用于组装凸轮轴的方法技术

本发明专利技术涉及一种凸轮轴，该凸轮轴包括支撑轴和部件，该部件具有用于接纳支撑轴的通道开口。支撑轴包括轴向上交替设置的多个紧固区域和定位区域，其中，支撑轴在紧固区域中的直径大于支撑轴在定位区域中的直径。另外，部件的通道开口包括轴向间隔开的多个紧固部分，其中，在每对轴向相邻的紧固部分之间设置了定位区域，并且通道开口在紧固区域中的直径小于通道开口在定位部分中的直径。此外，支撑轴在定位区域中的直径小于通道开口在紧固部分中的直径，并且支撑轴在紧固区域中的直径小于通道开口在定位部分中的直径。此外，紧固区域、定位区域、紧固部分和定位部分的相应轴向范围以如此方式限定，以使得部件相对于支撑轴具有第一轴向位置，在第一轴向位置上，部件的所有紧固部分完全落在支撑轴的定位区域内，并且部件的每个定位部分在轴向方向上与支撑轴的紧固区域重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种凸轮轴，该凸轮轴包括支撑轴和部件，所述部件具有用于接纳所述支撑轴的通道开口。另外，本专利技术涉及一种用于组装对应的凸轮轴的方法以及一种用于组装发动机模块的方法。
技术介绍
众所周知，在生产凸轮轴时，部件分开生产并且随后与支撑轴连接。例如，WO2012/031770公开了一种组装方法，使用该组装方法，部件首先紧挨着支撑轴的相关扩展部定位并且在下一步骤中被压到这些扩展部上。这意味着在压入操作过程中部件必须在轴向方向上移动至少一段距离，该距离在轴向方向上与部件的轴向宽度相对应。在此，轴向方向由之后凸轮轴的旋转的轴线限定。尤其对于在轴向方向上具有相对较大范围的部件，这引起在压入操作过程中产生较大的组装路线。此外，紧挨着扩展部的对应轴向区域必须避开支撑轴，以便在压入操作之前将部件定位在那里。具体地，当部件要被非常紧地紧固在支撑轴上时，不能始终保留这样的区域。当凸轮轴要在封闭的轴承道内生产时也会发生具体的问题，因为在这种情况下，气缸盖罩的轴承安装座的安装空间也必须被考虑在内。
技术实现思路
从这些问题出发，本专利技术的目的在于以这样的方式构造部件和支撑轴以使得组装所需的轴向安装空间在大小上得以减小。这个目的是通过一种凸轮轴解决的，凸轮轴包括支撑轴和部件，部件具有用于接纳支撑轴的通道开口。在此，支撑轴包括多个轴向上交替设置的紧固区域和定位区域，其中，支撑轴在紧固区域中的直径大于支撑轴在定位区域中的直径。因此，支撑轴在轴向方向上具有齿状轮廓。另外，部件的通道开口包括多个轴向间隔开的紧固部分，其中，每个定位部分设置在两个轴向相邻的紧固部分之间，并且通道开口在紧固区域中的直径小于通道开口在定位部分中的直径。因此，部件的通道开口在轴向方向上具有齿状轮廓。此外，支撑轴在定位区域中的直径小于通道开口在紧固部分中的直径，并且支撑轴在紧固区域中的直径小于通道开口在定位部分中的直径。此外，紧固区域、定位区域、紧固部分和定位部分的相应轴向范围以如此方式确定，使得部件相对于支撑轴具有第一轴向位置，在第一轴向位置上，部件的所有紧固部分完全落在支撑轴的定位区域内，并且部件的所有定位部分中的每一个在轴向方向上与支撑轴的紧固区域重叠。在此，当紧固部分在支撑轴的旋转轴线上的突起位于定位区域在支撑轴的旋转轴线上的突起时，紧固部分落在定位区域内。因此，当紧固区域的突起位于定位部分的突起内时，定位部分与紧固部分重叠。轴向范围和直径关系的这种特殊选择导致支撑轴以相互啮合齿的方式在第一轴向位置上彼此接合。在此，紧固区域和紧固部分形成彼此接合的突起齿。因此，部件没有像现有技术中已知的那样紧挨着最后组装位置设置，而是仅仅偏移一个齿的宽度。因此，其在压套操作过程中被移动仅这个齿的宽度。因此，显著减少组装所需的轴向安装空间。因为支撑轴在定位区域内的直径小于通道开口在紧固部分中的直径，并且支撑轴在紧固区域中的直径小于通道开口在定位部分中的直径，所以部件在第一轴向位置上是可自由旋转的，使得部件相对于支撑轴的角位置可以进行调整，而不出现问题。在凸轮轴的另外一个发展实施例中，紧固区域、定位区域、紧固部分和定位部分的轴向范围以如此方式限定，以使得部件相对于支撑轴具有第二轴向位置，在第二轴向位置上，紧固部分在轴向方向上至少部分与紧固区域重叠，以便将部件固定在支撑轴上。以此方式，通过部件相对于支撑轴从第一轴向位置简单移动到第二轴向位置来使之前相对彼此倾斜站立的齿之间发生重叠。当建立起这种重叠时，支撑轴在紧固区域中塑性变形，使得部件以压力配合的方式与支撑轴连接。可替代地，部件还可以在紧固部分中塑性变形，或者部件和支撑轴的变形在紧固区域和位于对面的紧固部分中发生。