專利名稱：同心凸輪軸及組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸組件。
背景技術(shù)：
本部分提供與本公開相關(guān)的背景信息，其并不必然是現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括凸輪軸以致動(dòng)進(jìn)氣門和排氣門。某些凸輪軸是在例如進(jìn)氣凸角 和排氣凸角之間提供了相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的同心凸輪軸。進(jìn)氣凸角可固定至外軸以便與該軸共同旋 轉(zhuǎn)，排氣凸角可以被可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸上。替代性地，排氣凸角可固定至外軸以便與該軸 共同旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣凸角可以被可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸上。在任意的布置中，可利用緊固件將可旋 轉(zhuǎn)地支撐在外軸上的凸角旋轉(zhuǎn)地固定至內(nèi)軸。這些緊固件的插入在組裝期間可以向凸輪軸 施加徑向載荷。

發(fā)明內(nèi)容
本部分提供了本公開的一般性概述，而不是其全部范圍或全部特征的全面描述。組裝凸輪軸的方法可包括將凸輪的第一凸角構(gòu)件定位在第一軸上并且將鎖定銷 插入到第一凸角構(gòu)件中的第一孔和第一軸中的第二孔內(nèi)。鎖定銷可包括延伸進(jìn)入其第一端 中的第一凹部，該第一凹部限定了第一環(huán)狀壁。可對(duì)第一保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入第一凹部。 該施力可使環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與第一孔的摩擦接合。該方法還可包括對(duì)第二保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入第二凹部，該第二凹部定位在鎖定 銷的第二端內(nèi)，該第二端與第一端大致相對(duì)。第一保持構(gòu)件可在第二保持構(gòu)件被施力以進(jìn) 入第二凹部的同時(shí)被施力以進(jìn)入第一凹部。凸輪軸組件可包括第一軸、第一凸角構(gòu)件和鎖定銷，其中，第一軸包括第一徑向 孔，第一凸角構(gòu)件定位在第一軸上并且包括與第一徑向孔對(duì)準(zhǔn)的第二徑向孔，鎖定銷定位 在第一徑向孔和第二徑向孔內(nèi)。鎖定銷可包括大體上彼此相對(duì)的第一縱向端和第二縱向 端。第一縱向端可包括在其中軸向延伸的第一凹部以及定位在第一凹部內(nèi)的第一保持構(gòu) 件。第一保持構(gòu)件可將由第一凹部限定的環(huán)狀壁沿徑向向外的方向偏壓，形成與第二徑向 孔的第一部分的摩擦接合。本發(fā)明還提供了以下技術(shù)方案方案1 一種方法，所述方法包括將凸輪軸組件的第一凸角構(gòu)件定位在所述凸輪軸組件的第一軸上；將鎖定銷插入到所述第一凸角構(gòu)件中的第一孔和所述第一軸的第二孔內(nèi)，所述鎖 定銷具有延伸進(jìn)入鎖定銷第一端的第一凹部，所述第一凹部限定了環(huán)狀壁；以及對(duì)第一保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入所述第一凹部，所述施力使所述環(huán)狀壁沿徑向向外 的方向移位并形成與所述第一孔的摩擦接合。方案2 如方案1所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)第二保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入第二凹部，所述第二凹部定位在所述鎖定銷的第二端內(nèi)，所述第二端與所述第一端大致相對(duì)。方案3 如方案2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)第一保持構(gòu)件施力與所述對(duì)第二保持構(gòu)件施力是同時(shí)進(jìn)行的。方案4 如方案3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)第一保持構(gòu)件施力會(huì)在所述凸 輪軸組件上施加第一徑向力，所述對(duì)第二保持構(gòu)件施力會(huì)在所述凸輪軸組件上施加第二徑 向力，所述第二徑向力與所述第一徑向力近似相等且方向相反。