CN105317489A - 凸轮轴轴承结构 - Google Patents

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Abstract

一种凸轮轴轴承结构包括轴承部(4)，该轴承部(4)具有轴颈孔(1)和销环(16)，该轴颈孔(1)由气缸盖(5)的上部和组装至气缸盖(5)的上部的凸轮盖(6)限定并且以可旋转的方式支承凸轮轴(2)，销环(16)压配合到气缸盖(5)和凸轮盖(6)中以决定气缸盖(5)和凸轮盖(6)彼此组装的位置。在该轴承部(4)中，销环(16)仅设置在内侧部分(14)中，该内侧部分(14)为轴承部(4)的位于凸轮轴(2)的轴线(L)与气缸盖(5)的上部的中央(13)之间的部分。

Description

凸轮轴轴承结构
技术领域
本发明涉及一种以可旋转的方式支承凸轮轴的凸轮轴轴承结构。
背景技术
日本专利申请公开No.2011-241700(JP2011-241700A)公开了用于进气凸轮轴或排气凸轮轴的轴承结构的一个示例。如图4中所示，该轴承结构具有以可旋转的方式支承延伸穿过轴颈孔100的凸轮轴101的轴承部102。该轴颈孔100由气缸盖103的上部和组装至气缸盖103的上部的凸轮盖104限定。轴承部102包括压配合到气缸盖103的上部以及凸轮盖104两者中的销105。在将气缸盖103和凸轮盖104彼此组装时，通过将销105压配合到气缸盖103和凸轮盖104中而使凸轮盖104组装在气缸盖103上的预定位置处。
当气缸盖103因为来自排出气体的热量而发生变形时，气缸盖103变形成使得其上部朝向气缸盖103的侧面106逐渐升高，如图5所示。由于凸轮盖104通过销105固定至气缸盖103，因此当气缸盖103变形成使得其上部向上升高时，凸轮盖104的围绕轴颈孔100的半圆形弧状部分朝向气缸盖103的中央107(在图5中观察为朝向右侧)扭曲，如图5中实线所示。当凸轮盖104以这种方式变形时，轴颈孔100的形状发生改变并且轴颈孔100的内壁与凸轮轴101之间的间隙局部地减小。从而可能使凸轮轴101被卡住。
发明内容
特别地，在排气凸轮轴附近，气缸盖往往因为来自排出气体的热量而变得很热，并且由此经受很大程度的热变形。因此，很可能发生如上所述的卡住。本发明提供一种气缸盖的变形不导致轴颈孔的显著变形的凸轮轴轴承结构。
根据本发明的一方面的用于凸轮轴的轴承结构包括轴承部，该轴承部包括气缸盖、凸轮盖和定位构件。凸轮盖组装至气缸盖的上部。气缸盖和凸轮盖限定轴颈孔。气缸盖和凸轮盖构造成以可旋转的方式将凸轮轴支承在轴颈孔中。定位构件决定气缸盖与凸轮盖彼此组装的位置。定位构件压配合到气缸盖和凸轮盖中。在用于凸轮轴的轴承部中，定位构件仅设置在内侧部分中，该内侧部分为轴承部的在凸轮轴的轴线与气缸盖的上部的中央之间的部分。
就轴承结构而言，在用于凸轮轴的轴承部中，可以不在外侧部分中设置定位构件，该外侧部分可以是轴承部的相对于凸轮轴的轴线位于内侧部分的相反侧的部分。
就轴承结构而言，当气缸盖的上部发生变形时，在轴承部的外侧部分处，气缸盖可以相对于凸轮盖朝向气缸盖的侧面移位。
轴承结构可以进一步包括螺栓。凸轮盖可以具有螺栓孔，凸轮盖和气缸盖可以通过螺栓彼此固定，并且可以在螺栓与螺栓孔的壁面之间设置间隙。
就轴承结构而言，凸轮轴可以是排气凸轮轴。
用于排气凸轮轴的轴承部往往因为来自排出气体的热量而变得很热，并且因此往往经受很大程度的热变形。根据以上构型，凸轮盖在用于排气凸轮轴的轴承部的外侧部分处不受定位构件约束。因此，当气缸盖由于来自排出气体的热量而变形成使得其上部逐渐朝向气缸盖的侧面升高时，气缸盖在外侧部分处相对于凸轮盖移位。因此，相比于凸轮盖受定位构件约束的情况，凸轮盖的围绕轴颈孔的半圆形弧状部分经受变形的程度较小并且所产生的轴颈孔的变形将较小。因此，气缸盖的变形不会导致轴颈孔的显著变形。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点和技术及工业意义，其中相同的附图标记指代相同的元件，在附图中：
图1是凸轮轴轴承结构的一种实施方式的剖视图；
图2是以放大的方式示出了根据该实施方式的用于排气凸轮轴的轴承部的剖视图；
