一种正时调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种正时调节装置。


背景技术：

2.随着经济建设的迅猛发展，柴油机以其功率范围大、经济性好、可靠性高等优点越来越广泛地应用于汽车、工程机械、船舶和发电等经济建设的各个领域。对柴油机而言，供油提前角是一个十分重要的参数，柴油机供油提前角是指柴油机压缩行程活塞到达上止点之前喷油嘴喷油时高压油泵提前供油的角度，柴油机之所以提前供油是为了更好地雾化燃油，供油提前角过大或过小对柴油机动力性和经济性有较大的影响。
3.柴油机在开发过程中，为满足柴油机性能要求，需要对供油提前角不断地调整。柴油机在不同的工况下应有不同的供油提前角，需要对供油提前角进行调整。柴油机转速越高要求供油提前角越大:转速越低要求供油提前角越小，这样柴油机才能有最佳的动力性和经济性。
4.如图1所示，现有技术公开了一种发动机供油提前角电控调整装置，其外置于机械式喷油泵并受控于ecu。过渡轴2与机械式喷油泵的凸轮轴1固定连接，凸轮轴齿轮3转动安装于过渡轴2，过渡轴2的端部固定有挡盘11，凸轮轴齿轮3套设于过渡轴2并顶靠于轴肩。
5.控制轴套4连接有直线位移执行机构，直线位移执行机构由ecu控制。直线位移执行机构包括由动力装置5驱动的丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括丝杠6和螺母7，丝杠6的一端与过渡轴2转动连接且设置有限制两者轴向相对移动的丝杠限位结构8，另一端与动力装置5连接，螺母7与控制轴套4转动连接且设置有限制两者轴向相对移动的螺母限位结构13，螺母7设置有轴向限位杆12。
6.控制轴套4的外连接周面与凸轮轴齿轮3的内连接周面通过第一键传动副9连接，控制轴套4的内连接周面与过渡轴2的外连接周面通过第二键传动副10连接，第一键传动副9和第二键传动副10均为螺旋花键传动副，两者的旋向相反。当控制轴套4产生轴向相对位移时，过渡轴2和凸轮轴齿轮3分别向相反的方向旋转，发动机的供油角度即发生变化。
7.现有方案采用斜齿花键结构，斜齿花键生产成本高于直齿轮；同时该方案必须依赖控制系统和直线位移执行机构来实现控制轴套的轴向移动，才能实现凸轮轴1和凸轮轴齿轮3的相对转动，结构复杂，成本高。
8.因此，如何在保证能够随工况调整供油提前角的前提下，简化结构，降低成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

9.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种正时调节装置，以在保证能够随工况调整供油提前角的前提下，简化结构，降低成本。
10.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
11.一种正时调节装置，包括：
12.凸轮轴齿轮，具有飞块滑槽；
13.从动盘，用于与凸轮轴固定连接，所述从动盘具有与所述凸轮轴齿轮的内孔转动配合的轴套；
14.离心滑块组件，具有嵌入所述飞块滑槽内的飞块以及设置于所述从动盘上的滑块，所述飞块随离心力的变化在所述飞块滑槽内沿所述凸轮轴齿轮的径向移动，所述飞块上开设有与所述滑块滑动配合的滑槽，所述滑槽与所述飞块的移动方向具有夹角α。
15.优选地，在上述正时调节装置中，所述离心滑块组件还包括复位弹性件，所述复位弹性件的一端与所述凸轮轴齿轮相连，另一端与所述飞块相连，以驱动所述飞块向所述凸轮轴齿轮的内孔方向移动。
16.优选地，在上述正时调节装置中，所述飞块滑槽靠近所述凸轮轴齿轮的内孔的侧壁为第一内侧壁，与所述第一内侧壁相对的侧壁为第二内侧壁；
17.所述复位弹性件为一端与所述第二内侧壁抵接，一端与所述飞块抵接的压缩弹簧；或者
