專利名稱：凸輪軸支架及凸輪軸支架單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種凸輪軸支架及凸輪軸支架單元，尤其涉及各排量的汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的凸輪軸支架及凸輪軸支架單元。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，一方面在于不斷提高產(chǎn)品的動(dòng)力性能，燃油經(jīng)濟(jì)性以及產(chǎn)品可靠性和耐久性；另一方面強(qiáng)調(diào)面向制造的設(shè)計(jì)開發(fā)理念，降低零部件的制造和裝配難度，提高子系統(tǒng)零件的集成度，縮短制造和裝配生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，降低制造和物流環(huán)節(jié)的費(fèi)用，從而降低零件的制造成本，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量的穩(wěn)定性。如圖5所示，現(xiàn)有的雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋主要由缸蓋本體A和凸輪軸軸承蓋 B兩大部分組成。上述缸蓋的加工工藝如下a)利用球面銑刀半精加工缸蓋的凸輪軸半圓孔；b)精加工凸輪軸軸承蓋定位銷孔及螺紋孔；c)裝配凸輪軸軸承蓋，并擰緊到裝配力矩；d)在凸輪軸軸承蓋打上方向和序號(hào)標(biāo)識(shí)；e)利用整體硬質(zhì)合金刀鏜依次進(jìn)、排各5個(gè)凸輪軸軸承孔。上述缸蓋的裝配工藝如下a)拆卸凸輪軸軸承蓋，依次在托盤上放好凸輪軸軸承蓋，并使方向標(biāo)識(shí)向前；b)缸蓋和凸輪軸軸承蓋同托盤運(yùn)輸至下個(gè)工位；c)將缸蓋從托盤取下并放入裝配機(jī)中，裝配油封、氣門、氣門彈簧及挺柱等；d)將凸輪軸放入缸蓋內(nèi)的半圓孔處，并將凸輪軸軸承蓋按序號(hào)和方向放在凸輪軸軸頸處，同時(shí)擰緊軸承蓋螺栓。然而，傳統(tǒng)的缸蓋的局限在于凸輪軸軸承蓋和缸蓋是分體元件，裝配后再鏜孔， 鏜孔精度要求高，但是在裝配凸輪軸時(shí)又必須拆卸軸承蓋，這樣再次裝配軸承蓋時(shí)的同軸度必然比獨(dú)立的凸輪軸孔的精度低。另外，加工完成后的凸輪軸軸承蓋不能再用別的凸輪軸軸承蓋替換，因而只要其中有一個(gè)軸承蓋不合格，那么整個(gè)缸蓋單元也不合格，無(wú)法返工。裝配時(shí)，如果損壞或丟失其中一個(gè)軸承蓋，整個(gè)缸蓋也隨之報(bào)廢，造成加工工時(shí)和物料的損失。此外，為了形成密閉的氣門室空間，實(shí)現(xiàn)含油氣體的分離和潤(rùn)滑油回流，此種缸蓋的應(yīng)用還需要配合帶油氣分離功能的氣門室罩蓋。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可降低缸蓋機(jī)加工零件的制造難度，簡(jiǎn)化缸蓋整體結(jié)構(gòu)的凸輪軸支架及凸輪軸支架單元。本實(shí)用新型的凸輪軸支架包括罩殼狀的凸輪軸支架本體；以及形成于凸輪軸支架本體兩側(cè)、用于支撐凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成潤(rùn)滑的凸輪軸軸承孔。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在本實(shí)用新型的凸輪軸支架的加工工序中，可將凸輪軸軸承的加工工序從缸蓋的加工工序中剝離，使該凸輪軸軸承孔的加工直接在凸輪軸支架毛坯上完成，省去了凸輪軸瓦蓋的裝配/加工環(huán)節(jié)。簡(jiǎn)化了缸蓋的加工工序，有利于節(jié)省缸蓋機(jī)加工線的投資，避免因?yàn)橥呱w缺陷導(dǎo)致物料和加工工時(shí)損失的風(fēng)險(xiǎn)。