專利名稱：組合的凸輪軸的制作方法
組合的凸輪軸本發(fā)明涉及組合的凸輪軸的 一種制造方法以及依此法制造的用于 內(nèi)燃機的凸輪軸。為了制造組合的凸輪軸，得單另制造出各功能部件，尤其如凸輪、 主動輪、軸承、推力軸承墊圈、傳感環(huán)、凸輪調(diào)整器和軸。然后將這 些功能部件定位在用作為支承軸和主動軸的軸上，并利用一種合適的 組合方法將之固定在該軸上。按照現(xiàn)有技術(shù)，已知有許多組合方法用于制造組合的凸輪軸。在 大批量生產(chǎn)中，常采用一種組合工藝，依此工藝，將凸輪先定位在管 狀的支承軸上，然后通過該支承軸的擴徑，利用工具或利用液壓加以固定(例如可參看DE 689 05 065 T2)。這種方法在技術(shù)上是非常復(fù)雜 的，而且需要復(fù)雜的組合機器。由于管狀支承軸的軸直徑不斷增大和/或壁厚不斷增加，所需的擴 徑力或擴徑壓力也得大大提高，從而使機械制造技術(shù)變得更加復(fù)雜。 所用工具的磨損也會顯著增加，從而使其使用壽命縮短、制造成本過 分增加。在專利文件DE42 18 624C2中提出了一種組合法，依此，首先形 成一個凸輪，為此將一個燒結(jié)凸輪部分與一個鋼環(huán)利用擴接作用加以 連接。鋼環(huán)具有一個多角形的凹口 ，用于容納支承軸。然后通過壓合 座將凸輪接合到支承軸上。為此，支承軸利用鑲邊加以擴徑，而該鋼 環(huán)則以固定在其上的燒結(jié)凸輪被推過支承軸。該方法的主要缺點在于凸輪的復(fù)雜的制造過程，它包含兩個組成 部分(鋼環(huán)和燒結(jié)體)，而且在于鋼環(huán)的多角形的凹穴。巨大的變形 力不允許使用沒有鋼環(huán)的凸輪。依此，變形力隨著軸直徑的增大而急 劇升高。此外，在鑲邊和凸輪凹穴之間需要明顯的最大程度的搭接。 為了達到所要求的可傳遞的轉(zhuǎn)矩，就需要這樣的搭接，在這種搭接條 件下，幾乎不能防止一種切屑形成。此外，在軸直徑不斷增大的情況 下，對滾花的精密度的要求也隨之提高，因為否則切屑的危險就會更 力口增大。此外，DE41 21 951 Cl提出的方法已用于批量生產(chǎn)凸輪軸。按該方法須在支承軸上利用類似螺紋的滾壓處理擴展出超過原來的軸直徑 的部位，然后將凸輪推移上去，該凸輪的內(nèi)部凹穴所具有的直徑小于 被擴展的軸部位的外徑。鍛造的凸輪于此具有一個漏斗狀的導(dǎo)入錐 面。在安裝時，在該錐面區(qū)域的范圍內(nèi)形成滾壓凸起部，從而使凸輪 稍有擴展，并在凸輪和支承軸之間產(chǎn)生一種壓配合。該方法的一個特別的優(yōu)點在于每一單個的凸輪的接合過程都可 以借助對壓緊力的測量來加以監(jiān)控。于此，當(dāng)?shù)谝粋€滾花凸起部與凸 輪的內(nèi)在凹穴相接觸時，施壓路線上的力曲線的走向便會顯示出 一個 很大的初始升高，然后有一個繼續(xù)的波狀升高，直到凸輪完全地接合 到擴徑的部位上。升高的每個波就相應(yīng)于另一個滾花凸起部進入到凸輪和支承軸之間的接合區(qū)域中。試驗表明在凸輪和支承軸之間的最 大壓緊力和可傳遞的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)聯(lián)。上述工藝方法的缺點則在于在大的軸直徑情況下，例如商用汽 車上的汽車發(fā)動機所需的，力會過多地上升，此外，力的走向曲線上 的波谷和波峰之間的差別也會顯著增大。雖然通常在具有較大軸直徑 的凸輪軸上，在凸輪和支承軸之間也要求較大的可傳遞的轉(zhuǎn)矩，不過 按現(xiàn)有技術(shù)所已知的方法往往都是大尺寸的。其后果是裝配機必須 施加很大的壓緊力，以及由于力升高的每個波中最大與最小壓緊力之 間的波動很大之故而造成連接的質(zhì)量鑒定上的不可靠性。