组合式凸轮轴专利检索-凸轮驱动系统专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

组合式凸轮轴

阅读：577发布：2021-02-25

IPRDB可以提供组合式凸轮轴专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种组合式凸轮轴，属于凸轮轴技术领域，包括轴体、凸轮片、法兰盘及堵头；所述凸轮片可拆卸套设于所述轴体的外部，所述法兰盘可拆卸连接于所述轴体的一端，所述堵头可拆卸连接于所述轴体的另一端。这种组合式凸轮轴，有利于材料分体优化与凸轮轴结构形式选择，大幅降低重量与成本(与铸造凸轮轴相比，重量减轻40％，成本减低30％以上)，提高凸轮轴的刚性及扭转强度，大幅度节省凸轮轮廓机械加工工序及精加工设备方面。，下面是组合式凸轮轴专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种组合式凸轮轴，其特征在于，包括轴体、凸轮片、法兰盘及堵头；所述凸轮片可拆卸套设于所述轴体的外部，所述法兰盘可拆卸连接于所述轴体的一端，所述堵头可拆卸连接于所述轴体的另一端。

2.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，该组合式凸轮轴还包括齿轮，该齿轮可拆卸套设于所述轴体的外部，且该齿轮靠近所述法兰盘。

3.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，该组合式凸轮轴还包括相位盘，该相位盘与所述轴体可拆卸相连。

4.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述凸轮片与所述轴体过盈配合。

5.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述凸轮片与所述轴体通过键连接。

6.根据权利要求5所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述凸轮片与所述轴体通过平键连接。

7.根据权利要求5所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述凸轮片与所述轴体通过花键连接。

8.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述法兰盘通过螺栓与所述轴体相连。

9.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述凸轮片采用GCr15锻造，该凸轮片的硬度大于55HRC。

10.根据权利要求1所述的组合式凸轮轴，其特征在于，所述轴体采用E355钢管制成。

说明书全文

组合式凸轮轴

技术领域

[0001] 本发明涉及凸轮轴技术领域，具体而言，涉及一种组合式凸轮轴。

背景技术

[0002] 凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。凸轮轴的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同)，不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是优质合金钢或合金钢。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。

[0003] 凸轮轴承受周期性的冲击载荷。凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此凸轮工作表面的磨损比较严重。针对这种情况，凸轮轴轴颈和凸轮工作表面除应该有的较高的尺寸精度、较小的表面粗糙度和足够的刚度外，还应有较高的耐磨性和良好的润滑。

[0004] 凸轮轴通常由优质碳钢或合金钢锻造，也可用合金铸铁或球墨铸铁铸造。轴颈和凸轮工作表面经热处理后磨光。

[0005] 传统的凸轮轴主要是铸造或锻造加工而成，各个部位材料性能相似。这种凸轮轴很难同时保证发动机配气机构对凸轮轴各个部位不同性能的要求，凸轮的排列也不可能紧凑，材料利用不尽合理，后续加工复杂，在轻量化、功能高度集中和降低成本方面难有新的突破。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种组合式凸轮轴，旨在解决上述问题。

[0007] 本发明是这样实现的：

[0008] 一种组合式凸轮轴，包括轴体、凸轮片、法兰盘及堵头；所述凸轮片可拆卸套设于所述轴体的外部，所述法兰盘可拆卸连接于所述轴体的一端，所述堵头可拆卸连接于所述轴体的另一端。

[0009] 进一步地，该组合式凸轮轴还包括齿轮，该齿轮可拆卸套设于所述轴体的外部，且该齿轮靠近所述法兰盘。

[0010] 进一步地，该组合式凸轮轴还包括相位盘，该相位盘与所述轴体可拆卸相连。

[0011] 进一步地，所述凸轮片与所述轴体过盈配合。

[0012] 进一步地，所述凸轮片与所述轴体通过键连接。

[0013] 进一步地，所述凸轮片与所述轴体通过平键连接。

[0014] 进一步地，所述凸轮片与所述轴体通过花键连接。

[0015] 进一步地，所述法兰盘通过螺栓与所述轴体相连。

[0016] 进一步地，所述凸轮片采用GCr15锻造，该凸轮片的硬度大于55HRC。

[0017] 进一步地，所述轴体采用E355钢管制成。

[0018] 本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的组合式凸轮轴，有利于材料分体优化与凸轮轴结构形式选择，大幅降低重量与成本(与铸造凸轮轴相比，重量减轻40％，成本减低30％以上)，提高凸轮轴的刚性及扭转强度，大幅度节省凸轮轮廓机械加工工序及精加工设备方面。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

[0020] 图1是本发明实施方式提供的组合式凸轮轴的剖视图。

[0021] 图中标记分别为：

[0022] 轴体 101；

[0023] 凸轮片 102；

[0024] 法兰盘 103；

[0025] 堵头 104；

[0026] 齿轮 105。

具体实施方式

[0027] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0028] 实施例，请参阅图1。

[0029] 本实施方式了一种组合式凸轮轴，这种组合式凸轮轴其基本结构及基本功能与现有技术中的凸轮轴并无太大差别，组合式凸轮轴也包括轴体101、凸轮片102、法兰盘103及堵头104，除这些部件外也还可以包括其他部件。

