專利名稱：發(fā)動機的滑輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機的滑輪。優(yōu)選實施例涉及用在四沖程發(fā)動機中的滑輪，尤其是用在車輛發(fā)動機中的滑輪。
背景技術(shù)：
發(fā)動機通常體積大，可占據(jù)其上安裝有所述發(fā)動機的車輛的很大空間。對于高性能車輛(比如賽車)，減小發(fā)動機進而車輛總體尺寸和重量是一個潛在的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用在發(fā)動機中的滑輪，所述發(fā)動機包含一個曲軸和一個凸輪軸，所述滑輪包含一個適于驅(qū)動凸輪軸的第一輪和一個適于被起動器驅(qū)動的、以起動發(fā)動機的第二輪。其中第一輪和第二輪是一體的。
優(yōu)選地，第一輪和第二輪被一同制成一個單一部件。優(yōu)選地，所述滑輪由一個單一部件構(gòu)成。因而優(yōu)選地，所述滑輪為單一部件設(shè)計，但是具有雙重功能。
將第一輪和第二輪做成一體的滑輪的軸向厚度可小于分離的第一輪合第二輪的軸向組裝體的總厚度。這使得包含有一體式滑輪的發(fā)動機的尺寸(尤其是寬度)可以小于包含有分離的第一輪和第二輪的發(fā)動機的寬度，對于可用空間有限、發(fā)動機能否放置是一個重要考慮點的應(yīng)用情況而言，以上所述特征是一個特別的優(yōu)點。
提供一體式第一輪和第二輪可減少制造發(fā)動機所需的部件數(shù)量以及成本。通過減少需要對準(zhǔn)定位的部件數(shù)量(例如與曲軸相關(guān)的)，一體式第一輪和第二輪還可簡化發(fā)動機的組裝。
優(yōu)選地，第一輪和第二輪適于繞著公共旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，在第一輪和第二輪公共軸線處鉆出一個鉆孔，以使滑輪能夠連接到一個可旋轉(zhuǎn)的軸上，比如一個曲軸。另一種做法是，滑輪可與一個可旋轉(zhuǎn)的軸(比如一個輪軸或一個曲軸)以整體合成方式被制成。
優(yōu)選地，滑輪適于安裝在曲軸上。通過使安裝在曲軸上的兩個輪一體化，可減小曲軸的長度。同時，也便于對曲軸進行設(shè)計，原因是將要安裝到其上的部件數(shù)量減少了。
優(yōu)選地，第二輪和/或第一輪包含多個齒。優(yōu)選地，第一輪(曲軸正時滑輪)的齒適于與齒狀皮帶或齒狀輪的齒接合，或者適于接合在鏈條的鏈環(huán)之間，其中所述鏈條優(yōu)選地與凸輪軸處于驅(qū)動接合狀態(tài)。優(yōu)選地，第二輪(起動輪)的齒適于與起動裝置的齒輪的齒接合。因此，第一輪上所具有的齒使得可得到精確的凸輪軸正時效果，所述正時通過在曲軸的旋轉(zhuǎn)角度和隨之產(chǎn)生的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度之間保持一個固定的關(guān)系而得以實現(xiàn)。第二輪上所具有的齒使起動器可通過第二輪將大的轉(zhuǎn)矩施加到曲軸上，這將易于具有大的旋轉(zhuǎn)慣性的發(fā)動機的起動。
優(yōu)選地，滑輪適于被安裝在軸上，其中所述滑輪包含一個結(jié)構(gòu)，其利于第一輪相對于軸的旋轉(zhuǎn)對位。優(yōu)選地所述結(jié)構(gòu)為一個凹槽，以與一個位于軸(例如曲軸)上的配合凸脊(比如一個半月形鍵wood ruff key)接合。
這有助于相對于曲軸對滑輪的齒進行定位，其中所述定位以一種公知的旋轉(zhuǎn)對位方式進行。
優(yōu)選地，滑輪進一步包含一個鉆孔，以將滑輪安裝到軸上，其中所述鉆孔的橫截面為錐形。優(yōu)選地，所述軸的橫截面與所述鉆孔的橫截面相適配。在一個例子中，曲軸的端部的橫截面為錐形，其尺寸與所述鉆孔的橫截面相適配。這有助于將滑輪剛性地機械連接到軸上。
