凸轮轴模块制造技术

技术编号:16976609 阅读:47 留言:0更新日期:2018-01-07 10:51
本发明专利技术涉及一种具有模块体(10)的凸轮轴模块(1),在模块体中容置有用于对用于内燃发动机的充注循环的气门进行控制的至少一个凸轮轴(11),凸轮轴(11)包括支承轴(12)和多个滑动凸轮件(13),所述多个滑动凸轮件以在支承轴(12)的轴向方向(14)上可滑动的方式被接纳在支承轴(12)上。根据本发明专利技术,设置有支承元件(16),在支承元件上可以接纳有用于滑动凸轮件(13)的轴向移位的致动器(15),支承元件(16)沿轴向方向(14)延伸并且因此平行于支承轴(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凸轮轴模块
本专利技术涉及一种具有模块体的凸轮轴模块,在模块体中容置有用于对用于内燃发动机的充注循环的气门进行控制的至少一个凸轮轴,其中,凸轮轴包括支承轴和多个滑动凸轮件,所述多个滑动凸轮件容置在支承轴上以便能够沿支承轴的轴向方向移位。
技术介绍
例如,从DE102011111580A1中已知了所讨论的类型的凸轮轴模块。凸轮轴模块具有模块体,并且模块体基本上由罩和用于以可旋转的方式容置两个凸轮轴的多个轴承桥构成。在罩中容置有多个致动器,所述多个致动器在适当的启动时能够轴向地调节被示出在支承轴上的滑动凸轮件。模块体的罩通常由铝或特殊的塑料材料形成。与之相比,凸轮轴包括钢材料,因此,模块体的材料的热膨胀系数与凸轮轴的材料的热膨胀系数不同。然而,出于轻质结构的考虑,模块体优选地由铝或特殊的塑料制成,并且出于技术考虑、特别是由于强度的原因,容置在模块体中的至少一个凸轮轴、特别是支承轴由钢材料制成。当在内燃发动机上的布置中使用凸轮轴模块的时候,可以根据操作状态来实现凸轮轴模块的显著的温度差异。例如,当内燃发动机起动时,可以以-40度的温度为准,并且在内燃发动机的高负载范围内,凸轮轴模块可以加热至例如高达150度。由于凸轮轴、特别是支承轴以及模块体的热膨胀系数不同,所以可能在轴向方向上出现致动器的位置相对于滑动凸轮件的位置的尺寸偏差。致动器具有致动器销,致动器销在致动器启动时与设置在滑动凸轮件的外侧上的开槽导引件接合。根据凸轮轴模块的所产生的操作温度,模块体和凸轮轴的不同的热膨胀可能意味着确保了致动器销在开槽导引件中的牢固接合。致动器销的位置相对于开槽导引件的位置的因热而引起的偏差可以高达0.5mm,该偏差特别取决于模块体在轴向方向上的总长度,并且因此,特别是当累积了较大的公差时,不能再确保凸轮轴的滑动凸轮件的轴向调节的功能,并且可能出现凸轮轴模块的增加的磨损。DE102011088994A1涉及用于内燃发动机的气缸盖的阀驱动器,其中,描述了用于通过枢转杆和滚子元件从凸轮轴采集行程信息的采集侧。阀驱动器包括轴支承件,在轴支承件中安装有凸轮轴和偏心轴。此处应当指出的是,支承元件和气缸盖由相同的材料形成,例如由比如铝的轻金属材料制成。因此,具有大致相同的热膨胀系数的材料彼此匹配,以避免支承元件与气缸盖之间的热应力。此处,在技术上可以将相同的材料选择用于支承元件和气缸盖,但是如上所述的这种技术可能性对于现有类型的凸轮轴模块而言是不可能的。
技术实现思路
