带有轴向可移置的凸轮组的凸轮轴

申请号 CN201280032582.0 申请日 2012-06-29 公开(公告)号 CN103688027B 公开(公告)日 2016-09-07
申请人 蒂森克虏伯普里斯塔科技中心股份公司; 发明人 T·宾得尔; P·威斯纳;
摘要 本 发明 涉及一种 凸轮 轴(1)和用于制造带有可围绕轴线(11)旋转安装的支承架轴(10)的 凸轮轴 (1)的方法,至少一个凸轮组(12)轴向可移动地安装在支承架轴(10)上,并且凸轮组(12)包括至少两个凸轮(13、14、26、27、28、29、32、33、34)和至少一个用于轴向调整凸轮组(12)的调整元件(15)。根据本发明,凸轮(13、14、26、27、28、29、32、33、34)和至少一个调整元件(15)轴向邻接彼此互相连接并且可通过带有滚动主体(31)的滚动主体 导轨 以轴向可移动的方式安装为直接布置在凸轮轴(10)上的复合结构。
权利要求

1.一种具有围绕轴线(11)可旋转地安装的支承架轴(10)的凸轮轴(1),其中至少一个凸轮组(12)轴向可移动地设置在所述支承架轴(10)上并且其中所述凸轮组(12)包括至少两个凸轮(13、14、26、27、28、29、32、33、34)和用于轴向调整所述凸轮组(12)的至少一个调整元件,其特征在于所述凸轮(13、14、26、27、28、29、32、33、34)和所述至少一个调整元件以轴向相邻的布置彼此连接并且可通过带有滚动元件(31)的滚动元件导轨以轴向可移动的方式安装为直接布置在所述支承架轴(10)上的复合结构,其中所述凸轮和所述调整元件之间的至少一个连接通过整体模制体构成。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴(1),其特征在于至少两个凸轮(32、33、34)形成与所述调整元件相邻地轴向设置的至少一个单部分多凸轮元件(35),其中引导至少一个滚动元件(31)的至少一个导向沟槽被引入所述凸轮(13、14、26、27、28、29、32、33、34)和/或所述多凸轮元件(35)中。
3.根据权利要求2所述的凸轮轴(1),其特征在于引导所述至少一个滚动元件(31)的至少一个导向沟槽被引入所述支承架轴(10)中,使得通过所述滚动元件(31)和所述导向沟槽轴向引导所述凸轮组(12)并且所述凸轮组(12)以不能相对所述支承架轴(10)旋转的方式固定。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的凸轮轴(1),其特征在于所述凸轮(13、14、26、27、
28、29)和/或所述调整元件至少在其各自端面(13a、14a、15a)的至少部分区域上彼此连接,其中所述连接构成为牢固的粘结连接并且具体构成焊点焊接接头(19、20)、焊料焊接接头(21)或粘接接头。
5.根据权利要求4所述的凸轮轴(1),其特征在于所述焊点焊接接头(19、20)包括在外周上的焊点焊接接头(19)和/或在内周上的焊点焊接接头(20)。
6.根据权利要求2所述的凸轮轴(1),其特征在于所述凸轮(13、14、26、27、28、29)和/或所述多凸轮元件(35)以及所述至少一个调整元件和与所述调整元件相邻设置的所述凸轮(26、27)的连接通过至少一个连接杆(22)实施,所述连接杆延伸通过所述凸轮(13、14、26、
27、28、29)和所述调整元件。
7.根据权利要求2所述的凸轮轴(1),其特征在于至少所述凸轮(13、14、26、27、28、29)、所述多凸轮元件(35)和调整元件之间的连接通过整体铸造主体(38)构成,其中所述整体铸造主体(38)的材料包括、镁或塑料并且所述整体铸造主体(38)以注塑模制工艺或压铸工艺整体铸造。
8.根据权利要求7所述的凸轮轴(1),其特征在于所述调整元件以至少两部分构成,其中第一部分由控制轮廓元件(39)构成并且第二部分由所述整体铸造主体(38)构成。
