CN108442989A - 一种引擎开发用可调凸轮轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种引擎开发用可调凸轮轴，包括锁紧套、第一组件和第二组件，第一组件包括动力输入轴、第一凸轮以及圆台，第二组件包括连接轴和第二凸轮，圆台的顶面中心设置有第一圆孔，第一圆孔的孔壁上设置有两个正对的第一缺口，圆台的外侧壁设置有外锥螺纹，连接轴插接在第一圆孔内，锁紧套上设置有与圆台适配的锥形孔，锥形孔的孔壁上设置有内锥螺纹，锁紧套通过内锥螺纹与外锥螺纹的配合连接于圆台上。采用该结构，本发明中的第一凸轮与第二凸轮之间的间距以及错位角度均可以任意调整，并且本发明的零部件更少，其结构更加简单，组装更加方便，因此，本发明的实用性更强。

Description

一种引擎开发用可调凸轮轴

技术领域

本发明属于凸轮轴技术领域，特别涉及一种引擎开发用可调凸轮轴。

背景技术

在引擎的工作过程中，需要凸轮轴来控制进气阀门和排气阀门的启闭，该种凸轮轴上通常通过一体成型的方式设置有两个错开的凸轮结构，用以控制两个阀门。在引擎的正常工作中，一体成型的凸轮轴强度高、硬度大、能承受的扭矩大，工作稳定，能很好地完成其负担的任务。然而，在引擎开发的时候，引擎上的进气阀门和排气阀门之间的错开角度以及间距并不固定，研发人员需要进行不同的实验，来确定进气阀门和排气阀门之间的最佳位置关系，如若还是采用一体成型的凸轮轴，那么则在实验过程中需要用到很多根凸轮轴，成本高。为了解决该技术问题，专利号为201510814806.9的专利文件公开了一种凸轮结构，其将两个凸轮均套在一个轴杆套上，并通隔环隔开以及通过轴杆螺接于轴杆套上进行压紧，从而实现两个凸轮之间的角度可以调节的效果。

但是，该种凸轮轴存在很多不足之处：

1、由于凸轮是通过销钉与轴杆套之间实现定位以及限位，这就导致两个凸轮之间并不能实现任意角度的调节，其角度调节范围有限；

2、由于轴杆螺接压紧，因而便不能实现在轴向上任意调节两个凸轮之间的间距；

3、零部件多，组装操作繁琐。

因此，一种可以任意调节两个凸轮之间间距以及角度并且零部件少、便于组装的凸轮轴亟待出现。

发明内容

本发明提供一种引擎开发用可调凸轮轴，其通过设置第一组件和第二组件，第一组件包括用于与外界动力连接的动力输入轴、第一凸轮以及圆台，在圆台的中心开设第一圆孔，第一圆孔的孔壁上开设第一缺口，第二组件包括连接轴和第二凸轮，需要使用的时候，实验人员将第二组件的连接轴插接在第一圆孔内，然后将锁紧套螺接在圆台上，通过圆台上的外锥螺纹与锁紧套上的内锥螺纹之间的配合，当锁紧套在圆台上旋拧的程度越来越大的时候，第一圆孔的孔壁将会抱箍住连接轴，从而使得第二凸轮与第一凸轮连接在一起形成凸轮轴，通过该种方式，本发明中的第一凸轮与第二凸轮之间的间距以及错位角度均可以任意调整，并且本发明的零部件更少，其结构更加简单，组装更加方便，因此，本发明的实用性更强。

本发明通过下述技术方案实现：一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：包括锁紧套、第一组件和第二组件，所述第一组件包括一体成型并依次同轴设置的动力输入轴、第一凸轮以及圆台，所述第二组件包括一体成型并依次同轴设置的连接轴和第二凸轮，所述圆台的顶面背离所述第一凸轮，所述圆台的顶面中心设置有第一圆孔，所述第一圆孔的孔壁上设置有两个正对的第一缺口，所述圆台的外侧壁设置有外锥螺纹，所述连接轴插接在所述第一圆孔内，所述锁紧套上设置有与所述圆台适配的锥形孔，所述锥形孔的孔壁上设置有内锥螺纹，所述锁紧套通过所述内锥螺纹与所述外锥螺纹的配合连接于所述圆台上。

