CN107075981A - 用于安装凸轮轴模块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于安装凸轮轴模块(1)的方法，该方法按任何顺序至少包括以下步骤：a)将至少第一位移元件(13.1)布置在模块盖(10)中的第一位置处；b)将主轴(12)插入到模块盖(10)中并且使主轴(12)进给通过第一位移元件(13.1)的容纳通道(15)；c)将另一个位移元件(13.2)布置在模块盖(10)中的另一个位置处；d)使主轴(12)与第一位移元件(13.1)围绕轴线(16)旋转角量(A)；e)使主轴(12)进一步向前并使主轴(12)进给通过另一个位移元件(13.2)的容纳通道(15)；f)重复步骤c)、d)和e)，直到所设想数目的位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)容纳在主轴(12)上，其中，位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)以彼此完全相同的围绕轴线(16)的旋转取向布置在位置处。

Description

用于安装凸轮轴模块的方法
技术领域
本发明涉及一种用于安装凸轮轴模块的方法，所述方法包括模块盖，在所述模块盖中容纳至少一个凸轮轴，其中所述凸轮轴包括主轴和设想数目的位移元件，所述位移元件上形成有用于气门控制目的的凸轮轨道，并且其中，位移元件布置在模块盖中的预定位置处，并且其中，主轴被沿着轴线引导通过形成在位移元件中的容纳通道。
背景技术
DE 10 2004 011 586 A1公开了一种凸轮轴模块，该凸轮轴模块具有模块盖、容纳在该模块盖中的两个平行凸轮轴。该凸轮轴包括主轴，并且多个位移元件容纳在每个主轴上。位移元件在主轴上的轴向位置可以通过容纳在模块盖中的致动器改变，并且因此不同的凸轮轨道可以与敲击元件接触以用于阀门控制目的。例如，位移元件可以在两个或三个离散轴向位置之间移动，并且位移元件容纳在作为模块盖的一部分的支承梁中。主轴仅用于将转矩传递至位移元件，并且因此由主轴和位移元件形成的多部分式凸轮轴通过各个位移元件安装在支承梁中，主轴安装在位移元件的容纳通道中。
为了在主轴与位移元件之间传递转矩，主轴包括外部齿接装置，其与容纳通道中的内部齿接装置接合。位移元件因此可以以可轴向位移而旋转固定方式在主轴上移动。
位移元件具有凸轮轨道，为了内燃机的运行，该凸轮轨道必须围绕凸轮轴线具有一定的旋转取向。所限定的凸轮轨道的、特别是凸轮的凸角的周向位置用于在正确时刻启动气门，并且如果凸轮轴包括例如四个位移元件，则其他方面完全相同的位移元件必须围绕主轴的轴线以不同的角位置布置在主轴上，以便内燃机的多个气缸的换气气门能够在正确的控制时刻被启动。
这里，凸轮轴模块的安装(组装)以如下相继步骤进行：首先，将位移元件、特别是形成凸轮轴的所有位移元件布置在模块盖上。在此，必须确保位移元件相对于彼此的周向位置已经处于对于凸轮轴的后续操作而言正确的旋转取向。通常手动地或通过确保位移元件的正确旋转取向的夹持器进行位移元件的插入。在此不利的是，必须有区别地抓握每个单独的位移元件以便在模块盖布置过程中确保将所需的旋转取向分配给每个位移元件。因此使得凸轮轴模块的安装更困难、并且此外容易出现误差。位移元件在主轴上沿周向方向上的不正确取向在具有这类凸轮轴模块的内燃机随后启动时可能造成严重损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于安装凸轮轴模块的方法，其允许在将主轴引导通过位移元件的容纳通道之前简化位移元件在模块盖中的布置。本发明还实现了以下情形：可以以较少出现误差的方式完成凸轮轴在模块盖中的安装、以及位移元件与主轴的布置以便形成凸轮轴。
此目的是在基于根据权利要求1的已知特征的方法结合表征本发明的特征实现的。在从属权利要求中给出了本发明的有利发展。
根据本发明，所述方法包括可以按任何顺序实施的以下步骤：
a)将至少第一位移元件布置在模块盖中的第一位置处；
b)将主轴引入模块盖中并且引导主轴通过第一位移元件的容纳通道；
c)将另一个位移元件布置在模块盖中的另一个位置处；
d)使主轴与第一位移元件一起围绕轴线旋转一角量；
e)使主轴进一步前进并引导主轴通过所述另一个位移元件的容纳通道；并且
f)重复步骤c)、d)和e)，直到所设想数目的位移元件容纳在主轴上，其中，位移元件分别以围绕轴线彼此完全相同的旋转取向布置在所述位置处。
