凸輪軸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)(2)的凸輪軸(1)，其具有一個通過軸轂連接方式與其連接的功能裝置(3)。本發(fā)明的關(guān)鍵在于所述功能裝置(3)包括至少兩個不同的功能元件(4)，所述不同功能元件(4)可實(shí)現(xiàn)不同的功能。鑒于此，可獲得簡化組件。
【專利說明】凸輪軸
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸，至少有一個功能裝置通過權(quán)利要求1前述的軸轂連接方式連接到其上。本發(fā)明還涉及一種用于該凸輪軸的功能裝置以及具有至少一個該凸輪軸的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的凸輪軸是非常熟悉的，例如通過熱連接將功能元件連接到此類凸輪軸上。然而，功能裝置例如齒輪、傳動輪、凸輪、泵驅(qū)動裝置，例如用于高壓泵的泵凸輪或用于真空泵或油泵的旋轉(zhuǎn)的十字聯(lián)軸節(jié)通過壓入或熱插入的方式連接到凸輪軸。對于每項(xiàng)要實(shí)現(xiàn)的功能，需要不同的功能元件，例如齒輪或凸輪，為此目的，在需要時(shí)仍需要以不同的方式連接。在將凸輪軸連接到蓋組件時(shí)，一個現(xiàn)實(shí)問題是空間有限，因此將多個功能元件從外部連接到一個插頭變得更為復(fù)雜。
[0003]由此，本發(fā)明要解決的問題是說明一種普通類型的凸輪軸的改進(jìn)實(shí)施方式，其特征在于簡單化的生產(chǎn)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題來解決該問題。優(yōu)選的實(shí)施方式形成從屬權(quán)利要求的主題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明基于這樣一種基本構(gòu)思，在凸輪軸上配置一種具有至少兩個功能元件的功能裝置，每個功能元件可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。在本例中，在功能裝置中結(jié)合在一起的功能元件通過軸轂連接方式(例如熱合或縱向壓合)連接到凸輪軸。其基本原理是在同一個功能裝置中組合或集成盡可能多的(至少兩個)功能元件，并且只是將普通的組件，即功能裝置，連接到凸輪軸或凸輪軸管。這提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)，例如在重量方面。因?yàn)閷⒍鄠€功能元件組裝在一起的功能裝置在結(jié)構(gòu)重量上比分別組裝的功能元件明顯輕。本發(fā)明的功能裝置可以傳遞比具有較小內(nèi)徑的插頭所實(shí)現(xiàn)的更大的扭矩。同時(shí)，該組件被大大簡化，因?yàn)樗械墓δ茉疾辉傩枰謩e地即單獨(dú)地連接到凸輪軸而是連接到功能裝置。在該功能裝置中，各單獨(dú)的功能元件已經(jīng)以一個旋轉(zhuǎn)角度相對于彼此正確地排列在其中。這是一個主要的優(yōu)點(diǎn)，尤其是如果凸輪軸組裝在一個汽缸蓋中，因?yàn)楦鶕?jù)公知常識，這里只有非常小的工作空間。在一個優(yōu)化的重量分配中可以看到另外一個優(yōu)點(diǎn)，例如通過與皮帶輪相對設(shè)置的配重使功能裝置可以抵消在同一時(shí)刻存在的不平衡。
[0006]實(shí)際上，至少一個功能元件是一個齒輪，優(yōu)選耦合齒輪、凸輪、泵驅(qū)動裝置，例如凸輪、編碼器輪、皮帶輪、聯(lián)軸器、優(yōu)選十字聯(lián)軸節(jié)或鏈輪。上述非決定性的羅列給出了這樣一種構(gòu)思，如何通過各功能元件的連接使各功能裝置能更靈活地構(gòu)造。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的實(shí)施方式和技術(shù)方案，功能裝置形成為一個整體，優(yōu)選形成為一個燒結(jié)件。在此例中，功能裝置的各功能元件彼此連接形成為一個整體，以便功能裝置可以完全形成為一個整體。這使得一個合理的功能裝置成為可能，因?yàn)榭梢允÷缘魧⒏鞴δ茉R連接到功能裝置?？蛇x擇的，顯然還可以設(shè)置成功能裝置的各功能元件彼此以固定方式連接，優(yōu)選焊接、釬焊、螺紋連接或粘結(jié)。各功能元件的分別成型反過來又具有以下優(yōu)點(diǎn)，功能裝置可以非常靈活地由各功能元件組裝。各功能元件可以通過摩擦焊接或激光焊接連接到連續(xù)的功能裝置。為了能夠方便地將各功能元件以正確的角度連接到功能裝置，可以在各功能元件上設(shè)置定位件，以便將各功能元件以預(yù)定的角度彼此固定。所述定位件可以形成為一個單一的平面，例如明確的研磨，或多個平面，例如雙面或三面。在此情形下，功能元件具有一個或多個平面，以及布置在相對的斷面上的互補(bǔ)的凹部，由此，各功能元件以一定角度軸向插入功能裝置會很容易。顯然，定位件還可以是銷或相應(yīng)的孔，其允許功能元件以一個或多個預(yù)定角度連接在一起。這些定位件顯然也可以用于凸輪軸組裝后的進(jìn)一步調(diào)整或定位，例如將凸輪軸安裝在汽缸蓋。
