用于可調(diào)節(jié)凸輪軸的材料去除處理的方法及執(zhí)行該方法的設(shè)施的制作方法
【專利說明】用于可調(diào)節(jié)凸輪軸的材料去除處理的方法及執(zhí)行該方法的設(shè)施
[0001]本發(fā)明涉及一種用于具有軸體的可調(diào)節(jié)凸輪軸的材料去除處理的方法，其中凸輪軸的至少第一組件可以相對于軸體在圓周方向和/或沿軸向移動，其中在軸體和第一組件之間設(shè)有允許所述移動的間隙，并且其中為了在材料去除處理期間保護第一可移動組件，具有至少一個液體管的保護裝置被放置在軸體上，并且液體被施加到保護裝置。本發(fā)明的主題還涉及執(zhí)行該方法的設(shè)施。
[0002]EP1989021B1公開了具有所描述特征的方法。在其所描述的凸輪軸中，軸體形成了中空的外部軸，其中布置有內(nèi)部軸，其中內(nèi)部軸能夠相對于外部軸旋轉(zhuǎn)，并且其中第一組件以旋轉(zhuǎn)固定的方式連接到內(nèi)部軸。多個凸輪形式的第一組件通常以旋轉(zhuǎn)固定的方式連接到內(nèi)部軸。此外，第二組件以凸輪的形式被提供，其以旋轉(zhuǎn)且軸向固定的方式被設(shè)置在外部軸上，并且因此沒有允許移動的間隙。通過在有限的預定義范圍內(nèi)相對于外部軸旋轉(zhuǎn)內(nèi)部軸，可以相對于彼此調(diào)節(jié)兩組凸輪，以便允許機動車輛發(fā)動機氣門的可變控制。從而例如如果一方面進氣門另一方面出氣門由可以相對于彼此調(diào)節(jié)的不同凸輪組驅(qū)動，則可以改變作為負荷與旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)的進氣時間與出氣時間比。
[0003]EP1989021B1中描述的凸輪軸由多個部件構(gòu)成并且相應地也被稱為裝配式凸輪軸。在這種裝配式凸輪軸中，仍舊經(jīng)常需要在組件被組合之后處理個體組件，例如為了將表面打磨至精確的預定尺寸。此外，還可以以材料去除的方式以及特別地以切割方式處理軸體，以便例如形成用于滑動軸承的平滑表面。在這種處理期間，通常存在碎肩或其它雜質(zhì)進入軸體和第一組件之間的間隙的風險，而該間隙是運動所必需的，這使得該組件的功能處于危險之中。為了降低該風險，EP1989021B1根據(jù)第一種變體提出了一分為二的簡單盤作為遮擋體被設(shè)置為緊靠第一組件，以便保護組件。盡管該方法相對簡單，但是缺點是刮擦和間隙依舊存在，從而無法確保完整的保護。此外，這些遮擋體還必須具有適當?shù)某叽?，以便以足夠的程度覆蓋第一組件。這使得整個處理更為困難，其中第一組件不能被處理，或者至少不能被容易地處理。
[0004]根據(jù)另一改進示例，EP1989021B1提出了能夠相對于軸體移動的第一組件被艙室圍住，該艙室完全環(huán)繞第一組件。在該上下文中，在該封閉艙室和軸體之間保留小間隙。為了避免碎肩或其它雜質(zhì)進入艙室，可以向其施加液體。從艙室和軸體之間的間隙出現(xiàn)的液體有效防止了碎肩和其它雜質(zhì)進入艙室。作為封裝可移動第一組件的結(jié)果，后者被完全覆蓋，并且相應地自身不再被處理。此外，艙室必須具有可觀尺寸，從而其可以在其內(nèi)部容納第一可移動組件。這還可能使得更難以處理凸輪軸的其他組件。
[0005]除了具有內(nèi)部軸和外部軸的可調(diào)節(jié)凸輪軸，還已知在凸輪軸中凸輪組作為第一可移動組件以旋轉(zhuǎn)固定但軸向可移位的方式被布置在軸體上。該軸向可移位性例如可以通過在軸體的縱向上延伸的多齒廓形來實現(xiàn)，其中凸輪組作為第一可移動組件因而具有互補樞軸。該縱向可移位的凸輪組形式的組件還可以用于調(diào)節(jié)。因此例如可以改變在縱向上凸輪尖部的位置和/或凸輪邊緣的間距。最后，甚至可以憑借凸輪軸的相應形狀通過縱向移位來關(guān)閉氣門，如果相應的氣缸也在部分載荷下關(guān)閉的話。DE102009057633B3、DE102010022708A1和DE102009024455A1公開了裝配式凸輪軸的相應改進示例。
[0006]本發(fā)明的目的是設(shè)計一種具有開頭描述的特征的方法，其允許簡單且非復雜地處理凸輪軸的組件，其中間隙存在于第一組件和軸體之間，并且允許可靠地保護第一組件的移動。
[0007]本發(fā)明的主題以及實現(xiàn)上述目標的手段是根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。該方法基于開頭描述的特征，其特征在于保護裝置相對于第一可移動組件被橫向布置，其中該布置使得至少一些液體被橫向引導到第一組件上并且進入保護裝置和第一組件之間的中間空間，并且其中第一組件沿著其長度的至少一部分在徑向上是裸露的。
