同心凸輪軸和裝配方法
2023-05-22 03:31:21
專利名稱：同心凸輪軸和裝配方法
技術領域：
本發明涉及發動機凸輪軸組件。
背景技術：
本部分提供了與本發明相關的背景信息，該背景信息不一定是現有技術。發動機通常包括致動進氣門和排氣門的凸輪軸。一些凸輪軸是同心凸輪軸，該同 心凸輪軸提供例如進氣凸角和排氣凸角之間的相對轉動。進氣凸角可被固定至外軸以與該 軸一起轉動，而排氣凸角可被可轉動地支撐在該軸上。可選擇地，排氣凸角可被固定至外軸 以與該軸一起轉動，而進氣凸角可被可轉動地支撐在該軸上。無論哪種布置，可轉動地支撐 在外軸上的凸角可以用緊固件轉動地固定至內軸。
發明內容
本部分提供了本發明的一般總結，並不包括本發明的全部範圍或所有的特徵。凸輪軸裝配方法可以包括在凸輪軸組件的第一軸上定位該組件的第一凸角構 件。可在第一凸角構件的第一徑向孔和第一軸的第二徑向孔內插入鎖銷。該鎖銷可以具有 環形壁，該環形壁限定了銷孔，該銷孔從鎖銷的第一端延伸到鎖銷的第二端。可以迫使變形 件進入銷孔，以使環形壁在徑向向外方向上移位並與第一徑向孔摩擦接合。所述迫可以包 括變形件在鎖銷的第一端處進入銷孔進入並在鎖銷的第二端處從銷孔離開。在變形件被迫使穿過銷孔後，鎖銷可以是中空的。凸輪軸組件可以包括具有第一徑向孔的第一軸，定位在第一軸上且包括與第一徑 向孔對齊的第二徑向孔的第一凸角構件，和鎖銷。鎖銷可以被定位在第一徑向孔和第二徑 向孔內。鎖銷可以包括環形體，該環形體限定大體中空的縱向孔，該縱向孔從鎖銷的第一縱 向端延伸到鎖銷的第二縱向端。第一縱向端和第二縱向端可以與第一凸角構件摩擦接合。本發明提供一種方法，包括在凸輪軸組件的第一軸上定位該凸輪軸組件的第一凸角構件；將鎖銷插入所述第一凸角構件中的第一徑向孔和所述第一軸的第二徑向孔內，所 述鎖銷具有環形壁，所述環形壁限定銷孔，該銷孔從所述鎖銷的第一端延伸至所述鎖銷的 第二端；禾口迫使變形件進入所述銷孔，並使所述環形壁在徑向向外的方向上移位並與所述第 一徑向孔摩擦接合，所述迫使包括所述變形件在所述鎖銷的第一端處進入所述銷孔和在所 述鎖銷的第二端處從銷孔離開。根據上述方法，進一步包括在所述迫使以後，使所述鎖銷的所述第一端在所述第一徑向孔外沿徑向向外方向 變形。根據上述方法，其中所述變形件包括基本上為球形的構件。
根據上述方法，其中在所述迫使以後，所述鎖銷是中空的。根據上述方法，其中所述凸輪軸組件包括第二軸，所述第一軸限定軸向孔並且所 述第二軸位於所述軸向孔內，所述凸角構件可轉動地布置在所述第一軸的外部徑向表面 上，並且通過所述鎖銷與所述第二軸之間的接合固定以與所述第二軸一起轉動。根據上述方法，其中所述第二軸包括第三徑向孔，所述迫使使所述環形壁在徑向 向外的方向上移位，並與所述第三徑向孔摩擦接合。根據上述方法，其中在迫使以後，所述第二徑向孔的軸向寬度大於位於所述第二 徑向孔內的所述鎖銷的外徑。根據上述方法，其中在迫使以前，所述銷孔的內徑小於所述變形件的外徑。根據上述方法，其中所述鎖銷包括大致的圓筒形主體。根據上述方法，其中所述銷孔具有大致圓形的截面。本發明提供一種方法，包括在凸輪軸組件的第一軸上定位該凸輪軸組件的第一凸角構件；將鎖銷插入所述第一凸角構件中的第一徑向孔和所述第一軸的第二徑向孔內，所 述鎖銷具有環形壁，所述環形壁限定銷孔，該銷孔從所述鎖銷的第一端延伸至所述鎖銷的 第二端；禾口迫使變形件進入所述銷孔，並使所述環形壁在徑向向外的方向上移位並與所述第 一徑向孔摩擦接合，在所述迫使以後，所述鎖銷是中空的。