位置切换机构总成、发动机的气门总成及发动机的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种位置切换机构总成、发动机的气门总成及发动机。


背景技术：

2.现有的凸轮滑移系统的设计思路基本上是使用一根圆柱形插销，插入各种类型和形状的沟槽内，从而实现通过插销和沟槽的接触和相互作用，给凸轮一个轴向力，从而使凸轮进行轴向移动的过程。
3.现有的凸轮切换方式皆采用沟槽结构，如图1所示，需要在凸轮周侧放置较大的滑移模块来加工出沟槽，凸轮结构尺寸大、重量重且加工工艺复杂。
4.因此，现有的凸轮切换方式中的凸轮结构存在尺寸大、重量重且加工工艺复杂的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有的凸轮切换方式中的凸轮结构存在尺寸大、重量重且加工工艺复杂的问题。
6.为解决上述问题，本发明的一种实施方式提供了一种位置切换机构总成，包括凸轮组件、转轴以及切换机构。凸轮组件的两端分别设置有第一位置切换面和第二位置切换面。凸轮组件套设于转轴上，并且凸轮组件的内壁面上设置有连接件，转轴的外壁面上设置有被连接件，通过连接件和被连接件的连接，使得凸轮组件在转轴的轴向上相对于转轴移动、在转轴的周向上相对于转轴固定。切换机构设置于凸轮组件的周侧、与第一位置切换面和第二位置切换面对应的位置，且切换机构包括分别与第一位置切换面和第二位置切换面相适配的第一限位件和第二限位件，通过第一限位件和第二限位件在垂直于转轴轴向的方向上移动，使得第一限位件与第一位置切换面、第二限位件与第二位置切换面先后交替接合。其中，当第一限位件与第一位置切换面接合、第二限位件与第二位置切换面脱离时，第一限位件联动凸轮组件相对于转轴在转轴的轴向上靠近第二限位件。当第一限位件与第一位置切换面脱离、第二限位件与第二位置切换面接合时，第二限位件联动凸轮组件相对于转轴在转轴的轴向上靠近第一限位件。
7.采用上述技术方案，需要进行位置切换时，转轴转动并带动凸轮组件转动，切换机构的第一限位件向靠近转轴的方向移动，直至第一限位件和第一位置切换面抵接，第一限位件给凸轮组件一个沿凸轮组件的轴向方向朝向第二限位件的推力，进而使得凸轮组件相对于转轴向第二限位件的方向移动。或者切换机构的第二限位件向靠近转轴的方向移动，直至第二限位件和第二位置切换面抵接，使得第二限位件给凸轮组件一个沿凸轮组件的轴向方向朝向第一限位件的推力，进而使得凸轮组件相对于转轴向第一限位件的方向移动。该位置切换机构总成只需在凸轮组件的两端设置第一位置切换面和第二位置切换面，第一限位件和第一位置切换面配合，或者第二限位件和第二位置切换面配合即可完成凸轮组件
的位置移动，无需在凸轮组件上设置其他结构，因此，该位置切换机构总成具有结构紧凑，节约凸轮组件布置空间，减轻凸轮组件重量以及凸轮组件加工工艺简单的优势。
8.本发明的另一种实施方式提供了一种位置切换机构总成，凸轮组件的第一位置切换面和第二位置切换面分别在其周向上分为进入段、切换段和退出段，其中，切换段相对于进入段和退出段沿凸轮组件的轴向突出设置，且切换段的两端分别与进入段的一端和退出段的一端平滑过渡，且退出段的另一端与进入段的另一端相接。
9.采用上述技术方案，需要进行位置切换时，转轴转动并带动凸轮组件转动，当第一限位件或者第二限位件与切换段接触时，由于切换段相对于进入段和退出段沿凸轮组件的轴向突出设置，第一限位件或者第二限位件与切换段之间会因为空间不足而产生相互挤压，又因为凸轮组件能够相对于转轴在其轴向上滑动，因而实现了凸轮组件相对于转轴在其轴向上的移动。
10.本发明的另一种实施方式提供了一种位置切换机构总成，凸轮组件包括套筒、第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮分别与套筒的两端相接，并相对套筒固定，并且，第一凸轮远离套筒的一端设置为第一位置切换面；第二凸轮远离套筒的一端设置为第二位置切换面。
