带减压机构的凸轮轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种带减压机构的凸轮轴，包括轴芯和依次安装在轴芯上的驱动齿轮、排气凸轮和进气凸轮，进气凸轮靠驱动齿轮的一端开有第二凹台，第二凹台上安装有与轴芯相互垂直的销轴，销轴上呈可摆动状态地安装有L形摆块，摆块包括摆块主动端和摆块从动端，摆块主动端安装有配重块，摆块从动端设置有高于进气凸轮下止点的弧面，摆块主动端与进气凸轮接触处设置有第一限位块，摆块从动端与进气凸轮接触处设置有第二限位块，销轴上安装有将摆块从动端向进气凸轮推近的扭簧。本实用新型将甩块、扭簧安装在进气凸轮旁，这样使安装和维护更方便，结构更简单，明显节约了成本；采用带缓冲层的定位块的L型摆块，使得使用寿命更长。
【专利说明】带减压机构的凸轮轴
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机的凸轮轴，特别是指一种带减压机构的凸轮轴。
【背景技术】
[0002]凸轮轴是发动机里的一个部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作，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。为了减轻启动电机的负荷，大多数发动机都需要减压起动。
[0003]目前凸轮轴的减压基本通过设置在凸轮轴上的位于凸轮轴驱动齿轮和排气凸轮之间离心摆块来实现的，仅从减压起动的角度讲，该机构实现了设计的目的。例如中国专利ZL 201020579696.5于2011年5月18日公开了一种发动机启动减压装置，该启动减压装置包括凸轮轴，在凸轮轴上设置有进气凸轮、排气凸轮和驱动齿轮，驱动齿轮上开有贯穿通孔，贯穿通孔的两侧设置销座，离心摆块通过销轴与两个销座相销接，在销轴上安装复位扭簧，离心摆块的复位拉力由扭簧提供，离心摆块的主动端为U形。以上结构所存在的不足在于:结构复杂，安装和维护非常困难导致使用成本高，容易导致离心摆块活动不灵活，并且不适用于结构紧凑的小型凸轮轴；由于离心摆块的主动端为U形，导致离心摆块的主动端在撞击时折弯部分受力不均匀，容易变形或折断。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本实用新型要解决的技术问题是现有凸轮轴减压装置安装和维护非常困难导致使用成本高，离心摆块容易变形或折断，针对这些问题本实用新型提出一种结构简单、安装方便，使用寿命长的带减压机构的凸轮轴。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种带减压机构的凸轮轴，包括轴芯和依次安装在轴芯上的驱动齿轮、排气凸轮和进气凸轮，所述进气凸轮靠驱动齿轮的一端开有第二凹台，所述第二凹台上安装有与所述轴芯相互垂直的销轴，所述销轴上呈可摆动状态地安装有L形摆块，所述摆块包括摆块主动端和摆块从动端，所述摆块主动端安装有配重块，所述摆块从动端设置有高于所述进气凸轮下止点的弧面，所述摆块主动端与所述进气凸轮接触处设置有第一限位块，所述摆块从动端与所述进气凸轮接触处设置有第二限位块，所述销轴上安装有将摆块从动端向所述进气凸轮推近的扭簧。因为在本方案中摆块、扭簧均安装在凸轮轴上，这种结构十分简单实用，方便安装和维护，采用L形摆块不易变形或折断。
[0006]作为针对上述技术方案的进一步改进，所述第一限位块在与所述进气凸轮的接触面设置有缓冲层，所述第二限位块在与所述进气凸轮的接触面设置有缓冲层，所述缓冲层均包括泡沫铝，缓冲层能有效的减少撞击带来的伤害，从而使得摆块的使用寿命更长。
[0007]作为上述技术方案的一种优选:所述摆块中的摆块主动端和摆块从动端的夹角为85?100度。