9.根据权利要求8所述的凸轮轴(1),其特征在于第一多凸轮元件设置在所述调整元件的第一侧并且第二多凸轮元件设置在相反的第二侧,其中所述多凸轮元件包括指向彼此的连接段(40),所述连接段通过所述整体铸造主体(38)与所述调整元件一起铸造并且具体与所述控制轮廓元件(39)一起铸造。
10.根据权利要求9所述的凸轮轴(1),其特征在于形状配合肩件(41)设置在所述连接段(40)上,以便所述调整元件和所述多凸轮元件(35)之间的形状配合连接通过所述整体铸造主体(38)在所述轴线(11)的方向形成。
11.根据权利要求1所述的凸轮轴(1),其特征在于所述凸轮组(12)包括至少一个轴承元件(23)。
12.根据权利要求11所述的凸轮轴(1),其特征在于所述至少一个轴承元件构成为用于形成零升程凸轮。
13.一种凸轮组(12),包括至少两个凸轮(13、14、26、27、28、29)和用于轴向调整支承架轴(10)上的所述凸轮组(12)的至少一个调整元件,其特征在于所述凸轮(13、14、26、27、28、
29)和所述至少一个调整元件以轴向相邻的布置彼此连接并且通过带有滚动元件(31)的滚动元件导轨被构成为直接设置在所述支承架轴(10)上的复合结构,其中所述凸轮和所述调整元件之间的至少一个连接通过整体模制体构成。
14.一种用于制造带有围绕轴线(11)可旋转地安装的支承架轴(10)的凸轮轴(1)的方法,其中至少一个凸轮组(12)被轴向可移动地设置在所述支承架轴(10)上并且其中所述凸轮组(12)包括至少两个凸轮(13、14、26、27、28、29)和用于轴向调整所述凸轮组(12)的至少一个调整元件,其特征在于至少以下步骤:
-以轴向相邻的布置相互连接所述凸轮(13、14、26、27、28、29)以及所述至少一个调整元件和与其相邻设置的所述凸轮(26、27)以及
-通过带有滚动元件(31)的滚动元件导轨将复合结构直接布置在所述支承架轴(10)上,
其中所述凸轮和所述调整元件之间的至少一个连接通过整体模制体构成。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于至少两个凸轮(32、33、34)构成与所述调整元件轴向相邻设置的至少一个多凸轮元件(35),其中在所述凸轮(13、14、26、27、28、29)和/或所述多凸轮元件(35)和/或所述调整元件中引入内齿系统(16)或导向沟槽,其中所述内齿系统(16)啮合所述支承架轴(10)上的外齿系统(17)或者其中所述导向沟槽通过滚动元件(31)以轴向可移动的方式连接至所述支承架轴(10)。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于所述内齿系统(16)或所述导向沟槽在每种情况下单独地引入所述凸轮(13、14、26、27、28、29)和/或多个多凸轮元件(35)中的一个和/或所述调整元件中,所述凸轮(13、14、26、27、28、29)和/或所述多凸轮元件(35)和/或所述调整元件然后以轴向相邻的布置相互连接。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于所述凸轮(13、14、26、27、28、29)和/或所述多凸轮元件(35)以及所述调整元件以轴向相邻的布置相互连接,所述内齿系统(16)或所述导向沟槽然后被引入所述凸轮(13、14、26、27、28、29)和/或所述多凸轮元件(35)和/或所述调整元件中。

说明书全文

带有轴向可移置的凸轮组的凸轮轴

技术领域

[0001] 本发明涉及带有可围绕轴线旋转安装的支承架轴的凸轮轴,其中至少一个凸轮组轴向可移动地设置在支承架轴上,并且其中凸轮组包括至少两个凸轮和至少一个用于凸轮组轴向调整的调整元件。
