专利名称：制造带凸轮承载器孔的凸轮承载器的方法以及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造凸轮承载器的方法，且更具体地涉及在凸轮承载器中机加工凸轮孔。还提供一种用于执行该方法的设备。
背景技术：
凸轮承载器有时用在发动机上，例如在封装凸轮塔(cam tower)之间的阀系构造因凸轮塔之间的有限空间而有难度的情况下。例如，连续可变阀促动系统需要凸轮承载器组件，该凸轮承载器组件承装进气凸轮轴并促动辊子指状从动件以输出连续可变阀升程。为了确保凸轮轴相对于汽缸盖正确定位，在凸轮承载器在汽缸盖子组件生产线中安装到汽缸盖的同时在凸轮承载器中机加工出凸轮孔。也在凸轮承载器在汽缸盖子组件生产线中安装到汽缸盖的同时，阀促动系统被组装到凸轮承载器且阀促动器游隙被调整。子组件步骤 由此使得汽缸盖子组件生产线的组装过程的物流变得复杂。
发明内容
提供一种制造凸轮承载器的方法，允许在凸轮承载器与其所要连接到的汽缸盖分开(即不连接)的情况下机加工凸轮承载器孔。具有经机加工的孔的凸轮承载器可随后被连接到汽缸盖库存中的任何汽缸盖，其中所述凸轮承载器是针对该汽缸盖库存设计的。凸轮承载器子组件和阀系游隙调整可与汽缸盖的生产分开地完成。提供一种制造凸轮承载器的方法。凸轮承载器安装到具有第一组特征部和第一组基准的汽缸盖。第一组特征部相对于第一组基准在空间上布置。该方法包括在固定结构的第二组特征部处将凸轮承载器固定到固定结构。固定结构与汽缸盖分开，且第二组特征部的特征部以与第一组特征部相对于彼此在空间上布置基本上相同的方式相对于彼此在空间上布置。然后在相对于第二组特征部和相对于凸轮承载器的邻接固定结构的表面确定的位置处，在凸轮承载器中机加工凸轮孔。因为第二组特征部的特征部以与第一组特征部的特征部基本上相同的方式在空间上布置，所以即使在固定结构上且与汽缸盖分开时被机加工，也可以让凸轮孔相对于第一组基准定位。可选地，该方法可以包括在凸轮孔被机加工之后将阀系组装到凸轮承载器作为凸轮承载器组件，并随后将凸轮承载器组件固定到汽缸盖。阀系也可以在将凸轮承载器组件固定到汽缸盖之前被校准。用于制造凸轮承载器的设备包括如上所述的固定结构。在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
图I是发动机子组件的部分截面示意图，该子组件具有安装到汽缸盖的凸轮承载器，且汽缸盖安装到发动机缸体；
图2是图I的发动机的示意性平面图；图3是图I的汽缸盖和凸轮承载器的部分截面示意图；图4是凸轮承载器的部分截面示意性透视图，阀系和凸轮轴组装到凸轮承载器；图5是图I的凸轮承载器的示意平面图；图6是凸轮承载器的沿图5的6-6线截取的示意截面图，凸轮承载器组装到固定结构；图7是图6的固定结构的示意平面图；图8是图I的凸轮承载器的制造方法的流程图；和 图9是图I的发动机的示意性部分侧视图，显示了第一和第二组基准。
具体实施例方式参见附图，其中相同的附图标记在多幅图中代表相同的部件，图I显示了作为发动机一部分的组件10。组件10包括凸轮承载器12，该凸轮承载器包括上部部分14和下部部分16。凸轮承载器12被固定到汽缸盖18。汽缸盖18被固定到发动机缸体20。用于凸轮轴23 (如图4所示)的孔22被机加工在凸轮承载器12中。提供了图8的制造方法100，其允许孔22在凸轮承载器12固定到汽缸盖18之前被机加工，同时甚至在发动机缸体20和汽缸盖18是从与发动机缸体20同一类型的发动机缸体的库存中以及与汽缸盖18同一类型的汽缸盖的库存中随机选择时，也能确保凸轮孔22相对于发动机缸体20和汽缸盖18正确地定位。为了以正常发挥功能的方式将凸轮承载器12、汽缸盖18和发动机缸体20装配在一起，针对部件的各种定位特征部建立基准。例如，汽缸盖18具有相对于第一组基准定位的第一组特征部，所述第一组基准建立了汽缸盖18关于发动机缸体20的位置。第一组特征部是第一组开口，销孔24、26，如图5和9最佳示出的，在该销孔24、26处凸轮承载器12被固定到汽缸盖18。