可调节的凸轮轴制造技术

本发明专利技术涉及一种用于内燃机的气门驱动装置的可调节的凸轮轴(1)，具有外轴(10)和穿过外轴(10)延伸的内轴(11)，其中在外轴(10)上，布置有至少一个凸轮元件(12)且至少一个凸轮元件(12)不可旋转地连接至内轴(11)，其中凸轮元件(12)包括具有内部轴承表面(13)的轴通道，所述内部轴承表面(13)与外轴(10)的外侧上的轴承表面(14)形成滑动支承，用于在外轴(10)上可旋转地布置凸轮元件(12)。根据本发明专利技术，至少一个轴承表面(13、14)的至少部分为球形形状。

【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用于内燃机的气门驱动装置的可调节的凸轮轴，具有外轴并具有穿过外轴延伸的内轴，其中，在外轴上，布置有至少一个凸轮元件，该凸轮元件共同旋转地连接至内轴，其中凸轮元件包括具有内部轴承表面的轴通道，其与外轴的外侧的轴承表面一起形成用于外轴上的凸轮元件的可旋转布置的滑动轴承装置。
技术介绍
DE 10 2012 103 581 A1显示了普通的具有外轴和内轴的可调节的凸轮轴，内轴穿过外轴延伸，外轴为管状的形式，所述内轴在所述外轴中可以旋转。可旋转地保持在外轴上的凸轮元件通过螺栓共同旋转地连接至内轴，从而在内轴相对于外轴旋转的情况下，实现凸轮元件在外轴上的相位角的改变。在外轴上可以旋转的凸轮元件与凸轮元件中的轴通道一起在外轴的外侧上形成滑动轴承装置，该滑动轴承装置经由内轴与外轴之间的间隙供应润滑油。凸轮元件与气门驱动装置的敏感元件接触，由此经常有径向不对称力作用于凸轮元件上的情况。这能够引起凸轮元件相对于凸轮轴的纵向轴线倾斜，并引起在轴承表面的外侧区域的负载增大，这可以导致所谓的边缘荷载。如果在凸轮元件在其它的圆柱形外轴上倾斜的情况下，只有轴通道的轴承表面的边缘区域(即例如在纵向轴线方向的外侧的局部有限区域)或外轴上的座装点的边缘区域承受凸轮元件上的全部操作力的话，这就会发生。最后，这种边缘荷载导致磨损增加，以及凸轮元件与外轴之间的摩擦增加，因此必须避免。DE 100 54 622 A1已公开一种气门致动元件，且提供滚动支承安装的外环，该外环与凸轮元件的凸轮轮廓接触。外环通过内环成为滚动支承安装的构造，由外环和内环形成的轴承单元以可倾斜的样式安装<br>
在轴承螺栓上。为此目的，轴承螺栓为球形形式。由于运行的外环的倾斜运动所获得的自由度，所述外环能够抵靠凸轮元件的凸轮轮廓被引导从而与其线性接触，而不会在凸轮轮廓与敏感元件(即外环)之间产生边缘荷载。然而在此情况下，以可倾斜的样式安装在轴承螺栓上的滚动轴承单元的装置不能容易地实施，以用于在可调节的凸轮轴的外轴上安装凸轮元件。
技术实现思路
本专利技术的目的为进一步开发用于内燃机的气门驱动装置的可调节的凸轮轴，在凸轮轴的外轴上改进地安装凸轮元件。特别地，本专利技术的目的为防止外轴上的凸轮轴的滑动轴承装置中的所谓的边缘荷载。本专利技术的目的通过根据权利要求1的前序部分及区别特征的可调节的凸轮轴而实现。本专利技术的优势改进在从属权利要求中具体说明。本专利技术包含的技术教导为，形成至少一个轴承表面，该轴承表面至少部分为球冠形状。通过至少一个轴承表面的球形形状，对于凸轮元件在外轴上绕着纵向轴线的旋转移动，实现其它的自由度以用于凸轮元件在外轴上进行的轻微的倾斜运动。除了在任何情况下设置在滑动轴承装置中的轴承间隙之外，还通过球形形状实现径向间隔在轴承表面的轴向长度上的至少一侧向外增大。如果凸轮元件在外轴上轻微地倾斜，那么在彼此上滑动的轴承表面的更长的轴向区域进行承载作用，由此防止边缘荷载的形成。无论凸轮元件的倾斜运动如何，由于轴承表面不是圆柱形形状，因此在任何倾斜方向上，甚至是在操作力相反地非对称地引入至凸轮元件的情况下，都不可能是轴承表面的仅仅有限的区域进行承载作用。在此，至少一个轴承表面的根据本专利技术的球形形状描述的是这样的轴承表面的形状：其为旋转对称形式并在两个轴承表面之间产生轴承间隙，该轴承间隙在轴承表面的轴向长度上变化。在此情况下球形形状形成为使得轴承间隙(即轴承表面之间的余留的径向间隙)朝向轴承表面的至少一个外侧变大。因此根据本专利技术，球形形状与圆柱形形状形成偏离，从而轴通道中的表面和/或外轴的外侧朝着各自的相对
