CN102678212A - 包含凸轮相位器组件辅助销的发动机总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含凸轮相位器组件辅助销的发动机总成。具体地，一种发动机总成包括发动机结构、支撑在该发动机结构上的凸轮轴、连接到该凸轮轴的第一轴向端的第一凸轮相位器和定位销。该凸轮轴包括第一轴、第二轴、第一凸轮凸角和第二凸轮凸角。该第一轴限定出第一开口。该第二轴可以支撑成在该第一轴内旋转并且限定出第二开口。该第一凸轮凸角位于该第一轴上且固定成随其一起旋转。该第二凸轮凸角位于该第一轴上且固定成随该第二轴一起旋转。在组装期间，该第一凸轮相位器位于该凸轮轴上，并且，该定位销可以插穿该第一和第二开口以旋转地固定该第一和第二轴。该第一凸轮相位器然后紧固到该凸轮轴。

Description

包含凸轮相位器组件辅助销的发动机总成
技术领域
本发明涉及发动机凸轮轴布置。
背景技术
本节提供与本发明相关的背景资料，其未必是现有技术。
内燃机可以在气缸中燃烧空气和燃料的混合物并由此产生驱动转矩。空气燃料混合物的燃烧产生废气。发动机可以包括把气流引至燃烧室的进气道和把废气从燃烧室引出的排气道。凸轮轴用于使进气和排气门在开启和关闭位置之间移动以选择性地打开和关闭进气和排气门。
发明内容
一种发动机总成可以包括发动机结构、支撑在该发动机结构上的凸轮轴、连接到该凸轮轴的第一轴向端的第一凸轮相位器和定位销。该凸轮轴可以包括第一轴、第二轴、第一凸轮凸角和第二凸轮凸角。该第一轴可以包括限定出轴向孔的环形壁和贯穿该环形壁且横贯该轴向孔的第一开口。该第二轴可以支撑成在该第一轴内旋转并且可以限定出第二开口。该第一凸轮凸角可以位于该第一轴上且固定成随其一起旋转。该第二凸轮凸角可以位于该第一轴上且固定成随该第二轴一起旋转。在组装期间，该第一凸轮相位器可以位于该凸轮轴的第一轴向端，并且，该定位销可以插穿该第一和第二开口并且相对于该第二轴旋转地固定第一轴。该第一凸轮相位器然后可以紧固到该凸轮轴。
通过本文提供的描述将更明显看到更多适用领域。发明内容中的描述和特定例子仅仅意图用于说明并且不意图限制本发明的范围。
本发明还提供了以下方案：
1. 一种发动机总成，其包括：
发动机结构；
凸轮轴，其支撑在所述发动机结构上并且包括：
      第一轴，其包括限定出轴向孔的环形壁和贯穿所述环形壁且与所述轴向孔相交的第一开口；
      第二轴，其支撑成在所述第一轴内旋转并且限定出第二开口；
      第一凸轮凸角，其位于所述第一轴上且固定成随其一起旋转；
      第二凸轮凸角，其位于所述第一轴上且固定成随所述第二轴一起旋转；
第一凸轮相位器，其联接到所述凸轮轴的第一轴向端；和
定位销，其在组装期间贯穿所述第一和第二开口并且相对于所述第二轴旋转地固定所述第一轴。
2. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述定位销在组装期间接合所述发动机结构并且相对于所述发动机结构旋转地固定所述第一和第二轴。
3. 如方案2所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括气缸盖和固定到所述气缸盖且限定出旋转支撑所述凸轮轴的凸轮轴承的凸轮轴壳，所述定位销在组装期间贯穿所述凸轮轴壳以接合所述第一和第二轴。
4. 如方案3所述的发动机总成，其特征在于，所述定位销在组装期间伸入所述气缸盖中并且相对于所述气缸盖旋转地固定所述第一和第二轴。
5. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，其还包括沿轴向贯穿所述第一凸轮相位器并且把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴的第一螺栓，所述定位销在组装期间的所述第一螺栓的旋转期间使所述第一和第二轴相对于彼此固定。
6. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，其还包括连接到所述凸轮轴的与所述第一轴向端相对的第二轴向端的第二凸轮相位器。
7. 如方案6所述的发动机总成，其特征在于，其还包括沿轴向贯穿所述第一凸轮相位器并且把所述第一凸轮相位器紧固到所述第一轴的第一螺栓和沿轴向贯穿所述第二凸轮相位器并且把所述第二凸轮相位器紧固到所述第二轴的第二螺栓，所述定位销在组装期间在所述第一和第二螺栓之间的轴向位置处贯穿所述第一和第二轴。
8. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述第一开口沿径向贯穿所述第一轴，所述第二开口沿径向贯穿所述第二轴并且在组装期间旋转地对齐所述第一开口。
9. 如方案8所述的发动机总成，其特征在于，所述第二开口沿径向偏离所述第二轴的直径中心。
10. 如方案8所述的发动机总成，其特征在于，所述第一轴限定出与所述第一开口相对的第三开口，所述第一开口限定出的第一宽度大于所述第三开口限定出的第二宽度，所述第二轴中的所述第二开口限定出接近所述第一开口的第一部分和接近所述第三开口的第二部分，所述第一部分限定出的第三宽度大于所述第二部分限定出的第四宽度，并且，所述定位销包括位于所述第一开口和所述第二开口的第一部分中的第一区域以及位于所述第二开口的第二部分和所述第三开口中的第二区域，所述第一区域限定出的第五宽度大于所述第二区域限定出的第六宽度。
11. 一种方法，其包括：
把第一凸轮相位器定位在凸轮轴的第一轴向端上，所述凸轮轴包括具有限定出轴向孔的环形壁和贯穿所述环形壁且与所述轴向孔相交的第一开口的第一轴、支撑成在所述第一轴内旋转并且限定出第二开口的第二轴、位于所述第一轴上且固定成随其一起旋转的第一凸轮凸角和位于所述第一轴上且固定成随所述第二轴一起旋转的第二凸轮凸角；
把定位销插穿所述第一和第二开口并且相对于所述第二轴旋转地固定所述第一轴；以及
把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴。
12. 如方案11所述的方法，其特征在于，所述凸轮轴支撑在发动机结构上，并且，插所述定位销包括所述定位销伸入所述发动机结构中并且相对于所述发动机结构旋转地紧固所述第一和第二轴。
13. 如方案12所述的方法，其特征在于，所述发动机结构包括气缸盖和固定到所述气缸盖且限定出旋转支撑所述凸轮轴的凸轮轴承的凸轮轴壳，并且，插所述定位销包括所述定位销贯穿所述凸轮轴壳以接合所述第一和第二轴。
14. 如方案13所述的方法，其特征在于，插所述定位销包括所述定位销伸入所述气缸盖中并且相对于所述气缸盖旋转地固定所述第一和第二轴。
15. 如方案11所述的方法，其特征在于，把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴包括把第一螺栓沿轴向插穿所述第一凸轮相位器并且旋转所述第一螺栓以把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴，所述定位销在所述第一螺栓的旋转期间使所述第一和第二轴相对于彼此固定。
16. 如方案11所述的方法，其特征在于，其还包括把第二凸轮相位器紧固到凸轮轴的与所述第一轴向端相对的第二轴向端。
17. 如方案16所述的方法，其特征在于，把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴包括沿轴向把第一螺栓插穿所述第一凸轮相位器并且旋转所述第一螺栓以把所述第一凸轮相位器紧固到所述第一轴，把所述第二凸轮相位器紧固到所述凸轮轴包括沿轴向把第二螺栓插穿所述第二凸轮相位器并且旋转所述第二螺栓以把所述第二凸轮相位器紧固到所述第二轴，所述定位销沿轴向定位在所述第一和第二螺栓之间并且在所述第一螺栓的旋转期间使所述第一和第二轴相对于彼此固定。