方案5 如方案2所述的方法，其特征在于，所述鎖定銷包括軸向定位在所述第一 端和所述第二端之間的大致固體的區(qū)域。方案6 如方案1所述的方法，其特征在于，在所述施力之后，所述第一保持構(gòu)件保 持在所述第一凹部內(nèi)。方案7 如方案1所述的方法，其特征在于，所述第一保持構(gòu)件包括大致球形的構(gòu) 件。方案8 如方案1所述的方法，其特征在于，所述施力使所述環(huán)狀壁移位，形成與所 述第二孔的接合。方案9 如方案1所述的方法，其特征在于，所述凸輪軸組件包括第二軸，所述第一 軸限定軸向孔并且所述第二軸定位在所述軸向孔內(nèi)，所述第一凸角構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地置于所述 第一軸的徑向外表面上，并且通過所述鎖定銷和所述第二軸之間的接合被固定以便與所述 第二軸共同旋轉(zhuǎn)。方案10 如方案1所述的方法，其特征在于，在所述施力之前，所述第一凹部的內(nèi) 徑小于所述第一保持構(gòu)件的直徑。方案11 如方案1所述的方法，其特征在于，所述第一凹部的端部形成所述第一保 持構(gòu)件的軸向端部止動(dòng)件。方案12 —種方法，所述方法包括將凸輪軸組件的第一凸角構(gòu)件定位在所述凸輪軸組件的第一軸上；將鎖定銷插入到所述第一凸角構(gòu)件中的第一孔和所述第一軸中的第二孔內(nèi)，所述 鎖定銷具有延伸進(jìn)入鎖定銷第一端的第一凹部和延伸進(jìn)入鎖定銷第二端的第二凹部，所述 第二端與所述第一端大致相對(duì)；沿第一方向?qū)Φ谝槐３謽?gòu)件施力使其進(jìn)入所述第一凹部，所述施力使由所述第一 凹部限定的第一環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與所述第一孔的第一部分的摩擦接 合；以及沿與所述第一方向大致相對(duì)的第二方向?qū)Φ诙３謽?gòu)件施力使其進(jìn)入所述第二 凹部，所述施力使由所述第二凹部限定的第二環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與所述 第一孔的第二部分的摩擦接合。方案13 如方案12所述的方法，其特征在于，所述對(duì)第一保持構(gòu)件施力和所述對(duì) 第二保持構(gòu)件施力是同時(shí)進(jìn)行的，所述對(duì)第一保持構(gòu)件施力會(huì)沿所述第一方向施加第一 力，所述對(duì)第二保持構(gòu)件施力會(huì)沿所述第二方向施加第二力，所述第二力與所述第一力大 致相等。方案14 一種凸輪軸組件，所述凸輪軸組件包括第一軸，其包括第一徑向孔；
第一凸角構(gòu)件，其定位在所述第一軸上且包括與所述第一徑向孔對(duì)準(zhǔn)的第二徑向 孔；以及緊固件，其包括鎖定銷和第一保持構(gòu)件，所述鎖定銷定位在所述第一徑向孔和所 述第二徑向孔內(nèi)，并且包括大致彼此相對(duì)的第一縱向端和第二縱向端，所述第一縱向端具 有在其中軸向延伸的第一凹部，所述第一保持構(gòu)件定位在所述第一凹部內(nèi)且沿徑向向外的 方向偏壓由所述第一凹部限定的環(huán)狀壁，形成與所述第二徑向孔的第一部分的摩擦接合。
方案15 如方案14所述的凸輪軸組件，其特征在于，還包括第二軸，所述第一軸包 括第一軸向孔，所述第二軸定位在所述第一軸向孔內(nèi)且包括與所述第一徑向孔和所述第二 徑向孔對(duì)準(zhǔn)的第三徑向孔，所述第三徑向孔在其內(nèi)接納所述鎖定銷，所述第一凸角構(gòu)件可 旋轉(zhuǎn)地置于所述第一軸上并且通過與所述鎖定銷的接合被固定以便與所述第二軸共同旋 轉(zhuǎn)。方案16 如方案14所述的凸輪軸組件，其特征在于，所述鎖定銷包括在所述第一 凹部和所述鎖定銷的第二縱向端之間的大致固體的區(qū)域。方案17 如方案14所述的凸輪軸組件，其特征在于，所述鎖定銷的第二縱向端包 括在其內(nèi)軸向延伸的第二凹部，所述緊固件包括定位在所述第二凹部內(nèi)的第二保持構(gòu)件， 所述第二保持構(gòu)件偏壓由所述第二凹部限定的環(huán)狀壁，形成與所述第二徑向孔的第二部分 的摩擦接合。方案18 如方案17所述的凸輪軸組件，其特征在于，所述第二徑向孔的第一部分 和第二部分定位成彼此相離大約180度。方案19 如方案14所述的凸輪軸組件，其特征在于，所述鎖定銷包括軸向地位于 所述第一凹部和所述第二凹部之間的大致固體的區(qū)域。方案20 如方案14所述的凸輪軸組件，其特征在于，所述第一保持構(gòu)件包括大致 球形的構(gòu)件。通過本文提供的描述，更多的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。本概述中的描述和具體示例 僅僅用于說明的目的，而并不旨在限制本公開的范圍。