18.所述复位弹性件为一端与所述第一内侧壁抵接，一端与所述飞块连接的拉伸弹簧。
19.优选地，在上述正时调节装置中，所述飞块上开设有用于嵌入所述复位弹性件的安装盲孔，所述复位弹性件一端与所述安装盲孔的底壁抵接，一端与所述飞块滑槽的内壁连接。
20.优选地，在上述正时调节装置中，所述飞块滑槽的内壁上开设有用于定位所述复位弹性件的安装嵌槽。
21.优选地，在上述正时调节装置中，所述滑槽开设于所述飞块的一侧，所述飞块的另一侧开设有用于平衡重量的配重孔。
22.优选地，在上述正时调节装置中，所述滑块通过铰接轴铰接于所述从动盘上，所述铰接轴垂直于所述从动盘的盘面，所述滑块上开设有与所述铰接轴转动配合的铰接孔。
23.优选地，在上述正时调节装置中，所述飞块滑槽贯通所述凸轮轴齿轮的两侧端面，所述凸轮轴齿轮的一侧设置有所述从动盘，另一侧设置有盖板，以封堵所述飞块滑槽。
24.优选地，在上述正时调节装置中，所述飞块滑槽的一侧贯通所述凸轮轴齿轮的端面，所述从动盘设置于所述飞块滑槽的开口侧，以封堵所述飞块滑槽。
25.优选地，在上述正时调节装置中，所述离心滑块组件为沿所述凸轮轴齿轮的内孔中心对称的多个。
26.本实用新型提供的正时调节装置，将从动盘与凸轮轴固定连接，使得从动盘随凸轮轴同步转动，从动盘与凸轮轴齿轮转动配合，使得从动盘及凸轮轴可以与凸轮轴齿轮产生相对转动。凸轮轴齿轮上设有飞块滑槽，并将飞块嵌入飞块滑槽内，使得随着凸轮轴齿轮的转动，飞块在离心力的作用下沿飞块滑槽滑动，并根据离心力的大小调节滑动的位置。滑块设置在从动盘上，并与飞块上的滑槽滑动配合，通过滑块与滑槽的配合，使得从动盘可以和凸轮轴齿轮同步转动。
27.当发动机转速增大时，飞块将在离心力的作用下沿凸轮轴齿轮径向向外移动，飞块的滑槽侧面与飞块移动方向有一定夹角α，同时滑块固定在从动盘上，所以飞块外移时，滑槽侧面将推动滑块沿着圆周转动一定角度，从动盘和与其连接的凸轮轴也随之转动相应
的角度，这样就实现了凸轮轴与凸轮轴齿轮之间相对转动一个角度，改变了供油正时。当发动机转速降低时，飞块离心力减小，飞块向凸轮轴齿轮中心移动，通过滑块驱动从动盘转动一定角度，最终实现了凸轮轴齿轮与从动盘的相对转角恢复到原有状态，再次改变了供油正时。
28.本实用新型提供的正时调节装置不需要采用斜齿花键，也不需要依赖控制系统和直线位移执行机构，仅需要离心滑块组件，便可在根据离心力大小改变供油正时，零部件数量较少，机构较简单，成本较低。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为现有技术中发动机供油提前角电控调整装置的剖视图；
31.图2为本实用新型具体实施例提供的正时调节装置的爆炸图；
32.图3为本实用新型具体实施例提供的正时调节装置的正视图；
33.图4为图3沿s1-s1的剖面图；
34.图5为本实用新型具体实施例提供的飞块的结构示意图；
35.图6为本实用新型具体实施例提供的飞块的正视图；
36.图7为本实用新型具体实施例提供的正时调节装置沿圆周面的剖视图。
37.图1至图7中的各项附图标记的含义如下：
38.1为凸轮轴，2为过渡轴，3为凸轮轴齿轮，4为控制轴套，5为动力装置，6为丝杠，7为螺母，8为丝杠限位结构，9为第一键传动副，10为第二键传动副，11为挡盘，12为轴向限位杆，13为螺母限位结构；
39.100为从动盘，101为盘面，102为轴套，103为固定孔；
40.200为凸轮轴齿轮，201为飞块滑槽，202为安装嵌槽，203为内孔，204为紧固孔；
41.300为离心滑块组件，301为飞块，3011为滑槽，3012为配重孔，3013为安装盲孔，302为滑块，303为复位弹性件，304为铰接轴；
42.400为盖板，401为，402为紧固件。
具体实施方式
43.本实用新型的核心在于提供一种正时调节装置，以在保证能够随工况调整供油提前角的前提下，简化结构，降低成本。