18. 如方案11所述的方法，其特征在于，所述第一开口沿径向贯穿所述第一轴，所述第二开口沿径向贯穿所述第二轴并且在组装期间旋转地对齐所述第一开口。
19. 如方案18所述的方法，其特征在于，所述第二开口沿径向偏离所述第二轴的直径中心。
20. 如方案18所述的方法，其特征在于，所述第一轴限定出与所述第一开口相对的第三开口，所述第一开口限定出的第一宽度大于所述第三开口限定出的第二宽度，所述第二轴中的所述第二开口限定出接近所述第一开口的第一部分和接近所述第三开口的第二部分，所述第一部分限定出的第三宽度大于所述第二部分限定出的第四宽度，并且，所述定位销包括位于所述第一开口和所述第二开口的第一部分中的第一区域以及位于所述第二开口的第二部分和所述第三开口中的第二区域，所述第一区域限定出的第五宽度大于所述第二区域限定出的第六宽度。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明，而决不意图限制本发明的范围。
图1是依照本发明的发动机总成的立体图；
图2是图1示出的发动机总成的局部剖视图；
图3是图1示出的发动机总成的另一局部剖视图；
图4是依照本发明的替代发动机总成的局部剖视图；和
图5是依照本发明的另一替代发动机总成的局部剖视图；
一致的附图标记贯穿附图的几个视图表示一致的部件。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本发明的例子。下列描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明、应用或用途。
提供示范实施例从而使本发明将会是全面的并且将完全传达发明范围给本领域技术人员。阐述许多特定细节，例如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本发明实施例的全面了解。将对本领域技术人员显而易见的是，不需要采用这些特定细节，示范实施例可以具体化成许多不同的形式并且这两者都不应当构成对本发明范围的限制。在一些示范实施例中，不详细描述公知的工艺、公知的装置结构和公知的技术。
当元件或层称为在另一元件或层"之上"、"接合到"、"连接到"或"联接到"另一元件或层时，它可以是直接在另一元件或层之上、直接接合到、连接到或联接到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。相对，当元件称为直接在另一元件或层之上、直接接合到、直接连接到或直接联接到另一元件或层，就会不存在居间元件或层。其它的用于描述元件之间的关系的字词应当以相似的方式进行解释（例如"在……之间"比对"直接在……之间"、"相邻的"比对"直接相邻的"，等等）。本文使用的措辞"和/或"包括一个或多个相关所列项目的任何和全部组合。
虽然措辞第一、第二、第三等等可以在本文用作描述不同的元件、部件、区域、层和/或节段，但是这些元件、部件、区域、层和/或节段不应受到这些措辞的限制。这些措辞仅仅可以用于区别一个元件、部件、区域、层或节段与另一区域、层或节段。措辞例如"第一"、"第二"及其它的用数字表示的措辞用在本文时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因此，在不脱离示范实施例的教导的情况下，下面论述的第一元件、部件、区域、层或节段能够称为第二元件、部件、区域、层或节段。
发动机总成10在图1-3中示出并且可以包括发动机结构12、支撑在发动机结构12上的凸轮轴14、第一凸轮相位器16、第二凸轮相位器18和定位销20。发动机结构12可以包括气缸盖22和固定到气缸盖22的凸轮轴壳24。虽然示为顶置凸轮轴布置，但是要理解，本教导适用于顶置凸轮轴和整体式凸轮布置。另外，要理解，本教导适用于许多活塞气缸布置和各种往复式发动机构造，包括但不限于，V型发动机、直列发动机和水平对置发动机，以及汽油和柴油机。还要理解，本教导可以应用到包括在组装期间需要角度定位或约束的内、外轴的传动部件。
