专利名称：用于内燃发动机的凸轮轴系统的制作方法
技术领域：
用于内燃发动机的凸轮轴系统
技术领域：
本实用新型涉及合并在内燃发动机内用于运转汽缸提升阀的凸轮轴系统，其中该 凸轮轴具有受控的正时或相位，且润滑机油执行不仅运转凸轮轴移相器(Phaser)而且为 凸轮轴的一部分提供润滑的双重功能。
背景技术：
内燃发动机内移动部件的润滑既必需又昂贵。当然，必须供应润滑以防止移动部 件过度磨损，而且提供用于协助热传递的机构。润滑的成本很高因为必须提供泵和转移网 络，其中泵要具有足够的容量或流量以用于多种移动部件和发动机工况。在移动部件为例 如凸轮轴的情况下，该润滑需求延伸至凸轮轴止推面的润滑。通常，凸轮轴润滑需要规定在 凸轮轴的止推面邻接的结构的相反侧提供钻孔通道。然而，这要求对于很大的泄漏路径选 用一定大小的机油泵；这意味着泵必须具有更大的流量且泵将吸收更多的动力。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题包括提供一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，其 能够向凸轮轴止推面供应润滑而无需提供额外的机油泵流量且无需在顶置凸轮发动机的 汽缸盖内提供专门的钻孔通道或挖空的通道。根据本实用新型的一方面，提供一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，包括汽缸 盖；安装在多个包含在汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴；至少一个合并入凸轮轴的止推 环；成型在汽缸盖中用于容纳止推环的润滑剂存储器及推力反应器组合(combination lubricantreservoir and thrust reactor)；用于运转凸轮轴移相器的控制阀，该控制阀 配置为向凸轮轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个将润滑机油从所述控制阀引导至 所述润滑剂存储器及推力反应器组合的润滑剂排出通道。在一个实施例中，所述控制阀安装在所述汽缸盖上。根据本实用新型的另一方面，提供一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，包含汽缸 盖；至少一个安装在多个包含在所述汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴；至少一个合并入所 述凸轮轴的环形止推环；成型在所述汽缸盖中用于接合所述环形止推环的第一润滑剂存储 器及推力反应器组合；安装至所述汽缸盖的用于运转凸轮轴移相器的控制阀，所述控制阀 配置为向所述凸轮轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个用于在曲轴箱压力下将润滑 机油从所述控制阀引导至所述润滑剂存储器及推力反应器组合的润滑剂排出通道。在一个实施例中，进一步包含成型在所述汽缸盖中的第二润滑剂存储器及推力反 应器组合，所述控制阀还配置为向所述第二润滑剂存储器及推力反作用器组合供应从所述 第一润滑剂存储器及推力反应器组合溢出的润滑机油。在另在一个实施例中，第二润滑剂 存储器及推力反应器组合与安装在所述汽缸盖中的第二凸轮轴运转地关联。根据本实用新型的又一方面，提供一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，包含汽缸 盖；两个安装在多个包含在所述汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴；至少一个合并入每个所述凸轮轴的环形止推环；成型在所述汽缸盖中用于接合所述环形止推环的多个润滑剂存储 器及推力反应器组合；至少一个安装至所述汽缸盖的用于运转第一凸轮轴移相器的控制 阀，所述控制阀配置为向所述第一凸轮轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个用于在 曲轴箱压力下将润滑机油从所述控制阀引导至所述多个润滑剂存储器及推力反应器组合 中的至少一个的润滑剂排出通道。在一个实施例中，机油首先进入移相器，随后并引导至润滑剂存储器及推力反应 器组合。