專利名稱：同心凸輪軸的分離凸輪設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸組件，更具體地涉及同心凸輪軸組件。
背景技術(shù)：
本部分中的描述僅提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，而并不一定構(gòu) 成現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括凸輪軸來致動(dòng)進(jìn)氣門及排氣門。 一些凸輪軸是為進(jìn) 氣凸輪與排氣凸輪之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)而設(shè)置的同心凸輪軸。進(jìn)氣凸輪可固 定至外軸以與該軸 一起旋轉(zhuǎn)，而排氣凸輪可以可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸上。 可替代地，排氣凸輪可固定至外軸以與該軸一起旋轉(zhuǎn)，而進(jìn)氣凸輪可以 可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸上。在任一設(shè)置方式中，可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸上的凸 輪可使用軸的外表面作為支撐表面。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，可包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)以及支撐在所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上
的凸輪軸。所述凸輪軸可包括第一軸；被固定以與所述第一軸一起旋 轉(zhuǎn)的第一凸輪構(gòu)件；被固定以與所述第一軸一起旋轉(zhuǎn)并與所述第一凸輪 構(gòu)件軸向分隔開的第二凸輪構(gòu)件；以及第三凸輪構(gòu)件，其在所述第一與 第二凸輪構(gòu)件之間軸向地位于所述第一軸上。所述第三凸輪構(gòu)件可包括 彼此聯(lián)接的第一及第二部分，以在所述第一及第二凸輪構(gòu)件被固定至所 述第一軸之后用于將所述第三凸輪構(gòu)件裝配在所述第一軸上。
通過這里提供的描述將清楚其他可應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)當(dāng)理解，這里的描 述及具體示例僅是說明性質(zhì)，而并不意在對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。


這里描述的附圖僅是說明性質(zhì)，而并不意在以任何方式對(duì)本發(fā)明的
5范圍構(gòu)成限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的示意圖2是圖1的凸輪軸及凸輪相位器的立體圖； 圖3是圖1的凸輪軸的立體分解圖； 圖4是圖1的凸輪軸的凸輪構(gòu)件的立體分解圖；而 圖5是圖1的凸輪軸的部分剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述僅是示例性質(zhì)，并不意在對(duì)本發(fā)明、其應(yīng)用或使用構(gòu)成限 制。應(yīng)當(dāng)理解，在附圖中，對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)表示類似或?qū)?yīng)的部分及特 征。
現(xiàn)參考圖1，示意性地示出了示例發(fā)動(dòng)機(jī)組件10。發(fā)動(dòng)機(jī)組件10 可包括具有多個(gè)氣缸14 (其內(nèi)布置有活塞16)的發(fā)動(dòng)機(jī)12。發(fā)動(dòng)機(jī)12 可進(jìn)一步包括進(jìn)氣門18、排氣門20、以及用于各個(gè)氣缸14的進(jìn)氣及排 氣門提升機(jī)構(gòu)22， 24,以及凸輪軸26及凸輪相位器28。
進(jìn)氣門提升機(jī)構(gòu)22可包括推桿30及搖臂32。排氣門提升機(jī)構(gòu)24 可進(jìn)一步包括推桿30及搖臂32。推桿30可與凸輪軸26接合以致動(dòng)搖 臂32并選擇性地打開進(jìn)氣門18及排氣門20。雖然示出發(fā)動(dòng)機(jī)組件10 為推桿式發(fā)動(dòng)機(jī)，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明也可應(yīng)用至其他各種發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造， 例如頂置凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
參考圖2，圖3及圖5，凸輪軸26可包括第一軸34及第二軸36、 第一組凸輪構(gòu)件38， 40, 42, 44, 46、第二組凸輪構(gòu)件48, 50, 52， 54、以及傳動(dòng)緊固件55。在本示例中，第一組凸輪構(gòu)件38, 40， 42， 44， 46可形成進(jìn)氣凸輪組，而第二組凸輪構(gòu)件48， 50， 52, 54可形成 排氣凸輪組。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可提供可替代的結(jié)構(gòu)布置，其中第一組 凸輪構(gòu)件38， 40, 42， 44， 46可形成排氣凸輪組，而第二組凸輪構(gòu)件 48, 50, 52， 54可形成進(jìn)氣凸輪組。第一軸34可被固定以與第一相位 器構(gòu)件29 —起旋轉(zhuǎn)，而第二軸36可被固定以與第二相位器構(gòu)件31 — 起旋轉(zhuǎn)。第一相位器構(gòu)件29及第二相位器構(gòu)件31可彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并 可相對(duì)于凸輪相位器28的旋轉(zhuǎn)從動(dòng)構(gòu)件33而旋轉(zhuǎn)。
