组装辅助工具、凸轮轴模块和用于固定可转动地安装的轴的转动位置的方法与流程

本发明涉及根据发明权利要求1所述的用于固定可转动地安装的轴的转动位置的组装辅助工具。此外，本发明涉及凸轮轴模块和用于固定可转动地安装的轴的转动位置的方法。

背景技术：

从de102014104995a1中已知具有预定向的凸轮轴的模块。该模块包含适于放置到汽缸盖上的保护罩。该罩具有两个孔，凸轮轴从这两个孔中伸出。此外，该罩具有紧固孔形式的接收座以便容纳紧固部件。紧固部件被推入接收座中并通过另外的凹部接合在凸轮轴链轮中，并因此紧固凸轮轴防止转动。

de3832812a1公开用于设置对内燃机的控制时间的装置，其凸轮轴经由齿形带、链条或其他齿轮驱动器来驱动。为了设置控制时间，定位销接合在凸轮轴或曲柄轴中，以便将其保持在限定位置。定位销旋拧到曲轴箱上的孔中，直到定位销的尖端接合在凸轮轴或曲柄轴上的另外的孔中。

已知的紧固元件在各种情况下仅可以固定单个轴。此外，在保护罩和/或曲轴箱中需要额外的孔。此外，这使得更加难以找到凸轮轴或曲柄轴的用于紧固目的的正确位置，这是由于壳体覆盖轴中的孔，而这些位置仅通过这些孔可见。因此，不能避免在相当复杂的情况下核实轴实际上是否紧固。另外的确定在于，每个轴需要单独固定，这可能在组装或拆卸期间导致另外的错误，例如如果紧固部件被过早移除而相关联的轴相对于仍然固定的其他轴转动。

技术实现要素：

因此，本发明基于说明可以可靠且简单地固定可转动地安装的轴的转动位置的组装辅助工具的目的。此外，本发明基于说明凸轮轴模块和用于固定可转动地安装的轴的转动位置的方法的目的。

根据本发明，所述目的通过具有根据权利要求1的特征的组装辅助工具来实现。此外，关于凸轮轴模块的目的通过根据权利要求13的主题来实现。关于方法，该目的通过根据权利要求14的主题来实现。

本发明基于说明用于固定可转动地安装的轴的转动位置的组装辅助工具的构思。该组装辅助工具具有通过桥接件彼此连接的至少两个平行芯轴，每个芯轴分配有定位元件，定位元件至少部分相对于相应的芯轴偏心布置。

本发明具有如下优点，至少两个轴、尤其凸轮轴可以通过单个组装辅助工具同时紧固和预定向。这确保凸轮轴在组装之后和在运输期间不会转动。因此，凸轮轴可以已在部件供应商处预定向，并且可以安全运输到车辆制造商，车辆制造商不必再定向部件来进行安装。凸轮轴通常不会手动或通过复杂的自动装置来定向，直到即将在车辆制造商处与汽缸盖组装之前。

本发明的另外的优点在于，组装辅助工具可以在组装凸轮轴之后简单地从容纳孔中拉出，且凸轮轴易于组装。因此，组装的时间要求降低。

尤其有利的是，组装辅助工具将凸轮轴彼此紧固，也就是说，通过凸轮轴之间的相互作用。通过凸轮轴与凸轮轴周围其他部件的连接不会发生这种紧固。因此，不必在其他部件(比如壳体)中做出额外的凹部或孔，这些凹部或孔需要精确制造以便其与凸轮轴的凹部、槽或孔对准。通过简单的组装节省了额外的工作步骤和时间需要。

本发明的优选实施例在从属权利要求中进行说明。

在一个优选的实施例中，定位元件布置为与芯轴径向间隔开。因此，定位元件不直接布置在芯轴上，而是可以例如布置在该定位元件位于其中心的板的边缘处。因此，轴的对应的定位槽可以布置在轴边缘处的外侧上。

在另外的实施例中，定位元件相对于相应的关联芯轴定向成不同的转动角度。因此，轴可以相对于彼此定向成任何期望的角度，这是定位元件限定了轴的转动角度。因此，根据制造商说明书和/或客户要求，轴可以预定向成精确限定的转动角度并且可以在准备好安装的状态下来递送。

在一个尤其优选的实施例中，组装辅助工具的芯轴具有锥形尖端。通过锥形尖端，芯轴可以被更容易地引入轴的端侧容纳孔中。因此，组装辅助工具可以更迅速且更简单地安装。

在一个优选的实施例中，组装辅助工具的桥接件具有两个端部段和连接段，桥接件在连接段与端部段之间折角。连接段的平行于芯轴的截面的间隔通过这些段相对于彼此的折角位置来产生。因此，可以在生产组装辅助工具期间节省材料。

组装辅助工具的桥接件优选配置为c形手柄。因为如此，可以更容易地安装组装辅助工具，这是由于因为手柄形状，组装操作者可以牢固地抓握桥接件并且可以引入或拉出芯轴。

组装辅助工具的桥接件、尤其端部段和/或连接段有利地具有加强筋。加强筋增加组装辅助工具的稳定性和刚度，并因此增加运输的安全性。

在另外的实施例中，板配置在桥接件与芯轴之间，板相对于芯轴的纵向轴线垂直延伸。板带来的优点在于，其在轴的端侧孔上方延伸，因而保护其免受污染。而且，板密封容纳孔免受液体渗透，例如在运输路线上。

