CN212154891U - 一种凸轮框架及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种凸轮框架及发动机，其属于发动机技术领域，凸轮框架包括框架主体和球轴承。框架主体包括依次连接的前端结构和框架结构，前端结构和框架结构一体成型，且前端结构具有间隔设置的两个第一安装孔，框架结构具有对应于两个第一安装孔的两个第二安装孔，连通的第一安装孔与第二安装孔用于容置发动机中的凸轮轴，且两个第一安装孔的内壁均设置环形槽；球轴承位于环形槽中，球轴承的内圈结构能与位于第一安装孔中的凸轮轴过盈配合，球轴承的外圈结构与环形槽的槽壁过盈配合。凸轮框架能够降低对凸轮轴的磨损，降低了凸轮轴轴颈异常磨损的几率和发动机的油耗，提高了凸轮轴及发动机的可靠性。

Description

一种凸轮框架及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种凸轮框架及发动机。

背景技术

汽车发动机的使用寿命影响着整个车辆的使用寿命，因此，对汽车发动机中各个部件的优化较为重要。

凸轮轴是汽车发动机中较重要的一个部件，其用于控制气门的开启和闭合。现有技术中，凸轮轴固定在凸轮轴框架上。具体的，凸轮轴框架包括底座和与底座可拆卸连接的上盖，其中，底座具有第一弧形槽，上盖具有与该第一弧形槽相匹配的第二弧形槽，第一弧形槽和第二弧形槽形成安装孔，凸轮轴装配在该安装孔中，且凸轮轴的轴颈直接与第一弧形槽和第二弧形槽接触，且凸轮轴在转动时，轴颈与第一弧形槽和第二弧形槽之间的摩擦为滑动摩擦。

由于凸轮轴与第一弧形槽和第二弧形槽之间的摩擦为滑动摩擦，导致凸轮轴的摩擦损失较大，不利于油耗的降低且有轴颈异常磨损的风险，进而导致现有技术中的汽车发动机油耗较高并有可靠性风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种凸轮框架及发动机，能够降低对凸轮轴的磨损，降低了凸轮轴损坏的几率和发动机的油耗，提高了凸轮轴及发动机的可靠性。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种凸轮框架，包括：

框架主体，包括依次连接的前端结构和框架结构，所述前端结构与所述框架结构一体成型，且所述前端结构具有间隔设置的两个第一安装孔，所述框架结构具有贯穿所述框架结构的两端并分别连通于两个所述第一安装孔的两个第二安装孔，连通的所述第一安装孔与所述第二安装孔用于容置发动机中的凸轮轴，且两个所述第一安装孔的内壁均设置环形槽；

球轴承，位于所述环形槽中，所述球轴承包括内圈结构和外圈结构，所述内圈结构能与位于所述第一安装孔中的所述凸轮轴过盈配合，所述外圈结构与所述环形槽的槽壁过盈配合。

可选地，所述第一安装孔的内壁还设有卡簧槽，所述凸轮框架还包括位于所述卡簧槽内的卡簧，所述卡簧用于轴向固定所述球轴承。

可选地，所述卡簧槽呈环形，且所述卡簧槽的槽深是所述环形槽的槽深的0.2～0.6倍。

可选地，所述第一安装孔的内壁还设有轴肩结构，所述轴肩结构和所述卡簧槽分别位于所述环形槽的两侧。

可选地，所述第二安装孔的孔壁上开设有多个凸轮轴轴承槽，所述凸轮轴轴承槽用于支撑所述凸轮轴上的凸轮轴轴承。

可选地，所述前端结构的上侧还设有连通于所述第一安装孔的销孔，所述凸轮框架还包括正时销，所述正时销被配置为在装配所述凸轮轴时，能将所述凸轮轴抵压固定在所述第一安装孔中。

可选地，还包括固定座，所述固定座与所述框架结构一体成型，且所述固定座位于所述框架结构远离所述前端结构的一端，所述固定座上开设有第一通孔，所述框架结构上具有连通所述第一通孔和所述第二安装孔的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔用于安装凸轮轴信号轮传感器。

