[發明專利]凸輪軸

在審

• 申請號: 201410146554.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104141517A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 韋爾特·克賴普萊特
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: F01L1/047
• 分類號: F01L1/047
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國明

技術領域

本發明涉及根據權利要求1前序部分所述的凸輪軸，該凸輪軸包括凸輪軸管和至少一個熱連接至其上的功能組件。本發明也涉及用于所述凸輪軸的功能組件。

背景技術

在非圓形、非對稱的功能組件連接至凸輪軸之間，尤其是在凸輪（泵凸輪或閥驅動凸輪）熱連接至凸輪軸之間，由于橫向壓力擬合和凸輪口徑與凸輪軸管直徑之間的相關聯系，該凸輪軸管，即凸輪軸可在功能組件區域發生變形。相鄰的軸承表面由此也能以所述方法變形以致外部有相當好的規格，因此其必須在后期加工，例如以復雜的方法磨削。然而由于凸輪軸已經預先磨削過，后期磨削成為附加的加工步驟。所述附加的加工步驟不僅復雜費時，而且當然也耗錢。凸輪軸的非對稱變形除其他因素外，實際上還有凸輪，或是總體來說，非圓形功能組件因其形狀導致的剛度差異促進，因此凸輪軸凸輪尖端區域的壓力大于對面基圓凸輪尖端區域的壓力。

發明內容

因此，本發明涉及為普通類型的凸輪軸指定一種改進的實施方式的問題，其尤其包括一種更加成本有效的生產方法。

該問題根據本發明通過獨立權利要求的主題解決。優選的實施方式構成從屬權利要求的主題。

本發明基于以下總體概念，即在連接區域以以下方式形成包括凸輪軸管和至少一個熱連接至其上的功能組件的凸輪軸以獲得可變的接點，因此至少最小化在所述功能組件熱連接之后所述凸輪軸管的非對稱變形。這意味著所述連接的接點依據位置是可變的，并因此相比依據被接入的所述功能組件的空間恒定的接點會產生所述凸輪軸管的有利變形。在一種特別優選實施方式中，容易想到整體連接形成3維自由曲面，所述3維自由曲面由有限元模擬以如下方式設計以使所述凸輪軸管的變形最小化至所述最佳可行程度。

此外或可選地，所述功能組件的通孔也可以相似方式成形，因此所述凸輪軸管和在鄰近所述連接的支承點需要后期磨削的所述凸輪軸的非對稱變形可同樣至少被最小化，甚至優選被消除。因此，相應的所述功能組件的通孔和/或安裝在其上的凸輪軸管或襯套的外輪廓在連接區域成形允許所述凸輪軸管在熱連接之后的變形大幅減少，以致所述支承點優選保持在能容忍的規格內并不需要后期加工，尤其是以費時耗錢的方式后期磨削。

根據本發明的方案的有利發展，在所述凸輪軸管的所述連接區域安裝有襯套，該襯套構成與所述功能組件相互作用的所述外輪廓。在上文和以下發明內容描述的所述凸輪軸的外輪廓的加工可涉及所述凸輪軸管的直接外輪廓抑或連接，例如壓至所述凸輪軸管上所述襯套的外輪廓。所述襯套的外輪廓與所述功能組件的通孔相互作用。所述襯套例如可由輕質金屬構成，尤其是由鋁構成，因此可實現增強所述襯套和所述凸輪軸管之間的摩擦力，所述凸輪軸管通常由不銹鋼構成。所述襯套本身可連接或壓至未加工的凸輪軸管，以致僅軸承座仍需磨削。尤其是所述襯套的外表面可因此以該方式尤其簡單經濟的加工，因此可實現接入所述功能組件的優選、位置相關、可變接點。如組件上能獨立加工而不是例如直接在所述凸輪軸管上可更好的實現加工。

根據本發明方案的有利發展，在所述連接區域中的凸輪軸的外輪廓（有或沒有所述襯套）為橢圓形和/或鼓形。所述外輪廓橢圓形或鼓形的構成在所述凸輪軸或所述襯套上的功能組件產生依據位置可變的壓力或接點，因此可避免在所述功能組件的冷卻期間由所述凸輪軸上的功能組件引起的不利的非均一的施力，并可因此最小化所述凸輪軸管的不利變形。

所述功能組件的所述通孔是以非圓形方式便利地鉆孔、旋轉或磨削。非圓形孔可例如通過在鉆孔期間給所述功能組件如凸輪預加應力實現，所述非圓形通孔由隨后所述功能組件的預加應力或解除來生產。在熱連接至所述凸輪軸之后，該非圓形通孔引起凸輪軸不會或至少只產生最小限度的變形，因此所述凸輪軸在熱連接之后保持其圓形，這樣尤其對于安裝在鄰近所述功能組件的支承點有著重大意義。由于所述凸輪軸管的變形預防，和因此在所述功能組件連接至凸輪軸管冷卻之后所述凸輪軸的變形預防，凸輪軸例如有時需預先進行的磨削等復雜昂貴的后期加工將尤其不再需要，因此功能組件，即具體實例中的凸輪，可以完全機械加工狀態連接至凸輪軸管。

為生產所述功能組件的非圓形通孔，后者可例如用顎式夾緊裝置彈性壓縮，即彈性預加應力，且所述實際的凸輪孔可以這種預加應力狀態生產。所述生產的凸輪孔是最初的圓形，但是一旦所述顎式夾緊裝置預加應力且所述功能組件彈性恢復便變為卵形或橢圓形。