的轴承表面成圆顶状，并形成径向间隔收缩部。在可调节的凸轮轴的操作的过程中，因此凸轮单元可以实现周期的倾斜运动，该周期的倾斜运动跟随由敏感元件同样周期施加的力，借此倾斜运动甚至可以产生将润滑油泵送进入轴承表面之间的间隔的效果。以此方式，可以改进润滑油供应进入轴承表面之间的轴承间隙，特别地，避免存在于轴承间隙中的润滑油变得过度老化且不能替换为新鲜的润滑油的情况。轴承表面的形状与圆柱形形状的几何偏离在此情况下很小从而凸轮元件的凸轮轨道与敏感元件之间的接触不会受到不利地影响。特别地，甚至可以实现凸轮元件以改进的方式相对于敏感元件保持线性接触，而边缘荷载也不会在所述线性接触中产生。特别地，球形形状为极小的形式，从而在轴通道中的轴承表面与外轴的外侧上的轴承表面之间不会产生固体接触，甚至在凸轮元件倾斜布置在外轴的外侧上的情况下保持承载润滑膜。在一个有利的实施方案中，外轴的外侧上的轴承表面可以具有球形形状，其中特别地，球形形状的宽度可以至少与滑动轴承装置在纵向轴线(凸轮轴沿着该轴向轴线延伸)的方向上的长度相对应。在此，球形形状的宽度可以对应于滑动轴承装置的轴向长度，不过还可以设置为球形形状的宽度比滑动轴承装置的轴向长度更大。以此方式，可以特别地实现，轴承表面中通过球形形状产生的半径可以构造为非常大，这在制造方面产生优势。在进一步的可能的实施方案中，轴通道中的轴承表面可以至少部分具有球形形状，从而轴通道的直径在内部比在边界处更小。然而在此根据本专利技术，球形形状还可以设置在两个轴承表面中，由此，基于两个球形形状，在滑动轴承装置的边界的方向上的径向间隔放大可以进行合计。在至少一个轴承表面中的球形形状可以有利地以各种方式形成。例如，球形形状可以为相对于凸轮轴的纵向轴线的对称形式。因此，设置具有在彼此上滑动的轴承表面的滑动轴承装置，滑动轴承装置具有在轴向方向上的轴承表面的长度上在中间实现的径向间隔收缩部。因此凸轮元件可以以同样的方式在两个相对的倾斜方向上倾斜。例如，
轴承表面之间的最小的径向间隙的区域可以在凸轮元件的凸轮轨道的下方在中间布置。然而，凸轮元件还可以具有凸轮套环，产生凸轮元件的在轴向上的更长的设计。在此，径向间隔收缩部的区域可以在轴承表面的整个长度上在中间形成，其由具有凸轮套环的凸轮元件的轴向长度限定。在进一步的变体中，至少一个轴承表面中的球形形状还可以为不对称的形式。不对称形式的球形形状可以特别地用于具有凸轮套环的凸轮元件的情况下，球形形状可以既在轴通道的轴承表面中形成又在外轴的外侧中形成，特别地在用于安装凸轮元件的座装点处。球形形状可以在至少一个轴承表面中不对称地形成，从而轴承表面之间的径向间隔收缩部在凸轮套环的部分中形成或优选地毗邻凸轮套环的部分形成。将力引入至凸轮元件基本上经由凸轮元件的凸轮轨道发生，由此凸轮元件可以实现在外轴上的轻微的周期的倾斜运动。由于至少一个轴承表面的对称或不对称的球形形状，轴承表面在彼此上滚动以便实现倾斜运动，并且由于根据本专利技术的球形形状，在倾斜运动的终点不会产生边缘荷载。在此，不需要在轴承表面的整个轴向长度上形成至少一个轴承表面中的球形形状。例如，至少一个轴承表面可以具有毗邻球形形状形成的至少一个圆柱形部分。还可以由此设置为圆柱形部分形成径向间隔收缩部的区域的轴向延长部分，从而在一侧或两侧上，球形形状跟随圆柱形部分，由此轴承表面发展至边界。这样的轴承表面的轮廓外形具有优选地布置在中间的圆柱形部分和在侧向发展的球形形状，特别有利地防止在凸轮元件倾斜的情况下产生边缘荷载，但是，基于径向间隔收缩部的变宽区域，用于承受凸轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的气门驱动装置的可调节的凸轮轴(1)，具有外轴(10)和穿过外轴(10)延伸的内轴(11)，其中在外轴(10)上，布置有至少一个凸轮元件(12)且至少一个凸轮元件(12)共同旋转地连接至内轴(11)，其中凸轮元件(12)包括具有内部轴承表面(13)的轴通道，所述内部轴承表面(13)与外轴(10)的外侧上的轴承表面(14)一起形成用于外轴(10)上的凸轮元件(12)的可旋转布置的滑动轴承装置，其特征在于，形成至少一个轴承表面(13、14)，该轴承表面至少部分具有球形形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.29 DE 102013113255.31.一种用于内燃机的气门驱动装置的可调节的凸轮轴(1)，具有外轴(10)和穿过外轴(10)延伸的内轴(11)，其中在外轴(10)上，布置有至少一个凸轮元件(12)且至少一个凸轮元件(12)共同旋转地连接至内轴(11)，其中凸轮元件(12)包括具有内部轴承表面(13)的轴通道，所述内部轴承表面(13)与外轴(10)的外侧上的轴承表面(14)一起形成用于外轴(10)上的凸轮元件(12)的可旋转布置的滑动轴承装置，其特征在于，形成至少一个轴承表面(13、14)，该轴承表面至少部分具有球形形状。2.根据权利要求1所述的可调节的凸轮轴(1)，其特征在于，外轴(10)的外侧上的轴承表面(14)具有球形形状，其中特别地，球形形状具有宽度(B)，所述宽度(B)至少与在纵向轴线(15)的方向上的滑动轴承装置的长度对应，凸轮轴(1)沿着所述纵向轴线(15)延伸。3.根据权利要求1或2所述的可调节的凸轮轴(1)，其特征在于，轴通道中的轴承表面(13)至少部分具有球...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·莱曼，B·曼，M·昆茨，U·迪特尔，J·莫伊泽尔，M·穆斯特尔，M·尼德尔莱纳，M·柯利克，
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