另外，在凸輪軸支架本體的最靠近前端(即發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋C 一側(cè))的、用于安裝第1 軸承的第1軸承孔的內(nèi)表面和外表面形成內(nèi)止推面和外止推面，用于限制凸輪軸的軸向竄動(dòng)。而且，第1軸承孔的內(nèi)側(cè)布置有電磁閥安裝孔及其工作油通道，用于輔助實(shí)現(xiàn)凸輪軸相位的調(diào)節(jié)。而且，凸輪軸支架本體的中部布置有點(diǎn)火線圈安裝孔，用于安裝筆型點(diǎn)火線圈。另外，凸輪軸支架本體的上部設(shè)有油氣分離器安裝面，分離和回收油氣中的潤(rùn)滑油。凸輪軸支架本體的尾端(與前端相對(duì))上部設(shè)有凸輪軸位置傳感器安裝孔，凸輪軸位置傳感器用于采集凸輪軸位置信號(hào)，并輸入給ECU，輔助完成凸輪軸相位調(diào)節(jié)。凸輪軸支架本體的前端形成前端法蘭面，通過(guò)緊固螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋配合，構(gòu)成部分正時(shí)鏈箱。凸輪軸支架本體的底面形成底部法蘭面，通過(guò)零件中間以及周邊布置的螺栓孔與缸蓋的上平面配合，平面靠近腔體一側(cè)設(shè)有容膠槽，用于容納配合面上擠出的硅膠。另外，凸輪軸支架本體與缸蓋之間以定位銷定位，定位銷孔設(shè)置在凸輪軸支架本體兩對(duì)角上。凸輪軸支架本體的尾端分別設(shè)置有機(jī)械真空泵安裝面和悶蓋安裝面。在第3軸承孔下方設(shè)有油道，用于將缸蓋主油道的潤(rùn)滑油輸運(yùn)至凸輪軸油道，實(shí)現(xiàn)各個(gè)軸承的潤(rùn)滑，并向氣門系零件提供飛濺潤(rùn)滑，同時(shí)為機(jī)械真空泵提供工作油液。另外，本實(shí)用新型的凸輪軸支架單元包括凸輪軸支架，該凸輪軸支架包括罩殼狀的凸輪軸支架本體、形成于所述凸輪軸支架本體兩側(cè)、用于支撐凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成潤(rùn)滑的凸輪軸軸承孔、設(shè)置于所述第1軸承孔的內(nèi)側(cè)的電磁閥安裝孔及其工作油通道、 設(shè)置于凸輪軸支架本體上部的油氣分離器安裝面、設(shè)置于凸輪軸支架本體的尾端上部的凸輪軸位置傳感器安裝孔、形成于凸輪軸支架本體前端的前端法蘭面、形成于凸輪軸支架本體底面的底部法蘭面、分別設(shè)置于凸輪軸支架本體尾端的機(jī)械真空泵安裝面和悶蓋安裝面、以及在用于安裝自前端起排列的第3個(gè)軸承的第3軸承孔下方設(shè)置的油道；安裝于所述凸輪軸支架的可變凸輪軸相位調(diào)節(jié)器；安裝于所述電磁閥安裝孔內(nèi)的控制電磁閥；安裝于所述凸輪軸位置傳感器安裝孔內(nèi)的凸輪軸位置傳感器；安裝于所述油氣分離器安裝面上的油氣分離器；安裝于所述機(jī)械真空泵安裝面上的機(jī)械真空泵；以及安裝于悶蓋安裝面的悶蓋。

圖1是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的凸輪軸支架本體局部剖切并俯視時(shí)的立體圖。圖2是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的凸輪軸支架本體仰視時(shí)的立體圖。[0033]圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的凸輪軸支架單元的裝配過(guò)程的示意圖。圖4是表示將本發(fā)明實(shí)施方式的凸輪軸支架單元集成于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的立體圖。圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)的缸蓋的立體圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的一例，不應(yīng)被解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。