第二軸36可以可旋轉(zhuǎn)地布置在第一軸34內(nèi)。第一軸34可包括通過其的槽57 (見圖5)，而第二軸36可包括在其中接收緊固件55的孔 59并聯(lián)接第二組凸輪構(gòu)件48， 50, 52, 54以與第二軸36—起旋轉(zhuǎn)。第 一軸34中的槽57可大致允許緊固件55在其中旋轉(zhuǎn)行進(jìn)。
第一組凸輪構(gòu)件38, 40， 42, 44， 46可被固定以與第一軸34—起 旋轉(zhuǎn)。第一組凸輪構(gòu)件38, 40， 42, 44， 46與第一軸34之間的接合可 包括摩擦配合接合。第二組凸輪構(gòu)件48， 50， 52， 54可布置在第一組 凸輪構(gòu)件38, 40， 42, 44, 46的相鄰兩者之間。
凸輪構(gòu)件48， 50, 52, 54彼此可大致相同。因此，將在理解以下 描述可同樣適用于第二組凸輪構(gòu)件48， 52, 54的前提下描述凸輪構(gòu)件 50。凸輪構(gòu)件50可包括第一及第二凸輪部分92, 94以及在第一及第二 凸輪部分92, 94之間軸向延伸并將第一及第二凸輪部分92， 94彼此固 定在一起的連接部分96。凸輪構(gòu)件50可以是多件式零件。例如，如圖 4及圖5所示，凸輪構(gòu)件50可包括第一及第二部分98， 100。
第一及第二部分98, 100可形成凸輪構(gòu)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的徑向外側(cè)的第一 及第二軸向延伸表面106, 108。軸向延伸表面106可包括凹入109。孑L 110可延伸通過凸4侖構(gòu)件50的第一部分98的連接部分96a并進(jìn)入孔部 分104?？?10可包括第一及第二部分112， 114。第一部分112可形成 用于緊固件55的凹入。
第二部分100可包括孔部分116以及位于孔部分116的徑向外側(cè)的 第一及第二軸向延伸表面118， 120。軸向延伸表面118可包括凹入 119?？?22可延伸通過凸輪構(gòu)件50的第二部分100的連接部分96b并 進(jìn)入孔部分116。孔122可包括第一及第二部分124， 126。第一部分 124可形成用于緊固件55的凹入。
在通過將凸輪構(gòu)件50的第一及第二部分98, 100布置在第一軸34 上以將凸輪構(gòu)件40, 42固定至第一軸34之后，凸輪構(gòu)件50可布置在 第一軸34上并可聯(lián)接至第二軸36。凸輪構(gòu)件50的第一及第二部分 98, 100的孔部分104， 116可分別部分限定凸輪構(gòu)件50的完整孔。各 個(gè)孔部分104, 116可限定不超過整個(gè)孔的周向范圍的180度。在所示 的示例中，各個(gè)孔部分104， 116可限定整個(gè)孔的大致180度。
如圖5所示，凸輪構(gòu)件48的第一部分98中的凹入109可與第二部
7分100中的凹入119對(duì)準(zhǔn)。第一部分98的第一軸向延伸表面106可覆 蓋第二部分100的第一軸向延伸表面118,而第一部分98的第二軸向延 伸表面108可覆蓋第二部分100的第二軸向延伸表面120。具體而言， 在本示例中，第一軸向延伸表面106， 118可彼此抵靠，而第二軸向延 伸表面108, 120可彼此抵靠。銷128可布置在凹入109, 119內(nèi)以使第 一及第二部分98, IOO彼此相對(duì)定向。緊固件55可將凸輪構(gòu)件50的第 一及第二部分98, IOO彼此聯(lián)接并聯(lián)接至第一及第二軸34， 36。
緊固件55可包括具有頭部130及螺紋桿132的螺栓以及螺母 134。頭部130可位于孔110的第一部分112內(nèi)。螺紋桿132可延伸通 過第一軸34內(nèi)的槽57以及第二軸36內(nèi)的孔59,并可與螺母134接合 以將第一及第二部分98， 100相對(duì)于彼此固定。螺母134可布置在孔 122的第一部分124內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種凸輪軸，包括第一軸；被固定以與所述第一軸一起旋轉(zhuǎn)的第一凸輪構(gòu)件；被固定以與所述第一軸一起旋轉(zhuǎn)并與所述第一凸輪構(gòu)件軸向分隔開的第二凸輪構(gòu)件；以及第三凸輪構(gòu)件，其在所述第一與第二凸輪構(gòu)件之間軸向位于所述第一軸上，所述第三凸輪構(gòu)件包括彼此聯(lián)接的第一及第二部分，以在所述第一及第二凸輪構(gòu)件被固定至所述第一軸之后用于將所述第三凸輪構(gòu)件裝配在所述第一軸上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸，還包括緊固構(gòu)件，其與所述第 三凸輪構(gòu)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 兩者一起旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪軸，還包括可旋轉(zhuǎn)地布置在所述第 一軸內(nèi)的第二軸，所述第三凸輪構(gòu)件相對(duì)于所述第一軸可旋轉(zhuǎn)，并被固 定以與所述第二軸一起旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸輪軸，其中所述緊固構(gòu)件徑向延伸通 過所述第 一及第二軸，并固定所述第三凸輪構(gòu)件以與所述第二軸一起旋 轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸，其中所述第三凸輪構(gòu)件包括在 其中接收所述第一軸的孔，所述第一部分限定不超過所述孔的周向的 180度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸輪軸，其中所述第二部分限定不超過 所述孔的所述周向的180度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸，其中所述第三凸輪構(gòu)件包括在 