[0008]如果功能元件中的一個為十字聯(lián)軸節(jié)，泵就可以通過該十字聯(lián)軸節(jié)耦合到汽缸蓋。該十字聯(lián)軸節(jié)可以形成一種扭矩在兩個平行軸之間傳遞的耦合。通常，其包括三個盤，兩個外部的盤固定在相應(yīng)的軸或泵和功能元件上，中間盤通過兩個相互垂直的槽和鍵安裝在其他兩個盤上。該十字聯(lián)軸節(jié)可以補(bǔ)償凸輪軸和泵軸線之間的微小平行偏移，由此至少微小的產(chǎn)品誤差可以毫無疑問地抵消，因此整個結(jié)構(gòu)可以允許較大的制造誤差。
[0009]本發(fā)明的其他重要特征和優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在附加的權(quán)利要求、附圖以及相應(yīng)的【專利附圖】

【附圖說明】中。
[0010]應(yīng)該明白，上述特征和下面要解釋的特征不僅用于給出的組合中，還可以用于其他組合或單獨(dú)使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例示出在附圖中，并在下面進(jìn)行更詳細(xì)地描述，相同的附圖標(biāo)記表示相同的、相似的或功能等同的部件。
[0012]以下附圖中:
[0013]圖1為本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)中的功能裝置沿凸輪軸的剖面圖；
[0014]圖2為具有本發(fā)明的功能裝置的內(nèi)燃機(jī)在兩個凸輪軸區(qū)域的部分剖面圖；
[0015]圖3示出了圖2所示結(jié)果，但具有承重梁；
[0016]圖4示出了本發(fā)明的功能裝置的一個實(shí)施例的不同剖面圖。
圖5-7示出了每種情況下具有不同功能元件的功能裝置
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照附圖1-3，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)2的凸輪軸I包括至少兩個功能裝置3，所述功能裝置3通過軸轂連接方式連接到凸輪軸I，優(yōu)選通過壓合方式將兩個不同的功能元件4壓合在一起。各功能元件4實(shí)現(xiàn)不同的功能，并且只連接到普通的功能裝置3，以簡化組裝。至少一個功能元件4是一個齒輪5，優(yōu)選耦合齒輪、凸輪、泵驅(qū)動裝置、編碼器輪6、皮帶輪、聯(lián)軸器7，優(yōu)選十字聯(lián)軸節(jié)，或鏈輪5'。圖1所示功能裝置3具有三個功能元件4，即聯(lián)軸器
7、鏈輪5'或齒輪5、編碼器輪6。通過在一個普通功能裝置3中聯(lián)合多個功能元件4，凸輪I的生產(chǎn)明顯簡化，因?yàn)槎鄠€功能元件4不再需要分別連接到凸輪軸1，而只需要連接到普通功能裝置3，由此連接過程可以明顯合理化。具有多個功能元件4的功能裝置3在重量上明顯比各功能元件4輕，由此可以減輕重量，這反過來對燃料消耗具有積極影響。
[0018]與插頭相比，本發(fā)明的功能裝置3可以傳遞更大的扭矩，這是由于通過橫向壓合(例如熱合或縱向壓合)可以產(chǎn)生更大的傳力接觸面積。在普通的功能裝置3中組合多個功能元件4具有以下主要優(yōu)點(diǎn)，尤其是可以將功能裝置3組裝在汽缸蓋8上，因?yàn)檫@里通常只有非常有限的空間。
[0019]根據(jù)附圖2，示出了從具有兩個凸輪軸I的內(nèi)燃機(jī)2的汽缸蓋8向下的俯視圖，其中，本發(fā)明的功能裝置3布置在下面的凸輪軸I上。后者，反過來，結(jié)合三個功能元件4，即聯(lián)軸器7、齒輪5 (耦合在第二凸輪軸I上的耦合齒輪)和編碼器輪6。通過軸承架9將凸輪軸I安裝在汽缸蓋8上，軸承架9通過螺紋10連接到汽缸蓋8，即發(fā)動機(jī)缸體。通過聯(lián)軸器7(優(yōu)選十字聯(lián)軸節(jié))，泵11能夠以可旋轉(zhuǎn)傳遞的方式耦合到凸輪軸I。十字聯(lián)軸節(jié)使得凸輪軸I和泵的軸線具有輕微的平行度，這使得其制造精度無須達(dá)到?jīng)]有十字聯(lián)軸節(jié)的情況。
[0020]參照附圖1，很明顯，功能裝置3形成為一個整體，優(yōu)選為一個整體燒結(jié)件，因此可以省略將各功能元件4組裝到功能裝置3的步驟。顯然，功能裝置3的各功能元件4可選擇分別制造，并隨后以固定方式彼此連接到功能裝置3中，優(yōu)選焊接、釬焊、螺紋連接或粘結(jié)。參照附圖4所示的功能裝置3，其整體集成了兩個功能元件4，即齒輪5和聯(lián)軸器7。在裝置3的遠(yuǎn)離聯(lián)軸器7的端部，另外一個功能元件4(例如編碼器輪6)可以附接或焊接于其上。