本申请中描述的直径关系除非另外声明，否则适用于支撑轴和部件具有相同温度的状态。与此同时在以下描述的组装步骤情况下，刻意引起温差。在这些中间步骤中可以存在其他直径关系。在另外一个发展实施例中，所有紧固区域具有相同的轴向范围，并且所有的定位区域具有相同的轴向范围。因此，在支撑轴上获得周期性齿结构，该周期性齿结构特别容易生产。在另外一个发展实施例中，所有紧固部分具有相同的轴向范围，并且所有的定位部分具有相同的轴向范围。这在部件的通道开口的内部产生周期性齿结构，该周期性齿结构特别容易生产。在特别有利的实施例版本中，支撑轴的前述周期性齿结构具有与通道开口内部中的周期性齿结构相同的周期。当所有定位区域、紧固区域、定位部分、紧固部分均具有相同的轴向范围并且定位区域的轴向范围与紧固区域的轴向范围的和等于定位部分的轴向范围与紧固部分的轴向范围的和相等时，周期相同。这个相同的周期具有以下优点：在第二轴向位置上彼此重叠的区域同样具有规则的周期性结构(周期相同)。由于支撑轴与部件之间的力传递通过这些重新区域发生，所以这种构造引起高度均匀的力传递。在凸轮轴的另外一项发展中，所有紧固区域均具有第一轴向范围，所有定位区域具有第二轴向范围，所有紧固部分具有第三轴向范围并且所有定位区域具有第四轴向范围。在此，第一轴向范围小于第四轴向范围，并且第三轴向范围小于第二轴向范围。这是特别简单且规则的版本，其确保部件在第一轴向位置上是可自由旋转的。在根据本专利技术的凸轮的进一步构造中，定位区域包括导入斜面。这产生从第一轴向位置到第二轴向位置的更加受控制的压套操作。根据本专利技术的目的同样通过一种用于由支撑轴和有待连接的部件组装凸轮轴的方法解决，其中，部件包括用于接纳支撑轴的通道开口。在此，方法包括以下方法步骤：a.可获得支撑轴和部件，其中i.支撑轴包括多个轴向上交替设置的紧固区域和定位区域，ii.部件的通道开口(3)包括多个轴向间隔开的紧固部分，iii每个定位部分设置在两个轴向相邻的紧固部分之间，iv.支撑轴在定位区域中的直径小于通道开口在紧固部分的直径，v.支撑轴在紧固区域中的直径小于通道开口在定位部分的直径，vi.支撑轴在紧固区域中的直径大于支撑轴在定位区域的直径，vii.通道开口在紧固部分中的直径小于通道开口在定位部分的直径，viii.并且其中，紧固区域、定位区域、紧固部分和定位部分的轴向范围以如此方式限定，以使得部件相对于支撑轴具有第一轴向位置，在第一轴向位置上，部件的所有紧固部分完全落在支撑轴的定位区域内，并且部件的所有定位部分中的每一个在轴向方向上与支撑轴的紧固区域重叠，ix.并且其中，紧固区域、定位区域、紧固部分和定位部分的轴向范围以如此方式限定，以使得部件相对于支撑轴具有第二轴向位置，在第二轴向位置上，所有紧固部分在轴向方向上与紧固区域至少部分重叠，以便将部件固定在支撑轴上；b.支撑轴被冷却和/或部件被加热，使得支撑轴及其紧固区域能够被推送通过通道开口；c.支撑轴被推送通过通道开口，使得部件采取第一轴向位置；d.支撑轴被加热和/或部件被冷却；e.在部件位于第一轴向位置上时，调整部件相对于支撑轴的角位置；f.部件被套压到第二轴向位置上。组装方法与之前结合支撑轴和部件已经描述的具有相同的优点。在步骤b)中温差的调整导致部件可以首先采取第一轴向位置。一旦在步骤d)进行了温度均等化，部件就已经以形状配合方式在第一轴向位置与支撑轴连接，因为支撑轴和部件现在以相互啮合齿的形式彼此接合。在用于由支撑轴和有待连接的部件组装凸轮轴的组装方法的另外一个发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮轴，包括支撑轴(9)和部件(1)，所述部件具有用于接纳所述支撑轴的通道开口(3)，其中a.所述支撑轴(9)包括轴向交替设置的多个紧固区域(11a，11b，11c，11d)和定位区域(13a，13b，13c，13d)，b.所述部件(1)的所述通道开口(3)包括轴向间隔开的多个紧固部分(5a，5b，5c，5d)，c.每个定位部分(7a，7b，7c)设置在两个轴向相邻的紧固部分(5a，5b，5c，5d)之间，d.所述支撑轴(9)在所述定位区域(13a，13b，13c，13d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)中的直径，e.所述支撑轴(9)在所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述定位部分(7a，7b，7c)中的直径，f.