專利名稱：在受拉狀態(tài)使球元件穿過孔口的凸輪軸組件加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機凸輪軸組件，更具體地涉及同心的凸輪軸組件。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述僅僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，不能構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。 發(fā)動機典型地包括致動進氣和排氣門的凸輪軸。 一些凸輪軸是同心的凸輪軸，其
例如在進氣和排氣凸輪之間提供相對旋轉(zhuǎn)。進氣凸輪可以固定到外部軸以隨著該軸旋轉(zhuǎn)，
排氣凸輪可以可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸上。作為另一種選擇，排氣凸輪可以固定到外部軸上以
隨著該軸旋轉(zhuǎn)，進氣凸輪可以可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸上。在任一布置中，可以通過迫使一工具
軸向地通過軸的孔來固定被固定到軸上的凸輪。

發(fā)明內(nèi)容
—種方法可以包括使凸輪軸的第一和第二凸輪元件位于第一軸上，第一軸可以包括限定一孔的環(huán)形壁，第一凸輪元件可以位于第一軸的第一部分上并且可以限定凸輪軸的第一端，第二凸輪元件可以位于第一軸的第二部分上并且可以限定凸輪軸的第二端。第一軸可以被固定不進行軸向位移并且一工具可以移位通過第一軸的孔以將第一凸輪元件固定到第一軸，固定可以包括使第一軸沿第一軸向方向沒有軸向約束，第一軸向方向從第一軸的第一部分向第一軸的第二部分延伸。 —種備選方法可以包括使凸輪軸的一系列凸輪元件位于第一軸上，第一軸可以具有限定一孔的環(huán)形壁，凸輪元件中的第一個可以位于第一軸的第一部分上并且可以限定凸輪軸的第一端，其余的凸輪元件可以沿從第一凸輪元件向外的第一軸向方向位于第一軸上。第一軸可以包括沿與第一軸向方向相反的第二軸向方向從第一凸輪元件向外伸出的端部，第一軸的端部可以以限制第一軸和固定裝置之間軸向位移的方式固定到固定裝置。固定可以包括使第一軸沿第一軸向方向沒有軸向約束。 一工具可以沿第一軸向方向移位通過第一軸的孔以將凸輪元件中的至少一個固定到第一軸。 根據(jù)這里提供的描述，應(yīng)用的其他范圍將變得顯而易見。應(yīng)該懂得，所述描述和具體實施例僅僅為了說明的目的而非用來限制本發(fā)明的范圍。


這里描述的附圖僅僅是為了說明的目的而非用來以任何方式限制本發(fā)明的范圍。 圖1是本發(fā)明的發(fā)動機組件的示意圖； 圖2是圖1的凸輪軸和凸輪移相器的透視圖； 圖3是圖2的凸輪軸的透視分解圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的圖2的凸輪軸的一部分、工具組件和固定裝置的示意圖；禾口 圖5是本發(fā)明的備選凸輪軸、工具組件和固定裝置的示意圖。
具體實施例方式
下面的描述實質(zhì)上僅僅是示范性的，不是用來限制本發(fā)明、應(yīng)用或用途。應(yīng)該懂
得，在全部附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的零件和功能部件。 現(xiàn)在參考圖1，示意性地示出了示范性的發(fā)動機組件10。發(fā)動機組件10可以包括
發(fā)動機12，發(fā)動機12包括多個氣缸14，氣缸14具有設(shè)置在其中的活塞16。發(fā)動機12還可
以包括用于每個氣缸14的進氣門18、排氣門20和進氣與排氣門提升機構(gòu)22、24，以及凸輪
軸26和凸輪移相器28。 進氣門提升機構(gòu)22可以包括推桿30和搖臂32，排氣門提升機構(gòu)24可以另外包括推桿30和搖臂32。推桿30可以與凸輪軸26接合以致動搖臂32并選擇地打開進氣和排氣門18、20。盡管發(fā)動機組件IO被表示為推桿發(fā)動機，但應(yīng)該懂得，本發(fā)明不局限于推桿發(fā)動機，而是也可以應(yīng)用于各種各樣的其他發(fā)動機構(gòu)形，如頂置凸輪發(fā)動機。
