具有轴向导引的滑动元件的凸轮轴制造技术

本发明专利技术涉及一种具有主轴(10)的凸轮轴(1)，至少一个滑动元件在主轴上被接纳为使得其能够沿着轴心线(12)轴向地移位，其中主轴(10)包括用于在主轴(10)与滑动元件(11)之间传递力矩的至少一个外齿(13)，外齿(13)接合到在滑动元件(11)的通道中制出的对应齿几何结构(14)中，其中滑动元件(11)在其轴向端侧上包括相应的轴承环(15)，轴承环(15)与主轴(10)一起形成滑动元件(11)在主轴(10)上的径向支承轴承(16)。根据本发明专利技术，主轴(10)包括用于形成支承轴承(16)的圆柱形支承部(17)，其中支承部(17)构造成具有比滑动元件(11)中的配合齿几何结构(14)的齿顶圆直径小的直径，齿顶圆直径突出至所述通道中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有轴向导引的滑动元件的凸轮轴
本专利技术涉及一种具有主轴的凸轮轴，在所述主轴上以能够沿着轴心线轴向地移位的方式接纳有至少一个滑动元件，其中，所述主轴包括用于在所述主轴与所述滑动元件之间传递力矩的至少一个外齿，所述外齿接合到形成于所述滑动元件的通道中的配合齿几何结构中，其中所述滑动元件在其轴向端面(Endseiten)上包括相应的轴承环(Lagerbünde)，所述轴承环与所述主轴一起形成所述滑动元件在所述主轴上的径向支承轴承。
技术介绍
DE102011086161A1公开了一种具有主轴和滑动元件的凸轮轴，该滑动元件以能够沿着凸轮轴的轴心线轴向地移位的方式接纳在主轴上。该主轴包括具有多个外齿的外部纵向齿结构，该外齿接合到形成于滑动元件中的通道内的配合齿几何结构中。以此方式，该滑动元件能够沿轴心线的方向在主轴上轴向地移位，并且该滑动元件不能在主轴上转动，使得力矩能够从主轴传递至滑动元件。当滑动元件被接纳在设置有外齿的主轴上时，产生了如何尽可能没有间隙地导引滑动构件的基本问题。为了确保升程信息以没有干扰的方式从滑动元件的凸轮轨道(Nockenlaufbahnen)连续地传递到挺杆元件(Abgriffselement)，滑动元件必须在主轴上尽可能没有径向间隙地导引。以最小间隙在主轴上导引滑动元件使滑动元件在主轴上的轴向偏移最小化，并且期望这种轴向偏移尽可能小。为了确保滑动元件在主轴上的导引同为形成配合齿几何结构而在主轴的外齿与滑动元件中的内齿结构的啮合相分离，DE102011086161A1提出了在滑动元件上设置轴承环，滑动元件通过该轴承环在主轴上导引以使轴向偏移最小化。滑动元件上的轴承环在这种情况下抵着主轴的外齿的齿顶运转，然而由此会导致轴承环的早期磨损。如果在主轴上提供呈圆柱形形状的支承点，则滑动元件不再能够安装有配合的齿几何结构，这是因为滑动元件中的通道内的配合齿几何结构具有比用于导引滑动元件的形成于主轴上的圆柱形部小的最小直径。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种可轴向移位的滑动元件在主轴上的轴向偏移最小化的凸轮轴，其中该滑动元件旨在经由轴承环抵着主轴被径向地导引。该目的是根据权利要求1的前序部分的凸轮轴结合特征部分的特征来实现的。有利的拓展在从属权利要求中提出。为了实现该目的，本专利技术提出了主轴包括用于形成支承轴承的圆柱形支承部，其中该圆柱形支承部构造成具有比滑动元件中的配合齿几何结构的齿顶圆直径小的直径，其中齿顶圆直径突出至所述通道中。滑动元件在主轴上的支承轴承的创新性构型获得了如下优点：滑动元件可以被容易地安装在主轴上，并且支承轴承的轴承环不抵着主轴上的外齿的至少一个齿顶运转。