優(yōu)選地，第一輪適于被安裝到比第二輪更靠近發(fā)動機。通過使第一輪靠近發(fā)動機，則能夠使正時皮帶和凸輪滑輪也靠近發(fā)動機，因此能夠減小發(fā)動機的總尺寸(尤其是寬度)。
優(yōu)選地，第二輪的直徑大于第一輪的直徑。第二輪的大直徑使得可將一個大的轉(zhuǎn)矩施加到曲軸上，這有利于具有大的旋轉(zhuǎn)慣性的發(fā)動機的起動。在其他例子中，第二輪的直徑則小于或等于第一輪的直徑。
優(yōu)選地，一旦發(fā)動機起動，第二輪適于從起動器上脫離。通過使第二輪適于從起動器上脫離，第二輪被起動器驅(qū)動的時間可受限制。通過所述方式減少起動器將壓力施加到第二輪上的時間，還可減少第二輪產(chǎn)生彎曲、磨損或其他損壞的可能性。這使得使第二輪的機械性能達到最佳化顯得不這么重要，從而使得滑輪的制造工藝得以優(yōu)化以提高第一輪的機械性能(通常第一輪驅(qū)動凸輪軸的時間長于第二輪被起動器驅(qū)動的時間，因而其上受力的時間長于第二輪)。
當(dāng)制造發(fā)動機的曲軸輪和起動輪時，通常要對輪進行處理以提高材料性能，例如各部件的硬度。鑒于兩個功能部件所需要的處理不同，因此應(yīng)該已能想到將曲軸輪和起動輪作為一體進行處理是不合適的。例如，應(yīng)該已能想到以下做法是不合適的，即進行一個旨在提高其中一個輪的性能的第一熱處理，接著再進行一個旨在提高另一個輪的性能的第二熱處理，原因是第二熱處理有可能對接受第一處理的輪的性能造成損害。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以實現(xiàn)一種滑輪的處理方式，其對曲軸輪和起動輪均能產(chǎn)生令人滿意的效果。的確，優(yōu)選地，處理方案的選定要(主要地)考慮到曲軸輪的要求，因為曲軸輪是比起起動輪(通常較少運轉(zhuǎn))要有較長的服務(wù)壽命的部件。
優(yōu)選地，滑輪已經(jīng)過處理，以提高其機械性能。
優(yōu)選地，滑輪由硬化材料構(gòu)成。
優(yōu)選地，滑輪由一種表面經(jīng)過處理的材料構(gòu)成。優(yōu)選地，滑輪由一種經(jīng)過滲氮處理的材料構(gòu)成。優(yōu)選地，所述處理包軟氮化處理。
優(yōu)選地，滑輪由熱處理材料構(gòu)成。對滑輪材料進行處理(例如通過熱處理處理、表面處理處理、滲氮處理、淬火-拋光-淬火處理和/或硬化處理)可提高滑輪的機械性能，例如可提高其對彎曲、磨損或其他形式的損傷和性能退化的抵抗能力。
優(yōu)選地第二輪大體上對稱。優(yōu)選地第二輪的徑向橫截面大體上對稱。將第二輪制成大體上對稱可降低由于熱處理處理而導(dǎo)致第二輪產(chǎn)生彎曲或其他性能退化的可能性。
在一個實施例中，在第二輪的輪緣上可進行一個感應(yīng)硬化處理，優(yōu)選地在輪緣的齒上進行所述感應(yīng)硬化處理。
另一種做法是(或除上述之外，還可)滑輪通過燒結(jié)方法制成。優(yōu)選地，滑輪通過粉末燒結(jié)方法制成。在優(yōu)選方法中，滑輪被制成大體上不需要再在滑輪上進行任何大的機械加工。通過燒結(jié)方法制造滑輪，可以降低制造費用。
同時，也不需要對滑輪進行處理，例如熱處理。
從一個大方面看，本發(fā)明提供了一種用于發(fā)動機中的滑輪，所述滑輪包含第一輪和第二輪，所述第一輪適于驅(qū)動凸輪軸，其特征在于所述第一輪與第二輪構(gòu)成一個整體。根據(jù)該方面，提供了一個驅(qū)動氣門機構(gòu)的齒輪，所述齒輪被安裝在曲軸上、并且與發(fā)動機的另一個齒輪構(gòu)成一個整體。