[0002] 这种凸轮轴用在内燃发动机中,其可以以可调升程或可调气门控制时间运转。内燃发动机的气门通过凸轮组控制,凸轮组轴向可移动地设置在旋转支承架轴上。这些气门能够用不同的凸轮通过凸轮组在支承架轴上的轴向移动来控制,其中不同的凸轮可具有不同的凸轮形状。凸轮凸能够是大致在几何形状上显著的,或者凸轮凸角的位置可在圆周方向相对彼此改变。凸轮也已知被构成为零升程凸轮。
[0003] 凸轮组包括多个凸轮,其中至少一个调整元件是凸轮组的一个部件,通过调整元件该部件轴向移动被引入在凸轮组中。

背景技术

[0004] 从DE 10 2009 022 657 A1中可知一种带有支承架轴的凸轮轴,其能够围绕轴线旋转安装以便在内燃发动机中运转。设置在支承架轴上的是凸轮组,例如,凸轮组可由四个凸轮构成。凸轮组包括支承架管道,其通过内齿系统和外齿系统轴向可移动地设置在支承架轴上,使得支承架轴的旋转运动经过几何形状配合连接传递到支承架管道。多个凸轮设置在支承架管道上,以便凸轮组包括具有两种不同的凸轮轮廓的四个凸轮。对于凸轮组的轴向移动,支承架管道包括轴向止动件,其中弯曲路径被引入外部边缘,所述弯曲路径能够与传动元件协作。
[0005] DE 10 2004 011 586 A1示出另一带有支承架轴的凸轮轴,并且支承架管道被示出,其与多个凸轮被构成一体。支承架管道包括内齿系统,其与支承架轴的外齿系统啮合使得凸轮组以轴向可移动的方式设置在支承架轴上,并且同时通过几何形状配合连接产生支承架轴到凸轮组的旋转传递。支承架管道包括在凸轮轮廓之间的轴承元件使得凸轮组可旋转地安装在轴承座上,轴承座可以是,例如汽缸盖的部件。
[0006] 根据现有技术的凸轮轴不利地包括如下凸轮组,其需要变化组装的支承架管道以便将多个控制元件和调整元件与凸轮组组合的,或者其必须以固体形式制作。支承架管道提供在支承架轴上的安装并且包括可啮合支承架轴上的外齿系统的必要内齿系统。不利地是,使用支承架管道用于安装凸轮和调整元件导致昂贵的设计,并且凸轮必须以必要的连接技术设置在支承架管道上。如果支承架管道和凸轮以及,例如,调整元件构成一个整体器件,则会导致制作昂贵并且需要对其实施大量的处理操作的部件。然而,能够独立地进行凸轮组的各个元件的机械加工热处理,在技术上是有利的。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种带有凸轮组的凸轮轴,其克服上述现有技术的缺点并且具有简单的结构,其中凸轮组的各种元件也可独立进行机械加工和热处理。
[0008] 这个目的由一种带有轴向可移动的凸轮组的凸轮轴解决,该凸轮轴具有可围绕轴线旋转安装的支承架轴,其中至少一个凸轮组可轴向移动地设置在所述支承架轴上并且其中所述凸轮组包括至少两个凸轮和用于轴向调整所述凸轮组的至少一个调整元件,其特征在于所述凸轮和所述至少一个调整元件以轴向相邻的布置彼此连接并且可通过带有滚动元件的滚动主体导轨以轴向可移动的方式安装为直接布置在支承架轴上的复合结构,其中所述凸轮和所述调整元件之间的至少一个连接通过整体模制体构成。本发明的有利发展在优选实施例中给出。
[0009] 本发明包括凸轮和至少一个调整元件以轴向相邻的布置彼此连接并且通过带有滚动元件的滚动元件导轨被轴向可移动地安装为直接设置在支承架轴上的复合结构的技术教导。
[0010] 本发明从直接相互连接齿轮组的单个控制元件以便不使用支承架管道而构成齿轮组的理念出发。直接连接凸轮和将至少一个调整元件直接连接到与后者相邻设置的凸轮、在本发明的大体理念中同样参与凸轮组的每个元件的结果是,使用支承架管道变得不必要,并且凸轮和至少一个调整元件能够通过带有滚动元件的滚动元件导轨以轴向可移动地直接设置在支承架轴上。直接相互连接凸轮和将调整元件直接连接到与后者相邻设置的凸轮的结果是,单个元件的复合结构被建立,该复合结构能够在彼此连接到一起之前单独进行机械加工。在包括凸轮和调整元件的复合结构已经建立之后,后者能够被直接设置在支撑架轴上而没有进一步使用支撑架管道或者任何其他元件。
