[发明专利]组装的传动轴

说明书

本发明涉及一种传动轴，其包括：至少两个沿着传动轴的转动轴 线方向间隔开的同轴的空心轴，这些空心轴分别具有内部的开口；和 至少一个功能单元，该功能单元具有以传动轴的转动轴线的方向为基 准设置在第一和第二空心轴之间的至少一个功能部件和沿着传动轴 的转动轴线的方向延伸的第一与第二插入区段，其中第一插入区段设 置在第一空心轴的内部开口中，第二插入区段设置在第二空心轴的内 部开口中，其中该功能单元的这些插入区段在形成相应的压配合 (Presssitz)的情况下压入到这些空心轴的内部开口中，且第一和 第二空心轴通过功能单元相互刚性连接，其中，所述插入区段的外表 面具有材料隆起部分，和/或相应的空心轴的限定所述空心轴的内部 开口的壁在端部区段中具有材料隆起部分，在所述端部区段中，形成 与所述功能单元的相应的插入区段的压配合。本发明还涉及一种用于 制造这种传动轴的方法。

本发明特别地涉及安装的凸轮轴。在此，凸轮轴通常系指具有至 少一个凸轮的轴，其中在工作状态下，凸轮与凸轮组件 (Nockenfolger)接触。通过轴的转动，所述凸轮组件按照固化在凸 轮轮廓中的流程或“程序”被操纵。因此，术语“凸轮轴”也可归属 于用于机械可变的阀动装置的可调整轴。在这种情况下，凸轮是盘形 凸轮(例如偏心轮)，且相应地作为可调整轮设置在轴上。这种轴也 称为偏心轴。

在制造安装的凸轮轴时，分别单独地制造各个功能部件，特别是 如凸轮传动轮、轴承、推力轴承套圈、传感器套环(Sensorring)、 凸轮轴调节器和支撑轴。接下来将这些功能部件定位在支撑轴上，并 采用合适的接合方法固定在轴上，所述支撑轴用作支撑机构，且用于 传递转动。现有技术中已公开了用于制造安装的凸轮轴的方法的顺 序。

在DE 4121951C1中提出了一种用于制造安装的凸轮轴的方法， 根据该方法，在支撑轴上的区域通过类系螺纹的滚花被扩宽超过最初 的轴直径，在使得所述区域扩宽之后，紧接着使得凸轮轴向移动，并 压靠到扩宽的轴区域上，所述凸轮轴的内部凹口的直径小于被扩宽的 轴区域的外直径。所述凸轮具有基圆区域和阀隆起区域。凸轮的在基 圆区域中的直径相应地大于凸轮的内部凹口的直径。这两个直径的差 称为带宽或凸轮的在基圆区域中的带厚。带厚部分必须相应地厚，由 此它能够容纳接合工艺的切屑。采用这种方式，利用支撑轴的直径， 预先给定凸轮的在基圆区域中的最小的可能的直径。最小带厚的通常 的参考值在大约4mm的范围内。

然而在电机技术的很多应用情况下，希望支撑轴具有相对大的直 径，因为支撑轴通常同时用作用于支撑传动轴或凸轮轴的轴承直径。 为此，支撑轴的大的直径在全部传动轴的强度方面提供了优点。另一 方面，例如在凸轮轴的情况下，出于电机方面的原因，经常希望凸轮 的在基圆区域中的直径尽可能小。但如上所述，在支撑轴直径给定的 情况下，所述直径受到凸轮的所需要的带厚的限制。

JP 2004011699A公开了一种凸轮轴，其中加工好的凸轮被固 定在支撑轴上。为了固定凸轮，在所述凸轮的两侧设有轴向突出的空 心圆筒状的凸起。这些凸起被压紧到设有环绕的隆起部分的扩宽的轴 区域上。为此，这些空心圆筒状的凸起必须具有足够的带厚。这些凸 轮也必须具有几毫米的最小的带厚。

由DE 19837385A1已知一种构造成安装的凸轮的开头部分所 述类型的传动轴。该凸轮轴包括：凸轮；链式或齿式皮带轮；形成中 间件的空心轴；和罩盖形的端头。这些独立的部件被组装在一起，并 通过在中央起作用的牵拉件轴向力配合地夹紧和/或力配合地通过形 状配合固定件夹紧。该凸轮轴的主要缺点在于如此夹紧的轴的强度低 或者对牵拉件通常是膨胀螺钉的要求很高。此外，由于使用了牵拉件， 增加了重量和材料耗用量，因为管的内部空心腔至少部分地被牵拉件 填充。根据一种实施方式，管头状的对中件用于对凸轮进行对中。相 应的对中件以适当的配合位于凸轮中，且在两侧具有突出于凸轮的插 入区段，利用这些插入区段将对中件容纳在相邻的空心轴的端部区段 中，从而通过对中件使得凸轮相对于空心轴对中，并使得这些空心轴 相互对中。凸轮连同对中件一起可以视为在权利要求1的前序部分意 义下的功能单元。

由EP 0969216A2已知一种凸轮轴，其中凸轮套到轴上，这些 凸轮具有设置于其间的间隔套筒。被套上的凸轮和间隔套筒轴向地在 封闭套筒之间被夹紧。

由EP 0486876A2已知一种在凸轮轴上的凸轮的借助于滚花或 滚压的固定。