從本發(fā)明的另一個大方面看，提供了一種用于發(fā)動機的滑輪，所述滑輪包含第一輪和第二輪，所述第二輪適于被起動器驅(qū)動，其特征在于所述第一輪與第二輪構(gòu)成一個整體。根據(jù)該方面，提供了一個與發(fā)動機的另一個齒輪構(gòu)成一體的起動齒輪，優(yōu)選地，所述起動齒輪和另一個齒輪均安裝在發(fā)動機的曲軸上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造于此所述的滑輪的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于發(fā)動機中的滑輪，所述發(fā)動機包含一個曲軸和一個凸輪軸，所述滑輪包含一個適于驅(qū)動凸輪軸的第一輪、還包含一個適于被起動器驅(qū)動的、以起動發(fā)動機的第二輪，其特征在于所述方法包含以整體合成方式制成所述第一輪和第二輪的步驟。所述方法可以包含對滑輪進行硬化處理和/或熱處理的步驟。
優(yōu)選地，對所述處理步驟進行優(yōu)化，使得相對于所述第二輪，優(yōu)先提高所述第一輪的機械性能。由于通常第一輪驅(qū)動凸輪軸的時間要長于第二輪被起動器驅(qū)動的時間，通過相對于第二輪優(yōu)先提高第一輪的機械性能，可提高滑輪的使用壽命。
優(yōu)選地，所述方法包含對滑輪進行淬火-拋光-淬火(QPQ)處理的步驟。
另一種做法是(或除上述之外，還可)所述方法包含通過粉末燒結(jié)制造滑輪的步驟。粉末燒結(jié)的成本低于QPQ工藝，特別是大規(guī)模生產(chǎn)時。
本發(fā)明還提供一種通過文中所述的方法制成的滑輪、以及一種包含文中所述的滑輪的發(fā)動機。
本發(fā)明還提供一種包含有文中所述的發(fā)動機的車輛。優(yōu)選地，所述車輛為微型賽車。應(yīng)可理解所述滑輪可與其他類型車輛的發(fā)動機結(jié)合使用，或者與用在非車輛中的發(fā)動機結(jié)合使用。
本發(fā)明還提供一種裝置，所述裝置通過參考任一幅附圖而大體上被描述于本文中、和/或由任一幅附圖所顯示，還提供一種方法，所述方法通過參考附圖而大體上被描述于本文中。
本發(fā)明的另一個方面提供了通過參考任一幅附圖而被大體上描述于本文中的、以及由任一幅附圖所顯示的任何技術(shù)特征或部件。
以任何適宜的組合方式，本發(fā)明其中一個方面的任何技術(shù)特征可以應(yīng)用在本發(fā)明的其他方面上。特別地，有關(guān)方法方面的技術(shù)特征可應(yīng)用到裝置方面上，反之亦然。


現(xiàn)在將對本發(fā)明的特征進行描述，其中所述描述僅通過例子進行，并且參考以下附圖附圖1A為發(fā)動機的左視圖；附圖1B為如附圖1A中所示的發(fā)動機的右視圖；附圖1C為如附圖1A中所示的發(fā)動機的前視圖；附圖1D為如附圖1A中所示的發(fā)動機的等軸視圖；附圖1E為如附圖1A中所示的發(fā)動機的俯視圖；附圖2A為用在如附圖1A中所示的發(fā)動機中的滑輪系統(tǒng)的示意性左視圖；附圖2B為如附圖2A中所示的滑輪系統(tǒng)的示意性后視圖；附圖3A為用在如附圖2A中所示的滑輪系統(tǒng)中的滑輪的左視圖；附圖3B為如附圖3A中所示的滑輪的右視圖；附圖3C為附圖3B中A-A剖視圖；附圖3D為附圖3B中B-B剖視圖；附圖3E為附圖3D中C-C剖視圖；附圖3F為如附圖3C中所標(biāo)示的區(qū)域D的詳細(xì)視圖。
具體實施例方式
附圖1A、1B、1C、1D和1E分別為發(fā)動機500的左視圖、右視圖、前視圖、等軸視圖和俯視圖。附圖2A和2B為如附圖1A到1D中所示發(fā)動機的滑輪系統(tǒng)的左視示意圖和后視示意圖。
