发动机凸轮轴的制作方法

本实用新型属于车辆发动机领域，具体说涉及适用于发动机停缸的凸轮轴。

背景技术：

乘用车节能对减轻能源与环境压力意义非常重大。在此背景下，政府部门出台了汽车燃油经济性及排放法规和并采取财税激励等措施不断推进汽车节能减排工作。发动机停缸技术能较为有效的降低发动机在部分负荷下的泵气损失，同时提升单缸的热效率，以降低发动机油耗提升发动机的性能和竞争力。因此发动机停缸技术在发动机领域得到越来越广泛的应用，受到很多汽车企业的青睐。目前市场上所采用的发动机停缸技术包括机械摇臂式、机械液压挺柱式，凸轮轴向位移式等。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种发动机凸轮轴，包括：

凸轮本体，

衬体，所述衬体与所述凸轮本体同轴地收纳在所述凸轮本体中；

锁止件，所述锁止件在所述凸轮轴的径向上位于所述凸轮本体和所述衬体之间并且沿所述径向在锁止位置和释放位置之间移动，其中在所述锁止位置上，所述凸轮本体通过所述锁止件与所述衬体固定；在所述释放位置上，所述凸轮本体和所述衬体解除锁止，所述衬体相对于所述凸轮本体自由转动从而发动机停缸。

在上述凸轮轴中，所述锁止件位于所述凸轮本体和所述衬体之间的腔内，所述腔连通流道，经由所述流道的流体作用于所述锁止件使所述锁止件在所述腔内移动。

在上述凸轮轴中，所述锁止件具有端部和销部，所述端部与所述腔的壁配合，所述衬体或所述凸轮本体上设置销孔，所述销孔与所述腔连接，在所述锁止位置上所述销部伸入到所述销孔中,在所述释放位置上，所述销部离开所述销孔。

在上述凸轮轴中，所述锁止件的所述端部上的靠近所述销部的一侧与所述流道连通，所述端部上的远离所述销部的一侧与外界连通。

在上述凸轮轴中，所述销孔设置在所述衬体上，所述流道包括所述衬体中心的供给通道、所述衬体周向上和所述凸轮之间的间隙、以及所述衬体上的径向上连通所述供给通道和所述间隙的孔。

在上述凸轮轴中，所述孔有多个，均匀地布置在所述衬体上。

在上述凸轮轴中，所述腔内设置弹性元件，所述弹性元件对所述锁止件施加相反于流体对所述锁止件的作用力的弹性力。

在上述凸轮轴中，所述腔内还设置支承所述弹性元件的基座，所述锁止件设置内孔，所述弹性元件一端固定在所述基座上，另一端嵌入所述内孔中并抵靠在所述内孔的底部。

在上述凸轮轴中，所述衬体包括轴向上的第一突缘、第二突缘和所述第一突缘和所述第二突缘之间的中间体，所述第一突缘、所述第二突缘分别经由第一轴承和第二轴承在径向上与所述凸轮本体结合。

在上述凸轮轴中，所述第一突缘和所述第二突缘的径向尺寸都小于所述中间体的径向尺寸。

本申请涉及的凸轮轴成本低，结构紧凑，易于装配，对传统阀系升级影响小，售后维修难度低，利于发动机小型化、轻量化的发展。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本实用新型，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1为本申请涉及的凸轮轴的一种实施例的截面示意图；

图2为图1中凸轮轴侧向上的截面示意图；

图3为本申请涉及的凸轮轴的另一种实施例的分解示意图；

图4为图1中凸轮轴侧向上的截面示意图；

图5-6为本申请涉及的凸轮轴工作状态图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本实用新型要求保护的主题，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

结合图1-4，本申请涉及的凸轮轴包括凸轮本体1、衬体2、锁止件3、弹性元件71、支承弹性元件的基座72和轴承61,62。凸轮本体1具有凸轮的外轮廓。衬体2与凸轮本体1同轴，并且嵌于凸轮本体1中。在凸轮本体1和衬体2之间沿径向设置腔4，腔4内设置基座72、弹性元件71和锁止件3。基座72固定于腔4内，弹性元件71一端固定在基座72上，另一端附接在锁止件3上。在图示实施例中，锁止件3为T型锁销，包括端部31和销部32。端部31配合在腔4内，并且把腔4分隔成调节腔41和低压腔42。调节腔41的一端连接流道5，流体（如油）在控制下经由流道5进入调节腔41建立液压。低压腔42设置有泄压口8，与外界连通，因此低压腔42内压力相当于环境压力。锁止件3上设内孔33，弹性元件71伸入到内孔33中并且其一端连接在内孔33的底部。当调节腔41内的流体液压足够大时，推动锁止件3向一个方向,如图示方向x移动。当弹性元件71的回复力足够大时，推动锁止件3向相反方向，如图示方向y移动。

