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CN106812561B - 可调节凸轮轴 - Google Patents

可调节凸轮轴 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可调节凸轮轴(1)，其具有：内轴(2)以及与其共轴布置的外轴(3)；第一凸轮(5)，其不可旋转地连接至内轴(2)；第二凸轮(7)，其不可旋转地连接至外轴(3)；对于本发明来说重要的是，设置至少两个固定地连接至外轴(3)的轴承元件(8、9)，第一凸轮(5)布置在所述轴承元件之间，并且所述轴承元件固定第一凸轮(5)，经由后者还将内轴(2)相对于外轴(3)固定在轴向方向上。

Description

可调节凸轮轴
技术领域
本发明涉及一种可调节凸轮轴，其具有内轴以及与其同轴布置的外轴。而且本发明涉及一种具有这种凸轮轴的内燃机。
背景技术
通用凸轮轴是充分公知的并且尤其使用于关于阀开口持续时间的变化性。为了能够得到长期可靠的操作，需要沿轴向方向安装内轴和外轴两者。尤其，这还具有很大重要性，这是由于如果销通入外轴的对应细长孔而不摩擦，即不接触相应的细长孔的边缘，那么钉进内轴的凸轮仅能够轻松地被调节。为了调节这种可调节凸轮轴，通常使用具有转子和定子的相位调节器，其中，转子固定地连接至内轴并且固定地沿轴向方向连接至相位调节器的定子。相位调节器的定子又沿轴向方向连接至外轴。因而外轴和内轴依靠相位调节器(即具体地依靠相位调节器的定子和转子)固定在轴向方向上。
发明内容
本发明处理的问题是提供一种用于通用类型凸轮轴的改进的或者至少一种可替换实施例，其中，内轴的轴向轴承尤其不直接固定至相位调节器的转子。
本发明是基于这样的总体构思：不像以前一样沿轴向方向将可调节凸轮轴的内轴安装在相位调节器的转子上，而是经由外轴带动该轴向轴承。尤其，因而沿内轴的轴向方向相对于相位调节器的转子的浮动轴承是可行的，这尤其能够简化组装以及更好地补偿制造容差。根据本发明的可调节凸轮轴包括以公知方式的内轴以及与其共轴布置的外轴，以及第一凸轮，其不可旋转地连接至内轴，以及第二凸轮，其不可旋转地连接至外轴。根据本发明，提供了至少两个轴承元件，它们固定地连接至外轴，第一凸轮布置在至少两个轴承元件之间并且至少两个轴承元件固定第一凸轮，以及经由第一凸轮还将内轴沿轴向方向相对于外轴固定。因此，在该情况下，因而仅依靠外轴就实现凸轮轴的轴向轴承是可能的或者可行的，这是由于内轴通过外轴固定在轴向方向上，因此不需要其自身的外部轴承。以相同方式，根据本发明的凸轮轴还能够使内轴的轴向轴承位于相位调节器的转子上，而外轴不是必须沿轴向方向分离地固定至相位调节器的定子上，这是由于在根据本发明的凸轮轴的情形下外轴通过内轴固定在轴向方向上。
在根据本发明的方案的有利发展中，提供了另外的第一凸轮和第二凸轮，但是，其中，仅一个第一凸轮被轴承元件固定。布置成直接邻近相位调节器的第一凸轮通常用于轴向轴承。当然清楚的是，根据本发明的凸轮轴能够包括连接至内轴的另外的第一凸轮和连接至外轴的另外的第二凸轮。
在根据本发明方案的另一有利实施例中，至少一个轴承元件构成为第二凸轮。在这种实施例中，至少一个第二凸轮这样形成轴承元件中的一个，使得后者不是必须由单独轴承元件(例如轴承圈)形成，其结果是，不仅简易化组装，而且优化安装空间，以及能够实现成本优势。
在根据本发明方案的另一有利实施例中，至少一个轴承元件构成为轴承圈，其中，这种轴承圈或者大致轴承元件能够通过牢固地粘合、摩擦-锁定或者形状匹配连接固定地连接至外轴。轴承元件能够固定在外轴上，例如通过热接合装配、通过焊接、通过锡焊、通过粘着剂黏结或者通过压配合。该不全面的列表已经给出不同生产选项的观点，存在不同生产选项，用于将轴承元件或者轴承圈固定在外轴上。
至少一个轴承元件方便地接合在外轴上的凹槽中，而且沿轴向方向固定。此外或者作为前述将轴承元件固定在外轴上的替换，后者当然还能够通过形状匹配连接类型连接至外轴，例如由此，这种轴承元件接合在凸轮轴的外轴上的关联凹槽中，所述凹槽与其互补。
在根据本发明方案的另一有利实施例中，距离元件、尤其套筒布置在第一凸轮和轴承元件之间。这提供的巨大优势为，这种套筒能够较易于被推入凸轮轴的外轴，其中，例如，一方面套筒被支撑在由第二凸轮形成的轴承元件上，另一方面套筒被支撑在第一凸轮上。因此，在该情况下，至少一个轴承元件将是第二凸轮，但是，没有距离元件的话第二凸轮将沿轴向方向太远离第一凸轮而不能将后者沿轴向方向固定。这正是根据本发明的距离元件的用处，其桥接该轴向距离并且相对于轴承元件或者尤其相对于第二凸轮沿轴向方向支撑第一凸轮。
