发动机及其凸轮轴组件的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，具体的说，涉及一种发动机及其凸轮轴组件。

背景技术：

凸轮轴是往复式发动机里的一个部件，其作用是控制气门的开启和闭合动作。凸轮轴上的凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此，凸轮工作面的磨损比较严重。

双顶置凸轮轴位于气缸盖上通过挺柱直接驱动气门。在凸轮轴和气门中间增加挺住，一是可以通过挺柱调节气门间隙，二是增大与凸轮轴的接触面积，增加耐磨性，降低强度，使运动副运行更持久。

凸轮轴的凸轮与挺柱为线接触，凸轮在挺柱顶端的端面上滑动，为了减少凸轮磨损以及挺柱顶端的端面磨损，当凸轮轴旋转时，需要挺柱被凸轮带着绕挺柱的中心线转动，减小凸轮和挺柱顶端的端面之间的滑动距离，使挺柱顶端端面磨损均匀，减少凸轮和挺柱顶端的端面的异常磨损，同时因挺柱绕挺柱中心线转动，使得挺柱外壁与气缸盖的挺柱安装孔磨损也均匀，延长凸轮轴、挺柱以及气缸盖的使用寿命。现在一般的方式是将挺柱顶端加工成微鼓形，即挺柱顶端为向凸轮凸起的球面，这样，在凸轮下压挺柱时由于球面的存在，向下的力将分解出一个侧向力，以推动挺柱转动。上述实现的前提在于，凸轮的中心线与挺柱的中心线不重合，因此，可保证分解出侧向力。而目前普遍的是将凸轮的中心线与挺柱的中心线设计成重合，但由于凸轮轴的轴向间隙和加工公差的存在，会存在凸轮的中心与挺柱的中心线不重合但接近重合的情况，而此时没有侧向力(或侧向分力角度过小，侧向力不足以推动挺柱转动)，挺柱无法转动，而使磨损加剧，还会导致挺柱烧蚀等故障发生。

因此，如何保证挺柱稳定转动，而降低磨损，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种凸轮轴组件，保证挺柱稳定转动，而降低磨损。此外，本实用新型还提供了一种具有上述凸轮轴组件的发动机。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

包括一一对应的挺柱和具有凸轮的凸轮轴，所述挺柱的中心线与所述凸轮的中心线不重合，其中，当凸轮轴为进气凸轮轴时，两个所述挺柱的中心线位置位于两个所述凸轮中心线之间，且所述凸轮的中心线到对应的所述挺柱中心线的距离均相等；当所述凸轮轴为排气凸轮轴时，两个所述挺柱的中心线位置位于两个所述凸轮中心线之外，且所述凸轮的中心线到对应的所述挺柱中心线的距离均相等。

优选的，上述的凸轮轴组件中，所述挺柱的顶端面为向所述凸轮的方向凸起的弧形面，所述凸轮用于与所述弧形面接触的面为与所述凸轮轴的轴线具有预设角度的倾斜面，且所述倾斜面与所述弧形面相切抵接。

优选的，上述的凸轮轴组件中，所述挺柱的顶端面为与所述凸轮轴的轴线具有预设角度的倾斜面，所述凸轮用于与所述倾斜面接触的面为向所述挺柱方向凸起的弧形面，且所述倾斜面与所述弧形面相切抵接。

优选的，上述的凸轮轴组件中，所述弧形面为圆弧面。

优选的，上述的凸轮轴组件中，还包括用于限制所述凸轮轴沿轴线方向移动的止推法兰。

优选的，上述的凸轮轴组件中，所述凸轮为两个，且所述凸轮与所述挺柱一一对应布置，两个所述凸轮与对应的所述挺柱的中心线偏离方向相反。

一种发动机，包括凸轮轴组件，其中，所述凸轮轴组件为上述任一项所述的凸轮轴组件。

优选的，上述的发动机中，所述凸轮轴组件的挺柱安装在发动机气缸盖的挺柱安装孔内。

优选的，上述的发动机中，所述凸轮轴组件的凸轮轴为进气凸轮轴或排气凸轮轴。

优选的，上述的发动机中，所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴通过同一模具开模制成。

经由上述的技术方案可知，本实用新型公开了一种凸轮轴组件，包括进气凸轮轴和排气凸轮轴，凸轮轴的凸轮和挺柱之间有相对位置关系，当凸轮轴为进气凸轮轴时，两个挺柱的中心线位置位于两个凸轮中心线之间，且凸轮的中心线到对应的挺柱中心线的距离均相等；当凸轮轴为排气凸轮轴时，两个挺柱的中心线位置位于两个凸轮中心线之外，且凸轮的中心线到对应的挺柱中心线的距离均相等其中，挺柱的中心线与凸轮的中心线不重合，挺柱与凸轮抵接，当凸轮轴旋转时，凸轮轴上的凸轮可以使挺柱做从上到下的往复式滑动，同时由于凸轮是锥形的且凸轮的中心线和挺柱中心线不重合，凸轮旋转时还可以使挺柱作旋转运动。本申请中通过在气缸盖上进行结构布置时，使凸轮轴的凸轮中心线和挺柱中心线不重合，同时将凸轮设计成微锥，凸轮轴的旋转，可以使挺柱不仅做从上到下的往复式滑动，还可以使挺柱绕挺柱中心线作旋转运动，减少凸轮和挺柱顶端端面的磨损，同时使挺柱壁的圆周方向磨损均匀，延长凸轮和挺柱的使用寿命。

