CN101716714B - 在受拉状态使球元件穿过孔口的凸轮轴组件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在受拉状态使球元件穿过孔口的凸轮轴组件加工方法。一种方法可以包括使凸轮轴的第一和第二凸轮元件位于第一轴上，第一轴可以包括限定一孔的环形壁。第一凸轮元件可以位于第一轴的第一部分上并且可以限定凸轮轴的第一端，第二凸轮元件可以位于第一轴的第二部分上并且可以限定凸轮轴的第二端。第一轴可以被固定不进行轴向位移并且一工具可以移位通过第一轴的孔以将第一凸轮元件固定到第一轴，固定可以包括使第一轴沿第一轴向方向没有轴向约束，第一轴向方向从第一轴的第一部分向第一轴的第二部分延伸。

Description

在受拉状态使球元件穿过孔口的凸轮轴组件加工方法

技术领域

本发明涉及发动机凸轮轴组件，更具体地涉及同心的凸轮轴组件。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，不能构成现有技术。

发动机典型地包括致动进气和排气门的凸轮轴。一些凸轮轴是同心的凸轮轴，其例如在进气和排气凸轮之间提供相对旋转。进气凸轮可以固定到外部轴以随着该轴旋转，排气凸轮可以可旋转地支撑在该轴上。作为另一种选择，排气凸轮可以固定到外部轴上以随着该轴旋转，进气凸轮可以可旋转地支撑在该轴上。在任一布置中，可以通过迫使一工具轴向地通过轴的孔来固定被固定到轴上的凸轮。

发明内容

一种方法可以包括使凸轮轴的第一和第二凸轮元件位于第一轴上，第一轴可以包括限定一孔的环形壁，第一凸轮元件可以位于第一轴的第一部分上并且可以限定凸轮轴的第一端，第二凸轮元件可以位于第一轴的第二部分上并且可以限定凸轮轴的第二端。第一轴可以被固定不进行轴向位移并且一工具可以移位通过第一轴的孔以将第一凸轮元件固定到第一轴，固定可以包括使第一轴沿第一轴向方向没有轴向约束，第一轴向方向从第一轴的第一部分向第一轴的第二部分延伸。

一种备选方法可以包括使凸轮轴的一系列凸轮元件位于第一轴上，第一轴可以具有限定一孔的环形壁，凸轮元件中的第一个可以位于第一轴的第一部分上并且可以限定凸轮轴的第一端，其余的凸轮元件可以沿从第一凸轮元件向外的第一轴向方向位于第一轴上。第一轴可以包括沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向从第一凸轮元件向外伸出的端部，第一轴的端部可以以限制第一轴和固定装置之间轴向位移的方式固定到固定装置。固定可以包括使第一轴沿第一轴向方向没有轴向约束。一工具可以沿第一轴向方向移位通过第一轴的孔以将凸轮元件中的至少一个固定到第一轴。

根据这里提供的描述，应用的其他范围将变得显而易见。应该懂得，所述描述和具体实施例仅仅为了说明的目的而非用来限制本发明的范围。

附图说明

这里描述的附图仅仅是为了说明的目的而非用来以任何方式限制本发明的范围。

图1是本发明的发动机组件的示意图；

图2是图1的凸轮轴和凸轮移相器的透视图；

图3是图2的凸轮轴的透视分解图；

图4是根据本发明的图2的凸轮轴的一部分、工具组件和固定装置的示意图；和

图5是本发明的备选凸轮轴、工具组件和固定装置的示意图。

具体实施方式

下面的描述实质上仅仅是示范性的，不是用来限制本发明、应用或用途。应该懂得，在全部附图中，相应的附图标记表示相同或相应的零件和功能部件。

现在参考图1，示意性地示出了示范性的发动机组件10。发动机组件10可以包括发动机12，发动机12包括多个气缸14，气缸14具有设置在其中的活塞16。发动机12还可以包括用于每个气缸14的进气门18、排气门20和进气与排气门提升机构22、24，以及凸轮轴26和凸轮移相器28。

进气门提升机构22可以包括推杆30和摇臂32，排气门提升机构24可以另外包括推杆30和摇臂32。推杆30可以与凸轮轴26接合以致动摇臂32并选择地打开进气和排气门18、20。尽管发动机组件10被表示为推杆发动机，但应该懂得，本发明不局限于推杆发动机，而是也可以应用于各种各样的其他发动机构形，如顶置凸轮发动机。

参考图2-4，凸轮轴26可以包括第一和第二轴34、36、第一组凸轮元件38、40、42、44、46、第二组凸轮元件48、50、52、54以及传动销55。在本实施例中，第一组凸轮元件38、40、42、44、46可以形成进气凸轮组，第二组凸轮元件48、50、52、54可以形成排气凸轮组。然而，应该懂得可以提供互换方案，其中第一组凸轮元件38、40、42、44、46可以形成排气凸轮组，第二组凸轮元件48、50、52、54可以形成进气凸轮组。此外，第一和第二组凸轮元件38、40、42、44、46、48、50、52、54中的每一个不局限于仅仅进气或排气门。例如，第一和第二组凸轮元件38、40、42、44、46、48、50、52、54可以都包括进气凸轮和/或排气凸轮。第一轴34可以被固定为随着第一移相器元件29旋转，第二轴36可以被固定为随着第二移相器元件31旋转。第一和第二移相器元件29、31可以是相对于彼此和相对于移相器28的旋转从动元件33可旋转的。

