专利名称：：用于减小凸轮轴摩擦的供油结构的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于减小凸轮轴摩擦的供油结构，更特别涉及一种固定在内燃机气门机构上的供油结构。
背景技术：
：通常，车辆发动机的各个气缸包括至少被分成进气门和排气门的两个气门。进气门在进气行程刚开始前打开以使气体和燃料的混合物进入到气缸中，排气门在排气行程刚开始之前打开以便将燃烧废气排出到气缸外。气门由配置成通过活塞运动使曲轴旋转而在准确时间点打开和关闭进气门和排气门的气门机构进行操纵。气门机构可以包括凸轮轴，其上沿一轴线设有多个凸轮；推杆;摇臂，传递凸轮或推杆的运动；挺柱(或滚柱)，将凸轮凸部的运动传递给推杆等；和根据发动机转速区控制进气、排气量和进气、排气时间的装置。同时，在诸如在气缸中上下滑动的活塞的滑动部中，或者在诸如曲轴和凸轮轴的旋转部中，与金属的直接摩擦会产生摩擦热，因而会磨损或熔蚀摩擦表面，因而造成发动机故障。为防止这些发动机故障，在金属的摩擦表面提供油以将在金属摩擦表面上产生的固体摩擦转化成由油膜引起的液体摩擦，因而提供光滑操作。因为内燃机中的润滑非常重要，所以人们已开发出多种供油机结构。然而，常规的供油结构存在一些缺陷。首先，由于油通常经空心流路进入到凸轮轴，所以用来将油提供到凸轮轴空心流路的外部结构非常复杂，由于用来将油供应到凸轮轴空心流路的外部结构非常复杂，所以设计上具有很多局限性。其次，当将典型的常规结构应用到小型发动机上时，可能会造成油压降低而消弱摩擦减小性能，设置其上的空心凸轮轴也会成为增大生产成本的一个因素。再次，由于供给常规结构油槽中的润滑油量过大，所以通过油槽排到外侧的润滑油量也过大，因此不必要地消耗了大量润滑油。
发明内容本发明的实施方式提供了一种供油路径，具有实心凸轮轴；被连接到气缸盖供油孔上的供油孔，设置在实心凸轮轴上；油腔，形成在装配于凸轮轴顶部上的凸轮盖的内周面的一预定部分上，以便在凸轮轴旋转过程中凸轮轴供油孔与气缸盖供油孔彼此连接的特定时间点将油提供给油腔，同时充分确保除油腔外的区域的密封宽度，因而防止油耗超出必要量，同时获得更加有效的减小摩擦效果。在本发明一个典型实施方式中，提供了一种用于减小凸轮轴摩擦的供油路径，包括气缸盖供油孔，设置在气缸盖内，其出口设置在轴承支撑凸轮轴的轴颈部内周面上，入口连接到气缸盖中的油道；凸轮轴供油孔，形成在由气缸盖轴颈部支撑的凸轮轴上，并穿透与气缸盖供油孔出口相连的位置；和油腔，沿周向仅设置在作为与凸轮轴的摩擦表面的、装配在所述气缸盖上凸轮轴上方的半圆形凸轮盖的内周面上的预定长度的特定部分上，以便将凸轮轴供油孔一端与另一端上的开口部彼此连接，因而将润滑油从凸轮轴供油孔提供给油腔。可将油腔布置成以便在将凸轮轴供油孔一端上的开口部连接到气缸盖供油孔出口时，将凸轮轴供油孔一端上的开口部连接到凸轮轴供油孔另一端的开口部上。而且，可将油腔设置在半圆形凸轮盖内周面中，从在凸轮轴供油孔另一端的开口部与气缸盖供油孔的出口会合的时间点与所述凸轮轴供油孔一端上的开口部的孔中心延长线会合的位置，到在凸轮轴供油孔另一端的开口部完全离开气缸盖供油孔出口的时间点与所述凸轮轴供油孔一端的开口部的孔中心延长线会合的位置。还可以将油腔布置在对应于与半圆形凸轮盖内周面中的一个端点成大约55。角的位置和对应于成大约85。角位置之间的特定部分中。在本发明另一个可选实施方式中，一种用于具有支撑在凸轮盖与气缸盖之间的轴颈中的凸轮轴的发动机中的供油结构，包括第一、第二供油孔和油腔。