如凸轮托架20的相关的方法。在凸轮托架20的这个实施例中，凸轮盖52中的每个与凸轮托架20整体地形成，并且由此从第二侧24向上突出，以便凸轮盖52相对的轴承表面54与凸轮托架20的下半圆形轴承表面26是整体表面，一起限定可操作地接合凸轮轴18的圆形轴承。根据这样的实施例，在汽缸盖12上安装凸轮托架20之前，凸轮托架20可以与凸轮轴18和多个凸轮凸角16装配以限定的气门套组件，气门套组件可以降低在发动机构造阶段的复杂性且减少该阶段的装配步骤。这样做，凸轮凸角16与凸轮托架20的上侧24上的一系列腔92对准以定位六个凸轮凸角16，一个直接邻近竖直壁90的相对侧，沿纵向凸轮壳体82在一排腔92中。凸轮凸角16每个比如用支撑框架竖直地定位在腔92内，因此，每个凸轮凸角16的配合面110—一其通过在其中形成的凸角孔的内部表面限定一一每个与凸轮轴承的中心对准。当凸角孔与凸轮轴承对准且凸轮凸角16被径向定位用于合适的气门正时时，凸轮轴18继续地插入穿过凸轮轴承以与凸轮凸角16的每个连接。凸角孔的配合表面110可以用各种技术一一包括热膨胀、焊接、和通常由本领域的普通技术人员理解的其它可想到的技术一一附接到凸轮轴18。在所示实施例中的凸轮凸角16的直径大于凸轮轴承的直径，以便在本实施例中插入凸轮轴18穿过凸轮轴承之前，凸轮凸角16不能附接到凸轮轴18。
[0038]进一步参照图12中所示的附加的实施例，一旦将凸轮轴18插入到在端部上暴露且所有的凸轮凸角16附接到那的位置，凸轮罩就可以被固定在凸轮托架上以限定可以因此安装到汽缸盖12的气门套组件。这样做，凸轮托架20的外围边缘32可以围绕发动机气门14被附接到汽缸盖12，其上带有垫圈34，垫圈34可以设置在凸轮托架20和汽缸盖12之间以提供流体密封。在将凸轮托架20附接到汽缸盖12之前或之后，燃料栗可以附接到燃料栗基座72。在本实施例中，燃料栗基座72与凸轮托架20的碳纤维复合材料也是整体地形成，以形成具有凸轮托架20和凸轮盖52的单件。
[0039]本领域普通技术人员可以理解，所描述的本发明的构造和其他部件不限制于任何特定材料。本文所公开的本发明的其他示例性实施例可以由多种材料制成，除非本发明另有说明。
[0040]为了本发明的目的，术语“连接”(以它所有的形式，现在时、现在进行时、过去时等)通常是指两个部件(电的或机械的)彼此直接或间接的连接。这种连接本质上可以是固定的或本质上是可移动的。这种连接可以用两个部件(电的或机械的)和任何额外的中间元件彼此或者与两个部件整合形成为单一主体来实现。除非另有说明，这种连接本质上可以是永久的或本质上可以是可拆卸的或可释放的。
[0041]同样重要的是要注意，如示例性实施例中所示的本发明元件的构造和设置仅仅是说明性的。尽管本发明中仅详细地描述了本创新的几个实施例，但是，阅读本公开内容的本领域技术人员将很容易理解，在实质上不脱离所叙述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装设置、材料的使用、颜色、方向等的变化)。例如，所示为整体形成的元件可以由多个部件构成或所示为多个部件的元件可以整体形成，界面的操作可以翻转或以其它方式改变，结构和/或元件或连接器或系统的其它元件的长度或宽度可以改变，元件之间提供的调整位置的性质或数目可以改变。应当注意的是，系统的元件和/或总成可以由任意的各种不同的材料一一其提供足够的强度或耐久性一一以任意的各种不同的颜色、纹理、以及它们的组合构成。因此，所有这样的修改意图被包括在本创新的范围内。在不脱离本创新的精神的情况下，其它的替换、修改、改变和省略可以在所需的和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置中做出。
[0042]应当理解的是，任何所述过程和所述过程中的步骤可以与所公开的其他过程或步骤相结合以形成本发明范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程是为了说明性的目的，并不被解释为限制。
[0043]还应当理解的是，在不脱离本发明的构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，且进一步应当理解的是，这样的构思旨在通过下面的权利要求覆盖，除非这些权利要求通过它们的语言另有明确声明。
【主权项】
