专利名称：凸轮轴阻尼机构和组装方法
技术领域：
本发明涉及用于对凸轮轴振动施加阻尼的机构。
背景技术：
本部分提供与本发明有关的背景信息，该背景信息未必是现有技术。发动机组件可包括与一个或多个凸轮轴接合的阻尼机构，以便对由驱动机构(例 如，链式驱动器或带式驱动器)施加到(多个)凸轮轴的载荷所导致的振动施加阻尼。这 些阻尼机构一般需要组装到整体凸轮式(cam-in-block)发动机的发动机本体，或者组装 到顶置凸轮式发动机构造的气缸盖。这些通常所需的额外组装可能在组装发动机时导致更 长的组装时间和更大的花费。
发明内容
本部分提供本发明的概述，并未穷尽本发明的全部范围或者其全部特征。凸轮轴阻尼机构可包括第一壳体构件和第二壳体构件，以及偏压构件。第一壳体 构件可与凸轮轴接合。第二壳体构件可被可滑动地耦接到第一壳体构件，并且可邻接发动 机结构。偏压构件可被沿轴向地保持在第一壳体构件和第二壳体构件之间，并且可从第二 壳体构件沿轴向向外方向对第一壳体构件施力。组装发动机的方法可包括组装凸轮轴阻尼机构，所述凸轮轴阻尼机构包括第一壳 体构件、可滑动地耦接到所述第一壳体构件的第二壳体构件、以及偏压构件，所述偏压构件 被沿轴向地保持在所述第一壳体构件与第二壳体构件之间，并且从所述第二壳体构件沿轴 向向外方向对所述第一壳体构件施力。所述方法还可包括将所述凸轮轴阻尼机构定位在 发动机结构上。在所述定位之后，所述第二壳体构件可以邻接所述发动机结构。凸轮轴可 被固定到所述发动机结构，并且可叠置于所述凸轮轴阻尼机构的第一壳体构件上并与其邻 接，以将所述凸轮轴阻尼机构固定在所述凸轮轴与所述发动机结构之间。本发明还提供了以下方案方案1 一种凸轮轴阻尼机构，包括与凸轮轴接合的第一壳体构件；可滑动地耦接到所述第一壳体构件并且邻接发动机结构的第二壳体构件；以及
偏压构件，所述偏压构件被沿轴向地保持在所述第一壳体构件与第二壳体构件之 间，并且从所述第二壳体构件沿轴向向外方向对所述第一壳体构件施力。方案2 如方案1所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件和第二 壳体构件被彼此沿轴向固定。方案3 如方案2所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件相对于 所述第二壳体构件在第一位置与第二位置之间可沿轴向移位，当在所述第一位置中时，所 述第一壳体构件远离所述第二壳体构件移位了最大的轴向距离，而当在所述第二位置中 时，所述第一壳体构件朝向所述第二壳体构件移位了最大的轴向距离。
方案4 如方案3所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，当所述第一壳体构件处于 所述第一位置和第二位置中时，所述第一壳体构件被固定到所述第二壳体构件。方案5 如方案1所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件包括第 一保持机构，且所述第二壳体构件包括第二保持机构，所述第二保持机构可与所述第一保 持机构滑动地接合，并且引导所述第一壳体构件相对于所述第二壳体构件的轴向移位。方案6 如方案5所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一保持机构与第二 保持机构之间的所述接合将所述第一壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。方案7 如方案5所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件限定有 第一沿轴向延伸的主体，所述第一沿轴向延伸的主体包括从其径向延伸的销构件，并且所 述第二壳体构件限定有第二沿轴向延伸的主体，所述第二沿轴向延伸的主体包括沿轴向延 伸的槽，所述沿轴向延伸的槽具有可滑动地布置在其中的销构件，所述销构件与所述槽之 间的接合将所述第一壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。方案8 如方案7所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第二沿轴向延伸的主 体可滑动地布置在所述第一沿轴向延伸的主体内。