根據上述方法，其中所述凸輪軸組件包括第二軸，所述第一軸限定軸向孔，所述第 二軸位於所述軸向孔內，所述凸角構件可轉動地布置在所述第一軸的外部徑向表面上，並 且通過所述鎖銷與所述第二軸之間的接合被固定以與所述第二軸一起轉動。根據上述方法，其中在所述迫使以後，所述第二徑向孔的軸向寬度大於位於所述 第二徑向孔內的所述鎖銷的外徑。本發明提供一種凸輪軸組件，包括第一軸，其包括第一徑向孔；第一凸角構件，其位於所述第一軸上並包括與所述第一徑向孔對齊的第二徑向 孔；和鎖銷，其位於所述第一徑向孔和第二徑向孔內，所述鎖銷包括環形體，所述環形體 限定基本上中空的縱向孔，該縱向孔從所述鎖銷的第一縱向端延伸至所述鎖銷的第二縱向 端，所述第一縱向端和第二縱向端與所述第一凸角構件摩擦接合。根據上述凸輪軸組件，其中所述鎖銷的第一縱向端相對於所述第一縱向端處的所 述第二徑向孔徑向向外地延伸。根據上述凸輪軸組件，其中所述鎖銷的外徑小於所述第一徑向孔的內徑。根據上述凸輪軸組件，其中所述鎖銷基本上是圓筒形的。根據上述凸輪軸組件，其中所述鎖銷的所述縱向孔具有大致圓形的截面。根據上述凸輪軸組件，還包括第二軸，所述第一軸包括軸向孔，所述第二軸位於所 述軸向孔內並包括第三徑向孔，所述第三徑向孔與所述第一和第二徑向孔對齊並接收位於 其中的鎖銷，所述第一凸角構件可轉動地布置在所述第一軸上，並且通過與所述鎖銷接合 而固定以與所述第二軸一起轉動。
根據上述凸輪軸組件，其中所述第三徑向孔的直徑基本上等於所述第二徑向孔的直徑。本發明進一步的應用範圍將從本文提供的詳細描述變得顯而易見。本發明內容部 分的描述和具體例子僅旨在舉例說明目的，並且不旨在限制本發明的範圍。
本文描述的附圖僅是為了說明目的，並不意在以任何方式限定本發明的範圍。圖1是根據本發明的發動機組件的示意圖；圖2是圖1的凸輪軸和凸輪軸相位器的立體圖；圖3是圖1的凸輪軸的立體分解圖；圖4是根據本發明的凸輪軸和工具組件的第一示意圖；並且圖5是根據本發明的凸輪軸和工具組件的第二示意圖。在
的若干附圖中，相應的參考數字指示相應的部件。
具體實施例方式現在參考附圖更具體地描述本發明的實施例。以下描述本質上僅僅是示範性的， 並不意在限定本發明、應用或使用。現在參考附圖1，示意地圖示了示範性的發動機組件10。發動機組件10可以包括 發動機12，發動機12包括多個氣缸14，氣缸14中布置有活塞16。發動機12還可以包括進 氣門18，排氣門20，和各個氣缸14的進氣門升程機構22和排氣門升程機構24，以及凸輪軸 26和凸輪軸相位器28。進氣門升程機構22可以包括推桿30和搖臂32。排氣門升程機構24也可以包括 推桿30和搖臂32。推桿30可以與凸輪軸26接合，以致動搖臂32並選擇地打開進氣門18 和排氣門20。雖然以發動機組件10為例說明了推桿發動機，應當理解本發明並不限於推桿 發動機，而且也可以應用到各種其它的發動機構型，如頂置凸輪軸式發動機。參照附圖2-5，凸輪軸26可以包括第一軸34和第二軸36，第一組凸角構件38、 40、42、44、46，第二組凸角構件48、50、52、54，和緊固件56。在本實施例中，第一組凸角構件 38、40、42、44、46可以形成進氣凸角組，而第二組凸角構件48、50、52、54可以形成排氣凸角 組。然而，應當理解的是，也可以提供替代布置，其中第一組凸角構件38、40、42、44、46可以 形成排氣凸角組，而第二組凸角構件48、50、52、54可以形成進氣凸角組。