附图说明

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的现有技术中凸轮与挺柱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的凸轮轴组件第一种倾斜方向的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的凸轮轴组件第二种倾斜方向的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的张紧器的顶杆向下移动过程中的局部示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种凸轮轴组件，保证挺柱稳定转动，而降低磨损。此外，本实用新型的另一核心是提供一种具有上述凸轮轴组件的发动机。

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做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。

如图1-图4所示，本实用新型公开了一种凸轮轴组件，包括挺柱2和凸轮轴，其中，挺柱的中心线与凸轮1的中心线不重合，挺柱2与凸轮1抵接，以限制凸轮轴向凸轮1的中心线与挺柱2的中心线重合的方向移动。当凸轮轴为进气凸轮轴时，两个挺柱2的中心线位置位于两个凸轮1中心线之间，且凸轮1的中心线到对应的挺柱2中心线的距离均相等；当凸轮轴为排气凸轮轴时，两个挺柱2的中心线位置位于两个凸轮1中心线之外，且凸轮1的中心线到对应的挺柱2中心线的距离均相等其中，挺柱2的中心线与凸轮1的中心线不重合，挺柱2与凸轮1抵接，当凸轮轴旋转时，凸轮轴上的凸轮1可以使挺柱2做从上到下的往复式滑动，同时由于凸轮1是锥形的且凸轮1的中心线和挺柱2中心线不重合，凸轮1旋转时还可以使挺柱2作旋转运动。本申请中通过在气缸盖上进行结构布置时，使凸轮轴的凸轮1中心线和挺柱2中心线不重合，同时将凸轮1设计成微锥，凸轮轴的旋转，可以使挺柱2不仅做从上到下的往复式滑动，还可以使挺柱2绕挺柱2中心线作旋转运动，减少凸轮1和挺柱2顶端端面的磨损，同时使挺柱壁的圆周方向磨损均匀，延长凸轮1和挺柱2的使用寿命。

本申请中通过使挺柱2能够限制凸轮轴的移动，即防止凸轮轴的轴向窜动，使凸轮1的中心线与挺柱2的中心线始终不重合，避免了凸轮1的中心线与挺柱2的中心线重合没有侧向力而导致挺柱2无法转动的问题出现，降低了磨损。

本申请公开的凸轮轴组件中挺柱2的顶端面为向凸轮1的方向凸起的弧形面，凸轮1用于与弧形面接触的面为倾斜面，并且该倾斜面与凸轮轴的轴线具有预设角度，并且倾斜面与弧形面相切抵接。通过设置弧形面和倾斜面的抵接，可实现凸轮轴向弧形面最高点的方向移动的限位，而且由于倾斜面与弧形面相切，使得凸轮1施加给挺柱2的力具有一个侧向分力，以保证挺柱2的转动。由于倾斜面和弧形面配合的限位方式，可避免工作过程中或者安装中凸轮轴轴向窜动而使凸轮1的中心与挺柱2的中心重合。在实际中，对于倾斜面可与圆弧面的任何一侧的相切，对于倾斜面的倾斜角度可为0.05°-0.12°。

同理，还可将挺柱2的顶端面设置为倾斜面而将凸轮1用于与该倾斜面接触的面设置为弧形面，即对弧形面和倾斜面的位置进行了互换，但是其原理如上，在此可不进行详细描述。

在实际中，还可将挺柱2与凸轮1设置为其他限位方式，只要能够保证在挺柱2和凸轮1安装好后，在保证凸轮1的中心线与挺柱2的中心线不重合状态下，凸轮1不会轴向窜动即可。

优选的，将上述的弧形面为圆弧面，即圆弧面的最顶点与所在的凸起的中心线重合或者与所在的挺柱2的中心线重合，这样设置方便加工，并且可更好的保证凸起1的中心线与挺柱2的中心线不重合时限制两者发生轴向的相对运动。

进一步的实施例中，该凸轮轴组件还包括用于限制凸轮轴沿轴线方向移动的止推法兰3，其中，该止推法兰3与凸轮轴连接，并且该止推法兰3固定设置在发动机壳体上。

本申请中公开的凸轮轴上具有多个凸轮1，为了降低挺柱2的磨损，在实际中每个凸轮1对应一个挺柱2，即将凸轮轴通过凸轮1施加给挺柱2的力均分到每个挺柱2上。

在实际中，凸轮1的个数为两个，相应的，挺柱2的个数也为两个，并且两个凸轮与对应的挺柱的中心线偏离方向相反，即在凸轮1为倾斜面时，两个倾斜面的倾斜方向相反，如图2和图3所示。

此外，本申请还公开了一种发动机，其包括凸轮轴组件，其中，该凸轮轴组件为上述实施例中公开的凸轮轴组件，因此，具有该凸轮轴组件的发动机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

本申请中公开的凸轮轴组件的挺柱2安装在发动机端盖的挺柱安装孔内，在实际中，对于挺柱2安装时则保证挺柱2的中心线与凸轮1的中心线不重合，且凸轮1施加给挺柱2的侧向力足以使挺柱2转动。对于凸轮1的中心线与挺柱2的中心线偏差的距离在能够保证挺柱2转动的前提下可根据不同的需要进行设置。

更进一步的实施例中，上述的凸轮轴组件的凸轮轴可以为进气凸轮轴或者排气凸轮轴，通过上述实施例中对凸轮1的改进，可使进气凸轮轴和排气凸轮轴的结构相同，这样可使进气凸轮轴和排气凸轮轴使用同一个模具开模加工制成，减少模具的个数降低成本，同时还可提高加工效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。