[发明专利]一体式复合材料凸轮盖和托架以及装配方法

说明书

一种气门盖组件包括由碳纤维复合材料制成的一体式盖和托架。该一体式盖和托架具有下侧，该下侧带有用于连接至汽缸盖的外周边缘。一体式盖和托架的下侧还具有与限定轴承表面的对齐孔口互连的一系列的腔。多个凸轮凸角设置在该一系列的腔中。此外，气门盖组件包括可在轴承表面上旋转的凸轮轴，并且凸轮轴延伸通过对齐孔口以与凸轮凸角连接。

技术领域

本发明通常地涉及连接至汽缸盖用于封闭发动机气门的气门盖组件，并且更具体地，涉及由碳纤维复合材料制成的一体式(unitary)盖和托架以及装配气门盖组件的相关方法。

背景技术

通常理解的是，内燃发动机通常具有与凸轮轴的凸轮凸角直接或间接作用以控制气门打开和关闭正时的进气气门和排气气门。凸轮轴普遍连接至并装配在带有凸轮托架的汽缸盖上，其中凸轮托架在气门周围螺栓连接至汽缸盖。为了在装配之后封闭凸轮轴以及防止油泄露，凸轮盖通常连接在凸轮托架上方。通常可领会的是，除了其它原因，期望通过减小车辆重量来提高燃料经济性。之前用来减小发动机重量的尝试已经包括使用聚合物材料和轻质金属形成凸轮盖；然而，凸轮托架以及用于操作凸轮轴的相关部件具有通常不适应这种轻质凸轮盖材料的材料要求。此外，还期望车辆发动机更小并且可通过至少维持发动机的结构和操作功能的更少的步骤和部件进行装配。

发明内容

根据本发明的一个方面，气门盖组件包括由碳纤维复合材料制成的一体式盖和托架。该一体式盖和托架具有下侧，下侧带有与限定轴承表面的对齐孔口互连的一系列的腔以及用于连接至汽缸盖的外周边缘。多个凸轮凸角设置在一系列的腔中。此外，气门盖组件还包括凸轮轴，该凸轮轴可在轴承表面上旋转并且延伸通过对齐孔口以与凸轮凸角连接。

根据本发明的另一方面，用于封闭发动机气门的一体式盖和托架包括盖部和托架部。盖部具有外部表面，该外部表面具有整体形成的燃料泵基座和油填充口。托架部包括具有限定凸轮轴承的对齐孔口的一系列的竖直壁。盖部和托架部作为单一单元通过碳纤维复合材料一起整体地形成。

根据本发明的另一方面，一种装配的方法包括提供一种由碳纤维复合材料制成的整体式凸轮盖和托架。该整体式凸轮盖和托架具有下侧，该下侧带有与限定轴承表面的对齐孔口互连的一系列的腔。该方法还包括将凸轮凸角在一系列的腔内对齐的步骤。进一步地，该方法还包括将凸轮轴通过对齐孔口插入以与每个凸轮凸角连接并且因此限定用于连接至汽缸盖的气门盖组件。

在学习了以下的说明、权利要求书和附图之后，本领域中的技术人员将理解和领会本发明的这些和其他方面、目标和特征。

附图说明

在附图中：

图1为根据本发明的一个实施例的连接至汽缸盖的一体式盖和托架的俯视立体图；

图2为在图1中示出的一体式盖和托架的俯视立体图；

图3为与在图2中绘示的相反的一端的一体式盖和托架的俯视立体图；

图4为一体式盖和托架的仰视立体图；

图5为一体式盖和托架的仰视平面图；

图6从图5的线VI-VI截取的一体式盖和托架的横截面视图并且示出了凸轮轴承；

图7为一体式盖和托架的仰视立体图，其中该一体式盖和托架具有与其装配在一起的一对凸轮轴和相关联的凸轮凸角；

图8为装配有凸轮轴和凸轮凸角的一体式盖和托架的仰视平面图；

图9为从图8的线IX-IX截取的一体式盖和托架、凸轮轴和凸轮凸角的横截面视图；

图10为一体式盖和托架的仰视立体分解图，该对凸轮轴和相关联的凸轮凸角从该一体式盖和托架移除；

图11为一体式盖和托架的仰视立体分解图，该对凸轮轴和相关联的凸轮凸角部分地装配至该一体式盖和托架；