11.采用上述技术方案，可以将套筒的直径设计的小于第一凸轮和第二凸轮的直径，进而使得凸轮组件能够通过其套筒与其他部件转动连接，同时套筒连接第一凸轮和第二凸轮的两端能够对凸轮组件起到限位作用。
12.本发明的另一种实施方式提供了一种位置切换机构总成，切换机构还包括第一驱动部件，第一驱动部件分别与第一限位件和第二限位件传动连接，使得第一限位件和第二限位件分别能够相对于第一位置切换面和第二位置切换面接合或脱离；位置切换机构总成还包括第二驱动部件，第二驱动部件与转轴连接。
13.采用上述技术方案，第一驱动部件的设置用于驱动第一限位件和第二限位件向转轴的轴线方向的靠近或远离。第二驱动部件的设置用于驱动转轴沿其轴线方向的旋转。
14.本发明的另一种实施方式提供了一种位置切换机构总成，第一限位件设置为第一插销，第二限位件设置为第二插销。第一驱动部件包括第一电磁结构和第二电磁结构；并且，第一电磁结构与第一插销连接，第二电磁结构与第二插销连接。
15.采用上述技术方案，第一限位件和第二限位件分别设置为第一插销和第二插销能够使得该位置切换机构总成的结构更加简单。相比于其他驱动结构，第一驱动部件设置为电磁结构能够使得切换机构的结构更加紧凑，节省切换机构的占用空间。
16.本发明的另一种实施方式提供了一种位置切换机构总成，被连接件设置为沿转轴的轴向延伸的多个外齿，并且，多个外齿沿转轴的周向有间隔的均匀排列；连接件设置为与多个外齿匹配的多个内齿。
17.采用上述技术方案，相比于其他结构，多个外齿和多个内齿互相配合能够更好的保证凸轮组件在转轴的周向上相对于转轴的固定，同时也能使得凸轮组件在转轴的轴向上相对于转轴的移动。
18.本发明的一种实施方式还提供了一种发动机的气门总成，包括气门部件，还包括上述位置切换机构总成、气门驱动部件以及支撑框架。位置切换机构总成和气门驱动部件都设置于支撑框架内，并且位置切换机构总成与气门驱动部件传动连接，气门部件与气门
驱动部件连接，并且位置切换机构总成通过气门驱动部件驱动气门部件移动。
19.采用上述技术方案，该发动机的气门总成可通过位置切换机构总成来控制气门开启的大小程度。并且，该发动机的气门总成只需在凸轮组件的两端设置第一位置切换面和第二位置切换面即可完成凸轮组件的位置移动，进而实现控制一个气缸上两个不同位置的气门开启的大小程度。并且该发动机的气门总成的凸轮组件结构紧凑，占用空间小，重量轻且加工工艺简单。
20.本发明的另一种实施方式提供了一种发动机的气门总成，支撑框架包括气门缸盖、连接板、凸轮盖以及支架，连接板的两侧分别与气门缸盖的一侧和凸轮盖的一侧固定连接形成凹槽状结构。支架设置于气门缸盖上面向凸轮盖的一侧，并且支架与凸轮组件的侧壁转动连接。切换机构设置于凸轮盖上面向气门缸盖的一侧。
21.采用上述技术方案，连接板的两侧分别与气门缸盖的一侧和凸轮盖的一侧固定连接形成凹槽状结构的支撑框架不仅能够便于位置切换机构总成与其他部件的连接，还能对位置切换机构总成起到支撑保护作用。
22.本发明的另一种实施方式提供了一种发动机的气门总成，当凸轮组件包括第一凸轮和第二凸轮时，第一凸轮和第二凸轮的部分外侧壁上分别设置有沿其径向方向延伸的第一突起。气门驱动部件包括第一气门驱动部件和第二气门驱动部件，第一气门驱动部件和第二气门驱动部件分别位于与第一凸轮和第二凸轮相对应的位置，并且第一气门驱动部件和第二气门驱动部件分别包括支撑柱和摇臂构件，两个支撑柱的一端分别与气门缸盖上面向凸轮盖的一侧固定连接，另一端分别与两个摇臂构件的一端转动连接，两个摇臂构件上分别朝向第一凸轮和第二凸轮的方向设置有第二突起，并且两个摇臂构件上的第二突起分别与第一凸轮和第二凸轮的外侧壁面始终处于抵接状态。气门部件包括第一气门部件和第二气门部件，第一气门部件和第二气门部件分别包括气门和气门杆。气门缸盖上与第一气门部件和第二气门部件对应的位置设置有两个孔部。两个气门杆的一端分别与两个气门固定连接，另一端分别穿过两个孔部与两个摇臂构件的另一端连接。