主轴上的支承部可以构造成绕整个圆周都是圆柱形的，并且该支承部的直径可以例如小于或等于主轴上的至少一个外齿或数个外齿的齿根直径。根据主轴的圆柱形支承部的直径，轴承环也可以构造成具有大致相同的直径，并且轴承环的直径例如可以仅略微大于圆柱形支承部的直径，以形成具有常规轴承间隙(Lagerluft)的滑动轴承(Gleitlagerung)。配合齿几何结构可以根据一个或多个外齿的构型和数量以不同的方式来构造。如果存在有数个外齿、尤其是在主轴上绕整个圆周存在有数个外齿并且由此形成外齿结构，则配合齿几何结构可以构造为内齿结构。配合齿几何结构的齿顶圆直径可以随后形成为内齿结构的齿顶圆直径，内齿结构的齿顶圆直径形成如下直径，齿顶通过该直径突出至滑动元件中的通道内。例如，如果外齿仅单独地设置，则配合齿几何结构也可以替代性地由其内形成有至少一个齿槽的中空圆筒形部形成，并且主轴的相应的外齿接合到齿槽中或接合到每个齿槽中。中空圆筒形部在这种情况下可以具有比滑动元件的通道中的轴承环的直径大的直径。换言之，滑动元件的轴承环可以具有比中空圆筒形部的内径小的轴承内径。以此方式，形成了用于将滑动元件支承在主轴上从而允许受限地导引滑动元件的彼此间隔开的两个支承点(Lagerstellen)。此外，主轴的圆柱形支承部可以具有比滑动元件中的中空圆筒形部的内径小的外径。这确保了通过沿轴心线的方向将滑动元件推到主轴上能够使滑动元件安装在主轴上。为了在滑动元件中的中空圆筒形部不阻止滑动元件在主轴上的轴向前进的情况下使得轴承环被导引越过圆柱形支承部，滑动元件中的中空圆筒形部的直径被选择为大于主轴的圆柱形支承部的直径。特别有利地，轴承环可以包括至少一个安装槽，当滑动元件被导引到主轴上时，主轴的外齿可以被导引通过所述至少一个安装槽。滑动元件可以仅在轴承环中形成有至少一个安装槽时被导引到主轴上，使得在推动滑动元件期间存在于主轴上的至少一个外齿能够轴向地移动通过该安装槽。因此，根据本专利技术的凸轮轴应包括至少一个外齿，但例如优选两个、三个或四个外齿，使得根据外齿的数量来限定安装槽的数量。例如，四个外齿可以安装在主轴上并且均匀地分布在圆周上，使得在轴承环中提供了均匀分布的四个安装槽。为了将滑动元件支承在主轴上，轴承环由此包括中断部(Unterbrechungen)，其中通过轴承环使滑动元件在主轴上的轴向导引不会受到安装槽的不利影响，该轴承环抵着主轴的圆柱形支承部运转。特别有利地，滑动元件的中空圆筒形部中的齿槽与滑动元件的轴承环中的安装槽可以在轴心线的方向上彼此对准，使得齿槽和安装槽位于彼此相同的圆周位置。沿轴心线的方向观察，主轴上的外齿可以短于滑动元件的轴承环之间的距离。特别地，在滑动元件的一个轴承环与配合齿几何结构、即中空圆筒形部之间，可以在滑动元件的通道中形成有至少两个闩锁凹槽，并且接纳在主轴上的闩锁元件能够闩锁到这些闩锁凹槽中。以此方式，可以在滑动元件被外部致动器调节到主轴上的一轴向位置时建立滑动元件在主轴上的限定轴向位置。该闩锁元件例如可以由被压缩弹簧压到所述闩锁凹槽中的球来形成。出于制造的原因，如果主轴的布置外齿或多个外齿的部分的外径与支承部的外径构造成具有相同的尺寸是特别有利的。这获得了制造优势，特别是如果外齿与主轴不是一体形成的而是例如外齿比如通过力配合和/或形状配合接合或通过整体粘结随后布置在主轴上。最后，滑动元件可以包括承载管，其中轴承环形成在承载管的轴向端面上。替代性地，可以将轴承环设置在至少一个凸轮元件上，该至少一个凸轮元件接纳在承载管上并且可以在轴心线的方向上突出超过承载管，并且该凸轮元件在内侧可以以其突出部形成轴承环。