CN105026101A - 用于组装凸轮轴的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由支撑轴(5)和待连接到所述支撑轴(5)的组件(17)组装凸轮轴(2)的方法，所述组件(17)具有用于接收所述支撑轴(5)的通孔(19)。本发明还涉及支撑轴(5)，其具有在第一区域(9)的第一直径扩大部(11)，所述组件(17)待被固定在其中，并且具有在第二区域(13)的第二直径扩大部(15)，所述组件(17)待被初步定位在其中，第二区域(13)里的直径D2比第一区域(9)里的直径D1小。在进一步的步骤中，所述支撑轴(5)被冷却和/或组件(17)被加热，使得所述支撑轴(5)的第一和第二直径扩大部(11、13)可以被推着穿过所述组件(17)的通孔(19)。所述支撑轴(5)随后被推着穿过所述通孔(19)，使得每个组件(17)被关联到第二区域。所述支撑轴(5)随后被加热和/或组件(17)被冷却，使得组件(17)的通孔(19)的直径DB小于所分配的第二直径扩大部(15)的直径D2。所述组件(17)与被关联到该组件(17)的第二区域(13)的预定重叠被建立，使得所述组件(17)被可释放地保持在所关联的第二区域(13)里。所述组件(17)被按压到被关联到它们的第一直径扩大部(11)上或者所述第一直径扩大部(11)被按压适配到所述组件(17)的所关联的通孔(19)内，在挤压或者按压之前，期间或之后，每个组件(17)各自所要求的角位置被相对于所述支撑轴(5)设置。

Description

用于组装凸轮轴的方法

技术领域

本发明涉及用于组装凸轮轴和用于机动车辆引擎的引擎模块的方法，该引擎包括气缸盖罩和被可转动地安装在所述气缸盖罩的凸轮轴。本发明同样地涉及专门由这些方法形成的凸轮轴。

背景技术

为了减少在装配机动车辆引擎中所涉及的装配工作并且降低引擎组件所致的仓库保管和后勤成本，已装配好的引擎模块直接由供应商提供给汽车制造商的装配线。这种引擎模块例如由气缸盖罩和被安装在其中的凸轮轴组成。在组装引擎的过程中，随后这些对于固定该模块到引擎的气缸盖罩都是必要的。

用于由气缸盖罩和被安装在其中的凸轮轴组成的引擎模块的组装方法在WO2012/031770 A1中进行描述。在这种已知的组装方法的情况下，具有引线穿通(lead-through)的气缸盖罩被设置，在后的凸轮轴的圆柱形支撑轴被插入通过该气缸盖罩。此前，待固定的组件例如凸轮、传感器的方向盘等被定位在轴向位置上，该些轴向位置与假设在完工的凸轮轴上的这些组件的轴向位置并不一致。在接下来的步骤中，支撑轴被推着通过在气缸盖罩里的引线穿通并且通过组件里的通孔(through-opening)。在该支撑轴被推压通过之前，待固定到支撑轴上的组件首先被加热并且该支撑轴被冷却下来，以保证支撑轴的推入不费力。在支撑轴推入后，该些组件首先被可释放地固定在各自被分配的直径扩大部上。在后面的步骤中，该些组件从所分配的直径扩大部上被释放并且在其角位置上被设置。在此之后，它们通过按压(pressing on)或者挤压(pressing in)被固定在同一被分配的直径扩大部上。

这种方法的缺点是直径扩大部通过可释放的固定而发生变形。该第一变形减小了组件支撑轴之间的连接的强度，该强度是通过挤压或者按压在最后的变形中获得的。在组件具有在通孔里的锯齿的情况下，存在的另一个缺点是该锯齿在可释放地固定期间在直径扩大部里留下空隙。这些空隙降低角位置后续设置的准确性。已经令人惊奇地发现在按压或挤压该些组件的过程中，锯齿趋于返回到原始的间隙。因此该间隙导致了额外的力矩，其在挤压或按压期间改变该些组件的角位置并且由此造成与所需角位置的偏差。

发明内容

本发明的目的是克服这些缺点，即该些组件被固定在其上的直径扩大部不首先变形。

这个目的是通过用于组装来自支撑轴的凸轮轴和待连接到该支撑轴的组件的方法来实现的。在这种情况下，该些组件具有用于接收所述支撑轴的通孔。所述方法还特别包括以下步骤：

支撑轴被提供，其具有在第一区域里的第一直径扩大部，其中，所述组件被固定，并且具有在第二区域里的第二直径扩大部，其中，所述组件被预先定位，在第二区域里的直径比在第一区域里的直径小；

