专利名称：同心凸轮轴的分离凸轮设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机凸轮轴组件，更具体地涉及同心凸轮轴组件。
背景技术：
本部分中的描述仅提供了与本发明相关的背景信息，而并不一定构 成现有技术。
发动机通常包括凸轮轴来致动进气门及排气门。 一些凸轮轴是为进 气凸轮与排气凸轮之间的相对旋转而设置的同心凸轮轴。进气凸轮可固 定至外轴以与该轴 一起旋转，而排气凸轮可以可旋转地支撑在该轴上。 可替代地，排气凸轮可固定至外轴以与该轴一起旋转，而进气凸轮可以 可旋转地支撑在该轴上。在任一设置方式中，可旋转地支撑在轴上的凸 轮可使用轴的外表面作为支撑表面。
发明内容
一种发动机组件，可包括发动机结构以及支撑在所述发动机结构上
的凸轮轴。所述凸轮轴可包括第一轴；被固定以与所述第一轴一起旋 转的第一凸轮构件；被固定以与所述第一轴一起旋转并与所述第一凸轮 构件轴向分隔开的第二凸轮构件；以及第三凸轮构件，其在所述第一与 第二凸轮构件之间轴向地位于所述第一轴上。所述第三凸轮构件可包括 彼此联接的第一及第二部分，以在所述第一及第二凸轮构件被固定至所 述第一轴之后用于将所述第三凸轮构件装配在所述第一轴上。
通过这里提供的描述将清楚其他可应用领域。应当理解，这里的描 述及具体示例仅是说明性质，而并不意在对本发明的范围构成限制。
这里描述的附图仅是说明性质，而并不意在以任何方式对本发明的
5范围构成限制。
图1是根据本发明的发动机组件的示意图2是图1的凸轮轴及凸轮相位器的立体图； 图3是图1的凸轮轴的立体分解图； 图4是图1的凸轮轴的凸轮构件的立体分解图；而 图5是图1的凸轮轴的部分剖视图。
具体实施例方式
以下描述仅是示例性质，并不意在对本发明、其应用或使用构成限 制。应当理解，在附图中，对应的参考标号表示类似或对应的部分及特 征。
现参考图1，示意性地示出了示例发动机组件10。发动机组件10 可包括具有多个气缸14 (其内布置有活塞16)的发动机12。发动机12 可进一步包括进气门18、排气门20、以及用于各个气缸14的进气及排 气门提升机构22， 24,以及凸轮轴26及凸轮相位器28。
进气门提升机构22可包括推杆30及摇臂32。排气门提升机构24 可进一步包括推杆30及摇臂32。推杆30可与凸轮轴26接合以致动摇 臂32并选择性地打开进气门18及排气门20。虽然示出发动机组件10 为推杆式发动机，但应当理解本发明也可应用至其他各种发动机构造， 例如顶置凸轮发动机。
参考图2，图3及图5，凸轮轴26可包括第一轴34及第二轴36、 第一组凸轮构件38， 40, 42, 44, 46、第二组凸轮构件48, 50, 52， 54、以及传动紧固件55。在本示例中，第一组凸轮构件38, 40， 42， 44， 46可形成进气凸轮组，而第二组凸轮构件48， 50， 52, 54可形成 排气凸轮组。但是，应当理解，可提供可替代的结构布置，其中第一组 凸轮构件38， 40, 42， 44， 46可形成排气凸轮组，而第二组凸轮构件 48, 50, 52， 54可形成进气凸轮组。第一轴34可被固定以与第一相位 器构件29 —起旋转，而第二轴36可被固定以与第二相位器构件31 — 起旋转。第一相位器构件29及第二相位器构件31可彼此相对旋转，并 可相对于凸轮相位器28的旋转从动构件33而旋转。
第二轴36可以可旋转地布置在第一轴34内。第一轴34可包括通过其的槽57 (见图5)，而第二轴36可包括在其中接收紧固件55的孔 59并联接第二组凸轮构件48， 50, 52, 54以与第二轴36—起旋转。第 一轴34中的槽57可大致允许紧固件55在其中旋转行进。
第一组凸轮构件38, 40， 42, 44， 46可被固定以与第一轴34—起 旋转。第一组凸轮构件38, 40， 42, 44， 46与第一轴34之间的接合可 包括摩擦配合接合。第二组凸轮构件48， 50， 52， 54可布置在第一组 凸轮构件38, 40， 42, 44, 46的相邻两者之间。