此外，隨著軸直徑的增大，對滾壓處理的精密度要求也就提高了， 因為否則就會有產(chǎn)生切屑的危險。另外，對于按現(xiàn)有技術(shù)提出的方法必須注意的是隨著軸直徑的 增大，凸輪軸的長度也往往會變得更大，所以由于在夾緊點之間的距 離加大的情況下壓緊力增大之故而提高對裝配機的要求。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種成本合算的、適合大批量生產(chǎn)的功能部 件用的連接方法，例如軸承、凸輪、驅(qū)動輪、推力軸承套圈、控制盤、 傳感環(huán)或凸輪軸調(diào)節(jié)器同支承軸的連接方法，借以生產(chǎn)組合的凸輪 軸。于此，功能部件應(yīng)既可以用鋼也可以用燒結(jié)材料或其它材料制造， 而且功能部件和支承軸之間的連接在切線方向(力矩傳遞)和在支承 軸縱向中都應(yīng)具有高的強度。本發(fā)明的另一項任務(wù)是能夠改進過程的監(jiān)控，并且盡可能低地 保持生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的力。此外，盡可能簡單地達到一種傳力連接和形狀配合連接。在此，特別是可傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)盡可能的大。此外，應(yīng)提供特別用于承軸的較大支軸直徑的凸輪軸，例如乘用 汽車所需的，這種凸輪軸在大批量生產(chǎn)中制造簡單、成本合算，而且 在減少裝配力的情況下仍可以高的過程安全性實現(xiàn)生產(chǎn)。為了解決本發(fā)明提出的任務(wù)，提出了具有權(quán)利要求1所述特征的 一種方法，以及提出了具有權(quán)利要求IO所述特征的一種凸輪軸。從屬 權(quán)利要求2至9項涉及所優(yōu)選的方法的各項改進。從屬權(quán)利要求11至17項涉及本發(fā)明提出的凸輪軸的各個優(yōu)選的實施形式。就方法而言，本發(fā)明的任務(wù)是利用制造組合的凸輪軸的 一 種生產(chǎn) 方法加以解決的，該凸輪軸用于控制內(nèi)燃機的氣門，凸輪軸具有軸和 至少一個在單另的制造過程所制造的功能部件，該功能部件具有一個用于容納該軸的內(nèi)在凹穴，其中，該軸至少在該功能部件所應(yīng)固定在 的那個部位上至少按區(qū)段地通過軸的外圓周的材料變形利用滾花工藝處理加以擴徑(aufgeweitet);其中，在軸的外圓周上分布的沿著軸的 軸線縱向延伸的突起部構(gòu)造在管體外表面上；該功能部件以它的凹穴 套到軸上，并借助于推移到突起部上而與軸相連接，其特征在于功 能部件上的用于容納軸的凹穴基本上是圓的；在突起部上和/或功能部 件的凹穴上配置了導(dǎo)入機構(gòu)，這些導(dǎo)入機構(gòu)可以完全無切屑地允許該 功能部件推移到突起部上；突起部基本上是通過功能部件的凹穴的部 位中的功能部件的材料變形而部分地鏟入(Eingraben)到該凹穴中；功能部件與軸是傳力連接或形狀配合連接的。依此，上述導(dǎo)入機構(gòu)是可作為成形在功能部件的凹穴上的入口棱 角加以設(shè)計的，和/或可以通過一個成形在突起部上的呈漏斗形擴徑的 滾花入口加以形成的。