支撑轴被冷却和/或该些组件被加热，使得具有第一和第二直径扩大部的支撑轴可以被压着通过该些组件的通孔；

支撑轴被推动穿过通孔，使得每个组件被分配到第二区域；

支撑轴被加热和/或该些组件被冷却下来，使得该些组件的通孔的直径小于所分配的第二直径扩大部的直径；

与分配给该些组件的第二区域中的组件的预定的重叠被建立，使得该些组件以可释放的方式被保持在所分配的第二区域里；

该些组件被按压到分配给它们的第一直径扩大部上或者第一直径扩大部被挤压到该些组件的所分配的通孔内，在按压或挤压之前、期间或者之后，各个组件相对于支撑轴所要求的角位置被分别设置。

根据本发明的目的还通过一种组装用于机动车引擎的方法来实现，该机动车辆引擎包括具有轴承容纳部和被安装在该轴承容纳部里的凸轮轴的至少一个汽缸盖罩。在这种情况下，该凸轮轴在由支撑轴和待连接到该支撑轴的组件的模块组装过程中被构造。在此，该些组件具有用于接收所述支撑轴的通孔。该方法还特别包括以下方法步骤：

支撑轴被提供，其具有在第一区域里的第一直径扩大部，其中所述组件被固定，并且具有在第二区域里的第二直径扩大部，其中所述组件被预先定位，在第二区域里的直径比在第一区域里的直径小，并且其具有在区域里的轴承部，在所述区域完工的凸轮轴将被安装在轴承容纳部里；

待固定到支撑轴上的组件以预定的顺序被定位使得他们的通孔与气缸盖罩的轴承容纳部相一致；

支撑轴被冷却和/或该些组件被加热，使得具有第一和第二直径扩大部以及轴承部的支撑轴可以被压着通过该些组件的通孔；

支撑轴被推着穿过轴承容纳部和通孔，使得支撑轴的轴承部被设置在每个轴承容纳部里并且每个组件被分配到第二区域；

支撑轴被加热和/或该些组件被冷却下来，使得该些组件的通孔的直径小于所分配的第二直径扩大部的直径；

与分配给该些组件的第二区域中的组件的预定的重叠被建立，使得该些组件以可释放的方式被保持在所分配的第二区域里；

该些组件被按压到分配给它们的第一直径扩大部上或者第一直径扩大部被挤压到该些组件的所分配的通孔内，在按压或挤压之前、期间或者之后，各个组件相对于支撑轴所要求的角位置被分别设置。

在支撑轴被推着穿过通孔时，如果额外的步骤被采用以保持支撑轴和该些组件之间的温度差，这可以是有利的。例如这可以采用组件的绝缘形式以使它们不降温太快，或者采用支撑轴的相应绝缘。可替代的，该些组件也可以被引入到加热装置内，其在组装方法过程中再加热该些组件或使他们处于预定的温度下。

在本发明的特殊开发的情况下，在所描述的温度均衡之前，所述支撑轴在其间被加热和/或所述组件被冷却下来，该些组件以该种方式被定位使得在第二区域中的可释放固定与温度均衡同时发生。这些组件因此被收缩配合到所述第二区域上。这具有的优点是附加的方法步骤可以被保存并且所述方法特别有效地被执行。

在该方法的一个实施例的情况下，在按压或挤压之前，每个组件相对于支撑轴的分别所需的角位置的设定通过所述支撑轴简单地转动一定角度被实施。以这种方式，该方法可以特别好地实现自动化。

在该些组件相对于支撑轴的角位置的设定之前，所述组件可以或者首先从所分配的第二区域被释放，或者当该些组件被可释放地固定在所分配的第二区域时设置该角位置。在这两种情况下，该组件随后通过按压或挤压被固定。第一种情况具有的优点是对于该组件与支撑轴间的相对转动，无需花费那么大的力；因为该组件在该方法步骤期间是可自由转动的。对于第二种情况，另一方面，一个附加的方法步骤被省略，在该方法步骤中，组件与轴线相对于彼此必须在轴向方向上须被移动。这降低了自动化的要求。

在第三替代方式的情况下，当该些组件在所述第一区域里被固定时，该组件相对于支撑轴的角位置被设置。这再次允许方法步骤被省略。特别是，已经发现了在所要求的角位置的区域中的旋转运动可以增加连接的强度。事实就是这样，特别是无论所提供的支撑轴具有在第一个区域的涂层和/或所述组件具有在通孔内的涂层。该转动引起进入到组件和靠近表面的支撑轴的这些区域内的涂层扩散，这进一步增加了该连接的强度。以这种方式，所生产的凸轮轴可以传输在支撑轴和组件之间的更大的扭矩。用于支撑轴和钢组件的可能的涂层含有例如锌、磷酸盐或铜。

该扩散可以被进一步加强，如果在最后的步骤中，该些组件在其停留在所要求的角位置之前围绕所要求的角位置被高频率地转动。当然该额外的转动也可以在所要求的角位置已经通过第一或第二替代方式设定之后再进行。该高频率地转动具有能量被引入到涂层中的效果，使得被加强的扩散发生。已经发现所要求的旋转的幅度(即转动被执行的角度)会随着频率的增加而降低。转动的幅度可以高达360°。具有30°至60°范围内的振幅的良好结果已经被证实。典型的频率位于10赫兹至30赫兹之间的范围内。高达100赫兹的频率优选高达150赫兹或更高的同样是可能的。

