尤其是用于机动车的轴如凸轮轴以及制造方法技术

本发明专利技术涉及一种尤其是用于机动车的轴、如凸轮轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在内燃机中为了控制换气阀而使用凸轮轴。在此，在四冲程发动 机中凸轮轴以发动机转速的一半转动。作为用于换气阀运动的控制元 件使用由基圆区域和隆起区域组成的凸轮。此外，在凸轮轴上例如可 设置一个用于接收链轮或齿轮或传感器轮的端部件及其它一些元件。凸轮取决于功能在纵向轴线上扭转地安置在凸轮轴上。由此，凸 轮轴总体上具有不平衡，这至少在一定的转速范围中导致发动机附加 地不期望地振动。此外，发动机的总旋转质量引起振动。这些振动现象中的至少一 些可被补偿，其方式是实际上施加反向不平衡。这些反向不平衡可通 过平衡重量施加在凸轮轴上和/或特意为此目的设置一个所谓的补偿 轴。对于凸轮轴由DE4030568C2及DE4336809C2公知设置补偿重 量。在DE4030568C2中为了补偿不平衡在一个实施例中在构造成实 心的凸轮轴中补偿质量相对于转动轴线偏心地错位。在另一个实施例 中，管状区段形式的补偿质量也相对于旋转轴线偏心地错位。这种轴 在制造方面昂贵并且在使用领域方面受到限制。DE4336809提出了待固定在轴基体上的具有孔的凸轮，这些凸轮 固定在轴上。凸轮在凸轮的位于凸轮隆起部对面的侧上设置有一个轴 向加接部分形式的延续部分、即一个与凸轮构造成一体的半壳作为补 偿质量。这种凸轮轴的应用可能性也受到限制，因为凸轮及补偿重量 的位置从前面过来彼此相互确定并且不可改变。本专利技术的任务在于尤其是提供一种凸轮轴及其制造方法，在这种凸轮轴中可较简单且较廉价地进行制造并且在这种凸轮轴中可比 迄今更精确地进行平衡/不平衡分配。此外，可扩大凸轮轴的应用及使 用可能性并且也可考虑已固定或待固定在轴上的构件的质量分配。一种轴、尤其是凸轮轴，具有一些设置在轴体上的功能体如凸轮， 在这种轴中，如尤其是在这种凸轮轴中，该任务这样来解决补偿质 量是不仅与功能元件如凸轮而且与轴分开制造并且固定在轴例如凸 轮轴上的元件。这种元件不仅可固定在凸轮本身上而且可固定在轴基 体上。安置这些元件的一个特别有利的方式可通过轴向压力套装这些 元件来进行，由此使这些元件轴向地且无相对转动地固定在轴上。在 此特别有利的可以是，不仅凸轮而且补偿或平衡元件或重量通过轴向压力套装来固定，确切地说是以如在DE-OS'en 4030568C2、4336809C2 及3803383C2中的至少一个中所述的方式来固定，上述文献的内容应 组合到本专利技术中。通过轴向压力套装固定在轴基体上的平衡重量或元件合乎目的 地构造成环状并且具有一个质量较大的平衡区域及一个质量较小的 保持区域。保持区域与具有较大质量的平衡区域相比可比平衡区域具 有更小的轴向延伸尺寸。保持区域也可在一个相对于旋转轴线垂直的 平面中相对于平衡区域不对称地设置。平衡元件也可至少近似构造成半壳状并且固定在轴体上。该固定 可通过激光束焊接来进行，但也可通过钎焊或粘接来进行。特别有利 的是通过电容放电焊接来固定，因为由此可无扭曲地焊接并且在焊接 部位周围实际上不存在变热。为了借助于焊接来固定，有利的可以是， 平衡元件具有至少一个向内指向的轮廓；所述轮廓也可通过至少平行 于轴线延伸的突起构成，该突起在焊接时与凸轮轴或与凸轮轴基体形 成连接。在同一个凸轮轴上可施加质量不同的平衡元件或平衡重量。通过借助于分开制造的平衡元件或补偿质量使凸轮控制与质量 补偿的功能分开也可以实现凸轮轴的模块化结构。在此情况下视需要 及应用而定可使用相同的凸轮轴基体与不同的凸轮和相应的补偿质 量。由此也可显著地节省刀具成本。通过本专利技术也可用特别简单且有利的方式实现通过平衡元件焊 接点的数量及位置也考虑已固定或仍待固定在轴上的其它元件例如 传感器、驱动轮或类似件的质量。此外，用特别有利的方式中可实现平衡重量或元件以这样的方 式设置在轴上，使得轴本身具有不平衡，但它补偿或平衡通过其它旋 转质量产生的振动。