凸轮轴壳24可以形成限定出旋转支撑凸轮轴14的凸轮轴承26的凸轮轴架。在当前的非限制性例子中，凸轮轴14包括第一轴28、第二轴30、第一凸轮凸角32和第二凸轮凸角34。第一轴28可以包括限定出轴向孔38的环形壁36和贯穿环形壁36且横贯轴向孔38的第一开口40。第二轴30可以支撑成在第一轴28的轴向孔38内旋转并且可以限定出第二开口42。在当前的非限制性例子中，第二开口42由位于第二轴30的轴向端部中的凹口形成，限定出径向通道。第一轴28另外可以限定出与第一开口40相对的第三开口44。第一和第三开口40、44可以都沿径向贯穿第一轴28的环形壁36并且垂直于凸轮轴14的纵轴（A）。同样地，第二开口42可以沿径向贯穿第二轴30并且垂直于凸轮轴14的纵轴（A）。要理解，第二开口可以采取各种替换的形式，包括但不限于，与第一轴28中的开口40、44类似的开口。
第一凸轮凸角32可以位于第一轴28上且固定成随其一起旋转。第二凸轮凸角34可以位于第一轴28上且固定成随第二轴30一起旋转。为简单起见，第一和第二凸轮相位器16、18在图2中示意性地示出。第一凸轮相位器16可以连接到凸轮轴14的第一轴向端，第二凸轮相位器18可以连接到凸轮轴14的与第一轴向端相对的第二轴向端。更具体地说，第一螺栓46可以沿轴向贯穿第一凸轮相位器16并且把第一凸轮相位器16紧固到凸轮轴14，第二螺栓48可以沿轴向贯穿第二凸轮相位器18并且把第二凸轮相位器18紧固到凸轮轴14。在当前的非限制性例子中，第一螺栓46把第一凸轮相位器16紧固到第一轴28，第二螺栓48把第二凸轮相位器18紧固到第二轴30。第二凸轮相位器18可以形成使第二轴30相对于第一轴28旋转以改变气门升程和/或持续时间的凸轮轴致动器。
在组装期间，第二开口42可以旋转地对齐第一开口40和第三开口44。定位销20可以贯穿第一开口40、第二开口42和第三开口44并且相对于第二轴30旋转地固定第一轴28。定位销20另外可以与发动机结构12接合以相对于发动机结构旋转地紧固第一和第二轴28、30。在当前的非限制性例子中，定位销20贯穿凸轮轴壳24并伸入气缸盖22中限定出的开口50并且相对于气缸盖22旋转固定第一和第二轴28、30。第一、第二和第三开口40、42、44可以沿轴向位于第一和第二螺栓46、48之间。因此，定位销20可以在第一和第二螺栓46、48之间的位置处插入第一和第二轴28、30中。
在定位销20插入第一和第二轴28、30以及发动机结构12中之后，第一凸轮相位器16和第二凸轮相位器18可以紧固到凸轮轴14。第一螺栓46可以沿轴向插穿第一凸轮相位器16并且旋转成把第一凸轮相位器16紧固到凸轮轴14，更具体地是紧固到第一轴28。第二螺栓48可以沿轴向插穿第二凸轮相位器18并且旋转成把第二凸轮相位器18紧固到凸轮轴14，更具体地是紧固到第二轴30。在组装期间，定位销20可以使第一和第二轴28、30相对于彼此且相对于气缸盖22旋转固定以维持第一和第二凸轮凸角32、34相对于彼此的预定初始旋转方位。
在图4示出的替代布置中，第一轴128中的第一开口140限定出的第一宽度（W1）可以大于第三开口144限定出的第二宽度（W2）。第二轴130中的第二开口142可以限定出接近第一开口140的第一部分152和接近第三开口144的第二部分154。第一部分152限定出的第三宽度（W3）可以大于第二部分154限定出的第四宽度（W4）。第一和第三宽度（W1、W3）可以彼此相似，第二和第四宽度（W2、W4）可以彼此相似。
定位销120可以包括位于第一开口140和第二开口142的第一部分152中的第一区域156以及位于第二开口142的第二部分154和第三开口144中的第二区域158。第一区域156可以限定出的第五宽度（W5）可以大于第二区域158限定出的第六宽度（W6）。第五宽度（W5）可以相似于第一和第三宽度（W1、W3），第六宽度（W6）可以相似于第二和第四宽度（W2、W4）。作为非限制性例子，这些宽度（W1、W2、W3、W4、W5、W6）可以限定出直径。然而，定位销20、120不限于具有圆形截面。