相位调节器方便地包括转子和定子，其定子轴向固定地连接至外轴，其转子轴向可动地连接至内轴，或者其定子轴向可动地连接至外轴，其转子轴向固定地连接至内轴，或者其定子轴向可动地连接至外轴，其转子轴向可动地连接至内轴。该列表表明，利用根据本发明的凸轮轴，内轴的浮动轴承，外轴上的浮动轴承或者相对于相位调节器两个轴的浮动轴承是可行的选项，其中，在后者的情形下，凸轮轴必须以另一方式(即不依靠相位调节器)沿轴向方向安装。
本发明是还基于这样的总体构思：提供一种具有至少一个这种凸轮轴的内燃机，其中，这种内燃机利用的优势是根据本发明的凸轮轴，尤其更容易组装并且能够使制造容差具有较大补偿。
应理解的是，前述特征以及下文仍将解释的特征不仅能够在每个情况下使用在组合状态中，而且能够以其他组合使用或者单独使用，这并不超出本发明的范围。
本发明的实施例的优选例子示于附图中并且将在以下描述中更详细地解释，其中，相同附图标记指代相同或者类似或者功能相同的部件。
附图说明
在图中，在每个情况下每个图示意性地，
图1至图4每个均示出了根据本发明的凸轮轴的各种实施例。
具体实施方式
根据图1至图4，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，凸轮轴1能够安装在机动车辆的内燃机4中。而且，凸轮轴1包括第一凸轮5，其通过销6不可旋转地连接至内轴2；以及第二凸轮7，其不可旋转地连接至外轴3。根据本发明，提供了至少两个固定地连接至外轴的轴承元件8、9，第一凸轮5布置在两个轴承元件之间，并且两个轴承元件安装以及固定第一凸轮5，以及经由第一凸轮5还将内轴2相对于外轴3固定在轴向方向上。当更接近地查看图1至图4时，可见的是，穿过内轴2的销6没有游隙，并且其还没有游隙地连接至第一凸轮5。延伸在周向方向上的细长孔 10设置在外轴3上，细长孔销6通过细长孔10穿过外轴3。为了能够相对于外轴3长期低力调节内轴2，必须确保无游隙地将销6引导在细长孔10中，但是，这仅能够依靠外轴3相对于内轴2的合适轴向轴承而进行。迄今为止，例如，内轴2沿轴向方向固定地联接至相位调节器12的转子11，沿轴向方向外轴3固定地联接至相位调节器12的定子13。依靠根据本发明的凸轮轴1，这不再是必要的，因为此处，例如，例如只要外轴3沿轴向方向固定地连接至相位调节器12的定子13，内轴2就能够沿轴向方向安装成相对于相位调节器12的转子 11浮动。反之当然也是可想到的，使得如果例如内轴2沿轴向方向相对于相位调节器12的转子11固定地安装，例如外轴3能够安装成沿轴向方向相对于相位调节器12的定子13浮动，因为利用根据本发明的凸轮轴1，内轴2相对于外轴3的轴向固定不是依靠相位调节器12进行的，而是依靠轴承元件8、9进行的。纯理论上来讲，当然还可行的，内轴2和外轴3都安装成相对于相位调节器12轴向浮动，即相对于转子11和定子12轴向浮动，其中，在该情况下不同类型的凸轮轴1的轴向轴承当然必须发生。
当查看图1至图4时，可见的是，除了第一凸轮5和第二凸轮7当然还能够存在另一额外第一凸轮5’和第二凸轮7’，其中，凸轮轴1的轴向轴承通常依靠第一凸轮5发生，第一凸轮5布置成直接邻近相位调节器12。根据图1，至少一个轴承元件8、9，特别优选轴承元件8构成为第二凸轮7，使得第二凸轮7同时形成第一轴承元件8，不是必须提供额外第一轴承元件8。
至少一个轴承元件8、9当然还能够构成为轴承圈14，正如根据图1至图4 还能够描绘在不同的实施例中。因而，根据图1，仅轴承元件9，根据图2和图 3轴承元件8、9以及根据图4仅轴承元件8构成为轴承圈14。至少一个轴承元件8、9，尤其构成为轴承圈14的轴承元件9能够接合，尤其以形状匹配方式接合在外轴3上的凹槽15(见图3)中，其中，轴承元件8、9两者当然还能够依靠这种凹槽15以形状匹配方式方式沿轴向方向固定在外轴3上。
例如，如果轴承元件8、9构成为第二凸轮7或者构成为轴承圈14，那么轴承元件8、9的轴向固定还能够依靠热接合装配发生，通过焊接、通过锡焊、通过粘着剂黏结或者通过压配合在外轴3上。
根据图4示出了根据本发明的凸轮轴1的另一可能实施例，其中，距离元件16尤其是套筒方式，布置在第一凸轮5和轴承元件9之间。在该情况下第二轴承元件9构成为第二凸轮7，第二凸轮7无论如何轴向固定连接在外轴3上。依靠这种套筒16，还能够使用第二凸轮7，第二凸轮7与轴承元件9一样布置成与第一凸轮5隔开，并且仅提供一个额外轴承元件8，以将第一凸轮5沿轴向方向固定在外轴3上，以及还将依靠销6经由在轴向方向上固定的第一凸轮 5将内轴2固定在轴向方向上。
利用根据本发明的凸轮轴1以及根据本发明的内燃机4，能够首次创建凸轮轴1，其中，内轴2相对于外轴3的轴向支承依靠外轴3发生，或者，相反地，外轴3相对于内轴2的轴向支承依靠内轴3发生，使得内轴2或者外轴3 能够安装成相对于相位调节器12的转子11或者定子12浮动，因而提供了能够补偿制造容差的可能性。纯理论上来讲，还可想到轴承轴2、3相对于相位调节器12浮动，其中，在该情况下根据本发明的凸轮轴1将须以不同方式安装在轴向方向上。