(一)凸輪軸支架的結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，本實(shí)施方式的凸輪軸支架D包括罩殼狀的凸輪軸支架本體以及形成于凸輪軸支架本體兩側(cè)、用于支撐凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成潤(rùn)滑的凸輪軸軸承孔1。最靠近前端(即發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋C 一側(cè))的第1軸承的安裝處(僅圖1的剖視圖中可見)即第1軸承孔的內(nèi)、外表面形成內(nèi)止推面加和外止推面2b，用于限制凸輪軸的軸向竄動(dòng)。第1軸承孔內(nèi)側(cè)布置有電磁閥安裝孔3及其工作油通道8 (見圖2)，用于輔助實(shí)現(xiàn)凸輪軸相位的調(diào)節(jié)。而且，凸輪軸支架本體的中部布置有點(diǎn)火線圈安裝孔4，用于安裝筆型點(diǎn)火線圈。 凸輪軸支架本體兼顧氣門室及曲軸箱空間的密閉及含油空氣的收集作用，在其上部設(shè)有油氣分離器安裝面5，油氣分離器用于分離和回收油氣中的潤(rùn)滑油。凸輪軸支架本體的尾端 (與前端相對(duì))上部設(shè)有凸輪軸位置傳感器安裝孔6，凸輪軸位置傳感器用于采集凸輪軸位置信號(hào)，并輸入給ECU，輔助完成凸輪軸相位調(diào)節(jié)。凸輪軸支架本體的前端形成前端法蘭面7，通過(guò)緊固螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋C (見圖4)配合，構(gòu)成部分正時(shí)鏈箱。凸輪軸支架本體的底面形成底部法蘭面13，通過(guò)零件中間以及周邊布置的螺栓孔與缸蓋E的上平面配合，平面靠近腔體一側(cè)設(shè)有容膠槽，用于容納配合面上擠出的硅膠；另外，凸輪軸支架本體與缸蓋之間以定位銷12定位，定位銷孔12設(shè)置在凸輪軸支架本體兩對(duì)角—t ο凸輪軸支架本體的尾端分別設(shè)置有機(jī)械真空泵(MVP)安裝面11和悶蓋安裝面10。 在第3軸承孔下方設(shè)有油道9，用于將缸蓋主油道的潤(rùn)滑油輸運(yùn)至凸輪軸油道，實(shí)現(xiàn)各個(gè)軸承的潤(rùn)滑，并向氣門系零件提供飛濺潤(rùn)滑，同時(shí)為機(jī)械真空泵提供工作油液。相對(duì)于傳統(tǒng)缸蓋本體，在本實(shí)施方式的凸輪軸支架本體的加工工序中，可將凸輪軸軸承的加工工序從缸蓋上剝離，使該凸輪軸軸承孔的加工直接在凸輪軸支架毛坯上完成，省去了凸輪軸瓦蓋的裝配/加工環(huán)節(jié)。簡(jiǎn)化了缸蓋的加工工序，有利于節(jié)省缸蓋機(jī)加工線的投資，避免因?yàn)橥呱w缺陷導(dǎo)致物料和加工工時(shí)損失的風(fēng)險(xiǎn)。( 二)凸輪軸支架單元的裝配凸輪軸支架單元的構(gòu)成情況如圖3所示，但是，為簡(jiǎn)化視圖，相關(guān)的緊固件和非接口子零件均做了省略處理。將進(jìn)氣凸輪軸14和排氣凸輪軸15分別從凸輪軸支架的尾端裝入，直至凸輪軸第一軸頸上的止推面，與凸輪軸支架的第1軸承孔內(nèi)的內(nèi)止推面加接觸，限制凸輪軸向前的竄動(dòng)；從凸輪軸前端裝配凸輪軸相位調(diào)節(jié)器16，相位調(diào)節(jié)器與凸輪軸以螺栓擰緊，其靠近凸輪軸側(cè)設(shè)有止推面，并與第1軸承孔內(nèi)的外止推面2b接觸，限制凸輪軸向后的竄動(dòng).然后，在凸輪軸支架D尾部的機(jī)械真空泵安裝面11上裝配機(jī)械真空泵17，使排氣凸輪軸15尾端的驅(qū)動(dòng)頭和真空泵的轉(zhuǎn)子連接，驅(qū)動(dòng)真空泵抽吸空氣，向剎車系統(tǒng)提供真空度，與分體的電子真空泵相比，機(jī)械真空泵反應(yīng)更快、成本更低。