其中接收所述第一軸的孔，所述第一部分限定徑向布置在所述孔的外側(cè) 的第一表面并沿所述孔軸向延伸，所述第二部分限定徑向布置在所述孔 的外側(cè)的第二表面，沿所述孔軸向延伸，并覆蓋所述第一表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪軸，其中所述第一表面抵靠所述第二表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪軸，其中所述第三凸輪構(gòu)件包括 銷，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，所述銷 在所述第一及第二凹入內(nèi)延伸以使所述第一及第二部分相對(duì)于彼此定位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸，其中所述第三凸輪構(gòu)件包括在 其中接收所述第一軸的孔，所述第三凸輪構(gòu)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. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，包括 發(fā)動(dòng)4幾結(jié)構(gòu)；以及支撐在所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的凸輪軸，其包括 第一軸；被固定以與所述第 一軸一起旋轉(zhuǎn)的第 一 凸輪構(gòu)件； 被固定以與所述第 一軸一起旋轉(zhuǎn)并與所述第 一 凸輪構(gòu)件軸向分 隔開的第二凸輪構(gòu)件；以及第三凸輪構(gòu)件，其在所述第一與第二凸輪構(gòu)件之間軸向位于所 述第一軸上，所述第三凸輪構(gòu)件包括彼此聯(lián)接的第一及第二部分，以在 所述第一及第二凸輪構(gòu)件被固定至所述第一軸之后用于將所述第三凸輪 構(gòu)件裝配在所述第一軸上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，還包括緊固構(gòu)件，其與 所述第三凸輪構(gòu)件的所述第 一及第二部分接合并固定所述第 一及第二部 分以使兩者一起旋轉(zhuǎn)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，還包括凸輪相位器及可 旋轉(zhuǎn)地布置在所述第一軸內(nèi)的第二軸，所述第三凸輪構(gòu)件被支撐以在所 述第一軸上旋轉(zhuǎn)并被固定以與所述第二軸一起旋轉(zhuǎn)，所述凸輪相位器聯(lián) 接至所述凸輪軸以使所述第二軸相對(duì)于所述第一軸旋轉(zhuǎn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述緊固構(gòu)件徑向 延伸通過所述第 一及第二軸，并固定所述第三凸輪構(gòu)件以與所述第二軸 一起旋轉(zhuǎn)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述第三凸輪構(gòu)件 包括在其中接收所述第一軸的孔，所述第一部分限定不超過所述孔的周向的180度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述第二部分限定 不超過所述孔的所述周向的180度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述第三凸輪構(gòu)件 包括在其中接收所述第一軸的孔，所述第一部分限定徑向布置在所述孔 的外側(cè)的第一表面并沿所述孔軸向延伸，所述第二部分限定徑向布置在 所述孔的外側(cè)的第二表面，沿所述孔軸向延伸，并覆蓋所述第一表面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述第一表面抵靠 所述第二表面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述第三凸輪構(gòu)件 包括銷，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 述銷在所述第一及第二凹入內(nèi)延伸以使所述第一及第二部分相對(duì)于彼此 定位。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其中所述第三凸輪構(gòu)件 包括在其中接收所述第一軸的孔，所述第三凸輪構(gòu)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
本發(fā)明涉及同心凸輪軸的分離凸輪設(shè)計(jì)。一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，可包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)以及支撐在所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的凸輪軸。所述凸輪軸可包括第一軸；被固定以與所述第一軸一起旋轉(zhuǎn)的第一凸輪構(gòu)件；被固定以與所述第一軸一起旋轉(zhuǎn)并與所述第一凸輪構(gòu)件軸向分隔開的第二凸輪構(gòu)件；以及第三凸輪構(gòu)件，其在所述第一與第二凸輪構(gòu)件之間軸向地布置在所述第一軸上。所述第三凸輪構(gòu)件可包括彼此聯(lián)接的第一及第二部分，以在所述第一及第二凸輪構(gòu)件被固定至所述第一軸之后用于將所述第三凸輪構(gòu)件裝配在所述第一軸上。
文檔編號(hào)F01L1/06GK101634235SQ20091016455
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者G·E·克萊弗, J·斯特林菲爾德, R·G·凱伍德 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司