專利名稱：具有軸承套筒的同心凸輪軸和去除碎屑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸組件，更具體來i兌，涉及同心凸輪
軸組件。
背景技術(shù)：
0002本部分的陳述僅僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，可能不構(gòu) 成現(xiàn)有技術(shù)。
0003發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括凸輪軸用以致動(dòng)進(jìn)氣和排氣閥。 一些凸輪軸 是同心凸輪軸，提供進(jìn)氣凸耳和排氣凸耳之間的相對旋轉(zhuǎn)。進(jìn)氣凸耳 可被固定于外軸以隨著該軸旋轉(zhuǎn)，而排氣凸耳可被可旋轉(zhuǎn)地支承在該 軸上?？商娲兀艢馔苟杀还潭ㄓ谕廨S以隨著該軸旋轉(zhuǎn)，而進(jìn)氣 凸耳可被可旋轉(zhuǎn)地支承在該軸上。在無論哪種布置中，可旋轉(zhuǎn)地支承 在軸上的凸耳可利用該軸的外表面作為軸承面。
發(fā)明內(nèi)容
0004凸輪軸，可包括第一軸、安放并且固定于第一軸的軸承套筒 部件，以及安放于第一軸并可在第一和第二位置之間移動(dòng)的第一凸耳 部件。處于第一位置時(shí)，第一凸耳部件可相對于軸承套筒部件軸向錯(cuò) 開，以允許機(jī)械加工軸承套筒部件的外表面以及從該外表面去除機(jī)械 加工碎屑。處于第二位置時(shí)，第一凸耳部件可與軸承套筒部件軸向?qū)?準(zhǔn)并且可旋轉(zhuǎn)(bearingly)地支承在軸承套筒部件上。
0005
一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，可包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、支承在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上 的凸輪軸以及連接于凸輪軸的凸輪相位器。凸輪軸可包括第一軸、安 放并且固定于第一軸的軸承套筒部件，以及安放在第一軸上并可在笫 一和第二位置之間移動(dòng)的第一凸耳部件。處于第一位置時(shí)，第一凸耳 部件可相對于軸承套筒部件軸向錯(cuò)開，以允許機(jī)械加工軸承套筒部件 的外表面以及從該外表面去除機(jī)械加工碎屑。處于第二位置時(shí)，第一 凸耳部件可與軸承套筒部件軸向?qū)?zhǔn)并且可旋轉(zhuǎn)(bearingly)地支承
在軸承套筒部件上。
0006
一種方法，可包括將第一凸耳部件固定于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的第 一軸，將軸承套筒部件固定于第一軸，將第二凸耳部件安放在第一軸 上，在安放之后將第三凸耳部件固定于第一軸。第二凸耳部件可被設(shè) 置在第一和第三凸耳部件之間。該方法還可包括，相對于軸承套筒部 件軸向移動(dòng)第二凸耳部件以露出軸承套筒部件的外表面，以及在移動(dòng) 之后對第二凸耳部件的外表面進(jìn)行精加工。
0007從本文的描述中，進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊?艮明顯。應(yīng)當(dāng)理 解，所做描述和具體實(shí)例僅僅是出于說明的目的，而不是旨在限制本 發(fā)明的范圍。
0008本文所描述的附圖僅是為了說明的目的，而不旨在以任何方 式限制本發(fā)明的范圍。
0009圖l是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的示意圖；0010圖2是圖1中凸輪軸的透視分解0011圖3是圖1中凸輪軸的剖視圖，示出了處于第一方位的凸耳部 件；以及
0012圖4是圖1中凸輪軸的剖視圖，示出了處于第二方位的凸耳部 件。
具體實(shí)施例方式
0013以下的描述實(shí)質(zhì)上僅是示例性的，并不旨在限制本發(fā)明、應(yīng) 用或使用。應(yīng)當(dāng)理解，在所有附圖中，相應(yīng)的標(biāo)記號(hào)表示相似或者相 應(yīng)的部分和特征。