可选地，还包括凸起结构，所述凸起结构位于所述前端结构远离所述框架结构的一侧，且所述凸起结构与所述框架结构一体成型，所述凸起结构用于安装所述发动机的插入式链条导轨。

可选地，所述框架结构包括第一部、第二部和连接于所述第一部和所述第二部之间的连接部，所述第一部形成一个所述第二安装孔，所述第二部形成另一个所述第二安装孔，且所述第一部的外形轮廓及所述第二部的外形轮廓均为柱形，所述连接部的外形轮廓为板形。

一种发动机，包括凸轮轴及上述的凸轮框架，所述凸轮轴设置于所述凸轮框架的第一安装孔及第二安装孔中。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供的框架主体及发动机中，通过在凸轮轴和前端结构之间设置球轴承，使得凸轮轴在相对于前端结构转动时，球轴承的内圈结构相对于外圈结构转动，而凸轮轴与内圈结构之间不发生相对滑动，或相对滑动的幅度较小，使得凸轮轴与前端结构之间的摩擦主要为滚动摩擦，小部分摩擦为滑动摩擦或不存在滑动摩擦，降低了凸轮轴的摩擦损失，进而降低了凸轮轴发生损坏的几率，从而降低了具有该框架主体的发动机的油耗，延长了凸轮轴及发动机的使用寿命。

另外，本实用新型中，前端结构与框架结构一体成型，也即是，框架主体为整体结构，相较于现有技术，便于装配。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的框架主体的使用状态参考图；

图2是本实用新型实施例提供的框架主体与凸轮轴的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的框架主体的俯视图一；

图4是本实用新型实施例图3所示的E-E剖视图；

图5是本实用新型实施例图4所示的F位置处的放大示意图；

图6是本实用新型实施例提供的框架主体的俯视图二；

图7是本实用新型实施例图6所示的A-A剖视图；

图8是本实用新型实施例图7所示的D位置处的放大示意图；

图9是本实用新型实施例图6所示的B-B剖视图；

图10是本实用新型实施例图6所示的C-C剖视图。

图中：

1、框架主体；11、前端结构；111、第一安装孔；112、环形槽；113、卡簧槽；114、轴肩结构；115、销孔；12、框架结构；121、第二安装孔；122、凸轮轴轴承槽；123、第二通孔；124、第一部；125、第二部；126、连接部；13、后盖板；2、球轴承；21、内圈结构；22、外圈结构；3、卡簧；4、固定座；41、第一通孔；5、凸起结构；20、凸轮轴；201、凸轮轴轴承。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于

描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种凸轮框架，其能够支撑凸轮轴，且其与凸轮轴的轴颈之间的摩擦为滚动摩擦，降低了发动机的油耗，提高了凸轮轴的使用寿命。

如图1至图10所示，该凸轮框架包括框架主体1及装配在框架主体1上的两个球轴承2。

其中，如图2所示，框架主体1包括依次连接的前端结构11、框架结构12。该前端结构11、框架结构12一体成型，也即是，前端结构11、框架结构12能够在一次制造工艺中形成。并且，前端结构11上设有间隔设置的两个第一安装孔111，两个第一安装孔111由前端结构11的一侧延伸至前端结构11的另一侧。相应的，框架结构12具有贯穿框架结构12两端并分别连通于两个第一安装孔111的两个第二安装孔121，框架主体1还包括用于密封第二安装孔121的后盖板13。

连通的第一安装孔111与第二安装孔121用于容置发动机中的凸轮轴20，且两个第一安装孔111的内壁均设置环形槽112，该环形槽112的槽深方向垂直于第一安装孔111的轴向。两个球轴承2分别位于两个环形槽112中，且每个球轴承2包括内圈结构21和外圈结构22，内圈结构21能与位于第一安装孔111中的凸轮轴20过盈配合，外圈结构22与环形槽112的槽壁过盈配合。

