專利名稱：用于將凸輪模塊簡化且精確定位地固定在汽缸蓋上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將具有凸輪軸和軸承座的凸輪模塊簡化且精確定位地固定到汽缸蓋上的方法。本發(fā)明還涉及一種具有氣缸曲軸箱并具有執(zhí)行上述方法的這種凸輪模塊的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)中的凸輪軸被期望用于控制進(jìn)口閥和出口閥并經(jīng)由所謂的軸承座被緊固到內(nèi)燃機(jī)的氣缸曲軸箱中的汽缸蓋。為了使凸輪軸的軸承盡可能平滑，凸輪軸和軸承座需要關(guān)于汽缸蓋精確對齊。對于現(xiàn)代化制造，供應(yīng)商增加了對于預(yù)制凸輪模塊(即，具有凸輪和已經(jīng)安裝的軸承座的凸輪模塊)的需要，且該預(yù)制凸輪模塊被運送到最終安裝場地，特別是因為將這種預(yù)制凸輪關(guān)于汽缸蓋的對齊存在相當(dāng)大的困難。這是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于指出一種用于將具有凸輪軸和支撐凸輪軸的軸承座的凸輪模塊簡化且精確定位地固定到汽缸蓋上的方法中的問題。該問題通過根據(jù)本發(fā)明的獨立權(quán)利要求的主題內(nèi)容解決。從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容為有利實施例。本發(fā)明基于提供一種凸輪軸模塊的一般思想，該凸輪軸模塊包括凸輪軸和支撐凸輪軸的軸承座，具有兩個對齊元件，該兩個元件能夠與布置在汽缸蓋上且被構(gòu)造為以與其互補(bǔ)的方式構(gòu)造的兩個對齊元件結(jié)合，從而凸輪軸模塊并且凸輪軸本身能以精確預(yù)定且對齊的位置以相對簡單的方式被布置在汽缸蓋上并然后能被固定。首先，在根據(jù)本發(fā)明的方法，沿軸向方向排列并與角度對齊的軸承座被緊固在凸輪軸2上。由此，確保軸承座中的凸輪軸的平衡支撐。這些軸承座中的兩個在此分別具有至少一個對齊元件，該對齊元件將本發(fā)明中的凸輪軸模塊布置在汽缸蓋上與布置在汽缸蓋上的且以其互補(bǔ)的方式構(gòu)造的至少兩個對齊元件協(xié)作，由此實現(xiàn)凸輪軸在汽缸蓋上的靜態(tài)確定的布置。當(dāng)以這種方式對齊的凸輪軸被布置在汽缸蓋上時，通過凸輪軸的同時或中間旋轉(zhuǎn)，單獨的軸承座被牢固地擰到汽缸蓋。這樣做，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)使得能夠平衡制造誤差而不影響凸輪軸關(guān)于汽缸蓋的精確對齊。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，因此，供應(yīng)者能夠提供已經(jīng)關(guān)于支撐座和凸輪軸預(yù)先對齊的、平滑的且因此最佳調(diào)節(jié)的凸輪軸模塊，該凸輪軸模塊然后能夠借助布置在軸承座上和汽缸蓋上的對齊元件關(guān)于汽缸蓋對齊并能夠在該對齊位置以簡單地方式(例如通過緊緊擰動)而被固定到汽缸蓋。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，特別是能夠免除目前的費力的對齊過程。本發(fā)明進(jìn)一步涉及在內(nèi)燃機(jī)中提供對齊元件的一般思想，即特別在其汽缸蓋上和在前一段中面熟的預(yù)先制造的凸輪軸模塊上。其中，在凸輪軸模塊的兩個軸承座上分別提供至少一個對齊元件，該對齊元件與在汽缸蓋上的被與其互補(bǔ)的方式構(gòu)造的對齊元件協(xié)作，實現(xiàn)根據(jù)上一段中描述的方法的凸輪軸關(guān)于汽缸蓋的靜態(tài)確定的對齊。