所述支撑轴(9)在所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)中的直径大于所述支撑轴(9)在所述定位区域(13a，13b，13c，13d)的直径，g.所述通道开口(3)在所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述定位部分(7a，7b，7c)中的直径，h.并且其中，所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)、所述定位区域(13a，13b，13c，13d)、所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)和所述定位部分(7a，7b，7c)的轴向范围以如此方式限定，以使得所述部件(1)相对于所述支撑轴(9)具有第一轴向位置，在所述第一轴向位置上，所述部件(1)的所有紧固部分(5a，5b，5c，5d)完全落在所述支撑轴(9)的定位区域(13a，13b，13c，13d)内，并且所述部件(1)的所有定位部分(7a，7b，7c)中的每一个在轴向方向上与所述支撑轴(9)的紧固区域(11a，11b，11c，11d)重叠。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.23 DE 102014011067.21.一种凸轮轴，包括支撑轴(9)和部件(1)，所述部件具有用于接纳所述支撑轴的通道开口(3)，其中a.所述支撑轴(9)包括轴向交替设置的多个紧固区域(11a，11b，11c，11d)和定位区域(13a，13b，13c，13d)，b.所述部件(1)的所述通道开口(3)包括轴向间隔开的多个紧固部分(5a，5b，5c，5d)，c.每个定位部分(7a，7b，7c)设置在两个轴向相邻的紧固部分(5a，5b，5c，5d)之间，d.所述支撑轴(9)在所述定位区域(13a，13b，13c，13d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)中的直径，e.所述支撑轴(9)在所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述定位部分(7a，7b，7c)中的直径，f.所述支撑轴(9)在所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)中的直径大于所述支撑轴(9)在所述定位区域(13a，13b，13c，13d)的直径，g.所述通道开口(3)在所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述定位部分(7a，7b，7c)中的直径，h.并且其中，所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)、所述定位区域(13a，13b，13c，13d)、所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)和所述定位部分(7a，7b，7c)的轴向范围以如此方式限定，以使得所述部件(1)相对于所述支撑轴(9)具有第一轴向位置，在所述第一轴向位置上，所述部件(1)的所有紧固部分(5a，5b，5c，5d)完全落在所述支撑轴(9)的定位区域(13a，13b，13c，13d)内，并且所述部件(1)的所有定位部分(7a，7b，7c)中的每一个在轴向方向上与所述支撑轴(9)的紧固区域(11a，11b，11c，11d)重叠。2.根据权利要求1所述的凸轮轴，其特征在于，所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)、所述定位区域(13a，13b，13c，13d)、所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)和所述定位部分(7a，7b，7c)的轴向范围以如此方式限定，以使得所述部件(1)相对于所述支撑轴(9)具有第二轴向位置，在所述第二轴向位置上，所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)在轴向方向上与所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)至少部分重叠，以便将所述部件(1)固定在所述支撑轴(9)上。