CN104481629A - 凸轮轴减压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸轮轴减压装置，其中：凸轮轴的基圆上设有轴向的减压槽；减压销上设有定位孔，第二端为半圆柱体，且与定位孔的中心线互成60度夹角设置；齿轮的第一端面朝内部凹陷，齿轮的轴孔壁上设有轴向的用于插入减压销的减压孔，减压孔为半孔；曲杆摇臂的一端铰接在齿轮的第一端面上；另一端与铰接杆的一端铰接，铰接杆定位孔过盈配合连接；减压销穿过减压孔并卡接在减压槽里，减压销的第二端沿凸轮轴的轴向延伸，减压销第二端的矩形平面斜置在减压槽里，且超过凸轮轴的基圆边线；曲杆摇臂通过弹性件固定在齿轮上。在保障曲杆摇臂的必要活动范围的基础上，保证了曲杆摇臂的连接性，同时保障了减压销的活动范围，保证发动机顺利启动。

Description

凸轮轴减压装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种凸轮轴减压装置。

背景技术

现有发动机采用顶杆发动机配气机构，由气门摇臂、挺柱、下置摇臂101和凸轮轴装置102构成，请参考图1，图1为现有技术中的凸轮轴装置的设计方案示意图。凸轮机构在曲轴箱内，这样的构造为下置凸轮式发动机，是一种比较原始的结构，其优点是结构简单可靠性高。缺点是配气机构是往复运动，外加机件质量大，高转惯性大，极高转速工作下挺柱会因为惯性跳离摇臂，产生噪音，所以这种形式的发动机不适合相对高速运行的环境。由于大排量车型的气压比大，若使用这种凸轮轴，则会存在启动困难的问题，所以目前这种凸轮轴只适用于小排量车型。为了能够适应于大排量车型，需要对凸轮轴结构进行改变。

综上所述，如何解决该凸轮轴启动困难的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种凸轮轴减压装置，可以确保顺利启动。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种凸轮轴减压装置，包括凸轮轴和齿轮，所述凸轮轴套设在所述齿轮的轴孔中；其中，还包括半圆弧结构的曲杆摇臂、弹性件、减压销和铰接杆；

所述凸轮轴的基圆上设有轴向的减压槽；

所述减压销的第一端的周向面上设有定位孔，第二端为半圆柱体，所述半圆柱体的矩形平面的垂线与所述定位孔的中心线互成60度夹角设置；

所述齿轮的第一端面朝内部凹陷，所述齿轮的轴孔壁上设有轴向的用于插入所述减压销的减压孔，所述减压孔为半孔；

所述曲杆摇臂的半圆弧面围在所述凸轮轴的外圆的外侧，所述曲杆摇臂的一端铰接在所述齿轮的第一端面上；所述曲杆摇臂的另一端与所述铰接杆的一端铰接，所述铰接杆的另一端与所述减压销的定位孔过盈配合连接；所述减压销穿过所述减压孔并卡接在所述减压槽里，所述减压销的第二端沿所述凸轮轴的轴向延伸，所述减压销第二端的矩形平面斜置在所述减压槽里，且超过所述凸轮轴的基圆边线；

所述曲杆摇臂上靠近铰接点的四分之一处固定连接所述弹性件的一端，所述弹性件上弹性方向的另一端固定在所述齿轮的第一端面上，用于将所述曲杆摇臂与所述凸轮轴拉紧。

优选地，所述齿轮的端面上还包括限位孔，所述限位孔中设有限位销，所述限位销卡在所述曲杆摇臂的外圆弧的外侧。

优选地，所述曲杆摇臂上可连接至少两个铰接杆，每个所述铰接杆各连接一个减压销。

优选地，所述弹性件为弹簧。

本发明所提供的一种凸轮轴减压装置在上述现有技术的基础上，还包括半圆弧结构的曲杆摇臂、弹性件、减压销和铰接杆；凸轮轴的基圆上设有轴向的减压槽；减压销的第一端的周向面上设有定位孔，第二端为半圆柱体，半圆柱体的矩形平面的垂线与定位孔的中心线互成60度夹角设置；齿轮的第一端面朝内部凹陷，齿轮的轴孔壁上设有轴向的用于插入减压销的减压孔，减压孔为半孔；曲杆摇臂的半圆弧面围在凸轮轴的外圆的外侧，曲杆摇臂的一端铰接在齿轮的第一端面上；曲杆摇臂的另一端与铰接杆的一端铰接，铰接杆的另一端与减压销的定位孔过盈配合连接；减压销穿过减压孔并卡接在减压槽里，减压销的第二端沿凸轮轴的轴向延伸，减压销第二端的矩形平面斜置在减压槽里，且超过凸轮轴的基圆边线。