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.如图2所示，本实用新型提供了一种正时调节装置包括凸轮轴齿轮200、从动盘100和离心滑块组件300。
46.其中，凸轮轴齿轮200具有飞块滑槽201，该飞块滑槽201直接开设在凸轮轴齿轮200的端面上，也可在凸轮轴齿轮200面向从动盘100的一侧端面上通过挡板围设而成。鉴于动平衡的考虑，优选直接在凸轮轴齿轮200上开设飞块滑槽201。从动盘100用于与凸轮轴(图中未示出)固定连接，使得从动盘100可随凸轮轴同步转动，从动盘100具有与凸轮轴齿轮200的内孔203转动配合的轴套102，轴套102插入凸轮轴齿轮200的内孔203中，轴套102可与凸轮轴齿轮200的内孔203间隙配合，以使得二者可相对转动，以调节供油提前角。即轴套102的外周面与内孔203间隙配合，内周面与凸轮轴过盈配合。
47.离心滑块组件300包括飞块301和滑块302，飞块301嵌入飞块滑槽201内，使得飞块301可以随离心力的变化在飞块滑槽201内沿凸轮轴齿轮200的径向移动。飞块301可以为如图7示出的完全嵌入飞块滑槽201内，也可部分嵌入飞块滑槽201内，只要能够在离心力变化时，飞块301能够沿飞块滑槽201滑动即可。
48.滑块302设置于从动盘100上，飞块301上开设有与滑块302滑动配合的滑槽3011，滑槽3011与飞块301的移动方向具有夹角α(如图6所示)，该夹角α与供油正时有关，即α取不同的角度，在发动机相同转速下，会产生不同的供油正时，因此该夹角α的具体角度，可以根据发动机的功率以及该发动机在不同工况下所需的供油提前角，通过实验和计算确定，通常夹角α会在0
°‑
90
°
之间选择。
49.供油提前角还与滑块302设置于从动盘100上的位置有关，滑块302的位置越靠近从动盘100的轴套102(轴套102与从动盘100的盘面101同心布置)，发动机相同转速下，从动盘100与凸轮轴齿轮200产生的相对角度越小，相反则越大，因此也可根据滑块302在从动盘100上的位置，设定供油提前角。
50.供油提前角还与飞块301沿飞块滑槽201的滑动距离有关，发动机相同转速下，飞块301沿飞块滑槽201的滑动距离越大，从动盘100与凸轮轴齿轮200产生的相对角度越大，相反则越小，因此也可根据在离心力作用下，飞块301沿飞块滑槽201滑动阻力，设定供油提前角。
51.本实用新型提供的正时调节装置，将从动盘100与凸轮轴固定连接，使得从动盘100随凸轮轴同步转动，从动盘100与凸轮轴齿轮200转动配合，使得从动盘100及凸轮轴可以与凸轮轴齿轮200产生相对转动。凸轮轴齿轮200上设有飞块滑槽201，并将飞块301嵌入飞块滑槽201内，使得随着凸轮轴齿轮200的转动，飞块301在离心力的作用下沿飞块滑槽201滑动，并根据离心力的大小调节滑动的位置。滑块302设置在从动盘100上，并与飞块301上的滑槽3011滑动配合，通过滑块302与滑槽3011的配合，使得从动盘100可以带动凸轮轴齿轮200转动，即凸轮轴和凸轮轴齿轮200可以传递扭矩。
52.当发动机转速增大时，飞块301将在离心力的作用下沿凸轮轴齿轮200径向向外移动，飞块301的滑槽3011侧面与飞块301移动方向有一定夹角α，同时滑块302固定在从动盘100上，所以飞块301外移时，滑槽3011的侧面将推动滑块302沿着圆周转动一定角度，从动盘100和与其连接的凸轮轴也随之转动相应的角度，这样就实现了凸轮轴与凸轮轴齿轮200之间相对转动一个角度，改变了供油正时。当发动机转速降低时，飞块301的离心力减小，飞块301向凸轮轴齿轮200中心移动，通过滑块302驱动从动盘100转动一定角度，最终实现了凸轮轴齿轮200与从动盘100的相对转角恢复到原有状态，再次改变了供油正时。