3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴，其特征在于，所有紧固区域(11a，11b，11c，11d)具有相同的轴向范围，并且所有定位区域(13a，13b，13c，13d)具有相同的轴向范围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，所有紧固部分(5a，5b，5c，5d)具有相同的轴向范围，并且所有定位部分(7a，7b，7c)具有相同的轴向范围。5.根据权利要求1至4中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，所有定位区域(13a，13b，13c，13d)、紧固区域(11a，11b，11c，11d)、定位部分(7a，7b，7c)、紧固部分(5a，5b，5c，5d)均具有相同的轴向范围，并且定位区域(13a，13b，13c，13d)的轴向范围与紧固区域(11a，11b，11c，11d)的轴向范围的和等于定位部分(7a，7b，7c)的轴向范围与紧固部分(5a，5b，5c，5d)的轴向范围的和。6.根据权利要求1至4中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，所有紧固区域(11a，11b，11c，11d)具有第一轴向范围(23)，所有定位区域(13a，13b，13c，13d)具有第二轴向范围(25)，所有紧固部分(5a，5b，5c，5d)具有第三轴向范围(27)，所有定位部分(7a，7b，7c)具有第四轴向范围(29)，并且其特征在于，所述第一轴向范围(25)小于所述第四轴向范围(29)，并且所述第三轴向范围(27)小于所述第二轴向范围(25)。7.根据权利要求1至5中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，所述定位区域(13a，13b，13c，13d)包括导入斜面(15)。8.一种用于由支撑轴(9)和有待连接的部件组装凸轮轴的方法，其中，所述部件(1)包括用于接纳所述支撑轴(9)的通道开口(3)，其特征为包括以下方法步骤：a.获得支撑轴(9)和部件(1)，其中i.所述支撑轴(9)包括轴向交替设置的多个紧固区域(11a，11b，11c，11d)和定位区域(13a，13b，13c，13d)，ii.所述部件(1)的所述通道开口(3)包括轴向间隔开的多个紧固部分(5a，5b，5c，5d)，iii每个定位部分(7a，7b，7c)设置在两个轴向相邻的紧固部分(5a，5b，5c，5d)之间，iv.所述支撑轴(9)在所述定位区域(13a，13b，13c，13d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)中的直径，v.所述支撑轴(9)在所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述定位部分(7a，7b，7c)中的直径，vi.所述支撑轴(9)在所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)中的直径大于所述支撑轴(9)在所述定位区域(13a，13b，13c，13d)中的直径，vii.所述通道开口(3)在所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)中的直径小于所述通道开口(3)在所述定位部分(7a，7b，7c)中的直径，viii.所述紧固区域(11a，11b，11c，11d)、所述定位区域(13a，13b，13c，13d)、所述紧固部分(5a，5b，5c，5d)和所述定位部分(7a，7b，7c)的轴向范围以如此方式限定，以使得所述部件(1)相对于所述支撑轴(9)具有第一轴向位置，在所述第一轴向位置上，所述部件(1)的所有紧固部分(5a，5b，5c，5d)完全落在所述支撑轴(9)的定位区域(13a，13b，13c，13d)内，并且所述部件(1)的所有定位部分(7a，7b，7c)中的每一个在轴向方向上与所述支撑轴(9)的紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·丘尔利奇，亚伦·菲特谢尔，耶格·查特勒，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦技术中心股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI