CN106812559B - 凸轮轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凸轮轴(1)，其具有管状的外轴(2)并且具有内轴(3)，所述内轴(3)与所述外轴(2)同轴布置并且至少以限定的方式相对于所述外轴(2)可旋转。在此对本发明必要的是，所述内轴(3)具有关于其外径减小的端部(4)，经由所述端部(4)所述内轴(3)相对于所述外轴(2)密封。

Description

凸轮轴

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种具有管状的外轴并且具有与外轴同轴布置且关于外轴至少以限定的方式可旋转的内轴的凸轮轴。本发明还涉及具有至少一个这样的凸轮轴的内燃机。

背景技术

从EP1963625B1已知一种普遍的凸轮轴，所述凸轮轴具有外轴并且具有与外轴同轴布置、相对于外轴至少以限定的方式可旋转的内轴。

由于可调节的凸轮轴中的内轴与外轴之间必要的移动的自由，或者分别也由于用于相位调整器或者轴承润滑的必要的油的供应，通常在内轴与外轴之间设置具有0.2mm至2mm的径向高度的环形间隙。在此，两个轴的端部处的密封是必要的，从而能够建立和保持对于相位调整器而言必要的内轴与外轴之间的油压。在从现有技术已知的内轴中，这例如是在密封环的区域中加厚的，这能够例如通过在几乎整个邻近密封环的内轴的长度上的材料去除而实现。然而，这是比较昂贵的。

发明内容

本发明因此关于如下问题：指出一种普遍类型的凸轮轴的改进的或者至少替代的实施例，其区别之处特别是在于更具经济价值以及更易于安装在内轴与外轴之间。

根据本发明，该问题由独立权利要求1的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。

本发明涉及如下的主要构思：使内轴在端部上扭转，即，为内轴在该端部设置减小的外径，并且在安装到外轴中后，经由该端部保证内轴关于外轴的密封。内轴的关于其外径减小的端部在此能够与内轴构成为一体件，或者构成为另外的销并接合至内轴。根据本发明的凸轮轴在此在安装状态下具有管状的外轴以及与外轴同轴布置并且相对于外轴至少以限定的方式可旋转的内轴。通过关于外径减小的端部，内轴的加工工作量能够明显地减少，特别是相比于从现有技术已知的内轴，其中必须对整体进行机加工，并且另外根据本发明的凸轮轴的安装还能够被明显地简化，因为布置在端部上的密封圈关于其外径被减小，不会在内轴插入到外轴中时与外轴的内表面区域接触，而且因此能够明显地更加容易地插入并且特别是也没有损坏密封圈的危险。内轴关于外轴的密封在此例如通过外轴的端部进行，所述外轴的端部关于其内径在内轴的端部的区域中减小，其中该外轴的端部能够例如通过对其镦锻(upsetting)而形成，即，与外轴形成为一体件，或者通过另外的部件形成，例如通过插头。

在根据本发明的方案的有益的进一步的发展中，外轴具有至少一个沿径向向内突出的环形肩部，经由所述环形肩部内轴关于外轴密封。因此，外轴仅在与内轴的端部接触的这些区域中被部分地加厚，即通过沿径向向内突出的环形肩部，其中在外轴的制造期间制造该径向的肩部的花费非常小。该环形肩部例如能够通过成型加工制造，特别是通过镦锻或者在外轴的拉伸期间通过推拉成型。依靠根据本发明的环形肩部的径向厚度，后者甚至能够接纳并且承受密封圈，例如在对应的沟槽中。

在根据本发明的方案的有益的进一步的发展中，内轴具有向外开口的沟槽，特别是周向沟槽，密封圈布置在其中，当安装凸轮轴时所述沟槽以端部的轴向高度并且特别也是以前述的环形肩部的轴向高度布置。据此，例如能够在内轴的端部上预装密封圈，所述内轴的端部关于其外径被减小，并且随后能够将其插入到相关的外轴中，其中其仅通过外轴的关于外轴的内径减小的端部在最后的时刻与外轴接触，并且这时密封圈夹紧在外轴的端部与内轴的端部之间。