根据改型的实施方式，滑动元件也可以是一体成型的。滑动元件的元件至少包括凸轮元件和例如调节元件，凸轮元件和调节元件可以由一件制成或可以通过结合接合方法接合到一起。在这种情况下，承载管可以被省略，并且滑动元件的通道中的配合齿几何结构可以形成在一件式本体中。由此，轴承环也可以形成在一件式滑动元件的通道中。附图说明改进本专利技术的另外的措施将在下文中参照附图结合对本专利技术的一个优选的示例性实施方式的描述更加详细地阐述，在附图中：图1示出了根据本专利技术构造的具有径向支承轴承的凸轮轴的一部分的截面视图；图2示出了具有本专利技术特征的凸轮轴的另一实施方式；图2a示出沿着图2中的截面线I-I截取的截面视图；图2b示出沿着图2中的截面线II-II截取的截面视图；图3示出了根据图2的凸轮轴在绕轴心线转动的截面平面中的截面视图。具体实施方式图1示出了凸轮轴1的截面视图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有主轴(10)的凸轮轴(1)，在所述主轴上以能够沿着轴心线(12)轴向地移位的方式接纳有至少一个滑动元件(11)，其中，所述主轴(10)包括用于在所述主轴(10)与所述滑动元件(11)之间传递力矩的至少一个外齿(13)，所述外齿(13)接合到形成于所述滑动元件(11)的通道中的配合齿几何结构(14)中，其中所述滑动元件(11)在其轴向端面上包括相应的轴承环(15)，所述轴承环(15)与所述主轴(10)一起形成所述滑动元件(11)在所述主轴(10)上的径向支承轴承(16)，其特征在于，所述主轴(10)包括用于形成所述径向支承轴承(16)的圆柱形支承部(17)，其中所述圆柱形支承部构造成具有比所述滑动元件(11)中的所述配合齿几何结构(14)的齿顶圆直径小的直径，所述齿顶圆直径突出至所述通道中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 DE 102014116252.81.一种具有主轴(10)的凸轮轴(1)，在所述主轴上以能够沿着轴心线(12)轴向地移位的方式接纳有至少一个滑动元件(11)，其中，所述主轴(10)包括用于在所述主轴(10)与所述滑动元件(11)之间传递力矩的至少一个外齿(13)，所述外齿(13)接合到形成于所述滑动元件(11)的通道中的配合齿几何结构(14)中，其中所述滑动元件(11)在其轴向端面上包括相应的轴承环(15)，所述轴承环(15)与所述主轴(10)一起形成所述滑动元件(11)在所述主轴(10)上的径向支承轴承(16)，其特征在于，所述主轴(10)包括用于形成所述径向支承轴承(16)的圆柱形支承部(17)，其中所述圆柱形支承部构造成具有比所述滑动元件(11)中的所述配合齿几何结构(14)的齿顶圆直径小的直径，所述齿顶圆直径突出至所述通道中。2.根据权利要求1所述的凸轮轴(1)，其特征在于，所述配合齿几何结构(14)是由引入有至少一个齿槽(19)的中空圆筒形部(18)形成的，并且所述主轴(10)的外齿(13)接合到所述至少一个齿槽(19)中或接合到所述至少一个齿槽(19)中的每个齿槽中。3.根据权利要求2所述的凸轮轴(1)，其特征在于，所述主轴(10)的所述轴承环(15)具有比所述中空圆筒形部(18)的内径小的轴承内径。4.根据权利要求2或3所述的凸轮轴(1)，其特征在于，所述主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃克·容格，
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