凸轮构件48， 50, 52, 54彼此可大致相同。因此，将在理解以下 描述可同样适用于第二组凸轮构件48， 52, 54的前提下描述凸轮构件 50。凸轮构件50可包括第一及第二凸轮部分92, 94以及在第一及第二 凸轮部分92, 94之间轴向延伸并将第一及第二凸轮部分92， 94彼此固 定在一起的连接部分96。凸轮构件50可以是多件式零件。例如，如图 4及图5所示，凸轮构件50可包括第一及第二部分98， 100。
第一及第二部分98, 100可形成凸轮构件50的第一半及第二半。 第一部分98可包括孔部分104以及位于孔部分104的径向外侧的第一 及第二轴向延伸表面106, 108。轴向延伸表面106可包括凹入109。孑L 110可延伸通过凸4仑构件50的第一部分98的连接部分96a并进入孔部 分104。孔110可包括第一及第二部分112， 114。第一部分112可形成 用于紧固件55的凹入。
第二部分100可包括孔部分116以及位于孔部分116的径向外侧的 第一及第二轴向延伸表面118， 120。轴向延伸表面118可包括凹入 119。孔122可延伸通过凸轮构件50的第二部分100的连接部分96b并 进入孔部分116。孔122可包括第一及第二部分124， 126。第一部分 124可形成用于紧固件55的凹入。
在通过将凸轮构件50的第一及第二部分98, 100布置在第一轴34 上以将凸轮构件40, 42固定至第一轴34之后，凸轮构件50可布置在 第一轴34上并可联接至第二轴36。凸轮构件50的第一及第二部分 98, 100的孔部分104， 116可分别部分限定凸轮构件50的完整孔。各 个孔部分104, 116可限定不超过整个孔的周向范围的180度。在所示 的示例中，各个孔部分104， 116可限定整个孔的大致180度。
如图5所示，凸轮构件48的第一部分98中的凹入109可与第二部
7分100中的凹入119对准。第一部分98的第一轴向延伸表面106可覆 盖第二部分100的第一轴向延伸表面118,而第一部分98的第二轴向延 伸表面108可覆盖第二部分100的第二轴向延伸表面120。具体而言， 在本示例中，第一轴向延伸表面106， 118可彼此抵靠，而第二轴向延 伸表面108, 120可彼此抵靠。销128可布置在凹入109, 119内以使第 一及第二部分98, IOO彼此相对定向。紧固件55可将凸轮构件50的第 一及第二部分98, IOO彼此联接并联接至第一及第二轴34， 36。
紧固件55可包括具有头部130及螺紋杆132的螺栓以及螺母 134。头部130可位于孔110的第一部分112内。螺紋杆132可延伸通 过第一轴34内的槽57以及第二轴36内的孔59,并可与螺母134接合 以将第一及第二部分98， 100相对于彼此固定。螺母134可布置在孔 122的第一部分124内。
权利要求
1.一种凸轮轴，包括第一轴；被固定以与所述第一轴一起旋转的第一凸轮构件；被固定以与所述第一轴一起旋转并与所述第一凸轮构件轴向分隔开的第二凸轮构件；以及第三凸轮构件，其在所述第一与第二凸轮构件之间轴向位于所述第一轴上，所述第三凸轮构件包括彼此联接的第一及第二部分，以在所述第一及第二凸轮构件被固定至所述第一轴之后用于将所述第三凸轮构件装配在所述第一轴上。
2. 根据权利要求1所述的凸轮轴，还包括紧固构件，其与所述第 三凸轮构件的所述第一及第二部分接合并固定所述第一及第二部分以使 两者一起旋转。
3. 根据权利要求2所述的凸轮轴，还包括可旋转地布置在所述第 一轴内的第二轴，所述第三凸轮构件相对于所述第一轴可旋转，并被固 定以与所述第二轴一起旋转。
4. 根据权利要求3所述的凸轮轴，其中所述紧固构件径向延伸通 过所述第 一及第二轴，并固定所述第三凸轮构件以与所述第二轴一起旋 转。
5. 根据权利要求1所述的凸轮轴，其中所述第三凸轮构件包括在 其中接收所述第一轴的孔，所述第一部分限定不超过所述孔的周向的 180度。
6. 根据权利要求5所述的凸轮轴，其中所述第二部分限定不超过 所述孔的所述周向的180度。