發(fā)動機500為氣冷四沖程單缸內(nèi)燃機，其適于用在微型賽車中，但是也可用作其他目的。應(yīng)該容易理解，本發(fā)明的特征也可應(yīng)用在與附圖1A到1E中所示的發(fā)動機具有不同設(shè)計的發(fā)動機中。例如，所述發(fā)動機可具有多于一個汽缸。
發(fā)動機500包含一個缸體1000(即所知的汽缸筒或汽缸體)，其具有一個帶有氣冷散熱片1100的殼體。一個進氣口2000和一個排氣口3000設(shè)置在汽缸頭1001相對的兩側(cè)，所述汽缸頭1001也包含氣冷散熱片1100。在進氣口2000的上游裝配有一個汽化器2100和一個空氣過濾器2150。
所述發(fā)動機通常以公知的方式運轉(zhuǎn)，即通過在汽缸頭1001中的燃燒室燃燒加壓的空氣燃料混合物。該燃燒促使往復(fù)活塞移動，其中所述往復(fù)活塞以可旋轉(zhuǎn)的方式連接到旋轉(zhuǎn)曲軸5050上(見附圖2B)。曲軸5050的旋轉(zhuǎn)給車輛提供了運動。
同樣，通常也是以一種公知的方式，將氣門與進氣口2000和排氣口3000結(jié)合，以調(diào)節(jié)進出燃燒室的氣流量。在本發(fā)明的發(fā)動機中，裝配有兩個氣門一個位于燃燒室的進氣口，一個則位于燃燒室的排氣口。裝配有一個氣門計時系統(tǒng)以實現(xiàn)在一個燃燒循環(huán)中理想的氣門開啟和閉合。
有多種機構(gòu)可以實現(xiàn)理想的氣門運動。在第一種設(shè)置方式中，所述氣門系統(tǒng)包含一個旋轉(zhuǎn)曲軸4050(見附圖2B)，旋轉(zhuǎn)曲軸4050具有從旋轉(zhuǎn)曲軸4050上徑向伸出的凸輪凸部。所述凸部形成或安裝于曲軸4050上，使得所述凸部的圓周面到曲軸4050的旋轉(zhuǎn)軸線4102的距離根據(jù)圓周面上的一點的角位移相對于曲軸軸線的角位移的變化而變化。
在雙氣門的發(fā)動機中，曲軸包含有兩個凸部，一個進氣口凸部和一個排氣口凸部，所述凸部分別與進氣口氣門和排氣口氣門結(jié)合。所述兩個氣門(通過一個氣門彈簧)偏置向凸輪凸部。凸部的旋轉(zhuǎn)(由于曲軸4050的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致)使得氣門通過凸部的圓周面而被移動；氣門通過這種方式而被移動的距離取決于曲軸4050和凸部的角位移。因此，進氣口氣門和排氣口氣門以公知的間隔開啟和閉合，所述間隔由每一個凸部之間的形狀以及凸部面之間的相對角位移來確定。
另外，也可采用其他公知的方式來操作所述發(fā)動機的氣門。
氣門的操作與活塞的移動相關(guān)聯(lián)，即通過曲軸5050的旋轉(zhuǎn)運動來驅(qū)動曲軸4050。如附圖2A所示，通過一個機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動從曲軸5050傳送到曲軸4050，其中所述機構(gòu)包含一個凸輪軸正時滑輪4100(即所知的凸輪軸正時輪)、一個包含有一個曲軸正時滑輪5002(即所知的凸輪軸正時輪)的滑輪5000以及一根正時皮帶5100(即所知的凸輪帶)。
滑輪5000包含一個曲軸正時滑輪5002和一個起動輪5004，其具有一個共同的旋轉(zhuǎn)軸線5006。
曲軸滑輪5000連接到曲軸5050的端部，即曲軸正時滑輪5002位于起動輪5004和發(fā)動機的汽缸之間。凸輪軸正時滑輪4100連接到凸輪軸4050的端部。正時皮帶5100繞在曲軸正時滑輪5002和凸輪正時滑輪4100的圓周面上。因此，可看到曲軸5050的旋轉(zhuǎn)促使曲軸輪5002旋轉(zhuǎn)，后者接著又促使正時皮帶5100的運動、凸輪滑輪4100以及凸輪軸4050的旋轉(zhuǎn)。