為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，因此，除了具有對齊元件的凸輪軸模塊以外，還需要具有這種對齊元件的汽缸蓋。該對齊元件例如能被構(gòu)造為接合到汽缸蓋上和/或在關(guān)聯(lián)的軸承座上的相應(yīng)安裝孔中的安裝套筒。在汽缸蓋上和/或在關(guān)聯(lián)的軸承座上的一個安裝孔在此被構(gòu)造為沿凸輪軸的軸向方向延伸的伸長孔，以便能夠?qū)崿F(xiàn)凸輪軸模塊在汽缸蓋上的靜態(tài)確定的布置。特別地，制造容差能夠由此平衡，在不具有被構(gòu)造為伸長孔的安裝孔的情況下不能平衡制造容差并因此必然導(dǎo)致靜態(tài)超定。作為安裝套筒或安裝孔的替代方式，對齊元件當(dāng)然還能被構(gòu)造為分別作為相應(yīng)的引導(dǎo)表面或引導(dǎo)槽或引導(dǎo)輪廓的舌部或槽，其中這些舌部-和-槽連接方式中的至少一種被構(gòu)造為沿凸輪軸的軸向方向可移動的連接方式，以便能夠補(bǔ)償上述的制造容差并特別能避免靜態(tài)超定和由此導(dǎo)致的拉伸。在根據(jù)本發(fā)明的方案的有利的進(jìn)一步發(fā)展中，對齊元件被分別布置在最外面的軸承座上。通過在最外面的軸承座上布置對齊元件，凸輪軸模塊能夠特別精確地對齊，并因此凸輪軸本身還能夠關(guān)于汽缸蓋精確對齊。本發(fā)明的另外的重要特征和優(yōu)點從從屬權(quán)利要求、從附圖和從借助附圖的圖片的相關(guān)描述中顯現(xiàn)。將理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，上面提及的特征和在下面將進(jìn)一步解釋的特征不僅能夠在分別指示的組合中使用，而且能夠在其他組合中或單獨地使用。


在附圖中例示并且在下面的描述中進(jìn)一步詳細(xì)解釋本發(fā)明的優(yōu)選示例實施例，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的或相似的或功能相同的部件。分別圖解地顯示圖1具有凸輪軸和總共七個支撐凸輪軸的軸承座的凸輪模塊，圖2通過根據(jù)本發(fā)明的軸承座的第一可能實施例和具有第一實施例的對齊元件的關(guān)聯(lián)汽缸蓋的剖面圖，圖3與圖2相同但為對齊元件的第二可能實施例的圖像。
具體實施例方式根據(jù)圖1，凸輪軸模塊I具有凸輪軸2，凸輪3以抗扭轉(zhuǎn)的形式布置在凸輪軸2上，該凸輪3以慣常的已知的方式用于控制內(nèi)燃機(jī)上的進(jìn)口閥和出口閥(未顯示)。凸輪軸2通過軸承座4安裝并通過軸承座4固定到汽缸蓋5(參看圖2和圖3)。根據(jù)圖1，凸輪軸2在此通過總共七個軸承座4安裝。根據(jù)本發(fā)明，兩個軸承座4現(xiàn)在分別具有至少一個對齊元件6，該對齊元件6與汽缸蓋5上的對齊元件6’協(xié)作，該對齊元件6’以與對齊元件6互補(bǔ)的方式被構(gòu)造，并能夠使得凸輪軸2與汽缸蓋5靜態(tài)確定的(即，不受強(qiáng)制的)對齊。具有對齊元件6的軸承座4在此優(yōu)選為最外面的軸承座4，即，根據(jù)圖1，為被直接布置鄰近驅(qū)動元件7、特別是鏈輪的軸承座4和被布置為距離驅(qū)動元件7、特別是鏈輪最遠(yuǎn)的軸承座4。對齊元件6例如能被構(gòu)造為安裝套筒8(參看圖2)，該安裝套筒8接合到汽缸蓋5上和/或在關(guān)聯(lián)的軸承座4上的相應(yīng)安裝孔9中。安裝套筒8在此能被緊固螺絲10穿透。汽缸蓋5上或軸承座4上的一個安裝孔9在此被構(gòu)造為沿凸輪軸2的軸向方向延伸的伸長孔并由此使得能夠補(bǔ)償可能發(fā)生的制造容差且同時避免約束應(yīng)力。