專利名稱：制造凸輪軸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照專利權(quán)利要求1前序部分制造凸輪軸的方法。
背景技術(shù)：
在制造凸輪軸的過(guò)程中，其中每個(gè)凸輪在連接和/或組裝之后都不用再加工，現(xiàn)在面臨的問(wèn)題是如何將每個(gè)凸輪準(zhǔn)確地以預(yù)定的角位置組裝。因此，在凸輪組裝之后，磨削凸輪輪廓的再加工往往不可避免，否則必須在組裝過(guò)程中就確定凸輪位置的公差限度。

發(fā)明內(nèi)容
在常用的制造凸輪軸的過(guò)程中，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是對(duì)于完全組裝完畢的凸輪軸，避免對(duì)每個(gè)凸輪的輪廓進(jìn)行再加工。
在常用的制造過(guò)程中，該技術(shù)問(wèn)題主要由權(quán)利要求1特征部分的加工步驟來(lái)解決。
在從屬權(quán)利要求中描述了優(yōu)選的實(shí)施例。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是在凸輪安裝到軸上之前使每個(gè)凸輪連貫地組合，并將所有凸輪組裝到軸上以形成加工模塊，這樣凸輪相互之間的組合方式一致，并以這種組合方式安裝到成品凸輪軸上。凸輪的最后加工在該加工模塊內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)凸輪以這種方式完成加工后，就被組裝到加工模塊的凸輪軸的軸上。這就確保了保持所需的一致的組合方式，也就是說(shuō)，無(wú)需再加工。
如果只有兩個(gè)凸輪以互相固定的預(yù)定的組合方式組裝在軸上，則相應(yīng)的加工模塊就只包括這兩個(gè)凸輪，在凸輪之間可以選擇帶有軸向墊片。
可以使用螺絲釘來(lái)組裝加工模塊內(nèi)的組件，使每個(gè)組件得以在軸向互相支持，或者在插入定位銷之后，螺絲釘可以作為加工和組裝時(shí)的拉力工具。螺絲釘可以是埋頭螺釘。當(dāng)使用定位銷時(shí)，除了將螺絲釘作為拉力工具，也可以使用其它任何拉力工具，比如在磨削和拋光中使用的公知的拉力工具。
使用了本發(fā)明的方法后，能非常優(yōu)化地制造出凸輪能變化地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪軸。上述類型的凸輪軸也在歐洲專利1 362 986 A1中已經(jīng)公開(kāi)，其中一條內(nèi)軸同軸地安裝在外軸上，兩條軸可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。第一凸輪固定地與外軸連接而第二凸輪固定地與內(nèi)軸連接。第二凸輪借助定位銷之類的連接組件與內(nèi)軸連接，連接組件固定在內(nèi)軸上，徑向地穿透凸輪，通過(guò)外軸上的凹槽穿過(guò)外軸。第二凸輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在外軸上。由于對(duì)于已經(jīng)完全組裝到一起，并在一定程度上互相可調(diào)節(jié)的凸輪而言，進(jìn)一步的加工是很困難的，因此證實(shí)本發(fā)明的方法相對(duì)于上述方法而言具有特殊的優(yōu)勢(shì)。
如果可調(diào)節(jié)的凸輪軸的第二凸輪(其必須具有徑向的鉆孔以容納固定組件，比如定位銷)位于加工模塊之內(nèi)以便能在成品凸輪軸內(nèi)定位并轉(zhuǎn)動(dòng)，則在相應(yīng)的第二凸輪在加工模塊內(nèi)時(shí)，可以制造該鉆孔。這保證了相應(yīng)的第二凸輪在成品凸輪軸內(nèi)的準(zhǔn)確的角位置。


下文配合附圖，用詳細(xì)的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
這些附圖包括圖1是圖2中的帶有三個(gè)凸輪的加工模塊沿著I-I線的縱向剖面圖；圖2是圖1中沿著II-II線的加工模塊的徑向剖面圖；圖3是圖4中的加工模塊沿著III-III線的縱向剖面圖，其螺絲釘連接方式與圖1和2中實(shí)施例不同；圖4是圖3中沿著IV-IV線的加工模塊的徑向剖面圖；圖5是圖4中的加工模塊沿著V-V線的縱向剖面圖；圖6是帶有內(nèi)軸和外軸的組裝完畢的可調(diào)節(jié)凸輪軸的縱向剖面圖。
具體實(shí)施例方式
兩個(gè)第一凸輪1，2在加工模塊中組裝在一起，每個(gè)第一凸輪軸向定位在外端上。這兩個(gè)第一凸輪1，2之間是第二凸輪4，其位于加工模塊的中心，并通過(guò)墊片3與第一凸輪在軸向上分開(kāi)一段距離，墊片的圓周是敞開(kāi)的。
所有這三個(gè)第一和第二凸輪1，2，4通過(guò)兩個(gè)螺絲釘5互相連接，螺絲釘大致位于圓周上相對(duì)的位置。優(yōu)選的兩個(gè)螺絲釘5是埋頭螺釘。