參考圖2-4，凸輪軸26可以包括第一和第二軸34、36、第一組凸輪元件38、40、42、44、46、第二組凸輪元件48、50、52、54以及傳動銷55。在本實施例中，第一組凸輪元件38、40、42、44、46可以形成進氣凸輪組，第二組凸輪元件48、50、52、54可以形成排氣凸輪組。然而，應(yīng)該懂得可以提供互換方案，其中第一組凸輪元件38、40、42、44、46可以形成排氣凸輪組，第二組凸輪元件48、50、52、54可以形成進氣凸輪組。此外，第一和第二組凸輪元件38、40、42、44、46、48、50、52、54中的每一個不局限于僅僅進氣或排氣門。例如，第一和第二組凸輪元件38、40、42、44、46、48、50、52、54可以都包括進氣凸輪和/或排氣凸輪。第一軸34可以被固定為隨著第一移相器元件29旋轉(zhuǎn)，第二軸36可以被固定為隨著第二移相器元件31旋轉(zhuǎn)。第一和第二移相器元件29、31可以是相對于彼此和相對于移相器28的旋轉(zhuǎn)從動元件33可旋轉(zhuǎn)的。 第一軸34可以包括環(huán)形壁35，環(huán)形壁35限定了內(nèi)孔37。第二軸36可以被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在第一軸34的內(nèi)孔37內(nèi)。第一軸34可以包括穿過該軸的槽孔57(見圖4)，第二軸36可以包括孔59，孔59中接收銷55，并且第二軸36結(jié)合第二組凸輪元件48、50、52、54以使其隨著第二軸36旋轉(zhuǎn)。第一軸34中的槽孔57可以大體允許銷55在其中的旋轉(zhuǎn)運動。 第一組凸輪元件38、40、42、44、46可以被固定以隨著第一軸34旋轉(zhuǎn)。第一組凸輪元件38、40、42、44、46與第一軸34之間的接合可以包括摩擦配合接合。第二組凸輪元件48、50、52、54可以設(shè)置在第一組凸輪元件38、40、42、44、46的相鄰?fù)馆喼g。工具58(見圖4)可以使第一軸34沿向外徑向方向變形以將第一組凸輪元件38、40、42、44、46固定到第一軸34。 參考圖4，為了將第一組凸輪元件38、40、42、44、46固定到第一軸34，可以用固定裝置60軸向地固定第一軸34的端部62。在第一非限制性的實施例中，固定裝置60可以包括機架64，機架64具有穿過其中的孔66。第一軸34的端部62可以從凸輪元件38沿軸向向外伸出并且可以被用作相對于固定裝置60軸向地固定第一軸34的安裝區(qū)域。止擋件68可以固定到第一軸34的端部62，將機架64軸向地定位在止擋件68和凸輪元件38之間。止擋件68可以以各種各樣的方式固定到第一軸34，包括焊接接合、摩擦配合接合、螺紋接合、或固定止擋件68使其不沿著第一軸34進行軸向位移的任何其他方式。機架64中的孔66可以具有直徑(Dl)，直徑(Dl)大于第一軸34的外徑(D2)并小于止擋件68的外徑(D3)。
工具58可以包括軸70和變形元件72。變形元件72的外部徑向尺寸可以大于第 一軸34的初始外部徑向尺寸。在本實施例中，變形元件72可以是大體上球形的，其外徑 (D4)大于第一軸34的內(nèi)徑(D5)。在凸輪軸26的裝配過程中，可以相對于固定裝置60軸 向地固定第一軸34，如上面討論的。 一旦第一軸34被固定，就可以使第一組凸輪元件38、 40、42、44、46和第二組凸輪元件48、50、52、54位于第一軸34上。然后可以迫使工具58沿 軸向方向(A)通過第一軸34的內(nèi)孔37。變形元件72的較大直徑(D4)可以沿向外徑向方 向擠壓環(huán)形壁35并使其與第一組凸輪元件38、40、42、44、46接合。 整個第一軸34可以在從凸輪元件38至凸輪元件46的軸向方向(A)上沒有軸向約 束。然而，應(yīng)該懂得，第一軸34可以以允許第一軸34軸向位移的方式支撐在凸輪元件38、 46之間的一位置處。由于通過固定裝置60支撐第一軸34，所以當(dāng)迫使變形元件72通過第 一軸34時，可以允許第一軸34沿軸向方向(A)膨脹。