曲軸正時滑輪5002和凸輪軸正時滑輪4100均具有齒狀外表面，所述齒與正時皮帶5100內(nèi)表面上的多個齒配合，以確保得到正確的氣門正時。見附圖3B中所述曲軸正時滑輪的齒的形狀。根據(jù)附圖3B，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可確定出正時皮帶內(nèi)表面和凸輪軸正時滑輪上相應(yīng)的齒的形狀。
曲軸滑輪5000、凸輪軸正時滑輪4100和正時皮帶5100可由一個罩體罩住。
為了開始燃燒循環(huán)以及起動發(fā)動機，裝配有一個起動器5200。起動器5200為預(yù)嚙合式，例如，一個螺線管被啟動，從而使起動器的一個齒輪沿著一個花鍵軸滑動，從而與起動輪上帶有齒的齒輪相接合(見下文)，接著起動器的馬達被啟動，從而使軸旋轉(zhuǎn)，以及使起動器齒輪旋轉(zhuǎn)，進而所述起動器齒輪又使起動輪5004旋轉(zhuǎn)。其他各種起動器眾所周知，例如慣性起動器。起動機構(gòu)的目的就是為了實現(xiàn)曲軸5050的旋轉(zhuǎn)。這導(dǎo)致了活塞、凸輪軸4050以及氣門的運動，從而使燃燒循環(huán)得以開始。
在該例子中，使用了Mitsuba SM14起動器。起動器包含有一個電動馬達和一個起動器齒輪，其中當(dāng)發(fā)動機起動時，所述起動器齒輪即可旋轉(zhuǎn)，如上所述。
起動器被設(shè)置成使起動器齒輪能夠與發(fā)動機的起動輪接合。起動輪的旋轉(zhuǎn)使曲軸5050旋轉(zhuǎn)，進而啟動發(fā)動機。起動器還包含一個機構(gòu)(在該實例中為一個螺線管)以使起動器齒輪和起動輪5004接合以及脫離。當(dāng)起動結(jié)束時，所述齒輪從起動輪5004上脫離，以減少起動輪和起動器本身的磨損。
為了開始發(fā)動機的燃燒循環(huán)，起動器齒輪首先移動至與滑輪5000處于接合狀態(tài)(通過螺線管的啟動)，從而齒狀齒輪與齒狀起動輪接合。接著將電流通到電動馬達，使馬達的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進而導(dǎo)致起動器齒輪、曲軸滑輪5000以及曲軸5050旋轉(zhuǎn)。一旦燃燒周期已經(jīng)開始，起動輪即與滑輪5000脫離，并且中斷供應(yīng)到電動馬達上的電流，使得發(fā)動機500在運轉(zhuǎn)時不再與起動器5200相關(guān)。
附圖2A進一步顯示了可通過一個張力輪5110來形成正時皮帶5100上的張力。張力輪5110安裝在凸輪滑輪4100和曲軸滑輪5000之間，并且能夠繞著偏心軸線5120旋轉(zhuǎn)。為了拉緊正時皮帶5100，使張力輪繞著軸線5120旋轉(zhuǎn)，直到正時皮帶5100的外表面碰觸到張力輪5110的圓周面；張力輪5110沿著同一方向的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)增加了皮帶所經(jīng)路徑的長度，因而可將張力施加到皮帶上。在一個優(yōu)選的例子中，當(dāng)正時皮帶在張力輪5110的圓周面上滑過時，所述張力輪5110適于使摩擦減到最小(例如通過拋光其表面)。
附圖3A到3F顯示了滑輪5000。在該例子中，曲軸滑輪5000(包含曲軸正時滑輪5002和起動輪5004)由單個工件加工而成。優(yōu)選地，所述滑輪由鋼材制成，例如CK45鋼材，當(dāng)然也可使用其他適宜的材料。因此，曲軸正時滑輪5002和起動輪5004是一體的，即所述兩者被制成一個單一部件。換言之，曲軸正時滑輪5002和起動輪5004是整體的，更加具體地說就被整體地制成一個單一部件。