在根据本发明的方案的有益的进一步的发展中，设置有插头，所述插头在纵向的端侧接合到外轴中并且内轴关于所述外轴被密封。这样的插头事实上相比于与外轴制造为一体件的环形肩部构成分体的部件，但是能够较简单地、具有高质量并且也价格经济地制造。

方便地，插头能够牢固地与外轴连接，特别是按压、黏合、焊接或者软焊。这并非是已经概括出用于在外轴上紧固插头的现有的各种可能性的排他性清单。

在根据本发明的方案的有益的进一步的发展中，至少一个环形肩部具有倒角的边缘。这样的倒角的边缘便于内轴的插入并因此便于凸轮轴的安装。另外地或可替代地，内轴具有至少一个引导倒角，其同样在凸轮轴的安装方面便于内轴插入到外轴中。

方便地，环形间隙在内轴与外轴之间具有0.2mm至2.0mm的径向厚度。为了能够在环形间隙中保持足够的油量，例如针对滑动轴承的润滑或者分别针对相位调整器的致动，所描述的环形间隙设置在内轴与外轴之间。环形间隙在此特别用作油道。

本发明的进一步重要的特征和益处将从属权利要求、附图以及借助附图的相关附图描述中显现。

应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，前面提到的特征以及留待在下文中进一步说明的特征不仅能够用在分别指出的结合中，而且能够用于其他的结合中或单独使用。

附图说明

本发明的实施例的优选示例表示在附图中，并且将在之后的描述中进一步地对其进行说明，其中相同的附图标记涉及相同或相似或功能上等同的部件。

在此分别示意性地示出有，

图1为穿过根据本发明的凸轮轴的截面图示，

图2同样为穿过根据本发明的凸轮轴的截面图示，相比于图1具有外轴的改变的端部，

图3为如图2中的图示，但具有插头，

图4为如图3中的图示，但具有不同的插头。

具体实施方式

根据图1至图4，根据本发明的凸轮轴1具有管状的外轴2以及与所述外轴2同轴布置并且相对于所述外管2至少以限定的方式可旋转的内轴3。根据本发明，内轴3具有关于其外径减小的端部4，经由所述端部4内轴3相对于外轴2密封。该端部4在此例如通过机加工的加工能够与内轴3形成为一体件，即，端部4的转弯处。可替换地，还可想到端部4形成为分体的部件，即形成为销5，并且可靠地与内轴3连接，例如黏合、压入、焊接或者软焊。

观察图1和图2，能够看出外轴2在内轴3的端部4的区域中具有沿径向向内突出的环形肩部6，经由所述环形肩部6内轴3相对于外轴2密封。在此，密封圈7布置在内轴3与外轴2之间。

该密封圈7在此可选择地能够布置在内轴3的沟槽8中，所述沟槽朝向外部开口(参见图1)，或者布置在外轴2的沟槽9中，所述沟槽朝向内部开口(参见图2)。通过内轴3的在端部4的区域中的减小的外径已经密封圈7在那里的布置，能够实现根据本发明的凸轮轴1的简化的安装，因为在内轴3插入到外轴2中时，密封圈7绝不与外轴2的内表面区域10接触并且能够在那里损坏，例如推倒设置在外轴2中的细长孔。端部4的制造或者销5分别在内轴3上的布置另外构成较简单并且能够快速实施的加工步骤，所述端部4关于其外径被减小。

观察图3和图4，能够看出在示出的凸轮轴1的情况下，设置有插头11，所述插头在纵向端侧接合到外轴2中并且内轴3相对于所述插头由相应的密封圈7密封。在此观察根据图3的插头11，能够看出其包围外轴2的外边缘12，其中插头11在外轴2上/中的紧固能够例如通过按压、黏合、焊接或者软焊进行。根据图4的插头11以闭合的方式构成，使得在此情况下密封圈7也能够用作轴承环。