板优选具有至少一个凹部，定位元件和/或芯轴布置在该凹部中。因此，定位元件可以更深地引入轴的定位槽中，这是由于定位元件相对于板的可能圆形的部分处于凹部中，并且通过凹部来钻孔。因此，板最终与轴齐平，并且不会产生灰尘或液体可以通过其渗透到轴的端侧容纳孔中的空隙。

t形手柄有利地配置在板的背离芯轴的侧部上。所述手柄允许组件操作者在将芯轴引入轴的端侧容纳孔中期间甚至更好地进行控制，这是由于t形手柄的纵向轴线与芯轴的纵向轴线一致。因此，组装辅助工具在被拉出时不易倾斜。此外，t形提供令人满意的抓握表面。

在一个优选的实施例中，组装辅助工具被制造为单件，尤其由塑料制成。这带来的优点在于，组装辅助工具可以仅通过一个方法步骤中制造，例如通过注塑成型方法，比如热塑注塑成型、热固注塑成型、弹性体注塑成型，或者其他的额外方法也是可能的。因此，组装辅助工具可以廉价地大量制造为可以直接使用的模制部件，或者可以针对特定轴通过额外方式少量制造。

组装辅助工具优选制造成多件，桥接件可释放地连接于芯轴和/或板。这使得可以将芯轴单独推入轴的端侧容纳孔中并使其与芯轴及可能的t形手柄一起转动，以便后续将桥接件以限定的方式连接于芯轴和/或板。因此，便于组装操作者转动轴。

此外，在本发明的上下文中，说明凸轮轴模块具有组装辅助工具和两个凸轮轴，这两个凸轮轴平行布置并且在各种情况下都具有端侧容纳孔和端侧定位槽，在各种情况下，组装辅助工具的芯轴都接合在容纳孔中，并且定位元件以如此方式接合在定位槽中，使得凸轮轴相对于彼此的转动定向被固定。凸轮轴模块可以有利地已在部件供应商处借助组装辅助工具来完全组装和预定向。相应地，车辆制造商可以将凸轮轴模块直接安装在汽缸盖上并且继而可以移除和去掉组装辅助工具。组装辅助工具也可以返回部件供应商并以环境友好的方式再利用。

组装辅助工具优选由可回收塑料制造。

此外，要求保护用于固定可转动地安装的轴的转动位置的方法，组装辅助工具的芯轴被推入凸轮轴的端侧容纳孔中，并且可转动地安装的凸轮轴以如此方式转动，使得定位元件接合在定位槽中，并且定位元件被推入定位槽中，尤其用于预定向和锁定以进行运输。

该方法的尤其有利的特征在于，组装操作者可以通过少量的手部移动将轴相对于彼此定向成限定的转动角度。此外，可以在安装凸轮轴模块之后仅通过一只手的移动来移除组装辅助工具。相较于惯常的手动凸轮轴定向或用于在车辆制造商处定向凸轮轴的自动化方法，这节省时间和工作负荷。

附图说明

下文将会参照所附附图通过进一步的细节来更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出根据本发明的一个示例性实施例的组装辅助工具的立体图，

图1b示出根据图1的组装辅助工具的侧视图，

图1c从不同角度示出根据图1的组装辅助工具的侧视图，

图2示出根据图1的组装辅助工具的俯视图，

图3示出根据本发明的另外的示例性实施例的组装辅助工具的立体图，

图3b示出根据图3的组装辅助工具的剖视图，和

图4示出可以连接于组装辅助工具的入口和出口凸轮轴的立体图。

具体实施方式

图1示出根据一个优选的示例性实施例的组装辅助工具4的立体图。组装辅助工具4可以优选用于固定可转动地安装的轴的转动位置，并且尤其优选用于固定可转动地安装的入口凸轮轴1和出口凸轮轴2的转动位置。组装辅助工具4具有通过桥接件5彼此连接的两个平行芯轴6，每个芯轴6分配有定位元件8，定位元件8至少部分相对于相应的芯轴6偏心布置。桥接件5从芯轴6的一端相对于纵向轴线垂直延伸到至少一个另外的芯轴6的端部。芯轴6的尖端10示出为例如具有锥形部分。尖端10的锥形部分可以例如实现为斜面或圆形部分。尖端10可以如图所示地是扁平的或可以收敛到一点。芯轴6可以具有不同的形状。芯轴6可以具有如示例性实施例中的十字形横截面。芯轴6也可以例如配置为圆柱形式、矩形形式或者任意其他期望的形状。

