[發明專利]一體式復合材料凸輪蓋和托架以及裝配方法

有效

• 申請號: 201510958827.8
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105715405B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 克里斯多夫·唐納德·威克斯;馬克·邁克爾·馬丁
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02F7/00
• 分類號: F02F7/00
• 代理公司: 11409 北京德恒律治知識產權代理有限公司
• 代理人: 章社杲;李偉

一種氣門蓋組件包括由碳纖維復合材料制成的一體式蓋和托架。該一體式蓋和托架具有下側，該下側帶有用于連接至汽缸蓋的外周邊緣。一體式蓋和托架的下側還具有與限定軸承表面的對齊孔口互連的一系列的腔。多個凸輪凸角設置在該一系列的腔中。此外，氣門蓋組件包括可在軸承表面上旋轉的凸輪軸，并且凸輪軸延伸通過對齊孔口以與凸輪凸角連接。

技術領域

本發明通常地涉及連接至汽缸蓋用于封閉發動機氣門的氣門蓋組件，并且更具體地，涉及由碳纖維復合材料制成的一體式(unitary)蓋和托架以及裝配氣門蓋組件的相關方法。

背景技術

通常理解的是，內燃發動機通常具有與凸輪軸的凸輪凸角直接或間接作用以控制氣門打開和關閉正時的進氣氣門和排氣氣門。凸輪軸普遍連接至并裝配在帶有凸輪托架的汽缸蓋上，其中凸輪托架在氣門周圍螺栓連接至汽缸蓋。為了在裝配之后封閉凸輪軸以及防止油泄露，凸輪蓋通常連接在凸輪托架上方。通常可領會的是，除了其它原因，期望通過減小車輛重量來提高燃料經濟性。之前用來減小發動機重量的嘗試已經包括使用聚合物材料和輕質金屬形成凸輪蓋；然而，凸輪托架以及用于操作凸輪軸的相關部件具有通常不適應這種輕質凸輪蓋材料的材料要求。此外，還期望車輛發動機更小并且可通過至少維持發動機的結構和操作功能的更少的步驟和部件進行裝配。

發明內容

根據本發明的一個方面，氣門蓋組件包括由碳纖維復合材料制成的一體式蓋和托架。該一體式蓋和托架具有下側，下側帶有與限定軸承表面的對齊孔口互連的一系列的腔以及用于連接至汽缸蓋的外周邊緣。多個凸輪凸角設置在一系列的腔中。此外，氣門蓋組件還包括凸輪軸，該凸輪軸可在軸承表面上旋轉并且延伸通過對齊孔口以與凸輪凸角連接。

根據本發明的另一方面，用于封閉發動機氣門的一體式蓋和托架包括蓋部和托架部。蓋部具有外部表面，該外部表面具有整體形成的燃料泵基座和油填充口。托架部包括具有限定凸輪軸承的對齊孔口的一系列的豎直壁。蓋部和托架部作為單一單元通過碳纖維復合材料一起整體地形成。

根據本發明的另一方面，一種裝配的方法包括提供一種由碳纖維復合材料制成的整體式凸輪蓋和托架。該整體式凸輪蓋和托架具有下側，該下側帶有與限定軸承表面的對齊孔口互連的一系列的腔。該方法還包括將凸輪凸角在一系列的腔內對齊的步驟。進一步地，該方法還包括將凸輪軸通過對齊孔口插入以與每個凸輪凸角連接并且因此限定用于連接至汽缸蓋的氣門蓋組件。

在學習了以下的說明、權利要求書和附圖之后，本領域中的技術人員將理解和領會本發明的這些和其他方面、目標和特征。

附圖說明

在附圖中：

圖1為根據本發明的一個實施例的連接至汽缸蓋的一體式蓋和托架的俯視立體圖；

圖2為在圖1中示出的一體式蓋和托架的俯視立體圖；

圖3為與在圖2中繪示的相反的一端的一體式蓋和托架的俯視立體圖；

圖4為一體式蓋和托架的仰視立體圖；

圖5為一體式蓋和托架的仰視平面圖；

圖6從圖5的線VI-VI截取的一體式蓋和托架的橫截面視圖并且示出了凸輪軸承；

圖7為一體式蓋和托架的仰視立體圖，其中該一體式蓋和托架具有與其裝配在一起的一對凸輪軸和相關聯的凸輪凸角；

圖8為裝配有凸輪軸和凸輪凸角的一體式蓋和托架的仰視平面圖；

圖9為從圖8的線IX-IX截取的一體式蓋和托架、凸輪軸和凸輪凸角的橫截面視圖；

圖10為一體式蓋和托架的仰視立體分解圖，該對凸輪軸和相關聯的凸輪凸角從該一體式蓋和托架移除；

圖11為一體式蓋和托架的仰視立體分解圖，該對凸輪軸和相關聯的凸輪凸角部分地裝配至該一體式蓋和托架；