23.采用上述技术方案，当发动机的气门总成开始工作时，转轴旋转带动凸轮组件旋转，当凸轮组件旋转至其第一突起与摇臂构件上的第二突起接触时，由于空间不足，第一突起和第二突起之间会互相挤压，而摇臂构件是转动连接于支撑柱上的，故摇臂构件受到挤压力后带动气门部件向下移动打开气缸的气门。并且，该发动机的气门总成能够通过其位置切换机构总成打开气缸上不同位置的两个气门。
24.本发明的一种实施方式还提供了一种发动机，包括曲轴，还包括上述发动机的气门总成，位置切换机构总成的第二驱动部件设置为调向器，并且，调向器传动连接于曲轴上。
25.采用上述技术方案，调向器的设置能够将发动机上通过曲轴传动的力转化为转轴沿其轴线方向旋转的力，进而驱动转轴旋转。
26.本发明的有益效果是：
27.本发明提供的位置切换机构总成，包括凸轮组件、转轴以及切换机构。凸轮组件的两端分别设置有第一位置切换面和第二位置切换面。切换机构设置于凸轮组件的周侧、与第一位置切换面和第二位置切换面对应的位置，且切换机构包括分别与第一位置切换面和第二位置切换面相适配的第一限位件和第二限位件。该位置切换机构总成只需在凸轮组件
的两端设置第一位置切换面和第二位置切换面，第一限位件和第一位置切换面配合，或者第二限位件和第二位置切换面配合即可完成凸轮组件的位置移动，无需在凸轮组件上设置其他结构，因此，该位置切换机构总成具有结构紧凑，节约凸轮组件布置空间，减轻凸轮组件重量以及凸轮组件加工工艺简单的优势。本发明还提供了一种发动机的气门总成，该发动机的气门总成包括上述位置切换机构总成，因此该发动机的气门总成能够控制一个气缸上两个不同位置的气门开启的大小程度。本发明还提供了一种发动机，包括上述发动机的气门总成。
28.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
29.图1为现有技术中的凸轮结构的示意图；
30.图2为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的结构示意图；
31.图3为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的凸轮组件的局部结构图；
32.图4为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的凸轮组件的左视图；
33.图5为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的凸轮组件的结构示意图；
34.图6为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成处于待机状态的示意图；
35.图7为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的凸轮组件和第一插销处于工作状态的主视图；
36.图8为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的凸轮组件和第一插销处于工作状态的左视图；
37.图9为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的凸轮组件和第二插销处于待机状态的右视图；
38.图10为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的切换机构的结构示意图；
39.图11为本发明实施例1提供的一种位置切换机构总成的第一位置切换面或者第二位置切换面的转动角度与行程之间的关系图；
40.图12为本发明实施例2提供的一种发动机的气门总成的结构的示意图；
41.图13为本发明实施例2提供的一种发动机的气门总成的局部结构示意图；
42.图14为本发明实施例3提供的一种发动机的调向器与位置切换机构总成的连接关系图。