在另一个实施例中，进一步包含安装至所述汽缸盖配置为控制第二凸轮轴移相器 的第二控制阀，所述第二控制阀配置为向所述多个润滑剂存储器及推力反应器组合中的至 少一个供应润滑机油。在另一个实施例中，润滑机油在曲轴箱压力下离开控制阀并进入润滑剂存储器和 推力反应器。在另一个实施例中，止推环包含与凸轮轴一体成型的环形主体。在又一个实施例中，润滑剂存储器及推力反应器组合包括具有用于接合凸轮轴的 止推环的前轴向止推面和后轴向止推面的总体上半圆形的凹槽。在再一个实施例中，可由运转地安装至凸轮轴中的一个上的单个凸轮轴移相器的 单个控制阀向两个凸轮轴提供润滑剂。本实用新型的优点在于因为提供给凸轮轴止推面的润滑剂处于曲轴箱压力下，最 大机油压力可用于运转由控制阀供给机油的凸轮轴移相器。根据本实用新型的系统的另一个优点在于由于不需要为凸轮轴的止推面提供加 压机油因而可减小机油泵流量。根据本实用新型的系统的再一个优点在于可使用单个凸轮轴移相器为设在双顶 置凸轮轴发动机的单个汽缸盖中的所有凸轮轴提供凸轮轴止推面润滑。阅读本实用新型后本实用新型的其它优点及特征将变得显而易见。
图1为根据本实用新型一个方面的具有控制阀和凸轮轴设置的汽缸盖的一部分 的立体图。图2为与图1中所示类似的汽缸盖的一部分的俯视图。图3为根据本实用新型的具有双顶置凸轮轴和两个凸轮轴移相器和控制阀的汽 缸盖的立体图。
具体实施方式如图1中所示，发动机汽缸盖10具有通过多个凸轮轴轴承(图3中显示了一个轴 承46)安装在其中的凸轮轴14。凸轮轴14合并有集成的一体式凸轮轴止推环18，其具有 后止推面22和前止推面26，后者在图2中看得最清楚。图1还显示了机油控制阀50，其向图1、2中所示的凸轮轴移相器58提供加压润滑 机油。图2还显示了凸轮轴链轮62，其安装在凸轮轴移相器58上并通过有弹性的纤维增强 带、或链条、或另一方面齿轮传动来驱动凸轮轴14。[0024]控制阀50接收穿过成型在汽缸盖10中的供应通道54 (图3)到达端口的机油，并 向凸轮轴移相器58提供机油这样机油持续地流动通过控制阀50。结果，“用过的机油”的 流连续地流动通过成型以控制控制阀50的阀体的端口 68 ；图1、2、3中显示了作用为阀50 的排出通道的端口 68。通常使用的凸轮轴移相器控制阀的特征在于机油从阀流出且不仅在 凸轮轴移相器处空置。换句话说，无论凸轮轴正时充分提前还是充分延迟，或在它们之间的 某处，机油将离开端口 68。本实用新型利用了这种连续的机油流而不给发动机机油泵增加 进一步的负担。后一个优点通过使用处于曲轴箱压力下的后相位机油(post-phaser oil) 润滑一个或多个凸轮轴得以实现。 从端口 68流出的机油最终流过汽缸盖10并进入润滑剂存储器及推力反应器组合 24 (图1、2、3)。该组合装置包括半圆形凹槽(pocket) 30，润滑剂在曲轴箱压力下流入该半 圆形凹槽30。凹槽30具有图1、2、3中所显示的后轴向止推面38和图2中看得最清楚的前 轴向止推面42。因为只要发动机运转机油便持续地从控制阀50的端口 68流出，因此机油 流入凹槽30并充填该凹槽至由形成后止推面38的半环形壁所允许的程度。如图2中清楚可见，凹槽30的全径超过凸轮轴止推环18的直径，而这种情况为机 油离开控制阀50上的润滑排出通道68提供了现成的通道。图2还显示了用于控制阀50 的电连接器52。尽管图3显示了两个连接至汽缸盖10并均用于润滑凸轮轴止推环的控制阀(即 阀50和阀66)，应了解本注油系统可采用通常在发动机的进口侧上的单个控制阀，其在本 例中可为阀50。已经确定用于第二凸轮轴16的凸轮轴止推环20的足够的润滑剂将流过汽 缸盖10，特别是对于其中汽缸盖与水平面成负角度倾斜的V型发动机。这种倾斜允许机油 溢出凹槽30并向下流入图3中所示的第二凹槽34以便向位于第二凸轮轴16上的凸轮轴 止推环20提供润滑。这样，可用来自单个控制阀(即阀50)的机油润滑凸轮轴14和16的 两个止推环，从而解决了在汽缸盖内钻孔以向止推环18或止推环20提供润滑的需要。已经按照相关法规对上述实用新型进行了描述，因此本描述实际上为示例性的而 非限定性的。对公开的实施例的多种变形和修改对本领域技术人员而言是显而易见的且落 入本实用新型的范围。因此，本实用新型的法律保护范围仅通过研究本申请的权利要求确 定。