根据本发明以完全相同的旋转取向布置位移元件实现了以下显著优点：位移元件始终以完全相同的方式布置，并且对于各个位移元件，可以使用单一的夹持器来将位移元件以在限定位置处取向的状态下插入模块盖中。因此，不再丝毫需要确保位移元件在主轴引导通过之前就已经以正确的旋转取向插入模块盖中。这还意味着在安装凸轮轴模块的过程中出现误差的敏感性水平显著降低，其中，根据另外一个优点，可以提高为了将位移元件安装在模块盖上而对位移元件进行处理的自动化能力。在本发明的上下文中，旋转取向应理解为位移元件相对于彼此围绕轴线的角位置的取向，从而使得用于后续在内燃机中使用的位移元件可以在固定预定的控制时刻启动特别是不同气缸的气门。
根据用于实施所述方法的有利变体，可以将所有位移元件以围绕轴线的完全相同的旋转取向布置在模块盖中它们的位置处，然后主轴才可以被引导通过位移元件中的容纳通道，同时主轴在位移元件之间旋转所述角量。作为以上位移元件在模块盖上的布置的替代方案，位移元件还可以一个接一个地布置在模块盖上。例如，可以将第一位移元件布置在模块盖上，并且将主轴引入模块盖中并且引导主轴通过穿过位移元件的容纳通道。然后将主轴和位移元件一起旋转必要的角量，随后，将另一个位移元件布置在模块盖上，并且使主轴沿轴线方向进一步前进，直到将主轴也引导通过第二位移元件中的容纳通道。然后，将主轴再次旋转必要的角量，头两个位移元件相应地一起旋转。因此位移元件可以与被进一步引导通过并旋转所述角量的主轴交替地布置在模块盖上。例如，凸轮轴可以包括用于布置在模块盖上的四个位移元件，在这种情况下，将主轴旋转所述角量总共三次。
所述角量可以包括与在布置在内燃机中的凸轮轴模块的运行过程中位移元件的角偏移量相对应的值。例如，布置在凸轮轴模块中的凸轮轴可以被设计用于内燃机的三个、四个、五个或六个气缸的气门致动，并且因此凸轮轴包括三个、四个、五个或六个位移元件。这里，每个位移元件位于围绕所述轴线的限定的、特别是完全相同的角偏移量处，并且例如，所述角量可以包括90度的值。
根据所述方法的特别有利的配置，主轴可以至少部分包括外部纵向齿接装置，特别是主轴可以包括在基本上主轴的整个长度上均匀地延伸的外部纵向齿接装置。内部齿接装置也可以设置在位移元件的容纳通道中，其中，当将主轴引导通过容纳通道时，外部纵向齿接装置齿接在内部齿接装置中。这里，外部纵向齿接装置的齿距和内部齿接装置的齿距使得主轴可以旋转所述角量以便内部齿接装置的齿能够齿接在外部纵向齿接装置的齿间距中。因此齿接装置的齿距使得可以实现使主轴相对于位移元件旋转的所述角量而不损害主轴的外部纵向齿接装置在位移元件的内部齿接装置中的齿接。
作为替代方案，如果主轴被设计成多边形轴的形式并且可以在位移元件的容纳通道中形成多边形轴的配合几何形状，则位移元件也能够以可轴向移动并且同时旋转固定的方式布置在主轴上，其中，当将多边形轴引导通过所述容纳通道时，多边形轴的多边形轮廓同样可以齿接在所述配合几何形状中。
根据所述方法的另外一个有利配置，所述模块盖可以包括支承梁，其中，位移元件以围绕所述轴线的完全相同的旋转取向以可旋转的方式布置在所述支承梁上。凸轮轴可以经由布置在所述支承梁中的位移元件来安装，而丝毫不需要主轴单独地安装在模块盖中。具体地，位移元件可以安装在支承梁中，其中，这可以通过夹持器来进行，并且其中，在夹持器仍然抓握所述位移元件时，可以将主轴引导通过适当的位移元件的容纳通道。一旦已经将主轴引导通过位移元件的容纳通道，就可以从位移元件上释放夹持器，并且主轴可以随着布置在支承梁中的位移元件旋转。
附图说明
另外，以下将与本发明的优选示例性实施例的说明一起并参照图更详细介绍发明改进措施，在图中：
图1显示了具有模块盖和具有布置在所述模块盖中的四个位移元件的凸轮轴模块的示意图，其中，使主轴从模块盖的外侧进给，
图2显示了根据图1的凸轮轴模块的视图，已经将所述主轴引导通过第一位移元件，
图3显示了根据图2的凸轮轴模块的视图，已经将所述主轴引导通过另一个位移元件，
图4显示了根据图3的凸轮轴模块的视图，已经将所述主轴引导通过另一个位移元件，并且
图5显示了已经将主轴引导通过所有位移元件的凸轮轴模块的视图，这在模块盖中产生成品凸轮轴。
具体实施方式
图1至图5均显示了凸轮轴模块1的示意图，其中通过举例方式，通过图1至图5所示的步骤布置单个凸轮轴11。凸轮轴模块1用于布置在内燃机的气缸盖上，并且图5中完整显示的凸轮轴11用于启动内燃机的换气气门。
