用于同心凸轮轴的正时轮总成的制作方法

本发明提供了涉及提供用于同心凸轮轴系统的正时反馈信号。

背景技术：

允许改变相对于曲轴的一组或多组凸轮凸角(cam lobes)的正时的任何移相系统需要位置反馈信号，从而在发动机运转的同时允许发动机管理系统(EMS)知道所述凸轮凸角的瞬间的正时。这种反馈一般通过使用霍尔效应传感器和与凸轮凸角同步旋转的有齿的正时轮实现，从而提供脉冲列，该脉冲列可以与来自曲轴角度传感器的相似脉冲列结合从而确定瞬间的凸轮凸角的角度。

在传统的一件式或实心凸轮轴系统中，使凸轮轴移相器相对于所述曲轴同步地旋转所有凸轮凸角，存在两个用于安装所述有齿的正时轮的方案，即：

1.如US 7,305,949所描述的，所述正时轮可以装配于所述凸轮轴移相器，以使得在定子被曲轴驱动的同时，所述正时轮随移相器的转子旋转。

2.所述正时轮可以装配至所述凸轮轴，或者装配在一端，或者装配在两个凸轮凸角之间。

在同心的凸轮轴系统的情况下，重要的是能够测量连接于凸轮轴的内驱动轴的凸轮凸角的相位。这还可以通过安装于所述凸轮轴移相器的正时部件来实现，如GB 2479291所示。可替代地，正时轮可以被装配于所述凸轮轴。然而在后一种情况下，要求正时轮被连接于内驱动轴以随内驱动轴旋转，被连接于外管以随外管旋转的正时轮是不能为连接于所述驱动轴的凸轮凸角提供正时信息的。

已知存在用于将正时轮连接至同心凸轮轴的内驱动轴的许多不同选择，即：

·将所述正时轮固定在所述轴的与移相器相对的一端。

·将滑动正时轮装配于所述凸轮轴管的外侧并经由驱动销将其连接于内驱动轴。

·将正时轮部件加到被连接于内驱动轴且随其转动的所述凸轮凸角中的一个上。

大多数情况下，将正时轮部件加到被连接至所述内驱动轴的所述凸轮凸角中的一个上是在同心凸轮轴上设置正时轮的最好方法，因为它提供了以下的优点，即：

·不需要额外的固定螺栓或连接销，

·具有更大的定位灵活性，从而使得在气缸盖中有合适的方便的传感器位置，

·在所述凸轮轴上不需要额外的带有其相关摩擦力的滑动组件，以及，

·所述凸轮凸角角度和正时轮角度之间的容差被最小化。

然而，也存在一些缺点，即：

·一个凸轮凸角是独有的并具有更复杂的设计。

·将正时轮部件机械加工到凸轮凸角组件上是昂贵的，并且，

·可适用于凸轮凸角的有成本效益的制造加工(例如坯件的烧结或锻造)不能容易地适用于被组合的凸轮凸角和正时轮的组件。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种凸轮轴总成，其包括内轴、围绕所述内轴并相对于该内轴可旋转的外管和安装于所述外管上的两组凸轮凸角，第一组凸轮凸角在外管紧固并随所述外管旋转，而第二组凸轮凸角可旋转地安装在所述外管的外表面上并被连接于所述内轴以随其旋转，以及正时轮，该正时轮被连接于所述内轴以随其旋转从而向传感器提供位置信息，其中，所述正时轮形成为单独的零件，其被组装到第二组中的所述凸轮凸角中的一个上。

组装了所述正时轮的所述凸轮凸角可以与所述第二组中的至少一个其它凸轮凸角是完全相同的。

在一些实施方式中，所述正时轮可以是冲压板金属组件，而在另一些实施方式中，所述正时轮可以是烧结组件。

所述正时轮可以通过焊接加工接合到所述凸轮凸角上，例如电阻焊接、摩擦焊接或激光焊接。

可替换地，所述正时轮可以被压入配合到所述凸轮凸角的圆筒形部件。

在一些实施方式中，正时轮可以被同心放置在所述凸轮凸角上，并且其角位置由连接销限定，该连接销连接所述凸轮凸角以使所述凸轮凸角随所述内驱动轴旋转。

可替换地，所述正时轮可以被组装到所述凸轮凸角，然后变形从而将其保持在相对于所述凸轮凸角的正确位置。

已知的是，冲压板金属和烧结是生产正时轮的非常精确且成本有效的方法。通过将冲压或烧结正时轮接合到机械加工凸轮凸角，本发明提供了一种被组合的凸轮凸角和正时轮。在这种方式中，在所述同心凸轮轴总成上的所有的滑动凸轮凸角可以完全相同，直到所述正时轮被组装到所述凸轮凸角中的一个上的时候。

附图说明

现在本发明将进一步通过举例的方式参考下列附图进行说明，其中：

图1和2分别是本发明第一实施方式的凸轮轴总成的部分的截面图和立体图；

图3是本发明第二实施方式的凸轮轴总成的部分的类似于图1的视图；

图4是图4所示的实施方式的正时轮的立体图；

图5和图6是本发明第三实施方式的凸轮轴总成的部分的类似于图1和2的视图；

图7和图8是本发明第四实施方式的凸轮轴总成的部分的类似于图1和2的视图。

具体实施方式

第一实施方式

“同心凸轮轴”是一种总成，该总成包括内轴、围绕内轴并相对于内轴可旋转的外管，和安装于所述外管上的两组凸轮凸角。第一组凸轮凸角在外管紧固并随所述外管旋转，而第二组，这里称之为滑动凸轮凸角，可旋转地安装在所述管的外表面上并被连接于所述内轴以随其旋转。

在图1和2中，示出了滑动凸轮凸角10之一可旋转地支承在同心凸轮轴的外管12上并被销16连接于所述同心凸轮轴的内轴14以随其旋转，所述销16穿过形成于外管12中的切向拉长的槽(未示出)。与所述凸轮凸角分体、形成为冲压板金属组件的正时轮18具有许多小部件20用于允许凸焊到所述凸轮凸角的端部上。

第二实施方式

在图3和4中所示的第二实施方式类似于第一实施方式并且相同的部分已经被指定为相同的附图标记。与第一实施方式的本质区别在于所述正时轮28被烧结并且形成有小突出物30从而允许其被凸焊在所述凸轮凸角10上适当的地方。

第三实施方式

图5和6所示的第三实施方式，具有卡合在所述凸轮凸角10的所述圆柱形套管(cylindrical collar)10a上的正时轮38，并且优选通过设置穿过凸轮凸角套管10a和正时轮38的连接销16来保证正时轮38正确的角位置。也可以只依靠过盈配合(interference fit)来维持所述正时轮的角度，并提供连接销可以装配通过的隙孔。

第四实施方式

如图7和8所示的第四实施方式类似于第三实施方式在于，具有卡合在凸轮凸角10的圆柱形套管10a上的正时轮48。然而，代替使用所述连接销16将所述正时轮48固定在适当位置，而是使用铆合(staking)操作，在图7和8中在50处示出。在该铆合操作中,为了锁定所述正时轮48的位置,在所述正时轮48已经装配至所述套管10a以后,该正时轮48变形从而与在所述凸轮凸角中的一个或多个槽或孔部件卡合。或者所述正时轮48可以具有隙孔从而使所述凸轮凸角连接销16穿过，或者在所述连接销16已经被装配通过所述凸轮凸角10和所述内轴14后，所述正时轮48可以铆合至所述凸轮凸角10。