[0011] 本发明提供通过与支承架轴连通的滚动元件导轨构成凸轮和调整元件并且因此形成的复合结构可以以轴向可移动和旋转传递的方式设置在支承架轴上的特殊优点。作为进一步的优点,例如,仅对于外部元件,例如第一外凸轮和相互对置的第二外凸轮,可以以滚动元件导轨构成。因此获得如下优点,即凸轮组只有两个元件需要以滚动元件导轨构成。
[0012] 作为进一步的优点,可以在至少一个凸轮中,但是优选在调整元件中引入至少一个槽,所述锁槽能够配合锁扣装置用于轴向锁定凸轮组,所述锁扣装置能够被设置在支承架轴中。锁扣装置可以是,例如,弹簧加载球,其被压入锁槽中。凸轮组的限定轴向位置可因此通过轴向调整来限定,其中锁槽的数量优选对应不同凸轮轮廓的凸轮的数量。尤其有利地是锁槽可被引入不是以滚动元件导轨构成的凸轮组的元件中。
[0013] 凸轮和调整元件能够至少在其各自端面的一部分上被互相连接。端面可由平面形成,通过该平面轴线形成表面法线。一旦将凸轮和调整元件以轴向相邻的设置彼此平坦的抵靠,则可以在凸轮和/或调整元件之间形成连接。特别有利地是该连接可以构成为粘接牢固的连接。
[0014] 凸轮之间以及至少一个调整元件和与之相邻的凸轮之间的粘接牢固的连接可通过焊点焊接接头实施,并且焊点焊接接头可设置在,例如外周和/或内周。焊点焊接接头可以以激光束焊接法或电子束焊接方法制造,以便最大限度地减少凸轮和/或调整元件中的热影响材料区域。另外,通过这些焊点焊接方法可以最大限度地减少凸轮组的组设置的热变形。特别有利地是焊接接头可以通过蒸汽毛细管的形成制造,以便在凸轮和/或调整元件的端面之间产生特别深的焊点焊接,使得焊点焊接接头能够承受特别高的机械负荷。
[0015] 根据本发明的可能实施例,凸轮和至少一个调整元件之间牢固的粘结连接可通过焊料焊接接头和/或粘接接头实施。原则上,可以在凸轮和/或调整元件之间已经产生牢固的粘结连接之后进行凸轮和/或调整元件的功能表面的精加工。
[0016] 作为进一步的优点,凸轮之间和/或多凸轮元件和调整元件与其相邻设置的凸轮之间的连接可以通过至少一个并且优选多个均匀分布在凸轮组的周围的连接杆构成,所述连接杆或杆延伸穿过凸轮和/或调整元件。连接杆可以通过螺纹栓或类似物构成并且能够在设置到凸轮组中之后承受拉伸应。因此凸轮和调整元件被轴向地彼此压靠以便形成包括凸轮和调整元件的机械可加载的复合结构。可选地,还可以设想通过一个或更多铆钉接头使凸轮彼此连接并且将调整元件连接到与其相邻的凸轮。作为进一步的优点,凸轮和调整元件可以,例如,钉在一起,或者可以在凸轮和调整元件的端面提供形状配合的几何形状以便将连接杆穿过凸轮和调整元件并因此将它们放置在拉伸应力下。
[0017] 作为本发明的另一个可能实施例,在每种情况下,凸轮的连接和调整元件与其相邻的凸轮之间的连接能够以至少一个连接元件构成,其以优选设置在凸轮和/或至少一个调整元件上或者在端面之间构成的形状配合的方式。以形状配合的方式作用的连接元件能够和凸轮和/或调整元件构成整体,或者甚至可以被模制到后者之上。例如,可以在凸轮和/或调整元件之间提供螺纹接头、插旋接头、咬边接头或其它接头,或者提供如槽螺母或类似的连接元件。原则上,在凸轮和/或调整元件之间可提供任何可能的连接实施例从而以机械可加载的方式使后者彼此连接。凸轮和/或调整元件的连接应该优选能够被制造成无间隙,并且该连接应该维持元件围绕公共轴线的旋转位置。
[0018] 根据另一个有利的实施例,凸轮组能够包括至少一个轴承元件,其优选地构成为零升程凸轮的构造。零升程凸轮包括圆柱形侧面,其中轴承元件能够具有使得能够通过轴承元件支撑凸轮组以及同时的轴承元件到气门控制挺杆的活动地连接的轴向宽度。