凸轮轴模块1包括框架形模块盖10，并且模块盖10包含支承梁17，所述支承梁用于以可旋转的方式容纳位移元件13.1、13.2、13.3和13.4。位移元件13.1、13.2、13.3和13.4包括凸轮轨道14，所述凸轮轨道如图1中所示为了准备组装凸轮轴11，全部以共同的完全相同的方向取向。位移元件13.1、13.2、13.3和13.4可以通过夹持器插入支承梁17中，其中，与图1中的图示相反，位移元件13.1、13.2、13.3和13.4也可以一个接一个地插入支撑梁17中，在这种情况下，也可以首先仅将第一位移元件13.1布置在支承梁17中。
仅示意性地示出了位移元件13.1、13.2、13.3和13.4和凸轮轨道14，并且以所述形状和数目显示的凸轮轨道14的图示仅用于图示位移元件13.1、13.2、13.3和13.4围绕轴线16的旋转位置；另外，为了简洁起见，没有显示控制曲线。具体地，位移元件13.1、13.2、13.3和13.4的紧凑图示(从所述图示上失去位移能力)仅用于简化所述图，并且各个部件、特别是位移元件13.1、13.2、13.3和13.4、凸轮轨道14、和支撑梁17相对于彼此的形状和大小相对于彼此没有按比例。
将主轴12如箭头所示从外侧引导进来。主轴12用于被引导通过形成在位移元件13.1、13.2、13.3和13.4中的容纳通道15。以下将参照图1、图2、图3、图4和图5描述安装方法的各个步骤。
图1显示了布置在位移元件13.1、13.2、13.3和13.4外侧的主轴12。示例性实施例显示了位移元件13.1、13.2、13.3和13.4在模块盖10内的完整布置，并且可以如图2中所示的将主轴12引导通过第一位移元件13.1中的容纳通道15。一旦已经将主轴12引导通过第一位移元件13.1中的容纳通道15，就将主轴12如旋转箭头所示旋转一定角量A，所述角量例如具有90度的值。
没有给出以下图示，其中位移元件13.1、13.2、13.3和13.4的容纳通道15中的内部齿接装置，并且主轴12设计有外部纵向齿接装置，从而使得一旦已经将主轴12引导通过容纳通道15，就以旋转固定且可轴向移动的方式将位移元件13.1、13.2、13.3和13.4布置在主轴12上。因此，第一位移元件13.1围绕轴线16旋转完全相同的角量A，并且图2中的图示与图3中的图示之间的转变显示了主轴12和位移元件13.1一起在主轴12进一步前进到第二位移元件13.2的容纳通道15中之前已经旋转了90度。然后，因为图3和图4之间的转变显示了主轴12和位移元件13.1与13.2一起再次围绕轴线16旋转了例如90度的角量A，因此凸轮轨道14相对于前一张图均旋转过90度，并且例如图3中的位移元件13.1的凸轮轨道已经旋转出截平面，并且通过90度值的角量A的再次旋转，图4显示了位移元件13.1的凸轮轨道14相对于图2中位移元件13.1的凸轮轨道14的位置位于180度位置上。
图4转变到图5显示了主轴12通过容纳通道15进一步前进到另外的位移元件13.3和13.4。一旦已经将主轴12引导通过位移元件13.4中的容纳通道15，就不再将主轴12旋转角量A，这是因为如在图5中的位移元件13.1、13.2、13.3和13.4的凸轮轨道14上所示，正如内燃机的后续操作所需的那样，凸轮轨道14的旋转取向已经分别偏移了90度。然后可以使具有以此方式形成的凸轮轴11的凸轮轴模块1开始操作，并且位移元件13.1、13.2、13.3和13.4相对于彼此处于内燃机的后续运行的每种情况下所必需的旋转取向。
本发明不局限于以上给出的优选示例性实施例。相反，可想到可以利用所示方案的多个变体，甚至是在根本不同的设计类型的情况下。可以从权利要求书、从说明书和从附图中收集到的所有特征和/或优点，包括设计细节或空间布置，可能在其所有权和各种各样的不同组合中对本发明至关重要。具体地，不需要所示的全部数目的位移元件13.1、13.2、13.3和13.4首先布置在相应的支承梁17中；一旦已经主轴12引导通过相应的位移元件并且一旦主轴12已经旋转了角量A，则所述位移元件还可以一个接一个地布置。
附图标记列表
1 凸轮轴模块
10 模块盖
11 凸轮轴
12 主轴
13.1 位移元件
13.2 位移元件
13.3 位移元件
13.4 位移元件
14 凸轮轨道
15 容纳通道
16 轴线
17 支承梁

Claims (7)