按本發(fā)明的第一實施形式，本發(fā)明的任務(wù)是具體地通過一種用于 制造一種組合的凸輪軸的方法加以解決的，該凸輪軸用于控制內(nèi)燃機 的氣門，凸輪軸配有一個軸和至少一個在分開的制造過程所制造的功 能部件，該功能部分具有一個內(nèi)部凹穴用于容納上述的軸，該軸至少變形利用滾4工藝處理實現(xiàn))徑；在該軸的外圓周上分布二 i軸的軸線縱向延伸的突起部形成在軸的外表面上；功能部件以它的凹穴^皮套 到軸上，并推移到突起部上而與軸相連，其特征在于在功能部件上用于容納該軸的凹穴是基本上設(shè)計成圓形的，而且至少在一邊上和至 少在其軸向長度的一部分上是呈漏斗狀加以擴徑的，凹穴具有一個有 至少相應(yīng)于所擴徑的軸部位的直徑的直徑的孔口 ，而在非呈漏斗狀擴 徑的部位上則具有一個直徑，該直徑設(shè)計得略大于處在擴徑的部位旁 邊的軸的直徑，略小于通過在軸的外圓周上所分布的突起部所描述的直徑；其特征在于功能部件以其呈漏斗狀擴徑的一邊首先推到軸的 擴徑的部位上，于此，突起部基本上通過功能部件的凹穴部位中功能 部件的材料變形而部分妒入到該凹穴中；于此，功能部件與軸傳力連 接和形狀配合連接。按本發(fā)明的另 一個實施形式， 一種組合的凸輪軸的制造方法做了 如下改變功能部件上用于容納軸的凹穴基本上設(shè)計呈圓形的，突起 部至少在一側(cè)有一個滾花入口 ，通過突起部所描述的滾花入口的直徑 從滾花入口的邊緣出發(fā)呈漏斗狀加以擴徑；滾花入口的最小直徑小于 功能部件的凹穴的最小直徑，而非漏斗狀擴大的部分的直徑則大于功 能部件的凹穴的最小直徑；功能部件被推移到支承軸的呈漏斗狀擴徑 的直徑上；突起部基本上通過功能部件的凹穴部位中功能部件的材料 的變形而部分地伊入到該凹穴中；于此，功能部件與軸傳力連接和形 狀配接連接。就凸輪軸而言，本發(fā)明的任務(wù)是通過用于控制內(nèi)燃機的氣門的一 種凸輪軸加以解決的，它配有一個軸和至少一個在分開的制造工藝過 程加以制造的功能部件，該功能部件具有一個內(nèi)部凹穴用于容納該 軸，軸至少在該功能部件被固定于其上的部位中、至少分區(qū)段地通過 該軸的外圓周的材料變形利用滾花工藝處理加以擴徑；在軸的外圓周上分布的依軸的軸線的縱向延伸的突起部形成在軸的外表面上，其特 征在于功能部件上用于容納軸的凹穴基本上是圓的；在突起部上和/ 或在功能部件的凹穴上配置了導(dǎo)入機構(gòu)，導(dǎo)入機構(gòu)允許該功能部件完 全無切屑地推移到突起部上，突起部基本上通過功能部件的凹穴部位 中功能部件的材料變形而部分地鏟入到該凹穴中；從而使功能部件與 軸傳力連接和形狀配合連接。依此，導(dǎo)入機構(gòu)可以是構(gòu)造在功能部件的凹穴上的導(dǎo)入棱角和/或 通過一 個設(shè)計在突起部上的呈漏斗狀擴徑的滾花入口所形成。按本發(fā)明提出的凸輪軸的第 一 實施形式，本發(fā)明的任務(wù)是通過用于控制內(nèi)燃機的氣門的 一種凸輪軸加以解決的，該凸輪軸配有 一 個支 承軸和至少 一 個在分開的制造過程中所制造的功能部件，該功能部件 具有一個內(nèi)凹穴以用于容納軸，軸至少在功能部件被固定的那個部位 中至少按區(qū)段地通過軸的外圓周的材料變形利用滾花工藝處理加以擴 徑，在軸的外圓周上分布的沿著軸的軸線延伸的突起部形成在軸的外表面上，其特征在于功能部件上的用于容納軸的凹穴基本上是設(shè)計 成圓的，至少在一側(cè)和至少在其軸向長度的一部分上呈漏斗狀地加以 擴徑，該凹穴具有有這樣一種直徑的開口，該直徑相應(yīng)于被擴徑的軸 部位的直徑，而在非漏斗狀擴徑的部位上則具有這樣一種直徑，該直 徑設(shè)計得略大于被擴徑部位旁邊的軸的直徑，略小于通過分布在軸的 外圓周上的突起部所描述的直徑，突起部基本上是通過功能部件的凹 穴部位中功能部位的材料變形而部分地伊入到該凹穴中，從而使功能 部件與軸傳力連接和形狀配合連接。