方案9 如方案7所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第二沿轴向延伸的主 体包括沿轴向延伸的凹部，所述沿轴向延伸的凹部还径向延伸到所述第二沿轴向延伸的壁 中，所述第二沿轴向延伸的壁直接毗邻所述槽，所述凹部延伸到所述第二壳体构件毗邻所 述第一壳体构件的轴向端部，并且在组装期间为将被定位在所述槽内的所述销构件提供路径。方案10 如方案5所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件限定有 第一沿轴向延伸的主体，所述第一沿轴向延伸的主体包括沿轴向延伸的槽，并且所述第二 壳体构件限定有第二沿轴向延伸的主体，所述第二沿轴向延伸的主体包括从其径向延伸并 可滑动地布置在所述槽中的销构件，所述销构件与所述槽之间的接合将所述第一壳体构件 沿轴向地固定到所述第二壳体构件。方案11 如方案1所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件包括与 所述凸轮轴接合的滚子构件。方案12 —种方法，包括组装凸轮轴阻尼机构，所述凸轮轴阻尼机构包括第一壳体构件、可滑动地耦接到 所述第一壳体构件的第二壳体构件、以及偏压构件，所述偏压构件被沿轴向地保持在所述 第一壳体构件与第二壳体构件之间，并且从所述第二壳体构件沿轴向向外方向对所述第一 壳体构件施力；将所述凸轮轴阻尼机构定位在发动机结构上，在所述定位之后，所述第二壳体构 件邻接所述发动机结构；以及将凸轮轴固定到所述发动机结构，所述凸轮轴叠置于所述凸轮轴阻尼机构的所述 第一壳体构件上并与其邻接，以将所述凸轮轴阻尼机构固定在所述凸轮轴与所述发动机结 构之间。方案13 如方案12所述的方法，其特征在于，所述第一壳体构件包括第一保持机 构，且所述第二壳体构件包括第二保持机构，所述组装包括提供所述第一保持机构与第二 保持机构之间的接合，以将所述第一壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。
方案14 如方案13所述的方法，其特征在于，所述第一壳体构件限定有第一沿轴向延伸的主体，所述第一沿轴向延伸的主体包括从其径向延伸的销构件，并且所述第二壳 体构件限定有第二沿轴向延伸的主体，所述第二沿轴向延伸的主体包括沿轴向延伸的槽， 所述组装包括将所述销构件定位在所述槽中，所述销构件与所述槽之间的接合将所述第一 壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。方案15 如方案14所述的方法，其特征在于，所述第二沿轴向延伸的主体包括沿 轴向延伸的凹部，所述沿轴向延伸的凹部还径向延伸到所述第二沿轴向延伸的壁中，所述 第二沿轴向延伸的壁直接毗邻所述槽，所述凹部延伸到所述第二壳体构件毗邻所述第一壳 体构件的轴向端部，所述组装包括使所述销构件沿所述凹部轴向地行进直到所述销构件与 所述槽的一部分沿轴向对齐时为止，并且还包括在所述行进以将所述销构件定位在所述槽 内之后，在从所述凹部到所述槽的旋转方向上相对于所述第二壳体构件旋转所述第一壳体 构件。方案16 如方案13所述的方法，其特征在于，所述第一壳体构件限定有第一沿轴 向延伸的主体，所述第一沿轴向延伸的主体包括沿轴向延伸的槽，并且所述第二壳体构件 限定出第二沿轴向延伸的主体，所述第二沿轴向延伸的主体包括从其径向延伸的销构件， 所述组装包括将所述销构件定位在所述槽中，所述销构件与所述槽之间的接合将所述第一 壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。方案17 如方案16所述的方法，其特征在于，所述第一沿轴向延伸的主体包括沿 轴向延伸的凹部，所述沿轴向延伸的凹部还径向延伸到所述第一沿轴向延伸的壁中，所述 第一沿轴向延伸的壁直接毗邻所述槽，所述凹部延伸到所述第一壳体构件毗邻所述第二壳 体构件的轴向端部，所述组装包括使所述销构件沿所述凹部轴向地行进直到所述销构件与 所述槽的一部分沿轴向对齐时为止，并且还包括在所述行进以将所述销构件定位在所述槽 内之后，在从所述凹部到所述槽的旋转方向上相对于所述第二壳体构件旋转所述第一壳体 构件。方案18 如方案12所述的方法，其特征在于，仅通过所述凸轮轴阻尼机构与所述 发动机结构之间的邻接以及所述凸轮轴阻尼机构与所述凸轮轴之间的邻接，将所述凸轮轴 阻尼机构固定到所述发动机结构。方案19 如方案18所述的方法，其特征在于，将所述凸轮轴阻尼机构定位在所述 发动机结构上包括将所述凸轮轴阻尼机构定位于形成在所述发动机结构中的凹部内。方案20 如方案12所述的方法，其特征在于，所述凸轮轴阻尼机构在所述定位之 前被完全组装。由本文提供的描述，更多的适用领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示 例仅为了说明之目的，并不旨在限制本发明的范围。