图3是示意性地示出了根据该实施方式的用于排气凸轮轴的轴承部的变形方式的剖视图；
图4是示出了根据相关技术的凸轮轴轴承结构的剖视图；以及
图5是示意性地示出了根据相关技术的凸轮轴轴承结构中的轴承部的变形方式的剖视图。
具体实施方式
在下文中参照图1至图5描述凸轮轴轴承结构的一种实施方式。如图1所示，凸轮轴轴承结构具有多个轴承部4。每个轴承部4均以可旋转的方式支承延伸穿过轴颈孔1的排气凸轮轴2或进气凸轮轴3。在气缸盖5的上表面中并排设置有多个半圆形凹部7。凸轮盖6具有由半圆形弧状部分限定的半圆形凹部8，该半圆形凹部8与凹部7相对并且在形状上与凹部7对称。凸轮盖6组装至气缸盖5的上表面，使得由凹部7和凹部8形成圆形轴颈孔1。以此方式，轴承部4的轴颈孔1由气缸盖5的上部和组装至气缸盖5的上部的凸轮盖6形成。气缸盖5经由自气缸盖5的上表面延伸穿过气缸盖5的缸盖螺栓9而组装至位于气缸盖5的下方的气缸体10。
接下来参照图2描述用于排气凸轮轴2的轴承部4的构型。用于进气凸轮轴3的轴承部4的构型与用于排气凸轮轴2的轴承部4大致相同。因此，在下文中省略了对用于进气凸轮轴3的轴承部4的构型的描述。
如图2所示，凸轮盖6具有位于轴颈孔1的相反的两侧的一对螺栓孔11。凸轮盖6和气缸盖5经由插入到螺栓孔11中的螺栓12彼此固定。在各螺栓12与该螺栓12所对应的螺栓孔11的壁面之间设置有间隙。
在轴承部4的位于凸轮轴2的轴线L与气缸盖5的上部的中央13之间的部分(该部分在下文中称作“内侧部分14”)中，形成为穿过凸轮盖6的螺栓孔11(该螺栓孔在下文中也称作“螺栓孔111”)具有位于其下端的大直径部112，该大直径部112具有比螺栓孔11的上端的直径更大的直径。
在气缸盖5的上部中的与螺栓孔11相对的位置处设置有供螺栓拧入的螺纹孔15。通过增大对应的螺纹孔15的上部的直径，而在与大直径部112相对的位置处形成与大直径部112的形状相同的大直径部151。销环16被压配合到大直径部112与大直径部151中，作为决定气缸盖5与凸轮盖6彼此组装的位置的定位构件。销环16呈圆筒形并且具有与螺栓12的外径大致相同的内径。插入穿过螺栓孔111的螺栓12延伸穿过销环16并且拧入到气缸盖5的对应的螺纹孔15中。
在轴承部4中，在相对于凸轮轴2的轴线L位于内侧部分14的相反侧的部分中，换言之，靠近气缸盖5的侧面17的部分(该部分在下文中称作“外侧部分18”)中，不设置销环16。
接下来参照图3描述该实施方式的功能和效果。如图3中所示，由于来自排出气体的热量，气缸盖5变形成使得气缸盖5的上部逐渐朝向侧面17升高。此外，在气缸盖5经由缸盖螺栓9组装至气缸体10的情况下，气缸盖5的上表面被缸盖螺栓9的头部按压并且扭曲成凹形。因此，所施加的用于紧固缸盖螺栓9的力引起了气缸盖5的上部中的上述变形。当气缸盖5的上部以这种方式变形时，轴承部4的外侧部分18也发生变形。
在该实施方式中，不在经受较大程度的变形的外侧部分18中设置销环16，而仅在轴承部4的内侧部分14中设置销环16。换言之，凸轮盖6的在外侧部分18中的部分不受销环16约束。因此，当由于来自排出气体的热量或由于使用缸盖螺栓9进行组装而使气缸盖5变形成使得气缸盖5的上部朝向侧面17逐渐升高时，如通过图2和图3中示出的黑色圆圈所表现出的，在轴承部4的外侧部分18处，气缸盖5相对于凸轮盖6朝向侧面17移位。因此，相比于凸轮盖6受销环16约束的情况，凸轮盖6的围绕轴颈孔1的半圆形弧状部分经受变形的程度较小并且所产生的轴颈孔1的变形将更小。因此，即使是在气缸盖5发生变形的情况下，所产生的轴颈孔1的变形也将不会大到导致凸轮轴2的卡住。
以上实施方式可以实施为如下改型中的任意一种。尽管用于排气凸轮轴2的轴颈孔1和用于进气凸轮轴3的轴颈孔1是由一个凸轮盖6形成的，但是各个轴颈孔1还可以由专用的凸轮盖形成。
气缸盖5可以由气缸盖主体和固定至气缸盖主体的上部的凸轮壳体组成，并且凸轮盖6可以组装至凸轮壳体的上部。
尽管销环16仅设置在轴承部4的内侧部分14中的布置应用于用于排气凸轮轴2的轴承部4和用于进气凸轮轴3的轴承部4两者，但这种布置还可以仅应用于用于排气凸轮轴2的轴承部4。
尽管在上述实施方式中描述了将销环16用作定位构件的示例，但是可以将例如用在相关技术的轴承结构中的销105用作定位构件。

