专利名称:一种发动机凸轮轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机凸轮轴，包括轴体(1)及设于所述轴体(1)上的凸轮(2)，所述凸轮(2)包括基圆段凸轮(21)及升程段凸轮(22)，所述基圆段凸轮(21)为由于所述轴体(1)连接处向上逐渐向内收缩的扇形锥面结构。此实用新型提供的发动机凸轮轴结构简单、加工方便、成本低，在保证支撑强度的同时减轻其整体重量，改善凸轮轴的转动惯量，减小摩擦损耗，具有较强的实用性。
【专利说明】一种发动机凸轮轴
【技术领域】
[0001]本实用新型属于发动机领域，设计发动机的配气机构，更具体的说，涉及一种发动机凸轮轴结构。
【背景技术】
[0002]凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。凸轮轴的作用是控制气门的开启和闭合动作。通常由于转速很高，而且需要承受很大的力，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高。目前发动机开发所采用的技术已十分成熟，在发动机的研发中，越来越多的发动机厂家采用对成熟机型进行改进的方法，以求改善发动机油耗、性能，且符合使用要求的新一代发动机。现有技术中的凸轮轴结构单一，整体重量及支撑强度性能有待进一步优化。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种新型优化的发动机凸轮轴，结构简单、加工方便、成本低，在保证支撑强度的同时减轻其整体重量，改善凸轮轴的转动惯量，减小摩擦损耗。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:所提供的发动机凸轮轴，包括轴体及设于所述轴体上的凸轮，所述凸轮包括基圆段凸轮及升程段凸轮，所述基圆段凸轮为由于所述轴体连接处向上逐渐向内收缩的扇形锥面结构。
[0005]为使上述技术方案更加详尽和具体，本实用新型还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果:
[0006]所述基圆段凸轮的锥面结构于所述轴体结合处的宽度和升程段凸轮的宽度相同，基圆段凸轮外表面处的宽度值为升程段凸轮宽度的一半，所述结合处与外表面之间通过渐变的锥面连接。
[0007]所述基圆段凸轮和升程段凸轮过渡连接处设有倒角。
[0008]所述升程段凸轮为桃尖形状。
[0009]所述凸轮轴为整体铸造成型。
[0010]本实用新型与现有凸轮轴结构相比，具有以下优点:采用该新型发动机凸轮轴，可以降低凸轮轴整体重量，节约成本，改善凸轮轴的转动惯量，接触面积减小可相应的减小摩擦磨损，改善发动机性能及油耗，且渐变的锥形结构同时可保证凸轮轴的结构支撑强度，加工制作与传统凸轮轴工艺相当，较易实现，具有较强的实用性。
【附图说明】
[0011]下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0012]图1为本实用新型凸轮轴结构示意图；
[0013]图2为本实用新型凸轮轴主视图；
[0014]图3为本实用新型凸轮轴俯视图；
[0015]图中标记为:1、轴体，2、凸轮，21、基圆段凸轮，211、锥面，22、升程段凸轮。
【具体实施方式】
[0016]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0017]本实用新型发动机凸轮轴，如图1、2及3所示，包括轴体I及设于轴体I上的凸轮2，凸轮2包括基圆段凸轮21及升程段凸轮22，基圆段凸轮21呈扇形锥面结构，由其于轴体I连接处向上呈逐渐向内收缩的锥面。
[0018]本实用新型优化部分仅对基圆段凸轮21的扇面区域，将基圆段凸轮21优化为扇型锥面结构。如图2所示锥面结构，本实用新型中优选的，基圆段凸轮21的锥面结构于轴体I结合处的宽度和升程段凸轮22的宽度相同，基圆段凸轮21外表面处的宽度值为升程段凸轮22宽度的一半，结合处与外表面之间通过渐变的锥面211连接，这种优选为实验得出的最佳的方案，即尽可能减少升程段凸轮22表面与的挺杯或摇臂间接触面积同时保证可靠的支撑强度。
[0019]基圆段凸轮21和升程段凸轮22过渡连接处设有倒角。过渡处采用合理的锻造倒角，以保证凸轮整体的结构强度，延长使用寿命。升程段凸轮22为桃尖形状，控制气门开合运动规律。凸轮轴为整体铸造成型，整体结构性能好。
[0020]在凸轮轴驱动气门开合的过程中，凸轮工作面同挺杯或摇臂间会产生接触应力，由于气门弹簧的弹性作用力，该接触应力会随气门升程的增大而增大；但当工作接触面处在凸轮基圆段的时候，气门已落座，气门弹簧的弹性作用力主要作用在气门座圈上，此时凸轮上所受的接触应力很小，故可以合理改变结构，减小基圆段的接触面宽度，同时不影响正常支撑效果。
[0021]本实用新型发动机凸轮轴，可以降低凸轮轴整体重量，节约成本，改善凸轮轴的转动惯量，接触面积减小可相应的减小摩擦磨损，改善发动机性能及油耗，且渐变的锥形结构同时可保证凸轮轴的结构支撑强度。该新型凸轮在铸造及加工工艺、工序上与传统凸轮轴没有区别，只需在凸轮轴开发初期设计好模具即可，在铸造难易度上同传统凸轮差别不大，凸轮工作面后期加工量上相对小一些，工艺施行难易度相当，较易实现。该发动机凸轮轴结构简单、加工方便、成本低，在保证支撑强度的同时减轻其整体重量，改善凸轮轴的转动惯量，减小摩擦损耗，具有较强的实用性。
[0022]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，但是本实用新型并不受限于上述方式，只要采用本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种发动机凸轮轴，包括轴体(I)及设于所述轴体(I)上的凸轮(2)，其特征在于:所述凸轮⑵包括基圆段凸轮(21)及升程段凸轮(22)，所述基圆段凸轮(21)为由于所述轴体(I)连接处向上逐渐向内收缩的扇形锥面结构。2.按照权利要求1所述的发动机凸轮轴，其特征在于:所述基圆段凸轮(21)的锥面结构于所述轴体(I)结合处的宽度和升程段凸轮(22)的宽度相同，基圆段凸轮(21)外表面处的宽度值为升程段凸轮(22)宽度的一半，所述结合处与外表面之间通过渐变的锥面(211)连接。3.按照权利要求2所述的发动机凸轮轴，其特征在于:所述基圆段凸轮(21)和升程段凸轮(22)过渡连接处设有倒角。4.按照权利要求1至3任一项所述的发动机凸轮轴，其特征在于:所述升程段凸轮(22)为桃尖形状。5.按照权利要求4所述的发动机凸轮轴，其特征在于:所述凸轮轴为整体铸造成型。
【文档编号】F01L1-047GK204299633SQ201420702558
【发明者】李晓松 [申请人]奇瑞汽车股份有限公司