作為替代方式，對齊元件6也能被構(gòu)造為接合到相應(yīng)的槽12中的舌部11 (參加圖3)。該舌部11在此能布置在軸承座4上或汽缸蓋5上，然后槽12或舌部11設(shè)置在相對的部件上，即，在汽缸蓋5或軸承座4上。圖3在此顯示為槽11和舌部12的對齊元件6、6’的構(gòu)造，其中，槽12沿凸輪軸12的軸向方向(即垂直于附圖的平面)延伸，由此能夠使得凸輪模塊I在汽缸蓋5上靜態(tài)確定的布置。通常,軸承座4能具有整合的滾柱軸承,例如,滾珠軸承或滾針軸承,用于凸輪軸2的支撐。整合的滾柱軸承在此能具有壓入關(guān)聯(lián)的軸承座4的外環(huán)和壓入凸輪軸2的內(nèi)環(huán)，滾動主體在該外環(huán)與內(nèi)環(huán)之間滾動，或者整合的滾柱軸承具有壓入關(guān)聯(lián)的軸承座4的外環(huán)和在凸輪軸2上直接滾動的滾動主體。在圖2和圖3中，在此繪制了兩個替代方式中的第一個。在具有內(nèi)環(huán)的整合的滾柱軸承13的情況下，軸承座4借助軸承座殼體與外環(huán)之間的壓配合以及借助凸輪軸2上的內(nèi)環(huán)和凸輪軸2被軸向預(yù)先定位。在安裝在汽缸蓋5上之前，在此確保關(guān)于角位置正確的預(yù)先定位。隨后，凸輪軸2，即，凸輪軸模塊I能通過對齊元件6與汽缸蓋5上的對齊元件6’對齊并能固定到汽缸蓋5上。當(dāng)然，還能想到通過軸承座4的滑動軸承安裝凸輪軸2。在軸承座4具有整合的滾柱軸承且不具有內(nèi)環(huán)的情況下，以及在軸承座不具有滾軸軸承的情況下，即，具有滑動軸承，軸承座同樣必須軸向地預(yù)先定位并處于與凸輪軸2正確的角位置中。這例如能夠通過為負(fù)矩陣方式的合適的運輸包裝、通過在安裝到汽缸蓋5 (脊/架)上之后或期間被移除的剪塑料設(shè)備、或通過諸如具有合適的剪切可能性的塑料汽缸蓋的另外的馬達(dá)元件而實現(xiàn)。隨后，已經(jīng)以這種方式被預(yù)先對齊的凸輪模塊I還能借助關(guān)于汽缸蓋5在正確位置的對齊元件6、6’對齊并通過相應(yīng)的緊固螺絲10固定在汽缸蓋5上。這樣做，在緊固螺絲10的拉緊期間，能產(chǎn)生軸承座4或凸輪軸2例如通過支架關(guān)于汽缸蓋5的預(yù)拉伸。根據(jù)本發(fā)明的凸輪模塊I也能夠?qū)崿F(xiàn)將凸輪軸2簡單且精確地定位在汽缸蓋5上，其中，首先沿軸向方向并關(guān)于角度對齊的軸承座5被緊固在凸輪軸2上。隨后，凸輪軸2通過至少兩個對齊元件6、6’關(guān)于汽缸蓋5對齊，其中，兩對對齊元件6、6’被布置在兩個-優(yōu)選最外面的-軸承座4上。單獨的軸承座4然后隨著凸輪軸2的同時或中間旋轉(zhuǎn)被牢固地擰到氣缸座5，以便能夠連續(xù)地監(jiān)控器自由運動。在此，凸輪軸2和/或單獨的軸承座4或在緊緊地擰動時能抵抗氣缸蓋5拉伸，由此緊緊擰動時軸承座4的不期望的旋動至少另外地制造困難。具有根據(jù)本發(fā)明的對齊元件6、6’，將凸輪軸模塊I關(guān)于汽缸蓋5簡單的且同時精確定位的對齊并由此將凸輪軸2簡單地安裝到汽缸蓋5上是可能的。同時，具有根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸模塊1，能保證凸輪軸2的軸承平滑。
權(quán)利要求
1.一種用于將具有凸輪軸(2)和軸承座(4)的凸輪模塊(I)簡化且精確定位地固定到汽缸蓋(5)上的方法，其中沿軸向方向且關(guān)于角度對齊的所述軸承座(4)被緊固到所述凸輪軸(2 )上，所述凸輪軸(2 )通過兩個對齊元件(6、6 ’)關(guān)于所述汽缸蓋(5 )對齊，所述單個軸承座(4)通過所述凸輪(2)的同時或中間旋轉(zhuǎn)被緊緊地擰到所述汽缸蓋(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述凸輪(2)和/或至少單個軸承座(4)在抵抗所述汽缸蓋(5)緊緊擰動之前或期間被拉伸。