第一轴34可以包括环形壁35，环形壁35限定了内孔37。第二轴36可以被可旋转地设置在第一轴34的内孔37内。第一轴34可以包括穿过该轴的槽孔57(见图4)，第二轴36可以包括孔59，孔59中接收销55，并且第二轴36结合第二组凸轮元件48、50、52、54以使其随着第二轴36旋转。第一轴34中的槽孔57可以大体允许销55在其中的旋转运动。

第一组凸轮元件38、40、42、44、46可以被固定以随着第一轴34旋转。第一组凸轮元件38、40、42、44、46与第一轴34之间的接合可以包括摩擦配合接合。第二组凸轮元件48、50、52、54可以设置在第一组凸轮元件38、40、42、44、46的相邻凸轮之间。工具58(见图4)可以使第一轴34沿向外径向方向变形以将第一组凸轮元件38、40、42、44、46固定到第一轴34。

参考图4，为了将第一组凸轮元件38、40、42、44、46固定到第一轴34，可以用固定装置60轴向地固定第一轴34的端部62。在第一非限制性的实施例中，固定装置60可以包括机架64，机架64具有穿过其中的孔66。第一轴34的端部62可以从凸轮元件38沿轴向向外伸出并且可以被用作相对于固定装置60轴向地固定第一轴34的安装区域。止挡件68可以固定到第一轴34的端部62，将机架64轴向地定位在止挡件68和凸轮元件38之间。止挡件68可以以各种各样的方式固定到第一轴34，包括焊接接合、摩擦配合接合、螺纹接合、或固定止挡件68使其不沿着第一轴34进行轴向位移的任何其他方式。机架64中的孔66可以具有直径(D1)，直径(D1)大于第一轴34的外径(D2)并小于止挡件68的外径(D3)。

工具58可以包括轴70和变形元件72。变形元件72的外部径向尺寸可以大于第一轴34的初始外部径向尺寸。在本实施例中，变形元件72可以是大体上球形的，其外径(D4)大于第一轴34的内径(D5)。在凸轮轴26的装配过程中，可以相对于固定装置60轴向地固定第一轴34，如上面讨论的。一旦第一轴34被固定，就可以使第一组凸轮元件38、40、42、44、46和第二组凸轮元件48、50、52、54位于第一轴34上。然后可以迫使工具58沿轴向方向(A)通过第一轴34的内孔37。变形元件72的较大直径(D4)可以沿向外径向方向挤压环形壁35并使其与第一组凸轮元件38、40、42、44、46接合。

整个第一轴34可以在从凸轮元件38至凸轮元件46的轴向方向(A)上没有轴向约束。然而，应该懂得，第一轴34可以以允许第一轴34轴向位移的方式支撑在凸轮元件38、46之间的一位置处。由于通过固定装置60支撑第一轴34，所以当迫使变形元件72通过第一轴34时，可以允许第一轴34沿轴向方向(A)膨胀。该轴向膨胀可以限制由变形元件72引入到第一轴34中的任何非线性特性。

一旦第一组凸轮元件38、40、42、44、46被轴向地固定在第一轴34上，就可以从固定装置60移除第一轴34。第一轴34的移除可以包括第一轴34的端部62的移除。一旦端部62被移除，第一轴34的第一端74就可以大体上终止于凸轮元件38，第二端76可以大体上终止于凸轮元件46。因而，在第一组凸轮元件38、40、42、44、46固定到第一轴34的过程中，从第一端74到第二端76的整个第一轴34可以连续地处于受拉下。此外，由于在从第一端74沿轴向向外的任何区域都没有轴向约束，因此在通过工具58施加的整个变形过程期间，第一轴34可以不受压缩。

在通过工具58施加的变形过程期间，在第一轴34上没有压缩力通常可以提供从第一轴的第一端74至第二端76的线性材料流动。因而，可以在不用机加工将第二组凸轮元件48、50、52、54支撑在第一轴34上的支承面的情况下完成凸轮轴26的装配。

参考图5，在另一个非限制性的实施例中，示出了备选的固定装置160。固定装置160可以包括机架164，机架164具有穿过其中的螺纹孔166。凸轮轴126可以与固定装置160接合。除了第一轴134的端部162之外，凸轮轴126可以大体上类似于凸轮轴26。第一轴134可以通过端部162上的螺纹163轴向地固定到固定装置160，而不是包括止挡件，该端部162与机架164的螺纹孔166接合。大体上类似于工具58的工具158可以用来以类似于上面讨论的工具58的方式使第一轴134变形。