在此描述的附图仅用于图示说明之目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。图1是根据本发明的发动机组件的一部分的平面图；图2是图1的发动机组件的气缸盖和凸轮轴阻尼机构的平面图3是图2的凸轮轴阻尼机构的透视图；图4是图2的凸轮轴阻尼机构的透视分解图；图5是图2的凸轮轴阻尼机构的剖视图；以及图6是根据本发明的替代性凸轮轴阻尼机构的透视分解图。在附图的所有视图中，对应的附图标记指示对应的部件。
具体实施例方式现在将参照附图来更全面地描述本发明的示例。下面的描述本质上仅是示例性 的，并不旨在限制本发明、其应用或使用。现在参照图1和图2，其示出了发动机组件10的一部分。发动机组件10可包括气 缸盖12、进气凸轮轴14和排气凸轮轴16、凸轮轴驱动组件18、和凸轮轴阻尼机构20。气缸 盖12通常可限定有支撑进气凸轮轴14、排气凸轮轴16、以及凸轮轴阻尼机构20的发动机 结构。气缸盖12可限定有第一凹部22和第二凹部24，第一凹部22和第二凹部24将凸轮 轴阻尼机构20接纳于其内。尽管凸轮轴阻尼机构20被图示成与双顶置凸轮轴式发动机的气缸盖组合在一 起，但是应当理解的是，本教导不被限制于这种构造。作为非限制性示例，凸轮轴阻尼机构 20可被结合到单顶置凸轮轴式发动机构造中，还可以结合到整体凸轮式发动机构造中。在 整体凸轮式构造中，本发明的限定在气缸盖12中的第一凹部22和第二凹部24可被定位在 发动机本体内(未示出)。此外，应当理解，本教导可被结合到发动机构造中，该发动机构造 包括但不限于，直列式发动机和V型发动机。凸轮轴驱动组件18可包括进气凸轮相位器26、排气凸轮相位器28、以及驱动构件 30。驱动构件30可以是各种形式，包括但不限于驱动链或驱动带。可将进气凸轮相位器26 耦接到进气凸轮轴14，并且可将排气凸轮相位器28耦接到排气凸轮轴16。进气凸轮相位 器26可包括第一驱动链轮32，而排气凸轮相位器28可包括第二驱动链轮34。第一驱动链 轮32和第二驱动链轮34每个都可与驱动构件30接合，并且由驱动构件30旋转驱动。驱 动构件30可由旋转构件(例如，曲轴(未示出))来驱动。凸轮轴阻尼机构20可减少由凸 轮轴驱动组件18施加在进气凸轮轴14和排气凸轮轴16上的负荷所导致的进气凸轮轴14 和排气凸轮轴16的振动。现在参照图3-图5，凸轮轴阻尼机构20可包括第一壳体构件36、第二壳体构件 38、和偏压构件40。第一壳体构件36可包括具有第一部分42和第二部分44的沿轴向延伸 的主体。第一部分42在其第一侧上可包括滚子构件46，并且在其大致相对于所述第一侧 的第二侧上可限定有第一安坐表面48。位于凸轮轴阻尼机构20中的一个上的滚子构件46 可接合进气凸轮轴14，而位于其他凸轮轴阻尼机构20上的滚子构件46可接合排气凸轮轴 16。第二部分44可包括从第一安坐表面48沿轴向延伸并且限定出第一腔52的第一环形 壁50。第二部分44可另外包括第一保持机构54。第一保持机构54可包括从第一环形壁 50朝内径向延伸并且沿轴向固定到第一环形壁50的第一销56和第二销58。第一销56和 第二销58可彼此间隔大约180度。第二壳体构件38可包括具有第一部分60和第二部分62的沿轴向延伸的主体。第 一部分60可限定有第二安坐表面64，而第二部分62可包括从第二安坐表面64沿轴向延