滑輪5000包含一個在曲軸輪5002和起動輪5004的軸線5006上鉆出的中心鉆孔5014，以將滑輪5000安裝在曲軸5050的一個端部上。從附圖3C和3F中可看出鉆孔5014向內(nèi)形成錐度，即從曲軸正時滑輪5002到起動輪5004的方向上逐漸變小。其上將安裝上滑輪的曲軸5050的凸頭也向著其端部逐漸變細(xì)，從而通過將滑輪推入到曲軸上，滑輪即與曲軸的凸頭滑合。
鉆孔5014包含一個凹槽5012(見附圖3A)，安裝在曲軸上的半月形(伍化式/wood ruff)鍵或類似裝置接合到所述凹槽5012，以便于滑輪在曲軸上以正確的角度定位。在該實例中，以這樣的方式定位所述凹槽，使得其與曲軸輪5002的一個齒5008可共用一個公共軸線。預(yù)先確定凹槽5012和齒5008之間的角度關(guān)系，以確保能夠以一個相對于曲軸的預(yù)定旋轉(zhuǎn)接合，將曲軸滑輪5000放置在曲軸上，從而能夠正確地設(shè)定氣門的正時。
在曲軸正時滑輪5002的外輪緣上加工出多個齒5008；同時在起動輪5004的外輪緣上也加工出多個齒(圖中由單個齒5010標(biāo)示)。曲軸正時滑輪5002和起動輪5004之間具有一個凹道5022，這便于在曲軸輪5002上加工出齒5008。在曲軸正時滑輪齒和起動輪5004的輻板5024之間提供了一個間隙，使得在加工齒5008時，能夠有空間放入加工工具。根據(jù)起動器5002的起動器齒輪的齒，設(shè)計出起動輪5004的齒形。
為了減小曲軸滑輪5000的質(zhì)量，在起動輪的輻板5024上鉆出多個圓形孔口5020。應(yīng)可理解也可將輻板5024穿通成其他形狀，以減小曲軸滑輪的質(zhì)量。例如，可將輻板切割，使形成一個或多個輪輻，所述輪輻大體上沿著半徑方向，從滑輪的軸線5006上延伸。在輻板5024厚度減小的區(qū)域上鉆出孔口5020(見附圖3C和3D)。在其他例子中，可通過其他方式在輻板5024上形成孔口或其他特征，例如在使用模塑或燒結(jié)方法制造曲軸滑輪5000時。
曲軸滑輪5000經(jīng)過熱處理，以提高其機械性能，比如強度、硬度、耐用性和/或耐蝕性。在熱處理過程的一個例子中，在進行機械加工之后，經(jīng)過軟氮化處理，使曲軸滑輪5000在經(jīng)過一個硬化處理后HRC硬度值達到24至28。例如，在較高的溫度下，將機械加工過的滑輪浸泡在KCN/KCNO浴中一段適宜的時間。滑輪還可進一步地經(jīng)過一個淬火-拋光-淬火(QPQ)處理。Bodycote International公司所進行的處理方法是適合曲軸滑輪5000的軟氮化和QPQ處理的一個例子。
如果滑輪將要經(jīng)過熱處理過程，則曲軸滑輪5000(尤其是起動輪5004)最好對稱，以降低由于熱處理而引起的變形、彎曲或者惡化其機械性能的可能性。
處理方案的選定己考慮到曲軸正時滑輪5002所要求的機械性能。針對起動輪，盡管該處理方案可能不被認(rèn)為是最佳方案，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該處理方案仍然能使起動輪具有令人滿意的機械性能。的確，由于起動輪5004僅在起動發(fā)動機時使用，所以其機械性能相對于曲軸輪5002的機械性能而言顯得不太重要，因此，一個基于曲軸輪的要求的處理方案即已足夠。特別地，曲軸滑輪5000與預(yù)先嚙合式起動器馬達結(jié)合使用將具有優(yōu)點，原因在于當(dāng)與慣性起動器馬達相比時，齒5010上的沖擊載荷較小，其中在所述慣性起動器馬達中，當(dāng)馬達起動，并且與環(huán)形齒輪接合時，起動器齒輪的慣性使其沿著慣性起動器馬達軸的螺旋花鍵移動。