相互固定組合在加工模塊內(nèi)的凸輪1，2，4可以這種狀態(tài)完成加工，特別是對(duì)于其外凸輪輪廓和內(nèi)徑的加工。
優(yōu)選地，所有的凸輪1，2，4的內(nèi)徑相同，以簡(jiǎn)化加工。
本實(shí)施例中凸輪軸的凸輪1，2，4可以在角位置上進(jìn)行各種同步調(diào)節(jié)。凸輪1，2，4所在的軸由外軸11和內(nèi)軸12組成，后者圍繞前者并與前者同軸(圖6)。兩條軸11，12可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的一般方式是內(nèi)軸11在外軸12內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。軸向定位在加工模塊外側(cè)的兩個(gè)第一凸輪1，2可緊密地固定于外軸12。位于第一凸輪1，2之間的第二凸輪4可緊密接合在內(nèi)軸11上。在與內(nèi)軸11緊密接合的情況下，第二凸輪4的內(nèi)徑能使第二凸輪4無(wú)間隙地在外軸12上轉(zhuǎn)動(dòng)(圖6)。第二凸輪4與內(nèi)軸11的連接是借助固定組件(如定位銷13)而實(shí)現(xiàn)的。定位銷13的一端固定在第二凸輪4的裝配鉆孔內(nèi)，另一端固定在內(nèi)軸11內(nèi)的鉆孔內(nèi)，同時(shí)穿過(guò)外軸12上長(zhǎng)孔狀的凹槽14。第二凸輪4的裝配鉆孔7是在第二凸輪4位于封閉的加工模塊內(nèi)時(shí)形成的。
凸輪1，2，4已經(jīng)加工完畢，但是機(jī)械加工將在加工模塊內(nèi)進(jìn)行的。
將加工模塊安裝到凸輪軸的外軸12上之后，參見(jiàn)實(shí)施例中的可調(diào)節(jié)凸輪軸(圖6)，也就是說(shuō)，加工完成之后，第一凸輪1，2和外軸12之間存在連接(比如收縮連接)，打開(kāi)加工模塊，取出圓周開(kāi)放的螺絲釘5和墊片3，留在凸輪1，2，4中的鉆孔10使帶有鉆孔10的凸輪重量下降。
為了容納插入在加工模塊中充當(dāng)連接工具的螺絲釘5，優(yōu)選可在可選的墊片3上設(shè)置螺紋孔8(圖3到5)。在這個(gè)實(shí)施例中，可以以相反的頭部方向和螺紋部方向軸向設(shè)置至少兩個(gè)螺絲釘5以確保凸輪1，2，4相互之間無(wú)間隙、可分離地設(shè)置(圖3到5)。相應(yīng)地，墊片3必須具有至少四個(gè)鉆孔，其中至少兩個(gè)是通孔，兩個(gè)是螺紋孔8。加工模塊內(nèi)的這種類型的連接方式的優(yōu)點(diǎn)一是可以重復(fù)使用昂貴的有螺紋孔的墊片，優(yōu)點(diǎn)二是簡(jiǎn)化了所有的凸輪1，2，4的加工性能。
為了能將加工模塊內(nèi)的第二凸輪4的內(nèi)直徑加工成與另一個(gè)第一凸輪1，2的一樣，外軸12的凹槽9的直徑必須在凸輪4進(jìn)入的區(qū)域減小(圖6)。外軸12的外直徑必須減小到第二凸輪4能可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到外軸12上，并在該區(qū)域沒(méi)有任何間隙。
凸輪1，2，4的徑向的的圓周表面可參照其內(nèi)表面和同軸的外表面和/和凸輪表面。凸輪的輪廓對(duì)于在加工模塊內(nèi)的加工特別重要。
圖6所示的組裝完畢的可調(diào)節(jié)凸輪軸具有內(nèi)軸11和外軸12，第一凸輪1，2緊密地收縮在外軸12上。位于第一凸輪1，2之間并可相對(duì)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的第二凸輪4通過(guò)定位銷13，固定地連接于內(nèi)軸11。為了實(shí)現(xiàn)在內(nèi)軸11和外軸12間相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)軸內(nèi)的定位銷13通過(guò)長(zhǎng)孔形的凹槽14沿圓周方向裝配。
說(shuō)明書和權(quán)利要求書中所述的特征可以單獨(dú)地在本發(fā)明中起作用，或以任何所需的方式組合而起作用。
權(quán)利要求
1.一種制造凸輪軸的方法，其中至少有兩個(gè)加工完畢的凸輪(1，2，4)以預(yù)定的角位置固定地安裝在軸上，軸包括外軸(12)和內(nèi)軸(11)，后者與前者同軸，其特征在于，依次包括以下制造步驟-可分離地安裝在軸(11；12)上的至少兩個(gè)凸輪(1，2，4)在安裝到軸上之前，組合在一起形成加工模塊，第一凸輪(1，2)在成品凸輪軸上相互固定，并按照最后的排列方式在軸(11；12)上排列，-該至少兩個(gè)凸輪(1，2，4)的至少凸輪輪廓在加工模塊之內(nèi)，從凸輪徑向外周表面進(jìn)行完全加工，-加工完畢的凸輪(1，2，4)在加工模塊之內(nèi)安裝在軸(11；12)上，-在成品凸輪軸上相互固定的第一凸輪(1，2)在加工模塊之內(nèi)固定地連接到軸(11；12)上，其在加工模塊內(nèi)的排列方式至少相對(duì)于它們的角位置固定，-凸輪(1，2，4)在加工模塊之內(nèi)可分離的組合分開(kāi)的時(shí)候，在加工模塊之內(nèi)選擇使用的定位設(shè)備和/或輔助連接設(shè)備(3，5)就被移走了。