在某些情况下，这些组件在其通孔里可以具有锯齿。由此，可以被传输的扭矩同样被增加。

在该方法的完善实施例的情况下，支撑轴被形成为空心轴，内轴相对于所述空心轴被同心地布置在其内部。在这种情况下，内轴可以相对于空心轴进行转动。在温度均衡后并未被连接到支撑轴而是被连接到内轴的用于旋转的至少一个组件被额外地设置。尤其是，该组件通过销连接件被连接到所述内轴。为了这个目的，开口被设置在被形成作为空心轴的支撑轴里。此外，该内轴具有第一孔并且该组件具有第二孔。为了固定，所述开口、第一孔和第二孔彼此一致地被定位并且该连接销被按压穿过所述开口进入到所述第一孔以及进入第二孔内。

根据本发明的目的通过被特别地形成用于实施所描述的方法的凸轮轴同样得以实现。这种凸轮轴包括支撑轴和具有用于接收所述支撑轴的通孔的一些组件。在此，该支撑轴具有第一区域，所述组件被固定在其中。在这些第一区域中，存在第一直径扩大部。此外，该支撑轴具有设置有旋转对称的第二直径扩大部的第二区域。在这种情况下，在第二区域里的直径比在第一区域里的直径小。由于在第二区域里的直径比在第一区域里的直径小，组件首先可以被可释放地固定在第二区域里并且随后无需施加大的力就从第二区域中被释放。此外，该组件的小的变形仅仅发生在通孔内，并且也仅发生在与第二区域起初重叠的区域里。该组件的形状仅受到相应轻微地影响。在随后的固定区域里的支撑轴和组件的任何变形应该在先前的方法步骤中被避免，因为这对于组件与支撑轴之间的连接的强度具有不利的影响。分离成组件被最终固定其中的第一区域以及用于可释放地预定位的第二区域实现了在预定位期间第一区域不被改变的效果。在第二区域里的直径比在第一区域里的直径小的事实额外地实现了在预定位期间组件的变形设置被减小的效果。

在凸轮轴被开发的形状的情况下，第二区域至少部分地位于该些组件的通孔内。在此有利的是所要求的总的轴向空间可以被减小，并且甚至在组件彼此轴向靠近设置的情况下该方法也可以被使用。不言而喻，在此随后被要求在运行期间发生的扭矩可以通过可利用的第一区域进行传递。

在进一步的实施方案中，所述第二区域直接邻接第一区域。可替代地，在第一区域和第二区域之间也可以提供轴向距离。而第一变体使得特别紧凑型结构成为可能，第二变体具有的优点是，为了在所分配的第一区域中的最终固定，该组件并不必须被移动跨越相应的第二区域。在该变型的情况下，组件通过按压或挤压可以首先用其一侧被可释放地固定在第二区域上并且最后用相对的一侧固定在所分配的第一区域上。这具有在移动跨越第二区域的过程中通孔的变形可以被避免的优点。这种预变形将会影响该组件连接的后期强度。在该变型的情况下，在通过按压或挤压在所分配的第一区域上的固定过程中才会发生最后的变形。

附图说明

本发明在示例性附图的基础上在下文作更加详细的介绍，其呈现了本发明原理并且其中：

图1示出了以气缸盖罩形式的机动车辆模块，具有包含组件和支撑轴的被安装的凸轮轴；

图2示出了在凸轮轴组装期间，以待固定的凸轮形式的组件；

图3示出了具有第一和第二直径扩大部的支撑轴的细节的放大图；

图4a-4d示出了在本发明的第一实施方式的情况下的组件的预定位与固定之间的各个方法步骤；

图5a-5c示出了在本发明的第二实施方式的情况下的组件的预定位与固定之间的各个方法步骤；

图6a-6b示出了在本发明的第三实施方式的情况下的组件的预定位与固定之间的各个方法步骤；

图6c示出了借助于螺旋运动进行角度设置和固定的另一实施例；

图7示出了以凸轮形式的具有在通孔里的锯齿的组件；

图8示出了被固定的组件，在该情况下第二区域至少部分地位于通孔内；

图9示出了在支撑轴和组件之间的具有涂层的凸轮轴部分的示意图；

图10示出了用于具有两个不同组件5的可调节凸轮轴的中空支撑轴的示意图，仅其中一个组件被连接到用于与其一起旋转的支撑轴；

图11示出了具有中空支撑轴和内轴的被组装的可调节凸轮轴，被同心地布置于并且相对于所述支撑轴能够转动；

图12a和图12b示出了具有漏斗状开口的组件。

具体实施方式

在图1中，具有轴承容纳部3的气缸盖罩1被示出。该示图已经被保持为纯粹的示意性，并且为了便于理解没有进一步的气缸盖罩1的部件或者细节被示出。支撑轴5被保持在轴承容纳部3里。该支撑轴5具有轴承部7，其连同轴承容纳部3一起形成用于支撑轴5的滑动轴承。该支撑轴的轴承部具有外直径D3。该支撑轴具有直径DT。轴承部的直径D3可以大于所述支撑轴的直径(如图1所示)。可替代地，两个直径也可以大小相等或者轴承部的直径D3也可以小于所述支撑轴的直径DT。情况如此，例如无论何时轴承位置已经例如通过研磨被确定了。

