本發(fā)明涉及一種凸輪軸，該凸輪軸包括中空軸以及布置在該中空軸的內(nèi)部中的封閉蓋件。

背景技術(shù)：

凸輪軸可以設(shè)置有若干徑向孔，油可以通過這些徑向孔傳輸(geleitet)。凸輪軸內(nèi)部中裝配的封閉蓋件確保了油不會(huì)滲透到不希望的區(qū)域。當(dāng)存在封閉蓋件時(shí)，該封閉蓋件在凸輪軸工作過程中不滑動(dòng)是非常重要的。這種滑動(dòng)首先會(huì)造成凸輪軸內(nèi)油壓狀態(tài)的變化，并且其次會(huì)堵塞供給孔(Versorgungsbohrungen)或切斷供給孔使其無(wú)法供油。

由DE 100 00 916A1以及DE 10 2006 036 850A1已知具有裝配的封閉蓋件的中空?qǐng)A柱形凸輪軸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在不會(huì)帶來(lái)較大的技術(shù)成本的情況下對(duì)由中空軸構(gòu)成的凸輪軸盡可能靈活地進(jìn)行改進(jìn)，從而避免所裝配的封閉蓋件的滑動(dòng)。

該目的通過如下凸輪軸實(shí)現(xiàn)：該凸輪軸包括中空軸、至少一個(gè)凸輪以及封閉蓋件，該封閉蓋件布置在中空軸的內(nèi)部中并且與凸輪沿軸向方向相距一定距離。凸輪軸設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)凹部，以防止封閉蓋件沿至少一個(gè)軸向方向滑動(dòng)。所述一個(gè)或多個(gè)凹部的軸向延伸量小于或等于封閉蓋件的面向凸輪的端部與該凸輪之間的軸向距離。所述凹部可以是從外側(cè)形成的對(duì)中空軸的局部變形，并且也可以是保持裝置，該保持裝置從外側(cè)或內(nèi)側(cè)安裝至中空軸中并且突出至中空軸的內(nèi)部，因此使中空軸的橫截面在適當(dāng)?shù)奈恢镁植渴照?verengen)。

所述一個(gè)或多個(gè)凹部具有以下優(yōu)點(diǎn)：這些凹部可以在組裝過程期間被引入到凸輪軸管中。

具有中空軸的凸輪軸包括一個(gè)或多個(gè)供給開口，以對(duì)軸承和鄰近裝置、例如制動(dòng)助力器或相位器供油。通過在凸輪軸中引入一個(gè)或多個(gè)凹部，確保了在凸輪軸中引入的供給開口不會(huì)在工作過程中由于凸輪軸的扭轉(zhuǎn)、油壓或外周彎曲而因封閉蓋件的滑動(dòng)被封閉。此外，通過防止封閉蓋件滑動(dòng)，凸輪軸內(nèi)的油壓可以保持恒定。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，突出至凸輪軸的內(nèi)部中的一個(gè)或多個(gè)凹部按需要布置在與凸輪軸的軸向方向正交的一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)，其中至少一個(gè)凹部被安裝成使得封閉蓋件不能滑動(dòng)至最近的供給開口中，并且因此確保了通過供給開口供油。所述一個(gè)或多個(gè)凹部可以沿凸輪軸的軸向方向布置于封閉蓋件與定位成離該封閉蓋件最近的供給孔之間，或者可以安裝在與定位成離該封閉蓋件最近的供給孔的軸向位置相同的軸向位置處。然而，所述一個(gè)或多個(gè)凹部還可以沿凸輪軸的軸向方向從該封閉蓋件的端部延伸，直至超過定位成離封閉蓋件最近的供給開口，或者可以沿凸輪軸的軸向方向從封閉蓋件的端部經(jīng)由凸輪軸的內(nèi)部空間延伸直至最近的凸輪的軸向位置，該內(nèi)部空間位于該封閉蓋件的端部與最近的凸輪的軸向位置之間并且一個(gè)或多個(gè)供給孔位于一個(gè)或多個(gè)凹部中。凹部的位置可以根據(jù)需要并且根據(jù)所需的凸輪軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行選擇。在與供給孔的軸向位置相同的軸向位置處徑向環(huán)繞中空軸的凹部是尤為有利的，并且因此供給孔位于環(huán)繞的凹部?jī)?nèi)。通過這種方式，環(huán)繞凹部形成油傳輸環(huán)或油槽，由此可以確保良好的油供給或油傳輸。