按本發(fā)明的另一個實施形式，提出了一種凸輪軸，用于控制內(nèi)燃 機的氣門，其中，功能部件上用于容納軸的凹穴基本上是設(shè)計成圓形 的，突起部至少在一側(cè)具有一個滾花入口 ，滾花入口通過突起部所描 述的直徑從滾花入口的邊緣出發(fā)呈漏斗狀地加以擴徑，滾花入口的最 小直徑小于功能部件的凹穴的最小直徑；非呈漏斗狀擴大的部分范圍 內(nèi)的直徑大于功能部件的凹穴的最小直徑，突起部基本上是通過功能 部件的凹穴部位中功能部件的材料變形而部分地伊入到該凹穴中，從 而使功能部件與軸傳力連接和形狀配合連接。由于通過滾花工藝處理而加以擴徑的支承軸部位的突起部在推上 功能部件時，使成型到或鏟入到凹穴部位中的功能部件材料中，而被 擠出的功能部件材料則部分地在突起部周圍流動，從而一方面產(chǎn)生一 種依切線方向的作用的形狀配合連接，這種形狀配合連接保證了切線 方向中連接的高強度。這樣，使可傳遞高的依切線方向作用的力矩， 例如一種凸輪軸的凸輪需要的。部件的材料，對支承軸(;卩在突起ip上)由于材料的回彈而施加一個 壓縮力。這樣，在功能部件的凹穴的相互接觸的面和凸起部的外表面 之間就產(chǎn)生一種高的表面壓力，借助此表面壓力而達到一種傳力連 接。這種傳力連接可保證支承軸縱軸線方向上的連接的高強度。通過這種傳力連接和形狀配合連接，上述連接對切線方向中的動態(tài)交變載 荷具有特別良好的相容性。下面將參照附圖對本發(fā)明做詳細說明。這些示意圖都根據(jù) 一 個優(yōu)選的實施形式以表明本發(fā)明。附圖表示

圖1本發(fā)明提出的功能部件即凸輪la的一個實施形式的立體圖；圖2本發(fā)明的功能部件的一個實施形式，偏心輪lb;圖3、圖4本發(fā)明的一種凸輪的縱剖面圖，具有不同的入口棱角4;圖5組合的凸輪軸的接合過程示意圖；圖6在擴徑部位的支承軸2的橫斷面圖；圖7在支承軸2的擴徑部位中另一實施形式的擴徑部的橫斷面 圖，相應(yīng)于圖6的局部X;圖8與圖7相同的視圖，不過具有另一種實施形式。 按所示的優(yōu)選的實施形式，支承軸2是設(shè)計成管狀的。 功能部件，對應(yīng)于圖l所示的一個凸輪la,對應(yīng)于圖2所示的一 個偏心輪lb,或者還有一個軸承環(huán)， 一個傳感環(huán)， 一個驅(qū)動輪或另一 個元件，具有用于容納支承軸2的內(nèi)凹穴A,其口徑為dl(參看圖4)。 于此，該直徑dl對于接合長度L (參看圖3、 4)是恒定的。該內(nèi)凹穴 具有一個入口棱角4，該入口棱角在其口部具有一個口徑d2，并過渡 到凹穴A的口徑dl。在此，功能部件1的凹穴A具有一個基本上呈圓形的橫斷面，而 內(nèi)凹穴A的表面6最好是光滑的。尤其是，內(nèi)凹穴A的表面6在切線 方向中沒有角或其它中斷點。在最簡單的和有利的情況下，凹穴A具 有一個圓形的橫斷面，如這種橫斷面在采用粗車、銷孔、燒結(jié)或者甚 至鍛造便可制造出來，不需要精加工。應(yīng)當(dāng)理解的是，"圓的"、"圓 形的"、以及"光滑的，，這些概念都不能按嚴(yán)格的數(shù)學(xué)意義去理解， 而是凹穴的形狀由于制造容差和不可避免的技術(shù)上的不精確性之故可 以與純圓形有偏差的。所提出的解決方案充分利用了凹穴A的整個圓 周，以用于建立起傳力連接和形狀配合連接。關(guān)于入口棱角4的形狀，有兩種不同的入口形狀可供選擇。圖3 表示兩個依次沿支承軸軸線方向9加以布置的錐形區(qū)段，其具有朝外 的錐角od、 a2,這兩個錐角朝向凸輪的端面擴大，最好擴大到3倍至7 倍。圖4則表示作為入口棱角的一個入口半徑r。具有一個外徑Dl的支承軸2,在功能部件1應(yīng)接合在其上的部位 3上利用滾花而擴徑到直徑D2。于此，利用滾花操作而造型出突起部7 和凹入部8(參照圖6、 7),內(nèi)徑Di不減小或者只微小地減小。