專利名稱：凸輪軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凸輪軸的結(jié)構(gòu)，其可以應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣凸輪軸、排氣凸輪軸等。
背景技術(shù)：
在用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣凸輪軸或排氣凸輪軸中，軸頸的強(qiáng)度或剛度被加強(qiáng)，用于抵抗作用在凸輪或凸輪尖端上的彎曲載荷或扭矩，并用于抵抗作用在可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)(variable valve timing mechanism)上的扭矩。其中一種加強(qiáng)方式公開(kāi)在JP-A-9-228812中。
在JP-A-9-228812公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)中，凸輪軸具有通過(guò)一凸輪軸頸以懸臂梁的形式支撐在該凸輪軸頸的外側(cè)的可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)。多個(gè)凸輪軸頸為錐形，使得它們處于可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)側(cè)的外徑最大，并隨著遠(yuǎn)離可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)而變小。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于該現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供一種凸輪軸，其具有一凸輪角傳感器，且其中面向該凸輪角傳感器布置的一凸輪角探測(cè)元件通過(guò)一凸輪軸頸以懸臂梁的形式支撐在該凸輪軸頸的外側(cè)，以使該凸輪角探測(cè)元件的凸輪軸頸作用在該懸臂梁支承部分的應(yīng)力減小，提高強(qiáng)度而不用增加重量。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于凸輪軸的結(jié)構(gòu)，包括一凸輪角探測(cè)元件，其面向一凸輪角傳感器布置并通過(guò)一凸輪軸頸以懸臂梁的形式支撐在該凸輪軸頸的外側(cè)，其中，位于該凸輪軸頸和該凸輪角探測(cè)元件之間的一擴(kuò)展軸頸朝著該凸輪軸頸方向增大，使得該凸輪軸頸側(cè)的外徑可以大于該凸輪角探測(cè)元件側(cè)的外徑。在本發(fā)明中，該擴(kuò)展軸頸優(yōu)選為錐形。


本發(fā)明的這些及其他目的以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面參照附圖的詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的凸輪軸的凸輪角探測(cè)元件附近的主要部分的側(cè)視圖；圖2是進(jìn)氣凸輪軸以及排氣凸輪軸的俯視圖；以及圖3對(duì)應(yīng)于圖1，但顯示的是作為比較示例的現(xiàn)有技術(shù)的凸輪軸。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖并結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，只要沒(méi)有特殊的說(shuō)明，實(shí)施例中所描述部件的大小、材料、形狀、相對(duì)布置等等并不是為了限制本發(fā)明的范圍，而僅僅是為了說(shuō)明舉例而已。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的凸輪軸的凸輪角探測(cè)元件附近的主要部分的側(cè)視圖，而圖2是進(jìn)氣凸輪軸以及排氣凸輪軸的俯視圖。圖3對(duì)應(yīng)于圖1，但顯示的是作為比較示例的現(xiàn)有技術(shù)的凸輪軸。
在圖1和2中，附圖標(biāo)記1表示凸輪軸。本發(fā)明的該實(shí)施例表示的是圖2中的進(jìn)氣凸輪軸1。
在凸輪軸1中，數(shù)字3表示凸輪軸頸，其形成在凸輪軸1的軸線方向上的多個(gè)位置處。凸輪軸1在每個(gè)凸輪軸頸3的位置處通過(guò)安裝在汽缸蓋100上的凸輪軸承(未示出)被支撐，并圍繞凸輪軸承6被可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。數(shù)字2表示凸輪(或進(jìn)氣凸輪)，其在每個(gè)汽缸的每個(gè)凸輪軸頸3之間形成有兩個(gè)。