與機(jī)械真空泵17同樣地，將悶蓋18從尾部裝入，安裝在悶蓋安裝面10上，用于密封氣門室空間。在凸輪軸支架D上部，在凸輪軸位置傳感器安裝孔6中裝入凸輪軸位置傳感器19， 在油氣分離器安裝面5上安裝油氣分離器20，并在電磁閥安裝孔3中裝入控制電磁閥21。本發(fā)明的凸輪軸支架單元將傳統(tǒng)的缸蓋單元E的一部分零件歸入凸輪軸支架單元D，簡(jiǎn)化了缸蓋單元裝配工序，避免了物流的過(guò)度集中，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的模塊化制造，提高了效率，有利于降低成本。(三)凸輪軸支架單元的安裝圖4是表示本實(shí)施方式的凸輪軸支架單元在一款直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用實(shí)例。凸輪軸支架單元D通過(guò)螺栓固定在缸蓋單元E上，與缸蓋單元E —同構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的上端系統(tǒng)，凸輪軸支架單元D與缸蓋單元E結(jié)合的面以硅膠密封，凸輪軸支架單元D的內(nèi)腔與缸蓋單元E的上腔(油套)構(gòu)成氣門室。凸輪軸支架單元D的前端面、缸蓋單元的前端面、缸體的前端面(未圖示)及油底殼內(nèi)腔(未圖示)與前蓋C內(nèi)腔構(gòu)成正時(shí)鏈輪箱。氣門室與正時(shí)鏈輪箱通過(guò)缸蓋前端面的PCV窗口相通；氣門室通過(guò)缸蓋回油孔與曲軸箱相通，正時(shí)鏈輪箱通過(guò)油底殼與曲軸箱相通。從而發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)重要腔室-曲軸箱、 正時(shí)鏈輪箱、氣門室彼此相通，構(gòu)成完整的曲軸箱通風(fēng)通道，通過(guò)設(shè)置不同大小的回油孔和 PCV窗口面積，可以控制三個(gè)腔室的壓力平衡狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)回油和油氣的有序流動(dòng)，進(jìn)一步降低進(jìn)入油氣分離器前的潤(rùn)滑油的含量。綜上所述，采用本實(shí)施方式的凸輪軸支架單元具有如下優(yōu)點(diǎn)a)不同零件的功能劃分更加明確清晰，b)有利于缸蓋的燃燒室、氣道和噴射系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)；c)減少了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的零件數(shù)量，提高系統(tǒng)的剛性并進(jìn)一步降紙了成本。
權(quán)利要求1.一種凸輪軸支架，其特征在于，包括罩殼狀的凸輪軸支架本體；以及形成于所述凸輪軸支架本體兩側(cè)、用于支撐凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成潤(rùn)滑的凸輪軸軸承孔。
2.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸支架，其特征在于，在所述凸輪軸支架本體的最靠近前端的、用于安裝第1軸承的第1軸承孔的內(nèi)表面和外表面形成內(nèi)止推面和外止推面，以限制凸輪軸的軸向竄動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的凸輪軸支架，其特征在于，在所述第1軸承孔的內(nèi)側(cè)布置有電磁閥安裝孔及其工作油通道。
4.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸支架，其特征在于，所述凸輪軸支架本體的上部設(shè)有油氣分離器安裝面。
