[發(fā)明專利]用于將結(jié)構(gòu)元件接合到軸上的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210487835.5
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103128487A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧茨·格倫瓦爾德
• 申請（專利權(quán)）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: B23P11/02
• 分類號: B23P11/02;F16H53/00;F16H55/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于將結(jié)構(gòu)元件接合到軸上的方法。本發(fā)明進一步涉及一種凸輪軸，在該凸輪軸上根據(jù)該方法接合有至少一個凸輪和/或鏈輪/皮帶輪/控制元件。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的凸輪軸制造中，凸輪通常是熱接合到相關(guān)聯(lián)的凸輪軸上，因此它們首先被加熱并且隨后冷縮配合（shrink-fit）在下置式凸輪軸（ground?camshaft）上。這也適用于接合傳感器輪，鏈輪等。為了能夠?qū)⒗缤馆嗇S的組件可靠接合到相關(guān)聯(lián)的軸上而不損壞所述軸，這組件必須被加熱到這樣的程度：使得它的孔大于軸。熱接合的缺點是收縮所述組件所需要的停留時間，在該停留時間期間組件和軸都不能移動。為了使停留時間和周期時間盡可能短，因此擴大、即加熱相應(yīng)的組件的寬度僅夠使得組件能夠可靠地接合。然而，由于在系列生產(chǎn)中在某些情況下期望有非常不同的組件的尺寸和非常不同的公差，因此減少停留時間因存在組件公差而受自然限制。在試驗條件下，停留時間可設(shè)定為接近零；然而，由于公差的存在，這樣將無法在生產(chǎn)條件下保持穩(wěn)定的過程，并因此是不可能的。由于依據(jù)組件，組件公差只能減少到有限的程度，例如在硬化凸輪的情況下，甚至可以得到更緊湊、顯著地減少的停留時間，從而縮短周期時間目前是不可能或不可能沒有問題。由于停留時間在接合期間約占30%的過程時間，顯著地減少停留時間將會造成在生產(chǎn)相當(dāng)大的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明涉及的問題是，提供一種用于將結(jié)構(gòu)元件接合到軸上的改進的方法，該方法特別的特點是顯著降低周期時間。

根據(jù)本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求的主題可解決這個問題。有利的實施例是從屬權(quán)利要求的主題。

為了將結(jié)構(gòu)元件接合到軸上，例如，為了將凸輪接合到凸輪軸上，本發(fā)明基于如下基本思想，在實際接合過程之前，最初在所述軸上的相應(yīng)接合位置處產(chǎn)生類型為材料堆積部或沖壓相關(guān)材料堆積部的至少一個突起，并且隨后，將所述結(jié)構(gòu)元件滑動到所述至少一個突起或者材料堆積部上，其中所述結(jié)構(gòu)元件由所述突起、即由所述材料堆積部保持和固定直到接合過程、例如冷卻結(jié)構(gòu)元件的過程完成。利用根據(jù)本發(fā)明的方法，在理論上可以實現(xiàn)零停留時間，因為在接合過程中，利用了例如沖壓工具在軸上的相應(yīng)的壓配合區(qū)域中（即在相應(yīng)的接合位置的區(qū)域中）產(chǎn)生最小的材料堆積部。持續(xù)進行材料堆積部或突起的制備，而不影響在工藝流程中用于相應(yīng)的下一個待被接合的結(jié)構(gòu)元件的周期時間。由于其尺寸較小，突起、即材料堆積部沒有直接影響實際壓配合，這是因為在對坐置在所述突起上的結(jié)構(gòu)元件（例如對坐置在所述突起上的經(jīng)加熱的凸輪）進行冷縮配合的期間，所述突起由于表面壓力而再次被撫平。在這里該方法的主要優(yōu)點是，待被接合的結(jié)構(gòu)元件在定位在軸上之后已經(jīng)被立即固定，并因此，能夠消除以前的過程相關(guān)的停留時間。然而，在這里，應(yīng)該考慮在工藝流程中，總是僅僅為相應(yīng)的下一個待被接合的結(jié)構(gòu)元件產(chǎn)生突起或材料堆積部，因為否則，結(jié)構(gòu)元件將使所有上游的材料堆積部在接合期間變平。這個問題是解決如下：用于第一壓配合的突起（即在第一接合位置的突起）不是在接合機器中制造，而是在上游站中制造，其使得第一結(jié)構(gòu)元件可以被接合而不會延遲。當(dāng)接合機器接合第一結(jié)構(gòu)元件時，同時利用偏移設(shè)置的沖壓工具產(chǎn)生用于下一個結(jié)構(gòu)元件的突起或材料堆積部。產(chǎn)生突起或材料堆積部最好借助于氣動或電動沖擊錘，但也可以借助于激光器。此外，最后提到的方法可以在之后特別用于增加接合連接的傳輸扭矩。機械的沖壓工具由多晶鉆石（PCD）或立方氮化硼（CBN）（都是超硬切割材料）并且具有限定的半徑，例如0.5毫米，以確保良好的可重現(xiàn)性和長期穩(wěn)定性的沖壓工藝?？赏ㄟ^例如觸覺或光學(xué)測量方法，定期檢查所產(chǎn)生的突起或所產(chǎn)生的材料堆積部的高度。一般來說，產(chǎn)生的材料堆積部可以通過設(shè)置沖壓工具的控制壓力，負載或彈簧預(yù)緊力來控制。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個有利的改進方案中，結(jié)構(gòu)元件粘合于所述軸。根據(jù)本發(fā)明的方法包括突起或材料堆積的生成不僅可以用于熱接合結(jié)構(gòu)元件與軸，而且可以用于將結(jié)構(gòu)元件粘合于軸。當(dāng)將結(jié)構(gòu)元件粘合于軸，在這里，突起或材料堆積部也實現(xiàn)安全的固定直到粘合劑固化，并且放置在所述突起上的結(jié)構(gòu)元件牢牢地固定在軸上。因此利用根據(jù)本發(fā)明的方法能夠?qū)崿F(xiàn)顯著地減少的停留時間，不僅用于當(dāng)將結(jié)構(gòu)元件、例如凸輪純熱接合在凸輪軸凸輪上，而且理論上也用于當(dāng)將結(jié)構(gòu)元件粘合到軸上，使周期時間縮短，生產(chǎn)過程整體上能夠以更高效的方式實施。