2.按照權(quán)利要求1所述的制造凸輪軸的方法，其中要安裝的凸輪(1，2，4)分開(kāi)一段軸向間距，其特征在于使用墊片(3)來(lái)實(shí)現(xiàn)在加工模塊之內(nèi)的軸向間距。
3.按照權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于在外周敞開(kāi)的墊片(3)組件有開(kāi)口，開(kāi)口大于凸輪所在軸相應(yīng)的外徑，當(dāng)軸包括內(nèi)軸(11)和外軸(12)時(shí)，外軸(12)的外徑就會(huì)出現(xiàn)這種情況。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中凸輪(1，2，4)中的一個(gè)，即第二凸輪(4)帶有徑向的裝配鉆孔(7)以容納將該第二凸輪(4)固定在內(nèi)軸(11)上的固定組件(13)，其特征在于當(dāng)相應(yīng)的第二凸輪(4)在加工模塊內(nèi)時(shí)，形成該裝配鉆孔(7)。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于軸向穿過(guò)凸輪(1，2，4)的螺絲釘(5)作為產(chǎn)生可分離的組合的工具。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于至少兩個(gè)的螺絲釘(5)分布在凸輪(1，2，4)的外周。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于-螺絲釘(5)的螺紋(6)結(jié)合匹配的螺紋孔，螺紋孔位于離開(kāi)螺絲釘頭部一段距離的墊片(3)內(nèi)，-至少兩個(gè)螺絲釘(5)以相反的頭部方向和螺紋部方向軸向插入。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于使用軸向的定位銷作為加工模塊之內(nèi)的定位工具。
9.按照權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于螺絲釘(5)是裝配螺釘。
10.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造凸輪軸的方法，其中裝有凸輪(1，2，4)的軸由兩條軸組成，該兩條軸可相對(duì)調(diào)節(jié)，其中一條與另一條同軸，即內(nèi)軸(11)和外軸(12)，第一凸輪(1，2)固定地連接外軸(12)，第二凸輪(4)通過(guò)徑向連接組件(13)固定地連接內(nèi)軸(11)，該組件穿過(guò)外軸(12)，其特征在于-所有凸輪(1，2，4)的徑向內(nèi)表面被加工成具有相同的直徑，和-外軸上有直徑減小的凹槽(9)以容納第二凸輪(4)，直徑要減小到能確保第二凸輪(4)能在外軸(12)內(nèi)無(wú)間隙地轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
一種凸輪軸，其中至少有兩個(gè)加工完畢的凸輪以預(yù)定的角位置固定地安裝在軸上，軸包括外軸和內(nèi)軸，后者與前者同軸，制造該凸輪軸的方法使得組裝后的凸輪軸無(wú)需再加工。因此，該制造方法依次包括以下制造步驟可分離地安裝在軸上的至少兩個(gè)凸輪(1，2，4)在安裝到軸上之前，組合在一起形成加工模塊，第一凸輪(1，2)在成品凸輪軸上相互固定，并按照最后的排列方式在軸上排列，該至少兩個(gè)凸輪(1，2，4)的至少凸輪輪廓在加工模塊之內(nèi)，從凸輪徑向外周表面進(jìn)行完全加工，加工完畢的凸輪(1，2，4)在加工模塊之內(nèi)安裝在軸上，在成品凸輪軸上相互固定的第一凸輪(1，2)在加工模塊之內(nèi)固定地連接到軸上，其在加工模塊內(nèi)的排列方式至少相對(duì)于它們的角位置固定，凸輪(1，2，4)在加工模塊之內(nèi)可分離的組合分開(kāi)的時(shí)候，在加工模塊之內(nèi)選擇使用的定位設(shè)備和/或輔助連接設(shè)備(3，5)就被移走了。
文檔編號(hào)B24B19/12GK1842398SQ200580000935
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者O·弗里茨, T·亨切爾, H·霍夫曼, M·萊希納 申請(qǐng)人:瑪勒閥門有限公司