第一供油孔限定在气缸盖中并连通于轴颈与油道之间。第二供油孔，通过凸轮轴限定并被设置成在凸轮轴旋转时与第一供油孔周期性地对准。油腔形成在凸轮盖中并被设置成在凸轮轴旋转时周期性地接收从油道通过第一、第二供油孔提供的油。凸轮轴、气缸盖和凸轮盖可以包括多个对准的供油孔和油腔。油腔可以具有与第二供油孔直径大致相同的宽度，油腔可以具有围绕凸轮盖中轴颈内周一部分延伸的长度。油腔的长度可以大于油腔的直径。在一个这样的实施方式中，油腔围绕所述凸轮盖内周延伸大约30。的长度。在另一个实施方式中，油腔的长度从与凸轮盖一端点大约成55。角的位置延伸至与端点大约成85。角的位置。在再一个实施方式中，气缸盖限定其中与油道连通的第一供油孔；凸轮轴轴颈形成在气缸盖中，第一供油孔与轴颈连通；凸轮轴布置在轴颈中并限定第二供油孔，该第二供油孔穿过一个位置布置以便在凸轮轴旋转时与第一供油孔周期性地对准；凸轮盖覆盖凸轮轴，围绕凸轮轴形成上轴颈部，凸轮盖限定其中的油腔，将其设置成以便在凸轮轴和其中的第二供油孔旋转时通过第一、第二供油孔与油道连通。凸轮轴、气缸盖和凸轮盖可以限定多组对准的第一、第二供油孔和油腔，每组沿着凸轮轴、气缸盖和凸轮盖纵向隔开。在此实施方式中，油腔也可以具有与第二供油孔直径大致相同的宽度，油腔还可以具有围绕凸轮盖中轴颈内周一部分延伸的长度。油腔可以延伸围绕所述凸轮盖内周大约30。的长度，其中油腔的长度从凸轮盖与气缸盖会合点绕凸轮盖内周大约55。角的位置延伸至与该端点大约85。角的位置。凸轮盖可以沿着大致将凸轮轴平分的大致水平面或其它方向的平面与气缸盖会合。参考本发明某些典型实施方式并结合附图，详细描述本发明的上述和其它特征，其中图1是表示根据本发明一个实施方式所述的凸轮轴供油路径的截面图2是表示贯穿根据本发明一个实施方式所述的供油路径中的凸轮轴的供油孔的透视图3是表示凸轮轴的俯视图，其中多个图8所示的供油孔穿透布置在凸轮轴的预定位置上；图4是表示根据本发明一个实施方式所述的供油路径中凸轮盖的油腔的俯视图5是沿图4中A-A线的截面图6和图7是表示根据本发明所述供油结构的凸轮轴的供油孔打开和关闭油腔状态的简图，其中图6示出了油腔开始打开的状态，而图7示出了油腔开始关闭的状态；和图8是表示根据本发明一个实施方式所述的一个实施例与常规结构中驱动进气、排气凸轮所需曲柄转矩的测量结果图。具体实施例方式接下来将参考附图详细描述本发明的典型实施方式。如图1所示，本发明实施方式中的供油路径可被应用到插入气缸盖110的轴颈部111的内圆周面中并支撑其中的实心凸轮轴120上。通过螺栓(未示出)将凸轮盖114安装到气缸盖110上，位于凸轮轴120上方。作为气缸盖110中的供油路径，通过其提供润滑油以减小凸轮轴120的摩擦，在气缸盖110上设有供油孔113。孔113的出口置于支撑凸轮轴120的轴颈部111的内周面上，在气缸盖110中形成的油道112连接供油孔113的相反入口，因此供油孔113具有连接到气缸盖110的油道112上的结构。而且，供油孔121穿透凸轮轴120中由气缸盖110的轴颈部111支撑的各部分而形成，如图2和图3所示。参考图3可知供油孔121贯穿气缸盖110上的四个支撑部而形成。供油孔121被配置成与气缸盖110的供油孔113连通。也就是当凸轮轴120的供油孔121—端上的开口部与气缸盖供油孔113的出口会合而凸轮轴120旋转时，两侧的两个供油孔113和121彼此连通，因而打开气缸盖110与凸轮轴120之间的供油路径。