[发明专利]一种凸轮带减重结构的凸轮轴

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机，具体涉及安装在发动上的一种凸轮带减重结构的凸轮轴。

背景技术

当前，汽车正向更高的乘驾安全性、更高的输出效能和更舒适的乘驾环境方向发展，对汽车发动机提出了高功率、低燃油消耗率、低排放、轻量化、高耐久性等要求。凸轮轴作为汽车发动机配气机构的关键部件，其结构设计与加工质量的好坏，直接影响发动机的性能。为了达到汽车轻量化，降低油耗及摩擦损耗，降低成本的目的，在不影响各个构件性能要求的前提下，应该使构件尽可能简化加工、降低重量，材料使用更趋轻量化。另外从提高高转速时的运动性能和减小摩擦的观点出发，构件采用减重技术是很有必要。由于凸轮轴是随发动机转速做变加速度的旋转，其加速和减速伴随着能量的消耗，减轻凸轮轴的重量，减少其运动惯性，对发动机节能具有重要意义。

凸轮作为装配式凸轮轴重要组成部分，单个凸轮减重对凸轮轴总体减重具有较大意义。根据汽车发动机中各零部件减重分类方法，凸轮轴减重目前主要方向是变换材质，如在钢管上压套烧结凸轮片的组合式凸轮轴以及使外部形状适合异形中空孔来减轻凸轮轴的质量。但就新材料应用成熟稳定性尚不足，成本方面较高等问题，考虑从凸轮结构设计方面减重。CN202970818U公开了“一种柴油机凸轮轴”，包括凸轮轴本体，所述凸轮轴本体包括若干段轴段，所述各轴段上均设置有进气凸轮和排气凸轮，所述进气凸轮和排气凸轮均包括凸起段和基圆段，所述凸起段的宽度不同于基圆段的宽度。该凸轮轴采用进气凸轮和排气凸轮结构相同，凸起段的宽度大于基圆段的宽度的设计，使受力面积减小，从而使整个凸轮轴重量轻，符合发动机轻量化设计要求；另外，该设计能够减小基圆与摇臂的摩擦损耗，从而大大增大发动机的动力性和经济性。但上述减重效果不明显，不能将凸轮轴的重量和摩擦损耗降到最优。

发明内容

本发明的目的是提供一种凸轮带减重结构的凸轮轴，其能够在满足凸轮轴使用要求及不影响发动机正常运转的前提下，减轻凸轮的质量，使得凸轮轴更加轻量化，能够降低成本和燃油消耗。

本发明所述的一种凸轮带减重结构的凸轮轴，包括凸轮轴钢管、凸轮，所述凸轮的基圆中心设有装配孔，所述凸轮的装配孔与所述凸轮轴钢管配合连接，并成对的布置在凸轮轴钢管上，其特征是：在所述凸轮的两侧面紧靠边缘的部位分别设有连通的凹槽。

进一步，在所述凸轮的凸起部位设有一减重通孔。

本发明采用凸轮侧面内凹和带减重孔的凸轮结构，具有明显减轻汽车发动机凸轮轴重量，从而减小整个发动机的质量，降低整车质量，提高车辆的动态驾驶性能的优点；另外，凸轮轴减重结构设计能降低摩擦，提高凸轮轴使用寿命，最终降低成本和促进汽车发动机节能减排。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的凸轮结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图2的俯视图。

图中：1－凸轮，2－装配孔，3－减重通孔，4－凹槽，5-凸轮轴钢管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

本发明的设计思路是：在满足凸轮轴使用要求及不影响发动机正常运转的前提下，采用特殊结构降低凸轮轴的重量。

参见图1、图2、图3和图4所示的一种凸轮带减重结构的凸轮轴，包括凸轮轴钢管5、凸轮1，所述凸轮的基圆中心设有装配孔2，所述凸轮的装配孔与所述凸轮轴钢管配合连接，并成对的布置在凸轮轴钢管上，其特征是：在所述凸轮1的两侧面紧靠边缘的部位分别设有连通的凹槽4。由于在凸轮的两侧分别设置凹槽，从而使凸轮的质量显著减轻。

在所述凸轮1的凸起部位设有一减重通孔3，进一步减轻了凸轮的质量，进而减轻了凸轮轴的质量。

设置凹槽和减重通孔的作用是在确保强度要求前提下显著减小凸轮1的重量。

凸轮1采用碳钢锻造成型，侧面的凹槽4通过锻压加工形成，减重通孔3通过机加工加工形成，凸轮1通过滚花或冷套工艺装配到凸轮轴钢管5上。

本发明由于原材料的减少，使凸轮轴的成本较低；由于质量较小，克服惯性所需功较小，进而降低了发动机的燃油消耗；由于凸轮设有减重孔，并在其两侧面设有凹槽，所以能降低摩擦，提高了凸轮轴的使用寿命；并且能减轻发动机重量，降低油耗，促进汽车发动机节能减排。