本發(fā)明涉及一種用于多氣缸內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸，該凸輪軸包括滑動(dòng)元件和沿軸向方向延伸的花鍵軸，滑動(dòng)元件包括用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)進(jìn)行控制的至少兩個(gè)凸輪元件，滑動(dòng)元件被接收在花鍵軸上，滑動(dòng)元件具有內(nèi)花鍵系統(tǒng)，內(nèi)花鍵系統(tǒng)與花鍵軸的外花鍵系統(tǒng)相互作用，使得滑動(dòng)元件固定地坐置在花鍵軸上從而與花鍵軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且至少一個(gè)滑動(dòng)元件以使得至少一個(gè)滑動(dòng)元件能夠軸向地移位的方式被接收在花鍵軸上。

背景技術(shù)：

de102004011586a1描述了用于多氣缸內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)機(jī)構(gòu)，該氣門(mén)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)凸輪軸，凸輪軸基本上由花鍵軸和多個(gè)滑動(dòng)元件構(gòu)成?；瑒?dòng)元件具有內(nèi)花鍵系統(tǒng)，內(nèi)花鍵系統(tǒng)與花鍵軸上的外花鍵系統(tǒng)嚙合，使得滑動(dòng)元件被固定地接收在花鍵軸上從而與花鍵軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但保持能夠軸向地移動(dòng)。通過(guò)外部致動(dòng)器，滑動(dòng)元件能夠在運(yùn)行期間沿軸向方向在不連續(xù)的位置之間前后移動(dòng)，以例如通過(guò)不同的凸輪元件致動(dòng)挺柱元件(abgriffselement)，從而相應(yīng)地改變氣門(mén)的控制運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)氣門(mén)機(jī)構(gòu)和凸輪軸的總體設(shè)計(jì)，需要以軸向固定的方式布置凸輪元件，并且同時(shí)凸輪軸要包括可軸向移位的凸輪元件，該凸輪元件例如構(gòu)造在滑動(dòng)元件上。在此，為了形成軸向固定的凸輪元件，滑動(dòng)元件被銷(xiāo)定至花鍵軸，并且例如，銷(xiāo)能夠沿橫向方向被引導(dǎo)穿過(guò)花鍵軸并且穿過(guò)滑動(dòng)元件的支承管。通過(guò)該方式，滑動(dòng)元件被軸向固定在花鍵軸上，而例如相鄰的滑動(dòng)元件繼續(xù)以軸向可移動(dòng)的方式保持被接收在花鍵軸上。

不利的是，將支承管銷(xiāo)定在花鍵軸(zahnwelle)上較復(fù)雜并且需要對(duì)銷(xiāo)定裝置進(jìn)行相應(yīng)的適應(yīng)。另外，在凸輪軸的后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，滑動(dòng)元件總是坐置在花鍵軸的相同的部段上，由此可形成相對(duì)較大的徑向間隙，使得滑動(dòng)元件在花鍵軸上的平順的運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)一步惡化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種凸輪軸，該凸輪軸具有至少一個(gè)在花鍵軸上軸向固定的滑動(dòng)元件；這種軸向固定配置簡(jiǎn)單。特別地，軸向固定的滑動(dòng)元件在花鍵軸上的殘留的可移動(dòng)性(rest-beweglichkeit)得以避免。

所述目的是從根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的凸輪軸開(kāi)始再結(jié)合特征部分的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的有利的拓展在從屬權(quán)利要求中具體指出。

本發(fā)明包括的技術(shù)教導(dǎo)在于，為了軸向固定至花鍵軸，至少其中一個(gè)滑動(dòng)元件包括形狀鎖定連接部，該形狀鎖定連接部沿軸向方向構(gòu)造并且是通過(guò)滑動(dòng)元件與花鍵軸之間的至少一個(gè)壓接連接部(verstemmung)來(lái)產(chǎn)生的。

本發(fā)明從在滑動(dòng)元件與花鍵軸之間產(chǎn)生形狀鎖定連接的總體概念出發(fā)，該形狀鎖定連接部將滑動(dòng)元件沿軸向方向固定在花鍵軸上。壓接連接能夠在滑動(dòng)元件與花鍵軸之間被提供一次或多次，并且壓接連接描述了支承管的材料部段的任何形式的塑性變形、永久變形，通過(guò)壓接連接使花鍵軸形成了形狀鎖定連接。壓接連接的形式、幾何構(gòu)造和尺寸在此不限于術(shù)語(yǔ)“壓接連接”本身。例如，準(zhǔn)備好的材料部段，比如舌部、凸片等也能夠被構(gòu)造在第一接合部分上，即構(gòu)造滑動(dòng)元件或花鍵軸上，該準(zhǔn)備好的材料部段彎曲抵靠在相應(yīng)的其他接合部分上。結(jié)果，在滑動(dòng)元件與花鍵軸之間提供了費(fèi)用最低并且能夠簡(jiǎn)便地執(zhí)行的簡(jiǎn)單連接，并且通過(guò)至少一個(gè)壓接連接避免了滑動(dòng)元件在花鍵軸上的甚至僅最小量的移動(dòng)。特別地，在滑動(dòng)元件和花鍵軸之間不會(huì)形成間隙，并且花鍵軸的外花鍵系統(tǒng)不必與滑動(dòng)元件的內(nèi)花鍵系統(tǒng)形成干涉配合或過(guò)渡配合。

壓接可以在滑動(dòng)元件或花鍵軸上實(shí)施。例如，花鍵軸可以具有外花鍵系統(tǒng)的中斷部，該中斷部構(gòu)造在至少一個(gè)軸向位置處，并且滑動(dòng)元件的材料部分分段地壓接至中斷部中，并且/或者能夠?qū)⒒瑒?dòng)元件設(shè)置為具有接收幾何結(jié)構(gòu)，花鍵軸的材料部分分段的壓接至接收幾何結(jié)構(gòu)中。

特別有利地，花鍵軸可以包括外花鍵系統(tǒng)的中斷部，該中斷部構(gòu)造在至少一個(gè)軸向位置處，并且滑動(dòng)元件的材料部分、尤其支承管的材料部分分段地壓接至中斷部中。特別有利地，中斷部構(gòu)造為外花鍵系統(tǒng)的圓周槽，并且圓周槽可以具有與該外花鍵系統(tǒng)的深度相對(duì)應(yīng)的深度。例如，槽底部可以具有與花鍵軸的外花鍵系統(tǒng)的齒根圓的半徑相一致的半徑。作為替代，中斷部也可以由外花鍵系統(tǒng)的具有中斷部的單獨(dú)的齒形成，并且最終支承管的材料部分能夠分段地壓接至中斷部中。分段的材料部分優(yōu)選地形成在支承管的外邊緣上，但是可以構(gòu)造成與外邊緣間隔開(kāi)，例如與支承管上的凸輪元件的設(shè)定位置相鄰。

根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，支承管可以包括具有管壁厚度減小的至少一個(gè)端側(cè)部段。在此，壓接連接部可以構(gòu)造在端側(cè)部段的區(qū)域中，使得材料部分分段地位于所述管壁厚度減小的區(qū)域中。

至少兩個(gè)、優(yōu)選地至少三個(gè)、并且尤其優(yōu)選地四個(gè)壓接連接部可以進(jìn)一步有利地以在支承管的圓周上分布的方式形成于外花鍵系統(tǒng)的中斷部中，提供多于四個(gè)的壓接連接部也是可能的。例如，可以在外花鍵系統(tǒng)的兩個(gè)齒之間的各個(gè)居間的空間中提供壓接連接部，或者壓接連接部以孤立的方式形成至齒居間空間中。特別地，可以在支承管的兩個(gè)端側(cè)處提供壓接連接部，使得例如在支承管的一個(gè)端側(cè)上存在兩個(gè)壓接連接部的情況下，在支承管與花鍵軸之間形成四個(gè)壓接連接部。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式，滑動(dòng)元件可以包括支承部段，滑動(dòng)元件可以通過(guò)支承部段以可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的方式被接收在支承架上。如果凸輪軸包括以能夠軸向地移位的方式被接收在花鍵軸上的滑動(dòng)元件，并且如果凸輪軸包括通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法軸向固定于花鍵軸上的滑動(dòng)元件，則通過(guò)以下事實(shí)實(shí)現(xiàn)特有的優(yōu)點(diǎn)，即，通過(guò)壓接的根據(jù)本發(fā)明的方法固定于花鍵軸上的滑動(dòng)元件被安裝在接收凸輪軸的部件——例如蓋模塊或氣缸蓋——的支承架中。支承部段可以例如位于兩個(gè)設(shè)定位置之間，凸輪元件在這兩個(gè)位置附接于支承管上。

