凸轮轴的部段及其制造制造技术

一种适于安装在轴(2)上以形成凸轮轴(1)的部段(10；20；30)，其中，部段包括适于接纳轴的通孔(11)，并且其中，部段中的孔的形状适配于轴的横截面，使得当安装时，部段具有导致其在至少两个接触点(12a,12b)处在轴上施加径向载荷的应变，其中，孔的内表面(12)具有至少一个偏离部(13；14)以在部段和轴之间产生至少三个接触点(12a；13a,13b；14a,14b)，并且其中，至少三个接触点围绕孔的圆周非均匀地分布。优点包括凸轮轴可以制造得更轻，难度更小，成本更低，并且部段在轴上的角向定位精度更高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凸轮轴的部段及其制造
本专利技术大体上涉及凸轮轴的部段及其制造方法，更详细地说，本专利技术涉及诸如凸轮凸角的部段在凸轮轴上的固定。
技术介绍
通常，凸轮轴及其制造在本领域是众所周知的。两种类型的凸轮轴设计主导了市场：实心凸轮轴和模块化凸轮轴。其中，实心凸轮轴通常为高负载应用提供更耐用的设计，但制造成本更高且更耗时。模块化凸轮轴更具成本效益，因为它们提供了轻量级的解决方案，并有利于大批量生产。然而，模块化凸轮轴上的凸轮凸角和其它部段必须以一定的精度固定在轴上。EP0282166公开了一种凸轮轴，该凸轮轴在与轴接触的朝向轴的凸角内侧具有奇数个凸角。段落中的标号参照EP0282166中的附图。开口15在中空管状轴11上轴向对齐，该中空管状轴11扩张成与所有元件开口15过盈接合，其中每个所述非圆形轴向开口15具有奇数个规则间隔开的凸角16，所述奇数为至少三个，所述开口15的周边20主要由接合的向外凸起的弧22、23限定。US5,826,461公开了通过扩张轴附接的凸轮凸角。US2015/0026977公开了通过冷却轴和加热部段将凸轮凸角收缩到轴上。DE10024552公开了要放在轴上的非实心凸轮轴凸角。US2010/0088890公开了其中附件同心的凸轮轴。DE1500727公开了在圆柱形表面上紧固具有非圆形横截面的机械零件。如何简化凸轮轴1的制造并制造更轻和更便宜的凸轮轴仍然是本领域的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是消除现有技术中的至少一些缺点，并提供一种用于凸轮轴的改进部段，一种包括这种改进部段的凸轮轴及其制造方法，以及一种包括这种改进部段的凸轮轴的制造方法。在第一方面，提供了一种适于安装在轴上以形成凸轮轴的部段，其中该部段包括适于接纳轴的通孔，并且其中该部段中的孔的形状适于轴的横截面，使得当安装时，该部段具有导致其在至少两个接触点处在轴上施加径向载荷的应变，其中孔的内表面具有至少一个偏离部以在部段和轴之间产生至少三个接触点，其中所述至少三个接触点围绕孔的圆周不对称地定位。在第二方面，提供了一种包括这种改进的部段的凸轮轴。在第三方面，提供了一种用于制造适于安装在轴上以形成凸轮轴的部段的方法，包括以下步骤：-提供部段；-夹紧部段以使部段变形；-在部段中形成孔，其中孔的形状适合于轴的横截面，使得当安装时，该部段具有应变，从而使其在至少两个接触点处在轴上施加载荷；-在孔的内表面中形成偏离部，以在部段和轴之间产生至少三个接触点，其中所述至少三个接触点围绕孔的圆周不对称地定位；和-释放径向夹紧，使得部段基本上恢复其原始形状。在第四方面，提供了一种用于制造凸轮轴的方法，该凸轮轴包括至少一个部段，该方法包括以下步骤：-提供根据第一方面的或根据第三方面制造的至少一个部段和轴；-径向夹紧所述至少一个部段以使所述至少一个部段变形，使得所述至少一个部段中的孔的横截面与轴的横截面匹配；-将轴轴向地插入所述至少一个部段中的孔中；和-当所述至少一个部段被放置在轴上的期望位置时，释放所述至少一个部段上的径向夹紧，使得所述至少一个部段力争恢复其原始形状并在所述至少三个接触点与轴接触。