而且，第一組凸角 構件38、40、42、44、46和第二組凸角構件48、50、52、54中的每一組都不僅限定於進氣門或 排氣門。例如，第一和第二組凸角構件38、40、42、44、46、48、50、52、54可以每一個都包括進 氣凸角和/或排氣凸角。第一軸34可被固定以和第一相位器構件58 —起轉動，並且第二 軸36可以被固定以和第二相位器構件60 —起轉動。第一相位器構件58和第二相位器構 件60可以相對於彼此轉動，並且也可以相對於相位器28的轉動地被驅動的構件62轉動。第一軸34可以包括環形壁64，該環形壁限定內孔66。第二軸36可以被可轉動地 布置在第一軸34的內孔66中。第一軸34可以包括穿過該第一軸的槽68 (見圖4和5)， 並且第二軸36可以包括孔70，該孔接收位於其中的緊固件56並連接第二組凸角構件48、 50,52,54以與第二軸36 —起轉動。槽68可以形成為穿過第一軸34的徑向孔，並且孔70
5可以形成為穿過第二軸36的徑向孔。第一軸34中的槽68可以基本上允許緊固件56在該 槽中轉動運動。第一組凸角構件38、40、42、44、46可以被固定以與第一軸34 —起轉動。第一組凸 角構件38、40、42、44、46與第一軸34之間的接合可以包括摩擦配合接合。第二組凸角構件 48、50、52、54可以被布置在第一組凸角構件38、40、42、44、46的相鄰的凸角構件之間。第二 組凸角構件48、50、52、54可以被可轉動地布置在第一軸34上並通過緊固件56固定以與第 二軸36 —起轉動。如圖4和5中所見，緊固件56可以每一個都包括鎖銷72。鎖銷72可以包括環形 壁74，該環形壁限定縱向孔76，該縱向孔從鎖銷72的第一端78延伸到鎖銷72的第二端 80。作為非限定性實施例，鎖銷72可以是圓筒件的形式，該圓筒件具有大體上為圓形的外 表面82。縱向孔76也可以具有大體上為圓形的截面。可以迫使變形件84穿過鎖銷72的 縱向孔76，以將鎖銷72連接至第二組凸角構件48、50、52、54。可以使用工具86迫使變形件84穿過鎖銷72的縱向孔76。在圖4和5所示的非 限定性實施例中，變形件84可以大體上是球形的，具有直徑Dd。第一軸34中的槽68可以 具有軸向寬度Dsi，並且孔70可以具有直徑DS2。軸向寬度Dsi可以大於直徑DS2。第二組凸 角構件48、50、52、54可以每一個都包括徑向孔88，該徑向孔具有直徑Dc。直徑Dc可以小於 軸向寬度Dsi並且約等於直徑Ds2。參照附圖4，鎖銷72的縱向孔76可以具有初始內徑Dli和初始外徑DQi。初始內徑 Dli可以小於變形件84的直徑Dd，並且初始外徑Dtli可以小於凸角構件48中的徑向孔88的 直徑D。。隨著變形件被迫使沿軸向方向A穿過縱向孔76，變形件84可以在徑向向外的方 向上壓迫鎖銷72的環形壁74。更具體地，變形件84的直徑Dd與鎖銷72的初始內徑Dli之間的關係可以在鎖銷 沿縱向孔76軸向地前進時，提供環形壁74的徑向向外的位移。在變形件84移動穿過縱向 孔76以後，鎖銷72可以具有最終內徑Dlf和最終外徑Dtlf，如圖5中所見。最終內徑Dlf可以約等於變形件84的直徑Dd，並且最終外徑Dtlf可以約等於凸角構 件48的孔88的直徑D。。因此鎖銷72可以與凸角構件48摩擦接合併保持在凸角構件48 的孔88內。