0014現(xiàn)在參照圖l，該圖示意性地示出了示例性發(fā)動(dòng)機(jī)組件IO。發(fā) 動(dòng)機(jī)組件10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)12，發(fā)動(dòng)機(jī)12包含多個(gè)氣缸14，氣缸14具有 設(shè)置于其中的活塞16。發(fā)動(dòng)機(jī)12還可包括每個(gè)氣缸14的進(jìn)氣閥18、排 氣閥20以及凸輪軸26和凸輪相位器28。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)組件10作為單頂置 凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)示出，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也可應(yīng)用于多種其他發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié) 構(gòu)。
0015參照圖2-4，凸輪軸26可包括笫一和第二軸32、 34，第一組凸 耳部件36、 38、 40、 42,第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52、軸承套筒54以及傳動(dòng)銷56。在本例中，第一組凸耳部件36、 38、 40、 42可形成進(jìn)氣凸耳組，第二組凸耳部件44、 46、 48、 50可形成氺夂氣凸 耳組。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可提供替代布置，即第一組凸耳部件36、 38、 40、 42可形成排氣凸耳組，第二組凸耳部件44、 46、 48、 50可形成進(jìn) 氣凸耳組。
0016第二軸34可被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一軸32中。第一軸32可包括 穿過其的槽58,第二軸34可包括孔眼60。銷56可延伸通過槽58和孔眼 60并可與第二組凸耳部件44、 46、 48、 50接合以連接第一組凸耳部件 36、 38、 40、 42使之隨著第二軸34旋轉(zhuǎn)。第一軸32中的槽58可總體上 允許銷56在其中的旋轉(zhuǎn)行進(jìn)。
0017第二組凸耳部件44、 46、 48、 50可被固定以隨著第一軸32旋 轉(zhuǎn)。第二組凸耳部件44、 46、 48、 50和第一軸32之間的接合可包括摩 擦配合式接合。第一組凸耳部件36、 38、 40、 42可彼此相似。第二組 凸耳部件44、 46、 48、 50也可以彼此相似。因此，將在這樣的理解下 描述凸耳部件36，即對凸耳部件36的描述也同樣適用于第一組凸耳部 件的其余凸耳部件38、 40、 42和將在這樣的理解下描述凸耳部件44， 即對凸耳部件44的描述也同樣適用于第二組凸耳部件的其余凸耳部件 46、 48、 50。凸耳部件36可包括限定了第一內(nèi)徑(Dl )的孔62，凸耳 部件44可包括限定了第二內(nèi)徑(D2)的孔64。第二直徑(D2)可小于 第一直徑(Dl )。
0018定位部件52可被固定于第一軸32的靠近凸輪相位器28的一端。 定位部件52可以相似于第二組凸耳部件44、 46、 48、 50的方式凈皮固定 于第一軸32，例如通過摩擦配合式接合。定位部件52可包括第一和第 二端部分66、 68以及在第一和第二端部分66、 68之間延伸的軸承部分 70。軸承部分70可,皮發(fā)動(dòng)才幾12以及第一和第二端部分66、 68可旋轉(zhuǎn)地 支承。第一端部分66可^t連接于凸輪相位器28，第二端部分68可形成 止動(dòng)，如將在下文討論的。
0019軸承套筒54可,皮固定于第一軸32且可包括與第一軸32中的槽 58大致對準(zhǔn)的槽72。軸承套筒54可包括限定了外徑(D3)的外表面74， 外徑(D3)大于第一內(nèi)徑(Dl)而小于第二內(nèi)徑(D2)。軸承套筒54 可包括第一和第二部分76、 78。凸耳部件36可凈皮可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一 部分76上。第二部分78可從第一部分76和凸耳部件44軸向延伸以形成凸輪軸26的軸承面。軸承套筒54和第二組凸耳部件44、 46、 48、 50的 相鄰兩個(gè)之間的軸向間距(Ll)，以及軸承套筒54和定位部件52之間 的軸向間距(L2)可以都大于第一組凸耳部件36、 38、 40、 42中的每 個(gè)的軸向長度(L3)。