进一步地，为了更好的实现本发明，还包括同轴设置于所述圆台顶面的立柱，所述立柱的中心开设有与所述第一圆孔连通并与所述连接轴适配的第二圆孔，所述第二圆孔的孔壁上设置有与所述第一缺口贯通的第二缺口，所述立柱的外表面设置有外直螺纹，还包括预紧套，所述预紧套上开设有与所述立柱适配的内直螺纹，所述预紧套通过所述内直螺纹与外直螺纹的配合连接于所述立柱上。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述内直螺纹的螺牙表面延所述内直螺纹盘旋设置有螺旋凸台，所述外直螺纹的螺牙表面延所述外直螺纹盘旋设置有螺旋凹槽，所述内直螺纹与所述外直螺纹旋接时，所述螺旋凸台卡接于所述螺旋凹槽内。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述螺旋凸台的截面形状为矩形，所述螺旋凹槽的截面形状也是矩形。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述锁紧套呈圆柱状，其柱面设置有第一施力台，所述第一施力台上远离所述锁紧套的端面为平面，所述第一施力台的侧壁与所述锁紧套的柱面圆滑过渡。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述第一施力台的数量为四个，四个所述第一施力台以所述锁紧套的轴心线圆周阵列分布。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述预紧套也呈圆柱状，其柱面设置有第二施力台，所述第二施力台上远离所述预计套的端面为平面，所述第二施力台的侧壁与所述预紧套的柱面圆滑过渡。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述第二施力台的数量也是四个，四个所述第二施力台以所述预紧套的轴心线圆周阵列分布。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述连接轴表面沿其轴向设置有长度刻度线。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述立柱上远离所述圆台的一端端面沿所述立柱的周向设置有角度刻度线，所述连接轴的表面还设置有与所述角度刻度线对应的标线。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明通过设置第一组件和第二组件，第一组件包括用于与外界动力连接的动力输入轴、第一凸轮以及圆台，在圆台的中心开设第一圆孔，第一圆孔的孔壁上开设第一缺口，第二组件包括连接轴和第二凸轮，需要使用的时候，实验人员将第二组件的连接轴插接在第一圆孔内，然后将锁紧套螺接在圆台上，通过圆台上的外锥螺纹与锁紧套上的内锥螺纹之间的配合，当锁紧套在圆台上旋拧的程度越来越大的时候，第一圆孔的孔壁将会抱箍住连接轴，从而使得第二凸轮与第一凸轮连接在一起形成凸轮轴，通过该种方式，本发明中的第一凸轮与第二凸轮之间的间距以及错位角度均可以任意调整，并且本发明的零部件更少，其结构更加简单，组装更加方便，因此，本发明的实用性更强；

(2)本发明中在圆台顶面还是设置有立柱，立柱上开设有第二通孔和第二缺口，连接轴连接在第一通孔内的时候，先穿过第二通孔，在立柱外表面设置有外直螺纹，与立柱螺接在一起的预紧套上开设有内直螺纹，这样，连接轴插接在第一通孔和第二通孔内时，先将锁紧套旋入，然后将预紧套旋入，预紧套与立柱之间的配合锁定将会使得锁紧套更加稳固地连接在圆台上，从而避免锁紧套在本发明转动的时候松开，进而使得第一凸轮与第二凸轮之间的连接更加稳固；

(3)本发明中的内直螺纹的螺牙表面设置有螺旋凸台，在预紧套的螺牙表面设置有螺旋凹槽，当预紧套螺接在立柱上的时候，螺旋凸台卡在螺旋凹槽内，从而限内直螺纹与外直螺纹之间的径向移动，采用该种方式，使得预紧套更加稳固地连接在立柱上，进而使得锁紧套更加稳固地连接在圆台上，也即使得第一凸轮与第二凸轮之间的连接更加稳固；