本文所描述的附圖僅用于圖解說明的目的，并不旨在以任何方式限制本公開的范圍。圖1是根據(jù)本公開的發(fā)動(dòng)機(jī)總成的示意圖；圖2是圖1的凸輪軸和凸輪相位器的透視圖；圖3是圖1的凸輪軸的透視分解圖；圖4是根據(jù)本公開的凸輪軸和工具組件的局部剖視圖；以及圖5是根據(jù)本公開的凸輪軸的局部剖視圖。在附圖的全部視圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述本公開的示例。下面的描述本質(zhì)上僅僅是示例性 的，并不旨在限制本公開、應(yīng)用或用途。
現(xiàn)在參見圖1，示意性地示出了示例性的發(fā)動(dòng)機(jī)總成10。發(fā)動(dòng)機(jī)總成10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)12，發(fā)動(dòng)機(jī)12包括多個(gè)汽缸14，汽缸14中置有活塞16。發(fā)動(dòng)機(jī)12可進(jìn)一步包括用于 每個(gè)汽缸14的進(jìn)氣門18、排氣門20和進(jìn)氣門升舉機(jī)構(gòu)22、排氣門升舉機(jī)構(gòu)24，以及凸輪軸 26和凸輪相位器28。進(jìn)氣門升舉機(jī)構(gòu)22可包括推桿30和搖臂32。排氣門升舉機(jī)構(gòu)24可另外包括推 桿30和搖臂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和 排氣門20。盡管發(fā)動(dòng)機(jī)總成10被表示為推桿式發(fā)動(dòng)機(jī)，但應(yīng)當(dāng)理解的是本公開并不限于推 桿式發(fā)動(dòng)機(jī)，而是還可應(yīng)用于各種其他發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造，例如頂置凸輪式發(fā)動(dòng)機(jī)。參見圖2-圖5，凸輪軸26可包括第一軸34和第二軸36，第一凸角構(gòu)件組38、40、 42、44、46，第二凸角構(gòu)件組48、50、52、54，以及緊固件56。在本示例中，第一凸角構(gòu)件組38、 40、42、44、46可形成進(jìn)氣凸角組，第二凸角構(gòu)件組48、50、52、54可形成排氣凸角組。然而， 應(yīng)當(dāng)理解的是可提供替代性的布置，其中第一凸角構(gòu)件組38、40、42、44、46可形成排氣凸 角組，第二凸角構(gòu)件組48、50、52、54可形成進(jìn)氣凸角組。而且，第一凸角構(gòu)件組38、40、42、 44,46和第二凸角構(gòu)件組48、50、52、54中的每一組并不僅限于進(jìn)氣門或排氣門。例如，第一 凸角構(gòu)件組38、40、42、44、46和第二凸角構(gòu)件組48、50、52、54中的每一組均可包括進(jìn)氣凸 角和/或排氣凸角。第一軸34可被固定以便與第一相位器構(gòu)件58共同旋轉(zhuǎn)，第二軸36可 被固定以便與第二相位器構(gòu)件60共同旋轉(zhuǎn)。第一相位器構(gòu)件58和第二相位器構(gòu)件60相 對(duì)于彼此并且相對(duì)于相位器28的旋轉(zhuǎn)從動(dòng)構(gòu)件62是可旋轉(zhuǎn)的。第一軸34可包括限定了內(nèi)孔66的環(huán)狀壁64。第二軸36可旋轉(zhuǎn)地置于第一軸34 的內(nèi)孔66中。第一軸34可包括貫穿其中的縫68 (參見圖4和圖5)，第二軸36可包括開口 70，開口 70在其中接納緊固件56，并且耦接第二凸角構(gòu)件組48、50、52、54以便與第二軸36 共同旋轉(zhuǎn)?？p68可以形成貫穿第一軸34的徑向孔，開口 70可以形成貫穿第二軸36的徑 向孔。第一軸34中的縫68可以大體上允許其中的緊固件56的旋轉(zhuǎn)行程。第一凸角構(gòu)件組38、40、42、44、46可被固定以便與第一軸34共同旋轉(zhuǎn)。