[0030] 轴体101是组合式凸轮轴的主要结构件，起到承受载荷及安装其他部件的作用，轴体101的材料及制作工艺可以与现有技术中凸轮轴类似。

[0031] 在这种组合式凸轮轴中，凸轮片102、法兰盘103及堵头104并不是与轴体101一体成型的，而是这样连接的：所述凸轮片102可拆卸套设于所述轴体101的外部，所述法兰盘103可拆卸连接于所述轴体101的一端，所述堵头104可拆卸连接于所述轴体101的另一端。

[0032] 组合式凸轮轴是将凸轮轴分成上述的凸轮片102、法兰盘103、堵头104等若干个可装配件，分别进行材料优化及精加工，再组装成整体凸轮轴的新型组合设计与现代制造模式。装配式加工方式可实现柔性设计、柔性生产与快捷制造。

[0033] 因此，与传统凸轮轴相比，这种组合式凸轮轴至少具有如下优势：有利于材料分体优化与凸轮轴结构形式选择，大幅降低重量与成本(与铸造凸轮轴相比，重量减轻40％，成本减低30％以上)，提高凸轮轴的刚性及扭转强度，大幅度节省凸轮轮廓机械加工工序及精加工设备方面。

[0034] 组合式凸轮轴在使用时起到动力传递的作用，因此该组合式凸轮轴还包括齿轮105，该齿轮105可拆卸套设于所述轴体101的外部，且该齿轮105靠近所述法兰盘103。

[0035] 如图1所示，齿轮105设置在该位置，能够传递动力。

[0036] 组合式凸轮轴在工作时，需要对其转速进行检测，进行相应处理使其更好地工作，为此，该组合式凸轮轴还包括相位盘，该相位盘与所述轴体101可拆卸相连。

[0037] 相位盘或者是相位器，曲轴位置传感器又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功用是采集曲轴转动角度和发动机转速信号，并输入汽车的电子控制单元，以便确定点火时刻和喷油时刻。

[0038] 凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器，为了区别于曲轴位置传感器，凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。凸轮轴位置传感器的功用是采集配气凸轮轴的位置信号，并输入ECU，以便ECU识别气缸压缩上止点，从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。此外，凸轮轴位置信号还用于发动机起动时识别出第一次点火时刻。因为凸轮轴位置传感器能够识别哪一个气缸活塞即将到达上止点，所以称为气缸识别传感器。

[0039] 曲轴位置传感器通常安装在分电器内，是控制系统中最重要的传感器之一。其作用有：检测发动机转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。

[0040] 曲轴传感器主要有三种类型：磁电感应式、霍尔效应式和光电式。

[0041] 1、磁电感应式：

[0042] 磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检测线圈和转子(正时转子和转速转子)组成，转子随分电器轴一起旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式，转速转子为24个齿。永磁感应检测线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号，以及各缸的工作顺序，就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。

[0043] 2、霍尔效应式：

[0044] 霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种利用霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内，与分火头同轴，由封装的霍尔芯片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相同。当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，这时不产生霍尔电压，传感器无输出信号；当触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时，磁力线进入霍尔元件，霍尔电压升高，传感器输出电压信号。

[0045] 3、光电式：

[0046] 光电式曲轴位置传感器一般装在分电器内，由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴一起转动，信号盘外圈有360条光刻缝隙，产生曲轴转角1度的信号；稍靠内有间隔60度均布的6个光孔，产生曲轴转角120度的信号，其中1个光孔较宽，用以产生相对于1缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上，由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，由于信号盘上有光孔，则产生透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管产生电压；当发光二极管光束被档住时，光敏二极管电压0。这些电压信号经电路部分整形放大后，即向电子控制单元输送曲轴转角为1度和120度时的信号，电子控制单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。

[0047] 凸轮片102与轴体101可拆卸连接，方便二者的分别加工及后续的装配工作。在具体生产中，有多种可拆卸相连的方式，本实施例提供几种具体的连接方式，本领域技术人员须知凸轮片102与轴体101之间并不限于这种连接方式，且其他部件与轴体101也可采用这种连接方式。所述凸轮片102与所述轴体101过盈配合。

[0048] 通俗地来说，在机械加工和制造过程中，二个或二个以上零件的配合状态粗略可分为滑动配合、过渡配合和紧配合等许多等级，过盈配合属于紧配合中的一种，也就是说相配对的轴径(键宽)要大于孔径(键槽)，必须采用特殊工具挤压进去，或利用热胀冷缩的特性，将孔(键槽)加热，趁孔径扩大，迅速套到轴上，待冷却收缩后二个零件就紧紧配合成一体了。如果碰到有些零件不能采取加热，也可将轴(键)放在干冰里冷却，效果一样。