销孔24、26包含中空销子，该中空销子允许在凸轮承载器12定位在汽缸盖18上时让紧固件32穿过。中空销子类似于如图3所示的中空销子33。在汽缸盖18中还存在许多额外的开口 30 (如图3所示的一个)，在该开口 30处凸轮承载器12通过紧固件32被固定到汽缸盖18，所述紧固件延伸穿过开口 30中的中空销子33。紧固件32延伸穿过凸轮承载器12中的紧固件开口 31，该紧固件开口被称为第三组开口。紧固件开口 31包含连接凸轮承载器12的部分14、16的中空销子33。紧固件32延伸穿过中空销子。紧固件开口 31在凸轮承载器12中如销孔24、26那样相对于彼此间隔开，且开口 30在汽缸盖18中相对于彼此间隔开。销孔24、26沿两个方向彼此间隔开，如在图2的平面图中沿垂直方向和水平方向的相对间距可以看到的。在图I和3中，示出了其中一个紧固件开口 30，且分开的开口 31仅部分地延伸穿过凸轮承载器12且具有从下方固定的不同紧固件34。销孔24、26在图I或3中不可见，但是销孔24的中线36和销孔26的中线38在图3中相对于凸轮承载器22和汽缸盖18被示出。销孔24、26和中线36、38还在图2、3和9中以虚线示出。汽缸盖18通过在销孔37、39处定位的销而被安装到发动机缸体20，所述销孔在图I和2中以虚线借助中线40、42示出。销孔37、39在图2中仅沿一个方向相对于彼此间隔开，如通过中线40、42的对准所示的。在图I中，销孔37、39不位于所截取的横截面处，但是应理解销孔的中线40、42是对准的。销孔37、39和中线40、42在图9中也以暗线示出。图I还显示了在安装表面44处将汽缸盖18安装到发动机缸体20。销孔37、39和安装表面44建立第一组基准，销孔24、26根据该第一组基准在空间上进行布置，凸轮承载器12在所述销孔24、26处安装。销孔24、26的中心轴线36、38(凸轮承载器12在所述销孔处相对于汽缸盖18定位)的公差是来自销孔37、39的中线40、42和来自安装表面44的预定公差。凸轮承载器12还具有安装表面46，该安装表面在凸轮承载器12安装到汽缸盖18时邻接汽缸盖18的第一安装表面67。为了保持凸轮承载器12中的孔22的实际位置需求，通过钻孔机将孔22的中心轴线50相对于销孔37、39和安装表面44定位。然而，为了制造效率，期望的是在凸轮承载器12没有安装到汽缸盖18且凸轮承载器12不必须关联到相同的汽缸盖库存的任何特定汽缸盖18的情况下机加工孔22。通过特定汽缸盖18追踪特定凸轮承载器12不是必要的。为了保持孔22相对于汽缸盖18的第一组基准的实际位置且还可在凸轮承载器12没有安装到或关联于特定汽缸盖18的情况下机加工孔22，凸轮孔22相对于凸轮承载器12的基于第一组基准定位的特征部24、26、44而被机加工。这是通过提供固定结构60实现的，所述固定结构60具有与第一组特征部24、26基本上相同地相对于 彼此间隔开的第二组特征部62、64。第二组特征部是紧固件开口 62、64，在所述紧固件开口62、64处凸轮承载器22可被安装到固定结构18。在固定结构18中还存在其他紧固件开口69。其他紧固件开口 69对准汽缸盖18的其他紧固件开口 30。固定结构60还具有第二安装表面66，该第二安装表面与汽缸盖18的安装表面67基本上相同，凸轮承载器安装表面46在该安装表面67处邻接汽缸盖18。第二安装表面66可以具有相对于安装表面68的预定尺寸公差，在所述安装表面68处固定结构60安装到计算机数控(CNC)机床。在机加工孔22之后，阀系70可以组装到凸轮承载器12，如图4所示。凸轮承载器12的下部部分16从图4去除以更好地显示阀系70。阀系70可以随后通过针对阀系70的辊子指状从动件74来测试和调整游隙调整器72的液压游隙而被校准。凸轮承载器组件(即具有阀系70、游隙调整器72和辊子指状从动件74的凸轮承载器12)可以随后从固定结构60释放且被固定到汽缸盖库存中的任何一个汽缸盖18。