(4)本发明中的锁紧套的柱面上设置有第一施力台，预紧套的柱面上设置有第二施力台，当本发明在转动的过程中，空气施加在第一施力台和第二施力台上的作用力，将会使得锁紧套和预紧套更加紧固地连接在云台和立柱上，相较于现有技术中的在轴上设置扁方，第一施力台和第二施力台还具有防松动的效果；

(5)本发明中的连接轴表面设置有长度刻度线，与立柱端面配合，实验人员可以精准地调整第一凸轮与第二凸轮之间间距；

(6)本发明中的立柱端面设置有角度刻度线，连接轴上设置有与角度刻度线对应的标线，这样，实验人员可以精准地调整第一凸轮与第二凸轮之间错开的角度。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中的引擎开发用可调凸轮轴的结构示意图；

图2是图1所示的引擎开发用可调凸轮轴的爆炸图；

图3是本发明中的连接轴卡紧结构示意图；

图4是本发明中的第二组件的主视图；

图5是本发明中的第一组件的俯视图；

图6是本发明中的螺旋凸台的结构示意图；

图7是本发明中的螺旋凹槽的结构示意图；

图8是本发明中的螺旋凸台与螺旋凹槽连接结构示意图。

图中1-锁紧套；11-第一施力台；2-动力输入轴；3-第一凸轮；4-圆台；5- 连接轴；51-长度刻度线；52-标线；6-第二凸轮；7-立柱；71-螺旋凹槽；72-角度刻度线；8-预紧套；81-螺旋凸台；82-第二施力台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本实施例中，如图1至图8所示，一种引擎开发用可调凸轮轴，包括锁紧套1、第一组件和第二组件，第一组件包括一体成型并依次同轴设置的动力输入轴2、第一凸轮3以及圆台4，第二组件包括一体成型并依次同轴设置的连接轴5和第二凸轮6，圆台4的顶面背离第一凸轮3，值得注意的是，限定圆台4 的小直径端为顶端，大直径端为底端。在上述圆台4的顶面中心设置有第一圆孔，该第一圆孔的孔壁上设置有两个正对的第一缺口，这样，上述第一圆孔的孔壁便分割为两块夹紧瓣，在该圆台的外侧壁设置有外锥螺纹(图中未画出)，上述第二组件的连接轴5插接在第一圆孔内，上述锁紧套1上设置有与上述圆台4适配的锥形孔，该锥形孔的孔壁上设置有内锥螺纹(图中未画出)，安装的时候，将上述连接轴5穿过上述圆锥孔，然后再穿接在上述第一圆孔内，而后将内锥螺纹与外锥螺纹之间的配合，使得锁紧套1螺接在圆台4上。限定上述连接轴5为圆轴。

通过该结构，上述连接轴5可以在上述第一圆孔内转动，从而实现调节上述第一凸轮3和第二凸轮6之间错开的角度，并且上述连接轴5插接在第一圆孔内的深度可调，从而使得上述第一凸轮3与第二凸轮6之间的间距可以调节。另外，本发明通过锁紧块1挤压上述第一圆孔孔壁，从而使得第一圆孔孔壁挤压连接轴5而增大两者之间的摩擦力，以便实现夹紧，进而使得第二凸轮6与第一凸轮3稳固地连接在一起，因此，连接轴5与圆台4之间没有任何限位，因此，上述第一凸轮3和第二凸轮6之间的角度调节以及间距调节可以实现任意化，其调节范围更大，也即实验人员可以根据需要，任意调节两个凸轮之间的间距大小以及错位角度。另外，本发明中的第一组件和第二组件一体成型，两者的结构强度高，结构简单，零部件少，组装更加方便，实用性更强。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步改进，本实施例中，还包括同轴设置于上述圆台4顶面的立柱7，该立柱7的中心开设有与第一圆孔连通并与上述连接轴5适配的第二圆孔，该第二圆孔的孔壁上设置有与第一缺口贯通的第二缺口，这样，立柱7也分成两片夹紧瓣，该立柱7的外表面设置有外直螺纹，还包括预紧套8，该预紧套8上开设有与立柱7适配的内直螺纹，安装的时候，将上述连接轴5先穿过预紧套8上的内直螺纹孔，再穿过锁紧套1上的锥形孔，然后在穿接在第一圆孔和第二圆孔内，先将锁紧套1螺接在圆台4上，再将上述预紧套8螺接在立柱7上，上述预紧套通过内直螺纹与外直螺纹的配合连接于立柱上。