权利要求一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，其特征在于，包含汽缸盖；安装在多个包含在所述汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴；至少一个合并入所述凸轮轴的止推环；成型在所述汽缸盖中用于容纳所述止推环的润滑剂存储器及推力反应器组合；用于运转凸轮轴移相器的控制阀，所述控制阀配置为向所述凸轮轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个用于将润滑机油从所述控制阀引导至所述润滑剂存储器及推力反应器组合的润滑剂排出通道。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴系统，其特征在于，所述控制阀配置为使润滑机油在 曲轴箱压力下进入所述润滑剂存储器及推力反应器组合。
3.根据权利要求1所述的凸轮轴系统，其特征在于，所述止推环包含与所述凸轮轴一 体成型的环形主体。
4.根据权利要求1所述的凸轮轴系统，其特征在于，所述控制阀安装在所述汽缸盖上。
5.根据权利要求1所述的凸轮轴系统，其特征在于，所述润滑剂存储器及推力反应器 组合包含具有用于接合所述止推环中的一个的前轴向止推面和后轴向止推面的半圆形的 凹槽。
6.一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，其特征在于，包含 汽缸盖；至少一个安装在多个包含在所述汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴； 至少一个合并入所述凸轮轴的环形止推环；成型在所述汽缸盖中用于接合所述环形止推环的第一润滑剂存储器及推力反应器组合；安装至所述汽缸盖的用于运转凸轮轴移相器的控制阀，所述控制阀配置为向所述凸轮 轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个用于在曲轴箱压力下将润滑机油从所述控制阀引导至所述润滑剂存储器及 推力反应器组合的润滑剂排出通道。
7.根据权利要求6所述的凸轮轴系统，其特征在于，进一步包含成型在所述汽缸盖中 的第二润滑剂存储器及推力反应器组合，所述控制阀还配置为向所述第二润滑剂存储器及 推力反作用器组合供应从所述第一润滑剂存储器及推力反应器组合溢出的润滑机油。
8.根据权利要求7所述的凸轮轴系统，其特征在于，所述第二润滑剂存储器及推力反 应器组合与安装在所述汽缸盖中的第二凸轮轴运转地关联。
9.一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，其特征在于，包含 汽缸盖；两个安装在多个包含在所述汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴； 至少一个合并入每个所述凸轮轴的环形止推环；成型在所述汽缸盖中用于接合所述环形止推环的多个润滑剂存储器及推力反应器组合；至少一个安装至所述汽缸盖的用于运转第一凸轮轴移相器的控制阀，所述控制阀配置为向所述第一凸轮轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个用于在曲轴箱压力下将润滑机油从所述控制阀引导至所述多个润滑剂存储 器及推力反应器组合中的至少一个的润滑剂排出通道。
10.根据权利要求9所述的凸轮轴系统，其特征在于，进一步包含安装至所述汽缸盖配 置为控制第二凸轮轴移相器的第二控制阀，所述第二控制阀配置为向所述多个润滑剂存储 器及推力反应器组合中的至少一个供应润滑机油。
专利摘要本实用新型公开了一种用于内燃发动机的凸轮轴系统，包括汽缸盖；安装在多个包含在所述汽缸盖中的轴承表面上的凸轮轴；至少一个合并入所述凸轮轴的止推环；成型在所述汽缸盖中用于容纳所述止推环的润滑剂存储器及推力反应器组合；用于运转凸轮轴移相器的控制阀，所述控制阀配置为向所述凸轮轴移相器供应加压润滑机油；以及至少一个用于将润滑机油从所述控制阀引导至所述润滑剂存储器及推力反应器组合的润滑剂排出通道。本实用新型的系统可减小机油泵流量且无需在顶置凸轮发动机的汽缸盖内提供专门的钻孔通道或挖空的通道。
文档编号F01M9/10GK201599078SQ20092016987
公开日2010年10月6日 申请日期2009年8月13日 优先权日2008年8月19日
发明者丹尼尔·劳伦斯·西尔威斯特, 罗伯特·斯蒂芬·弗比, 罗伯特·韦恩·朗斯福德, 迈克·大卫·迪根 申请人:福特环球技术公司