专利名称：具有轴承套筒的同心凸轮轴和去除碎屑的方法
技术领域：
0001本发明涉及发动机凸轮轴组件，更具体来i兌，涉及同心凸轮
轴組件。
背景技术：
0002本部分的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，可能不构 成现有技术。
0003发动机通常包括凸轮轴用以致动进气和排气阀。 一些凸轮轴 是同心凸轮轴，提供进气凸耳和排气凸耳之间的相对旋转。进气凸耳 可被固定于外轴以随着该轴旋转，而排气凸耳可被可旋转地支承在该 轴上。可替代地，排气凸耳可被固定于外轴以随着该轴旋转，而进气 凸耳可被可旋转地支承在该轴上。在无论哪种布置中，可旋转地支承 在轴上的凸耳可利用该轴的外表面作为轴承面。
发明内容
0004凸轮轴，可包括第一轴、安放并且固定于第一轴的轴承套筒 部件，以及安放于第一轴并可在第一和第二位置之间移动的第一凸耳 部件。处于第一位置时，第一凸耳部件可相对于轴承套筒部件轴向错 开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械 加工碎屑。处于第二位置时，第一凸耳部件可与轴承套筒部件轴向对 准并且可旋转(bearingly)地支承在轴承套筒部件上。
0005
一种发动机组件，可包括发动机结构、支承在发动机结构上 的凸轮轴以及连接于凸轮轴的凸轮相位器。凸轮轴可包括第一轴、安 放并且固定于第一轴的轴承套筒部件，以及安放在第一轴上并可在笫 一和第二位置之间移动的第一凸耳部件。处于第一位置时，第一凸耳 部件可相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件 的外表面以及从该外表面去除机械加工碎屑。处于第二位置时，第一 凸耳部件可与轴承套筒部件轴向对准并且可旋转(bearingly)地支承
在轴承套筒部件上。
0006
一种方法，可包括将第一凸耳部件固定于发动机凸轮轴的第 一轴，将轴承套筒部件固定于第一轴，将第二凸耳部件安放在第一轴 上，在安放之后将第三凸耳部件固定于第一轴。第二凸耳部件可被设 置在第一和第三凸耳部件之间。该方法还可包括，相对于轴承套筒部 件轴向移动第二凸耳部件以露出轴承套筒部件的外表面，以及在移动 之后对第二凸耳部件的外表面进行精加工。
0007从本文的描述中，进一步的应用领域将变得4艮明显。应当理 解，所做描述和具体实例仅仅是出于说明的目的，而不是旨在限制本 发明的范围。
0008本文所描述的附图仅是为了说明的目的，而不旨在以任何方 式限制本发明的范围。
0009图l是根据本发明的发动机组件的示意图；0010图2是图1中凸轮轴的透视分解0011图3是图1中凸轮轴的剖视图，示出了处于第一方位的凸耳部 件；以及
0012图4是图1中凸轮轴的剖视图，示出了处于第二方位的凸耳部 件。
具体实施例方式
0013以下的描述实质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应 用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的标记号表示相似或者相 应的部分和特征。
0014现在参照图l，该图示意性地示出了示例性发动机组件IO。发 动机组件10可包括发动机12，发动机12包含多个气缸14，气缸14具有 设置于其中的活塞16。发动机12还可包括每个气缸14的进气阀18、排 气阀20以及凸轮轴26和凸轮相位器28。虽然发动机组件10作为单顶置 凸轮发动机示出，但应当理解，本发明也可应用于多种其他发动机结 构。
0015参照图2-4，凸轮轴26可包括笫一和第二轴32、 34，第一组凸 耳部件36、 38、 40、 42,第二组凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52、轴承套筒54以及传动销56。在本例中，第一组凸耳部件36、 38、 40、 42可形成进气凸耳组，第二组凸耳部件44、 46、 48、 50可形成氺夂气凸 耳组。然而，应当理解，可提供替代布置，即第一组凸耳部件36、 38、 40、 42可形成排气凸耳组，第二组凸耳部件44、 46、 48、 50可形成进 气凸耳组。
0016第二轴34可被可旋转地设置在第一轴32中。第一轴32可包括 穿过其的槽58,第二轴34可包括孔眼60。销56可延伸通过槽58和孔眼 60并可与第二组凸耳部件44、 46、 48、 50接合以连接第一组凸耳部件 36、 38、 40、 42使之随着第二轴34旋转。第一轴32中的槽58可总体上 允许销56在其中的旋转行进。