該軸向膨脹可以限制由變形元件72 引入到第一軸34中的任何非線性特性。 —旦第一組凸輪元件38、40、42、44、46被軸向地固定在第一軸34上，就可以從固 定裝置60移除第一軸34。第一軸34的移除可以包括第一軸34的端部62的移除。 一旦端 部62被移除，第一軸34的第一端74就可以大體上終止于凸輪元件38，第二端76可以大體 上終止于凸輪元件46。因而，在第一組凸輪元件38、40、42、44、46固定到第一軸34的過程 中，從第一端74到第二端76的整個第一軸34可以連續(xù)地處于受拉下。此外，由于在從第 一端74沿軸向向外的任何區(qū)域都沒有軸向約束，因此在通過工具58施加的整個變形過程 期間，第一軸34可以不受壓縮。 在通過工具58施加的變形過程期間，在第一軸34上沒有壓縮力通?？梢蕴峁?第一軸的第一端74至第二端76的線性材料流動。因而，可以在不用機加工將第二組凸輪 元件48、50、52、54支撐在第一軸34上的支承面的情況下完成凸輪軸26的裝配。
參考圖5，在另一個非限制性的實施例中，示出了備選的固定裝置160。固定裝置 160可以包括機架164，機架164具有穿過其中的螺紋孔166。凸輪軸126可以與固定裝置 160接合。除了第一軸134的端部162之外，凸輪軸126可以大體上類似于凸輪軸26。第 一軸134可以通過端部162上的螺紋163軸向地固定到固定裝置160，而不是包括止擋件， 該端部162與機架164的螺紋孔166接合。大體上類似于工具58的工具158可以用來以 類似于上面討論的工具58的方式使第一軸134變形。
權(quán)利要求
一種方法包括使凸輪軸的第一凸輪元件位于第一軸上，所述第一軸具有限定一孔的環(huán)形壁，所述第一凸輪元件位于所述第一軸的第一部分上并且限定所述凸輪軸的第一端；使第二凸輪元件位于所述第一軸的第二部分上，所述第二凸輪元件限定所述凸輪軸的第二端；固定所述第一軸使其不進行軸向位移，所述固定包括使第一軸沿第一軸向方向沒有軸向約束，所述第一軸向方向從所述第一軸的第一部分向所述第一軸的第二部分延伸；和使工具從所述第一軸的第一部分至所述第一軸的第二部分移位通過所述第一軸的孔以將所述第一凸輪元件固定到所述第一軸。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述移位期間，所述第一軸從所述第一部分至所述第二部分連續(xù)地處于受拉中。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述工具包括與所述孔的內(nèi)徑向表面接合的外徑向表面，當(dāng)所述工具移位通過所述孔時，所述工具向所述孔的內(nèi)徑向表面施加向外的徑向力并使所述環(huán)形壁移位與所述第一凸輪元件接合。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述移位期間，從所述第一部分向所述第二部分沿軸向向外定位的整個所述第一軸沒有軸向約束。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述移位期間，沿所述第一軸向方向沿軸向向外連續(xù)地擠壓形成所述第一軸的材料。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述移位期間，通過所述工具施加到管的軸向力在單一方向上。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一軸包括沿與所述第一軸向方向相反的第二軸向方向從所述第一凸輪元件沿軸向向外伸出的端部，所述固定包括在所述端部固定所述第一軸使其不進行軸向位移。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述固定包括將所述第一軸的端部支撐在固定裝置的孔中并將止擋件固定到所述第一軸的端部，所述固定裝置軸向地位于所述止擋件和所述第一凸輪元件之間，所述止擋件鄰接所述固定裝置并在所述移位期間防止所述第一軸相對于所述固定裝置的軸向位移。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一軸的端部的外表面包括螺紋，所述固定包括將所述端部用螺紋接合到固定裝置的螺紋孔中以相對于所述固定裝置軸向地固定所述第一軸。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括在所述移位之后從所述第一軸移除所述端部。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述移位所述工具包括迫使球形元件通過所述孔。
