或三进两出的气门形式。

[0053] 对同一发动机而言，一般都具有多种不同的工况，例如低速小负荷工况、高速大负荷工况等，当发动机处于不同工况下，发动机对外输出的扭矩和功率是不同的，同时发动机
排放的有害气体的含量也不同，发动机的配气机构按照每一气缸内进行的工作循环和点火
次序的要求，定时开闭进气门和排气门。

[0054] 一般地，配气机构可以调节气门的升程量，但是调节方式单一，不能很好地满足使用要求。根据本发明实施例的配气机构可以实现气门的二次开启，同时也可适当延长气门
的打开时间，调节方式多样，从而更好地满足不同工况的要求。

[0055] 可以理解，根据本发明实施例的配气机构可以用于驱动进气侧的气门动作，当然也可以用于驱动排气侧的气门动作，或者同时用在进气侧和排气侧以驱动相应气门动作。
优选地，根据本发明实施例的配气机构用于驱动排气侧的气门动作，在下面的描述中，以该
配气机构用于驱动排气侧的气门为例。

[0056] 下面参照图1-图11详细描述根据本发明实施例的用于发动机的配气机构100。

[0057] 根据本发明实施例的用于发动机的配气机构100包括气门机构1、摇臂组件2、第一滚子31、第二滚子32、第三滚子33或限位销34、包括同轴设置的内轴422和外轴423的
凸轮轴42、用于支承凸轮轴42的支承结构5以及用于调节内轴422与外轴423相对相位的
相位调节机构（图未示出）。

[0058] 其中，气门机构1已为现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，例如气门机构1可以包括气门11，气门11可沿着气门11的中心线在气门导管中上下往复移动以打开或关
闭燃烧室的进气口或排气口，对于这些可与现有技术采用相同设置的部分，这里不再详细
描述。

[0059] 如图2和图7所示，摇臂组件2的底部构造有驱动型面201，驱动型面201适于驱动气门机构1的气门11沿平行于气门11中心线的方向运动，驱动型面201可以为靴型面，
但不限于此。应当理解，本领域技术人员可以根据实际需要而灵活设计驱动型面201的具
体线型，不限于上述的靴型面。

[0060] 第一滚子31和第二滚子32均可枢转地设在摇臂组件2上。也就是说，第一滚子31设在摇臂组件2上且相对于摇臂组件2可枢转，第二滚子32设在摇臂组件2上且相对于
摇臂组件2可枢转。第三滚子33设在摇臂组件2上且相对于摇臂组件2可枢转。

[0061] 如图1、图2、图6、图7和图11所示，凸轮轴42包括同轴设置的内轴422和外轴423，内轴422具有随内轴422同步旋转的内轴凸轮4221，外轴423具有随外轴423同步旋
转的外轴凸轮4231。

[0062] 外轴凸轮4231可以过盈配合在外轴423上，内轴凸轮4221可以间隙配合在外轴423上，外轴423上可以形成有限位槽4232，内轴凸轮4221可以通过穿设内轴凸轮4221、限
位槽4232以及内轴422的挡销4222与内轴422相连。

[0063] 参照图1和图11所示，内轴422嵌设在外轴423内且内轴422与外轴423可相对旋转、也可同步旋转。挡销4222可在该限位槽4232内滑动，限位槽4232可以限制内轴凸
轮4221相对外轴423的转动角度，即通过限位槽4232的限位作用，内轴422与外轴423的
相对相位可在一定角度内连续可调。

[0064] 外轴凸轮4231抵靠第一滚子31，内轴凸轮4221抵靠第二滚子32。换言之，外轴凸轮4231与第一滚子31的数量相等且分别一一对应地抵靠配合，内轴凸轮4221与第二滚
子32的数量相等且分别一一对应地抵靠配合。

[0065] 根据本发明的一些实施例，内轴凸轮4221和外轴凸轮4231中的每一个均具有大基圆（图2和图7中的A段）、小基圆（图2和图7中的B段）以及连接在大基圆与小基圆之
间的过渡段（图2和图7中的C段）,但不限于此，对于本领域的技术人员而言，可以根据实
际需要而适应性设定凸轮的型线。