支撑轴5在第一区域9还具有第一直径扩大部11。该第一直径扩大部11具有外直径D1。此外，支撑轴具有有第二直径扩大部15的第二区域13，该第二直径扩大部具有外直径D2。第一直径扩大部11和第二直径扩大部15绕支撑轴5的旋转轴线是旋转对称的。在第二区域13里的直径D2小于在第一区域9里的直径为D1。在图1的左侧部分中，第一区域9直接邻接第二区域13。与此相反，在图1的右侧部分中，轴向距离A被设置在第一区域9和第二区域13之间。

两个组件17被设置在支撑轴上。该些组件17分别具有通孔19，支撑轴5被引导通过该通孔。该些组件的内直径由DB进行标示。在右侧示出的组件17被布置在第一区域9和第二区域13之间。该些组件的内直径DB是小于在所述第一区域9里的直径D1以及在所述第二区域里的直径D2。以这种方式，组件17与第一区域9或第二区域13之间的重叠可以被建立用以便固定组件17。

在图1左侧所示的直径扩大部11和15已经通过轧制被加工出来。所述第一区域9的宽度B1已经被制造来匹配待被固定在第一径向扩大11上的组件17的宽度。相对的，在图1右侧所示的直径扩大部11和15已经通过研磨工艺被生产出来，即支撑轴5已经被从更大的直径被研磨下来(类似的例如滚动操作)分别为直径D1和D2。然而，在下文所描述的本发明的示例性实施例中，仅仅通过滚动操作所产生的直径扩大部被示出。

在支撑轴、气缸盖罩和组件形成在图1中所示的模块的装配过程中，被固定在支撑轴5上的组件17以预定的顺序被定位，以该方式它们的通孔19被设置得对应于该气缸盖罩1的轴承容纳部3。

该些组件17的角对准随后发生，使得在该方法步骤中无需注意该些组件17相对于所述支撑轴5的角对准。然而，这对于进一步的方法是有利的，如果例如所有的凸轮尖端指向同一方向。在下个步骤中，该支撑轴5被冷却和/或组件17被加热，使得具有第一直径扩大部11、第二直径扩大部15和轴承部7的支撑轴5可以被推着穿过组件19的通孔和轴承容纳部3。合适的升温工艺是通过感应来升温的。支撑轴5可以例如用液态氮或一些其它的冷却剂被冷却下来。

轴承容纳部DL的直径，所述通孔的直径DB和第一直径扩大部的直径D1在生产过程中已经被尺寸化，以这样方式，被冷却下来的支撑轴4的直径D1’和D3’比轴承容纳部3的直径DL以及被加热的组件17的直径DB’稍小。以该种方式，支撑轴5可以很容易地被推着通过轴承容纳部3和通孔19。在插入支撑轴5的过程中，该些组件17被定位，以该种方式使得支撑轴5的轴承部7被设置在每个轴承容纳部3里并且每个组件17被分配给第二区域13。如图1所示，该分配可以例如采取该种形式，即每个组件17被设置在所分配的第二区域13旁边，否则每个组件17具有与被分配的第二区域13的重叠。该变体在图4a中被示出。在支撑轴5插入后，执行温度均衡，支撑轴5在其间被加热和/或组件17被冷却下来，使得重叠被建立，也就是说，该些组件17的通孔的直径DB小于所分配的第二直径扩大部15的直径D2。

图2示出了在环境温度下、在凸轮轴或模块的装配过程中，将要被固定在支撑轴5上的组件17。该组件的两个正交截面被示出。所示的组件17例如是凸轮，其具有有直径DB的通孔19。该凸轮在其轴向方向上具有宽度B3。然而，不仅凸轮而且其它组件例如传感器车轮和类似的，可以通过根据本发明的方法被位置正确地固定在支撑轴5上。在本发明的一个具体示例性实施例的描述过程中，为了简化起见，仅仅凸轮的例子被考虑作为待固定在支撑轴上的组件。

在图3中，示出了具有第一直径扩大部11和第二直径扩大部15的支撑轴5的部分的细节的放大图。两个直径扩大部11和15绕支撑轴的旋转轴线都是旋转对称的。具有第一直径扩大部11的该第一区域9具有宽度B1。具有第二直径扩大部15的第二区域13具有宽度B2。

