[发明专利]用于对组合式功能轴进行后处理的方法

说明书

本发明涉及一种用于对组合式的功能轴、尤其凸轮轴进行后处理的方法，所述功能轴包括基础轴(20)和借助压配合紧固在基础轴上的环形的功能元件、尤其气门凸轮，其特征在于，为至少一个功能元件形成额定断裂点(32)，并且在所述额定断裂点(32)实现所述功能元件的失效。该功能元件则可以被新的功能元件替换。

技术领域

本发明涉及一种用于对组合式功能轴、例如凸轮轴进行后处理的方法，所述组合式功能轴包括基础轴和借助压配合固定在基础轴上的环形的功能元件。在将凸轮轴作为功能轴的一种设计方式中，功能元件包括至少一个气门凸轮。本发明尤其涉及一种用于对组合式功能轴进行后处理的方法，所述组合式功能轴可旋转地支承在轴承壳体的未分隔(或者说整体式或不可分)的轴承孔中。

背景技术

凸轮轴在内燃机的气门传动装置中用于对换气阀的操作，其中，换气阀在弹性加载下并且直接或间接地通过中间元件、例如挺杆的中间连接而向凸轮轴的气门凸轮(Ventilnocken)加载。这种气门凸轮包括外部接触面，所述外部接触面被设置用于与其中一个换气阀或配属于该换气阀的中间元件进行接触。接触面在此具有沿所谓的凸轮基圆延伸的(基圆)区段以及凸轮增厚区段(Nockenerhebungsabschnitt)，所述凸轮增厚区段构成凸轮增厚，并且接触面基于凸轮轴的纵轴线或旋转轴线在所述凸轮增厚区段中的径向间距大于在基圆区段中的径向间距。如果换气阀或配属于该换气阀的中间元件在凸轮轴旋转时沿所配属的气门凸轮的相应的基圆区段滑动，则换气阀弹性加载地保持关闭状态。相反，沿凸轮增厚区段的运动则首先导致各个换气阀的打开运动和随后的关闭运动。

组合式凸轮轴的特征在于，所述组合式凸轮轴由预制的元件组装而成。在此，这种组合式凸轮轴通常包括基础轴以及多个功能元件。气门凸轮在此是一种功能元件。然而凸轮轴还可以包括其他功能元件、例如分别至少一个旋转轴承(轴向轴承)、齿轮、传感器轮和/或泵凸轮。传感器轮设计用于，在与传感器的共同作用下实现对凸轮轴的旋转定向的检测。泵凸轮可以用于泵的操作、例如高压燃料泵的操作。

用于制造组合式凸轮轴的可能方式在于，功能元件未分隔地且尤其一件式地环形地构成，并且在由功能元件构成的多个容纳孔共轴相叠地情况下先后依次布置。随后，基础轴移动穿过功能元件的容纳孔。由此构成了在基础轴与功能元件之间的抗扭固定的连接(力配合和形状配合)。这尤其可以由此实现，即，测量基础轴在设计用于容纳功能元件的区段中的外部尺寸和容纳孔的内部尺寸，从而在一方面基础轴和另一方面功能元件的基本上相同的部件温度下构成压配合(或称为过盈配合)。为了即使在预设了基础轴与功能元件之间的压配合的情况下仍旧实现基础轴在功能元件的容纳孔中在组装范畴内的推入，可以规定，暂时形成一方面功能元件和另一方面基础轴的构件温度的差异，该差异导致在相对应的区段中功能元件的容纳孔的内部尺寸的暂时增大和/或基础轴的外部尺寸的暂时缩小。

这种用于制造组合式凸轮轴的方法例如由文献WO 2009/065970 A1已知。在其中所公开的方法中此外还规定，凸轮轴直接构造在带有内燃机气缸盖轴承壳体的单元中，该轴承壳体包括用于可旋转地支承凸轮轴的未分隔的轴承容纳部(Lageraufnahme)。为此，功能元件借助装配设备以预定的位置和旋转定向定位在轴承壳体内部，并且基础轴随后不仅穿过功能元件的容纳孔而且穿过轴承壳体的轴承容纳部插入。已经事先加热功能元件并且冷却基础轴，以便实现基础轴在功能元件的容纳孔和轴承壳体的轴承容纳部中的推入。在达到温度平衡之后，则在基础轴与功能元件之间构成基于压配合的连接，相较而言，基础轴同时在为此设置的区段中尽可能无间隙且同时无摩擦地可旋转支承(滑动支承)在轴承容纳部中。由WO 2009/065970 A1已知的方法能够特别迅速且成本低廉地制造由轴承壳体和可旋转支承在轴承壳体中的凸轮轴组成的单元。

在组合式功能轴中可能显示的问题在于，当凸轮轴组装之后具有一个或多个误差时，凸轮轴可能不能用于预先设计的用途，因为克服至少一个误差的后处理过于繁琐，而且由于在功能元件与基础轴之间不可拆卸地设置的连接而不能更换例如导致该误差的功能元件。这种凸轮轴通常就必须整体上作为废品被处理。