43.附图标记说明：
44.10：凸轮组件；110：第一位置切换面；120：第二位置切换面；130：套筒；140：进入段；150：切换段；160：退出段；170：内齿；180：第一突起；
45.20：转轴；210：外齿；
46.30：切换机构；310：第一插销；320：第二插销；330：第一电磁结构；340：第二电磁结构；
47.40：支撑框架；410：气门缸盖；420：连接板；430：凸轮盖；440：支架；
48.50：气门驱动部件；510：支撑柱；520：摇臂构件；521：第二突起；
49.60：气门部件；610：气门杆；620：气门；
50.70：调向器；
51.a：转轴的轴向。
具体实施方式
52.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
53.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
54.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
55.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
57.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
58.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
60.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
61.实施例1
62.本实施例提供了一种位置切换机构总成，如图2-图10所示，包括凸轮组件10、转轴20以及切换机构30。凸轮组件10的两端分别设置有第一位置切换面110和第二位置切换面120。凸轮组件10套设于转轴20上，并且凸轮组件10的内壁面上设置有连接件，转轴20的外壁面上设置有被连接件，通过连接件和被连接件的连接，使得凸轮组件10在转轴20的轴向a上相对于转轴20移动、在转轴20的周向上相对于转轴20固定。切换机构30设置于凸轮组件10的周侧、与第一位置切换面110和第二位置切换面120对应的位置，且切换机构30包括分别与第一位置切换面110和第二位置切换面120相适配的第一限位件和第二限位件，通过第一限位件和第二限位件在垂直于转轴20的轴向a的方向上移动，使得第一限位件与第一位置切换面110、第二限位件与第二位置切换面120先后交替接合。其中，当第一限位件与第一位置切换面110接合、第二限位件与第二位置切换面120脱离时，第一限位件联动凸轮组件10相对于转轴20在转轴20的轴向a上靠近第二限位件。当第一限位件与第一位置切换面110脱离、第二限位件与第二位置切换面120接合时，第二限位件联动凸轮组件10相对于转轴20在转轴20的轴向a上靠近第一限位件。
63.具体地，连接件可以设置为沿转轴20的轴向a延伸的凹槽、齿部或者其他结构，相应的，被连接件可以设置为与连接件匹配的沿转轴20的轴向a延伸的突起、齿部或者其他结构。优选地，为能够更好的保证凸轮组件10在转轴20的周向上相对于转轴20的固定，同时也能使得凸轮组件10在转轴20的轴向a上相对于转轴20的移动，本实施例将连接件和被连接件各自设置为多条齿部，并且连接件的多条齿部和被连接件的多条齿部之间互相配合。
64.更为具体地，切换机构30可以单独设置驱动机构来驱动第一限位件和第二限位件的移动，也可以连接至其他结构上，由其他结构带动第一限位件和第二限位件移动。由于切换机构30的第一限位件和第二限位件的移动方向需要与转轴20的轴向a垂直，切换机构30连接至其他结构上具有一定的局限性，优选地，本实施例中的切换机构30单独设置有驱动机构。