[0019] 根据本发明的凸轮轴和凸轮组的有利发展,至少两个凸轮能够构成至少一个与调整元件轴向相邻设置的单部分多凸轮元件,在凸轮和/或多凸轮元件中引入至少一个导向沟槽,在其中引导至少一个滚动元件。带有两个或更多凸轮的多凸轮元件的供应具有以下优点:凸轮不需要通过例如另一种粘接型连接方法相互连接。组合多个凸轮形成多凸轮元件是有利的,例如,当凸轮可由均匀的材料制成并且例如以常见的机械卡盘夹紧进行机械加工。为了产生用于滚动元件导轨的滚动元件的引导,滚动元件能够在其中被引导的至少一个导向沟槽能被引入通孔,所述通孔在多凸轮元件或每个凸轮的内侧。滚动元件导轨并且具体导向沟槽能够构成为与轴线平行或者是围绕轴线的螺旋形。例如,多凸轮元件能够连接到调整元件,其中连接能够使用上述牢固粘接方法。具体地,可提供调整元件,并且第一多凸轮元件可设置在调整元件的第一侧,而另一多凸轮元件可设置在公共的轴线上的调整元件的相反第二侧。
[0020] 作为进一步的优点,在支承架轴中能够引入至少一个在其中引导滚动元件的导向沟槽,使得通过滚动元件和导向沟槽可轴向引导凸轮组并且凸轮组不能相对支承架轴旋转。容纳在其中的两个导向沟槽和滚动元件导致形成滚动元件安装直线导轨的设置,其中可引入多个导向沟槽分布在多凸轮元件、凸轮和/或调整元件中的通孔的圆周上,所述导向沟槽能够接通支承架轴上的对应数量的导向沟槽。
[0021] 根据本发明的有利发展,可做出准备使得至少凸轮并且具体是多凸轮元件与调整元件之间的连接可通过整体铸造主体构成,其中整体铸造主体的材料包括、镁或塑料并且具体以注塑模制工艺或压铸工艺整体铸造。整体模制体可以整体模制在多凸轮元件和调整元件之间,具体是以压铸工艺整体铸造、整体注塑或整体铸造,使得多凸轮元件和调整元件之间形成连接。
[0022] 根据另一个有利实施例,调整元件至少由两部分构成,其中调整元件的第一部分由控制轮廓元件构成,并且调整元件的第二部分由整体铸造主体构成。在控制轮廓元件中引入控制路径,其配合外部元件以便凸轮组沿着轴线在支承架轴上轴向移动。
[0023] 另外,可做出准备使得通过两个在调整元件的相反侧的多凸轮元件的设置,多凸轮元件的连接段指向彼此,所述连接段通过整体铸造主体能够与调整元件一起铸造并且具体与控制轮廓元件一起铸造。具体地,整体模制体的材料填充多凸轮元件的连接段和控制轮廓元件的内侧之间的径向间隙。整体铸造主体可以构成为在轴线方向比控制轮廓元件更宽,使得后者嵌入整体模制体并因此由后者容纳。同时,整体模制体导致在控制轮廓元件和多凸轮元件之间形成机械可加载的连接,使得整体模制体形成调整元件的一部分并作为用于将调整元件连接到至少一个多凸轮元件的装置。如此,整体模制体也可形成调整元件的一部分,并且也可将控制轮廓元件连接到凸轮体。
[0024] 形状配合肩件能够被设置在多凸轮元件的连接段上,以便在调整元件和多凸轮元件之间由整体模塑主体形成至少在轴线方向上的形状配合。例如,形状配合肩件能够在多凸轮元件的连接段的端部构成环,所述环被整体铸造主体包围。
[0025] 本发明还涉及包括至少两个凸轮和至少一个用于在支承架轴上的轴向调整凸轮组的调整元件的凸轮组,其中凸轮和至少一个调整元件以轴向相邻的设置相互连接并且构成直接设置在支承架轴上的复合结构。前述带有对应凸轮组的凸轮轴的优点和实施例也被考虑在通用凸轮组中。
[0026] 本发明还涉及用于制造带有可旋转地安装在轴线中的支承架轴的凸轮轴的方法,其中至少一个凸轮组轴向可移动地设置在支承架轴上并且其中凸轮组包括至少两个凸轮和至少一个用于轴向调整凸轮组的调整元件,其中根据本发明的方法包括至少以下步骤:以轴向相邻的设置相互连接所述凸轮以及所述至少一个调整元件和与其相邻设置的所述凸轮以及通过带有滚动元件的滚动元件导轨将复合结构直接设置在所述支承架轴上。
[0027] 该方法能够进一步包括在凸轮和/或调整元件中引入内齿系统或导向沟槽从而以轴向可移动的方式啮合支承架轴上的外齿系统。内齿系统被直接引入凸轮和/或调整元件的材料中。根据另一个方法步骤,在至少一个凸轮和/或调整元件中引入至少一个锁槽,锁槽可配合设置在支承架轴中的锁扣装置,用于凸轮组的轴向锁定。
[0028] 根据本发明的可能方法实施例,凸轮和调整元件中能够在每种情况下单独地引入内齿系统,凸轮和调整元件只能随后以轴向相邻的设置相互连接。
