[发明专利]尤其是用于机动车的轴如凸轮轴以及制造方法

说明书

本发明专利申请是本申请人的申请日为2006年8月7日、申请号为200680032907.X、发明名称为“尤其是用于机动车的轴如凸轮轴以及制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于制造待轴向压力套装在轴上的具有与圆形形状不同的形状的功能体的方法。

背景技术

在内燃机中为了控制换气阀而使用凸轮轴。在此，在四冲程发动机中凸轮轴以发动机转速的一半转动。作为用于换气阀运动的控制元件使用由基圆区域和隆起区域组成的凸轮。此外，在凸轮轴上例如可设置一个用于接收链轮或齿轮或传感器轮的端部件及其它一些元件。

凸轮取决于功能在纵向轴线上扭转地安置在凸轮轴上。由此，凸轮轴总体上具有不平衡，这至少在一定的转速范围中导致发动机附加地不期望地振动。

此外，发动机的总旋转质量引起振动。这些振动现象中的至少一些可被补偿，其方式是实际上施加反向不平衡。这些反向不平衡可通过平衡重量施加在凸轮轴上和/或特意为此目的设置一个所谓的补偿轴。

对于凸轮轴由DE4030568C2及DE4336809C2公知设置补偿重量。在DE4030568C2中为了补偿不平衡在一个实施例中在构造成实心的凸轮轴中补偿质量相对于转动轴线偏心地错位。在另一个实施例中，管状区段形式的补偿质量也相对于旋转轴线偏心地错位。这种轴在制造方面昂贵并且在使用领域方面受到限制。

DE4336809提出了待固定在轴基体上的具有孔的凸轮，这些凸轮固定在轴上。凸轮在凸轮的位于凸轮隆起部对面的侧上设置有一个轴向加接部分形式的延续部分、即一个与凸轮构造成一体的半壳作为补偿质量。这种凸轮轴的应用可能性也受到限制，因为凸轮及补偿重量的位置从前面过来彼此相互确定并且不可改变。

发明内容

本发明的任务在于：尤其是提供一种凸轮轴及其制造方法，在这种凸轮轴中可较简单且较廉价地进行制造并且在这种凸轮轴中可比迄今更精确地进行平衡/不平衡分配。此外，可扩大凸轮轴的应用及使用可能性并且也可考虑已固定或待固定在轴上的构件的质量分配。

一种轴、尤其是凸轮轴，具有一些设置在轴体上的功能体如凸轮，在这种轴中，如尤其是在这种凸轮轴中，该任务这样来解决：补偿质量是不仅与功能元件如凸轮而且与轴分开制造并且固定在轴例如凸轮轴上的元件。这种元件不仅可固定在凸轮本身上而且可固定在轴基体上。

安置这些元件的一个特别有利的方式可通过轴向压力套装这些元件来进行，由此使这些元件轴向地且无相对转动地固定在轴上。在此特别有利的可以是，不仅凸轮而且补偿或平衡元件或重量通过轴向压力套装来固定，确切地说是以如在DE-OS′en 4030568C2、4336809C2及3803383C2中的至少一个中所述的方式来固定，上述文献的内容应组合到本发明中。

通过轴向压力套装固定在轴基体上的平衡重量或元件合乎目的地构造成环状并且具有一个质量较大的平衡区域及一个质量较小的保持区域。保持区域与具有较大质量的平衡区域相比可比平衡区域具有更小的轴向延伸尺寸。保持区域也可在一个相对于旋转轴线垂直的平面中相对于平衡区域不对称地设置。

平衡元件也可至少近似构造成半壳状并且固定在轴体上。该固定可通过激光束焊接来进行，但也可通过钎焊或粘接来进行。特别有利的是通过电容放电焊接来固定，因为由此可无扭曲地焊接并且在焊接部位周围实际上不存在变热。为了借助于焊接来固定，有利的可以是，平衡元件具有至少一个向内指向的轮廓；所述轮廓也可通过至少平行于轴线延伸的突起构成，该突起在焊接时与凸轮轴或与凸轮轴基体形成连接。

在同一个凸轮轴上可施加质量不同的平衡元件或平衡重量。

通过借助于分开制造的平衡元件或补偿质量使凸轮控制与质量补偿的功能分开也可以实现凸轮轴的模块化结构。在此情况下视需要及应用而定可使用相同的凸轮轴基体与不同的凸轮和相应的补偿质量。由此也可显著地节省刀具成本。

通过本发明也可用特别简单且有利的方式实现：通过平衡元件焊接点的数量及位置也考虑已固定或仍待固定在轴上的其它元件例如传感器、驱动轮或类似件的质量。

此外，用特别有利的方式中可实现：平衡重量或元件以这样的方式设置在轴上，使得轴本身具有不平衡，但它补偿或平衡通过其它旋转质量产生的振动。