65.需要说明的是，需要进行位置切换时，转轴20转动并带动凸轮组件10转动，切换机构30的第一限位件向靠近转轴20的方向移动，直至第一限位件和第一位置切换面110抵接，第一限位件给凸轮组件10一个沿凸轮组件10的轴向方向朝向第二限位件的推力，进而使得凸轮组件10相对于转轴20向第二限位件的方向移动。或者切换机构30的第二限位件向靠近转轴20的方向移动，直至第二限位件和第二位置切换面120抵接，使得第二限位件给凸轮组件10一个沿凸轮组件10的轴向方向朝向第一限位件的推力，进而使得凸轮组件10相对于转轴20向第一限位件的方向移动。该位置切换机构总成只需在凸轮组件10的两端设置第一位置切换面110和第二位置切换面120，第一限位件和第一位置切换面110配合，或者第二限位件和第二位置切换面120配合即可完成凸轮组件10的位置移动，无需在凸轮组件10上设置其他结构，因此，该位置切换机构总成具有结构紧凑，节约凸轮组件10布置空间，减轻凸轮组件10重量以及凸轮组件10加工工艺简单的优势。
66.进一步地，本实施例还提供了一种位置切换机构总成，如图3-图5所示，凸轮组件10的第一位置切换面110和第二位置切换面120分别在其周向上分为进入段140、切换段150和退出段160，其中，切换段150相对于进入段140和退出段160沿凸轮组件10的轴向突出设置，且切换段150的两端分别与进入段140的一端和退出段160的一端平滑过渡，且退出段
160的另一端与进入段140的另一端相接。
67.具体地，切换段150相对于进入段140和退出段160沿凸轮组件10的轴向突出设置的最大尺寸即为凸轮组件10相对于转轴20的移动距离。如图11所示，第一位置切换面110和第二位置切换面120上进入段140、切换段150和退出段160的线型可以根据实际设计和使用需求设定，进而来控制切换过程中凸轮组件10相对于转轴20的速度和加速度。
68.需要说明的是，需要进行位置切换时，转轴20转动并带动凸轮组件10转动，当第一限位件或者第二限位件与切换段150接触时，由于切换段150相对于进入段140和退出段160沿凸轮组件10的轴向突出设置，第一限位件或者第二限位件与切换段150之间会因为空间不足而产生相互挤压，又因为凸轮组件10能够相对于转轴20在转轴20的轴向a上滑动，因而实现了凸轮组件10相对于转轴20在转轴20的轴向a上的移动。
69.进一步地，本实施例还提供了一种位置切换机构总成，如图5所示，凸轮组件10包括套筒130、第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮分别与套筒130的两端相接，并相对套筒130固定，并且，第一凸轮远离套筒130的一端设置为第一位置切换面110；第二凸轮远离套筒130的一端设置为第二位置切换面120。
70.具体地，套筒130与第一凸轮和第二凸轮之间可以通过焊接，固定铆接或者其他固定连接方式连接，也可以使得套筒130与第一凸轮和第二凸轮之间一体成型。优选地，为便于凸轮组件10的制造，本实施例中的套筒130、第一凸轮和第二凸轮之间是一体成型。
71.需要说明的是，可以将套筒130的直径设计的小于第一凸轮和第二凸轮的直径，进而使得凸轮组件10能够通过其套筒130与其他部件转动连接，同时套筒130连接第一凸轮和第二凸轮的两端能够对凸轮组件10起到限位作用。
72.进一步地，本实施例还提供了一种位置切换机构总成，如图10所示，切换机构30还包括第一驱动部件，第一驱动部件分别与第一限位件和第二限位件传动连接，使得第一限位件和第二限位件分别能够相对于第一位置切换面110和第二位置切换面120接合或脱离；位置切换机构总成还包括第二驱动部件(图中未示出)，第二驱动部件与转轴20连接。
73.具体地，第一驱动部件可以设置为电动推杆、电磁结构或者直线电机等，优选地，为使得所述第一驱动部件的结构更加简单，本实施例中的第一驱动部件设置为电磁结构。