在图示实施例中，锁止件3的移动经由锁止件3的端部31两侧的压差实现。除了经控制的流体和弹性元件，当然，也可以采用其他方式对锁止件3施加作用力。此外，由图2、4可见，锁止件3的端部31位于凸轮本体1一侧，销部32位于衬体2一侧。凸轮本体1上设置有销孔11，销部32可以插入销孔11中。当然也可以反过来，在衬体上设置销孔，使销部插入。

流道包括衬体2中心的供给通道51、衬体2和凸轮本体1径向之间的间隙52、以及衬体2上连通供给通道51和间隙52的孔53。流体自供给通道51，经由孔53流到间隙52，最后进入调节腔41内。根据发动机的工作情况，可控制调节流体的流量。从图中可看到，孔53有多个，均匀地布置在衬体2上。

凸轮本体1和衬体2的配合见图3。衬体2上具有轴向上的第一突缘21、第二突缘22和第一突缘21和第二突缘22之间的中间体23。第一突缘21的外圈和第一轴承61内圈、第二突缘22的外圈和第二轴承62的内圈为过盈配合压入，第一轴承61的外圈、第二轴承62的外圈和凸轮本体1的内圈为过盈配合装配。中间体23的外圈与凸轮本体1内圈为形成流道一部分的间隙52。第一突缘21、第二突缘22的外径（即外圈的直径）均小于中间体23的外径。

本申请涉及的凸轮轴适用于发动机停缸。结合图5-6，凸轮轴通过液压油路调节锁止件的位置来实现凸轮本体与衬体的结合来实现发动机气门升程在全升程和0升程的切换，即实现停缸。该凸轮轴可完全替代常规发动机凸轮轴凸轮功能，发动机起动时锁止件落锁状态下正常实现挺柱92将凸轮本体的推力驱动摇臂91-气门92的开启和关闭（如图5所示-锁销落锁状态-全升程）。需要实现停缸功能时，通过外部机油控制阀控制衬体供给通道内机油压力，机油通过孔—间隙进入调节腔，由于低压腔通过泄压口与大气连通，调节腔与低压腔之间建立起压力差。此时弹性元件的弹性力对锁止件的销部施加压力将其顶在销孔中，当该压力差足够大到克服弹性力时，锁止件径向上沿腔移动，锁止件朝着凸轮本体方向即图1中的x方向，直至销部脱离销孔，凸轮本体与衬体脱离，即锁销解锁，自此凸轮本体与衬体径向旋转方向上可产生相互旋转滑移，衬体受凸轮轴-正时系统驱动旋转运动，而凸轮本体在摩擦力与摇臂滚轮反向力作用下保持在基圆位置静止，从而实现气门升程0 升程（如图6所示-锁销解锁状态-0升程）。当发动机需要由停缸状态切换回常规状态时，通过外部机油控制阀调节降低供给通道内机油压力，当调节腔与低压腔压力差产生作用在锁止件上与弹性力相反的作用力小于弹性力时，锁止件在弹性力的作用下并在衬体旋转过程中被推动（如图1中的方向y）落锁于衬体上销孔内，此时销部在销孔内，凸轮本体通过销部与衬体连接在一起，因此凸轮本体随衬体一起转动，从而实现气门升程由0 升程切换为全升程。弹性元件的设置有助于在供给通道的流体流量减少时，促使锁止件迅速从解锁状态回到锁止状态，从而确保凸轮轴工作在升程状态中。

综上所述本申请的一种适用于发动机停缸的凸轮轴，通过调节衬体内供给通道的油压实现锁止件的锁止与解锁，在锁止状态下，凸轮本体随衬体一起转动，在解锁状态下，衬体转动，而凸轮本体保持静止，从而实现气门升程在全升程与0升程之间的切换。

该凸轮机构可以实现发动机气门升程在全升程和零升程的切换，即实现发动机停缸，可以有效降低发动机中低速中小负荷下的比油耗。本申请可实现依据发动机的转速和负荷实现部分气缸停缸和不停缸的切换，具体的切换点可以由发动机控制单元根据具体的发动机负荷、转速等状态来控制，实施方便。

虽然已详细地示出并描述了本实用新型的具体实施例以说明本实用新型的原理，但应理解的是，本实用新型可以其它方式实施而不脱离这样的原理。