然而為了防止封閉蓋件在凸輪軸的內(nèi)部滑動(dòng)，所述封閉蓋件還可以被一個(gè)或多個(gè)凹部夾在中間(eingekeilt)，所述一個(gè)或多個(gè)凹部在各種情況下沿凸輪軸的軸向方向位于封閉蓋件的兩側(cè)。通過這種方式，封閉蓋件在凸輪軸內(nèi)無(wú)法沿任何方向運(yùn)動(dòng)，因此防止了封閉蓋件的滑動(dòng)影響由封閉蓋件定界的空腔的尺寸，進(jìn)而避免影響凸輪軸內(nèi)的油壓。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)凹部是從外側(cè)壓到凸輪軸的向內(nèi)滾壓部分，或是通過沖壓引入的塑性向內(nèi)成型部分、壓入部或凹槽。從外側(cè)引入凸輪軸中的凹部具有以下重要優(yōu)點(diǎn)：在用于引入凹部的方法的情況下，沒有污物進(jìn)入中空軸并進(jìn)而進(jìn)入油路中。這些凹部?jī)?yōu)選地是徑向環(huán)繞中空軸的向內(nèi)滾壓部分。這種向內(nèi)滾壓部分具有以下特定優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)這些向內(nèi)滾壓部分形成于供給孔所在的軸向位置時(shí)，可以確保良好的油傳輸。此外，由于對(duì)于滾壓操作不需要昂貴的工具，因此向內(nèi)滾壓部分易于實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述一個(gè)或多個(gè)凹部是突出至中空軸的內(nèi)部并且借助連接方式固定地安裝的保持裝置。該保持裝置可以是從外側(cè)經(jīng)由孔通過凸輪軸的外壁引入并突出至中空軸的內(nèi)部空間中的一個(gè)或多個(gè)保持裝置，或是從內(nèi)側(cè)安裝至凸輪軸中的一個(gè)或多個(gè)保持裝置。該保持裝置借助連接方式緊固于凸輪軸中。在此，術(shù)語(yǔ)“連接方式”應(yīng)作廣義定義。這種連接方式例如可以是焊接，也可以是螺紋連接、粘接或壓入。通過將保持裝置從內(nèi)側(cè)或外側(cè)引入凸輪軸并且突出至中空軸的內(nèi)部，可以在凸輪軸的外形不改變的情況下防止封閉蓋件滑動(dòng)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述一個(gè)或多個(gè)凹部可以是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，或者可以以對(duì)稱或非對(duì)稱的方式布置。在此旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的布置是尤為有利的，因?yàn)檫@不會(huì)損害凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行狀況。

本發(fā)明的目的還可以通過一種用于安裝凸輪軸的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中凸輪軸包括中空軸和布置在中空軸的內(nèi)部中的封閉蓋件。其中，在封閉蓋件已被插到凸輪軸中以后，將一個(gè)或多個(gè)凹部引入凸輪軸中。通過這種方法，能夠以靈活的方式將供給開口、封閉蓋件以及相關(guān)的凹部安裝至凸輪軸中，所述凹部防止所述一個(gè)或多個(gè)封閉蓋件在不希望的位置處滑動(dòng)。凹部與封閉蓋件的引入一起可以在加工中空軸的過程中或在安裝凸輪軸的過程中制成。除了封閉蓋件之外，還可以通過這種安裝方法保持位于中空軸內(nèi)的其他部件。