74.更为具体地，第二驱动部件可以设置为电机，也可以连接至其他结构上，通过其他结构的驱动部件为转轴20的旋转提供动力，其具体可以根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做具体限定。
75.需要说明的是，第一驱动部件的设置用于驱动第一限位件和第二限位件向转轴20的轴线方向的靠近或远离。第二驱动部件的设置用于驱动转轴20沿其轴线方向的旋转。
76.进一步地，本实施例还提供了一种位置切换机构总成，如图2、图6、图7以及图10所示，第一限位件设置为第一插销310，第二限位件设置为第二插销320。第一驱动部件包括第一电磁结构330和第二电磁结构340；并且，第一电磁结构330与第一插销310连接，第二电磁结构340与第二插销320连接。
77.具体地，第一电磁结构330和第二电磁结构340可以设置为直动式电磁阀，第一插销310和第二插销320分别固定连接于不同的直动式电磁阀上。
78.需要说明的是，第一限位件和第二限位件分别设置为第一插销310和第二插销320能够使得该位置切换机构总成的结构更加简单。相比于其他驱动结构，第一驱动部件设置
为电磁结构能够使得切换机构30的结构更加紧凑，节省切换机构30的占用空间。
79.进一步地，本实施例还提供了一种位置切换机构总成，如图2-图3所示，被连接件设置为沿转轴20的轴向a延伸的多个外齿210，并且，多个外齿210沿转轴20的周向有间隔的均匀排列；连接件设置为与多个外齿210匹配的多个内齿170。
80.具体地，内齿170可以设置于凸轮组件10的部分内侧壁上，也可以设置于凸轮组件10的整个内侧壁上。其具体根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做具体限定。
81.需要说明的是，相比于其他结构，多个外齿210和多个内齿170互相配合能够更好的保证凸轮组件10在转轴20的周向上相对于转轴20的固定，同时也能使得凸轮组件10在转轴20的轴向a上相对于转轴20的移动。
82.实施例2
83.本实施例提供了一种发动机的气门总成，如图12-图13所示，包括气门部件60，还包括如实施例1中的位置切换机构总成、气门驱动部件50以及支撑框架40。位置切换机构总成和气门驱动部件50都设置于支撑框架40内，并且位置切换机构总成与气门驱动部件50传动连接。气门部件60与气门驱动部件50连接，并且位置切换机构总成通过气门驱动部件50驱动气门部件60移动。
84.具体地，气门驱动部件50的具体结构需要与位置切换机构总成的结构互相匹配，支撑框架40的具体结构可以根据实际设计和使用需求设定，本实施例对此不做具体限定。
85.需要说明的是，该发动机的气门总成可通过位置切换机构总成来控制气门620开启的大小程度。并且，该发动机的气门总成只需在凸轮组件10的两端设置第一位置切换面110和第二位置切换面120即可完成凸轮组件10的位置移动，进而实现控制一个气缸上两个不同位置的气门620开启的大小程度。并且该发动机的气门总成的凸轮组件10结构紧凑，占用空间小，重量轻且加工工艺简单。
86.进一步地，本实施例还提供了一种发动机的气门总成，如图12所示，支撑框架40包括气门缸盖410、连接板420、凸轮盖430以及支架440，连接板420的两侧分别与气门缸盖410的一侧和凸轮盖430的一侧固定连接形成凹槽状结构。支架440设置于气门缸盖410上面向凸轮盖430的一侧，并且支架440与凸轮组件10的侧壁转动连接。切换机构30设置于凸轮盖430上面向气门缸盖410的一侧。
87.需要说明的是，连接板420的两侧分别与气门缸盖410的一侧和凸轮盖430的一侧固定连接形成凹槽状结构的支撑框架40不仅能够便于位置切换机构总成与其他部件的连接，还能对位置切换机构总成起到支撑保护作用。
88.进一步地，本实施例还提供了一种发动机的气门总成，如图12所示，当凸轮组件10包括第一凸轮和第二凸轮时，第一凸轮和第二凸轮的部分外侧壁上分别设置有沿其径向方向延伸的第一突起180。气门驱动部件50包括第一气门驱动部件和第二气门驱动部件，第一气门驱动部件和第二气门驱动部件分别位于与第一凸轮和第二凸轮相对应的位置，并且第一气门驱动部件和第二气门驱动部件分别包括支撑柱510和摇臂构件520，两个支撑柱510的一端分别与气门缸盖410上面向凸轮盖430的一侧固定连接，另一端分别与两个摇臂构件520的一端转动连接，两个摇臂构件520上分别朝向第一凸轮和第二凸轮的方向设置有第二突起521，并且两个摇臂构件520上的第二突起521分别与第一凸轮和第二凸轮的外侧壁面始终处于抵接状态。气门部件60包括第一气门部件和第二气门部件，第一气门部件和第二
气门部件分别包括气门620和气门杆610。气门缸盖410上与第一气门部件和第二气门部件对应的位置设置有两个孔部。两个气门杆610的一端分别与两个气门620固定连接，另一端分别穿过两个孔部与两个摇臂构件520的另一端连接。
89.需要说明的是，当发动机的气门总成开始工作时，转轴20旋转带动凸轮组件10旋转，当凸轮组件10旋转至其第一突起180与摇臂构件520上的第二突起521接触时，由于空间不足，第一突起180和第二突起521之间会互相挤压，而摇臂构件520是转动连接于支撑柱510上的，故摇臂构件520受到挤压力后带动气门部件60向下移动打开气缸的气门620。并且，该发动机的气门总成能够通过其位置切换机构总成打开气缸上不同位置的两个气门620。
90.实施例3
91.本实施例提供了一种发动机，如图14所示，包括曲轴，还包括如实施例2中的发动机的气门总成，位置切换机构总成的第二驱动部件设置为调向器70，并且，调向器70传动连接于曲轴上。
92.需要说明的是，调向器70的设置能够将发动机上通过曲轴传动的力转化为转轴20沿其轴线方向旋转的力，进而驱动转轴20旋转。
93.虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

技术特征：
1.一种位置切换机构总成，其特征在于，包括：凸轮组件，所述凸轮组件的两端分别设置有第一位置切换面和第二位置切换面；转轴，所述凸轮组件套设于所述转轴上，并且所述凸轮组件的内壁面上设置有连接件，所述转轴的外壁面上设置有被连接件，通过所述连接件和所述被连接件的连接，使得所述凸轮组件在所述转轴的轴向上相对于所述转轴移动、在所述转轴的周向上相对于所述转轴固定；切换机构，所述切换机构设置于所述凸轮组件的周侧、与所述第一位置切换面和所述第二位置切换面对应的位置，且所述切换机构包括分别与所述第一位置切换面和所述第二位置切换面相适配的第一限位件和第二限位件，通过所述第一限位件和所述第二限位件在垂直于所述转轴轴向的方向上移动，使得所述第一限位件与所述第一位置切换面、所述第二限位件与所述第二位置切换面先后交替接合；其中，当所述第一限位件与所述第一位置切换面接合、所述第二限位件与所述第二位置切换面脱离时，所述第一限位件联动所述凸轮组件相对于所述转轴在所述转轴的轴向上靠近所述第二限位件；当所述第一限位件与所述第一位置切换面脱离、所述第二限位件与所述第二位置切换面接合时，所述第二限位件联动所述凸轮组件相对于所述转轴在所述转轴的轴向上靠近所述第一限位件。2.如权利要求1所述的位置切换机构总成，其特征在于，所述凸轮组件的所述第一位置切换面和所述第二位置切换面分别在其周向上分为进入段、切换段和退出段，其中，所述切换段相对于所述进入段和所述退出段沿所述凸轮组件的轴向突出设置，且所述切换段的两端分别与所述进入段的一端和所述退出段的一端平滑过渡，且所述退出段的另一端与所述进入段的另一端相接。3.如权利要求2所述的位置切换机构总成，其特征在于，所述凸轮组件包括套筒、第一凸轮和第二凸轮，所述第一凸轮和所述第二凸轮分别与所述套筒的两端相接，并相对所述套筒固定，并且，所述第一凸轮远离所述套筒的一端设置为所述第一位置切换面；所述第二凸轮远离所述套筒的一端设置为所述第二位置切换面。4.