本发明涉及包括凸轮轴和凸轮轴套筒的系统。
背景技术：
凸轮轴在现有技术中是已知的并且可以在例如真空泵、燃料泵或内燃发动机中使用。此处，在凸轮轴的径向方向上、特别地在端部侧上设置突起部，这些突起部通过凸轮轴套筒实现。凸轮轴可旋转地安装在设备中，在设备中凸轮轴经由通过凸轮轴套筒设置的所述周向突起部安装。特别地，要被配装有凸轮轴的设备包括座部，座部构造成使得凸轮轴可以经由凸轮轴套筒以尽可能小的摩擦安装在设备中。
此处，凸轮轴套筒在凸轮轴上的安装通常借助于螺纹连接而进行。这种类型的螺纹连接有时候可能导致功能上的关键区域、例如支承区域中的变形。
技术实现要素：
本发明的目标是提供一种包括凸轮轴套筒和凸轮轴的系统，该系统相比于现有技术中已知的系统就安装凸轮轴套筒之后所提供的凸轮轴的质量而言有所改进。
本发明通过包括凸轮轴和凸轮轴套筒的系统来实现该目标，凸轮轴套筒具有用于接纳凸轮轴的端部部件的套筒形的主体，该主体包括接合区域、支承区域和座部区域，主体和凸轮轴构造成使得：在安装状态下，凸轮轴在接合区域中接合至凸轮轴套筒；系统在支承区域中在凸轮轴与凸轮轴套筒之间具有空隙；并且凸轮轴与凸轮轴套筒在座部区域中经由至少一个形状配合锁定装置或摩擦锁定装置特别地是齿系统连接至彼此。
与现有技术中已知的方法相比较，根据本发明的系统允许省去凸轮轴套筒在凸轮轴上的螺纹连接。因此，可以避免否则由螺纹连接引起的变形，这对所制造的具有凸轮轴套筒的凸轮轴的质量具有积极的效果。另外，在不会以不利的方式损害过程可靠性、系统的强度和系统的稳定性的情况下，减少了部件的数量并降低了加工的复杂性。另外，根据本发明的系统允许安装最终加工的部件。另外，主体与凸轮轴套筒之间的空隙有利地需要敞开的空间，通过该空间可以防止最终加工的支承部外径的直径变化。
特别地，在安装状态下，凸轮轴套筒安装在凸轮轴的一个端部处，换言之，凸轮轴套筒在凸轮轴套筒和凸轮轴的端部侧处安装并且形成例如凸轮轴套筒和凸轮轴的末端。此外，可以想到的是，凸轮轴套筒在其外侧具有沿径向方向指向外的周向套圈或突出部。特别地，通过套圈或突出部，凸轮轴套筒在轴向方向上终止所组装的系统。此外，可以想到的是，凸轮轴和凸轮轴套筒构造成使得：凸轮轴可以以精确配合的方式插入到凸轮轴套筒的接合区域中。为此，凸轮轴套筒的在接合区域中的、特别地在其端部侧的内径大致对应于例如凸轮轴的外径。此外，设置成使得凸轮轴在接合区域中与凸轮轴套筒接触。为此，在凸轮轴套筒的一个端部处，凸轮轴套筒包括例如将凸轮轴套筒沿轴向方向终止在一个端部处的径向指向内的套圈或平坦末端。在使用指向内的套圈的情况下，可以以有利的方式节省材料。此处，可以想到的是，除了套筒形的主体外，凸轮轴套筒还包括封闭部分、例如铣削成封闭部分的驱动槽。
可以参照附图从从属权利要求和说明书中获得本发明的有利的完善和改进。
根据本发明的另外的实施方式，设置成使得，支承区域沿轴向方向设置在接合区域与座部区域之间。特别地，接合区域、支承区域和座部区域沿轴向方向彼此相邻地布置。此外，设置成使得，座部区域布置在凸轮轴套筒的敞开的端部处，敞开的端部是在安装状态下供凸轮轴穿过而接合的端部。
根据本发明的另外的实施方式，设置成使得，主体在支承区域中具有筒状腔，该筒状腔的直径比在安装状态下布置在支承区域内的凸轮轴的端部部件的外径大。因此，可以以有利的方式设置有空隙，这使得敞开的空间成为可能，从而又可以通过该敞开的空间防止最终加工的支承部外径的直径变化。
根据本发明的另外的实施方式，设置成使得，凸轮轴在于安装状态下设置成用于座部区域的部分中具有齿系统。可以借助于齿系统以有利的方式使凸轮轴套筒以针对性方式相对于凸轮轴执行角度定向。另外，这允许扭矩可以额外地传递并允许额外的轴向稳固座部。此外，在安装状态下，设置成使得，凸轮轴的圆周上的齿系统沿轴向方向进一步延伸超出凸轮轴套筒的末端。换言之，在安装状态下，突出离开凸轮轴套筒的凸轮轴使布置在主体内的齿系统继续延伸。此处可以想到的是，在安装状态下布置在主体外侧的齿系统沿轴向方向至少准确地延伸与在安装状态下布置在主体内的齿系统所延伸的长度一样长的长度。
根据本发明的另外的实施方式，在安装状态下，设置成使得，凸轮轴的齿系统接合到位于主体的座部区域中的内部齿系统中。此处，凸轮轴的齿系统和主体的内部齿系统特别地就它们的形状而言特别地是互补的构型，因此凸轮轴的齿系统和主体的内部齿系统可以毫无问题地彼此接合。此外，可以想到的是，可以减少内部齿系统的齿的数目。例如，内部齿系统和齿系统构造成使得凸轮轴上的齿系统的多个齿设置在内部齿系统的两个齿之间。