Claims (15)

1.一种制造凸轮轴组件的方法，包括：

使凸轮轴的第一凸轮元件位于第一轴上，所述第一轴具有限定一孔的环形壁，所述第一凸轮元件位于所述第一轴的第一部分上并且限定所述凸轮轴的第一端；

使第二凸轮元件位于所述第一轴的第二部分上，所述第二凸轮元件限定所述凸轮轴的第二端；

在端部固定所述第一轴使其不进行轴向位移，所述固定包括使第一轴沿第一轴向方向没有轴向约束，所述第一轴向方向从所述第一轴的第一部分向所述第一轴的第二部分延伸，所述端部是所述第一轴的沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向从所述第一凸轮元件沿轴向向外伸出的端部；和

使工具从所述第一轴的第一部分至所述第一轴的第二部分移位通过所述第一轴的孔以将所述第一凸轮元件固定到所述第一轴；

其中所述工具包括与所述孔的内径向表面接合的外径向表面，当所述工具移位通过所述孔时，所述工具向所述孔的内径向表面施加向外的径向力并使所述环形壁移位与所述第一凸轮元件接合；

其中在所述工具移位期间，所述第一轴的位于从所述第一部分向所述第二部分沿轴向向外的整个没有轴向约束。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述工具移位期间，所述第一轴从所述第一部分至所述第二部分连续地处于受拉中。

3.如权利要求1所述的方法，其中在所述工具移位期间，沿所述第一轴向方向沿轴向向外连续地挤压形成所述第一轴的材料。

4.如权利要求1所述的方法，其中在所述工具移位期间，通过所述工具施加到第一轴的轴向力在单一方向上。

5.如权利要求1所述的方法，其中在端部固定所述第一轴使其不进行轴向位移包括将所述第一轴的端部支撑在固定装置的孔中并将止挡件固定到所述第一轴的端部，所述固定装置轴向地位于所述止挡件和所述第一凸轮元件之间，所述止挡件邻接所述固定装置并在所述工具移位期间防止所述第一轴相对于所述固定装置的轴向位移。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一轴的端部的外表面包括螺纹，在端部固定所述第一轴使其不进行轴向位移包括将所述端部用螺纹接合到固定装置的螺纹孔中以相对于所述固定装置轴向地固定所述第一轴。

7.如权利要求1所述的方法，还包括在所述工具移位之后从所述第一轴移除所述端部。

8.如权利要求1所述的方法，其中移位所述工具包括迫使球形元件通过所述孔。

9.一种制造凸轮轴组件的方法，包括：

使凸轮轴的一系列凸轮元件位于第一轴上，所述第一轴具有限定一孔的环形壁，所述凸轮元件中的第一个位于所述第一轴的第一部分上并且限定所述凸轮轴的第一端，其余的所述凸轮元件沿从所述第一凸轮元件向外的第一轴向方向位于所述第一轴上，所述第一轴包括沿与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向从所述第一凸轮元件向外伸出的端部；

将所述第一轴的端部固定到固定装置，所述固定限制在所述第一轴和所述固定装置之间的轴向位移，所述固定包括使所述第一轴沿所述第一轴向方向没有轴向约束；和

使工具沿所述第一轴向方向移位通过所述第一轴的孔以将所述凸轮元件中的至少一个固定到所述第一轴；

其中所述工具包括与所述孔的内径向表面接合的外径向表面，当所述工具移位通过所述孔时，所述工具向所述孔的内径向表面施加向外的径向力并使所述环形壁移位与所述凸轮元件中的至少一个接合；

其中在所述工具移位期间，所述第一轴的在所述第一轴向方向上位于从所述第一部分沿轴向向外的整个没有轴向约束。

10.如权利要求9所述的方法，其中将所述第一轴的端部固定到固定装置包括将所述第一轴的端部支撑在所述固定装置的孔中并将止挡件固定到所述第一轴的端部，所述固定装置轴向地位于所述止挡件和所述第一凸轮元件之间，所述止挡件邻接所述固定装置并在所述工具移位期间防止所述第一轴相对于所述固定装置的轴向位移。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述第一轴的端部的外表面包括螺纹并且所述固定装置包括具有螺纹的孔，将所述第一轴的端部固定到固定装置包括将所述第一轴的端部用螺纹接合到所述固定装置的孔中以相对于所述固定装置轴向地固定所述第一轴。

12.如权利要求9所述的方法，还包括在所述工具移位之后从所述第一轴移除所述端部。

13.如权利要求9所述的方法，其中在所述工具移位期间，所述第一轴沿着在所述第一轴向方向上从所述第一部分轴向向外的长度连续地处于受拉中。

14.如权利要求9所述的方法，其中在所述工具移位期间，沿所述第一轴向方向沿轴向向外连续地挤压形成所述第一轴的材料。

15.如权利要求9所述的方法，其中移位所述工具包括迫使球形元件通过所述孔。

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