突起 部7分成為兩個滾花入口 ll和一個居于滾花入口 ll之間的一個突起 長度10。接合操作是如此進行的依圖5所示，將功能部件1以它的入口 棱角4首先依箭頭所示方向推移到支承軸2的擴徑后的部位3上，并 與支承軸實現(xiàn)傳力連接和形狀配合連接。本發(fā)明所基于的認(rèn)識是在功能部件1和支承軸2之形成一種傳 力連接和形狀配合連接的情況下，就可傳遞最大的轉(zhuǎn)矩。在將功能部 件1推移到支承軸2的擴徑部位上時，必須盡可能地避免切屑形成， 因為試驗已證明可傳遞的轉(zhuǎn)矩會因切屑形成而減小，這是由于材料 會從接合縫中分拆出來，從而不再有助于形狀配合連接或有助于張力 形成，因而也就不再有助于實現(xiàn)傳力連接。在變形過程中(支承軸的 突起部借助這種變形而鏟入到功能部件1的凹穴中)，務(wù)必注意的是 接合區(qū)域中的每一個體積部位在加上操作過程中最多只能一次加以變 形。否則就可能導(dǎo)致產(chǎn)生空洞和張力損失，從而減弱形狀配合連接和/ 或傳力連接。因此，具有特別重要意義的一點是支承軸2的擴徑部位上的突 起部7盡可能準(zhǔn)確地定位在支承軸2的縱向中，從而與支承軸的軸線9 相平行。根據(jù)一項有利的改進，突起部7在其整個長度10上，除去滾 花入口 ll的部位之外，具有一個盡可能恒定的高度和橫面形狀。特別有意義的是突起部在一個盡可能大的長度上具有一種穩(wěn)定不變的橫 斷面。于此，在滾花入口 11的部位上的突起部7就高度和橫斷面而言 都小于擴徑段3的其余部位IO上的突起部。此外，特別有利的是，突起部7盡可能設(shè)計成硬的，這一點例如 在滾花工藝處理時可通過支承軸材料的冷作硬化予以實現(xiàn)。通過滾花 工具在一個和同一個支承軸區(qū)段3上多次循環(huán)，還可進一步提高上述 冷作硬化。不過，在這種情況下應(yīng)當(dāng)注意的是，不得超越支承軸2的 材料的變形能力，以免產(chǎn)生切屑。突起部也不可成形得太尖銳，因為 太尖銳會利于切屑形成。這就是說，突起部的尖頭12的半徑不應(yīng)太小。 特別有利的是突起部7和凹入部8的橫斷面輪廓盡可能近似地由兩個彼此過渡的具有半徑13的半圓所描繪而成，如圖7示意地繪出的。根據(jù)另一個實施形式(見圖8)，在功能部件的凹穴上并未設(shè)計出 導(dǎo)入棱角4,或者簡化設(shè)計成一個簡單的倒棱或一個去飛邊。在這一實 施形式中， 一個特定成形的滾花入口 ll承擔(dān)著上述功能。在這一實施形式中滾花入口 ll被設(shè)計，使得突起部7所描繪的直徑從滾花的邊緣出發(fā)即在安裝時功能部件被推移在其上的邊緣出發(fā)，呈漏斗形地擴大。滾花的邊緣上的直徑D3小于功能部件的凹穴A的直徑D1，而滾 花入口 11的最大直徑則大于凹穴A的直徑D1。最好是，支承軸2的 擴徑部位3的軸向直徑變化相似于功能部件的凹穴A的上述呈漏斗狀 的擴徑。該實施形式的優(yōu)點在于功能部件不須配有一個入口棱角。 不過，這種滾花在制造上是比較費事的，所以在這里必須根據(jù)具體的 用途來決定。從原則上說，只要在滾花的一端配備一個滾花入口 11就足夠了， 可以規(guī)定功能部件l須朝著滾花入口 11被推移到支承軸2上。此外，有利的是功能部件1通過推移到支承軸的擴徑部位上不 是塑性地而僅是略微彈性地被擴徑。這樣，功能部件經(jīng)受較少的拉應(yīng) 力，從而可降低裂紋形成的危險，同時可減少功能部件1的外表面5 的幾何構(gòu)形的變化。若通過推移到支承軸2上功能部件1的彈性擴徑 是不可避免的，或者為了獲得足夠的傳力連接是需要的，那么在功能 部件1的外表面上的這種擴徑在直徑上不得超過0.2mm這一尺寸。