6伸并且限定出第二腔68的第二环形壁66。第二安坐表面64可包括限定放油孔的孔口 70。 孔口70可限定一系列平坦部72，用于与工具(未示出)接合，从而在凸轮轴阻尼机构20的 组装期间旋转安装第二壳体构件38。第二部分62可另外包括第二保持机构74。第二保持机构74可包括沿第二环形壁66延伸的第一轴向槽76和第二轴向槽78， 并且包括第一和第二轴向凹部80 (示出了其中一个)，所述第一和第二轴向凹部80沿第二 环形壁66延伸并且直接毗邻第一轴向槽76和第二轴向槽78。第一轴向槽76和第二轴向 槽78可通过第二环形壁66径向延伸，并且每个都可从第二环形壁66的毗邻第一壳体构件 36的端部沿轴向向内地定位。第一和第二轴向凹部80可径向地延伸进第二环形壁66内一 定距离，该距离比第二环形壁66的厚度更小，并且可轴向地延伸穿过第二环形壁66的端部 84。第一环形壁50可滑动地布置在第二环形壁66内，并且通过第一保持机构54与第 二保持机构74之间的接合被轴向地固定到第二环形壁66。更具体地，第一销56和第二销 58可定位于第一轴向槽76和第二轴向槽78内。可在第一安坐表面48与第二安坐表面64 之间将偏压构件40沿轴向地保持在第一壳体构件36与第二壳体构件38之间。偏压构件 40可被容纳在第一腔52和第二腔68内，并且可大致使第一壳体构件36和第二壳体构件 38受到相对于彼此沿轴向向外的驱使。作为非限制性示例，偏压构件40可包括压缩弹簧。第一销56与第一轴向槽76以及第二销58与第二轴向槽78之间的接合在将第一 壳体构件36和第二壳体构件38被彼此沿轴向固定的同时，可提供第一壳体构件36与第二 壳体构件38之间的受引导的轴向移位。在发动机操作期间，并且作为非限制性示例，第二 壳体构件38可相对于气缸盖12被沿轴向地固定，而第一壳体构件36相对于第二壳体构件 38和气缸盖12则是可沿轴向移位的。基于与进气凸轮轴14的凸角构件86(见图1)的接 合，可使第一凸轮轴阻尼机构20的第一壳体构件36在第一轴向位置与第二轴向位置之间 移位，并且基于与排气凸轮轴16的凸角构件88 (见图1)的接合，可使第二凸轮轴阻尼机构 20在第一轴向位置与第二轴向位置之间移位。可在将凸轮轴阻尼机构20定位在气缸盖12中之前将凸轮轴阻尼机构20组装。在 组装期间，可将偏压构件40定位在第二壳体构件38的第二腔68内。然后，可将第一壳体 构件36上的第一销56和第二销58与第一和第二轴向凹部80旋转地对齐。接着，使第一 壳体构件36相对于第二壳体构件38沿轴向行进。随着第一壳体构件36朝第二壳体构件 38沿轴向行进，第一销56和第二销58沿第一和第二轴向凹部80轴向地行进，并且压缩偏 压构件40。一旦将第一销56和第二销58与第一轴向槽76和第二轴向槽78轴向地对齐，那 么就可在从第一和第二轴向凹部80朝第一轴向槽76和第二轴向槽78的旋转方向上相对 于第二壳体构件38旋转第一壳体构件36。在将第一销56和第二销58定位在第一轴向槽 76和第二轴向槽78内之后，施加到第一壳体构件36以使第一壳体构件36轴向行进的轴向 力可被移除，而偏压构件40可驱使第一壳体构件36轴向向外离开第二壳体构件38，并且可 将第一销56和第二销58偏压成抵靠第一轴向槽74和第二轴向槽76的端部90、92，从而将 第一壳体构件36、第二壳体构件38和偏压构件40彼此固定成一体构件。一旦组装好，就可将凸轮轴阻尼机构20定位在气缸盖12中的凹部22、24中。在 将凸轮轴阻尼机构20已经定位在凹部22、24中之后，可将进气凸轮轴14和排气凸轮轴16固定到气缸盖12。第一凸轮轴阻尼机构20可被固定在进气凸轮轴14与气缸盖12之间，而 第二凸轮轴阻尼机构20可被固定在排气凸轮轴16与气缸盖12之间，从而消除对额外紧固 件的需要并且消除将凸轮轴阻尼机构20固定到气缸盖12的组装过程的需要。图6中示出替代性的凸轮轴阻尼机构120。凸轮轴阻尼机构120可大体类似于凸 轮轴阻尼机构20。因此，应当理解，除下面指出的例外，对凸轮轴阻尼机构20的描述可等同 地应用于凸轮轴阻尼机构120。第一壳体构件136的第一保持机构154可包括定位于第一 环形壁150中的第一和第二轴向槽176 (示出了其中一个)。第二壳体构件138的第二保持 机构174可包括从第二环形壁166朝内径向延伸的第一和第二销156(示出了其中一个)。 可将第二环形壁166可滑动地布置在第一环形壁150内，并且可将第一和第二销156可滑 动地布置在第一和第二轴向槽176内，以引导第一壳体构件136与第二壳体构件138间的 轴向移位，并且使第一壳体构件136和第二壳体构件138彼此沿轴向地固定。应当理解，对第一壳体构件36与第二壳体构件38之间的接合以及第一壳体构件 136与第二壳体构件138之间的接合的描述本质上仅是示例性的，并且本教导也绝不仅被 限制于以上所述的构造。