这样，上述预紧套8将会对锁紧套1进行锁紧，避免锁紧套1在本发明转动的过程中松开，从而更加紧固地连接在圆台4上，进而使得第一凸轮3和第二凸轮4之间的连接更加稳固。

更进一步，如图6至图8所示，本实施例中的预紧套8上的内直螺纹的螺牙表面延所述内直螺纹盘旋设置有螺旋凸台81，立柱7的外直螺纹的螺牙表面延所述外直螺纹盘旋设置有螺旋凹槽71，当内直螺纹与外直螺纹旋接时，上述螺旋凸台81卡接于螺旋凹槽71内，从而形成径向位移限定，这样，使得预紧套8能够更加稳固地连接在上述立柱7上。值得注意的是，本实施例中的内直螺纹上的螺旋凸台81可以通过在丝锥螺牙的表面设置相应切槽而制成，上述外直螺纹上的螺旋凹槽71可以通过在板牙螺牙的表面设置相应的切块而制成。另外，在安装的时候，上述螺旋凹槽71与外直螺纹的旋转角度、旋向以及坡度等参数均相同，上述螺旋凸台81的旋转角度、旋向以及坡度等参数与内直螺纹相同。

具体地，限定上述螺旋凸台81的截面形状为矩形(当然亦可以是半球形或者三角形或者其余能滑动的形状)，螺旋凹槽71的截面形状也是矩形(当然亦可以是半球形或者三角形或者其余能滑动的形状)，当螺旋凸台81卡接在螺旋凹槽71内的时候，能够实现完美的契合，当旋拧的时候，上述螺旋凸台81 相当与导轨。如若在旋拧的时候阻力太大，可以涂抹润滑油。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上作进一步改进，本实施例中，限定上述锁紧套1呈圆柱状，其柱面设置有第一施力台11，限定该第一施力台11上远离锁紧套1的端面为平面，以便于实验者借助工具(如扳手、钳子)夹紧在第一施力台11上而对锁紧套1施加扭力。限定第一施力台11的侧壁与锁紧套1的柱面圆滑过渡，从而减小第一施力台11受到的空气阻力。限定上述锁紧套1 拧紧时的旋向与本发明工作时的转向相反，这样，空气在第一施力台11上施加的作用力将会与锁紧套1拧紧时的旋向相同，此时，上述第一施力台11受到的空气的作用力将会驱使锁紧套1在圆台4上更加紧固。相较于现有技术中，在轴上设置扁方，本发明采用上述结构，可以进一步防止松动。

作为优选，限定上述第一施力台11的数量为四个，并且延锁紧套1的轴心线圆周阵列分布，这样，使得锁紧套1的配重更加均衡，减小其对本发明旋转的影响。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上作进一步改进，本实施例中，限定上述预紧套8也呈圆柱状，其柱面设置有第二施力台82，该第二施力台82上远离所述预计套的端面为平面，以便于实验者借助工具(如扳手、钳子)夹紧在第二施力台82上而对预紧套8施加扭力。限定第二施力台的侧壁与所述预紧套的柱面圆滑过渡，从而减小第二施力台82受到的空气阻力。限定上述预紧套8拧紧时的旋向与本发明工作时的转向相反，这样，空气在第二施力台82上施加的作用力将会与预紧套8拧紧时的旋向相同，此时，上述第二施力台82受到的空气的作用力将会驱使预紧套8在立柱7上连接更加紧固。相较于现有技术中，在轴上设置扁方，本发明采用上述结构，可以进一步防止松动。