優(yōu) 選擴徑小于0.05mm,理想的情況下，在外圓周上無可測出的擴徑。通過上述各項措施中的每一措施，在相同的可傳遞的傳矩條件 下，可減小為連接所需的重疊，其為功能部件1的凹穴A的直徑dl和 在支承軸2上通過突起部7所描述的直徑D2之差。因此，為了對凸輪 軸所足夠的一種連接有0.05mm至0.2mm的重疊就夠了，這相當(dāng)于突 起部7的一個大約為0.1 mm至0.3 mm的高度。在特別的使用情況下，例如在很大的直徑Dl的情況下，有利的是 在支承軸2上在一個接合長度L范圍內(nèi)設(shè)定彼此有一定間距的兩個或 多個擴徑部。這樣可以進一步限制壓緊力。當(dāng)然通過這一措施會減小 可傳遞的轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明提出的裝配工藝過程有 一 系列的優(yōu)點。通過采用功能部件 的一個在橫斷面上呈圓形的內(nèi)凹穴，就可很簡單地制造出功能部件。例如凸輪可以通過燒結(jié)、但也可通過冷鍛或熱鍛幾乎不需后加工處理 地制造出來。入口棱角于此可以直接在制造過程中一起加以成形。這 樣，便可放棄利用拉削的費事的后加工處理，甚至可以部分地放棄利 用車削的后加工處理。既不需要在凹穴上添加小的齒，也不需要添加 橢圓度，也不需要添加多角的內(nèi)輪廓。在對功能部件加壓時，便可實現(xiàn)在凹穴范圍內(nèi)功能部件材料的一 種均勻的材料變形，從而可避免應(yīng)力集中現(xiàn)象。內(nèi)凹穴的表面上的材 料受到支承軸上的突起部的擠壓，從而圍繞著突起部流動。視凹穴A和支承軸2之間的直徑差而定，上述材料甚至部分地流入到支承軸2 上的凹處8中。這樣就能產(chǎn)生一種很好的形狀配合連接。與此同時， 塑性局部變形的剩余彈性由于功能部件的材料的回彈作用，對于傳力 連接產(chǎn)生有利影響，既使功能部件通過推移根本不加以擴徑的情況下 亦是如此。突起部7通過功能部件的塑性地圍繞突起部所形成的材料 在側(cè)面上一定程度地被夾緊。在一般情況下，功能部件附帶地有很微 小的彈性擴徑，決不是塑性擴徑，所以因為材料回彈作用而附帶地有 助于實現(xiàn)一種傳力連接。依本發(fā)明提出的方法所制造的凸輪軸能夠特別良好地經(jīng)受交變載:預(yù)壓的大面積;狀配合連接能導(dǎo)致如下結(jié)果減小可容忍的;態(tài)載荷和可容忍的動態(tài)交變載荷之間的差距。既不要沿支承軸的切線方向的滾壓成型的突起部，也不要功能部 件的凹穴的一種多角的橫斷面，也可達到這樣一種良好的形狀配合連 接和使力連接。與此同時，在功能部件壓到擴徑的軸部位上階段中，力的上升幾 乎是穩(wěn)定的，至少是單調(diào)地變換的，所以能夠?qū)崿F(xiàn)一種很好的很簡單 的質(zhì)量控制(即通過對壓力變化的測量和監(jiān)控實現(xiàn)接合過程的控 制)。附圖標(biāo)記一覽表1功能部件la凸輪lb偏心輪2支承軸3擴徑的部位4入口棱角夕卜表面6內(nèi)表面7突起部8凹處9支承軸軸線10突起部長度11滾花入口12突起部峰13半徑A凸輪凹穴L接合長度X局部dl凸專侖凹穴直徑d2開口部直徑r入口半徑Dl軸外徑D2擴徑部位的直徑oc入口棱角角度oc2入口棱角角度
權(quán)利要求