另外，本發(fā)明涉及生產(chǎn)用于多氣缸內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸的方法，凸輪軸包括花鍵軸和多個(gè)滑動(dòng)元件，滑動(dòng)元件包括用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)進(jìn)行選擇性地控制的至少兩個(gè)凸輪元件，花鍵軸沿軸向方向延伸并且延伸穿過(guò)滑動(dòng)元件，滑動(dòng)元件具有內(nèi)花鍵系統(tǒng)，內(nèi)花鍵系統(tǒng)與花鍵軸的外花鍵系統(tǒng)相互作用，使得滑動(dòng)元件固定地坐置在花鍵軸上從而與花鍵軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且至少一個(gè)滑動(dòng)元件能夠沿軸向方向移位，該方法包括至少以下步驟：設(shè)置滑動(dòng)元件和花鍵軸；引導(dǎo)花鍵軸穿過(guò)滑動(dòng)元件；以及在滑動(dòng)元件和花鍵軸之間形成至少一個(gè)壓接連接部，以形成用于將至少一個(gè)滑動(dòng)元件沿軸向方向固定在花鍵軸上的形狀鎖定連接部。

特別地，該方法還包括滑動(dòng)元件設(shè)置有支承管，支承管包括具有管壁厚度減小的至少一個(gè)端側(cè)部段，在端側(cè)部段的區(qū)域中執(zhí)行壓接。另外，對(duì)滑動(dòng)元件的設(shè)置可以在凸輪軸模塊的支承架中的布置中進(jìn)行，使得在凸輪軸模塊中或凸輪軸模塊上實(shí)施支承管在花鍵軸上的壓接。為此，可以提供相應(yīng)地適合的壓接工具，通過(guò)該壓接工具執(zhí)行滑動(dòng)元件在花鍵軸上的壓接，尤其有利地，當(dāng)滑動(dòng)元件已經(jīng)被布置在凸輪軸模塊的支承架中時(shí)，才實(shí)施壓接。

附圖說(shuō)明

改進(jìn)本發(fā)明的另外的措施將在下文中利用附圖結(jié)合對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施方式的描述更加詳細(xì)地示出，在附圖中；

圖1示出了凸輪軸的視圖，其中滑動(dòng)元件未安裝布置在花鍵軸上；

圖2示出了根據(jù)圖1的凸輪軸的視圖，其中滑動(dòng)元件已經(jīng)被布置在花鍵軸上；

圖3示出了凸輪軸的視圖，其中滑動(dòng)元件通過(guò)支承管與花鍵軸之間的壓接連接部被軸向固定在花鍵軸上。

具體實(shí)施方式

圖1示出了花鍵軸14的截面并且通過(guò)示例示出了單個(gè)滑動(dòng)元件10，并且滑動(dòng)元件10、以及另外的滑動(dòng)元件10能夠被推至花鍵軸14上以便形成凸輪軸。為了在滑動(dòng)元件10和花鍵軸14之間傳遞力矩，滑動(dòng)元件10在通道中包括內(nèi)花鍵系統(tǒng)15，并且花鍵軸14包括外花鍵系統(tǒng)16。另外示出了在花鍵軸14中制出的兩個(gè)中斷部18，這兩個(gè)中斷部18彼此軸向間隔開(kāi)，該軸向間隔對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)元件10的端側(cè)部段20的軸向間隔。當(dāng)花鍵軸14被引入滑動(dòng)元件10中時(shí)，內(nèi)花鍵系統(tǒng)15與外花鍵系統(tǒng)16嚙合。通過(guò)該方式，滑動(dòng)元件10被固定地布置在花鍵軸14上從而與花鍵軸14一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使得滑動(dòng)元件10能夠沿軸向方向13移位。