在所附权利要求中定义了另外的方面和实施例，这些权利要求通过引用具体结合于此。一个优点是可以制造更轻的凸轮轴。此外，制造过程变得更容易。另一个优点是凸轮轴制造简单且便宜。另一个优点是可以实现定位和保持凸轮轴上的部段位置的更高精度。另一个优点是该部段能够补偿材料的屈服。如果或当材料，特别是在部段和轴之间的接触点处的材料随时间屈服时，部段中的预应变使部段充当弹簧，保持轴上的径向载荷，从而补偿屈服。附图说明现在以举例方式结合附图描述本专利技术，在附图中：图1a示出了根据本专利技术的一个方面的凸轮轴组件的透视图，该凸轮轴组件从左至右包括凸轮凸角、轴承轴颈和齿轮。图1b示出了图1a的凸轮轴组件的侧视图。图2a示出了图1a的凸轮轴组件的正视图。图2b示出了沿平面A-A切割的图2a的凸轮轴组件的剖视图。图3a和3b分别示出了制造孔之前凸轮凸角的透视图和侧视图。图4a和4b分别示出了具有预成形孔的凸轮凸角的透视图和侧视图。图5a和5b分别示出了具有卵形孔的凸轮凸角的透视图和侧视图。图6a和6b分别示出了具有圆孔和一个偏离部的凸轮凸角的透视图和侧视图。图7a和7b分别示出了具有卵形孔和一个偏离部的凸轮凸角的透视图和侧视图。图8a和8b分别示出了具有卵形孔和一个较大和一个较小偏离部的凸轮凸角的透视图和侧视图。具体实施方式在详细公开和描述本专利技术之前，应当理解，本专利技术不限于本文公开的特定配置、方法步骤、衬底和材料，因为这些配置、方法步骤、衬底和材料可以有所变化。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非意图限制，因为本专利技术的范围仅由所附权利要求及其等同物限制。必须指出，如本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文另有明确规定。如果没有其它定义，本文使用的任何术语和科学术语都旨在具有本专利技术所属领域的技术人员通常理解的含义。偏离部表示部段的内部部分上的空腔或凹痕。偏离部是相对于例如部段中的孔的圆形形状的偏离部。部段表示固定在轴上以形成凸轮轴的物体。部段的示例包括但不限于凸轮凸角10、齿轮30和轴承轴颈20。在第一方面，提供了部段10、20、30，其适于安装在轴2上以形成凸轮轴1，如图1a所示。所述至少一个部段包括适于接纳轴2的至少一个通孔11，其中，所述至少一个部段中的孔11的形状适配于轴2的横截面，使得当安装时，该部段具有应变，从而使其在至少两个接触点处在轴2上施加载荷。由该部段施加在轴2上的载荷可以被视为在接触点处径向向内作用的力。该部段被制造成使得孔11与轴2的横截面略有不同，该部段旨在固定在轴2上。部段中的孔11与轴2的横截面不匹配。为了将该部段定位在轴2上，该部段经受夹紧，使得它偏转或变形，并且孔11改变形状。当部段经受适当大小的径向夹紧时，孔11改变形状，使得孔11与轴2的横截面匹配，并且使得轴2可以插入部段中的孔11中。当设计部段的形状时，这是可能实现的。该部段可以经受预定大小的夹紧，以将该部段变形到预定的夹紧距离，从而获得正确的形状，使得孔11的横截面与轴2的横截面匹配。在一个实施例中，夹紧径向地施加到该部段。通常施加夹紧，使得该部段被压在两个表面之间。在一个实施例中，所述表面适于匹配部段的外表面的形状。当释放夹紧时，该部段力争变回其形状，但是由于该部段中的孔11的形状和轴2的横截面不匹配，该部段将在至少两个接触点处在轴2上施加径向载荷。这种径向载荷将使该部段保持在轴2上的正确位置。部段中的孔11的形状和轴2的横截面仅在对部段施加夹紧时匹配。优选地，夹紧应该具有特定的大小，以使部段变形到预定的夹紧距离。这样，夹紧动作以及因此部段的变形将是可再现的。