作为优选，限定上述第二施力台82的数量为四个，并且延预紧套8的轴心线圆周阵列分布，这样，使得预紧套8的配重更加均衡，减小其对本发明旋转的影响。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上作进一步改进，本实施例中，如图4所示，在上述连接轴5表面沿其轴向设置有长度刻度线51。这样，实验人员便可以以上述立柱7的端面作为标，精准调整连接轴5插接在上述第一圆孔以及第二圆孔内的深度，从而精准调节第一凸轮3和第二凸轮6之间的间距大小。

本实施例中，如图4和图5所示，在上述立柱7上远离圆台4的一端端面沿该立柱7的周向设置有角度刻度线71，在连接轴5的表面还设置有与角度刻度线71相对应的标线52。通过该标线52以及上述角度刻度线71，实验人员可以精准地调节连接轴5在第一圆孔以及第二圆孔中转动的角度，从而精准地调节第一凸轮3和第二凸轮6错开时的角度大小。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：包括锁紧套、第一组件和第二组件，所述第一组件包括一体成型并依次同轴设置的动力输入轴、第一凸轮以及圆台，所述第二组件包括一体成型并依次同轴设置的连接轴和第二凸轮，所述圆台的顶面背离所述第一凸轮，所述圆台的顶面中心设置有第一圆孔，所述第一圆孔的孔壁上设置有两个正对的第一缺口，所述圆台的外侧壁设置有外锥螺纹，所述连接轴插接在所述第一圆孔内，所述锁紧套上设置有与所述圆台适配的锥形孔，所述锥形孔的孔壁上设置有内锥螺纹，所述锁紧套通过所述内锥螺纹与所述外锥螺纹的配合连接于所述圆台上。

2.根据权利要求1所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：还包括同轴设置于所述圆台顶面的立柱，所述立柱的中心开设有与所述第一圆孔连通并与所述连接轴适配的第二圆孔，所述第二圆孔的孔壁上设置有与所述第一缺口贯通的第二缺口，所述立柱的外表面设置有外直螺纹，还包括预紧套，所述预紧套上开设有与所述立柱适配的内直螺纹，所述预紧套通过所述内直螺纹与外直螺纹的配合连接于所述立柱上。

3.根据权利要求2所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述内直螺纹的螺牙表面延所述内直螺纹盘旋设置有螺旋凸台，所述外直螺纹的螺牙表面延所述外直螺纹盘旋设置有螺旋凹槽，所述内直螺纹与所述外直螺纹旋接时，所述螺旋凸台卡接于所述螺旋凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述螺旋凸台的截面形状为矩形，所述螺旋凹槽的截面形状也是矩形。

5.根据权利要求1—4中任一项所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述锁紧套呈圆柱状，其柱面设置有第一施力台，所述第一施力台上远离所述锁紧套的端面为平面，所述第一施力台的侧壁与所述锁紧套的柱面圆滑过渡。

6.根据权利要求5所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述第一施力台的数量为四个，四个所述第一施力台以所述锁紧套的轴心线圆周阵列分布。

7.根据权利要求2—4中任一项所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述预紧套也呈圆柱状，其柱面设置有第二施力台，所述第二施力台上远离所述预计套的端面为平面，所述第二施力台的侧壁与所述预紧套的柱面圆滑过渡。

8.根据权利要求7所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述第二施力台的数量也是四个，四个所述第二施力台以所述预紧套的轴心线圆周阵列分布。

9.根据权利要求1—4中任一项所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述连接轴表面沿其轴向设置有长度刻度线。

10.根据权利要求2—4中任一项所述的一种引擎开发用可调凸轮轴，其特征在于：所述立柱上远离所述圆台的一端端面沿所述立柱的周向设置有角度刻度线，所述连接轴的表面还设置有与所述角度刻度线对应的标线。