[0029] 可选地,凸轮、多凸轮元件和/或调整元件能够以轴向相邻的设置相互连接,内齿系统或导向沟槽到那时引入凸轮、多凸轮元件和/或调整元件中。以相同的方式,可以在凸轮和调整元件彼此连接之前或之后引入至少一个锁槽。附图说明
[0030] 改进本发明的其他特征在附图的辅助下结合本发明的优选实施例示例描述在下文中更详细地示出。图中:
[0031] 图1示出穿过带有凸轮组的凸轮轴的截面图,其中凸轮组由本发明的特征构成,[0032] 图2示出根据第一实施例示例用于在凸轮和调整元件之间形成连接的凸轮组的截面图,
[0033] 图3示出根据第二实施例示例用于在凸轮和调整元件之间形成连接的凸轮组的截面图,
[0034] 图4示出根据另一实施例示例用于在凸轮和调整元件之间形成连接的凸轮组的截面图,
[0035] 图5示出凸轮组的另一实施例示例,其包括用于安装在轴承中的轴承元件,[0036] 图6示出显示本发明特征的凸轮组的实施例的示例,
[0037] 图7示出根据图6、带有滚动元件导轨的凸轮组实施例示例的截面图以及[0038] 图8示出根据图6的凸轮组实施例示例的分解图。
[0039] 参考数字列表
[0040] 1    凸轮轴
[0041] 10   支承架轴
[0042] 11   轴线
[0043] 12   凸轮组
[0044] 13   凸轮,13a端面
[0045] 14   凸轮,14a端面
[0046] 15   调整元件,15a端面
[0047] 16   内齿系统
[0048] 17   外齿系统
[0049] 18   锁槽
[0050] 19   外周上的焊点焊接接头
[0051] 20   内周上的焊点焊接接头
[0052] 21   焊料焊接接头
[0053] 22   连接杆
[0054] 23   轴承元件
[0055] 24   轴承座
[0056] 25   轴承
[0057] 26   凸轮
[0058] 27   凸轮
[0059] 27’  凸轮
[0060] 28   凸轮
[0061] 29   凸轮
[0062] 30   导向沟槽
[0063] 31   滚动元件
[0064] 32   凸轮
[0065] 33   凸轮
[0066] 34   凸轮
[0067] 35   多凸轮元件
[0068] 36   导向沟槽
[0069] 37   导向沟槽
[0070] 38   整体铸造主体
[0071] 39   控制轮廓元件
[0072] 40   连接段
[0073] 41   形状配合肩件
[0074] 42   调整元件

具体实施方式

[0075] 图1示出带有凸轮组12的凸轮轴1的实施例示例,该凸轮轴1以本发明的特征构成。凸轮轴1包括支承架轴10,其被示出在凸轮组12的就座区域中断。支承架轴10能够被安装可以例如在内燃发动机的汽缸盖中的轴线11旋转。
[0076] 凸轮组12包括,例如六个凸轮13、14、26、27、28和29,其中提供调整元件15,并且在调整元件15的外周引入导向沟槽30。凸轮13、14和26位于调整元件15的第一侧,并且凸轮27、28和29位于调整元件15的相反的第二侧。通孔延伸通过凸轮13、14、26、27、28、29并通过调整元件15,支承架轴10通过所述通孔。内齿系统16被引入这个由凸轮组12的各个组件形成的通孔中,所述内齿系统以轴向可移动和扭矩传递的方式与支承架轴10上的外齿系统17啮合。支承架轴10的外齿系统17被构成为在轴线11的方向比凸轮组12的宽度更宽,并且凸轮组12能够在轴线方向轴向调整,借此调整元件在调整元件15的导向沟槽30中被引导。作为内齿系统16和外齿系统17形状配合连接的结果,支承架轴10的旋转运动同时被传递至凸轮组12。