在各种情况下，相对于相应的芯轴6的纵向轴线垂直延伸的一个板7配置在桥接件5与芯轴6之间。此外，桥接件5具有两个端部段11和连接段12。在图1中，端部段11例如布置在板7上并且平行于芯轴6的纵向轴线延伸远离板7。端部段11可以具有任意期望的高度，以便限定芯轴6或板7与连接段12之间的间隔。端部段11通过连接段12来连接。此外，桥接件5在连接段12与端部段11之间折角。这可以在部件之间的倒角处看到。结果，桥接件5以c形方式配置为手柄。加强筋13在各种情况下都例如布置在连接段12和端部段11上。如本示例性实施例中所示，这些部件可以具有多个加强筋13。然而，可以在部件上布置仅一个或者不布置加强筋13。这里，加强筋13可以配置为任意期望的形状或厚度。而且，有助于增加稳定性的球珠也是可行的。

桥接件5、尤其两个端部段11和连接段12的形状可以自由选择。在示例性实施例中，桥接件5配置有相对于芯轴6的纵向轴线横向的腹板，该腹板在芯轴之间延伸，并且在各种情况下都具有沿着芯轴6的纵向轴线在背离芯轴6的侧部上延伸的一个腹板。腹板通过加强筋13来稳定。同样也可以将桥接件5配置为例如圆柱形式、矩形形式是或任意其他期望的形状。

此外，定位元件8在各种情况下都布置为与芯轴6径向间隔开。定位元件8以如此方式间隔开，使得其配置在板7的边缘处。定位元件8的径向位置和形状(具体而言，其高度、宽度、长度和/或在板7上与相应的芯轴6的间隔)与配置在轴中、尤其凸轮轴中的相应的定位槽15相适应。在组装状态下，定位元件8和定位槽15形成形状锁定连接。定位元件8和定位槽15可以配置为企口接合布置。

定位元件8在各种情况下都布置在板7的凹部9中。

在一个示例性实施例(未示出)中，定位元件8可以替代地直接布置在芯轴6上，并且可以从后者径向延伸到外侧。凹部可以布置在定位元件8和芯轴6周围。

图2是根据图1的组装辅助工具4的俯视图，芯轴6在锥形尖端10的俯视图中示出。因此，板7相对于芯轴6的纵向轴线垂直延伸并限定例如在此示出为圆形区域的平面。板7可以配置为矩形形式、三角形形式、椭圆形形式或者任意其他期望的形状。径向间隔开并布置在板7的边缘处的凹部9中的定位元件8示出在板7的圆形区域上。

如图2可见，定位元件8在圆形区域上以不同的角度布置，这些角度对应于轴的预定向转动角度。

在该示例性实施例中，组装辅助工具4配置成单件。完整的组装辅助工具4可以通过注塑成型方法在一个方法步骤中制造。为此目的，在组装辅助工具4上额外设置圆形部分。在另外的示例性实施例中，将组装辅助工具4制造成多件也是可行的(未示出)。为此目的，在桥接件5与芯轴6和/或板7之间设置可释放连接。可释放连接设计为如此方式，使得桥接件5和芯轴6和/或板7可以仅连接成一个精确限定的角度。这确保了轴可以准确地预定向。

图3是根据另外的示例性实施例的组装辅助工具4的立体图，在该示例性实施例中，组装辅助工具4具有相对于其纵向轴线垂直连接于桥接件5的两个平行芯轴6。定位元件8布置为与每个芯轴6径向间隔开。t形手柄14在背离芯轴的侧部上延伸。t形由中心轴线与芯轴6的纵向轴线一致的腹板和在平行于桥接件5的中心轴线的两侧上延伸的抓握表面来构成(参见图3b)。在该示例性实施例中，桥接件5相对于芯轴6的纵向轴线横向延伸为t形手柄14与芯轴6之间的腹板。在背离芯轴的侧部上，连续的加强筋13在桥接件5的腹板上延伸，该连续的加强筋13布置在t形手柄14的腹板上。

图4示出安装在盖3中的入口凸轮轴1和出口凸轮轴2的立体图。凸轮轴集成在盖3中并可转动地安装。入口凸轮轴1和出口凸轮轴2的端部从盖3伸出。用于定位元件8的定位槽15例如示出在凸轮轴的端侧端处的外边缘上。此外，还示出芯轴6的凸轮轴的端侧中心容纳孔16。定位槽15相对于容纳孔16偏心布置。

或者，定位槽15可以布置在端侧容纳孔16上的内侧上，并且可以从后者径向延伸到轴的外边缘。

图1所示的组装辅助工具4通过两个芯轴6被推入入口凸轮轴1和出口凸轮轴2的端侧容纳孔16中。在所述方法步骤之后，可转动地安装的凸轮轴以如此方式转动，使得定位元件8接合在定位槽15中。芯轴6和定位元件8被推入凸轮轴的端侧容纳孔16中，直到板7最终与轴端平齐的程度。在该步骤之后，定位元件8和定位槽15形成形状锁定连接。因此，轴被预定向和紧固以进行运输。

附图标记表

1入口凸轮轴

2出口凸轮轴

3罩

4组装辅助工具

5桥接件

6芯轴

7板

8定位元件

9凹部

10尖端

11端部段

12连接段

13加强筋

14t形手柄

15定位槽

16端侧容纳孔