具有功能体的轴及装备有这种轴的内燃机制造技术

本发明专利技术涉及具有功能体的轴、如用于内燃机的凸轮轴和用于制造这种轴的方法及装备有这种轴的内燃机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有功能体的轴、如用于内燃机的凸轮轴和 用于制造这种轴的方法及装备有这种轴的内燃机本专利技术涉及轴、如接合式凸轮轴，这种轴具有至少一个与其分开制造的并且固定在其上的功能体，这种轴可支承在内燃机内部；本发 明还涉及用于制造这种轴的方法及装备有这种轴的内燃机。组装式凸轮轴及其制造方法例如已由DE-OS'en 198 31 333、 199 38 791及101 01 539公知，其中，将单独制造的凸轮固定在轴上。这种组装式凸轮轴相对于锻造的传统凸轮轴带来一系列优点。因此例如通过单个制造凸轮及将这些凸轮固定在轴上而总体上实现成本的降低，特别是也取消了昂贵且费事的锻造模具及制造过程，对于轴及凸轮可使用不同的且各自最佳的材料。其它优点是，在使用空心轴时获得重量及成本的降低。此外，组装式凸轮轴的原理对于建立改型、适配及变型允许显著宽泛且廉价的活动余地。此外，可取消对整个轴进行费事的硬化。具有一体成形上的凸轮或组装式的实心凸轮轴的支承迄今或者通过滑动支承装置或者借助于分开的滚动轴承来进行，因为用于在两 个相邻凸轮之间使用的封闭的、即不分开的轴承不可轴向套在比支承 部位具有更大直径的凸轮上。因此出于上述原因不可将凸轮轴作为预 装配单元来使用，不可利用与此相联系的装配可能性并且也不可利用 滚动轴承的优点、如损耗功率较小。本专利技术也涉及到的内燃机的内部的其它组装式轴例如是补偿轴 及类似轴。对于这种组装式轴也存在上述缺点。无论怎样，只要是设 置在两个补偿重量之间的支承装置，用于内燃机相应壳体区段中的这种轴的支承装置迄今也构造成滑动轴承或分开的滚动轴承。因此，本专利技术的任务在于，消除迄今凸轮轴(也包括其它轴，尤其是这样的轴，在这种轴中，功能体的直径大于支承部位的直径，其中，轴体延伸穿过功能体)的缺点。尤其是应使发动机的装配得到改善、简化和降低成本，减小损耗功率并且由此节省动力燃料。此外，与轴分开制造的并且接着轴向压力套装的、具有与圆形形状不同的形状的功能体、尤其是其功能面、在凸轮的情况下即其作用在阀推杆上的面的制造精度应得到改善。根据本专利技术，该任务在轴或装备有这种轴的内燃机中这样来解决至少一个功能体轴向压力套装在并且无相对转动地固定在该轴上，所述功能体被轴例如所谓的"接合式凸轮轴"穿过，对于该轴的 支承，支承部位中的至少一个构造成滚动支承装置，其中，在该轴上 设置有滚动支承装置的至少一个不分开的、即本身闭合的元件并且该 轴与滚动轴承的所述至少一个元件由此构成一个预制造的结构单元。在此，在轴上可安置一个完整的不分开的滚动轴承，即具有内圈 和外圈以及设置在内圈与外圈之间的滚动体的轴承。滚动支承装置的第二实施形式可这样构造，使得滚动轴承元件、 即滚动体与不分开的保持架及不分开的外圈装配在轴上并且滚动体 直接在轴上滚动，即构成无内圈的支承装置。支承装置的第三实施形式可这样构造，使得仅彼此间通过不分开 的保持架保持在一起的滚动体、例如滚针装配在轴上，滚动体因此一 方面直接在轴上滚动并且另一方面直接在设置在缸头中的滚动区域 上滚动。滚动支承装置的第四实施形式可这样构造，使得在轴上装配内部 的轴承圈连同彼此间通过不分开的保持架保持在一起的滚动体。在直接在轴上设置有至少一个用于滚动体的滚动轨道的实施形式中，即在上述第二及第三实施形式中，合乎要求的可以是，轴在此 由具有轴承圈的品质的材料构成。支承部位也可被硬化、磨削或精车削。