1.一种凸轮托架总成，包含: 凸轮轴，所述凸轮轴具有凸角； 凸轮托架，所述凸轮托架完全由碳纤维复合材料制成且具有用于接合汽缸盖的下侧、包括支撑所述凸轮轴的半圆形轴承表面的上侧、和一系列线性孔，所述孔在所述上侧和下侧之间延伸并与所述凸轮轴对准，用于所述凸角与所述汽缸盖上的气门相连接。2.根据权利要求1所述的凸轮托架总成，其中所述碳纤维复合材料配置为在所述汽缸盖和所述凸轮轴之间提供隔绝。3.根据权利要求1所述的凸轮托架总成，其中所述碳纤维复合材料包括配置用于注射成型所述凸轮托架的聚合物树脂和短纤维。4.根据权利要求1所述的凸轮托架总成，进一步包含: 多个凸轮盖，所述多个凸轮盖与所述凸轮托架的所述上侧连接，每个在所述凸轮轴的相对侧上且具有用于直接接合所述凸轮轴的上半圆形轴承表面。5.根据权利要求4所述的凸轮托架总成，其中所述多个凸轮盖与所述凸轮托架单独地形成且所述多个凸轮盖中的每个通过接合在所述凸轮轴的相对侧上的所述凸轮托架的紧固件紧固到所述凸轮托架的所述上侧。6.根据权利要求4所述的凸轮托架总成，其中所述多个凸轮盖的所述上半圆形轴承表面连同所述凸轮托架的所述上侧上的所述半圆形轴承表面限定围绕所述凸轮轴的轴承。7.根据权利要求1所述的凸轮托架总成，其中所述凸轮托架的所述下侧包括定位元件和定位孔中的至少一个，用于接合在所述汽缸盖上的对应的定位元件和对应的定位孔中的另一个，从而将所述凸轮轴与所述气门对准。8.根据权利要求1所述的凸轮托架总成，进一步包含: 燃料栗基座，所述燃料栗基座与所述凸轮托架的所述上侧连接，用于支撑燃料栗。9.一种凸轮托架，包含: 碳纤维复合材料的单件，所述单件包含: 用于接合汽缸盖的第一侧； 具有用于支撑凸轮轴的轴承表面的相对的第二侧；以及 一系列孔，所述一系列孔在所述第一侧和所述第二侧之间延伸并与所述轴承表面线性对准，用于使所述凸轮轴与所述汽缸盖上的气门相连接。10.根据权利要求9所述的凸轮托架，其中所述碳纤维复合材料配置为在所述汽缸盖和所述凸轮轴之间提供隔绝。11.根据权利要求9所述的凸轮托架，其中所述碳纤维复合材料包括配置为具有足够的刚性以支撑所述凸轮轴上的力的聚合物树脂和短纤维。12.根据权利要求9所述的凸轮托架，进一步包含: 多个凸轮盖，每个所述凸轮盖从所述第二侧突出以围绕所述凸轮轴且限定可操作地接合所述凸轮轴的相对的轴承表面。13.根据权利要求12所述的凸轮托架，其中所述多个凸轮盖通过接合所述凸轮轴的相对侧上的所述凸轮托架的紧固件紧固到所述凸轮托架的所述第二侧。14.根据权利要求9所述的凸轮托架，其中所述凸轮托架的所述第一侧包括用于接合所述汽缸盖上的对应的定位孔的向下突出的定位元件。15.根据权利要求9所述的凸轮托架，其中所述碳纤维复合材料的单件包括在其中整体地形成且延伸到所述轴承表面的周界的供油通道，所述供油通道用于提供对所述凸轮轴的润滑。16.根据权利要求15所述的凸轮托架，其中所述燃料栗基座与所述凸轮轴单独地形成且通过螺纹紧固件紧固到所述凸轮托架的所述上侧。17.—种凸轮托架总成，包含: 汽缸盖，所述汽缸盖具有气门； 凸轮轴，所述凸轮轴具有凸角；以及 凸轮托架，所述凸轮托架具有与围绕所述气门接合的所述汽缸盖相连接的第一侧、具有支撑所述凸轮轴的轴承表面的第二侧、和在所述第一侧和所述第二侧之间延伸用于所述凸角与所述气门相连接的一系列孔，所述凸轮托架由使所述凸轮轴与所述汽缸盖隔绝的碳纤维复合材料制成。18.根据权利要求17所述的凸轮托架总成，其中所述碳纤维复合材料包括配置用于注射成型所述凸轮托架的聚合物树脂和短纤维，且其中所述汽缸盖包括铝合金。19.根据权利要求17所述的凸轮托架总成，进一步包含: 多个凸轮盖，所述多个凸轮盖与所述凸轮托架的所述第二侧连接，每个具有用于直接接合所述凸轮轴的半圆形轴承表面。20.根据权利要求17所述的凸轮托架总成，进一步包含: 垫圈，所述垫圈围绕附接到所述第一侧的外围边缘且配置为将所述凸轮托架可密封地接合到所述汽缸盖。
【专利摘要】一种凸轮托架总成包括具有气门的汽缸盖和具有凸角的凸轮轴。凸轮托架具有与围绕气门接合的汽缸盖连接的第一侧和具有支撑凸轮轴的轴承表面的第二侧。一系列孔在第一侧和第二侧之间延伸，用于凸角与气门相连接。凸轮托架由使凸轮轴与汽缸盖隔绝且对相关的发动机的上部提供实质重量减轻的碳纤维复合材料制成。
【IPC分类】F01L1/053
【公开号】CN105715321
【申请号】CN201510864527
【发明人】克里斯·唐纳德·威克斯, 马克·迈克尔·马丁
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月1日
【公告号】US20160177868