曲杆摇臂上靠近铰接点的四分之一处固定连接弹性件的一端，弹性件上弹性方向的另一端固定在齿轮的第一端面上，用于将曲杆摇臂与凸轮轴拉紧。

采用这样的设置方式，当发动机启动时，凸轮轴低速旋转，弹性件弹力大于曲杆摇臂关于铰接点的离心力，减压销凸出于凸轮轴基圆，当排气门下摇臂转过凸轮基圆时，被凸出的减压销顶起，排气门打开一定间隙释放缸内气压，从而达到减小启动阻力的作用，使发动机转速迅速提高。

发动机启动后，凸轮轴转速加快，这时曲杆摇臂的离心力大于弹簧力，曲杆摇臂围绕铰接点旋转，通过铰接杆带动减压销转动约60度，此时的减压销未凸出凸轮轴基圆，减压销对排气门下摇臂不起作用，发动机正常运行。

在本装置中的曲杆摇臂与齿轮连接为铰接，与铰接杆连接为铰接，在保障曲杆摇臂的必要活动范围的基础上，保证了曲杆摇臂的连接性，同时保障了减压销的活动范围，更好的为顶杆的跳动提供了支持，保证发动机顺利启动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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为现有技术中的凸轮轴装置的设计方案示意图；

图2为本发明所提供凸轮轴减压装置的具体实施例的正视图；

图3为本发明所提供凸轮轴减压装置的具体实施例的右视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种凸轮轴减压装置，可以确保顺利启动。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供凸轮轴减压装置的具体实施例的正视图；图3为本发明所提供凸轮轴减压装置的具体实施例的右视图。

本实施例所提供的凸轮轴减压装置，包括凸轮轴1、齿轮2、半圆弧结构的曲杆摇臂7、弹性件6、减压销3和铰接杆4。

凸轮轴1的圆轴部分套设在齿轮2的轴孔中，凸轮轴1上的凸轮部分与齿轮2的第二端面相接触，并以此卡接，凸轮部分用于与顶杆接触。在凸轮轴1的基圆上设有轴向的减压槽5，该减压槽为普通键槽，用于插放减压销3。

减压销3为一个特殊形状的杆件，减压销3为圆柱体与半圆柱体以端面相连接的结构，减压销3的第一端为圆柱体，该圆柱体的周向面上设有定位孔，减压销3的第二端为半圆柱体，半圆柱体的侧面为矩形平面，该矩形平面的垂线与上述定位孔的中心线互成60度夹角设置。

可选地，半圆柱体的半径与圆柱体半径相同。

齿轮2的第一端面朝内部凹陷，形成一个下沉座结构，该下沉座具有一定的厚度，安装在齿轮2第一端面上的部件，将以下沉底面为安装基准，可以有效降低装置的整体厚度，可以减小装置的安装尺寸和占用空间。

齿轮2的轴孔壁上设有轴向的、用于插入减压销3的减压孔，减压孔为半孔。

减压孔也可以为正圆孔，但是考虑到提高齿轮2的结构强度，将减压孔设置的尽量小，有助于保证齿轮2的强度。

曲杆摇臂7为一个半圆弧状的板件，板件的一端为一个铰接孔，在曲杆摇臂7上靠近这一端的四分之一处设有弹簧孔8，该弹簧孔8用于固定连接弹簧的一端。

曲杆摇臂7贴合在齿轮2的第一端面上，以曲杆摇臂7的内侧半圆弧面围绕在凸轮轴1的外侧，或让该曲杆摇臂7紧贴凸轮轴1的外圆。

曲杆摇臂7上的另一端与铰接杆4的一端铰接，铰接杆4可围绕该铰接点做平行于齿轮端面的转动。铰接杆4的另一端插在所述减压销的定位孔中，减压销3穿过减压孔并且卡接在减压槽5里。