本实施例提供的框架主体1中，通过在凸轮轴20和前端结构11之间设置球轴承2，使得凸轮轴20在相对于前端结构11转动时，球轴承2的内圈结构21相对于外圈结构22转动，而凸轮轴20与内圈结构21之间不发生相对滑动，或相对滑动的幅度较小，使得凸轮轴20与前端结构11之间的摩擦主要为滚动摩擦，小部分摩擦为滑动摩擦或不存在滑动摩擦，降低了凸轮轴20的摩擦损失，进而降低了凸轮轴20发生损坏的几率，从而降低了具有该框架主体1的发动机的油耗，延长了凸轮轴20及发动机的使用寿命。

另外，本实施例中，前端结构11与框架结构12一体成型，也即是，框架主体1为整体结构，相较于现有技术，便于装配。

进一步地，如图5或图8所示，第一安装孔111的内壁还设有卡簧槽113，该卡簧槽113靠近环形槽111设置，且卡簧槽113较环形槽111靠近前端结构11的一侧(具体为远离框架结构12的一侧)，并且，如图8所示，凸轮框架还包括位于卡簧槽113内的卡簧3，卡簧3用于轴向固定球轴承2，以防止球轴承2失效时沿其轴向移动。示例地，本实施例中的卡簧3可以为双层波状弹簧或多层波状弹簧。

可选地，如图8所示，卡簧槽113呈环形，其套设于凸轮轴20上，并与球轴承2抵接，以能够均匀地支撑固定球轴承2。并且，卡簧槽113的槽深大于环形槽111的槽深，如卡簧槽113的槽深可以为环形槽112的槽深的0.2～0.6倍。

进一步地，请继续参考图5或图8，第一安装孔111的内壁还设有轴肩结构114，轴肩结构114和卡簧槽113分别位于环形槽112的两侧，且轴肩结构114较环形槽112远离前端结构11的一侧。该轴肩结构114能够用于在将球轴承2装配到环形槽112中的过程中对球轴承2进行定位，以保证球轴承2能够位于合适的位置。

如图2所示，凸轮轴20上可以装配有多个凸轮轴轴承201，相对应的，如图8所示，第二安装孔121的孔壁上开设有多个凸轮轴轴承槽122，该多个凸轮轴轴承槽122能够与多个凸轮轴轴承201一一对应，且每个凸轮轴轴承槽122用于支撑其对应的凸轮轴轴承201。

如图9所示，前端结构11的上侧还设有连通于第一安装孔111的销孔115，并且，凸轮框架还包括正时销销孔115，正时销能够固定于销孔115中，且该正时销被配置为在装配凸轮轴20时，正时销的一端能够穿过销孔115并抵在凸轮轴20上，以将凸轮轴20抵压固定在第一安装孔111中，以防止凸轮轴20在安装的过程中相对于第一安装孔111发生转动。

可选地，请参考图1，凸轮框架还可以包括固定座4，固定座4与框架结构12一体成型，且固定座4位于框架结构12远离前端结构11的一端，也即是，固定座4位于框架结构12靠近后盖板13的一端，具体的，固定座4位于框架结构12上。固定座4上开设有第一通孔41，框架结构12上具有连通第一通孔41和第二安装孔121的第二通孔123，也即是，第二安装孔121通过第二通孔123与第一通孔41连通。该连通的第一通孔41和第二通孔123用于安装凸轮轴信号轮传感器。

本实施例中的凸轮框架集成了凸轮轴20轴颈的支撑、凸轮轴20的密封、以及凸轮轴信号轮传感器的安装功能，装配更简单，成本较低。

进一步地，请结合图6和图7，凸轮框架还可以包括凸起结构5，该凸起结构5位于前端结构11远离框架结构12的一侧，且该凸起结构5与框架结构12一体成型，凸起结构5用于安装发动机的插入式链条导轨。

本实施例中，请继续参考图6，框架结构12包括第一部124、第二部125和连接于第一部124和第二部125之间的连接部126。其中，第一部124形成一个第二安装孔121，第二部125形成另一个第二安装孔121，且第一部124的外形轮廓及第二部125的外形轮廓均为空心柱形，连接部126的外形轮廓为板形，使得框架结构12所占据的空间可以较小。