滑動(dòng)元件10包括支承管12，并且凸輪元件11.1和11.2被接收在支承管12上。支承架22被定位在凸輪元件11.1和11.2之間，支承架22可以是例如用于形成凸輪軸模塊或氣缸蓋的模塊蓋的組成部分。在此，滑動(dòng)元件10經(jīng)由支承管12可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于支承架22中的支承部段21上。

如沿著軸向方向13所觀察到的，在已有的端部側(cè)上、尤其用于接收凸輪元件11.1和11.2的設(shè)定位置的外側(cè)，支承管12包括具有管壁厚度減小的端側(cè)部段20。減小的壁厚度是由于支承管12的外直徑在端側(cè)部段20處減小。當(dāng)沿示出的箭頭方向?qū)⒒ㄦI軸14引入滑動(dòng)元件10中時(shí)，產(chǎn)生了如在下文中描述的根據(jù)圖2的布置。

圖2以截面視圖示出了凸輪軸1，花鍵軸14被引導(dǎo)穿過(guò)滑動(dòng)元件10，并且花鍵軸14包括呈圓周槽形式的兩個(gè)中斷部18，并且這兩個(gè)中斷部18關(guān)于沿著軸向方向13的軸向位置對(duì)應(yīng)于端側(cè)部段20。壓接工具23用于將支承管12壓接至花鍵軸14上，該壓接工具23被示出為具有兩個(gè)沖壓部(stempeln)，這兩個(gè)沖壓部能夠沿箭頭方向徑向地移動(dòng)至端側(cè)部段20上以用于塑性變形。當(dāng)壓接工具23被致動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)將端側(cè)部段20局部地壓接至花鍵軸14的中斷部18中，如在圖3中示出的。

圖3示出了其中滑動(dòng)元件10被接收在花鍵軸14上的凸輪軸1的截面視圖。如沿著軸向方向13所觀察到的，支承管12在兩個(gè)端側(cè)由端側(cè)部段20定界，并且端側(cè)部段20的材料部分19已經(jīng)通過(guò)如在圖2中示出的被致動(dòng)的壓接工具23借助于塑性變形被分段壓接至中斷部18中。借助于被分段形成至中斷部18中的材料部分19，在支承管12和花鍵軸14之間形成沿軸向方向13的形狀鎖定連接部，滑動(dòng)元件10由此被固定在花鍵軸14上，使得花鍵軸10無(wú)法沿軸向方向13移位。

例如，滑動(dòng)元件10被接收在支承架22中，并且另外的滑動(dòng)元件10能夠與所示出的固定的滑動(dòng)元件10相鄰地被接收在花鍵軸14上，其中另外的滑動(dòng)元件10保持能夠軸向移位并且也能夠被接收在支承架22中。

本發(fā)明的實(shí)施不限于上文具體指出的優(yōu)選的示例性實(shí)施方式。而是能夠設(shè)想使用所示出的解決方案的若干變型，甚至可以是根本上不同類(lèi)型的實(shí)施方式。從權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)或附圖顯現(xiàn)出的所有特征和/或優(yōu)點(diǎn)——包括結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)或空間布置——就其本身和各種各樣的組合而言對(duì)于本發(fā)明可能都是必不可少的。

附圖標(biāo)記列表

1凸輪軸

10滑動(dòng)元件

11.1凸輪元件

11.2凸輪元件

12支承管

13軸向方向

14花鍵軸

15內(nèi)花鍵系統(tǒng)

16外花鍵系統(tǒng)

17壓接連接部

18中斷部

19分段材料部分

20端側(cè)部段

21支承部段

22支承架

23壓接工具