图4a-4d示意性地示出了在组件17与支撑轴5之间的角设置的变型例情况下的各种进一步的方法步骤。在图4a中，该组件17具有与被分配的第二区域13的重叠，使得它被可释放地固定在所分配的第二区域里。该初始状态可以以多种方式加以实现。在一个变型例中，组件17在所描述的温度均衡之前被相对于所述支撑轴5进行定位，以这样方式，在轴5和组件17之间的温度均衡期间，同时存在组件17的与被分配给它的第二区域13的预定的重叠。或者换一种方式，该组件17被收缩适配到第二区域13上。在替代的实施例中，组件17以该种方式被定位，即在温度均衡后，它们被设置在所分配的第二区域13旁边。借助于重叠的可释放固定然后通过移动支撑轴5或组件17而被实现。在该状态下，该组件17被预先定位在支撑轴5上。从该初始状态起，图4a-4d示出了随后的方法步骤。在图4a所示出的步骤中，该组件17从所分配的第二区域13首先被释放。由于在第二区域19里的直径比第一区域9的直径小，组件17可以从第二区域13被释放而无需施加大的力。而且，组件17的小的形变仅仅发生在通孔19内，并且也仅发生在原始重叠区域里。该组件17的形式相应地仅轻微受损。在后来的固定区域里的组件17或支撑轴5的任何变形在较早的方法步骤中应该被避免，因为这可能对组件17和支撑轴5之间的连接强度具有不利影响。

该组件17的释放在图4a中由箭头指示。接着，组件17的角位置相对于支撑轴5进行设置。这或者通过支撑轴5的转动(在图4b中由箭头指示)或者通过组件17的转动而进行。一旦所需的角位置达到，该组件17被压到分配给它的第一区域9内或者所分配的第一区域9被挤压到组件17的通孔19内。在图4c中由箭头进行指示。所描述的方法步骤的结果在图4d中被示出。所示出的凸轮轴部分包括支撑轴5和组件17，该组件17具有用于接收支撑轴5的通孔19，该支撑轴5具有第一区域9，该组件17被固定在该第一区域里。此外，凸轮轴部分具有第一直径扩大部11和第二直径扩大部15。该第二直径扩大部15相对于支撑轴5的旋转轴线被旋转对称地设置并且设置在第二区域13的位置处。在第二区域13里的直径比在第一区域9里的直径要小些。

在按压或挤压过程中(在图4c中所示)，该组件跨越第二区域13进行移动。这可以被避免，如果轴向距离A被设置在被分配的第一区域9和被分配的第二区域13之间。该变型例被示于图1的右侧部分。在该变型例的情况下，该组件17通过按压或挤压可以首先一侧被可释放地固定在第二区域13上并且另一侧随后被固定在所分配的第一区域9上。这具有该优点，即在跨越第二区域13的运动过程中，通孔19的变形可以被避免。这样的预先变形可能会影响组件17的连接的后期强度。在该变型例的情况下，在通过按压或挤压固定在所分配的第一区域9上的过程中，仅仅产生最终的变型。被示于图4a-4d中的替代的实施例具有第二区域13，该第二区域直接邻接第一区域9。这使得非常紧凑型类型的结构成为可能。

一般地，在最终固定之前的预先定位和可释放固定的优点在于，凸轮轴或引擎模块的生产可以更容易地实现自动化。如果例如该些组件17由凸轮形成，所有的凸轮17可以被可释放地固定在支撑轴5上，以此方式它们的凸轮角指向同一方向。此工序的优点在于，凸轮定位之后的待实施的所述凸轮17与支撑轴5之间的挤压连接可以在自动化方法步骤中以简单的方式进行。借助于按压式装置或挤压装置、在组件/凸轮17和支撑轴5之间的挤压连接的自动化生产过程中，如果组件/凸轮17的相对位置被预先定义是有利的。该设备对于每个组件/凸轮17随后无需任何装置来确定其在圆周方向上的实际的相对位置，在支撑轴5上的组件/凸轮17所要求的角位置相对于组件/凸轮17通过转动支撑轴进行设置之前。

换一种方式：在定位后并且在挤压连接建立前，如果组件/凸轮17相对于支撑轴5的相对角位置由于在支撑轴5上的组件/凸轮17的暂时性固定并不是已知的，组件/凸轮17的相对角位置在建立按压连接之前必须首先被确定；在它可以被确定之前，支撑轴5必须被转动一定角度以确保在支撑轴5上的组件/凸轮17的理想角位置。这使得它更难以自动化地按压组件/凸轮17到支撑轴5上或者按压支撑轴5到组件/凸轮17内。另一方面，如果组件/凸轮17的定位总是被可释放地固定在相同的角位置里的支撑轴5上，例如在该取向上所有的凸轮尖端指向同一方向，省略相对于支撑轴5确定所述组件/凸轮17的相对角位置的工作步骤是可能的，因为相对角位置是已知的。用于建立组件/凸轮17与支撑轴5之间的挤压连接的该装置因此可以是更加简单的设计，并且根据本发明的用于组装凸轮轴的方法可以更快速地被进行。周期时间被显著增加并且该生产工厂更具成本效益的运行得以实现。