第一凸角 構(gòu)件組38、40、42、44、46和第一軸34之間的接合可包括摩擦配合式接合。第二凸角構(gòu)件組 48、50、52、54可置于第一凸角構(gòu)件組38、40、42、44、46中相鄰的凸角構(gòu)件之間。第二凸角構(gòu) 件組48、50、52、54可旋轉(zhuǎn)地置于第一軸34上并且由緊固件56固定以便與第二軸36共同 旋轉(zhuǎn)。如圖4和圖5所示，緊固件56可各自包括鎖定銷72、第一保持構(gòu)件74和第二保持 構(gòu)件76。鎖定銷72可包括具有第一凹部80的第一端78和大體上與第一端78相對(duì)的具有 第二凹部84的第二端82。第一凹部80和第二凹部84可朝向彼此軸向延伸，并且可由鎖 定銷72的大致固體的介質(zhì)部分86來分隔。第一凹部80可在第一端78處限定第一環(huán)狀壁 88，第二凹部84可在第二端82處限定第二環(huán)狀壁90。第一保持構(gòu)件74可定位在第一凹部80內(nèi)，第二保持構(gòu)件76可定位在第二凹部84 內(nèi)。第一保持構(gòu)件74和第二保持構(gòu)件76可將鎖定銷72固定至凸角構(gòu)件48、50、52、54中 的一個(gè)。作為非限制性示例，第一保持構(gòu)件74和第二保持構(gòu)件76的每一個(gè)可為大致球形 構(gòu)件的形式。第一工具92和第二工具94可用于將第一保持構(gòu)件74和第二保持構(gòu)件76固定在 第一凹部80和第二凹部84內(nèi)。鎖定銷72可具有外直徑隊(duì)，外直徑隊(duì)小于延伸穿過凸角構(gòu)件48的孔96的直徑Dc，小于第一軸34內(nèi)的縫68的寬度Dsi，并且小于第二軸36內(nèi)的開 口 70的直徑DS2。因此，鎖定銷70可以以小的摩擦阻力放置在孔96、縫68和開口 70內(nèi)。第一工具92可沿第一軸向方向Al對(duì)第一保持構(gòu)件74施力使其進(jìn)入第一凹部80。 第一凹部的端部78可形成第一保持構(gòu)件74的軸向端部止動(dòng)件。如圖4所示，第一凹部80 可具有初始直徑Dli，初始直徑Dli小于第一保持構(gòu)件74的直徑DK1。因此，當(dāng)?shù)谝槐３謽?gòu)件 74被施力以進(jìn)入第一凹部80時(shí)，第一環(huán)狀壁88沿徑向向外的方向變形并在凸角構(gòu)件48內(nèi) 與孔96的第一部分形成摩擦接合，如圖5所示。第一環(huán)狀壁88可變形到最終外直徑I\F， 該最終外直徑I\F大于鎖定銷72的剩余部分的外直徑隊(duì)，以便提供與凸角構(gòu)件48的摩擦接 合。第一保持構(gòu)件74在被第一工具92施力以進(jìn)入第一凹部80之后可保持在第一凹部80 內(nèi)。類似地，第二工具94可對(duì)第二保持構(gòu)件76施力使其進(jìn)入第二凹部84。應(yīng)理解的 是，第二保持構(gòu)件76和第二凹部84之間的關(guān)系可大體上與上述第一保持構(gòu)件74和第一凹 部80之間的關(guān)系相似。然而，第二保持構(gòu)件76可沿大體上與第一軸向方向Al相對(duì)的第二 軸向方向A2移位。由第一保持構(gòu)件74和第二保持構(gòu)件76的移位所產(chǎn)生的摩擦接合可在組裝期間生 成作用在凸輪軸26上的力。更具體地，第一保持構(gòu)件74的安裝可生成沿第一軸向方向Al 的第一力F1，第二保持構(gòu)件76的安裝可生成沿第二軸向方向A2的第二力F2。第一力Fl 和第二力F2可施加在相對(duì)于鎖定銷72的軸向方向Al、A2上以及相對(duì)于第一軸34和第二 軸36的徑向方向上。進(jìn)一步地，第一力Fl和第二力F2可彼此相等但方向相反，產(chǎn)生近似 為零的凈力。因此，第一保持構(gòu)件74和第二保持構(gòu)件76可同時(shí)安裝到鎖定銷72內(nèi)以降低 施加到第一軸34和第二軸36的彎曲力。應(yīng)理解的是，為了簡潔起見，在圖4和圖5中緊固件56被示出為與凸角構(gòu)件48組合在一起，而這些描述也同樣地適用于第二凸角構(gòu)件組的其余凸角構(gòu)件50、52、54。
權(quán)利要求