权利要求
一种凸轮轴阻尼机构，包括与凸轮轴接合的第一壳体构件；可滑动地耦接到所述第一壳体构件并且邻接发动机结构的第二壳体构件；以及偏压构件，所述偏压构件被沿轴向地保持在所述第一壳体构件与第二壳体构件之间，并且从所述第二壳体构件沿轴向向外方向对所述第一壳体构件施力。
2.如权利要求1所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件和第二壳体 构件被彼此沿轴向固定。
3.如权利要求2所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件相对于所述 第二壳体构件在第一位置与第二位置之间可沿轴向移位，当在所述第一位置中时，所述第 一壳体构件远离所述第二壳体构件移位了最大的轴向距离，而当在所述第二位置中时，所 述第一壳体构件朝向所述第二壳体构件移位了最大的轴向距离。
4.如权利要求3所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，当所述第一壳体构件处于所述 第一位置和第二位置中时，所述第一壳体构件被固定到所述第二壳体构件。
5.如权利要求1所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件包括第一保 持机构，且所述第二壳体构件包括第二保持机构，所述第二保持机构可与所述第一保持机 构滑动地接合，并且引导所述第一壳体构件相对于所述第二壳体构件的轴向移位。
6.如权利要求5所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一保持机构与第二保持 机构之间的所述接合将所述第一壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。
7.如权利要求5所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第一壳体构件限定有第一 沿轴向延伸的主体，所述第一沿轴向延伸的主体包括从其径向延伸的销构件，并且所述第 二壳体构件限定有第二沿轴向延伸的主体，所述第二沿轴向延伸的主体包括沿轴向延伸的 槽，所述沿轴向延伸的槽具有可滑动地布置在其中的销构件，所述销构件与所述槽之间的 接合将所述第一壳体构件沿轴向地固定到所述第二壳体构件。
8.如权利要求7所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第二沿轴向延伸的主体可 滑动地布置在所述第一沿轴向延伸的主体内。
9.如权利要求7所述的凸轮轴阻尼机构，其特征在于，所述第二沿轴向延伸的主体包 括沿轴向延伸的凹部，所述沿轴向延伸的凹部还径向延伸到所述第二沿轴向延伸的壁中， 所述第二沿轴向延伸的壁直接毗邻所述槽，所述凹部延伸到所述第二壳体构件毗邻所述第 一壳体构件的轴向端部，并且在组装期间为将被定位在所述槽内的所述销构件提供路径。
10.一种方法，包括组装凸轮轴阻尼机构，所述凸轮轴阻尼机构包括第一壳体构件、可滑动地耦接到所述 第一壳体构件的第二壳体构件、以及偏压构件，所述偏压构件被沿轴向地保持在所述第一 壳体构件与第二壳体构件之间，并且从所述第二壳体构件沿轴向向外方向对所述第一壳体 构件施力；将所述凸轮轴阻尼机构定位在发动机结构上，在所述定位之后，所述第二壳体构件邻 接所述发动机结构；以及将凸轮轴固定到所述发动机结构，所述凸轮轴叠置于所述凸轮轴阻尼机构的所述第一 壳体构件上并与其邻接，以将所述凸轮轴阻尼机构固定在所述凸轮轴与所述发动机结构之 间。
全文摘要
本发明涉及凸轮轴阻尼机构和组装方法。具体地，提供了一种凸轮轴阻尼机构，其可包括第一壳体构件、第二壳体构件、和偏压构件。第一壳体构件可与凸轮轴接合。第二壳体构件可被滑动地耦接到第一壳体构件并且可邻接发动机结构。偏压构件可被沿轴向地保持在第一壳体构件和第二壳体构件之间，并且可从第二壳体构件沿轴向向外方向对第一壳体构件施力。
文档编号F01L1/047GK101956582SQ20101012747
公开日2011年1月26日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者A·W·海曼, R·E·贝克, R·J·加伦, R·S·麦卡尔平 申请人:通用汽车环球科技运作公司