另一个本专利技术构思涉及具有非圆形功能体的所谓接合式轴、即例 如凸轮轴的制造，其中，凸轮通过轴向压力套装固定在轴基体上。已 经证实，在将凸轮首先磨削到其给定轮廓并且接着压力套装这些凸轮 的这种凸轮轴中，凸轮的外部形状这样偏离给定轮廓，使得发动机控 制受到消极影响。在此，不仅圆柱状的固定区域变形，而且在凸轮的 隆起区域中产生形变。因此，该另一个本专利技术构思的任务在于避免 这种变形并且尤其是提供凸轮轴，在这种凸轮轴中，功能体、即例如 凸轮的外部轮廓在安装好的状态中也相应于符合规定的轮廓。这这样 来实现在磨削外部轮廓时，凸轮的张紧通过其内孔借助于一个张紧 元件、例如液压的或机械的张紧芯棒来进行，其中，产生凸轮的扩张， 该扩展相应于在凸轮接合到凸轮轴上之后相应的扩张。由此可精确地 根据目标轮廓来制造其外部轮廓。另一个本专利技术构思涉及功能体如尤其是用于接合式凸轮轴的凸 轮的构型。本专利技术的该部分的任务在于节省材料，降低凸轮轴成本 并且减小凸轮轴中的不平衡。根据本专利技术，这这样来实现凸轮在凸一个在轴线方向上至少部分地穿过凸轮的槽。该槽 可在轴线方向上贯穿或可能情况下仅部分地穿过凸轮。该槽在朝凸轮 正面的方向上观察可以是蛾眉月形状并且仅加工在一侧上，但也可从 两侧加工。但该槽也可以是一个贯穿的、也至少近似圆形的开口。可以看出，可以节省否则在实心凸轮中所使用的昂贵材料的并非 微不足道的部分。借助于附图说明图1至图IO来详细描述本专利技术。在此，图1示出了一个具有轴基体2的所谓接合式凸轮轴1，该 轴基体包括一个管状区段2a及一个例如通过焊接、摩擦焊接或类似方 法固定在该管状区段上的、部分地构造成空心的接管2b。接管2b可 通过体积成形来制造，并且在2c处通过已经描述的方法与管2a相连 接。加接部分2b在其背离连接部位的一侧上具有一个法兰3，在管区 段2a与接管2b连接之后从端部区域4直到环圈5的始端对轴状基体 的表面进行精加工并且为轴向压力套装凸轮N1至N8及平衡重量作准 备。此后，按照相应顺序轴向压力套装所述凸轮及平衡重量，确切地 说是以在已经描述的DE-OS'en中所述的方式来轴向压力套装。也可 用相同的方式来安置传感器轮10。空心轴2a在其端部4上通过一个 密封罩ll来封闭，以便避免油进入并且由此避免产生不平衡。按照根据图1中箭头II-II的视图在图2的视图中示出了平衡重量 6，此外，在图3中按照根据图2中线Ill-Ill的剖面还示出了该平衡重 量。该平衡重量具有一个部分地构造成圆柱状区段的保持区段12及 一个径向延伸尺寸较大并且由此质量较大的区域13。图4中在按照箭头IV-IV的视图中所示的补偿元件7如在图5中 按照图4中线V-V的剖面可看到的那样在相对于旋转轴线垂直的平面 中构造成不对称的。该补偿重量或该补偿质量7也具有一个部分地构 造成圆柱状的保持区段14及一个质量较大的区域15。为了使质量重心X在轴向上移位到保持区域14的范围附近，质量较大的区域15构 造成锥状，即轴向上离开环状的保持区域设置有变小的质量。该锥状 分布的构型用16标记。图6中在按照箭头VI-VI的视图中示出了平衡元件9。图7按照 图6中线VII-VII的剖面示出了补偿元件9，该补偿元件也具有一个部 分地构造成圆柱状的保持区域17及一个质量较大的区域18。并且在 此如图5中那样区域18的径向及轴向延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴、尤其是凸轮轴，具有一些设置在轴体上的功能体如凸轮，在该轴上还设置有一些补偿质量，其特征在于：这些补偿质量是不仅与这些功能元件如凸轮而且与该轴分开制造并且固定在该轴如凸轮轴上的元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M福格尔，M德尔塞，M贝希托尔德，T温克勒，
申请(专利权)人：诺伊曼尔泰克福尔控股有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]