[發明專利]一種凸輪帶減重結構的凸輪軸

在審

• 申請號: 201610238635.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105781650A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 陳加利;程濤;梁文鋒;王岳宇;王紅
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: F01L1/047
• 分類號: F01L1/047
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明涉及汽車發動機，具體涉及安裝在發動上的一種凸輪帶減重結構的凸輪軸。

背景技術

當前，汽車正向更高的乘駕安全性、更高的輸出效能和更舒適的乘駕環境方向發展，對汽車發動機提出了高功率、低燃油消耗率、低排放、輕量化、高耐久性等要求。凸輪軸作為汽車發動機配氣機構的關鍵部件，其結構設計與加工質量的好壞，直接影響發動機的性能。為了達到汽車輕量化，降低油耗及摩擦損耗，降低成本的目的，在不影響各個構件性能要求的前提下，應該使構件盡可能簡化加工、降低重量，材料使用更趨輕量化。另外從提高高轉速時的運動性能和減小摩擦的觀點出發，構件采用減重技術是很有必要。由于凸輪軸是隨發動機轉速做變加速度的旋轉，其加速和減速伴隨著能量的消耗，減輕凸輪軸的重量，減少其運動慣性，對發動機節能具有重要意義。

凸輪作為裝配式凸輪軸重要組成部分，單個凸輪減重對凸輪軸總體減重具有較大意義。根據汽車發動機中各零部件減重分類方法，凸輪軸減重目前主要方向是變換材質，如在鋼管上壓套燒結凸輪片的組合式凸輪軸以及使外部形狀適合異形中空孔來減輕凸輪軸的質量。但就新材料應用成熟穩定性尚不足，成本方面較高等問題，考慮從凸輪結構設計方面減重。CN202970818U公開了“一種柴油機凸輪軸”，包括凸輪軸本體，所述凸輪軸本體包括若干段軸段，所述各軸段上均設置有進氣凸輪和排氣凸輪，所述進氣凸輪和排氣凸輪均包括凸起段和基圓段，所述凸起段的寬度不同于基圓段的寬度。該凸輪軸采用進氣凸輪和排氣凸輪結構相同，凸起段的寬度大于基圓段的寬度的設計，使受力面積減小，從而使整個凸輪軸重量輕，符合發動機輕量化設計要求；另外，該設計能夠減小基圓與搖臂的摩擦損耗，從而大大增大發動機的動力性和經濟性。但上述減重效果不明顯，不能將凸輪軸的重量和摩擦損耗降到最優。

發明內容

本發明的目的是提供一種凸輪帶減重結構的凸輪軸，其能夠在滿足凸輪軸使用要求及不影響發動機正常運轉的前提下，減輕凸輪的質量，使得凸輪軸更加輕量化，能夠降低成本和燃油消耗。

本發明所述的一種凸輪帶減重結構的凸輪軸，包括凸輪軸鋼管、凸輪，所述凸輪的基圓中心設有裝配孔，所述凸輪的裝配孔與所述凸輪軸鋼管配合連接，并成對的布置在凸輪軸鋼管上，其特征是：在所述凸輪的兩側面緊靠邊緣的部位分別設有連通的凹槽。

進一步，在所述凸輪的凸起部位設有一減重通孔。

本發明采用凸輪側面內凹和帶減重孔的凸輪結構，具有明顯減輕汽車發動機凸輪軸重量，從而減小整個發動機的質量，降低整車質量，提高車輛的動態駕駛性能的優點；另外，凸輪軸減重結構設計能降低摩擦，提高凸輪軸使用壽命，最終降低成本和促進汽車發動機節能減排。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的凸輪結構示意圖；

圖3是圖2的A-A剖視圖；

圖4是圖2的俯視圖。

圖中：1－凸輪，2－裝配孔，3－減重通孔，4－凹槽，5-凸輪軸鋼管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的描述。

本發明的設計思路是：在滿足凸輪軸使用要求及不影響發動機正常運轉的前提下，采用特殊結構降低凸輪軸的重量。

參見圖1、圖2、圖3和圖4所示的一種凸輪帶減重結構的凸輪軸，包括凸輪軸鋼管5、凸輪1，所述凸輪的基圓中心設有裝配孔2，所述凸輪的裝配孔與所述凸輪軸鋼管配合連接，并成對的布置在凸輪軸鋼管上，其特征是：在所述凸輪1的兩側面緊靠邊緣的部位分別設有連通的凹槽4。由于在凸輪的兩側分別設置凹槽，從而使凸輪的質量顯著減輕。

在所述凸輪1的凸起部位設有一減重通孔3，進一步減輕了凸輪的質量，進而減輕了凸輪軸的質量。

設置凹槽和減重通孔的作用是在確保強度要求前提下顯著減小凸輪1的重量。

凸輪1采用碳鋼鍛造成型，側面的凹槽4通過鍛壓加工形成，減重通孔3通過機加工加工形成，凸輪1通過滾花或冷套工藝裝配到凸輪軸鋼管5上。

本發明由于原材料的減少，使凸輪軸的成本較低；由于質量較小，克服慣性所需功較小，進而降低了發動機的燃油消耗；由于凸輪設有減重孔，并在其兩側面設有凹槽，所以能降低摩擦，提高了凸輪軸的使用壽命；并且能減輕發動機重量，降低油耗，促進汽車發動機節能減排。