在凸轮轴120外周面之间的摩擦表面上沿圆周方向的一部分上设有凹槽形式的具有预定长度的油腔115。如图4和图5所示，通过螺栓将凸轮盖114安装在气缸盖110上，即凸轮盖114的内周面上。油腔115形成在与凸轮轴120的供油孔121连通的位置上，其宽度与凸轮轴120的供油孔121的直径相对应。例如，直径为3mm的供油孔121设置在凸轮轴120上，宽度为3mm的油腔115布置在凸轮盖114的内周面上。在此，设置油腔115的宽度方向位置以便与完全位于凸轮盖114内周面内的凸轮轴供油孔121的一端上的开口部会合，以便在凸轮轴供油孔121这一端的整个开口部与凸轮盖114的油腔115完全会合以开放油腔115的一侧同时凸轮轴120旋转的特定时间点，凸轮轴供油孔121端部的整个开口部完全由油腔115打开。参考图4可知，油腔115在凸轮盖114的内周面中部沿宽度方向设置。而且，根据本发明的油腔115沿圆周方向设置在凸轮盖114内周面的预定长度部分上。图6和图7是表示根据本发明的供油结构的凸轮轴120的供油孔121打开和关闭油腔115状态的简图，其中图6示出了油腔115开始打开的状态，而图7示出了油腔115开始关闭的状态。油腔115在与凸轮轴供油孔121端部上的开口部会合而凸轮轴120旋转时开始打开，而在凸轮轴供油孔121端部上的开口部不位于油腔115中时，油腔115开始关闭。在凸轮轴供油孔121—端上的开口部打开油腔115的状态下，凸轮轴供油孔121另一端上的开口部连接气缸盖供油孔113的出口。因此，供油路径依次通过气缸盖110的油道112，气缸盖110的供油孔113、凸轮轴120的供油孔121和凸轮盖114的油腔115而形成。当凸轮轴120旋转时，从气缸盖110的油道112到凸轮盖114的油腔115的供油路径的各个部分彼此连接，以使从油道112提供到油腔115的润滑油润滑凸轮轴120以减小摩擦。供油路径各部分彼此连接以提供润滑油的次数，即从气缸盖110的供油孔113到凸轮盖114的油腔115的供油路径的次数，在凸轮轴120的一个旋转周期内为两次。在此，凸轮轴供油孔121—端上的开口部和凸轮轴供油孔121另一端上的开口部依次打开供油孔113的出口和凸轮盖114的油腔115。在凸轮轴120的旋转过程中供油路径被如此重复地打开和关闭，并且在打开供油路径的时间点提供润滑油。而且，由于不是一直向凸轮轴120提供润滑油，而是在凸轮轴120—个旋转过程中打开供油路径两次，所以可以减小不必要的油耗。在将油腔115设置在凸轮盖114内表面上时，如图5所示将油腔115沿周向布置在半圆形凸轮盖114的内周面上。然而，只布置在对应于从凸轮盖114一个端点大约55。角的位置与对应于85。角位置之间的特定部分上。在此，对应于55。角的位置是指在凸轮轴供油孔121另一端的开口部与气缸盖供油孔113的出口会合的时间点上，与凸轮轴供油孔121一端开口部的孔中心延长线L会合的位置。对应于85。角的位置是指在凸轮轴供油孔121另一端的开口部完全离开气缸盖供油孔113出口的时间点上，与凸轮轴供油孔121—端上的开口部的孔心延长线L会合的位置。在凸轮轴120的旋转过程中，只在从凸轮轴供油孔121—端的开口部开始与气缸盖供油孔113开始会合的时间点，即在气缸盖供油孔113的出口被凸轮轴供油孔121—端上的开口部打开的时间点，到凸轮轴供油孔121—端的开口部完全离开气缸盖供油孔113出口中的时间点，即当气缸盖供油孔113的出口完全关闭的时间点之间的一小段时间内，将油从气缸盖110提供到凸轮盖114的油腔115中。