CN101532403B - 具有轴承套筒的同心凸轮轴和去除碎屑的方法 - Google Patents

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Abstract

具有轴承套筒的同心凸轮轴和去除碎屑的方法，其中凸轮轴可包括第一轴、安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件，以及安放于第一轴并可在第一和第二位置之间移动的第一凸耳部件。处于第一位置时，第一凸耳部件可相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工碎屑。处于第二位置时，第一凸耳部件可与轴承套筒部件轴向对准并且可旋转地支承在轴承套筒部件上。

Description

具有轴承套筒的同心凸轮轴和去除碎屑的方法
技术领域
本发明涉及发动机凸轮轴组件，更具体来说，涉及同心凸轮轴组件。
背景技术
本部分的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，可能不构成现有技术。
发动机通常包括凸轮轴用以致动进气和排气阀。一些凸轮轴是同心凸轮轴，提供进气凸耳和排气凸耳之间的相对旋转。进气凸耳可被固定于外轴以随着该轴旋转，而排气凸耳可被可旋转地支承在该轴上。可替代地，排气凸耳可被固定于外轴以随着该轴旋转，而进气凸耳可被可旋转地支承在该轴上。在无论哪种布置中，可旋转地支承在轴上的凸耳可利用该轴的外表面作为轴承面。
发明内容
凸轮轴，可包括第一轴、安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件，以及安放于第一轴并可在第一和第二位置之间移动的第一凸耳部件。处于第一位置时，第一凸耳部件可相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工碎屑。处于第二位置时，第一凸耳部件可与轴承套筒部件轴向对准并且可旋转(bearingly)地支承在轴承套筒部件上。
一种发动机组件，可包括发动机结构、支承在发动机结构上的凸轮轴以及连接于凸轮轴的凸轮相位器。凸轮轴可包括第一轴、安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件，以及安放在第一轴上并可在第一和第二位置之间移动的第一凸耳部件。处于第一位置时，第一凸耳部件可相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工碎屑。处于第二位置时，第一凸耳部件可与轴承套筒部件轴向对准并且可旋转(bearingly)地支承在轴承套筒部件上。
一种方法，可包括将第一凸耳部件固定于发动机凸轮轴的第一轴，将轴承套筒部件固定于第一轴，将第二凸耳部件安放在第一轴上，在安放之后将第三凸耳部件固定于第一轴。第二凸耳部件可被设置在第一和第三凸耳部件之间。该方法还可包括，相对于轴承套筒部件轴向移动第二凸耳部件以露出轴承套筒部件的外表面，以及在移动之后对第二凸耳部件的外表面进行精加工。
从本文的描述中，进一步的应用领域将变得很明显。应当理解，所做描述和具体实例仅仅是出于说明的目的，而不是旨在限制本发明的范围。
附图说明
本文所描述的附图仅是为了说明的目的，而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示意图；
图2是图1中凸轮轴的透视分解图；
图3是图1中凸轮轴的剖视图，示出了处于第一方位的凸耳部件；以及
图4是图1中凸轮轴的剖视图，示出了处于第二方位的凸耳部件。
具体实施方式
以下的描述实质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的标记号表示相似或者相应的部分和特征。
现在参照图1，该图示意性地示出了示例性发动机组件10。发动机组件10可包括发动机12，发动机12包含多个气缸14，气缸14具有设置于其中的活塞16。发动机12还可包括每个气缸14的进气阀18、排气阀20以及凸轮轴26和凸轮相位器28。虽然发动机组件10作为单顶置凸轮发动机示出，但应当理解，本发明也可应用于多种其他发动机结构。
参照图2-4，凸轮轴26可包括第一和第二轴32、34，第一组凸耳部件36、38、40、42，第二组凸耳部件44、46、48、50、定位部件52、轴承套筒54以及传动销56。在本例中，第一组凸耳部件36、38、40、42可形成进气凸耳组，第二组凸耳部件44、46、48、50可形成排气凸耳组。然而，应当理解，可提供替代布置，即第一组凸耳部件36、38、40、42可形成排气凸耳组，第二组凸耳部件44、46、48、50可形成进气凸耳组。
第二轴34可被可旋转地设置在第一轴32中。第一轴32可包括穿过其的槽58，第二轴34可包括孔眼60。销56可延伸通过槽58和孔眼60并可与第二组凸耳部件44、46、48、50接合以连接第一组凸耳部件36、38、40、42使之随着第二轴34旋转。第一轴32中的槽58可总体上允许销56在其中的旋转行进。
第二组凸耳部件44、46、48、50可被固定以随着第一轴32旋转。第二组凸耳部件44、46、48、50和第一轴32之间的接合可包括摩擦配合式接合。第一组凸耳部件36、38、40、42可彼此相似。第二组凸耳部件44、46、48、50也可以彼此相似。因此，将在这样的理解下描述凸耳部件36，即对凸耳部件36的描述也同样适用于第一组凸耳部件的其余凸耳部件38、40、42和将在这样的理解下描述凸耳部件44，即对凸耳部件44的描述也同样适用于第二组凸耳部件的其余凸耳部件46、48、50。凸耳部件36可包括限定了第一内径(D1)的孔62，凸耳部件44可包括限定了第二内径(D2)的孔64。第二直径(D2)可小于第一直径(D1)。
定位部件52可被固定于第一轴32的靠近凸轮相位器28的一端。定位部件52可以相似于第二组凸耳部件44、46、48、50的方式被固定于第一轴32，例如通过摩擦配合式接合。定位部件52可包括第一和第二端部分66、68以及在第一和第二端部分66、68之间延伸的轴承部分70。轴承部分70可被发动机12以及第一和第二端部分66、68可旋转地支承。第一端部分66可被连接于凸轮相位器28，第二端部分68可形成止动，如将在下文讨论的。
轴承套筒54可被固定于第一轴32且可包括与第一轴32中的槽58大致对准的槽72。轴承套筒54可包括限定了外径(D3)的外表面74，外径(D3)大于第一内径(D1)而小于第二内径(D2)。轴承套筒54可包括第一和第二部分76、78。凸耳部件36可被可旋转地设置在第一部分76上。第二部分78可从第一部分76和凸耳部件44轴向延伸以形成凸轮轴26的轴承面。轴承套筒54和第二组凸耳部件44、46、48、50的相邻两个之间的轴向间距(L1)，以及轴承套筒54和定位部件52之间的轴向间距(L2)可以都大于第一组凸耳部件36、38、40、42中的每个的轴向长度(L3)。
参照图3和图4，现在将讨论凸轮轴26组件。第一组凸耳部件36、38、40、42，第二组凸耳部件44、46、48、50、定位部件52，以及轴承套筒54可以以图3所示的布置方式安放在第一轴32上，即第一组凸耳部件36、38、40、42从轴承套筒54上移开以露出外表面74。第一组凸耳部件36、38、40、42以及第二组凸耳部件44、46、48、50，在被放置到第一轴32上之前，可完全精加工(即，不再需要机械加工)。接下来，第二组凸耳部件44、46、48、50、定位部件52、以及轴承套筒54可被固定于第一轴32。第二组凸耳部件44、46、48、50、定位部件52，以及轴承套筒54可以多种方式被固定于第一轴32。例如，可从第一轴32内部施加径向向外的力以提供第二组凸耳部件44、46、48、50、定位部件52，以及轴承套筒54与第一轴32之间的摩擦接合。径向向外的力可通过包含喷丸处理(ballizing)在内的多种工艺来施加。
一旦第二组凸耳部件44、46、48、50、定位部件52、以及轴承套筒54被固定到第一轴32上，可将轴承套筒54的外表面74机械加工到所期望的终尺寸。机械加工可包括磨削外表面74到所期望的终尺寸。在机械加工过程中，可将第一组凸耳部件36、38、40、42与轴承套筒54隔离，以防止第一组凸耳部件36、38、40、42的孔62暴露于机械加工操作所产生的碎屑。一旦机械加工操作完成，可将碎屑从轴承套筒54的外表面74清理掉。之后，第一组凸耳部件36、38、40、42可被安放于轴承套筒54上并固定于第二轴34以在轴承套筒54上旋转。