一種方法，所述方法包括將凸輪軸組件的第一凸角構(gòu)件定位在所述凸輪軸組件的第一軸上；將鎖定銷插入到所述第一凸角構(gòu)件中的第一孔和所述第一軸的第二孔內(nèi)，所述鎖定銷具有延伸進(jìn)入鎖定銷第一端的第一凹部，所述第一凹部限定了環(huán)狀壁；以及對(duì)第一保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入所述第一凹部，所述施力使所述環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與所述第一孔的摩擦接合。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)第二保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入第二 凹部，所述第二凹部定位在所述鎖定銷的第二端內(nèi)，所述第二端與所述第一端大致相對(duì)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)第一保持構(gòu)件施力與所述對(duì)第二保 持構(gòu)件施力是同時(shí)進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)第一保持構(gòu)件施力會(huì)在所述凸輪軸 組件上施加第一徑向力，所述對(duì)第二保持構(gòu)件施力會(huì)在所述凸輪軸組件上施加第二徑向 力，所述第二徑向力與所述第一徑向力近似相等且方向相反。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述鎖定銷包括軸向定位在所述第一端和 所述第二端之間的大致固體的區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述施力之后，所述第一保持構(gòu)件保持在 所述第一凹部內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一保持構(gòu)件包括大致球形的構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述施力使所述環(huán)狀壁移位，形成與所述第 二孔的接合。
9.一種方法，所述方法包括將凸輪軸組件的第一凸角構(gòu)件定位在所述凸輪軸組件的第一軸上；將鎖定銷插入到所述第一凸角構(gòu)件中的第一孔和所述第一軸中的第二孔內(nèi)，所述鎖定 銷具有延伸進(jìn)入鎖定銷第一端的第一凹部和延伸進(jìn)入鎖定銷第二端的第二凹部，所述第二 端與所述第一端大致相對(duì)；沿第一方向?qū)Φ谝槐３謽?gòu)件施力使其進(jìn)入所述第一凹部，所述施力使由所述第一凹部 限定的第一環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與所述第一孔的第一部分的摩擦接合；以 及沿與所述第一方向大致相對(duì)的第二方向?qū)Φ诙３謽?gòu)件施力使其進(jìn)入所述第二凹部， 所述施力使由所述第二凹部限定的第二環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與所述第一 孔的第二部分的摩擦接合。
10.一種凸輪軸組件，所述凸輪軸組件包括第一軸，其包括第一徑向孔；第一凸角構(gòu)件，其定位在所述第一軸上且包括與所述第一徑向孔對(duì)準(zhǔn)的第二徑向孔;以及緊固件，其包括鎖定銷和第一保持構(gòu)件，所述鎖定銷定位在所述第一徑向孔和所述第 二徑向孔內(nèi)，并且包括大致彼此相對(duì)的第一縱向端和第二縱向端，所述第一縱向端具有在 其中軸向延伸的第一凹部，所述第一保持構(gòu)件定位在所述第一凹部內(nèi)且沿徑向向外的方向 偏壓由所述第一凹部限定的環(huán)狀壁，形成與所述第二徑向孔的第一部分的摩擦接合。
全文摘要
本發(fā)明涉及同心凸輪軸及組裝方法。具體地，提供了一種組裝凸輪軸的方法，其可包括將凸輪的第一凸角構(gòu)件定位在第一軸上并且將鎖定銷插入到第一凸角構(gòu)件中的第一孔和第一軸中的第二孔內(nèi)。鎖定銷可包括延伸進(jìn)入鎖定銷第一端的第一凹部，該第一凹部限定了第一環(huán)狀壁。可對(duì)第一保持構(gòu)件施力使其進(jìn)入第一凹部。該施力可使環(huán)狀壁沿徑向向外的方向移位并形成與第一孔的摩擦接合。
文檔編號(hào)F01L1/047GK101832159SQ201010128598
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者G·E·克萊弗, R·G·凱伍德, R·亨里克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司