本实施例还提供了一种发动机，该发动机包括两个凸轮轴20及上述的凸轮框架，一个凸轮轴20设置于凸轮框架的第一安装孔111及第二安装孔121中。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种凸轮框架，其特征在于，包括：

框架主体(1)，包括依次连接的前端结构(11)和框架结构(12)，所述前端结构(11)与所述框架结构(12)一体成型，且所述前端结构(11)具有间隔设置的两个第一安装孔(111)，所述框架结构(12)具有贯穿所述框架结构(12)的两端并分别连通于两个所述第一安装孔(111)的两个第二安装孔(121)，连通的所述第一安装孔(111)与所述第二安装孔(121)用于容置发动机中的凸轮轴(20)，且两个所述第一安装孔(111)的内壁均设置环形槽(112)；

球轴承(2)，位于所述环形槽(112)中，所述球轴承(2)包括内圈结构和外圈结构，所述内圈结构能与位于所述第一安装孔(111)中的所述凸轮轴(20)过盈配合，所述外圈结构与所述环形槽(112)的槽壁过盈配合。

2.根据权利要求1所述的凸轮框架，其特征在于，所述第一安装孔(111)的内壁还设有卡簧槽(113)，所述凸轮框架还包括位于所述卡簧槽(113)内的卡簧(3)，所述卡簧(3)用于轴向固定所述球轴承(2)。

3.根据权利要求2所述的凸轮框架，其特征在于，所述卡簧槽(113)呈环形，且所述卡簧槽(113)的槽深是所述环形槽(112)的槽深的0.2～0.6倍。

4.根据权利要求3所述的凸轮框架，其特征在于，所述第一安装孔(111)的内壁还设有轴肩结构(114)，所述轴肩结构(114)和所述卡簧槽(113)分别位于所述环形槽(112)的两侧。

5.根据权利要求1-4任一项所述的凸轮框架，其特征在于，所述第二安装孔(121)的孔壁上开设有多个凸轮轴轴承槽(122)，所述凸轮轴轴承槽(122)用于支撑所述凸轮轴(20)上的凸轮轴轴承。

6.根据权利要求1-4任一项所述的凸轮框架，其特征在于，所述前端结构(11)的上侧还设有连通于所述第一安装孔(111)的销孔(115)，所述凸轮框架还包括能插入所述销孔(115)的正时销，所述正时销被配置为在装配所述凸轮轴(20)时，能将所述凸轮轴(20)抵压固定在所述第一安装孔(111)中。

7.根据权利要求1-4任一项所述的凸轮框架，其特征在于，还包括固定座(4)，所述固定座(4)与所述框架结构(12)一体成型，且所述固定座(4)位于所述框架结构(12)远离所述前端结构(11)的一端，所述固定座(4)上开设有第一通孔(41)，所述框架结构(12)上具有连通所述第一通孔(41)和所述第二安装孔(121)的第二通孔(123)，所述第一通孔(41)和所述第二通孔(123)用于安装凸轮轴信号轮传感器。

8.根据权利要求1-4任一项所述的凸轮框架，其特征在于，还包括凸起结构(5)，所述凸起结构(5)位于所述前端结构(11)远离所述框架结构(12)的一侧，且所述凸起结构(5)与所述框架结构(12)一体成型，所述凸起结构(5)用于安装所述发动机的插入式链条导轨。

9.根据权利要求1-4任一项所述的凸轮框架，其特征在于，所述框架结构(12)包括第一部(124)、第二部(125)和连接于所述第一部(124)和所述第二部(125)之间的连接部(126)，所述第一部(124)形成一个所述第二安装孔(121)，所述第二部(125)形成另一个所述第二安装孔(121)，且所述第一部(124)的外形轮廓及所述第二部(125)的外形轮廓均为柱形，所述连接部(126)的外形轮廓为板形。

10.一种发动机，其特征在于，包括凸轮轴(20)及权利要求1-9任一项所述的凸轮框架，所述凸轮轴(20)设置于所述凸轮框架的第一安装孔(111)及第二安装孔(121)中。

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