[0049] 通过过盈配合连接的凸轮片102与轴体101能够是凸轮片102正常地完成工作。

[0050] 除过盈配合外，所述凸轮片102与所述轴体101还可以通过键连接。

[0051] 键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。其中，有些类型还可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联接。

[0052] 键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。

[0053] 1、平键连接

[0054] 平键按用途分有三种：普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。

[0055] 普通平键用于轮毂与轴间无相对滑动的静连接。按键的端部形状不同分为A型(圆头)、B型(方头)、C型(单圆头)三种。A型普通平键的轴上键槽用指状铣刀在立式铣床上铣出，槽的形状与键相同，键在槽中固定良好，工作时不松动，但轴上键槽端部应力集中较大。B型普通平键轴槽是用盘状铣刀在卧式铣床上加工，轴的应力集中较小，但键在轴槽中易松动，故对尺寸较大的键，宜用紧定螺钉将键压在轴槽底部。C型普通平键常用于轴端的连接。

[0056] 导向平键和滑键均用于轮毂与轴间需要有相对滑动的动连接。导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂沿键的侧面作轴向滑动。滑键则是将键固定在轮毂上，随轮毂一起沿轴槽移动。导向平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合，当轮毂的轴向移动距离较大时宜采用滑键连接。

[0057] 2、半圆键连接

[0058] 半圆键连接的工作原理与平键连接相同。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣出，因此半圆键在槽中可绕其几何中心摆动以适应轮毂槽底面的斜度。半圆键连接的结构简单，制造和装拆方便，但由于轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般多用于轻载连接，尤其是锥形轴端与轮毂的连接中。

[0059] 3、楔键连接

[0060] 楔键的上下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均具有1:100的斜度。装配后，键楔紧于轴槽和毂槽之间。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力及键受到的偏压来传递转矩，同时能承受单方向的轴向载荷。

[0061] 4、切向键连接

[0062] 切向键由两个斜度为1:100的普通楔键组成。装配时两个楔键分别从轮毂一端打入，使其两个斜面相对，共同楔紧在轴与轮毂的键槽内。其上、下两面(窄面)为工作面，其中一个工作面在通过轴心线的平面内，工作时工作面上的挤压力沿轴的切线作用。因此，切向键连接的工作原理是靠工作面的挤压来传递转矩。一个切向键只能传递单向转矩，若要传递双向转矩，必须用两个切向键，并错开120度-135度反向安装。切向键连接主要用于轴径大于100mm、对中性要求不高且载荷较大的重型机械中。

[0063] 除此之外，所述凸轮片102与所述轴体101还可通过花键连接。

[0064] 法兰盘103设置在轴体101的端部，具体地，所述法兰盘103可以通过螺栓与所述轴体101相连。

[0065] 本实施例中凸轮轴的凸轮片102采用GCr15锻造，内孔精加工后拉花形成36齿花键，凸轮表面高频淬火，硬度能够达到55HRC以上；凸轮轴的轴体101采用E355钢管，外圆滚花连接凸轮片102；法兰盘103内孔轴向滚花与钢管周向滚花连接装配后形成凸轮轴坯件，再精加工形成凸轮轴。

[0066] 这种组合式凸轮轴的加工流程可以是这样的：凸轮片102精密锻造(同时进行法兰盘103加工、堵头104加工、无缝钢管采购)→凸轮片102加工→凸轮片102淬火→凸轮轴装配→精磨外圆→精磨凸轮→完工检验。

[0067] 其中凸轮片102装配在全自动装配机上进行，装配工艺：钢管滚花→压装第一片凸轮→钢管滚花→压装第二片凸轮→钢管滚花→压装第N片凸轮→压装法兰盘103→压装堵头104→压装相位盘。

[0068] 这种设计的组合式凸轮轴，其各部件可以采用不同的材料制成，使凸轮片102可以采用新材料新技术来加工，使整个凸轮轴的强度更高。

[0069] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
凸轮轴碗型塞压装机-专利编号CN107214500B	2020-05-12	419
同心凸轮轴和制造用于其的可移动凸轮和固定凸轮的方法-专利编号CN105276128A	2020-05-11	530
凸轮轴碗型塞上料装置-专利编号CN107283139B	2020-05-13	807
全自动凸轮轴测量工装-专利编号CN106152897B	2020-05-13	129
凸轮轴装配工装-专利编号CN106217032B	2020-05-11	312
凸轮轴的装配工装-专利编号CN105458669A	2020-05-12	213
凸轮轴装配工装-专利编号CN106217032A	2020-05-11	828
凸轮轴信号轮压装机-专利编号CN107225384B	2020-05-12	601
凸轮轴密封圈压装机-专利编号CN106181860B	2020-05-13	969
凸轮轴-专利编号CN202100287U	2020-05-11	1043

组合式凸轮轴

组合式凸轮轴

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式