[0066] 例如，在两种凸轮（即外轴凸轮4231和内轴凸轮42）的大基圆与相应的滚子（即第一滚子31或第二滚子32）抵靠接触时，气门11的升程量可以是最大的。也就是说，外轴凸
轮4231的大基圆与第一滚子31抵靠接触且内轴凸轮4221的大基圆与第二滚子32抵靠接
触时，气门11处于最大开启升程状态。

[0067] 在两种凸轮中存在至少一种凸轮的小基圆与相应滚子接触时，气门11可以处于关闭状态，即气门11的升程量最小。例如，外轴凸轮4231的大基圆与第一滚子31抵靠接
触且内轴凸轮4221的小基圆与第二滚子32抵靠接触时，或者外轴凸轮4231的小基圆与第
一滚子31抵靠接触且内轴凸轮4221的大基圆与第二滚子32抵靠接触时，气门11可以处
于关闭状态。

[0068] 而在两种凸轮的过渡段与相应滚子接触或者一个为过渡段、另一个为大基圆与相应滚子接触时，则气门11升程量可以介于零升程和最大升程之间。例如，外轴凸轮4231的
过渡段与第一滚子31抵靠接触且内轴凸轮4221的过渡段与第二滚子32抵靠接触时，或者
外轴凸轮4231的过渡段与第一滚子31抵靠接触且内轴凸轮4221的大基圆与第二滚子32
抵靠接触时，气门11升程量可以介于零升程和最大升程之间。

[0069] 但是，应当理解，本发明并不限于此，对于本领域的技术人员而言，在阅读了说明书此处公开内容的基础之上，显然可以灵活设计上述两种凸轮的型线，在两种凸轮型线与
相应滚子接触的位置发生变化时，摇臂组件2动作后驱动气门11的升程量也可以适应性变
化，这对于本领域的技术人员而言，应当是容易理解的。

[0070] 在如图1-图5中所示的实施例中，配气机构100还包括第三滚子33，第三滚子33可枢转地设在摇臂组件2上，第三滚子33设在摇臂组件2上且相对于摇臂组件2可枢转。

[0071] 支承结构5上构造有圆弧曲面521，第三滚子33可滚动地紧贴在圆弧曲面521上，当摇臂组件2被驱动动作时，第三滚子33沿圆弧曲面521滚动。也就是说，采用第三滚子
33与圆弧曲面521的配合结构可以限制摇臂组件2的运动轨迹，同时能很好地保持摇臂组
件2的稳定性，且结构简单。与此同时，此采用圆弧曲面521，可以保证气门11生成规律的
平顺、圆滑，减小配气机构100的冲击。可以理解的是，配气机构100可以针对不同发动机
的机型调整圆弧曲面521的参数。

[0072] 在如图6-图10中所示的实施例中，配气机构100还包括限位销34。限位销34可以设在摇臂组件2上。

[0073] 支承结构5上还构造有滑动槽53，限位销34可滑动地配合在滑动槽53内。当摇臂组件2被驱动动作时，限位销34沿滑动槽53运动。也就是说，采用限位销34与滑动槽
53的配合结构可以限制摇臂组件2的运动轨迹，同时能很好地保持摇臂组件2的稳定性，且
结构简单。与此同时，此采用滑动槽53，可以保证气门11生成规律的平顺、圆滑，减小配气
机构100的冲击。可以理解的是，配气机构100可以针对不同发动机的机型调整滑动槽53
的形状参数。

[0074] 相位调节机构用于调节外轴423与内轴422的相对相位，从而改变外轴凸轮4231与内轴凸轮4221的相对相位。根据本发明的一个实施例，相位调节机构可以是相位器，相
位器可以是单转子相位器，即只有一个转子，转子可以与内轴422和外轴423中的一个相
连，相位器的定子可以内轴422和与外轴423中的另一个相连，以调节一个轴相对另一轴
的相位。以相位器的转子与内轴422相连，定子与外轴423相连为例，相位器可以改变内轴
422的相对相位，相位器顺时针调节时，气门11实现二次开启升程持续增加，相位器逆时针
调节时，气门11开启持续期逐渐增加。应当理解，相位器调节两个轴的相对相位已经为现
有技术，这里对相位器的具体构造、相位器的具体工作原理以及调节过程不作特殊说明。