此外，鎖銷72的最終外徑Dtlf可以約等於第二軸36中孔70的直徑Ds2，將鎖銷 72也固定到第二軸36。在迫使變形件84穿過鎖銷72的縱向孔76後，鎖銷72可以相對於凸角構件48固 定。鎖銷72在被固定到凸角構件48以後可以保持中空。此外，鎖銷72的第一端78和第 二端80可以在徑向向外的方向上彎曲或變形，以進一步相對於凸角構件48固定鎖銷72。 更具體地，第一端78和第二端80可以從凸角構件48的孔88徑向向外移動並進入沉孔90、 92。應當理解，出於簡化目的，在圖4和5中示出了緊固件56和凸角構件48的結合， 而上述描述同樣適用於第二組凸角構件50、52、54的其餘部分。
權利要求
一種方法，包括在凸輪軸組件的第一軸上定位該凸輪軸組件的第一凸角構件；將鎖銷插入所述第一凸角構件中的第一徑向孔和所述第一軸的第二徑向孔內，所述鎖銷具有環形壁，所述環形壁限定銷孔，該銷孔從所述鎖銷的第一端延伸至所述鎖銷的第二端；和迫使變形件進入所述銷孔，並使所述環形壁在徑向向外的方向上移位並與所述第一徑向孔摩擦接合，所述迫使包括所述變形件在所述鎖銷的第一端處進入所述銷孔和在所述鎖銷的第二端處從銷孔離開。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括在所述迫使以後，使所述鎖銷的所述第一端在所述第一徑向孔外沿徑向向外方向變形。
3.如權利要求1所述的方法，其中 所述變形件包括基本上為球形的構件。
4.如權利要求1所述的方法，其中在所述迫使以後，所述鎖銷是中空的。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述凸輪軸組件包括第二軸，所述第一軸限定軸向 孔並且所述第二軸位於所述軸向孔內，所述凸角構件可轉動地布置在所述第一軸的外部徑 向表面上，並且通過所述鎖銷與所述第二軸之間的接合固定以與所述第二軸一起轉動。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述第二軸包括第三徑向孔，所述迫使使所述環形 壁在徑向向外的方向上移位，並與所述第三徑向孔摩擦接合。
7.如權利要求6所述的方法，其中在迫使以後，所述第二徑向孔的軸向寬度大於位於 所述第二徑向孔內的所述鎖銷的外徑。
8.如權利要求1所述的方法，其中在迫使以前，所述銷孔的內徑小於所述變形件的外徑。
9.如權利要求1所述的方法，其中所述鎖銷包括大致的圓筒形主體。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述銷孔具有大致圓形的截面。
全文摘要
本發明公開一種同心凸輪軸組件及裝配方法。具體公開了一種凸輪軸裝配方法，其可包括在凸輪軸組件的第一軸上定位該凸輪軸組件的第一凸角構件。在所述第一凸角構件中的第一徑向孔和所述第一軸的第二徑向孔內插入鎖銷，所述鎖銷可以具有環形壁，所述環形壁限定銷孔，該銷孔從所述鎖銷的第一端延伸至所述鎖銷的第二端。可以迫使變形件進入所述銷孔，使所述環形壁在徑向向外的方向上移位並與所述第一徑向孔摩擦接合。所述迫使可以包括所述變形件在所述鎖銷的第一端處進入所述銷孔和在所述鎖銷的第二端處從銷孔離開。
文檔編號F01L1/047GK101915134SQ20101011473
公開日2010年12月15日 申請日期2010年2月20日 優先權日2009年2月20日
發明者G·E·克萊弗, R·G·凱伍德, R·亨裡克 申請人:通用汽車環球科技運作公司