图5a-5c示意性地示出了在组件17和支撑轴5之间的角度设定的替代变体例情况下的各种方法步骤。在该变型例的情况下，在组件17被可释放地固定在所分配的第二区域13的同时，组件17的角位置被设置。在图5a中，这由箭头进行指示。这具有该优点，即从固定到释放的附加步骤可以被省略(在图4a中示出)，并且该方法可以因此被更有效地执行。在图5b和5c中示出的进一步的步骤以类似于已经描述的变型例的方式进行(参见图4c和4d)。

组件17和支撑轴5之间的角度设置的第三实施例在图6a和6b中被示出。在该变型例的情况下，组件17首先被固定在第一区域9里(由图6a中的箭头指示)。只有在这之后，才会进行角位置的设置(由图6b中的箭头指示)。

在图6c所示的进一步的设计的情况下，这两种方法步骤也可以被结合，其中，组件17和轴5在固定过程中通过按压或挤压以螺旋的方式相对于彼此被转动。这在图6c中由箭头指示。

在图7中，进一步的实施方案被示出，其中，该组件17具有在通孔19里的齿条21。内直径DB在这种情况下是由该齿条21的尖端形成的。

本发明的一个特殊设计在图8中被示出。在该变型例的情况下，第二区域13至少部分地位于通孔21内。在所示的实施例的情况下，通孔21完全重叠第一区域9并且部分重叠第二区域14。此外，第二区域13直接邻接第一区域9。使用B3＞B1以及B1+B2＞B3的关系。在进一步的变型例的情况下(未示出)，第一和第二区域彼此邻接并且完全位于所述通孔内。则适用B3＞B1+B2的关系。

图9示出了本发明另外的改进例。涂层23被布置在组件17和支撑轴5之间以增加支撑轴5和组件17之间连接的强度。由此，更高的扭矩可以在组件17和支撑轴5之间传送。该涂层23在装配组件17和支撑轴5之前可以被替代地施加在第一区域9上，或者施加在组件17的通孔19的内侧上或者施加到第一区域9上和组件19上。不言而喻，该涂层23不必须被限定在支撑轴5和组件17之间的接触后区域。整个支撑轴5或整个组件17的涂层同样是可能的。该涂层23包括例如锌或磷酸盐，因为已经发现这些材料特别好地提高了连接强度。如果组件17以高频率绕所要求的角位置被转动，则该连接强度的进一步增加得以实现。在此，在按压或挤压后，组件17在所要求的角位置被设定之前相对于支撑轴5被来回转动不超过+/-20°。该转动在图9中由双头箭头表示。转动引起涂层扩散到组件17和支撑轴5靠近表面的区域内，这进一步增加了连接强度。

图10和11示出了根据本发明的方法被用于可调节凸轮轴的组装过程中的实施例。在该实施例的情况下，支撑轴5被形成为空心轴。在该支撑轴5的内部，内轴25相对于支撑轴5被同心地布置，该内轴25能够相对于支撑轴5转动。组件17被提供，以在上文所描述的方式通过按压连接被连接到所述支撑轴5。除了该些组件17，至少一个另外的组件27被提供，该组件27未被连接到支撑轴5而是被连接到内轴25用于与其一起旋转的。组件27到内轴25用以与其一起旋转的连接例如通过销连接的方式实施，正如在下文更详细地描述。以这种方式，相对于支撑轴5和被固定地连接到该支撑轴5的组件17，该些组件27可以与内轴25一起被转动。

组件17和27优选由凸轮形成，内燃机的气体交换阀通过该组件被致动。内轴25相对于支撑轴5的相对转动达到了该效果，即由凸轮27致动的阀的开闭时间可以被改变。以这种方式，通过使用根据本发明的方法所制造的可调节凸轮轴被提供。

在图10中所示的支撑轴5被形成为空心轴。在支撑轴5的内部，内轴25被与其同心地设置(参见图11)。内轴20可以相对于支撑轴5转动。在图10中所示的支撑轴5具有有第一直径扩大部11的第一区域9。直接邻接第一区域9，存在有具有第二直径扩大部15的第二区域13。这两个直径扩大部11和15被分配给组件17并且以上文所描述的方式服务于形成与组件17的按压连接的目的。被设置在组件27旁边的是具有第二直径扩大部15的第二区域13。该第二直径扩大部15被分配到组件27。该第二个直径扩大部15用于组件27在支撑轴5上的可释放地固定，正如在下文进一步更详细地描述。此外，支撑轴5具有开口29。在所示的示例性实施例中被形成为凸轮的组件27具有孔31。待布置在中空支撑轴5(参照图11)里的内轴25未在图10中示出。开口29和孔31用于固定组件27到内轴25以与其一起旋转。这在图11的基础上在下文作进一步的描述。