[0075] 可以理解，由于根据本发明实施例的配气机构100驱动同侧气门11采用同轴设置的内轴422和外轴423，因此根据本发明实施例的配气机构100通过相位器调节该两个轴的
相对相位后，可以实现气门11的二次开启以及延长气门11开启时间。

[0076] 具体而言，在凸轮轴42旋转的过程中，会出现上述的两种凸轮的大基圆均与对应的滚子接触，此时气门11的升程量可为最大，同时还会出现一种凸轮的大基圆与对应滚子
接触且另一种凸轮的过渡段与对应滚子接触的情况，此时气门11升程量相对最大升程有
所减小，这样气门11会有两次开启动作，其中一次开启至最大升程，另一次开启的升程相
对最大升程减小，即实现了气门11二次开启的目的。

[0077] 进一步，气门11二次开启的间隔较大时，如排气侧的气门11二次开启接近进气侧的气门关闭时刻时，可以实现扫气功能，从而可以提高发动机低速扭矩及瞬态响应性能。若
排气侧的气门11二次开启时，可以增强热管理，实现快速暖机，解决低压缩比时发动机冷
启动困难问题，而且可以降低发动机排放，改善发动机冷机怠速稳定性和运转平顺性以及
DPF再生阶段的扭矩控制等作用。具体控制气门11二次开启的时间间隔，可以通过适应性
设计凸轮型线实现，但不限于此。

[0078] 在相位器调节两个轴的相对相位后，内轴凸轮4221和外轴凸轮4231的相对相位发生改变，此时可以实现增加气门11开启时间的目的，例如在调节完两个轴的相对相位
后，内轴凸轮4221和外轴凸轮4231会出现持续大基圆与相应滚子接触的情况，此时可以大
大延长气门11开启持续时间。

[0079] 由此，根据本发明上述实施例的用于发动机的配气机构100，采用包括同轴设置的内轴422和外轴423的凸轮轴42，可以实现气门11二次开启及气门11开启持续期延长的
目的，在实现气门11二次开启时，可以实现扫气功能，提高发动机充气效率，提升低速扭矩
及瞬态工作响应特性，可以满足发动机（例如，汽油发动机机、柴油发动机机）对不同工况的
气门运动规律的需求。同时根据本发明实施例的配气机构100及其摇臂组件22结构紧凑，
所需布置空间小，对发动机高度影响小，零部件少且对发动机缸盖等相关零件改动较小、可
靠性好，运行稳定且运动冲击小。

[0080] 下面参照图3-图5（同时结合图1-图2）、图6-图10（同时结合图6-图7）以及图11 详细描述图示中的配气机构100。

[0081] 摇臂组件2可以包括第一摇臂组件21和第二摇臂组件22。第二摇臂组件22的一端可枢转地设在第一摇臂组件21上，其中第一滚子31可枢转地设在第一摇臂组件21上，
驱动型面201形成在第一摇臂组件21的底部，第二滚子32可枢转地设在第二摇臂组件22
的另一端上。也就是说，第二摇臂组件22与第一摇臂组件21可在一定角度范围内相对运
动。

[0082] 进一步地，如图4和图9所示，第一摇臂组件21可以包括两个摇臂部211和中间连接臂部212，两个摇臂部211可以分别设在中间连接臂部212的两端，两个摇臂部211相
对设置且沿凸轮轴42的轴向彼此间隔开。第二摇臂组件22可以包括基部221和两个侧板
部222，两个侧板部222相对地设在基部221上，两个侧板部222彼此平行。

[0083] 如图3、图4所示，第一滚子31为两个且两个第一滚子31可以分别位于中间连接臂部212的两侧，两个第一滚子31与中间连接臂部212之间可以通过第一销轴71相连。第
二滚子32可以通过第二销轴72而可枢转地设在述两个侧板部222之间。基部221通过第
三销轴73而可枢转地设在两个摇臂部221之间。

[0084] 进一步地，如图4和图9所示，两个摇臂部211的相对内侧分别设置有限位凸块组23，限位凸块组23可以包括两个相对设置的限位凸块231，每组中的一个限位凸块231的两
端与该组中的另一个限位凸块231的两端彼此间隔开，并且每组中的限位凸块231紧贴第
三销轴73。也就是说，的一个限位凸块231的第一端(例如图4和图9的H1端)与改组中
的另一个限位凸块231的第一端(例如图4和图9的H1端)间隔开以限定出滑槽。

