可调节凸轮轴的制作方法

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种可调节凸轮轴，其具有内轴以及与内轴共轴布置的外轴。本发明还涉及一种装配有这种凸轮轴的内燃机。

背景技术：

可调节凸轮轴是充分公知的，用于影响阀控制时间。从而通过相对于外轴扭转内轴影响阀控制时间，其中，第一凸轮以抗转矩方式连接至内轴，第二凸轮连接至外轴。通过相互调节第一和第二凸轮能够缩短或者延长阀打开时间或阀关闭时间。通常所谓的移相器用来将内轴相对于外轴扭转，外轴的转子以抗转矩方式连接至内轴，外轴的定子以抗转矩方式连接至外轴。在该情况下这种可调节凸轮轴的轴向安装通常是依靠将内轴轴向固定的连接至转子来完成的，其中，移相器的转子相对于移相器的定子轴向安装，使得在定子轴向固定连接至外轴的情形下，其靠着内轴经由移相器轴向安装。但是，经由移相器轴向安装凸轮轴要求低容差，因此需要内轴至移相器的转子以及还有外轴至移相器的定子的高精度连接。总的来说，因此这要求较高制造精度，因此这要求较高成本。

技术实现要素：

因此本发明关注的问题是提供一种用于通用类型可调节凸轮轴的改进的或者至少可替换的实施例，其特征尤其在于凸轮轴的可替换的、更成本有效的轴向安装。

本发明基于这样的总体构思：使得首次不经由将内轴单独轴向安装在转子上以及将外轴安装在移相器的定子上来轴向安装可调节凸轮轴，而是将内轴直接轴向安装在外轴上，从而开辟了能够仅将外轴安装在移相器的定子上或者仅将内轴安装在移相器的转子上的可能性，或者但是能够将外轴安装在轴承框架或者气缸盖罩中的单独位置，从而能够实现相关于移相器的总体浮动安装。但是，两个首次提到的可替换方案还已经提供了补偿更高制造容差的可能性，这是由于不是必须像迄今为止所需的那样要利用移相器在轴向方向上固定内轴和外轴，而是这两个轴中仅一个是期望的，或者没有一个是期望的。根据本发明在该情况下可调节凸轮轴以公知方式包括：内轴以及与内轴共轴布置的外轴，以及第一凸轮，其以抗转矩方式连接至内轴，和第二凸轮，其以抗转矩方式连接至外轴。根据本发明，为了将可调节凸轮轴轴向安装在内轴上，现在设置了一种凹槽，其朝向外轴开口，例如，该凹槽至少以圆形段方式至少延伸一角度区域，尤其是环形凹槽，至少一个轴向轴承元件接合在环形凹槽中，环形凹槽同时固定在外轴的凹槽中。从而该凹槽能够局部在有效旋转角度范围中相应地引导销或者轴向轴承元件。在该情况下，从制造的观点来说，至少局部周向凹槽是最显而易见的。将内轴直接轴向安装在外轴上的结果是，根据本发明的可调节凸轮轴能够总体安装在轴向方向上，例如通过仅经由内轴或者外轴将其安装在移相器上。尤其，因此还能够将移相器的定子(或者转子)相对于移相器的转子(或者相对于定子)以浮动方式安装在轴向方向上。因为移相器通常具有较小轴向及径向游隙，所以在连接凸轮轴期间它们对与生产相关同心度和角偏移误差有关的可能堵塞较敏感。堵塞趋势能够被浮动安装积极影响。

在根据本发明的方案的有利的进一步发展中，轴向轴承元件构造为轴向轴承销，其通过构造为通孔的凹槽插入外轴中并且接合在内轴中的凹槽中。此处自然能够设置两个对置轴向销，其通过外轴中的有关通孔并且接合在内轴的凹槽(凹槽/环形凹槽)中。这种将内轴相对于外轴轴向安装的主要优势在于，相对简单的制造轴向安装，以及能够通过移除至少一个轴向轴承销以及例如从外轴移除内轴而再次取消轴向安装的可能性。纯理论上，凹槽能够构造为在内轴上完全沿周向，但是自然还能够的是，凹槽仅形成在相应周向区域中，例如稍微大于内轴至外轴的角度调节区域。尤其，最后提到的变型提供的主要优势为内轴的较小截面削弱。

在根据本发明方案的另一有利实施例中，朝向内轴的凹槽开口的额外环形凹槽构造为设置在轴向轴中的环形凹槽，其中，至少一个轴向轴承元件构造为簧环，其在安装状态时接合在内轴的环形凹槽以及外轴的额外环形凹槽中。为了将内轴安装在外轴中，初始压缩簧环，因而关于其直径降低尺寸，使得在布置在内轴的向外开口环形凹槽中的状态中时，其能够与内轴一起插入外轴。如果簧环达到设置在外轴中的额外环形凹槽，因而其弹开从而接合外轴的环形凹槽。将构造为簧环的轴向轴承元件双向接合在内轴的环形凹槽中以及也接合在外轴的环形凹槽中的结果是，较易于安装，但是，能够实现相对于外轴极其可靠的轴向安装内轴。这种凸轮轴通常通过从外轴撤出内轴而拆开，在此期间该簧环不损坏，虽然可替换地还能够的是，在外轴中的向内开口的额外环形凹槽的区域中设置通孔，这允许插入工具，因而压缩簧环以实现拆开。这些通孔自然仅为了拆开簧环而打开，但是，同时在凸轮轴的操作期间它们被关闭以能够有效防止任何油渗漏。

