[发明专利]制造滑动凸轮轴的方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种用于制造内燃机的滑动凸轮轴的方法。

背景技术

一些内燃机包括可调节或可滑动的凸轮轴组件。该凸轮轴组件包括可围绕凸轮轴线旋转的主凸轮轴和可滑动地连接至主凸轮轴以沿凸轮轴线相对于主凸轮轴轴向移动的滑动凸轮轴。该滑动凸轮轴可与主凸轮轴一起围绕凸轮轴线旋转。该滑动凸轮轴可在沿凸轮轴线的至少两个不同的轴向位置之间相对于主凸轮轴移动。该滑动凸轮轴的每个不同位置呈现具有用于接合发动机的各个阀杆的不同凸角轮廓的不同凸轮凸角。因此，通过调节该滑动凸轮轴沿凸轮轴线相对于主凸轮轴的位置，可改变发动机的每个阀杆跟随的凸轮轮廓。由诸如AISI 52100合金钢的高碳钢形成滑动凸轮轴是已知的。

发明内容

本发明提供了一种用于制造内燃机的滑动凸轮轴的方法。该方法包括提供由碳含量在0.25％至0.60％之间的钢合金制成的滑动凸轮轴。然后采用碳浸渍热处理工艺对该滑动凸轮轴进行处理。在采用碳浸渍热处理工艺对该滑动凸轮轴进行处理之后，再采用诸如马氏体等温淬火热处理工艺的淬火热处理工艺对该滑动凸轮轴进行处理。

因此，通过提供由碳含量在0.25％至0.60％之间的钢合金制成的滑动凸轮轴，以及之后采用碳浸渍和马氏体等温淬火热处理工艺对所形成的滑动凸轮轴进行热处理，所产生的滑动凸轮轴包括具有较低韧性的高表面硬度，同时保持具有较低硬度但具有较高韧性的较柔内核。此类滑动凸轮轴显示出了较高的表现耐磨性，尺寸变形小于由诸如AISI 52100合金钢的高碳钢合金形成的滑动凸轮轴。

从以下结合附图对执行本发明的最佳方式的详细描述，可以容易地了解到本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势。

附图说明

图1是用于内燃机的滑动凸轮轴的示意性透视图。

图2是示出了制造滑动凸轮轴的方法的流程图。

具体实施方式

本领域普通技术人员应当认识到，诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语描述性地用于附图，并且不表示对所附权利要求书所限定的本发明的范围的限制。此外，在此可按照功能和/或逻辑块组件以及/或各种处理步骤对本发明进行描述。应当认识到，此类块组件可由任何数量的配置为执行特定功能的硬件、软件和/或固件组件构成。

正如本文中所使用的，术语“韧性”定义为工件吸收能量并塑性变形而不断裂的能力、在破裂之前工件每单位体积可吸收的能量的量或工件在受到应力时的抗断裂性。正如本文中所使用的，术语“硬度”定义为在施加压缩力时工件对各种长久变形的抵抗力如何的量度。

参照附图，其中，相同的附图标记在几个附图中表示相同的部件，用于内燃机(未示出)的滑动凸轮轴通常由图1中的20示出。在组装时，滑动凸轮轴20设在主凸轮轴(未示出)周围。主凸轮轴可围绕凸轮轴线22旋转。滑动凸轮轴20可滑动地连接至主凸轮轴以沿凸轮轴线22相对于主凸轮轴轴向移动。滑动凸轮轴20可与主凸轮轴一起围绕凸轮轴线22旋转。滑动凸轮轴20可在沿凸轮轴线22的至少两个不同的轴向位置之间相对于主凸轮轴移动。如本领域所公知的，滑动凸轮轴20的每个不同位置呈现不同的凸轮凸角24A，24B，凸轮凸角24A，24B具有用于接合发动机的各个阀杆(未示出)的不同凸角轮廓。因此，通过调节滑动凸轮轴20沿凸轮轴线22相对于主凸轮轴的位置，可改变发动机的每个阀杆所跟随的凸轮轮廓。滑动凸轮轴20的具体设计和/或构造与具体实施方式无关，因此本文没有进行详细描述。

为了提供优异的耐磨性以及持久性，滑动凸轮轴20应形成为包括在洛氏硬度标尺上等于或大于HRC 60的表面硬度，以及从滑动凸轮轴20的表面1.5mm的深度处在洛氏硬度标尺上等于或大于HRC 58的硬度。此外，滑动凸轮轴20应包括在滑动凸轮轴20的最厚壁位置处在洛氏硬度标尺上等于或大于HRC 40的核心硬度，以允许压缩残余应力的加入。本发明提供了一种滑动凸轮轴20的新型制造方法，从而使得滑动凸轮轴20显示出上述所需的硬度特性。此外，本文所描述的工艺在滑动凸轮轴20的制造与热处理期间对滑动凸轮轴20的几何形状产生的形变无几只直至没有。