不需要让特定的一个汽缸盖18匹配凸轮承载器12。在凸轮承载器组件被引入且被固定到汽缸盖18时汽缸盖18可以在组装线上。汽缸盖18可以随后被固定到相同的发动机缸体库存中的任何发动机缸体20。因为孔22相对于固定结构60的第二组特征部定位，所述第二组特征部又相对于彼此刚好如汽缸盖18的第一组特征部相对于彼此定位那样地定位，所以凸轮承载器12现在可以被装配到相同汽缸盖库存中的任何汽缸盖18。因而，参考图1-7和9所示和所述的凸轮承载器12、汽缸盖18和发动机缸体20，图8显示了制造发动机10的方法100的流程图。方法100包括图块102，提供汽缸盖18的库存。每一个汽缸盖18相似之处在于其每一个包括第一组特征部，相对于第一组基准(销孔37、39和安装表面44)定位的销孔24、26，汽缸盖18在销孔37、39处安装到发动机缸体20，汽缸盖18在安装表面44处安装到发动机缸体20。方法100还包括图块104，提供具有第二组特征部和第二安装表面66的固定结构60，第二组特征部是紧固件开口 62、64，凸轮承载器12的表面46将安装在该第二安装表面66处。与第一组特征部24、26相对于彼此在空间上布置基本上相同地使第二组特征部62、64相对于彼此在空间上布置。该方法进一步包括图块106，提供具有第三组紧固件开口 31的凸轮承载器12，所述第三组紧固件开口相对于彼此与第一组特征部(销孔24、26和开口 30)以及固定结构60中的第二组特征部(紧固件开口 62、64)的相对间距基本上相同地间隔。汽缸盖18具有用于凸轮承载器12的安装表面67。固定结构60的第二安装表面66与用于凸轮承载器12的汽缸盖18的安装表面67基本上相同。方法100包括图块108，在第二安装表面66处通过让紧固件32延伸穿过固定结构60中的第二紧固件开口 62、64和额外的开口 69并穿过凸轮承载器12中的第三组紧固件开口 31，将凸轮承载器12固定到固定结构60，其中凸轮承载器12的安装表面46在第二安装表面66处邻接固定结构60。—旦凸轮承载器12固定到固定结构60，则该方法100包括图块110，在凸轮承载器固定到固定结构且与所有汽缸盖分开时，机加工出穿过凸轮承载器的凸轮孔22。如上所述，凸轮孔22相对于第二组特征部(紧固件开口 62、64)以及表面66位于在凸轮承载器12中。凸轮孔22由此相对于基本上相同的第一组特征部(销孔24、26)和第一安装表面67而被机加工。·
在图块112中，凸轮承载器12可随后从固定结构60释放。如图4所示，阀系70可随后在图块114中被组装到凸轮承载器12，在图块116中，阀系70可被校准。在图块118中，通过让相同或不同的紧固件32分别延伸穿过第一组和第三组紧固件开口 31、30，可随后将具有组装至凸轮承载器12的经校准的阀系70的凸轮承载器12固定到库存中的任何一个汽缸盖18，其中凸轮承载器12的安装表面46邻接所选择的汽缸盖18的安装表面67。该方法100可以包括图块120，提供发动机缸体库存，该库存的发动机缸体每一个基本上都与发动机缸体20相同。在图块122，汽缸盖18 (具有与之连接的凸轮承载器12)可随后在第一组基准(销孔37、39)处被定位在发动机缸体20上,其中汽缸盖18的第一安装表面44邻接发动机缸体20。在图块124中，汽缸盖18可随后被栓接到发动机缸体20。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
权利要求
1.一种制造发动机的方法，该发动机包括具有第一组特征部和第一组基准的汽缸盖；其中，第一组特征部相对于第一组基准在空间上布置；该方法包括 在固定结构的第二组特征部处将凸轮承载器固定到固定结构；其中，固定结构与汽缸盖分开，且与第一组特征部相对于彼此在空间上布置基本上相同地，将第二组特征部相对于彼此在空间上布置；和 在相对于第二组特征部和相对于凸轮承载器的邻接固定结构的表面确定的位置处，在凸轮承载器中机加工凸轮孔，凸轮孔由此在凸轮承载器与汽缸盖分开的情况下相对于第一组基准定位。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括 在所述机加工之后，将阀系组装到凸轮承载器；和 在所述组装之后将凸轮承载器固定到汽缸盖。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括 在所述将阀系组装到凸轮承载器之后和在所述将凸轮承载器固定到汽缸盖之前，校准闽系。