1.一种用于安装凸轮轴模块(1)的方法，所述凸轮轴模块(1)包括模块盖(10)，其中在所述模块盖中容纳有至少一个凸轮轴(11)，其中所述凸轮轴(11)包括主轴(12)和设想数目的位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)，所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)上形成有用于气门控制目的的凸轮轨道(14)，并且其中，所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)布置在所述模块盖(10)中的预定位置处，并且其中，所述主轴(12)被沿着轴线(16)引导通过所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)中形成的容纳通道(15)，其中，所述方法至少包括按任何顺序的以下步骤：
a)将至少第一位移元件(13.1)布置在所述模块盖(10)中的第一位置处；
b)所述主轴(12)引入所述模块盖(10)中并且引导所述主轴(12)通过所述第一位移元件(13.1)的容纳通道(15)；
c)将另一个位移元件(13.2)布置在所述模块盖(10)中的另一个位置处；
d)使所述主轴(12)与所述第一位移元件(13.1)一起围绕所述轴线(16)旋转角量(A)；
e)使所述主轴(12)进一步前进并引导所述主轴(12)通过所述另一个位移元件(13.2)的容纳通道(15)；
f)重复步骤c)、d)和e)，直到所述设想数目的位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)容纳在所述主轴(12)上，其中，所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)分别以围绕所述轴线(16)的完全相同的旋转取向布置在所述位置处。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过夹持器将所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)布置在所述模块盖(10)中的位置处，其中，所述夹持器将所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)以围绕所述轴线(16)的完全相同的旋转取向布置在所述位置处。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述设想数目的位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)以围绕所述轴线(16)的完全相同的旋转取向布置在所述模块盖(10)中的所述位置处，其中，然后将所述主轴(12)引导通过所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)中的容纳通道(15)，其中使所述主轴(12)在所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)之间旋转所述角量(A)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述角量(A)包括在布置在内燃机中的所述凸轮轴模块(1)的运行期间所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)的角偏移量所对应的值。
5.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述角量(A)包括90°的值。
6.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述主轴(12)至少部分包括外部纵向齿接装置，其中，内部齿接装置设置在所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)的容纳通道(15)中，并且其中，当将所述主轴(12)引导通过所述容纳通道(15)时，所述外部纵向齿接装置齿接在所述内部齿接装置中。
7.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述模块盖(10)包括支承梁(17)，其中，所述位移元件(13.1，13.2，13.3，13.4)以围绕所述轴线(16)的完全相同的旋转取向以可旋转的方式布置在所述支承梁(17)中。
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