[0077] 凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15以轴向相邻的设置彼此连接,以便,作为凸轮组12的这些组件通过其各自在轴线方向构成的端面连接的结果,建立了形成凸轮组12的复合结构。根据本发明,这不需要支撑架管道,在该支撑架管道上,单独的组件,如凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15必须设置在其上面。内齿系统16和锁槽18因此能够直接被引入凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15中,其中例如三个锁槽18被引入在调整元件15的内侧,其可与锁扣装置协作用于凸轮组12的轴向锁定,所述锁扣装置以未详细示出的方式设置在支承架轴10中。
[0078] 凸轮13、14、26、27、28、29各自具有不同的凸轮轮廓,例如凸轮13、14、26、27、28、29能够具有不同的凸轮凸角或者凸轮凸角被构成为在围绕圆周的不同角度处。由于凸轮组12轴向可调整,具有固定轴向位置的挺杆可配合不同的凸轮13、14、26、27、28、29,从而例如改变气门升程,也可以例如改变气门控制时间。
[0079] 图2示出用于形成凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15的复合结构的第一实施例示例。该连接由连接杆22构成,并且例如在凸轮组12的外围示出两个连接杆22,其中具体地多于两个连接杆22能够被提供,其被设置均匀地分布在凸轮组12的外围。连接杆22与轴线11平行地延伸通过凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15并且被放置在轴向拉伸应力下。因此凸轮组12的部件在端面被互相压向彼此以便形成机械可加载的复合结构。连接杆22能够构成为螺杆元件或定位销,以便在连接杆22中引入拉伸应力。
[0080] 图3示出用于形成凸轮组12的另一实施例示例,其中凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15之间的连接通过焊点焊接接头19、20构成。焊点焊接接头19被构成为在外周的焊点焊接接头并且焊点焊接接头20被构成为在内周的焊点焊接接头。仅作为示例的方式,在外周和在内周构成的焊点焊接接头19和20,其中例如只有内周上的焊点焊接接头20可足以形成凸轮组12的组件的机械可加载复合结构。例如,焊点焊接接头19和20可通过激光焊接工艺或通过电子束焊接程序制造,以便最大限度地减少对凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15的热效应。
[0081] 图4示出用于形成凸轮组12的另一实施例示例,其中通过焊料焊接接头21使凸轮13、14、26、27、28、29彼此连接并且使调整元件15连接至相邻的凸轮26,27。例如,焊料焊接接头21可通过焊箔制备,其可以设置在凸轮组12的单独部件之间,并且在凸轮13、14、26、
27、28、29和调整元件15相对彼此以轴向相邻的设置之后,因此制备的凸轮组12可处于焊接熔化温度以便精加工焊料焊接接头21。作为示出的焊料焊接接头21的替代方案,可以在凸轮组12的部件之间提供粘接接头。
[0082] 最后,图5示出带有调整元件15和凸轮13、14、26、27’、28、29的凸轮组的另一实施例,其中凸轮27’同样被构成为轴承元件23。凸轮27’被构成为零升程凸轮并且具有圆柱形的外圆周。除了通过用于气门控制的挺杆传动(未详细示出)以外,凸轮组12被安装在轴承座24中,轴承25被引入轴承座。因此凸轮27’既执行用于气门控制的零升程功能,还执行用于支撑凸轮组12的功能。凸轮组12的部件之间的连接可根据图2、图3或图4中的实施例示例构成。