Claims (5)

1.一种用于凸轮轴(2、3)的轴承结构，所述轴承结构包括：
轴承部(4)，所述轴承部(4)包括气缸盖(5)、凸轮盖(6)和定位构件(16)，所述凸轮盖(6)组装至所述气缸盖(5)的上部，所述气缸盖(5)和所述凸轮盖(6)限定轴颈孔(1)，所述气缸盖(5)和所述凸轮盖(6)构造成将所述凸轮轴(2、3)以可旋转的方式支承在所述轴颈孔(1)中，所述定位构件决定所述气缸盖(5)与所述凸轮盖(6)彼此组装的位置，所述定位构件压配合到所述气缸盖(5)和所述凸轮盖(6)中，
所述轴承结构的特征在于，在用于所述凸轮轴(2、3)的所述轴承部(4)中，所述定位构件(16)仅设置在内侧部分(14)中，所述内侧部分(14)为所述轴承部(4)的位于所述凸轮轴(2、3)的轴线(L)与所述气缸盖(5)的所述上部的中央(13)之间的部分。
2.根据权利要求1所述的轴承结构，其中，
在用于所述凸轮轴(2、3)的所述轴承部(4)中，不在外侧部分(18)中设置所述定位构件(16)，所述外侧部分(18)为所述轴承部(4)的相对于所述凸轮轴(2、3)的轴线(L)而言位于所述内侧部分(14)的相反侧的部分。
3.根据权利要求2所述的轴承结构，其中，
当所述气缸盖(5)的所述上部变形时，在所述轴承部(4)的所述外侧部分(18)处，所述气缸盖(5)相对于所述凸轮盖(6)朝向所述气缸盖(5)的侧面(17)移位。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轴承结构，还包括：
螺栓(12)，
其中，所述凸轮盖(6)具有螺栓孔(11)，所述凸轮盖(6)和所述气缸盖(5)通过所述螺栓(12)彼此固定，并且在所述螺栓(12)与所述螺栓孔(11)的壁面之间设置有间隙。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的轴承结构，其中，
所述凸轮轴(2、3)为排气凸轮轴(2)。
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