1.一種組合的凸輪軸的制造方法，該凸輪軸用于控制內(nèi)燃機的氣門，凸輪軸配有軸(2)和至少一個在分開的制造過程中所制造的功能部件(1)，該功能部件具有內(nèi)凹穴(A)用于容納軸(2)，其中，該軸(2)至少在功能部件(1)應(yīng)被固定在其上的部位(3)中至少分區(qū)段地通過軸(2)的外圓周的材料變形利用滾花工藝處理加以擴徑，其中，在軸的外表面上成形了在軸(2)的外圓周上分布的、沿軸的軸線(9)的縱向延伸的突起部(7)；其中，功能部件(1)以它的凹穴(A)套合到軸(2)上，并通過推移到突起部(7)上而與軸(2)相連接，其特征在于在功能部件(1)中的用于容納軸(2)的凹穴(A)基本上是圓的；在突起部(7)上和/或在功能部件(1)的凹穴(A)上配置了導(dǎo)入機構(gòu)(4，11)，導(dǎo)入機構(gòu)允許盡可能無切屑地將功能部件(1)推移到突起部(7)上，其中，突起部(7)基本上通過功能部件(1)的凹穴(A)部位中的功能部件(1)的材料的變形而部分地鏟入到該凹穴中，并且功能部件(1)與軸(2)傳力連接和形狀配合連接。
2. 按權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于所述導(dǎo)入機構(gòu)是通過成形在功能部件(1)的凹穴(A)上的入口 棱角(4)構(gòu)成的。
3. 按權(quán)利要求2所述的方法， 其特征在于為了形成入口棱角(4),功能部件(1 )的凹穴(A)至少在一邊 和至少在其軸向長度的一部分上呈漏斗狀加以擴徑，其中，凹穴(A) 具有一有直徑(d2)的開口，該直徑至少相應(yīng)于擴徑后的軸部位(3) 的直徑(D2);在非漏斗狀擴徑的部位上具有一個直徑(dl),該直 徑大于擴徑部位(3)旁邊的軸(2)的直徑(Dl),小于通過分布在 軸(2)的外圓周上的突起部(7)所描述的直徑(D2)，其中功能部 件(1)以其呈漏斗狀擴徑的一邊首先被推移到軸(2)的擴徑了的部 位(3)上。
4. 按權(quán)利要求l所述的方法， 其特征在于所述導(dǎo)入機構(gòu)是通過成形在突起部(7)上的滾花入口 ( 11 )所構(gòu) 成的。
5. 按權(quán)利要求4所述的方法， 其特征在于所述突起部(7)至少一側(cè)具有滾花入口 (11),其中，滾花入口 (11)的通過突起部(7)所描述的直徑從滾花入口 (11)的邊緣出發(fā)呈漏斗狀擴徑，滾花入口 (11)的最小直徑小于功能部件(1)的凹穴 (A)的最小直徑(dl )，而非漏斗狀擴大的部分上的直徑則大于凹穴 (A)的該最小直徑(dl);其中，功能部件(l)被推移到支承軸(2)的呈漏斗狀擴徑的直徑上。
6. 按以上權(quán)利要求所述的方法， 其特征在于所述突起部(7)在其長度的絕大部分上具有穩(wěn)定不變的橫斷面。
7. 按以上權(quán)利要求所述的方法， 其特征在于所述功能部件(1 )通過接合過程具有不大于0.2 mm的擴徑(針 對未接合的功能部件的外輪廓的初始直徑而言)。
8. 按以上權(quán)利要求所述的方法， 其特征在于所述功能部件(1)通過接合過程未擴徑或者擴徑至少不大于0.05 mm (針對未接合的功能部件的外輪廓的初始直徑而言)。
9. 按以上權(quán)利要求所述的方法， 其特征在于在壓緊時，實現(xiàn)幾乎穩(wěn)定的至少單調(diào)增長的壓緊力上升。
10. 凸輪軸，用于控制內(nèi)燃機的氣門，凸輪軸配有軸(2)和至少 一個在分開的制造過程中所制造的功能部件(1)，該功能部件具有內(nèi) 凹穴(A)用于容納軸(2),其中，軸(2)至少在功能部件(1 )被固定在其上的部位上至少分段地通過軸(2)的外圓周的材料變形利用 滾花工藝處理加以擴徑；其中，在軸的外表面上形成分布在支承軸(2) 的外圓周上的、沿軸的軸線(9)的縱向延伸的突起部(7), 其特征在于在功能部件(1 )上的用于容納軸(2)的凹穴(A)基本上是圓的；在突起部(7)上和/或在功能部件(1)的凹穴(A)上配置了導(dǎo)入機 構(gòu)(4， 11)，導(dǎo)入機構(gòu)允許將功能部件(1)在很大程度上無切屑地 推移到突起部(7)上，其中，突起部(7)基本上是通過功能部件(1 ) 的凹穴(A)的部位中功能部件(1)的材料變形而部分地4產(chǎn)入到該凹 穴中的，從而使功能部件(1)與軸(2)傳力連接和形狀配合連接。