[0083] 因此,凸轮组12被建立,其可以不使用支承架管道而被构成。此外,在每种情况下,仍然可以将凸轮12的不同部件单独地供应至机械和/或热处理步骤,紧接着然后部件彼此连接形成凸轮组12。
[0084] 在凸轮13、14、26、27、28、29和调整元件15中引入的内齿系统16可以在建立连接之前单独地引入各个组件中,或者当单个组件之间已经建立连接时将内齿系统16引入凸轮组12中。
[0085] 图6示出带有本发明的特征的凸轮组12的实施例示例。凸轮组12具有包括两个多凸轮元件35和调整元件42的结构。每个多凸轮元件35包括凸轮32、33和34,其中凸轮32被构成为零升程凸轮。两个多凸轮元件35沿着共同的轴线11在其端面彼此相邻设置。根据本发明,多凸轮元件35包括在内侧导向沟槽36上,可引导滚动元件。导向沟槽36沿着轴线11在凸轮组12的整个长度上延伸。
[0086] 调整元件42由金属材料制成的控制轮廓元件构成,其具有大致环形的实施例。控制轮廓元件39包围在多凸轮元件35上整体模塑的连接段40,并且通过连接段多凸轮元件35彼此相邻地放置,使得连接段40大致在内侧延伸进入控制轮廓元件39。为了完成调整元件42,在环形控制轮廓元件39和连接段40之间的径向区域中填充整体铸造主体38的材料。材料的填充可发生在原始模塑工具中,模具中事先引入多凸轮元件35和控制轮廓元件39。原始模塑工具能够包括限定整体铸造主体的自由侧表面的工具模具。
[0087] 在注塑或铸造材料用于形成整体铸造主体38之后,形成带有多凸轮元件35和控制轮廓元件39的机械可加载、坚固的复合结构,由此形成凸轮组12。为了在多凸轮元件35的连接段40和整体铸造主体38的材料之间建立形状配合的连接,环形的形状配合肩件41被整体模制在连接段40的边缘侧端,以便在轴线11的轴线方向上形成在连接段40和整体铸造主体38之间的几何形状配合的连接。
[0088] 仅通过示例的方式,图中示出调整元件42和两个多凸轮元件35之间的连接。以相同的方式,如图1中示出的,调整元件15和一个或更多凸轮13、14、26、27、28、29之间的连接也可以通过整体铸造主体38建立。
[0089] 图7示出带有设置在支承架轴10上的凸轮组12的凸轮轴1的截面图,所述凸轮组通过示例的形式被表示为带有凸轮34,该凸轮34可以是未详细说明的多凸轮元件的部件。导向沟槽36被引入凸轮34的内侧,作为示例的形式一共示出四个在外周上的导向沟槽36。与此对应的是支承架轴10包括四个导向沟槽37,并且滚动元件31被同时容纳在导向沟槽37内侧和导向沟槽36的外侧。因此形成滚动元件31与导向沟槽36和37一起用于形成根据本发明的滚动元件导轨,以便在轴线11的方向轴向移动凸轮轴1的凸轮组12并且同时以不可旋转的方式设置后者。
[0090] 图8示出带有两个多凸轮元件35和控制轮廓元件39的凸轮组12的分解图,控制轮廓元件39与一部分整体铸造主体38一起形成调整元件42。整体铸造主体38表示为分离的,因此可以清楚地看到整体铸造铸造体38的延伸几何形状,未将整体铸造主体38组装为单独的部分。
[0091] 实施例示例示出在每种情况下带有四个内部导向沟槽36和凸轮32、33和34的多凸轮元件35,其位于多凸轮元件35的外周,其中,例如凸轮32被构成为零升程凸轮。
[0092] 在整体模制在多凸轮元件35上并且指向彼此的连接段40的尾端的是形状配合肩件41,其与整体铸造主体38一起形成几何形状配合的连接。根据示出的实施例示例,连接段40与被构成为零升程凸轮的凸轮32无缝地接合,以便连接段40仅形成凸轮32的轴向延伸。
[0093] 本发明的具体实施例并不限于上述优选实施例。相反,可设想多种利用所提出的解决方案,即使使用完全不同的实施例的变体。在权利要求说明书或附图中出现的所有特征和/或优点,包括结构细节或空间安排,无论对于它们本身还是最多样的组合,对于本发明是必不可少的。
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