根据如上配置的本发明实施方式所述，只在凸轮盖114的预定部分设置油腔115以便只在特定时间点(凸轮轴一个旋转周期中为两次)，经贯穿凸轮轴120的供油孔121提供润滑油，同时可以确保除油腔115之外的区域具有足够的密封宽度，因而防止超过必要量的油耗。也就是说，可以设置一种供油路径，其中将对应于油腔115的槽沿圆周方向设置在围绕凸轮轴的凸轮盖内表面和气缸盖轴颈部内表面360。的整个部分上，气缸盖供油孔连接槽的一侧；然而，在此情况下，通过供油孔一直向整个360。的槽提供大量的油，因而消耗大量油。因此，本发明的油腔115只设置在特定部分上，以便只在凸轮轴120的供油孔121和气缸盖110的供油孔113彼此连接(打开)的特定时间点提供润滑油。因此可以获得减小摩擦的效果，同时显著降低油耗，并确保有效的摩擦减小。特别地，根据在整个部分中形成槽的结构中，摩擦表面之间的密封宽度(除槽区域之外区域的宽度)减小，并因而使油耗变大。因此，在气缸盖轴颈部111的宽度和凸轮盖114宽度小的结构中(例如在宽度为12mm或更小的发动机中)，不能在其上设置槽来确保足够的密封宽度。然而，根据本发明的设置在特定部分上的油腔115，可以保证除油腔115之外区域足够的密封宽度，因而减小油耗并有效地减小摩擦。下表1中示出了摩擦转矩试验的结果，其中一个比较实施例对应于常规设计中将润滑油提供给凸轮轴外周面与凸轮盖和气缸盖轴颈部的内周面之间的结构，另一个实施例指的是本发明的一个实施方式。从表1可知，在应用本发明一个实施方式的发动机的整个区域内可确保减小超过30%的摩擦转矩。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>而且，图8是表示本发明和常规结构中驱动进气、排气凸轮所需的曲柄转矩测量结果的图表，利用该图可以发现本发明实施例中的曲柄转矩与常规结构相比大幅度减小。如上所述，根据本发明所述的用来减小凸轮轴摩擦的供油路径，油腔只设置在凸轮盖的预定部分上，以便只在特定时间点(凸轮轴一个旋转周期为两次)，经由贯穿凸轮轴的供油孔提供润滑油，同时可以确保除油腔外其它区域的密封宽度，因而可以防止超出必要量的油耗，并更加有效地减小摩擦。而且，由于本发明可以使用实心凸轮轴，所以可以解决在使用空心凸轮轴时引起的例如结构复杂、设计局限、增加成本等各种问题。综上，己描述并示出了本发明的典型实施方式，然而本发明并不局限于此，本领域普通技术人员应该知道在不脱离由权利要求所限定的本发明本质和技术范围的情况下还可以对本发明进行各种修改和变换。权利要求1.一种用于减小凸轮轴摩擦的供油路径，包括气缸盖供油孔，限定在气缸盖内，具有设置在轴承支撑凸轮轴的轴颈部内周面上的出口，入口连接到气缸盖中的油道；凸轮轴供油孔，形成在由所述气缸盖轴颈部支撑的凸轮轴上，并在一位置处穿透以便与所述气缸盖供油孔的出口相连通；和油腔，以预定长度沿周向形成在作为与凸轮轴的摩擦表面的、装配在所述气缸盖上凸轮轴上方的半圆形凸轮盖的内周面上，以便将凸轮轴供油孔一端和另一端上的开口部彼此连接，从而将油从所述凸轮轴供油孔提供给所述油腔。2.如权利要求1所述的用来减小凸轮轴摩擦的供油路径，其中所述油腔被布置成，在将所述凸轮轴供油孔一端上的开口部连接到所述气缸盖供油孔的出口时，将所述凸轮轴供油孔一端上的开口部连接到所述凸轮轴供油孔另一端的开口部。3.