0020參照圖3和圖4，現(xiàn)在將討論凸輪軸26組件。第一組凸耳部件 36、 38、 40、 42，第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52，以及 軸承套筒54可以以圖3所示的布置方式安放在第一軸32上，即第一組凸 耳部件36、 38、 40、 42從軸承套筒54上移開以露出外表面74。第一組 凸耳部件36、 38、 40、 42以及第二組凸耳部件44、 46、 48、 50，在被放 置到第一軸32上之前，可完全精加工(即，不再需要機(jī)械加工)。接 下來，第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52、以及軸承套筒 54可^t固定于第一軸32。第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件 52，以及軸承套筒54可以多種方式被固定于第一軸32。例如，可從第 一軸32內(nèi)部施加徑向向外的力以提供第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、 定位部件52，以及軸承套筒54與第一軸32之間的摩擦接合。徑向向外 的力可通過包含噴丸處理(ballizing)在內(nèi)的多種工藝來施加。
0021
一旦第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52、以及軸 承套筒54被固定到第一軸32上，可將軸承套筒54的外表面74機(jī)械加工 到所期望的終尺寸。機(jī)械加工可包括磨削外表面74到所期望的終尺寸。 在才幾械加工過程中，可將第一組凸耳部件36、 38、 40、 42與軸承套筒 54隔離，以防止第一組凸耳部件36、 38、 40、 42的孔62暴露于才幾械加 工操作所產(chǎn)生的碎屑。 一旦機(jī)械加工操作完成，可將碎屑從軸承套筒 54的外表面74清理掉。之后，第一組凸耳部件36、 38、 40、 42可凈皮安 放于軸承套筒54上并固定于第二軸34以在軸承套筒54上旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種凸輪軸，包括第一軸；安放并且固定于第一軸的軸承套筒部件；以及安放于第一軸并可在第一和第二位置之間移動(dòng)的第一凸耳部件，處于第一位置時(shí)，第一凸耳部件相對于軸承套筒部件軸向錯(cuò)開，以允許機(jī)械加工軸承套筒部件的外表面以及從該外表面去除機(jī)械加工的碎屑，處于第二位置時(shí)，第一凸耳部件軸向?qū)?zhǔn)軸承套筒部件并且可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承套筒部件上。
2. 權(quán)利要求l的凸輪軸，還包括固定于第一軸的第二凸耳部件， 處于笫一位置時(shí)，第一凸耳部件朝向第二凸耳部件移動(dòng)。
3. 權(quán)利要求2的凸輪軸，其中第二凸耳部件包含內(nèi)徑，軸承套筒 部件包含比該內(nèi)徑大的外徑。
4. 權(quán)利要求3的凸輪軸，其中第一凸耳部件的內(nèi)徑大于第二凸耳 部件的內(nèi)徑和軸承套筒部件的外徑。
5. 權(quán)利要求2的凸輪軸，其中第二凸耳部件和軸承套筒部件之間 的距離至少等于第一凸耳部件的軸向長度，以允許當(dāng)?shù)谝煌苟考?于第一位置時(shí)露出軸承套筒部件的整個(gè)外表面。
6. 權(quán)利要求l的凸輪軸，還包括第二軸，第一軸包含穿過其的孔， 并且第二軸設(shè)置在該孔中以相對于第一軸旋轉(zhuǎn)，第一凸耳部件被固定 以隨著第二軸旋轉(zhuǎn)。
7. 權(quán)利要求6的凸輪軸，其中第一軸包含延伸穿過其的第一槽， 軸承套筒部件包含延伸穿過其并與第一槽對準(zhǔn)的笫二槽，第一凸耳部 件通過第一和第二槽連接于第二軸。