數(shù)字10表示凸輪角傳感器，用于探測(cè)進(jìn)氣凸輪軸1的凸輪角。數(shù)字11表示可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)(其在本領(lǐng)域是公知的，因此省略其詳細(xì)結(jié)構(gòu)說(shuō)明)。數(shù)字5表示凸輪角探測(cè)元件5。探測(cè)元件5形成在擴(kuò)展軸頸4的頂端，該擴(kuò)展軸頸以懸臂梁支承的形式從位于與可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)11相對(duì)的端部的凸輪軸頸3a通過(guò)端側(cè)凸輪2a伸出。
該擴(kuò)展軸頸4形成為朝著凸輪軸頸3a的方向增大的錐形軸頸，使得該凸輪軸頸3a側(cè)的外徑D1大于該凸輪角探測(cè)元件5側(cè)的外徑D2。優(yōu)選是該擴(kuò)展部分的外徑D1不大于該凸輪2的基圓，但是大于該凸輪軸頸3a的外徑D3，并且該增大的部分平滑地歸并到基圓中。
此外，端側(cè)凸輪2a的近端部分7為增大部分，并且凸輪角探測(cè)元件5的近端部分8為縮小部分，二者分別平滑地歸并到凸輪2a和凸輪角探測(cè)元件5中，并具有半徑R1和R2，從而將應(yīng)力集中抑制為最小。
在圖2中數(shù)字01表示排氣凸輪軸。數(shù)字03表示凸輪軸頸，其形成在排氣凸輪軸01的軸線方向上的多個(gè)位置處。該排氣凸輪軸01在每個(gè)凸輪軸頸03的位置處通過(guò)固定在汽缸蓋100上的凸輪軸承(未示出)被支撐，并圍繞凸輪軸06可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。數(shù)字02表示排氣凸輪，其在每個(gè)汽缸的每個(gè)凸輪軸頸03之間形成有兩個(gè)。數(shù)字11表示可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)。
此處，凸輪角探測(cè)元件5可以形成在排氣凸輪軸01上，而不是形成在進(jìn)氣凸輪軸1上，并且凸輪角傳感器10也可以布置成面向凸輪角探測(cè)元件5。
在具有凸輪軸1的發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，因?yàn)閿U(kuò)展軸頸4的結(jié)構(gòu)是使凸輪角探測(cè)元件5以懸臂梁的方式通過(guò)凸輪軸頸3a支撐在端部上，凸輪角探測(cè)元件5可以與在端側(cè)上的凸輪2a向上推進(jìn)閥門(mén)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)發(fā)生共振。
當(dāng)共振發(fā)生時(shí)，擴(kuò)展軸頸4的近端部分7受到由于凸輪角探測(cè)元件5的慣性力所引起的共振而導(dǎo)致的最大的反復(fù)彎曲應(yīng)力，該凸輪角探測(cè)元件5在凸輪軸1的遠(yuǎn)端部分形成了較大的慣性重量。
然而根據(jù)本實(shí)施例，構(gòu)成懸臂梁的擴(kuò)展軸頸4通過(guò)使在凸輪軸頸3a側(cè)的近端部分7的外徑D1大于凸輪角探測(cè)元件5側(cè)的外徑D2而形成為錐形軸頸，因而使得擴(kuò)展軸頸4具有類似于基本上等強(qiáng)度梁的結(jié)構(gòu)。
結(jié)果，擴(kuò)展軸頸4在每個(gè)軸向截面處的彎曲應(yīng)力可以基本上相等，并且使得在應(yīng)力集中可能會(huì)很高的凸輪軸頸3a側(cè)的近端部分7處的彎曲應(yīng)力受到了抑制。
如本發(fā)明的圖3所示，在現(xiàn)有技術(shù)的凸輪軸1A上，擴(kuò)展軸頸04構(gòu)成為具有相同的直徑。當(dāng)凸輪軸頸3a側(cè)的擴(kuò)展軸頸04的近端部分07處的最大反復(fù)彎曲應(yīng)力抑制到與本發(fā)明的實(shí)施例的大小一樣時(shí)，擴(kuò)展軸頸04的外徑D0必須等于本實(shí)施例的外徑D1，因此擴(kuò)展軸頸04的直徑在整體上增大了，從而增加了凸輪軸1A的重量。相反地，在本實(shí)施例中，擴(kuò)展軸頸4具有類似于基本上等強(qiáng)度梁的結(jié)構(gòu)。因此與現(xiàn)有技術(shù)中的凸輪軸1A不同，在凸輪軸頸3a側(cè)的近端部分7處的最大彎曲應(yīng)力可以減小，而不會(huì)增加凸輪軸1的重量。