本专利技术的目的是形成具有模块体的凸轮轴模块,在模块体中容置有用于对用于内燃发动机的充注循环的气门进行控制的至少一个凸轮轴,其中,旨在提高操作可靠性,特别是提高在宽的温度范围内的操作可靠性。特别地,旨在减小凸轮轴模块的磨损。通过根据权利要求1的前序部分与所记载的特征的结合而得到的凸轮轴模块来实现该目的。在从属权利要求中指出了本专利技术的有利实施方式。本专利技术包括设置支承元件的技术教导,在支承元件上容置有用于滑动凸轮件的轴向移位的致动器,其中,支承元件沿轴向方向延伸并且因此平行于支承轴。本专利技术的实质是使可以容置在凸轮轴模块上的致动器与凸轮轴模块的模块体断开联接。断开联接以如下方式发生:由于致动器可以以一种方式被容置成机械地保持在支承元件上而使得致动器不再因模块体的热膨胀而相对于滑动凸轮件移动,并且如果支承元件根据本专利技术而平行于凸轮轴的支承轴延伸,则由于致动器借助于支承元件与模块体断开联接因而可以忽略模块体的热膨胀。在模块体中产生的热膨胀不再被传递至致动器,并且因此,致动器也不再相对于滑动凸轮件移动、特别是在支承轴的轴向方向上。因此,致动器的致动器销牢固地接合在设置在滑动凸轮件的外侧上的开槽导引件中。特别是在长度可以例如达到50cm或者更长的长型凸轮轴模块的情况下,即使在大的温度差的情况下,彼此间隔开布置的且与公共支承轴上的滑动凸轮件相互作用的致动器可以被可靠地操作。根据有利的实施方式,支承元件具有与支承轴的热膨胀系数对应的或至少与支承轴的热膨胀系数相似的热膨胀系数。通过将具有相同热膨胀系数的材料选择用于支承元件和凸轮轴的支承轴,实现了支承元件的热膨胀适应于支承轴的热膨胀的优点。如果操作条件导致凸轮轴模块改变温度,则支承元件的膨胀与支承轴在轴向方向上的膨胀相匹配。因此,例如在支承轴的长度上发生膨胀的情况下,致动器被移动以与滑动凸轮件的移动相匹配。由此实现的效果是,即使在凸轮轴模块的温度发生剧烈波动的情况下,被分配给滑动凸轮件的致动器始终占据彼此协调的轴向位置,而不会妨碍滑动凸轮件和致动器的轴向位置的实际变化。只要致动器在凸轮轴的轴向方向上的位置移动保持与滑动凸轮件的位置移动相匹配,则实际发生位置变化的程度可以是任意的。通过支承元件的点状轴向固定,即如果支承元件在连接点处以轴向固定的方式容置在模块体上,可以实现特别的优点。由此,提供了用于凸轮轴的轴向支承的轴向轴承,连接点形成在轴向轴承上或邻近于轴向轴承形成。因此,在一定程度上形成了支承元件和支承轴的共同的热源。在温度变化的情况下,支承元件的长度和支承轴的长度从所述连接点开始均匀地增大或减小。换句话说,支承元件也在连接点处被热支承。在此,支承元件的由温度引起的在长度上的延伸始终与支承轴的长度变化的值相同。如果滑动凸轮件和致动器布置在距连接点相同的距离处,则滑动凸轮件和致动器的位置变化也相对于彼此以互补的方式发生。模块体例如由多个轴承桥和使轴承桥彼此连接的罩构成。轴向轴承例如至少由位于轴承桥中的一个轴承桥之上或之中的部分形成,其中,连接点借助于将支承元件至少间接地连接至轴承桥的连接装置形成。例如,连接装置形成圆柱销或螺钉,并且支承元件通过连接装置而被销连接到和/或螺纹连接到轴承桥上。特别地,连接装置被设计成使得支承元件相对于凸轮轴的轴向轴承在预定公差以内占据精确的轴向位置。因此,模块体的罩的热膨胀特性不再对致动器相对于滑动凸轮件的位置起任何作用。除了具有多个轴承桥的罩的上述示例之外,模块体还可以由容置有至少一个凸轮轴的气缸盖形成。此外,将支承元件设置成在模块体上被容置成在至少一个导引点处、特别是在多个导引点处以可轴向移动的方式被导引。支承元件相对于轴向轴承的轴向定位在此特别有利地精确地仅在一个连接点处发生,其中,多个导引点将支承元件以可轴向移动的方式容置在模块体上,例如在轴承桥处。如果支承元件比罩或模块体的基体的膨胀程度更大或更小,则导引点允许支承元件在模块体上的滑动运动。因此避免了模块体与支承元件之间的扭转。导引点或多个导引点被设计成使得致动器以相对于凸轮轴、特别是在横向方向上——即横向地相对于支承轴的延伸方向——固定地定位的方式被定向。