在安裝方法的一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)凹部在引入凸輪軸之后具有沿徑向和軸向方向的限定的最小延伸量，并且隨后可以沿這兩個(gè)方向擴(kuò)大。凹部的寬度和深度可以在隨后根據(jù)需要擴(kuò)大。

在一種用于凸輪軸的安裝方法中，所述凸輪軸包括中空軸和布置在該中空軸的內(nèi)部中的封閉蓋件，從外側(cè)將一個(gè)或多個(gè)凹部滾壓至凸輪軸中、或借助沖壓將一個(gè)或多個(gè)凹部成型至、開槽至或壓制至凸輪軸中，以防止封閉蓋件沿至少一個(gè)軸向方向滑動(dòng)。從外側(cè)將凹部——例如環(huán)繞的凹槽——引入到凸輪軸中不會(huì)將任何污物引入到中空軸中并進(jìn)而引入到油路中。

在安裝方法的一個(gè)實(shí)施方式中，從外側(cè)將一個(gè)或多個(gè)凹部以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的方式引入到凸輪軸中。借助通過沖壓、開槽或壓制而引入的向內(nèi)滾壓部分、塑性變形部分的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，保持了凸輪軸的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。在該安裝方法中，凹部并非在一側(cè)被壓入中空軸中，而是引入如下收窄部：該收窄部在凸輪軸圓周的至少一部分上延伸、優(yōu)選地以完全環(huán)繞的方式延伸。在中空軸的完全環(huán)繞的收窄部的情況下，可以在該安裝方法中使用三滾輪的滾壓設(shè)備，該滾壓設(shè)備具有以120度偏置的并且可以是驅(qū)動(dòng)式或非驅(qū)動(dòng)式的滾輪。在此情況下，滾頭(Walzkopf)圍繞中空軸轉(zhuǎn)動(dòng)，或者在滾輪保持靜止的同時(shí)使中空軸圍繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。滾輪是可以徑向調(diào)節(jié)的，且因此可以沿著凸輪軸表面的一定輪廓行進(jìn)。借助可調(diào)節(jié)的滾輪，可以將收窄部滾壓到中空軸中，其中滾輪優(yōu)選地以受控制的方式被帶動(dòng)，使得在此過程中滾輪在中空軸中形成收窄部而不會(huì)減小中空軸的壁厚。由于這種三滾輪布置，還可以改進(jìn)中空軸中的收窄部處的偏心度這在將收窄部用作油傳輸部位或油承載部位(lagerstelle)方面是極為有利的。使用三滾輪布置使得通過例如對(duì)滾輪沿徑向進(jìn)行不同的調(diào)節(jié)能夠減少安裝方法的過程時(shí)間。此外，通過三滾輪布置可以更好地補(bǔ)償(ausgeglichen)中空軸上的力的作用。

在一種用于凸輪軸的安裝方法中，所述凸輪軸包括中空軸和布置在中空軸的內(nèi)部中的封閉蓋件，為了防止封閉蓋件滑動(dòng)，使突出至凸輪軸的內(nèi)部中的保持裝置經(jīng)由中空軸中的孔進(jìn)入從而被安裝到凸輪軸中。通過將保持裝置經(jīng)由孔推入且安裝至凸輪軸的內(nèi)部或引入凸輪軸的內(nèi)部，保持裝置防止了封閉蓋件滑動(dòng)，且同時(shí)凸輪軸的外壁的表面不會(huì)改變其形狀。經(jīng)由孔引入的保持裝置可以是材料凸起，例如可以是焊珠，其中熔融材料被引入到凸輪軸的空腔中。然而，經(jīng)由孔引入熔融材料會(huì)帶來(lái)以下缺點(diǎn)：這種孔使得凸輪軸的抗扭剛度降低。相比之下，通過中空軸的端部引入熔融材料不會(huì)導(dǎo)致抗扭剛度的任何降低。所引入的熔融材料可以呈各種形狀。其可以是單個(gè)的焊接點(diǎn)或焊珠，焊珠例如具有在徑向上完全環(huán)繞中空軸內(nèi)側(cè)的延伸量。