53.本实用新型提供的正时调节装置不需要采用斜齿花键，也不需要依赖控制系统和
直线位移执行机构，仅需要离心滑块组件300，便可在根据离心力大小改变供油正时，零部件数量较少，机构较简单，成本较低。
54.本实用新型实施例公开的正时调节装置也可以用于调节进排气凸轮相位。
55.如图2和图4所示，离心滑块组件300还包括复位弹性件303，复位弹性件303的一端与凸轮轴齿轮200相连，另一端与飞块301相连，以驱动飞块301向凸轮轴齿轮200的内孔203方向移动。
56.当发动机转速增大时，飞块301将在离心力的作用下克服复位弹性件303的弹力，沿凸轮轴齿轮200径向向外移动，飞块301的滑槽3011侧面与飞块301移动方向有一定夹角α，飞块301外移时，滑槽3011的侧面将推动滑块302沿着圆周转动一定角度，从动盘100和与其连接的凸轮轴也随之转动相应的角度，这样就实现了凸轮轴与凸轮轴齿轮200之间相对转动一个角度，改变了供油正时。当发动机转速降低时，飞块301的离心力减小，在复位弹性件303的弹力作用下，飞块301向凸轮轴齿轮200中心移动，通过滑块302驱动从动盘100转动一定角度，最终实现了凸轮轴齿轮200与从动盘100的相对转角恢复到原有状态，再次改变了供油正时。
57.需要说明的是，离心滑块组件300也可不设置复位弹性件303，通过飞块301的自重以及和飞块滑槽201的内壁之间的摩擦力来实现复位弹性件303产生的阻力的作用。
58.如图2和图5所示，在本实用新型一具体实施例中，飞块滑槽201靠近凸轮轴齿轮200的内孔203的侧壁为第一内侧壁，与第一内侧壁相对的侧壁为第二内侧壁。复位弹性件303可以为一端与第二内侧壁抵接，一端与飞块301抵接的压缩弹簧。当发动机转速增大时，飞块301将在离心力的作用下压缩复位弹性件303，沿凸轮轴齿轮200径向向外移动，实现凸轮轴与凸轮轴齿轮200之间相对转动一个角度。当发动机转速降低时，飞块301的离心力减小，复位弹性件303复位，推动飞块301向凸轮轴齿轮200中心移动，实现凸轮轴齿轮200与从动盘100的相对转角恢复到原有状态。
59.复位弹性件303也可以为一端与第一内侧壁抵接，一端与飞块301连接的拉伸弹簧。当发动机转速增大时，飞块301将在离心力的作用下拉伸复位弹性件303，沿凸轮轴齿轮200径向向外移动，实现凸轮轴与凸轮轴齿轮200之间相对转动一个角度。当发动机转速降低时，飞块301的离心力减小，复位弹性件303复位，推动飞块301向凸轮轴齿轮200中心移动，实现凸轮轴齿轮200与从动盘100的相对转角恢复到原有状态。
60.复位弹性件303还可以为扭转弹簧，只要能够在外力作用下产生形变，外力降低或消失时能够复位的部件均可满足要求，本文不再一一举例说明。
61.为了便于复位弹性件303与飞块301的连接固定，在飞块301上开设有用于嵌入复位弹性件303的安装盲孔3013，复位弹性件303一端与安装盲孔3013的底壁抵接，一端与飞块滑槽201的内壁连接。在复位弹性件303呈柱状结构时，将该复位弹性件303安装在与其适配的安装盲孔3013内，能够使得复位弹性件303更容易实现与飞块301的安装定位，防止复位弹性件303被拉伸或压缩时，不易与飞块301脱离。
62.为了便于复位弹性件303与飞块滑槽201的连接固定，飞块滑槽201的内壁上开设有用于定位复位弹性件303的安装嵌槽202。在飞块301安装至飞块滑槽201内后，安装盲孔3013与安装嵌槽202相对应，复位弹性件303一端插入安装盲孔3013内，另一端嵌入安装嵌槽202内。