再次观察图1，在此能够看出相位调整器13在左边缘上，所述相位调整器以已知的方式用于内轴3与外轴2的相对旋转，其中内轴3通常通过销4以防转矩的方式与第一凸轮15连接，并且外轴2以防转矩的方式至少与第二凸轮16连接。在外轴2中，沿周向延伸的细长孔17在此以销14的轴向高度设置，在所述细长孔中销14根据内轴3与外轴2的相对旋转被引导。

为了向相位调整器13供油，环形间隙18布置在内轴3和外轴2之间，所述环形间隙在凸轮轴1的背向相位调整器13的纵向端部区域处通过密封圈7密封。该密封圈7在此与内轴3的端部4配合，所述内轴3的端部4关于其外径减小。环形肩部6(参见图1和图2)能够例如通过成型加工制造，特别是通过镦锻(upsetting)，或者在外轴2的拉伸期间通过相对简单且花费经济的推拉成型。

观察密封圈7，后者通常由塑料形成，特别是由合成橡胶形成，或者由聚四氟乙烯(PTFE)形成，其中当然也可想到金属的密封圈。密封圈7在此也能够在凸轮轴1内长期忍受化学环境，以及在携带凸轮轴1的内燃机的运转期间产生的温度。

更精确地观察内轴3的端部4，能够看出所述端部具有自由端腔室20，所述自由端腔室20意在简化内轴3在外轴2中的插入。而且，这样的腔室20例如布置在环形肩部6的区域中(参见图1和图2)。可替换根据图3和图4示出的插头11，当然也能够使用未示出的套筒，所述套筒被推到外轴2的外表面区域12上并固定在那里，并且同时具有中心孔，其中，当安装凸轮轴1时，接纳内轴3的端部4。

通常通过根据本发明的凸轮轴1，能够简化其安装，并且也能够以更加有利的花费实现环形间隙18在内轴3与外轴2之间的密封。

Claims (9)

1.一种凸轮轴(1)，其具有管状的外轴(2)并且具有内轴(3)，所述内轴(3)与所述外轴(2)同轴布置并且至少以限定的方式相对于所述外轴(2)可旋转，

其特征在于

所述内轴(3)具有关于其外径减小的端部(4)，经由所述端部(4)所述内轴(3)相对于所述外轴(2)密封，

密封圈(7)布置在所述内轴(3)与所述外轴(2)之间，

设置有插头(11)，所述插头(11)在纵向端侧接合到所述外轴(2)中，并且所述内轴(3)相对于所述插头(11)由所述密封圈(7)密封，

所述插头(11)包围所述外轴(2)的外边缘(12)。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴，

其特征在于

所述外轴(2)具有沿径向向内突出的环形肩部(6)，经由所述环形肩部(6)所述内轴(3)相对于所述外轴(2)密封。

3.根据权利要求2所述的凸轮轴，

其特征在于

所述外轴(2)在所述环形肩部(6)的区域中具有向内开口的沟槽(9)，所述密封圈(7)布置在所述沟槽(9)中。

4.根据权利要求2所述的凸轮轴，

其特征在于

所述内轴(3)具有向外开口的沟槽(8)，所述密封圈(7)布置在所述沟槽(8)中，当安装所述凸轮轴(1)时，所述密封圈(7)以所述环形肩部(6)的轴向高度布置。

5.根据权利要求1所述的凸轮轴，

其特征在于

所述插头(11)与所述外轴(2)牢固地连接。

6.根据权利要求5所述的凸轮轴，

其特征在于

所述插头(11)与所述外轴(2)依靠按压、黏合或焊接牢固地连接。

7.根据权利要求5所述的凸轮轴，

其特征在于

所述插头(11)与所述外轴(2)依靠软焊牢固地连接。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的凸轮轴，

其特征在于

所述密封圈(7)由合成橡胶形成，或者由聚四氟乙烯(PTFE)形成。

9.根据权利要求2至4中的一项所述的凸轮轴，

其特征在于

-所述环形肩部(6)通过对所述外轴(2)进行镦锻制造，和/或

-所述端部(4)通过机加工制造。

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