曲杆摇臂7上设有铰接孔的一端与齿轮2的第一端面铰接。铰接杆4的另一端与减压销3的定位孔过盈配合连接。

减压销3的第二端穿出该减压孔，在齿轮2另一端面处的凸轮轴1基圆上，减压销3的矩形平面侧置，该减压销3的半圆体突出于上述凸轮轴1基圆的边线。

曲杆摇臂7上靠近铰接点的四分之一处固定连接弹性件6的一端，在弹性件6上弹性方向的另一端固定在齿轮2的第一端面上，用于将曲杆摇臂7与凸轮轴1拉紧。

可选地，齿轮2的端面上还包括限位孔，所述限位孔中设有限位销，限位销卡在曲杆摇臂7的外圆弧的外侧，用于限制曲杆摇臂7的移动范围。

可选地，所述弹性件6为弹簧。同样，弹性件6也可以为其他弹性装置，需要注意的是，上述的弹性件6的两端，分别为弹性件6在其自身弹性方向上的两端。

可选地，曲杆摇臂7上可连接至少两个铰接杆4，每个铰接杆4各连接一个减压销3。通过增加减压销4的个数，增加顶杆被顶起的次数，提升减压效果。

上述实施例所提供的凸轮轴减压装置的使用过程中，当凸轮轴1不转动或转动不快时，减压销3的第二端高于凸轮基圆，当齿轮2另一侧的顶杆绕凸轮轴1转动时，会被减压销3瞬间顶起，达到减压效果，如此可以实现启动；当转动变快时，曲杆摇臂7离心力大于弹簧6弹力，曲杆摇臂7向齿轮2外侧移动，带动铰接杆4转动，从而减压销3转动，使减压销3的平面贴近凸轮轴1的基圆线，使顶杆不发生跳动。

上述实施例所提供的凸轮减压装置中，曲杆摇臂7与齿轮2铰接连接，并与铰接杆4进行交接，在保障曲杆摇臂7的必要活动范围的基础上，保证了曲杆摇臂7的连接性，同时保障了减压销3的活动范围，更好的为顶杆的跳动提供了支持，保证发动机顺利启动。

以上对本发明所提供的一种凸轮轴减压装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种凸轮轴减压装置，包括凸轮轴(1)和齿轮(2)，所述凸轮轴(1)套设在所述齿轮(2)的轴孔中；其特征在于，还包括半圆弧结构的曲杆摇臂(7)、弹性件(6)、减压销(3)和铰接杆(4)；

所述凸轮轴(1)的基圆上设有轴向的减压槽(5)；所述减压销(3)的第一端的周向面上设有定位孔，所述减压销(3)的第二端为半圆柱体，所述半圆柱体的矩形平面的垂线与所述定位孔的中心线互成60度夹角设置；

所述齿轮(2)的第一端面向内部凹陷，所述齿轮(2)的轴孔壁上设有轴向的、用于插入所述减压销(3)的减压孔，所述减压孔为半孔；

所述曲杆摇臂(7)的半圆弧面围在所述凸轮轴(1)外圆的外侧，所述曲杆摇臂(7)的一端铰接在所述齿轮(2)的第一端面上；所述曲杆摇臂(7)的另一端与所述铰接杆(4)的一端铰接，所述铰接杆(4)的另一端与所述减压销(3)的定位孔过盈配合连接；所述减压销(3)穿过所述减压孔并卡接在所述减压槽(5)里，所述减压销(3)的第二端沿所述凸轮轴(1)的轴向延伸，所述减压销第二端的矩形平面斜置在所述减压槽(5)里，且超过所述凸轮轴(1)的基圆边线；所述曲杆摇臂(7)上靠近铰接点的四分之一处固定连接所述弹性件(6)的一端，所述弹性件(6)上弹性方向的另一端固定在所述齿轮(2)的第一端面上，用于将所述曲杆摇臂(7)与所述凸轮轴(1)拉紧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮(2)的端面上还包括限位孔，所述限位孔中设有限位销，所述限位销卡接在所述曲杆摇臂(7)外圆弧的外侧。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述曲杆摇臂(7)上可连接至少两个铰接杆(4)，每个所述铰接杆(4)各连接一个减压销(3)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述弹性件(6)为弹簧。