0017第二组凸耳部件44、 46、 48、 50可被固定以随着第一轴32旋 转。第二组凸耳部件44、 46、 48、 50和第一轴32之间的接合可包括摩 擦配合式接合。第一组凸耳部件36、 38、 40、 42可彼此相似。第二组 凸耳部件44、 46、 48、 50也可以彼此相似。因此，将在这样的理解下 描述凸耳部件36，即对凸耳部件36的描述也同样适用于第一组凸耳部 件的其余凸耳部件38、 40、 42和将在这样的理解下描述凸耳部件44， 即对凸耳部件44的描述也同样适用于第二组凸耳部件的其余凸耳部件 46、 48、 50。凸耳部件36可包括限定了第一内径(Dl )的孔62，凸耳 部件44可包括限定了第二内径(D2)的孔64。第二直径(D2)可小于 第一直径(Dl )。
0018定位部件52可被固定于第一轴32的靠近凸轮相位器28的一端。 定位部件52可以相似于第二组凸耳部件44、 46、 48、 50的方式净皮固定 于第一轴32，例如通过摩擦配合式接合。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之间延伸的轴承部分 70。轴承部分70可,皮发动才几12以及第一和第二端部分66、 68可旋转地 支承。第一端部分66可^t连接于凸轮相位器28，第二端部分68可形成 止动，如将在下文讨论的。
0019轴承套筒54可,皮固定于第一轴32且可包括与第一轴32中的槽 58大致对准的槽72。轴承套筒54可包括限定了外径(D3)的外表面74， 外径(D3)大于第一内径(Dl)而小于第二内径(D2)。轴承套筒54 可包括第一和第二部分76、 78。凸耳部件36可净皮可旋转地设置在第一 部分76上。第二部分78可从第一部分76和凸耳部件44轴向延伸以形成凸轮轴26的轴承面。轴承套筒54和第二组凸耳部件44、 46、 48、 50的 相邻两个之间的轴向间距(Ll)，以及轴承套筒54和定位部件52之间 的轴向间距(L2)可以都大于第一组凸耳部件36、 38、 40、 42中的每 个的轴向长度(L3)。
0020参照图3和图4，现在将讨论凸轮轴26组件。第一組凸耳部件 36、 38、 40、 42，第二组凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52，以及 轴承套筒54可以以图3所示的布置方式安放在第一轴32上，即第一组凸 耳部件36、 38、 40、 42从轴承套筒54上移开以露出外表面74。第一组 凸耳部件36、 38、 40、 42以及第二组凸耳部件44、 46、 48、 50，在被放 置到第一轴32上之前，可完全精加工(即，不再需要机械加工)。接 下来，第二组凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52、以及轴承套筒 54可^t固定于第一轴32。第二组凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件 52，以及轴承套筒54可以多种方式被固定于第一轴32。例如，可从第 一轴32内部施加径向向外的力以提供第二組凸耳部件44、 46、 48、 50、 定位部件52，以及轴承套筒54与第一轴32之间的摩擦接合。径向向外 的力可通过包含喷丸处理(ballizing)在内的多种工艺来施加。
0021
一旦第二组凸耳部件44、 46、 48、 50、定位部件52、以及轴 承套筒54被固定到第一轴32上，可将轴承套筒54的外表面74机械加工 到所期望的终尺寸。机械加工可包括磨削外表面74到所期望的终尺寸。 在才几械加工过程中，可将第一组凸耳部件36、 38、 40、 42与轴承套筒 54隔离，以防止第一组凸耳部件36、 38、 40、 42的孔62暴露于才几械加 工操作所产生的碎屑。 一旦机械加工操作完成，可将碎屑从轴承套筒 54的外表面74清理掉。之后，第一组凸耳部件36、 38、 40、 42可净皮安 放于轴承套筒54上并固定于第二轴34以在轴承套筒54上旋转。
权利要求
1. 一种凸轮轴，包括第一轴；安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件；以及安放于第一轴并可在第一和第二位置之间移动的第一凸耳部件，处于第一位置时，第一凸耳部件相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工的碎屑，处于第二位置时，第一凸耳部件轴向对准轴承套筒部件并且可旋转地支承在轴承套筒部件上。