[0008]由于第一組件沿著其長度的至少一部分在徑向上是裸露的，它還可以根據(jù)需要而被處理。本發(fā)明基于這樣的現(xiàn)實，即所描述的對液體的應用在第一組件未被完全覆蓋或隔離的情況下提供了有效保護。選擇性地施加液體確保了恰好保護第一組件和軸體之間的移動所需的間隙。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，從軸體的軸向上看，第一組件可以在徑向上沿其整個長度上是裸露的。此外，保護裝置還可以相對于第一可移動組件被橫向布置，并且在軸向上突出到組件邊緣上方。從而仍舊可以改善對第一組件邊緣的保護，但是另一方面，保護裝置的幾何形狀在其所指定邊緣必須適應于第一組件的輪廓。然而，在徑向上仍舊裸露的區(qū)域中，進一步處理仍是可行的。
[0009]除了第一組件可以被處理的優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的保護裝置與現(xiàn)有技術(shù)已知的設(shè)計相比還會更加緊湊。所必須確保的僅是液體被橫向引導到第一組件上，從而施加有液體的區(qū)域免于被污染。最終，緊湊設(shè)計使得容易處理其他組件，因為他們更容易接近。
[0010]上述至少一個第一可移動組件優(yōu)選為凸輪、凸輪組等。此外，凸輪軸還可以具有以軸向或旋轉(zhuǎn)固定的方式連接到軸體的其它組件。
[0011]此外，還可以進一步由軸體自身的部分形成軸體的其他功能元件。因此例如可以通過軸體自身的表面處理形成軸承座。甚至還可以使用成形方法由軸體的材料形成凸輪或其他功能元件。相對于軸體無法移動的這些進一步功能元件的配置并不在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0012]材料去除處理通常以切割的方式發(fā)生，其中該處理可以具有幾何定義切割邊緣或幾何未定義切割邊緣。具有幾何定義切割邊緣的材料去除方法例如是車削或銑削。具有幾何未定義切割邊緣的方法是研磨和珩磨。
[0013]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，未排除至少一個第一組件或軸的部分或甚至其他組件在裝配凸輪軸之前還另外被處理。然而，凸輪軸的后續(xù)處理可以有效降低形狀和位置的偏差。這里應注意到，由于個體部件的可移動性以及作為個體部件尺寸偏差的結(jié)果，公差可以加總到可觀的值。特別地，當凸輪軸被使用時，個體功能元件相對于彼此的精確定向也是決定性的。因此例如需要凸輪的廓形不僅相對于軸被正確定向，而且相對于軸上形成的軸承布局也被正確定向。
[0014]保護裝置方便地被移動直到第一組件的端面，從而液體的應用可以實現(xiàn)足夠的液體流以及足夠的過剩壓力，以便可靠地帶走碎肩或其他污染物。第一組件的端面這里可以從第一組件和軸體之間形成的間隙沿徑向向外延伸。如果第一組件的端面和保護裝置的所指定端面被精確平行定向，則在第一組件和保護裝置之間繞著軸體的整個圓周形成了在徑向上延伸的具有恒定寬度的間隙，通過該間隙液體被向外輸運，從而帶走污染物。還可以將保護裝置布置在第一組件一側(cè)，但是仍覆蓋第一組件的邊緣。與上述配置對比，在保護裝置和第一組件的邊緣之間于是形成了基本水平的間隙，其中第一組件的被覆蓋邊緣也得到保護。然而，下述內(nèi)容是重要的，即液體還繼續(xù)被施加到第一組件的端面以及第一組件和軸體之間形成的間隙中，并且所述端面和間隙因而得到保護。在部分覆蓋邊緣區(qū)域的情形中，如果邊緣區(qū)域自身不再必須被處理，那么那里將獲得改善的保護。另一方面，保護裝置將不能再如之前那樣緊湊的形式，其中在所指定的邊緣處保護裝置的輪廓對第一組件的輪廓的精確適配也是必要的。
[0015]然而在本發(fā)明的范圍內(nèi)，第一組件和保護裝置的彼此相對的端面的平行定向不是必不可少的。即使是對于繞圓周斜的或不均勻的廓形的情形，利用液體在給定適當通流量的情況下可以實現(xiàn)可靠的保護。
[0016]特別地，保護裝置在其面向第一組件的面上可以具有至少一個突出部，其中在材料去除處理期間第一組件被支撐在突出部上。該突出部于是用作一類間隔元件，從而保護裝置和第一組件之間的中間空間被精確預定義。由于液體繞突出部流動，因此盡管在一些地方第一組件直接支承在保護裝置上仍可以實現(xiàn)針對所進入污染物的有效保護。
[0017]突出部優(yōu)選地為僅發(fā)生點狀支承的形式，以便防止液體流動時產(chǎn)生陰影，并確保液體均勻環(huán)繞流動。或者，第一組件也可以設(shè)置有相應的突出部作為間隔元件。為了避免在支承期間傾斜，還可以在第一組件和/或保護裝置上繞圓周提供多個突出部。
[0018]通過在第一組件和保護裝置之間向外流動的液體流，可以使得第一組件和軸體之間用來允許移動的間隙免受污染。這里應注意，間隙在第一組件的兩側(cè)在凸輪軸的縱向方向上開口。相應地，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可以將保護裝置布置在第一組件的這兩側(cè)的每一側(cè)之上，也就是說，當從軸向看時在第一組件的前方和后方。