3.一種具有氣缸曲軸箱并具有實行根據(jù)權(quán)利要求1和2的方法的凸輪軸模塊(I)、凸輪軸(2)和軸承座(4)的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 兩個軸承座(4)分別具有至少一個對齊元件(6)，該對齊元件(6)與汽缸蓋(5)上的對齊元件(6’)協(xié)作，該對齊元件(6’)以與對齊元件(6)互補(bǔ)的方式被構(gòu)造，并能夠使得凸輪軸(2)與汽缸蓋(5)靜態(tài)確定的對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述對齊元件(6)被構(gòu)造為安裝套筒(8)，該安裝套筒(8)接合到所述汽缸蓋(5)上和/或在所述軸承座(4)上的相應(yīng)安裝孔(9)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述汽缸蓋(5)上和/或在所述軸承座(4)上的安裝孔(9)被構(gòu)造為沿所述凸輪軸(2)的軸向方向延伸的伸長孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述對齊元件(6，6 ’)被構(gòu)造為槽(12 )和舌部(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中一項所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述對齊元件(6)被布置在所述最外面的軸承座(4)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中一項所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述軸承座(4)具有整合的滾柱軸承(13)用于支撐所述凸輪軸(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述整合的滾柱軸承(13)具有壓入所述關(guān)聯(lián)的軸承座(4)的外環(huán)和壓入所述凸輪軸(2)的內(nèi)環(huán)，滾動主體在該外環(huán)與內(nèi)環(huán)之間滾動，或者所述整合的滾柱軸承(13)具有壓入所述關(guān)聯(lián)的軸承座(4)的外環(huán)和在所述凸輪軸(2)上直接滾動的滾動主體。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至7中一項所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 所述凸輪軸(2)通過滑動軸承關(guān)于所述軸承座(4)安裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將具有凸輪軸(2)和軸承座(4)的凸輪模塊(1)簡化且精確定位地固定到汽缸蓋(5)上的方法，其中沿軸向方向且關(guān)于角度對齊的所述軸承座(4)被緊固到所述凸輪軸(2)上，所述凸輪軸(2)通過兩個對齊元件(6、6’)關(guān)于所述汽缸蓋(5)對齊，所述單個軸承座(4)通過所述凸輪(2)的同時或中間旋轉(zhuǎn)被緊緊地擰到所述汽缸蓋(5)。
文檔編號F02F1/24GK103061836SQ201210298589
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者托馬斯·弗倫德爾, 斯特凡·斯泰徹爾, 法爾克·施奈德, 安東尼奧·梅農(nóng)納 申請人:馬勒國際有限公司