如权利要求1或2所述的用来减小凸轮轴摩擦的供油路径，其中所述油腔设置在半圆形凸轮盖内周面中，从在凸轮轴供油孔另一端的开口部与所述气缸盖供油孔的出口会合的时间点与所述凸轮轴供油孔一端上的开口部的孔中心延长线会合的位置，到在所述凸轮轴供油孔另一端的开口部完全离开所述气缸盖供油孔出口的时间点与所述凸轮轴供油孔一端的开口部的孔中心延长线会合的位置。4.如权利要求3所述的用来减小凸轮轴摩擦的供油路径，其中所述油腔布置在对应于与半圆形凸轮盖内周面中的一个端点成大约55°角的位置和对应于成大约85。角的位置之间的特定部分中。5.—种发动机的供油结构，所述发动机具有支撑在凸轮盖与气缸盖之间的轴颈中的凸轮轴，所述供油结构包括第一供油孔，限定在所述气缸盖中并连通在所述轴颈与油道之间；第二供油孔，通过所述凸轮轴限定并定位成在所述凸轮轴旋转时与所述第一供油孔周期性地对准；和油腔，形成在所述凸轮盖中并定位成在所述凸轮轴旋转时周期性地从所述油道通过所述第一和第二供油孔接收油。6.如权利要求5所述的供油结构，其中所述第二供油孔具有直径，所述油腔具有基本上与所述第二供油孔的直径相同的宽度；并且所述油腔具有围绕所述凸轮盖中轴颈内周的一部分延伸的长度。7.如权利要求6所述的供油结构，其中所述油腔的所述长度大于所述油腔的所述直径。8.如权利要求7所述的供油结构，其中所述油腔延伸的长度为围绕所述凸轮盖内周大约30。。9.如权利要求8所述的供油结构，其中所述油腔的长度从与所述凸轮盖一端点大约成55°角的位置延伸至与所述端点大约成85。角的位置。10.如权利要求6所述的供油结构，其中所述凸轮轴、气缸盖和凸轮盖包括多个对准的供油孔和油腔。11.一种用于发动机的供油结构，包括气缸盖，在其中限定与油道连通的第一供油孔；凸轮轴轴颈，形成在所述气缸盖中，所述第一供油孔与所述轴颈连通；凸轮轴，设置在所述轴颈中并限定第二供油孔，所述第二供油孔穿过一位置布置以便在所述凸轮轴旋转时与所述第一供油孔周期性地对准；和凸轮盖，覆盖所述凸轮轴并围绕所述凸轮轴形成上轴颈部，所述凸轮盖在其中限定油腔，并将其设置成在所述凸轮轴和其中的所述第二供油孔旋转时通过所述第一和第二供油孔与所述油道连通。12.如权利要求ll所述的供油结构，其中-所述第二供油孔具有直径，所述油腔具有与所述第二供油孔的直径基本相同的宽度；并且所述油腔具有围绕所述凸轮盖中所述轴颈内周的一部分延伸的长度。13.如权利要求12所述的供油结构，其中所述油腔延伸的长度为围绕所述凸轮盖内周大约30。。14.如权利要求13所述的供油结构，其中所述油腔的长度从围绕所述凸轮盖内周与所述凸轮盖和所述气缸盖的会合点大约成55°角的位置延伸到与所述点大约成85。的位置。15.如权利要求14所述的供油结构，其中所述凸轮盖沿着大致将所述凸轮轴平分的大致水平面与所述气缸盖会合。16.如权利要求11所述的供油结构，其中所述凸轮轴、气缸盖和凸轮盖限定多组对准的第一和第二供油孔以及油腔，每个所述组沿着所述凸轮轴、气缸盖和凸轮盖纵向隔开。全文摘要本发明公开了一种用来减小固定在车辆发动机的气门机构上的凸轮轴摩擦的供油结构。在凸轮轴旋转过程中，凸轮轴中形成的供油孔与气缸盖供油孔反复连接和断开。凹槽形式的油腔沿周向安置在固定在凸轮轴顶部上的凸轮盖内周面的一部分上，以便只在气缸盖供油孔连接到凸轮轴供油孔上时将油提供给油腔。因而可以在特定时间点将油通过凸轮轴供油孔提供给油腔，同时能够充分确保除油腔之外的区域中的密封宽度，因而可减小油耗并更有效减小摩擦。文档编号F01M9/10GK101182792SQ20071000651公开日2008年5月21日申请日期2007年2月1日优先权日2006年11月14日发明者李在雄申请人:现代自动车株式会社