8. 權(quán)利要求l的凸輪軸，其中軸承套筒的一部分從第一凸耳部件 軸向延伸以形成用于第一軸旋轉(zhuǎn)的軸承面。
9. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)；支承在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的凸輪軸，凸輪軸包含 第一軸；安放并且固定于第一軸的軸承套筒部件；以及 安放于第一軸并可在笫一和第二位置之間移動(dòng)的第一凸耳部件，處于第一位置時(shí)，第一凸耳部件相對于軸承套筒部件軸向錯(cuò)開， 以允許機(jī)械加工軸承套筒部件的外表面以及從該外表面去除機(jī)械加工 的碎屑，處于第二位置時(shí)，第一凸耳部件軸向?qū)?zhǔn)軸承套筒部件并且可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承套筒部件上；以及連接于凸輪軸的凸輪相位器，當(dāng)?shù)谝煌苟考幱诘诙恢脮r(shí)， 其選擇性地旋轉(zhuǎn)軸承套筒部件上的第一凸耳部件。
10. 權(quán)利要求9的凸輪軸，還包括固定于第一軸的第二凸耳部件， 處于第一位置時(shí)，第一凸耳部件朝向第二凸耳部件移動(dòng)。
11. 權(quán)利要求io的凸輪軸，其中第二凸耳部件包含內(nèi)徑，軸承套 筒部件包含比該內(nèi)徑大的外徑。
12. 權(quán)利要求ll的凸輪軸，其中第一凸耳部件的內(nèi)徑大于第二凸耳部件的內(nèi)徑和軸承套筒部件的外徑。
13. 權(quán)利要求10的凸輪軸，其中第二凸耳部件和軸承套筒部件之間的距離至少等于第一凸耳部件的軸向長度，以允許當(dāng)?shù)谝煌苟考?處于第一位置時(shí)露出軸承套筒部件的整個(gè)外表面。
14. 權(quán)利要求9的凸輪軸，還包括第二軸，第一軸包含穿過其的孔， 并且第二軸設(shè)置在該孔中以相對于第一軸旋轉(zhuǎn)，笫一凸耳部件被固定 以隨著第二軸旋轉(zhuǎn)。
15. —種方法，包括將第一凸耳部件固定于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的第一軸；將軸承套筒部件固定于第一軸； 將第二凸耳部件安放在笫一軸上；在安放之后將第三凸耳部件固定于第一軸，笫二凸耳部件被設(shè)置 在第一和第三凸耳部件之間；相對于軸承套筒部件軸向移動(dòng)第二凸耳部件以露出軸承套筒部件 的外表面；以及在移動(dòng)之后對凸輪軸進(jìn)行精加工。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中進(jìn)行精加工包含機(jī)械加工軸承套筒 部件的外表面。
17. 權(quán)利要求15的方法，還包括從軸承套筒部件去除精加工過程 所產(chǎn)生的碎屑。
18. 權(quán)利要求17的方法，還包括在去除碎屑之后將第二凸耳部件軸向移動(dòng)在軸承套筒部件上。
19. 權(quán)利要求18的方法，還包括將第二軸安放在第一軸的孔中。
20. 權(quán)利要求19的方法，還包括在將第二凸耳部件軸向移動(dòng)在軸 承套筒部件上后，將第二凸耳部件固定于第二軸。
全文摘要
具有軸承套筒的同心凸輪軸和去除碎屑的方法，其中凸輪軸可包括第一軸、安放并且固定于第一軸的軸承套筒部件，以及安放于第一軸并可在第一和第二位置之間移動(dòng)的第一凸耳部件。處于第一位置時(shí)，第一凸耳部件可相對于軸承套筒部件軸向錯(cuò)開，以允許機(jī)械加工軸承套筒部件的外表面以及從該外表面去除機(jī)械加工碎屑。處于第二位置時(shí)，第一凸耳部件可與軸承套筒部件軸向?qū)?zhǔn)并且可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承套筒部件上。
文檔編號(hào)B24B19/12GK101532403SQ20091012627
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者G·E·克萊弗, R·G·凱伍德 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司