Claims (12)

1.一种凸轮轴，包括：
第一轴，包含穿过其的孔；
第二轴，设置在所述孔中以相对于第一轴旋转；
安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件；以及
第一凸耳部件，安放于第一轴，能相对于轴承套筒部件旋转，并可在第一和第二位置之间移动，处于第一位置时，第一凸耳部件相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工的碎屑，处于第二位置时，第一凸耳部件轴向对准轴承套筒部件并且可旋转地支承在轴承套筒部件上，第一凸耳部件被固定以随着第二轴旋转。
2.权利要求1的凸轮轴，还包括固定于第一轴的第二凸耳部件，处于第一位置时，第一凸耳部件朝向第二凸耳部件移动。
3.权利要求2的凸轮轴，其中第二凸耳部件包含内径，轴承套筒部件包含比该内径大的外径。
4.权利要求3的凸轮轴，其中第一凸耳部件的内径大于第二凸耳部件的内径和轴承套筒部件的外径。
5.权利要求2的凸轮轴，其中第二凸耳部件和轴承套筒部件之间的距离至少等于第一凸耳部件的轴向长度，以允许当第一凸耳部件处于第一位置时露出轴承套筒部件的整个外表面。
6.权利要求1的凸轮轴，其中第一轴包含延伸穿过其的第一槽，轴承套筒部件包含延伸穿过其并与第一槽对准的第二槽，第一凸耳部件通过第一和第二槽连接于第二轴。
7.权利要求1的凸轮轴，其中轴承套筒的一部分从第一凸耳部件轴向延伸以形成用于第一轴旋转的轴承面。
8.一种发动机组件，包括：
发动机结构；
支承在发动机结构上的凸轮轴，凸轮轴包含：
第一轴，包含穿过其的孔；
第二轴，设置在该孔中以相对于第一轴旋转，
安放并且固定于第一轴的轴承套筒部件；以及
第一凸耳部件，安放于第一轴，能相对于轴承套筒部件旋转并可在第一和第二位置之间移动，处于第一位置时，第一凸耳部件相对于轴承套筒部件轴向错开，以允许机械加工轴承套筒部件的外表面以及从该外表面去除机械加工的碎屑，处于第二位置时，第一凸耳部件轴向对准轴承套筒部件并且可旋转地支承在轴承套筒部件上，第一凸耳部件被固定以随着第二轴旋转；以及
连接于凸轮轴的凸轮相位器，当第一凸耳部件处于第二位置时，其选择性地旋转轴承套筒部件上的第一凸耳部件。
9.权利要求8的凸轮轴，还包括固定于第一轴的第二凸耳部件，处于第一位置时，第一凸耳部件朝向第二凸耳部件移动。
10.权利要求9的凸轮轴，其中第二凸耳部件包含内径，轴承套筒部件包含比该内径大的外径。
11.权利要求10的凸轮轴，其中第一凸耳部件的内径大于第二凸耳部件的内径和轴承套筒部件的外径。
12.权利要求9的凸轮轴，其中第二凸耳部件和轴承套筒部件之间的距离至少等于第一凸耳部件的轴向长度，以允许当第一凸耳部件处于第一位置时露出轴承套筒部件的整个外表面。
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