5.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸支架，其特征在于，所述凸輪軸支架本體的尾端的上部設(shè)有凸輪軸位置傳感器安裝孔。
6.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸支架，其特征在于，凸輪軸支架本體的前端形成前端法蘭面，且底面形成底部法蘭面。
7.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸支架，其特征在于，所述凸輪軸支架本體的尾端分別設(shè)置有機(jī)械真空泵安裝面和悶蓋安裝面。
8.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸支架，其特征在于，在用于安裝自前端起排列的第3個(gè)軸承的第3軸承孔下方設(shè)有油道，用于將缸蓋主油道的潤(rùn)滑油輸運(yùn)至凸輪軸油道。
9.一種凸輪軸支架單元，其特征在于，包括凸輪軸支架，該凸輪軸支架包括罩殼狀的凸輪軸支架本體、形成于所述凸輪軸支架本體兩側(cè)、用于支撐凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成潤(rùn)滑的凸輪軸軸承孔、設(shè)置于所述第1軸承孔的內(nèi)側(cè)的電磁閥安裝孔及其工作油通道、設(shè)置于凸輪軸支架本體上部的油氣分離器安裝面、設(shè)置于凸輪軸支架本體的尾端上部的凸輪軸位置傳感器安裝孔、形成于凸輪軸支架本體前端的前端法蘭面、形成于凸輪軸支架本體底面的底部法蘭面、分別設(shè)置于凸輪軸支架本體尾端的機(jī)械真空泵安裝面和悶蓋安裝面、 以及在用于安裝自前端起排列的第3個(gè)軸承的第3軸承孔下方設(shè)置的油道；安裝于所述凸輪軸支架的可變凸輪軸相位調(diào)節(jié)器；安裝于所述電磁閥安裝孔內(nèi)的控制電磁閥；安裝于所述凸輪軸位置傳感器安裝孔內(nèi)的凸輪軸位置傳感器；安裝于所述油氣分離器安裝面上的油氣分離器；安裝于所述機(jī)械真空泵安裝面上的機(jī)械真空泵；以及安裝于悶蓋安裝面的悶蓋。
10.如權(quán)利要求9所述的凸輪軸支架單元，其特征在于，所述凸輪軸支架與缸蓋之間以定位銷定位，定位銷孔設(shè)置在凸輪軸支架本體的兩對(duì)角上。
11.如權(quán)利要求9所述的凸輪軸支架單元，其特征在于，凸輪軸支架單元通過(guò)中間以及周邊布置的螺栓孔使其底部法蘭面與缸蓋的上平面配合，底部法蘭面靠近腔體一側(cè)設(shè)有容膠槽，用于容納配合面上擠出的硅膠。
12.如權(quán)利要求9所述的凸輪軸支架單元，其特征在于，凸輪軸支架單元通過(guò)緊固螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及凸輪軸支架和凸輪軸支架單元，凸輪軸支架包括罩殼狀的凸輪軸支架本體；以及形成于所述凸輪軸支架本體兩側(cè)、用于支撐凸輪軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并形成潤(rùn)滑的凸輪軸軸承孔。凸輪軸支架單元具有凸輪軸支架，該凸輪軸支架包括上述支架本體、上述凸輪軸軸承孔、設(shè)置于所述第1軸承孔的內(nèi)側(cè)的電磁閥安裝孔及其工作油通道、設(shè)置于凸輪軸支架本體上部的油氣分離器安裝面、設(shè)置于凸輪軸支架本體的尾端上部的凸輪軸位置傳感器安裝孔、形成于凸輪軸支架本體前端的前端法蘭面、形成于凸輪軸支架本體底面的底部法蘭面、分別設(shè)置于凸輪軸支架本體尾端的機(jī)械真空泵安裝面和悶蓋安裝面、以及在用于安裝自前端起排列的第3個(gè)軸承的第3軸承孔下方設(shè)置的油道。
文檔編號(hào)F02B63/06GK202039911SQ20112001868
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者劉斐 申請(qǐng)人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司