在图5示出的另一替代布置中，第一、第二和第三开口240、242、244的纵向中心可以沿径向偏离第一和第二轴228、230的直径中心（C）。图4和5中包含的附加特征规定第一轴128、228相对于第二轴130、230的预定旋转方位（即，阻止第一轴128、228相对于预期位置旋转偏离第二轴130、230一百八十度）。

Claims (10)

1.一种发动机总成，其包括：
发动机结构；
凸轮轴，其支撑在所述发动机结构上并且包括：
      第一轴，其包括限定出轴向孔的环形壁和贯穿所述环形壁且与所述轴向孔相交的第一开口；
      第二轴，其支撑成在所述第一轴内旋转并且限定出第二开口；
      第一凸轮凸角，其位于所述第一轴上且固定成随其一起旋转；
      第二凸轮凸角，其位于所述第一轴上且固定成随所述第二轴一起旋转；
第一凸轮相位器，其联接到所述凸轮轴的第一轴向端；和
定位销，其在组装期间贯穿所述第一和第二开口并且相对于所述第二轴旋转地固定所述第一轴。
2.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述定位销在组装期间接合所述发动机结构并且相对于所述发动机结构旋转地固定所述第一和第二轴。
3.如权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括气缸盖和固定到所述气缸盖且限定出旋转支撑所述凸轮轴的凸轮轴承的凸轮轴壳，所述定位销在组装期间贯穿所述凸轮轴壳以接合所述第一和第二轴。
4.如权利要求3所述的发动机总成，其特征在于，所述定位销在组装期间伸入所述气缸盖中并且相对于所述气缸盖旋转地固定所述第一和第二轴。
5.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，其还包括沿轴向贯穿所述第一凸轮相位器并且把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴的第一螺栓，所述定位销在组装期间的所述第一螺栓的旋转期间使所述第一和第二轴相对于彼此固定。
6.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，其还包括连接到所述凸轮轴的与所述第一轴向端相对的第二轴向端的第二凸轮相位器。
7.如权利要求6所述的发动机总成，其特征在于，其还包括沿轴向贯穿所述第一凸轮相位器并且把所述第一凸轮相位器紧固到所述第一轴的第一螺栓和沿轴向贯穿所述第二凸轮相位器并且把所述第二凸轮相位器紧固到所述第二轴的第二螺栓，所述定位销在组装期间在所述第一和第二螺栓之间的轴向位置处贯穿所述第一和第二轴。
8.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述第一开口沿径向贯穿所述第一轴，所述第二开口沿径向贯穿所述第二轴并且在组装期间旋转地对齐所述第一开口。
9.如权利要求8所述的发动机总成，其特征在于，所述第二开口沿径向偏离所述第二轴的直径中心。
10.一种方法，其包括：
把第一凸轮相位器定位在凸轮轴的第一轴向端上，所述凸轮轴包括具有限定出轴向孔的环形壁和贯穿所述环形壁且与所述轴向孔相交的第一开口的第一轴、支撑成在所述第一轴内旋转并且限定出第二开口的第二轴、位于所述第一轴上且固定成随其一起旋转的第一凸轮凸角和位于所述第一轴上且固定成随所述第二轴一起旋转的第二凸轮凸角；
把定位销插穿所述第一和第二开口并且相对于所述第二轴旋转地固定所述第一轴；以及
把所述第一凸轮相位器紧固到所述凸轮轴。
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