7. 根据权利要求1所述的凸轮轴，其中所述第三凸轮构件包括在 其中接收所述第一轴的孔，所述第一部分限定径向布置在所述孔的外侧 的第一表面并沿所述孔轴向延伸，所述第二部分限定径向布置在所述孔 的外侧的第二表面，沿所述孔轴向延伸，并覆盖所述第一表面。
8. 根据权利要求7所述的凸轮轴，其中所述第一表面抵靠所述第二表面。
9. 根据权利要求7所述的凸轮轴，其中所述第三凸轮构件包括 销，所述第一表面包括第一凹入而所述第二表面包括第二凹入，所述销 在所述第一及第二凹入内延伸以使所述第一及第二部分相对于彼此定位。
10. 根据权利要求1所述的凸轮轴，其中所述第三凸轮构件包括在 其中接收所述第一轴的孔，所述第三凸轮构件的所述第一部分限定所述 孔的大致180度，而所述第二部分限定所述孔的大致180度。
11. 一种发动机组件，包括 发动4几结构；以及支撑在所述发动机结构上的凸轮轴，其包括 第一轴；被固定以与所述第 一轴一起旋转的第 一 凸轮构件； 被固定以与所述第 一轴一起旋转并与所述第 一 凸轮构件轴向分 隔开的第二凸轮构件；以及第三凸轮构件，其在所述第一与第二凸轮构件之间轴向位于所 述第一轴上，所述第三凸轮构件包括彼此联接的第一及第二部分，以在 所述第一及第二凸轮构件被固定至所述第一轴之后用于将所述第三凸轮 构件装配在所述第一轴上。
12. 根据权利要求11所述的发动机组件，还包括紧固构件，其与 所述第三凸轮构件的所述第 一及第二部分接合并固定所述第 一及第二部 分以使两者一起旋转。
13. 根据权利要求12所述的发动机组件，还包括凸轮相位器及可 旋转地布置在所述第一轴内的第二轴，所述第三凸轮构件被支撑以在所 述第一轴上旋转并被固定以与所述第二轴一起旋转，所述凸轮相位器联 接至所述凸轮轴以使所述第二轴相对于所述第一轴旋转。
14. 根据权利要求13所述的发动机组件，其中所述紧固构件径向 延伸通过所述第 一及第二轴，并固定所述第三凸轮构件以与所述第二轴 一起旋转。
15. 根据权利要求11所述的发动机组件，其中所述第三凸轮构件 包括在其中接收所述第一轴的孔，所述第一部分限定不超过所述孔的周向的180度。
16. 根据权利要求15所述的发动机组件，其中所述第二部分限定 不超过所述孔的所述周向的180度。
17. 根据权利要求11所述的发动机组件，其中所述第三凸轮构件 包括在其中接收所述第一轴的孔，所述第一部分限定径向布置在所述孔 的外侧的第一表面并沿所述孔轴向延伸，所述第二部分限定径向布置在 所述孔的外侧的第二表面，沿所述孔轴向延伸，并覆盖所述第一表面。
18. 根据权利要求17所述的发动机组件，其中所述第一表面抵靠 所述第二表面。
19. 根据权利要求17所述的发动机组件，其中所述第三凸轮构件 包括销，所述第一表面包括第一凹入而所述第二表面包括第二凹入，所 述销在所述第一及第二凹入内延伸以使所述第一及第二部分相对于彼此 定位。
20. 根据权利要求11所述的发动机组件，其中所述第三凸轮构件 包括在其中接收所述第一轴的孔，所述第三凸轮构件的所述第一部分限 定所述孔的大致180度，而所述第二部分限定所述孔的大致180度。
全文摘要
本发明涉及同心凸轮轴的分离凸轮设计。一种发动机组件，可包括发动机结构以及支撑在所述发动机结构上的凸轮轴。所述凸轮轴可包括第一轴；被固定以与所述第一轴一起旋转的第一凸轮构件；被固定以与所述第一轴一起旋转并与所述第一凸轮构件轴向分隔开的第二凸轮构件；以及第三凸轮构件，其在所述第一与第二凸轮构件之间轴向地布置在所述第一轴上。所述第三凸轮构件可包括彼此联接的第一及第二部分，以在所述第一及第二凸轮构件被固定至所述第一轴之后用于将所述第三凸轮构件装配在所述第一轴上。
文档编号F01L1/06GK101634235SQ20091016455
公开日2010年1月27日 申请日期2009年7月20日 优先权日2008年7月21日
发明者G·E·克莱弗, J·斯特林菲尔德, R·G·凯伍德 申请人:通用汽车环球科技运作公司