[0021]為了方便多部件功能裝置3的組裝，可以在各功能元件4上設(shè)置定位件12，其使得各功能元件4能夠以預(yù)定角度彼此固定。根據(jù)附圖4和附圖6的最下面部分所示，定位件12為雙平面，其中，編碼器輪6具有互補(bǔ)的凹部，以實(shí)現(xiàn)角度定位固定。通常，定位件12可以是單個平面或多個平面，優(yōu)選三個平面。通常，也可以想到其他非圓形也可以用于各功能元件4的精確角度固定。
[0022]借助本發(fā)明的功能裝置3，不同功能元件4的多項(xiàng)功能可以在相同的功能裝置3中結(jié)合，功能裝置3固定在凸輪軸I上。鑒于此，不僅組裝過程可以明顯地合理化，同時(shí)還可以成本有效地生產(chǎn)。通過將各功能元件4結(jié)合在相同的功能裝置3中，可以獲得相比于插頭的主要優(yōu)點(diǎn)，可以傳遞更大的扭矩，并且可以在非常小的工作空間中組裝功能裝置3。重要的是，本發(fā)明的具有多個功能元件4的功能裝置3可以保持在汽缸蓋中，并且隨后通過功能元件4和各軸承點(diǎn)(例如軸承架9)滑動凸輪軸I。通過多個功能元件4在相同的功能裝置3中的集成，只需要固定功能裝置3，其比各功能元件4的固定簡單。通過本發(fā)明的功能裝置3，可以減輕重量，這是因?yàn)楦鞴δ茉?能夠以減輕重量的方式形成。不平衡的偏移，尤其是相對于皮帶輪13的偏移，例如(參見圖2和3)也可以通過各功能元件4的特殊布置來實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)(2)的凸輪軸(I)，具有至少一個通過軸轂連接方式與其連接的功能裝置(3)，其特征在于，所述功能裝置(3)包括至少兩個不同的功能元件(4)，所述不同功能元件(4)可實(shí)現(xiàn)不同的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸，其特征在于，功能裝置(3)通過熱合或縱向壓合的方式連接到凸輪軸(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸輪軸，其特征在于，至少一個功能元件(4)是一個齒輪(5)，優(yōu)選耦合齒輪、凸輪、泵驅(qū)動裝置、編碼器輪(6)、皮帶輪(13)、聯(lián)軸器(7)，優(yōu)選十字聯(lián)軸節(jié)，或鏈輪C )。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的凸輪軸，其特征在于功能裝置(3)為一個整體，優(yōu)選為一個整體燒結(jié)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的凸輪軸，其特征在于，功能裝置(3)的各功能元件(4)彼此以固定方式連接，優(yōu)選焊接、釬焊、螺紋連接或粘結(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸輪軸，其特征在于，功能裝置(3)的各功能元件⑷包括有定位件(12)，其可以使各功能元件(4)按照預(yù)定角度彼此固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的凸輪軸，其特征在于，定位件(12)為一個平面或多個平面，優(yōu)選雙平面或三平面。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的凸輪軸(I)的功能裝置(3)，包括至少兩個不同的功能元件(4)，所述不同功能元件(4)可實(shí)現(xiàn)不同的功能，其中，功能裝置(3)為一個整體，優(yōu)選為一個整體燒結(jié)件，或者功能裝置(3)的各功能元件(4)彼此以固定方式連接，優(yōu)選焊接、釬焊、螺紋連接或粘結(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功能裝置，其特征在于，至少一個功能元件(4)是齒輪(5)，優(yōu)選耦合齒輪、凸輪、泵驅(qū)動裝置、編碼器輪出)、皮帶輪(13)、聯(lián)軸器(7)，優(yōu)選十字聯(lián)軸節(jié)，或鏈輪(5,)。
10.一種具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的凸輪軸(I)的內(nèi)燃機(jī)(2)。
【文檔編號】F01L1/047GK103967548SQ201310662881
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】弗蘭克·多泰爾, 托馬斯·弗倫德爾, 安東尼奧·梅農(nóng)納, 斯特凡·斯泰徹爾 申請人:馬勒國際有限公司