根據(jù)上述發(fā)明，在凸輪軸上，其中面向凸輪角傳感器布置的凸輪角探測(cè)元件通過(guò)凸輪軸頸以懸臂梁的形式支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣或排氣凸輪軸的凸輪軸頸的外側(cè)，通過(guò)凸輪軸頸以懸臂梁的形式被支撐的擴(kuò)展軸頸具有類似于基本上等強(qiáng)度梁的結(jié)構(gòu)，并且軸線方向上的每個(gè)截面處的彎曲應(yīng)力基本上相等。結(jié)果，應(yīng)力可能會(huì)高度集中的軸頸側(cè)的近端部分處的彎曲應(yīng)力可以得到抑制。
因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的凸輪軸擴(kuò)展軸頸直徑相同的情況，軸頸側(cè)的近端部分處的最大彎曲應(yīng)力可以減小得更多，而不會(huì)增加凸輪軸的重量。
此外，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用到凸輪角探測(cè)元件以懸臂梁的方式通過(guò)凸輪軸頸支撐在與可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)相對(duì)的端部上的凸輪軸上的時(shí)候可以獲得類似的效果。
對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的上述說(shuō)明是用于示例和說(shuō)明。并非為了窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開(kāi)的具體形式，并且在上述啟示之下或通過(guò)實(shí)施本發(fā)明可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變以及變化。所選擇和描述的實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理，并且其實(shí)際應(yīng)用可以使本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)適合于實(shí)際應(yīng)用中的具體需要以各種實(shí)施例及其各種變形的形式來(lái)利用本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求及其等同形式所確定。
權(quán)利要求
1.一種凸輪軸結(jié)構(gòu)，包括一凸輪軸頸；一凸輪角探測(cè)元件，其布置成面向凸輪角傳感器，該凸輪角探測(cè)元件以懸臂梁的形式通過(guò)該凸輪軸頸支撐在該凸輪軸頸的外側(cè)；以及一軸頸，其布置在該凸輪軸頸以及該凸輪角探測(cè)元件之間，并且形成為朝著該凸輪軸頸的方向增大，使得凸輪軸頸側(cè)的外徑大于凸輪角探測(cè)元件側(cè)的外徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的凸輪軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該軸頸形成為錐形軸頸。
3.一種凸輪軸結(jié)構(gòu)，包括一凸輪軸頸；一凸輪角探測(cè)元件，其布置成面向凸輪角傳感器，該凸輪角探測(cè)元件以懸臂梁的形式通過(guò)該凸輪軸頸支撐在與可變閥門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)相對(duì)的一側(cè)上；以及一軸頸，其布置在該凸輪軸頸與該凸輪角探測(cè)元件之間，并且形成為朝著該凸輪軸頸的方向增大，使得凸輪軸頸側(cè)的外徑大于凸輪角探測(cè)元件側(cè)的外徑。
全文摘要
一種凸輪軸結(jié)構(gòu)，其包括凸輪角探測(cè)元件，該元件面向一凸輪角傳感器布置，并以懸臂梁的形式通過(guò)一凸輪軸頸支撐在該凸輪軸頸的外側(cè)。在該凸輪軸頸和該凸輪角探測(cè)元件之間的擴(kuò)展軸頸朝著該凸輪軸頸的方向增大，使得該凸輪軸頸側(cè)的外徑可以大于該凸輪角探測(cè)元件側(cè)的外徑。
文檔編號(hào)F01L1/047GK1542261SQ20041003733
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者長(zhǎng)野修治, 安藤聰, 加茂正幸, 柳樂(lè)徹志, 幸, 志 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社