4.如权利要求2所述的方法，其中，第一组基准包括销孔，汽缸盖在该销孔处定位在发动机缸体上；并且其中，第二组特征部包括额外的销孔，凸轮承载器在该额外的销孔处定位在汽缸盖上。
5.如权利要求2所述的方法，进一步包括 提供汽缸盖的库存，每一个汽缸盖具有第一组特征部和第一组基准，其中，具有与之组装的凸轮承载器的汽缸盖从汽缸盖库存中选择； 提供发动机缸体的库存，每一个发动机缸体具有第一组基准； 将具有与之组装的凸轮承载器的汽缸盖定位在任何一个发动机缸体的第一组基准处；和 将汽缸盖固定到所述任何一个发动机缸体。
6.如权利要求2所述的方法，其中，汽缸盖在凸轮承载器与之固定时处于组装线上。
7.—种制造发动机的方法，包括 将凸轮承载器固定到固定结构； 在凸轮承载器固定到固定结构且与汽缸盖分开时，在凸轮承载器中机加工凸轮孔；其中，汽缸盖具有相对于第一组基准建立的第一组特征部；其中，第一组基准包括第一安装表面，汽缸盖在该第一安装表面处安装到发动机缸体；其中，第一组特征部为第一开Π ； 其中，固定结构具有第二组特征部和第二安装表面；其中，第二组特征部为第二开口，该第二开口相对于彼此在空间上的布置与第一组特征部相对于彼此在空间上的布置基本上相同； 其中，凸轮承载器具有第三组开口，该第三组开口与第一和第二组特征部的相对间距基本上相同地那样相对于彼此间隔开；其中，通过让紧固件延伸穿过第二和第三组开口而将凸轮承载器固定在固定结构的第二安装表面，在第二安装表面处，凸轮承载器的安装表面邻接固定结构； 其中，缸盖具有用于凸轮承载器的安装表面；其中，固定结构的第二安装表面与用于凸轮承载器的汽缸盖的安装表面基本上相同； 其中，凸轮孔相对于第二组特征部位于凸轮承载器中，由此相对于基本上相同的第一组特征部和第一安装表面机加工凸轮孔； 从固定结构释放凸轮承载器；和 通过让相同或不同的紧固件延伸穿过第一和第三组开口而将凸轮承载器固定到汽缸盖，凸轮承载器的安装表面在汽缸盖的用于凸轮承载器的安装表面处邻接汽缸盖。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括 在所述机加工之后和所述将凸轮承载器固定到汽缸盖之前将阀系组装到凸轮承载器。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括 在所述将阀系组装到凸轮承载器之后和在所述将凸轮承载器固定到汽缸盖之前校准闽系。
10.如权利要求7所述的方法，其中，第一组基准包括销孔，汽缸盖在该销孔处定位在发动机缸体上；并且其中，第二组特征部包括额外的销孔，凸轮承载器在该额外的销孔处定位在汽缸盖上。
全文摘要
本发明涉及制造带凸轮承载器孔的凸轮承载器的方法以及设备。制造发动机的方法包括提供汽缸盖库存，每一个汽缸盖具有第一组特征部和第一组基准。第一组特征部相对于第一组基准在空间上布置。提供与所有汽缸盖分开的固定结构。固定结构具有第二组特征部，与第一组特征部相对于彼此在空间上布置基本上相同地，将该第二组特征部相对于彼此在空间上布置。凸轮承载器在第二组特征部处固定到固定结构。在相对于第二组特征部和相对于凸轮承载器的邻接固定结构的表面确定的位置处，在凸轮承载器中机加工凸轮孔。
文档编号B23Q3/00GK102886689SQ20121025387
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者D.K.奥伍苏 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司