如权利要求3所述的位置切换机构总成，其特征在于，所述切换机构还包括第一驱动部件，所述第一驱动部件分别与所述第一限位件和所述第二限位件传动连接，使得所述第一限位件和所述第二限位件分别能够相对于所述第一位置切换面和所述第二位置切换面接合或脱离；所述位置切换机构总成还包括第二驱动部件，所述第二驱动部件与所述转轴连接。5.如权利要求4所述的位置切换机构总成，其特征在于，所述第一限位件设置为第一插销，所述第二限位件设置为第二插销；所述第一驱动部件包括第一电磁结构和第二电磁结构；并且，所述第一电磁结构与所述第一插销连接，所述第二电磁结构与所述第二插销连接。6.如权利要求5所述的位置切换机构总成，其特征在于，所述被连接件设置为沿所述转轴的轴向延伸的多个外齿，并且，多个所述外齿沿所述转轴的周向有间隔的均匀排列；所述连接件设置为与多个所述外齿匹配的多个内齿。7.一种发动机的气门总成，包括气门部件，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项
所述的位置切换机构总成、气门驱动部件以及支撑框架；所述位置切换机构总成和所述气门驱动部件都设置于所述支撑框架内，并且所述位置切换机构总成与所述气门驱动部件传动连接，所述气门部件与所述气门驱动部件连接，并且所述位置切换机构总成通过所述气门驱动部件驱动所述气门部件移动。8.如权利要求7所述的发动机的气门总成，其特征在于，所述支撑框架包括气门缸盖、连接板、凸轮盖以及支架，所述连接板的两侧分别与所述气门缸盖的一侧和所述凸轮盖的一侧固定连接形成凹槽状结构；所述支架设置于所述气门缸盖上面向所述凸轮盖的一侧，并且所述支架与所述凸轮组件的侧壁转动连接；所述切换机构设置于所述凸轮盖上面向所述气门缸盖的一侧。9.如权利要求8所述的发动机的气门总成，其特征在于，当所述凸轮组件包括第一凸轮和第二凸轮时，所述第一凸轮和所述第二凸轮的部分外侧壁上分别设置有沿其径向方向延伸的第一突起；所述气门驱动部件包括第一气门驱动部件和第二气门驱动部件，所述第一气门驱动部件和所述第二气门驱动部件分别位于与所述第一凸轮和所述第二凸轮相对应的位置，并且所述第一气门驱动部件和所述第二气门驱动部件分别包括支撑柱和摇臂构件，两个所述支撑柱的一端分别与所述气门缸盖上面向所述凸轮盖的一侧固定连接，另一端分别与两个所述摇臂构件的一端转动连接，两个所述摇臂构件上分别朝向所述第一凸轮和所述第二凸轮的方向设置有第二突起，并且两个所述摇臂构件上的所述第二突起分别与所述第一凸轮和所述第二凸轮的外侧壁面始终处于抵接状态；所述气门部件包括第一气门部件和第二气门部件，所述第一气门部件和所述第二气门部件分别包括气门和气门杆；所述气门缸盖上与所述第一气门部件和所述第二气门部件对应的位置设置有两个孔部；两个所述气门杆的一端分别与两个所述气门固定连接，另一端分别穿过两个所述孔部与两个所述摇臂构件的另一端连接。10.一种发动机，包括曲轴，其特征在于，还包括如权利要求7-9任一项所述的发动机的气门总成，所述位置切换机构总成的第二驱动部件设置为调向器，并且，所述调向器传动连接于所述曲轴上。

技术总结
本发明公开了一种位置切换机构总成、发动机的气门总成及发动机，位置切换机构总成包括凸轮组件、转轴以及切换机构。凸轮组件的两端分别设置有第一位置切换面和第二位置切换面。凸轮组件在转轴的轴向上相对于转轴移动、在转轴的周向上相对于转轴固定。切换机构包括分别与第一位置切换面和第二位置切换面相适配的第一限位件和第二限位件，通过第一限位件和第二限位件在垂直于转轴轴向的方向上移动，使得第一限位件与第一位置切换面、第二限位件与第二位置切换面先后交替接合。该位置切换机构总成具有结构紧凑，节约凸轮组件布置空间，减轻凸轮组件重量以及凸轮组件加工工艺简单的优势。势。势。


技术研发人员：王冠 段超阳
受保护的技术使用者：上海汽车集团股份有限公司
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2023/5/11