在根据本发明的方案的另一有利实施例中，至少一个第二凸轮通过热结合装配、通过焊接、通过锡焊、通过粘着剂黏结或者通过压配合固定在外轴上。该非限定性列表已经表明，用于将至少一个第二凸轮固定在外轴上会存在不同可能性，其中在许多情形下尤其使用生产热结合装配。为了该目的，加热至少一个第二凸轮和/或冷却外轴。作为温度补偿的结果，实现两个部件径向彼此的压制，并且通过该方式将至少一个第二凸轮固定在外轴上。

参考附图，从从属权利要求、从附图以及从相关的附图说明获得本发明的进一步重要的特征及优势。

应理解的是，上文提到的以及下文仍将解释的特征不仅能够使用在规定组合中而且能够使用在其他组合中或者单独使用，这并不超出本发明的范围。

附图说明

本发明的优选示范实施例示出于附图并且详细解释于以下说明中，其中，相同附图标记指代相同或者类似或者功能地相同部件。

在附图中，在每个情况下示意地，

图1示出了通过根据本发明的可调节凸轮轴的截面图，轴向轴承元件构造为轴向轴承销，

图2示出了与图1一样的视图，但是轴向轴承元件构造为簧环，

图3示出了与图1一样的视图，但是额外地具有构造为轴向轴承销的额外轴向轴承元件以及移相器。

具体实施方式

根据图1至图3，根据本发明的可调节凸轮轴1包括内轴2以及与其共轴布置的外轴3。例如，这种可调节凸轮轴1能够布置在内燃机中，尤其布置在机动车辆中。此外以公知方式设置了：至少一个第一凸轮5，其经由对应销6以抗转矩方式连接至内轴2；以及至少一个第二凸轮7，其以抗转矩方式连接至外轴3。作为相对于外轴3扭转内轴2的结果，因此第一凸轮5相对于第二凸轮7扭转，这是由于第一凸轮5以抗转矩方式利用内轴2安装，但是可旋转地绕外轴3。在该情况下经由移相器8(参见图3)完成相对于外轴3相对扭转内轴2，移相器8的转子9以抗转矩方式连接至内轴2，移相器8的定子10以抗转矩方式连接至外轴3。

迄今为止，凸轮轴1的轴向安装通常是依靠将内轴2轴向固定在移相器8的转子9上以及将外轴3轴向固定在移相器8的定子10上而实现的。但是，这要求较高制造精度，因此要求较高生产成本。现在根据本发明的凸轮轴1能够首次将内轴2直接在轴向方向11上固定地安装在外轴3上，因此相对于移相器8例如以浮动方式安装整个凸轮轴1，但是至少内轴2以浮动方式相对于转子9安装，或者外轴3以浮动方式(即可移位的)在轴向方向上安装至移相器8的定子10。

根据本发明，因此优选朝向外轴3开口的周向凹槽12，例如，环形凹槽设置在内轴2上，同样地，例如，根据图1和图3至少一个轴向轴承元件13能够构造为轴向轴承销14，并且根据图2至少一个轴向轴承元件13能够构造为簧环15，一方面簧环15固定在外轴3的凹槽16中，另一方面簧环15接合在构造为环形凹槽的内轴2的凹槽12中。

如果根据图1和图2观察根据本发明的可调节凸轮轴1的实施例，可见的是，此处轴向轴承元件13构造为轴向轴承销14，凹槽16构造为通孔17，使得轴向轴承销14通过外轴3的通孔17插入并且接合在内轴2的凹槽12中。此处仅能够提供单个轴向轴承销14(参见图1)，或者例如两个对置轴向轴承销14插入外轴3的对置通孔17(凹槽16)并且接合在内轴2的凹槽12中。因此术语“凹槽16”应该不仅理解为盲孔状凹槽，而且自然还应该理解为通孔。

凸轮轴1形成有至少一个轴向轴承销14，从而提供的主要优势为，简单的安装凸轮轴1，而且，如果需要将易于再次拆开。为了该目的，仅需要从有关凹槽16或者通孔17撤出至少一个轴向轴承销14。

如果观察根据图2描绘的根据本发明的凸轮轴1的实施例，能够在其中看到，外轴3中的凹槽16构造为朝向内轴3的凹槽12开口的额外环形凹槽18，构造为簧环15的轴向轴承元件13接合在内轴3的凹槽12中。因此簧环15在安装状态时接合在内轴2的凹槽12中并且接合在外轴3的环形凹槽18中。安装根据本发明的该类型凸轮轴1是通过将构造为内轴2上的簧环15的轴向轴承元件13放置在凹槽12的区域中而实现的，后续压缩簧环15，使得其能够与内轴2一起插入外轴3。如果簧环15因此达到凹槽16，凹槽16是外轴3中的额外环形凹槽18，其弹开，从而接合环形凹槽18并且将内轴2相对于外轴3稳固在轴向方向11上。

此处，例如，依靠热结合装配、通过焊接、通过锡焊、通过粘着剂黏结或者通过压配合，能够实现将至少一个第二凸轮7固定在外轴3上，其中，所述固定方法不是限制性的，而是根据相应的要求选择的。

利用根据本发明的凸轮轴1，因此能够首次将移相器8的定子10轴向固定地连接至外轴3，而将转子9轴向可移动地连接至内轴2，或者可替换地将定子10轴向可移动地连接至外轴3以及将转子9轴向固定地连接至内轴2。再次可替换地，还能够将定子10轴向可移动地连接至外轴3，还能够将转子9轴向可移动地连接至内轴2，因而能够相对于移相器8完全浮动安装凸轮轴1。在该情况下，例如，根据本发明的凸轮轴1必须以另一方式轴向安装在气缸盖中。但是，不同于公知于现有技术的轴向轴承方法，根据本发明的凸轮轴1使得能够补偿较大制造容差，结果是能够降低制造准确度，因此还能够降低制造成本。