导引点例如由导引元件形成,导引元件可以在支承元件的长形孔中或边缘区域中滑动。为了以位置精确的方式将致动器容置在支承元件上,根据另一示例性实施方式,支承元件包括定心插孔。致动器可以通过定心插孔以高度精确地定位的方式被容置在支承元件上。例如,定心插孔由具有筒形内部尺寸的环形元件形成,致动器的一部分被导引通过环形元件并且形成配合。环形元件被按压到例如支承元件中,并且环形元件的内侧被加工以便制成精确的配合尺寸。根据凸轮轴模块的另一有利实施方式,每个致动器包括至少一个致动器销,所述至少一个致动器销至少间接地本文档来自技高网
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凸轮轴模块

【技术保护点】
一种具有模块体(10)的凸轮轴模块(1),在所述模块体(10)中容置有用于对用于内燃发动机的充注循环的气门进行控制的至少一个凸轮轴(11),其中,所述凸轮轴(11)包括支承轴(12)和多个滑动凸轮件(13),所述多个滑动凸轮件(13)容置在所述支承轴(12)上且使得所述滑动凸轮件(13)能够沿所述支承轴(12)的轴向方向(14)移位,其特征在于,设置有支承元件(16),在所述支承元件(16)上容置有用于所述滑动凸轮件(13)的轴向移位的致动器(15),其中,所述支承元件(16)沿所述轴向方向(14)延伸并且因此平行于所述支承轴(12)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 DE 102015106308.51.一种具有模块体(10)的凸轮轴模块(1),在所述模块体(10)中容置有用于对用于内燃发动机的充注循环的气门进行控制的至少一个凸轮轴(11),其中,所述凸轮轴(11)包括支承轴(12)和多个滑动凸轮件(13),所述多个滑动凸轮件(13)容置在所述支承轴(12)上且使得所述滑动凸轮件(13)能够沿所述支承轴(12)的轴向方向(14)移位,其特征在于,设置有支承元件(16),在所述支承元件(16)上容置有用于所述滑动凸轮件(13)的轴向移位的致动器(15),其中,所述支承元件(16)沿所述轴向方向(14)延伸并且因此平行于所述支承轴(12)。2.根据权利要求1所述的凸轮轴模块(1),其特征在于,所述支承元件(16)具有与所述支承轴(12)的热膨胀系数对应的或至少与所述支承轴(12)的所述热膨胀系数相似的热膨胀系数。3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴模块(1),其特征在于,所述支承元件(16)在连接点(17)处以轴向固定的方式容置在所述模块体(10)上,并且设置有用于所述凸轮轴(11)的轴向支承的轴向轴承(18),所述连接点(17)形成在轴向轴承(18)上或邻近于所述轴向轴承(18)形成。4.根据权利要求3所述的凸轮轴模块(1),其特征在于,所述模块体(10)包括多个轴承桥(19),其中,所述轴向轴承(18)的至少一部分形成在所述轴承桥(19)中的一个轴承桥上或所述轴承桥(19)中的一个轴承桥中,并且其中,所述连接点(17)借助于将所述支承元件(16)至少间接地连接至所述支承桥(19)的连接装置(20)而形成。5.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员:于尔根·莫伊泽尔
申请(专利权)人:蒂森克虏伯普利斯坦技术中心股份公司蒂森克虏伯股份公司
类型:发明
国别省市:列支敦士登,LI

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