2. 权利要求l的凸轮轴，还包括固定于第一轴的第二凸耳部件， 处于笫一位置时，第一凸耳部件朝向第二凸耳部件移动。
3. 权利要求2的凸轮轴，其中第二凸耳部件包含内径，轴承套筒 部件包含比该内径大的外径。
4. 权利要求3的凸轮轴，其中第一凸耳部件的内径大于第二凸耳 部件的内径和轴承套筒部件的外径。
5. 权利要求2的凸轮轴，其中第二凸耳部件和轴承套筒部件之间 的距离至少等于第一凸耳部件的轴向长度，以允许当第一凸耳部件处 于第一位置时露出轴承套筒部件的整个外表面。
6. 权利要求l的凸轮轴，还包括第二轴，第一轴包含穿过其的孔， 并且第二轴设置在该孔中以相对于第一轴旋转，第一凸耳部件被固定 以随着第二轴旋转。
7. 权利要求6的凸轮轴，其中第一轴包含延伸穿过其的第一槽， 轴承套筒部件包含延伸穿过其并与第一槽对准的笫二槽，第一凸耳部 件通过第一和第二槽连接于第二轴。
8. 权利要求l的凸轮轴，其中轴承套筒的一部分从第一凸耳部件 轴向延伸以形成用于第一轴旋转的轴承面。
9. 一种发动机组件，包括 发动机结构；支承在发动机结构上的凸轮轴，凸轮轴包含 第一轴；安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件；以及 安放于第一轴并可在笫一和第二位置之间移动的第一凸耳部件，处于第一位置时，第一凸耳部件相对于轴承套筒部件轴向错开， 以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工 的碎屑，处于第二位置时，第一凸耳部件轴向对准轴承套筒部件并且可旋转地支承在轴承套筒部件上；以及连接于凸轮轴的凸轮相位器，当第一凸耳部件处于第二位置时， 其选择性地旋转轴承套筒部件上的第一凸耳部件。
10. 权利要求9的凸轮轴，还包括固定于第一轴的第二凸耳部件， 处于第一位置时，第一凸耳部件朝向第二凸耳部件移动。
11. 权利要求io的凸轮轴，其中第二凸耳部件包含内径，轴承套 筒部件包含比该内径大的外径。
12. 权利要求ll的凸轮轴，其中第一凸耳部件的内径大于第二凸耳部件的内径和轴承套筒部件的外径。
13. 权利要求10的凸轮轴，其中第二凸耳部件和轴承套筒部件之间的距离至少等于第一凸耳部件的轴向长度，以允许当第一凸耳部件 处于第一位置时露出轴承套筒部件的整个外表面。
14. 权利要求9的凸轮轴，还包括第二轴，第一轴包含穿过其的孔， 并且第二轴设置在该孔中以相对于第一轴旋转，笫一凸耳部件被固定 以随着第二轴旋转。
15. —种方法，包括将第一凸耳部件固定于发动机凸轮轴的第一轴；将轴承套筒部件固定于第一轴； 将第二凸耳部件安放在笫一轴上；在安放之后将第三凸耳部件固定于第一轴，笫二凸耳部件被设置 在第一和第三凸耳部件之间；相对于轴承套筒部件轴向移动第二凸耳部件以露出轴承套筒部件 的外表面；以及在移动之后对凸轮轴进行精加工。
16. 权利要求15的方法，其中进行精加工包含机械加工轴承套筒 部件的外表面。
17. 权利要求15的方法，还包括从轴承套筒部件去除精加工过程 所产生的碎屑。
18. 权利要求17的方法，还包括在去除碎屑之后将第二凸耳部件轴向移动在轴承套筒部件上。
19. 权利要求18的方法，还包括将第二轴安放在第一轴的孔中。
20. 权利要求19的方法，还包括在将第二凸耳部件轴向移动在轴 承套筒部件上后，将第二凸耳部件固定于第二轴。
全文摘要
具有轴承套筒的同心凸轮轴和去除碎屑的方法，其中凸轮轴可包括第一轴、安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件，以及安放于第一轴并可在第一和第二位置之间移动的第一凸耳部件。处于第一位置时，第一凸耳部件可相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工碎屑。处于第二位置时，第一凸耳部件可与轴承套筒部件轴向对准并且可旋转地支承在轴承套筒部件上。
文档编号B24B19/12GK101532403SQ20091012627
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月11日 优先权日2008年3月12日
发明者G·E·克莱弗, R·G·凯伍德 申请人:通用汽车环球科技运作公司