在一種用于凸輪軸的安裝方法中，所述凸輪軸包括中空軸和布置在該中空軸的內(nèi)部的封閉蓋件，保持裝置從內(nèi)側(cè)安裝至中空軸中，以防止封閉蓋件沿至少一個(gè)軸向方向滑動(dòng)，其中保持裝置借助連接方式緊固至中空軸中。通過將保持裝置借助于連接方式緊固至凸輪軸的內(nèi)部中，保持裝置防止了封閉蓋件滑動(dòng)，且同時(shí)凸輪軸的外壁的表面不會(huì)改變其形狀。

在安裝方法的一個(gè)實(shí)施方式中，保持裝置借助粘接、螺紋連接或焊接來(lái)緊固至凸輪軸的內(nèi)部。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，能夠在安裝過程中將一個(gè)或多個(gè)凹部引入凸輪軸管中，這些凹部防止了封閉蓋件在凸輪軸中滑動(dòng)。通過該方式，可以以靈活的方式將供給孔、封閉蓋件、以及用于防止一個(gè)或多個(gè)封閉蓋件在不希望的位置處滑動(dòng)的相關(guān)的凹部安裝在凸輪軸中。

附圖說(shuō)明

下文通過裝置示意圖更好地解釋了本發(fā)明，其中所示的內(nèi)容僅是示例性的實(shí)施方式。在這些示意圖中：

圖1示出了凸輪軸的簡(jiǎn)圖，其中凸輪軸具有在與供給開口的軸向位置相同的位置處的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的向內(nèi)滾壓部分。

圖2示出了凸輪軸的簡(jiǎn)圖，其中凸輪軸具有沿軸向方向位于封閉蓋件的端部與供給開口之間的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的向內(nèi)滾壓部分。

圖3示出了凸輪軸在僅一個(gè)凹部的軸向位置處的橫截面，其中圖3a)是向內(nèi)滾壓部分，圖3b)是凹槽，以及圖3c)是壓入部。

圖4示出了凸輪軸在鏡像對(duì)稱凹部的軸向位置處的橫截面，其中鏡像對(duì)稱凹部包括兩個(gè)凹部，其中圖4a)是向內(nèi)滾壓部分，圖4b)是凹槽，以及圖4c)是壓入部。

圖5示出了凸輪軸在非對(duì)稱凹部的軸向位置處的截面，其中非對(duì)稱凹部包括三個(gè)凹部，其中圖5a)是向內(nèi)滾壓部分，圖5b)是凹槽，以及圖5c)是壓入部。

圖6示出了凸輪軸在保持裝置從外側(cè)安裝至凸輪軸中的軸向位置處的橫截面。所展示的保持裝置的形式僅為示例。

圖7示出了凸輪軸在兩個(gè)保持裝置以鏡像對(duì)稱的方式從內(nèi)側(cè)安裝至凸輪軸中的軸向位置處的橫截面。所展示的保持裝置的形式僅為示例。

圖8示出了凸輪軸在三個(gè)保持裝置以非對(duì)稱的方式從內(nèi)側(cè)安裝至凸輪軸中的軸向位置處的橫截面。所展示的保持裝置的形式僅為示例。

圖9示出了凸輪軸在保持裝置從外側(cè)經(jīng)由凸輪軸壁中的孔引入凸輪軸中并且突出至凸輪軸的內(nèi)部中的軸向位置處的橫截面，其中保持裝置由實(shí)心圓柱體構(gòu)成。所展示的保持裝置的形式僅為示例。

圖10示出了凸輪軸在保持裝置從外側(cè)經(jīng)由凸輪軸壁中的孔引入凸輪軸中并且突出凸輪軸的內(nèi)部中的軸向位置處的橫截面，其中保持裝置由空心圓柱體構(gòu)成。所展示的保持裝置的形式僅為示例。