63.为了方便弹性复位件303的安装，通常会在飞块301上开设用于嵌入复位弹性件303的安装盲孔3013，为了保证复位弹性件303对飞块301施加的弹性力更平稳，需要将安装盲孔3013开设在飞块301的重心位置上，或者尽量靠近重心的位置上。为了避免安装盲孔3013与滑槽3011相互干涉，滑槽3011需要避开安装盲孔3013的位置，因此滑槽3011的设置位置需要偏离飞块301的重心，这就使得在离心力的作用下，飞块301为一个非对称件，在飞块301向外移动时，会使得飞块301向未设置滑槽3011的一侧偏移，与飞块滑槽201的侧壁产生较大的摩擦力，不利于飞块301沿飞块滑槽201的移动。
64.鉴于上述问题，本实施例中，在飞块301上设置一个配重孔3012，即滑槽3011开设于飞块301的一侧，飞块301的另一侧开设有用于平衡重量的配重孔3012，使得飞块301接近于一个对称件，在离心力作用下，飞块301处于力的平衡状态，不会向任何一侧偏移，沿着凸轮轴齿轮200的径向移动。
65.如图2所示，滑块302通过铰接轴304铰接于从动盘100上，铰接轴304垂直于从动盘100的盘面101，从动盘100的盘面101上开设有固定孔103，铰接轴304固定在固定孔103上。滑块302上开设有与铰接轴304转动配合的铰接孔。滑块302与铰接轴304可相对转动，使得在凸轮轴齿轮200和从动盘100相对转动时，滑块302除了与滑槽3011有相对滑动之外，还自身产生偏转，避免了与滑槽3011的侧壁产生较大的摩擦力，更利于二者之间的滑动。
66.滑块302可以为矩形滑块，相应的滑槽3011为横截面为矩形的滑槽。需要说明的是，滑块302和滑槽3011的具体形状还可以为其他形状，只要能够实现二者的相对滑动即可，本文不做限定。
67.为了便于飞块滑槽201的加工，飞块滑槽201贯通凸轮轴齿轮200的两侧端面，凸轮轴齿轮200的一侧设置有从动盘100，另一侧设置有盖板400，以封堵飞块滑槽201，避免飞块301由飞块滑槽201内脱出。盖板400可以通过紧固件402与凸轮轴齿轮200上的紧固孔204配合，实现盖板400与凸轮轴齿轮200的紧固配合。
68.飞块滑槽201也可仅一侧贯通凸轮轴齿轮200的端面，即飞块滑槽201为非贯通槽，面向从动盘100的一侧为开口结构，另一侧为封堵结构，因此可以省掉上述实施例中的盖板400，或者可以理解为盖板400与凸轮轴齿轮200为一体式结构，从动盘100设置于飞块滑槽201的开口侧，以封堵飞块滑槽201，避免飞块301由飞块滑槽201内脱出。
69.在本实用新型一具体实施例中，离心滑块组件300为沿凸轮轴齿轮200的内孔203中心对称的多个，相应的可以为两个、三个等。需要说明的是，离心滑块组件300为多个时，飞块滑槽201的数量也需要为多个，即飞块滑槽201的数量与离心滑块组件300的数量是一一对应的。在离心滑块组件300为多个时，各个离心滑块组件300与凸轮轴齿轮200和从动盘100的配合关系，可参照上述实施例中公开的内容，本文不再赘述。
70.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
71.应当理解，本技术中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
72.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包
括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
74.以下，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。
75.本技术中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
76.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。