根据本发明的另外的实施方式，设置成使得齿系统和内部齿系统在座部区域中具有重叠部分。为了构造重叠部分，特别地，两个齿轮同时以彼此跟随的一对或更多对齿进行交替的方式定位在接合部中。此处，重叠部分指定在接合部中同时平均有多少对齿。重叠部分优选地比1.5大并且特别优选地比2大；重叠部分可以被确定为接合部长度与齿轮的齿距的比。例如，座部区域中的齿系统是螺旋齿系统，通过螺旋齿系统可以以有利的方式实现相当大的重叠部分。
根据本发明的另外的实施方式，设置成使得凸轮轴套筒包括烧结硬化部件、或者凸轮轴套筒至少部分地接合到可以被硬化的转动部件上。
本发明的另外的主题是一种用于根据本发明的系统的凸轮轴套筒。此处，可以想到的是，凸轮轴套筒可以与多种不同的凸轮轴兼容。
本发明的另外的主题是一种用于组装根据本发明的系统的方法，该方法包括：将凸轮轴通过端部部件引入到套筒形的主体中，其中，该主体具有座部区域、支承区域和接合区域；特别地在引入期间，使凸轮轴在座部区域中通过至少一个形状配合锁定装置或摩擦锁定装置定向；以及使凸轮轴通过端部部件的远端部接合在套筒形的主体的接合区域中。
附图说明
本发明的另外的细节、特征以及优点源于附图和使用附图进行的实施方式的以下描述。此处，附图仅说明本发明的示例性实施方式，示例性实施方式并不限制本发明的概念。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施方式的包括凸轮轴和凸轮轴套筒的系统。
图2示出了根据本发明的另一实施方式的包括处于未安装状态的凸轮轴和凸轮轴套筒的系统的截面图和立体图。
图3示出了根据本发明的另一实施方式的包括处于安装状态的凸轮轴和凸轮轴套筒的系统的截面图和立体图。
具体实施方式
在不同的附图中相同的部件总是用相同的标记来提供，并且因此通常在每种情况下仅被提出或被提及一次。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施方式的包括凸轮轴20和凸轮轴套筒10的系统。例如，这是在真空泵或燃料泵或内燃发动机中使用的系统。此处，设置成使得凸轮轴套筒10在一个端部处终止凸轮轴20，并且凸轮轴套筒10设置成用于安装在凸轮轴保持器中。为了安装在凸轮轴保持器中，凸轮轴套筒10包括例如周向突出部或套圈16，系统在安装状态下通过周向突出部或套圈16连接至凸轮轴保持器。此处，特别地，凸轮轴套筒10具有套筒形的主体17，在安装状态下，凸轮轴20穿过套筒形的主体17的一个敞开的端部接合到主体17中。此处，例如在安装状态下，套筒形的主体17包绕凸轮轴20的端部部件并且因此形成凸轮轴20的末端。另外，设置成使得凸轮轴20和凸轮轴套筒10构造成使得：在安装状态下，系统包括接合区域13、支承区域12和座部区域11。为了构造接合区域13，特别地，设置成使得凸轮轴20通过其端部侧与套筒形的主体17的至少部分地封闭的端部侧接触并且在所述接合区域中被接合。为此，由套筒形的主体17预限定的座部在接合区域13中的内径、特别地在凸轮轴20的端部侧上大致对应于凸轮轴20的外径。为了构造支承区域12，可以想到的是，主体17在支承区域12中的内径比凸轮轴20的外径大，因而在凸轮轴20与凸轮轴套筒10之间构造有空隙15。如在轴向方向上观察到的，此处，内径从接合区域13增大至支承区域12。另外，此处可以想到的是，接合区域13的内径与支承区域12的内径之间的过渡以台阶式方式或连续方式实现。由凸轮轴20与凸轮轴套筒10之间的内径的改变而引起的必需的空隙15有利地防止了最终加工的支承部外径的直径变化。为了构造座部区域11，设置成使得套筒形的主体17特别地在其敞开的端部处具有内部齿系统14，并且凸轮轴20具有沿着其圆周的齿系统21，凸轮轴20的齿系统21与主体17的内部齿系统14在座部区域11中彼此接合。此外，可以想到的是，齿系统21比主体17的内部齿系统14沿着轴向方向延伸得更远或更长。座部区域中齿结构的使用在针对性(targeted)的角度取向方面证明是有利的，因此，凸轮轴在凸轮轴套筒中的额外的扭矩传递以及额外的轴向稳固座部可以以有利的方式实现。例如此处，设置成使得座部区域中的齿系统具有比1.5大、特别地比2.5大的重叠部分。
图2示出了根据本发明的另一示例性实施方式的包括处于未安装状态的凸轮轴20和凸轮轴套筒10的系统的截面图(俯视)和立体图(仰视)，而图3图示了根据本发明的第二示例性实施方式的包括处于安装状态的凸轮轴20和凸轮轴套筒10的系统的截面图和立体图。图2和图3中示出的系统与图1中的系统的不同之处实质上在于凸轮轴上的齿系统进一步突出超出套筒形主体17，并且可以观察到套筒形的主体17上的内部齿系统14。
附图标记列表：
10凸轮轴套筒
11座部区域
12支承区域
13接合区域
14内部齿系统
15空隙
16套圈
17主体
20凸轮轴
21齿系统
30腔