Claims (10)

1.一种可调节凸轮轴(1)，具有：
内轴(2)以及与其共轴布置的外轴(3)，
第一凸轮(5)，其不可旋转地连接至内轴(2)，
第二凸轮(7)，其不可旋转地连接至外轴(3)，其特征在于，
设置相位调节器(12)，其中，相位调节器(12)包括转子(11)和定子(13)，其定子(13)轴向固定地连接至外轴(3)，其转子(11)轴向可动地连接至内轴(2)，或者其定子(13)轴向可动地连接至外轴(3)，其转子(11)轴向固定地连接至内轴(2)，或者其定子(13)轴向可动地连接至外轴(3)，其转子(11)轴向可动地连接至内轴(2)，
设置固定地连接至外轴(3)的至少两个轴承元件(8、9)，第一凸轮(5)布置在所述两个轴承元件之间，并且所述轴承元件固定第一凸轮(5)，经由第一凸轮(5)还将内轴(2)相对于外轴(3)固定在轴向方向上。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴，其特征在于，
其中，第一凸轮(5)和轴承元件(8、9)布置成直接邻近相位调节器(12)。
3.根据权利要求1所述的凸轮轴，其特征在于，
设置另外的第一凸轮(5')和第二凸轮(7')，但是，其中，仅一个第一凸轮(5)被轴承元件(8、9)固定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，
至少一个轴承元件(8、9)构成为第二凸轮(7)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，
至少一个轴承元件(8、9)构成为轴承圈(14)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，
至少一个轴承元件(8、9)通过热接合、通过焊接、锡焊、粘着剂黏结或者通过压配合装配固定在外轴(3)上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，
至少一个轴承元件(8、9)接合在外轴(3)上的凹槽(15)中，而且固定在轴向方向上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的凸轮轴，其特征在于，
距离元件(16)布置在第一凸轮(5)和轴承元件(8、9)之间。
9.根据权利要求8所述的凸轮轴，其特征在于，
所述距离元件(16)为套筒。
10.一种内燃机(4)，具有根据权利要求1至9中任一项所述的凸轮轴(1)。
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