[0008]作为上述技术方案的一种优选，所述弧面的半径为30?40cm，所述弧面的边缘均倒有圆角，这种结构在摆块与发动机气门接触更流畅，不会卡住。
[0009]作为针对上述技术方案的进一步改进，所述扭簧圈套部分套在所述销轴上，所述扭簧一个扭臂连接所述进气凸轮，另一个扭臂连接所述摆块主动端，这样扭簧在预紧力的作用下将摆块从动端向所述进气凸轮推近，所述销轴上设置有位于所述摆块外侧的垫片，垫片使得摆块转动更稳定，不会发生抖动。
[0010]作为针对上述技术方案的进一步改进，所述摆块主动端的宽度大于所述摆块从动端的宽度且所述轴芯上开有与所述摆块对应的第一凹台，由于摆块主动端的宽度大于所述摆块从动端的宽度，在使用时摆块转动更顺滑。
[0011]本实用新型的实现过程:启动发动机时，凸轮轴进行旋转运行使摆块产生离心力，当摆块的离心力小于扭簧的预紧力时，摆块从动端的弧面高于进气凸轮下止点并顶住发动机气门，使发动机缸内处于卸压状态；当凸轮轴旋转速度达到一定值，摆块的离心力大于扭簧的预紧力时，摆块绕销轴旋转，此时摆块从动端的弧面低于进气凸轮下止点并离开发动机气门，发动机正常工作。
[0012]与现有带减压机构的凸轮轴相比，本实用新型将摆块、扭簧安装在凸轮轴上，这样使安装和维护更方便，结构更简单，明显节约了成本；采用带缓冲层的定位块的L型摆块，使得使用寿命更长。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实用新型带减压机构的凸轮轴在发动机正常工作时的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型带减压机构的凸轮轴在发动机减压状态时的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型中摆块的主视图；
[0017]图4为图2中A部分的放大视图。
[0018]图中序号对应名称为:
[0019]1、轴芯，la、挡环，lb，第一凹台，2、驱动齿轮，3、排气凸轮，4、进气凸轮，4a、第二凹台，5、摆块，5a、摆块主动端，5b、摆块从动端，5c、配重块，5d、轴销孔，5e、第一限位块，5f、第二限位块，5g、弧面，6、垫片，7、销轴，8、扭簧，9、铆钉。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]由图1至图4可知，本实用新型包括轴芯1和依次安装在轴芯1上的驱动齿轮2、排气凸轮3和进气凸轮4，其中轴芯1上设置有限制驱动齿轮2轴向移动的挡环la，进气凸轮4靠驱动齿轮2的一端开有第二凹台4a，第二凹台4a上安装有与轴芯1相互垂直的销轴7，销轴7上呈可摆动状态地安装有L形摆块5，摆块5转折处开有销轴孔5d并通过销轴孔5d与销轴7连接。摆块5包括摆块主动端5a和摆块从动端5b，摆块主动端5a安装有配重块5c，配重块5c通过铆钉9连接在摆块主动端5a上，摆块从动端5b设置有高于所述进气凸轮4下止点的弧面5g，从而弧面5g能够与发动机的进气机构接触。摆块主动端5a与所述进气凸轮4接触处设置有第一限位块5e，摆块从动端5a与进气凸轮4接触处设置有第二限位块5f，通过两个限位块的形状和大小可以确定摆块5的起止位置。销轴7上安装有将摆块从动端5b向进气凸轮4推近的扭簧8。
[0022]图2为本实用新型带减压机构的凸轮轴在发动机减压状态时的结构示意图，此时在扭簧8的预紧力作用下摆块5上的摆块从动端5b处于进气凸轮4的下止点处且弧面5g高于进气凸轮4下止点，此时弧面5g顶住发动机气门，此时发动机缸内处于卸压状态。
[0023]图1为本实用新型带减压机构的凸轮轴在发动机正常工作时的结构示意图，此时，摆块5在离心力的作用下发生旋转，直到第一限位块5e与进气凸轮4接触，在此过程中摆块从动端5b远离进气凸轮4，此时弧面5g离开发动机气门，弧面5g逐渐低于进气凸轮4下止点，发动机便处于正常工作状态。