圖11示出了具有材料凸起的凸輪軸，其中所述材料凸起居中地位于封閉蓋件與供給開口之間的軸向位置處。

圖12示出了具有材料凸起的凸輪軸，其中所述材料凸起位于封閉蓋件與供給開口之間的緊鄰封閉蓋件的軸向位置處。

具體實(shí)施方式

圖1示出了包括中空軸2的凸輪軸1，中空軸2裝配有凸輪3a和3b并且由端部件4封閉，端部件4設(shè)置有環(huán)形密封部5。凸輪軸1設(shè)置有供給開口6，經(jīng)由供給開口6將油供給鄰近的軸承和裝置。為了防止油滲透到不希望的區(qū)域中，將封閉蓋件7定位在凸輪軸中。在所示的示例中，封閉蓋件7已被壓到凸輪3b下方并且因此被束緊在中空軸2中。封閉蓋件7與凸輪3a軸向間隔開。為了使封閉蓋件7不會(huì)在工作期間滑動(dòng)并且因此不會(huì)堵塞供給開口6，在中空軸2中定位有為向內(nèi)滾壓部分形式的凹部8，該凹部8防止封閉蓋件7滑動(dòng)。在該示例中，為向內(nèi)滾壓部分形式的凹部8是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的并且與供給孔6位于相同的軸向位置處。因此中空軸的橫截面積在相應(yīng)的位置處局部地收窄。凹部8的軸向延伸量小于封閉蓋件7的面向凸輪3a的端部與凸輪3a之間的軸向距離。

圖2示出了凸輪軸1，該凸輪軸1被構(gòu)造成與圖1示出的凸輪軸1類似。圖1和圖2示出的裝置示意圖的不同之處在于，本示例中與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的向內(nèi)滾壓部分相對(duì)應(yīng)的凹部8位于封閉蓋件的端部與供給開口6之間。

圖3示出了包括中空軸2的凸輪軸1在凹部8所在的軸向位置處的橫截面的三個(gè)示例。該凹部可以是借助沖壓制成的塑性向內(nèi)成型部分、凹槽或壓入部。圖3a示出了為經(jīng)沖壓的單個(gè)向內(nèi)成型部分形式的凹部。圖3b示出了為單個(gè)凹槽形式的凹部，以及圖3b示出了為單個(gè)壓入部形式的凹部。

圖4示出了包括中空軸2的凸輪軸1在鏡像對(duì)稱的凹部8所在的軸向位置處的橫截面的三個(gè)示例。該凹部可以是借助沖壓制成的塑性向內(nèi)成型部分、凹槽或壓入部。圖4a示出了為經(jīng)沖壓的兩個(gè)相對(duì)向內(nèi)成型部分形式的凹部。圖4b示出了為相對(duì)的兩個(gè)凹槽形式的凹部，以及圖4c示出了為相對(duì)的兩個(gè)壓入部形式的凹部。

圖5示出了包括中空軸2的凸輪軸1在非對(duì)稱的凹部8所在的軸向位置處的橫截面的三個(gè)示例。該凹部可以是借助沖壓制成的塑性向內(nèi)成型部分、凹槽或壓入部。圖5a示出了為經(jīng)沖壓的三個(gè)向內(nèi)成型部分形式的凹部，圖5b示出了為三個(gè)凹槽形式的凹部，以及圖5c示出了為三個(gè)壓入部形式的凹部。

圖6示出了包括中空軸2的凸輪軸在為單個(gè)保持裝置9形式的凹部8所在的軸向位置處的橫截面的三個(gè)示例，單個(gè)保持裝置9從內(nèi)側(cè)安裝至中空軸2中。圖6a至6c示出了安裝于中空軸的內(nèi)部中的保持裝置的示例形式。