在被示于图10中的可调节凸轮轴的状态下，一些方法步骤已经被实施。该支撑轴5已经被冷却和/或组件17、27已被加热，使得支撑轴5连同其第一直径扩大部11和第二直径扩大部15能够被推着通过组件17、27的通孔19。在推着通过后，温度均衡已经发生，期间支撑轴5被加热和/或组件17、27被冷却下来。

在组件17以上文参照图1至9已经描述的相同方式进行处理时，对于组件27实施不同的方法步骤。首先，组件27与所分配的第二区域13的预先定义的重叠被建立，使得该组件27以可释放地固定的方式被保持在所分配的区域13里。或者通过相对于支撑轴5移动组件27或者通过温度均衡前的适当定位而可以发生，使得收缩适配到所述分配的直径扩大部15发生。这参照图4a进行了详细地说明。

该组件27可以没有任何问题地从直径扩大部再次被推下去，以便在支撑轴5、内轴25(未示出)和组件27之间设置所要求的相对角位置。以这种方式，组件17和27可以以可释放地固定方式保持在支撑轴5上的所希望的、已知的相对角位置上。由此，随后发生的组件17按压到支撑轴5上的自动化或者随后发生的组件27和内轴25(未示出)之间的销连接(参照图11)是有利的并且凸轮轴的装配周期时间增加。

一旦组件27从直径扩大部15已被推下去，支撑轴5可相对于组件27自由地转动。然后，支撑轴5和内轴25(未示出)被转动，以这样的方式，开口29、在内轴25(未示出)里的第一孔31和在组件27中的第二孔33彼此对应。在此之后，连接销35被按压通过开口21进入第一孔33和第二孔31，从而组件27连接到内轴25与其一起旋转。该组件27然后可以通过转动内轴25相对于支撑轴5被转动。

可调节的凸轮轴的组装状态被示于图11中。在支撑轴5的端部，内轴25从支撑轴5突出出来。组件17通过非正向(non-positive)或正向按压连接而被连接到支撑轴5。在组件27的区域中，轴的设置在轴向半剖视图中被示出。中空支撑轴5围绕内轴25。连接销35已经被按压通过在支撑轴5中的开口29(图11中未示出)进入到内轴25的第一孔33和组件27的第二孔31内。在支撑轴5与内轴25之间存在有环形间隙。通过连接销35，该组件27被连接到内轴25与其一起旋转。该组件27可以相对于支撑轴5转动，其中内轴25相对于支撑轴5转动。在图11中，直径扩大部15在组件27的左侧可以被看到，组件27先前以可释放地固定方式被保持在该直径扩大部15上。

图12a和12b示出了本发明的额外的改进例。在该实施例的情况下，组件17具有漏斗状加宽部37。该漏斗状加宽部37的外直径被表示为DT。加宽部的直径DT优选比第一区域的直径D1和第二区域的直径D2大。在组件17被固定在第一和第二区域上的过程中，该些区域的变形则不会通过组件的周边区域而发生，而是发生在漏斗状加宽部37的侧面。以这种方式，组件的负载朝着组件的中部而被移动。由此，避免了在组件周边区域的过度负荷。

Claims (15)

1.一种用于由支撑轴(5)和待连接到所述支撑轴(5)的组件(17)组装凸轮轴(2)的方法，所述组件(17)具有用于接收所述支撑轴(5)的通孔(19)，其特征在于，包括以下方法步骤：

a.支撑轴(5)被提供，其具有在第一区域(9)的第一直径扩大部(11)，所述组件(17)待被固定到其中，并且具有在第二区域(13)的第二直径扩大部(15)，所述组件(17)待被预定位在其中，在所述第二区域(13)里的直径D2比在第一区域(9)里的直径D1小；

b.所述支撑轴(5)被冷却和/或所述组件(17)被加热，使得所述支撑轴(5)连同其第一和第二直径扩大部(11、13)可以被推着穿过所述组件(17)的通孔(19)；

c.所述支撑轴(5)被推着穿过所述通孔(19)，使得每个组件(17)被分配到第二区域；

d.所述支撑轴(5)被加热和/或所述组件(17)被冷却下来，使得所述组件(17)的通孔(19)的直径DB小于所分配的第二直径扩大部(15)的直径D2；

e.所述组件(17)与被分配给该组件(17)的第二区域(13)的预定重叠被建立，使得所述组件(17)以可释放地固定方式被保持在所分配的第二区域(13)里；

f.所述组件(17)被按压到被分配给它们的第一直径扩大部(11)上或者所述第一直径扩大部(11)被按压到所述组件(17)的被分配的通孔(19)内，在挤压或者按压之前、期间或之后，每个组件(17)的所要求的角位置相对于所述支撑轴(5)被分别设置。