起動輪5004的齒5010和/或曲軸正時滑輪的齒5008的硬度可以進一步提高，例如通過感應(yīng)硬化法。在該例子中，首先將滑輪5000硬化成HRC硬度值為24至28。接著起動輪5004的齒5010被進一步硬化成HRC硬度值至少為54(在該實例中、通過感應(yīng)硬化法)。感應(yīng)硬化是一種熱處理方法，其能夠局部地硬化齒5010，而不會影響滑輪5000其他部分的硬度，比如齒5008或孔口5014。因此，可以提供這樣一種滑輪5000所述滑輪5000的起動輪的輪緣(尤其是齒)的硬度大于其曲軸正時滑輪的輪緣(尤其是齒)的硬度。
附圖1A和1C所示可看到凸輪軸正時滑輪4100包含兩個凸緣4101和4102，所述凸緣4101和4102隔開的距離稍微大于正時皮帶5100的寬度。這些凸緣確保正時皮帶在凸輪軸正時滑輪4100上得以正確地軸向定位。由于正時皮帶5100處于一定的張力作用下，因此凸緣4101和4102也確保了正時皮帶5100正確地被對準(zhǔn)定位在曲軸正時滑輪5002上。應(yīng)可注意到張力輪5110也包含有凸緣5111和5112，但是所述凸緣5111和5112隔開的距離大于正時皮帶的寬度，因而起不到使正時皮帶軸向?qū)?zhǔn)定位在滑輪上的作用。通過在凸輪軸正時滑輪4100上提供凸緣4101和4102，意味著不需要在曲軸正時滑輪5002上裝配此種起對位作用的凸緣，這進而意味著滑輪5000能夠被制成具有相對較小的軸向厚度，因而縮小了發(fā)動機的總寬度。
在另一個例子中，曲軸滑輪5000通過粉末燒結(jié)工藝制成一體。優(yōu)選地，將滑輪制成大體上不再需要對其進行大的機械加工。另外，還可不再需要對滑輪進行進一步的處理，因而滑輪的制造成本可以更低。
同時，也不再需要凹道5022，因而可減小滑輪的厚度。在這樣的設(shè)置方式中，曲軸正時滑輪5002的輪緣(尤其是齒5008)延伸至起動輪的輻板(比如輻板5024)上。
以上通過一個單缸、雙氣門和單凸輪軸的發(fā)動機，已對本發(fā)明的特征進行了描述。應(yīng)可理解，本發(fā)明同樣適用于其他發(fā)動機，例如多缸發(fā)動機、具有多于兩個氣門和多于一個凸輪軸的發(fā)動機。
應(yīng)可理解以上僅通過例子對本發(fā)明進行描述，而在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可進行細(xì)節(jié)方面的改進。
公開在說明書、以及權(quán)利要求書和附圖(如適用)中的每一個特征，均可單獨或以任何適宜的組合方式提供。
出現(xiàn)在權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記僅是出于說明目的，而不會對權(quán)利要求書的范圍起到限制作用。
權(quán)利要求
1.一種用在具有一個曲軸和一個凸輪軸的發(fā)動機中的滑輪，所述滑輪包含一個適于驅(qū)動所述凸輪軸的第一輪以及一個適于被起動器驅(qū)動的、以起動所述發(fā)動機的第二輪，其特征在于所述第一輪和第二輪是一體的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的滑輪，其特征在于所述滑輪適于被安裝在所述曲軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的滑輪，其特征在于所述第一輪和/或第二輪包含有多個齒。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求中所述的滑輪，其特征在于所述滑輪由硬化材料構(gòu)成。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求中所述的滑輪，其特征在于所述滑輪由經(jīng)過熱處理的材料構(gòu)成。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求中所述的滑輪，其中所述第二輪的輪緣的硬度大于所述第一輪的輪緣的硬度。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求中所述的滑輪，其特征在于通過燒結(jié)方法制成所述滑輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的滑輪，其中所述第一輪的輪緣延伸至所述第二輪的輻板上。