12. —種方法包括使凸輪軸的一系列凸輪元件位于第一軸上，所述第一軸具有限定一孔的環(huán)形壁，所述凸輪元件中的第一個位于所述第一軸的第一部分上并且限定所述凸輪軸的第一端，其余的所述凸輪元件沿從所述第一凸輪元件向外的第一軸向方向位于所述第一軸上，所述第一軸包括沿與所述第一軸向方向相反的第二軸向方向從所述第一凸輪元件向外伸出的端部；將所述第一軸的端部固定到固定裝置，所述固定限制在所述第一軸和所述固定裝置之間的軸向位移，所述固定包括使所述第一軸沿所述第一軸向方向沒有軸向約束；禾口使工具沿所述第一軸向方向移位通過所述第一軸的孔以將所述凸輪元件中的至少一 個固定到所述第一軸。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述固定包括將所述第一軸的端部支撐在所述固 定裝置的孔中并將止擋件固定到所述第一軸的端部，所述固定裝置軸向地位于所述止擋件 和所述第一凸輪元件之間，所述止擋件鄰接所述固定裝置并在所述移位期間防止所述第一 軸相對于所述固定裝置的軸向位移。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一軸的端部的外表面包括螺紋并且所述固 定裝置包括具有螺紋的孔，所述固定包括將所述第一軸的端部用螺紋接合到所述固定裝置 的孔中以相對于所述固定裝置軸向地固定所述第一軸。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括在所述移位之后從所述第一軸移除所述端部。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述移位期間，所述第一軸沿著在所述第一軸 向方向上從所述第一部分軸向向外的長度連續(xù)地處于受拉中。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述工具包括與所述孔的內(nèi)徑向表面接合的外徑 向表面，當(dāng)所述工具移位通過所述孔時，所述工具向所述孔的內(nèi)徑向表面施加向外的徑向 力并使所述環(huán)形壁移位與所述凸輪元件中的至少一個接合。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述移位期間，在所述第一軸向方向上從所述 第一部分沿軸向向外定位的整個所述第一軸沒有軸向約束。
19. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述移位期間，沿軸向向外連續(xù)地擠壓形成所 述第一軸的材料。
20. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述移位所述工具包括迫使球形元件通過所述孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及在受拉狀態(tài)使球元件穿過孔口的凸輪軸組件加工方法。一種方法可以包括使凸輪軸的第一和第二凸輪元件位于第一軸上，第一軸可以包括限定一孔的環(huán)形壁。第一凸輪元件可以位于第一軸的第一部分上并且可以限定凸輪軸的第一端，第二凸輪元件可以位于第一軸的第二部分上并且可以限定凸輪軸的第二端。第一軸可以被固定不進行軸向位移并且一工具可以移位通過第一軸的孔以將第一凸輪元件固定到第一軸，固定可以包括使第一軸沿第一軸向方向沒有軸向約束，第一軸向方向從第一軸的第一部分向第一軸的第二部分延伸。
文檔編號B23P15/00GK101716714SQ200910179018
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者G·E·克萊弗, J·福西特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司