[0085] 基部221的两侧可以分别设置有限位凸柱组24，限位凸柱组24可以包括两个限位凸柱241，每组中的两个限位凸柱241可以分别位于相应侧的两个限位凸块231的两端之
间，换言之，位于相应侧的滑槽内。限位凸块231适于止挡限位凸柱241以限制第二摇臂组
件22相对第一摇臂组件21的最大夹角。换言之，限位凸块231适于止挡限位凸柱241以
限制第二摇臂组件22相对第一摇臂组件21的最大转角，其中最大转角也就是第二摇臂组
件22相对第一摇臂组件21转动后，第二摇臂组件22与第一摇臂组件21之间的夹角的最
大值。

[0086] 进一步地，一组限位凸块组23中的两个限位凸块231的形状可以相同且可以关于第三销轴73径向对称布置，两个限位凸块231之间的距离与第三销轴73的直径相等。由
此，摇臂组件2的结构更简单，加工成本低且制造容易。

[0087] 更进一步地，第二销轴72的两端可以分别向两侧延伸且超出两个侧板部222。配气机构100还可以包括：两个弹性件25，两个弹性件25可以分别设在第二摇臂组件22的
两侧，每个弹性件25的一端弯折成与第二销轴72的超出侧板部222的部分适配的圆弧形
钩部251，每个弹性件25绕相应侧的两个限位凸块231至少一圈且每个弹性件251的另一
端弯折成与两个限位凸块231适配的形状以卡箍在两个限位凸块231外。

[0088] 下面参考图1-图4详细描述配气机构100的摇臂组件2处的工作过程：

[0089] 弹性件25驱动第二摇臂组件22运动使限位凸柱组24绕第三销轴73在相应侧的滑槽内转动。

[0090] 当气门11处于升程时，也就是说气门11处于打开位置时，限位凸柱241抵靠滑槽的一端，这时第一摇臂组件21与第二摇臂组件22之间的夹角最大，从而使第一摇臂组件21
与第二摇臂组件22作为整体运动。

[0091] 当气门11关闭时，弹性件25驱动第二摇臂组件22，使第一摇臂组件21与第二摇臂组件22之间夹角呈变小的趋势，从而保证了外轴凸轮4231与第一滚子31、内轴凸轮
4221与第二滚子32始终接触不发生分离，且可以调整气门间隙，从而避免配气机构100发
生滑脱现象而影响配气机构100的稳定性，增强配气机构100的稳定性。

[0092] 如图3和图4所示，第三销轴73的两端分别向两侧延伸且超出两个摇臂部211，第三滚子33可以为两个，两个第三滚子33可以分别设在第三销轴73的两端处。相应地，支
撑结构5上构造有分别与两个第三滚子33配合的圆弧曲面521。如图5所示，支承结构5
分别形成有上凹部51和下凹部52，上凹部51向上贯通支承结构5的顶面，下凹部52向下
贯通支承结构5的底面，其中凸轮轴42支承在上凹部51内且第三滚子33收纳在下凹部52
内，下凹部52的顶面构成圆弧曲面521。由此，支撑结构5还可以更好地支撑凸轮轴42。

[0093] 进一步地，如图2所示，上凹部51可以为半圆弧形，上凹部51的直径与凸轮轴42（外轴423）的直径大致相等，从而起到更好地支撑外轴423的作用，对外轴423进行轴向限
位。

[0094] 如图5和图10所示，在该一些实施例中，支撑结构5构造为长方形板状，且支撑结构5上设有与凸轮轴42对应的上凹口51和与第三滚子33对应的下凹口52，由此结构简
单，加工方便，成本低，占用空间小，方便布置。

[0095] 在该一些实施例中，基部20的两侧分别设置有一个支撑结构5，基部20的两侧面上设有第三滚子33。在图1和图2的示例中，每个气门机构1均包括两个气门11，对应地，
第三滚子33、驱动部23、支撑结构5和圆弧曲面521均为两个，且一个气门11对应一个驱
动部23、一个第三滚子33、一个支撑结构5和一个圆弧曲面521。由此，可以更好地支撑凸
轮轴42，增加配气机构100运行时的稳定性。