9.一種制造用于具有一個曲軸和一個凸輪軸的發(fā)動機中的滑輪的方法，所述滑輪包含一個適于驅(qū)動所述凸輪軸的第一輪以及一個適于被起動器驅(qū)動的、以起動所述發(fā)動機的第二輪，其特征在于所述方法包含整體地將所述第一輪和第二輪制成一個單一部件的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的滑輪制造方法，其中按照整體地將所述第一輪和第二輪制成一個單一部件的步驟之后，所述滑輪具有一個第一硬度，所述方法進一步包含以下步驟a)對滑輪進行硬化，使其具有一個大于所述第一硬度的第二硬度；b)接著對所述第二輪的輪緣進行硬化，使其具有一個大于所述第二硬度的第三硬度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的滑輪制造方法，其中所述步驟b通過感應(yīng)硬化工藝進行。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11之一所述的方法，其特征在于所述處理步驟旨在直接提高所述第一輪的機械性能，優(yōu)先于所述第二輪。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12之一所述的方法，其特征在于所述方法包含對所述滑輪進行淬火-拋光-淬火(QPQ)處理的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13之一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述方法包含通過粉末燒結(jié)工藝制造滑輪的步驟。
15.一種發(fā)動機，其包含一個根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的滑輪，其中所述發(fā)動機包含一個由一根正時皮帶所驅(qū)動的凸輪軸正時滑輪，其中所述正時皮帶又與所述第一輪處于驅(qū)動接合狀態(tài)，所述發(fā)動機進一步包含相對于所述第一輪將所述正時皮帶對準(zhǔn)定位的裝置，所述裝置不僅僅用在第一輪上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的發(fā)動機，其中所述裝置用于凸輪軸正時滑輪上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的發(fā)動機，其中所述裝置包含一個第一凸緣，其位于所述正時皮帶的第一側(cè)，還包含一個第二凸緣，其位于所述正時皮帶的第二側(cè)。
全文摘要
一種用在發(fā)動機中的滑輪，其中所述發(fā)動機具有一個曲軸和一個凸輪軸，所述滑輪包含一個適于驅(qū)動所述凸輪軸的第一輪以及一個適于被起動器驅(qū)動的、以起動所述發(fā)動機的第二輪，其特征在于所述第一輪和第二輪為一個整體。
文檔編號C21D1/18GK1721669SQ20051008543
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者穆罕默德·艾沙姆·伊斯寧, 阿卜杜拉·阿茲米爾·馬哈德澤爾 申請人:伯哈特國家石油公司