11. 按權(quán)利要求IO所述的凸輪軸， 其特征在于所述導(dǎo)入機構(gòu)是通過形成在功能部件(1)的凹穴(A)上的入口 棱角(4)構(gòu)成的。
12. 按權(quán)利要求11所述的凸輪軸， 其特征在于為了形成入口棱角(4)，功能部件(1)的凹穴(A)至少在一邊 和至少在其軸向長度的一部分上呈漏斗狀加以擴徑，其中，凹穴(A) 具有一有直徑(d2)的開口，該直徑至少相應(yīng)于擴徑的軸部位(3)的 直徑(D2),而在非漏斗狀擴徑的部位上具有直徑(dl),該直徑大 于擴徑部位(3)旁邊的軸(2)的直徑(Dl ),小于通過在軸(2)的 外圓周上所分布的突起部(7)所描述的直徑(D2)。
13. 按權(quán)利要求IO所述的凸輪軸， 其特征在于所述導(dǎo)入機構(gòu)是通過形成在突起部(7)上滾花入口 (11)所構(gòu)成的。
14. 按權(quán)利要求13所述的凸輪軸， 其特征在于所述突起部(7)至少在一邊具有滾花入口 (11)，其中，滾花入 口 (11)的通過突起部(7)所描述的直徑從滾花入口 (11)的邊緣出 發(fā)呈漏斗狀擴徑；其中，滾花入口 ( 11 )的最小直徑小于功能部件(1 ) 的凹穴(A)的最小直徑(dl),在非漏斗狀擴大的部分上的直徑則大 于功能部件的凹穴該最小直徑(dl)。
15. 按權(quán)利要求10至14所述的凸輪軸， 其特征在于所述突起部(7)在其長度的絕大部分上具有穩(wěn)定不變的橫斷面。
16. 按權(quán)利要求10至15所述的凸輪軸，其特征在于至少一個功能部件(1 )是凸輪，該凸輪是通過鍛造或燒結(jié)制造的。
17.按權(quán)利要求10至16所述的凸輪軸，其特征在于所述功能部件(1 )通過接合過程不發(fā)生彈性擴徑或發(fā)生至少彈性 擴徑大于0.05 mm (針對未接合的功能部件的外輪廓的初始直徑而言)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法用于制造一種組合的凸輪軸，并涉及一種組合的凸輪軸，在其上至少有一個在分開的制造過程中制造的功能部件，該功能部件具有一個內(nèi)凹穴以用于容納支承軸，于此，該支承軸至少在功能部件應(yīng)固定在其上的部位上至少分區(qū)段地加以擴徑；在功部件上用于容納支承軸的凹穴至少在一邊和至少在其軸向長度的一部分上是呈漏斗地加以擴徑的，于此，其開口具有這樣一個直徑，該直徑至少相當(dāng)于擴徑的軸段的直徑；于此，支承軸通過軸的外圓周的材料變形利用滾花工藝處理而配有分布在軸的外圓周上的突起部，突起部依軸的軸線的縱向延伸在軸的外表面上，然后將功能部件首先以其呈漏斗狀擴徑的一邊推移到支承軸的擴徑的部位上，該功能部件的凹穴基本上是圓的，而在其非漏斗狀擴徑的部位上具有這樣的一個直徑，該直徑略大于擴徑部位旁邊的軸的直徑，略小于通過分布在軸的外圓周上的突起部所描述的直徑；于此，突起部基本上通過功能部位的凹穴的部位中功能部件的材料變形而部分地嚙入到或套入到該凹穴中，該功能部件可能有微小的彈性擴徑，從而使該功能部件與支承軸力接合地和形狀接合地連接起來。
文檔編號F16D1/06GK101268293SQ200680022245
公開日2008年9月17日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者O·米勒 申請人:泰森克魯普普里斯塔技術(shù)中心股份公司