[0096] 其中，支撑结构5设在发动机的机体组上。这里，需要说明一点，在本领域内，机体组主要包括气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳等部件，但是在本发明中，机体组应当
作广义理解，即可以理解为该机体组不仅包括上述传统意义上机体组所包括的部件，还可
以包括一些附属安装部件等。例如，在上面的描述中，“支撑结构5设在发动机的机体组
上”，可以理解为支撑结构5直接设在机体组如气缸盖上，或者气缸盖上可以固定设置中间
部件，支撑结构5设在该中间部件上，即这里的中间部件可以理解为是机体组的一部分。

[0097] 如图8和图9所示，限位销34可以与第三销轴73一体形成，第三销轴73的两端分别向两侧延伸且超出两个摇臂部211以形成限位销34。限位销34可以为两个。相应地，
如图10所示，支撑结构5上可以设有圆弧形滑动槽53，限位销34可以在滑动槽53内滑动。
其中限位销34可以为阶梯状，滑动槽53的具体形状可以根据摇臂组件2所需的运动轨迹
设计，不限于此。

[0098] 可以理解，在上述的实施例中，为了保证外轴凸轮4231与第一滚子31以及内轴凸轮4221与第二滚子32能够时刻保持接触状态，防止出现滑脱现象，配气机构100还具有弹
性复位结构8，弹性复位结构8可以弹性地推抵第一滚子31和第二滚子32以使第一滚子
31常抵靠在外轴凸轮4231的外周面上且第二滚子32常抵靠在内轴凸轮4221上，对于本领
域的技术人员而言，可以根据上述摇臂组件2的结构特性而设计不同结构、尺寸、形式的弹
性复位结构8，可以是一体结构，可以是分体结构，只要能够保证相应凸轮与相应滚子时刻
接触即可，这对于本领域的技术人员而言，应当是容易理解的，因此这里不作特殊限定。例
如，如图1和图6所示，弹性复位结构8可以为弹簧。

[0099] 如图1和图2以及图6和图7所示，配气机构100还包括气门摇臂61和液压挺柱62，气门摇臂61上设置有气门摇臂滚子611，气门11的顶部与气门摇臂61的一端配合，液
压挺柱62与气门摇臂61的另一端配合，驱动型面201抵靠在气门摇臂滚子611上。由此，
在摇臂组件2动作时，其底部的驱动型面201会推动气门摇臂滚子611带动气门摇臂61动
作，气门摇臂61进而带动气门11动作以打开气门11。

[0100] 液压挺柱62可用于调节气门11间隙，液压挺柱62的具体构造和工作原理已为现有技术，且已广泛应用于本领域中，例如应用于VVL技术中，因此这里对于液压挺柱62不作
详细描述。

[0101] 下面简单描述根据本发明实施例的车辆。

[0102] 根据本发明实施例的车辆包括根据本发明上述实施例中描述的用于发动机的配气机构100。由此，根据本发明实施例的车辆动力性好，有害气体排放少，节能环保。

[0103] 应当理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如发动机、变速器、差速器、制动系统等均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再一一详
细描述。

[0104] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说
明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

[0105] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。

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连续可变气门开启持续时间装置和设置有该装置的发动机-专利编号CN107269338A	2020-05-18	409
可变气门开启持续时间系统的凸轮轴中的凸轮轴装置-专利编号CN104727874A	2020-05-20	374
连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机-专利编号CN106150586B	2020-05-17	173
引擎的连续可变气门开启持续时间机构用试验装置及试验方法-专利编号CN108132150A	2020-05-13	529
连续可变气门开启持续时间设备和具有该设备的发动机-专利编号CN106150586A	2020-05-19	782
引擎的连续可变气门开启持续时间机构用试验装置及试验方法-专利编号CN108132150B	2020-05-16	88
连续可变气门开启持续时间装置及设有该装置的发动机-专利编号CN108612574A	2020-05-12	264
利用CVVT和CVVD装置控制气门正时和气门开启持续时间的方法-专利编号CN108223145A	2020-05-11	276
连续可变气门开启持续时间装置及具有该装置的发动机-专利编号CN108223040A	2020-05-15	1042
连续可变气门开启持续时间装置和设置有该装置的发动机-专利编号CN107269336A	2020-05-14	455

用于发动机的配气机构及具有其的车辆

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