2.一种用于组装用于机动车辆引擎的模块的方法，所述机动车辆引擎包括具有轴承容纳部(3)的至少一个气缸盖罩(1)和被安装在所述轴承容纳部(3)里的凸轮轴(2)，在由所述支撑轴(5)和待连接到所述支撑轴(5)的模块的组装过程中所述凸轮轴(2)被构造，并且所述组件(17)具有用于接收所述支撑轴(5)的通孔(19)，其特征在于，包括以下方法步骤：

a.支撑轴(5)被提供，其具有在第一区域(9)的第一直径扩大部(11)，所述组件(17)待被固定在其中，并且具有在第二区域(13)的第二直径扩大部(15)，所述组件(17)待被预定位在其中，所述第二区域(13)里的直径D2比第一区域(9)里的直径D1小，并且具有在该些区域里的轴承部分(7)，其中，完工的凸轮轴(2)待被安装在轴承容纳部里；

b.待被固定在所述支撑轴(5)上的所述组件(17)以预先确定的顺序被定位，以这种方式，它们的通孔(19)被设置得与所述气缸盖罩(1)的轴承容纳部(3)相对应；

c.所述支撑轴(5)被冷却和/或所述组件(17)被加热，使得所述支撑轴(5)连同其第一和第二直径扩大部(11、15)可以被推着穿过所述组件(17)的通孔(19)；

d.所述支撑轴(5)被推着穿过所述轴承容纳部(3)和所述通孔(19)，使得所述支撑轴(5)的轴承部分(7)被设置在每个轴承容纳部(3)里并且每个组件(17)被分配到第二区域(13)；

e.所述支撑轴(5)被加热和/或所述组件(17)被冷却下来，使得所述组件(17)的通孔(19)的直径DB小于所分配的第二直径扩大部的直径D2；

f.所述组件(17)与被分配给该组件(17)的第二区域(13)的预定重叠被建立，使得所述组件(17)以可释放地固定方式被保持在所分配的第二区域(13)里；

g.所述组件(17)被按压到被分配给它们的第一直径扩大部(11)上或者所述第一直径扩大部(11)被按压到所述组件(17)的所分配的通孔(19)内，在挤压或者按压之前、期间或之后，每个组件(17)的所要求的角位置相对于所述支撑轴(5)被分别设置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在根据方法步骤e的温度均衡之前，所述组件(17)被定位，以这种方式，方法步骤f随温度均衡同时进行。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤g中，在按压或挤压之前，每个组件(17)相对于所述支撑轴(5)的分别所要求的角位置通过该支撑轴(5)简单转动一定角度进行设置。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤g中，各个组件(17)首先从所分配的第二区域(13)被释放，在此之后，所述组件(17)相对于所述支撑轴(5)的角位置被设置并且最后所述组件(17)通过按压或挤压被固定。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤g中，当所述组件(17)被可释放地固定在所分配的第二区域(13)里时，所述组件(17)相对于所述支撑轴(5)的角位置被设置，并且最后所述组件(17)通过按压或挤压被固定。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤g中，当所述组件(17)被固定在所述第一区域(9)里时，所述组件(17)相对于所述支撑轴(5)的角位置被设置。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述支撑轴(5)被形成为空心轴，内轴(25)相对于所述空心轴被同心地设置在其内部，所述内轴(25)能够相对于空心轴转动，并且，在根据方法步骤e的温度均衡之后，至少一个组件(27)被提供，所述至少一个组件(27)未被连接到所述支撑轴(5)而是被连接到所述内轴(25)与其一起旋转。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述组件(27)借助于销连接被连接到所述内轴(25)，开口(29)被设置在形成为空心轴的支撑轴(5)里，第一孔(33)被设置在所述内轴(25)里并且第二孔(31)被设置在所述组件(27)里，所述开口(29)、所述第一孔(33)和第二孔(31)彼此对应地进行定位，并且所述连接销(35)被按压穿过所述开口(29)进入所述第一孔(33)且进入第二孔(31)内。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所提供的支撑轴(5)具有在所述第一区域(9)里的涂层(23)和/或所述组件(17)具有在通孔(19)内的涂层(23)，以便增加所述支撑轴(5)和组件(17)之间的连接强度。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在步骤g中，所述组件(17)绕所要求的角位置高频率地转动。

12.一种凸轮轴(2)，包括支撑轴(5)和具有用于接收所述支撑轴的通孔(19)的一些组件(17)，所述支撑轴(5)具有第一区域(9)，所述组件(17)被固定在其中并且所述第一区域具有第一直径扩大部(11)，其特征在于，所述支撑轴(5)具有有旋转对称的第二直径扩大部(15)的第二区域(13)，在所述第二区域(13)里的直径D2比在第一区域(9)里的直径D1小。

13.根据权利要求12所述的凸轮轴(2)，其特征在于，所述第二区域(13)至少部分地位于所述通孔(19)内。

14.根据权利要求12或13所述的凸轮轴(2)，其特征在于，轴向距离被设置在所述第一区域(9)和第二区域(13)之间。

15.根据权利要求12至14中任意一项所述的凸轮轴(2)，其特征在于，涂层(23)被设置在所述组件(17)和支撑轴(5)之间，以便增加所述支撑轴(5)和组件(17)之间的连接强度。