如果使用具有内圈的支承装置，即使用具有内圈和外圈以及滚动 体的完整的轴承或使用仅具有内圈及滚动体的轴承，则有利的可以 是，除了功能体如凸轮，内圈也轴向通过压配合无相对转动地固定在 轴上。通过本专利技术可以利用滚动支承装置的优点，例如在凸轮轴的支承 装置中，尤其是也在凸轮径向延伸尺寸超过轴上的轴承座半径的支承 装置中。在此特别有利的是，凸轮轴是空心的，由此则使润滑油可通过空 心轴输入，为此，合乎目的地一个孔从空心室通到支承部位。在使用 具有内圈的滚动轴承的情况下合乎要求的是，或者在内圈的内部区域 中设置一个环状的槽或者在轴承座的区域中设置这样一个槽，已经描 述的伸展通过轴的孔通入到所述槽中。合乎目的地在轴承内圈本身中 设置一个孔，该孔一方面通入到槽中并且另一方面通入到滚动体的回 转轨道中。在使用无内圈并且具有不分开的外圈和通过不分开的保持架保 持在一起的滚动体的滚动支承装置的情况下，合乎目的地将上述径向 的孔设置在轴中，该径向的孔在滚动体的区域中通入到回转轨道中。 在无内圈及外圈、即仅具有通过不分开的保持架保持在一起的滚动体 的支承装置中可用相同方式进行润滑剂供应。在例如在以传统方式通过设置在缸头中的孔进行油供应的缸头 中使用根据本专利技术的凸轮轴的情况下，即在使用具有外圈的滚动轴承 的情况下，合乎要求的可以是，在外圈的外部轮廓中和/或在缸头的 包围支承装置的轮廓中设置有一个环状的槽并且外圈具有至少近似径向从槽通到滚动体的回转轨道的孔。为了限制连续的油流，有利的可以是，环状的槽和/或孔至少在 部分区域中构造成节流器。但也可在滚动支承装置的至少一侧上设置有一个也单件式的密 封装置，但有利的是在滚动体的两侧上设置密封装置，因为于是在密 封装置相应构造成间隙密封装置的情况下这些密封装置可产生节流 作用。为了在缸头或发动机缸体中对凸轮轴进行轴向导向，合乎要求的 可以是，使用轴向及径向轴承，所述轴向及径向轴承的外圈可固定在 缸头或发动机缸体的槽中。但轴的轴向固定也可通过借助于由轴伸出的径向轮廓与缸头或 发动机缸体上的配合轮廓共同作用的形状锁合来进行。由轴伸出的径向轮廓可成形在轴上，但该轮廓也可通过轴向压力 套装的盘或类似件来构成，但也可通过至少一个卡紧环来构成。但本专利技术也涉及在用于内燃机的补偿轴中该补偿轴作为接合式 构件来制造，该接合式构件由轴基体及与该轴基体分开制造的、轴向 套在或压力套装在并且轴向固定且无相对转动地固定在该轴基体上的补偿重量组成，这些补偿重量合乎目的地根据DE-OS'en 19831333、 19938791或10101539中所述方法之一来施加，其中，这些平衡重量 的支承装置尤其是可用所述方式通过滚动轴承的至少一个单件式的 元件来进行。此外，本专利技术还涉及装备有这种轴的内燃机。但本专利技术并不局限于凸轮轴或补偿轴，而是也涉及其它穿过套上 或压力套装的功能体的轴。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 轮的构型本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴、如所谓的“接合式凸轮轴”，该轴具有至少一个与该轴分开制造的、轴向套在该轴上并且在该轴上无相对转动的功能体，所述功能体被该轴穿过，该轴可支承在内燃机内部，其中，至少一个支承部位通过滚动支承装置构成，并且在该轴上设置有滚动轴承的至少一个不分开的元件。

【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，
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]