圖7示出了包括中空軸2的凸輪軸在為相對(duì)的兩個(gè)保持裝置9形式的鏡像對(duì)稱的凹部8所在的軸向位置處的橫截面的三個(gè)示例，相對(duì)的兩個(gè)保持裝置9從內(nèi)側(cè)安裝至中空軸2中。圖7a至7c示出了安裝于中空軸的內(nèi)部中的保持裝置的示例形式。

圖8示出了包括中空軸2的凸輪軸1在為三個(gè)保持裝置9形式的非對(duì)稱的凹部8所在的軸向位置處的橫截面的三個(gè)示例。三個(gè)保持裝置9從內(nèi)側(cè)安裝至中空軸2中。圖8a至8c示出了安裝于中空軸的內(nèi)部中的保持裝置的示例形式。

圖9示出了凸輪軸1在以下軸向位置處的橫截面：在該軸向位置處保持裝置9經(jīng)由凸輪軸壁中的孔10從外側(cè)被引入并且突出至凸輪軸1的內(nèi)部。在所示的示例中，保持裝置9是實(shí)心圓柱體。所示出的保持裝置的形式僅為示例。

圖10示出了凸輪軸1在以下軸向位置處的橫截面：在該軸向位置處保持裝置9經(jīng)由凸輪軸壁中的孔10從外側(cè)進(jìn)入并且突出至凸輪軸1的內(nèi)部。在所示的示例中，保持裝置9是用作供給開口6的空心圓柱體。所示出的保持裝置的形式僅為示例。

圖11示出了包括中空軸2的凸輪軸1，中空軸2裝配有凸輪3a和3b并且由端部件4封閉，端部件4設(shè)置有環(huán)形密封部5。凸輪軸1設(shè)置有供給開口6，經(jīng)由供給開口6將油供給鄰近的軸承和裝置。為了防止油滲透到不希望的區(qū)域中，在凸輪軸中具有封閉蓋件7。在所示的示例中，封閉蓋件7已被壓到凸輪3b下方并且因此被束緊在中空軸2中。封閉蓋件7與凸輪3a軸向間隔開。為了使封閉蓋件7不會(huì)在工作期間滑動(dòng)并且因此不會(huì)堵塞供給開口6，在中空軸2中定位有為保持裝置9形式的凹部8，其中保持裝置9由材料凸起形成，例如由焊珠形成。在此示例中，該材料凸起已從中空軸的端部被引入并且沿軸向方向居中地位于封閉蓋件7與離該封閉蓋件最近的供給開口6之間。凹部9的軸向延伸量小于封閉蓋件7的面向凸輪3a的端部與凸輪3a之間的軸向距離。

圖12示出了包括中空軸2的凸輪軸1，中空軸2裝配有凸輪3a和3b并且由端部件4封閉，端部件4設(shè)置有環(huán)形密封部5。凸輪軸1設(shè)置有供給開口6，經(jīng)由供給開口6將油供給鄰近的軸承和裝置。為了防止油滲透到不希望的區(qū)域中，在凸輪軸中具有封閉蓋件7。在所示的示例中，封閉蓋件7已被壓到凸輪3b下方并且因此被束緊在中空軸2中。封閉蓋件7與凸輪3a軸向間隔開。為了使封閉蓋件7不會(huì)在工作期間滑動(dòng)并且因此不會(huì)堵塞供給開口6，在中空軸2中定位有為保持裝置9形式的凹部8，其中保持裝置9由材料凸起形成，例如由焊珠形成。在此示例中，該材料凸起已從中空軸的端部被引入并且沿軸向方向位于封閉蓋件7與離該封閉蓋件最近的供給開口6之間并且緊鄰封閉蓋件7。凹部9的軸向延伸量小于封閉蓋件7的面向凸輪3a的端部與凸輪3a之間的軸向距離。

附圖標(biāo)記

1 凸輪軸

2 中空軸

3a、3b 凸輪

4 端部件

5 環(huán)形密封部

6 供給開口

7 封閉蓋件

8 凹部

9 保持裝置

10 孔