[0024]如图3所示，为了减轻摆块5与进气凸轮4碰撞带来的损伤，延长凸轮轴使用寿命，在第一限位块5e在与进气凸轮4的接触面设置有缓冲层，在第二限位块5f在与所述进气凸轮4的接触面设置有缓冲层，这种缓冲层可以是涂层或者固定在限位块上的缓冲材料，缓冲层均可以为泡沫铝，显然也可以用其它合适的缓冲材料代替。
[0025]如图3所示，对摆块5作出改进，所述摆块5中的摆块主动端5a和摆块从动端5b的夹角为85?100度，这样设置夹角的度数，摆块5可以在满足减压需求的同时摆动角度比较小，最佳夹角为85度，在此角度下摆块从动端5b的转动角度比小，此时第二限位块5f所受冲击也较小。
[0026]如图3所示弧面5g最佳的选择方案为，弧面5g的半径为30?40cm,弧面5g的边缘均倒有圆角。
[0027]如图4所示为了实现将摆块从动端5b向进气凸轮4推近，扭簧8圈套部分套在销轴7上，扭簧8 一个扭臂连接所述进气凸轮4，另一个扭臂连接所述摆块主动端5a，销轴7上设置有位于所述摆块5外侧的垫片6。
[0028]如图4所示对本实用新型做出一些优化，摆块主动端5a的宽度大于所述摆块从动端5b的宽度且所述轴芯1上开有与所述摆块5对应的第一凹台lb，摆块5可以在第一凹台lb上摆动。
[0029]本实用新型可以用在发动机中，特别是内燃机。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种带减压机构的凸轮轴，包括:轴芯(1)和依次安装在轴芯(1)上的驱动齿轮(2)、排气凸轮(3)和进气凸轮(4)，其特征在于:所述进气凸轮(4)靠驱动齿轮(2)的一端开有第二凹台(4a)，所述第二凹台(4a)上安装有与所述轴芯(1)相互垂直的销轴(7)，所述销轴(7)上呈可摆动状态地安装有L形摆块(5)，所述摆块(5)包括摆块主动端(5a)和摆块从动端(5b)，所述摆块主动端(5a)安装有配重块(5c)，所述摆块从动端(5b)设置有高于所述进气凸轮(4)下止点的弧面(5g)，所述摆块主动端(5a)与所述进气凸轮(4)接触处设置有第一限位块(5e)，所述摆块从动端(5a)与所述进气凸轮(4)接触处设置有第二限位块(5f)，所述销轴(7)上安装有将摆块从动端(5b)向所述进气凸轮(4)推近的扭簧⑶。
2.按照权利要求1所述的带减压机构的凸轮轴，其特征在于:所述第一限位块(5e)在与所述进气凸轮(4)的接触面设置有缓冲层，所述第二限位块(5f)在与所述进气凸轮(4)的接触面设置有缓冲层，所述缓冲层均包括泡沫铝。
3.按照权利要求1所述的带减压机构的凸轮轴，其特征在于:所述摆块(5)中的摆块主动端(5a)和摆块从动端(5b)的夹角为85?100度。
4.按照权利要求1所述的带减压机构的凸轮轴，其特征在于:所述弧面(5g)的半径为30?40cm,所述弧面(5g)的边缘均倒有圆角。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的带减压机构的凸轮轴，其特征在于:所述扭簧(8)圈套部分套在所述销轴(7)上，所述扭簧(8) —个扭臂连接所述进气凸轮(4)，另一个扭臂连接所述摆块主动端(5a)，所述销轴(7)上设置有位于所述摆块(5)外侧的垫片(6)。
6.按照权利要求5所述的带减压机构的凸轮轴，其特征在于:所述摆块主动端(5a)的宽度大于所述摆块从动端(5b)的宽度且所述轴芯(1)上开有与所述摆块(5)对应的第一凹台(lb)。
【文档编号】F01L13/08GK204140154SQ201420453881
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】杜江 申请人:重庆祥陵汽车配件有限公司