如果没有对该部段施加夹紧，它会力争恢复到其原始的平衡形状。这种平衡形状不同，并且孔11的横截面与轴2的横截面不匹配。可以设想，当变形到预定夹紧距离时，轴2的横截面和部段中的孔11的形状之间的匹配使得部段中的孔11略大于轴2的横截面，使得部段可以容易地放置在轴2上。根据描述，该余量可以由技术人员针对每种应用来确定。图5a和5b中描绘了一个示例，其中凸轮凸角1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于安装在轴(2)上以形成凸轮轴(1)的部段(10；20；30)，其中，所述部段包括适于接纳所述轴的通孔(11)，并且其中，所述部段中的所述孔的形状适于所述轴的横截面，使得当安装时，所述部段具有导致其在至少两个接触点(12a,12b)处在所述轴上施加径向载荷的应变，其中，所述孔的内表面(12)具有至少一个偏离部(13；14)以在所述部段和所述轴之间产生至少三个接触点(12a；13a,13b；14a,14b)，并且其中，所述至少三个接触点围绕所述孔的圆周非均匀地分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.04 EP 16154290.71.一种适于安装在轴(2)上以形成凸轮轴(1)的部段(10；20；30)，其中，所述部段包括适于接纳所述轴的通孔(11)，并且其中，所述部段中的所述孔的形状适于所述轴的横截面，使得当安装时，所述部段具有导致其在至少两个接触点(12a,12b)处在所述轴上施加径向载荷的应变，其中，所述孔的内表面(12)具有至少一个偏离部(13；14)以在所述部段和所述轴之间产生至少三个接触点(12a；13a,13b；14a,14b)，并且其中，所述至少三个接触点围绕所述孔的圆周非均匀地分布。2.根据权利要求1所述的部段，其特征在于，与所述至少一个偏离部(13,14)相关联的两个接触点(13a,13b；14a,14b)定位成与第三接触点(12a)基本上相对。3.根据权利要求1或2所述的部段，其特征在于，所述部段中的所述孔的所述内表面包括选自凹槽、肋、沟槽、锯齿和脊的至少一种图案。4.根据前述权利要求中任一项所述的部段，其特征在于，所述至少一个部段包括至少一种钢。5.根据前述权利要求中任一项所述的部段，其特征在于，所述部段由选自管、棒和锻造物体的一者制成。6.一种凸轮轴，包括轴和安装在所述轴上的根据前述权利要求中任一项所述的至少一个部段。7.根据权利要求6所述的凸轮轴，其特征在于，所述至少一个部段使用选自机械锁和结合的至少一种方法附加地固定到所述轴。8.根据权利要求6或7所述的凸轮轴，其特征在于，所述部段中的所述孔的所述内表面包括选自凹槽、肋、沟槽、锯齿和脊的至少一种图案。9.一种用于制造适于安装在轴(2)上以形成凸轮轴(1)的部段的方法，包括以下步骤：-提供部段(10；20；30)；-夹紧部段以使部段变形；-在所述部段中形成孔(11)，其中，所述孔的形状适合于所述轴的横截面，使得当安装时，所述部段具有应变，从而使所述部段在至少两个接触点(12a,12b)处在所述轴上施加载荷；-在所述孔11的内表面(12)中形成至少一个偏离部(13；14)以在所述部段和所述轴之间产生至少三个接触点(12a；13a,13b；14a,14b)，其中，所述至少三个接触点围绕所述孔的圆周非均匀地分布；和-释放所述夹紧，使得所述部段基本上恢复其原始形状。10.根据权利要求9所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·本施泰特，E·克雷森，
申请(专利权)人：奥瓦科瑞典股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE