CN107717206B - 用于将附接元件连接至空心轴的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将附接元件(4)连接至空心轴(2)的方法，其中，将闭合元件(9)至少引入到所述空心轴(2)中，将所述附接元件(4)经由摩擦焊接连接件(6)或者激光焊接连接件(6′)焊接至所述空心轴(2)。

Description

用于将附接元件连接至空心轴的方法
技术领域
即将到来的本发明涉及一种用于将附接元件连接至空心轴的方法。本发明还涉及包括凸轮轴管的凸轮轴，所述凸轮轴管体现为经由这样的连接方法连接至附接元件的空心轴。本发明还涉及一种包括这样的凸轮轴的内燃机。
背景技术
当制造凸轮轴时，在纵向端侧布置在其上的附接元件，诸如，齿轮或皮带轮，例如通常以可旋转固定的方式经由摩擦焊接连接件连接至凸轮轴的凸轮轴管。然而，由此有问题的是，创建了不能移除的焊珠，其不仅是脏的，而且针对芯片形成好的沉积表面，焊珠通过摩擦焊接在空心轴的内部，例如，凸轮轴管的内部创建。尽管在激光焊接的情况下没有创建焊珠，但污染物也在此处形成，其将被防止到达空心轴中。分别由于冲洗或清洗的结果，此外湿气能够收集在焊珠的区域中，这随后导致长期的腐蚀。被污染的区域的随后的密封仅仅在管的那侧是可能的而且是困难的，并且由于较长的路径而因此是广泛的且昂贵的。
发明内容
即将到来的本发明因此处理如下问题：针对附接元件与空心轴的连接指定一种改进的方法，其尤其克服了现有技术中已知的缺点。
根据本发明，该问题由独立权利要求1的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。
在用于将附接元件连接至空心轴的方法的情况下，即将到来的本发明基于如下的主要构思：最初将闭合元件至少引入到空心轴中，并且从而随后仅将附接元件经由摩擦焊接连接或激光焊接连接焊接至空心轴。不言而喻，由此能够想到附接元件经由根据本发明的连接方法只在纵向端连接至空心轴，或者附接元件在每种情况下均连接至相对的纵向端。在实际的摩擦焊接/激光焊接之前，根据本发明的闭合的稍后的焊接区域，响应于摩擦焊接/激光焊接而创建的污染物的游走能够至少在空心轴中被可靠地防止。因为湿气不再到达摩擦焊接或者通常焊缝的焊珠处并沉积在那里以及分别响应于由于闭合元件而引起的空心轴的稍后的冲洗或清洗而促进腐蚀，所以通过其特别可能的是明显地降低腐蚀风险。同时，通过在建立实际的摩擦焊接连接/激光焊接连接之前对所提供的空心轴进行闭合，还能够防止空心轴广泛的以及随后的闭合。
在根据本发明的技术方案的有益的另外的改进的情况下，在摩擦焊接/激光焊接之前将闭合元件插入到附接元件中。附接元件由此通常具有管状附件，其中经由该管状附件的前侧而经由上述摩擦焊接连接/激光焊接连接而连接至空心轴的前侧。如果附接元件现在体现为开放的，例如，即，如果其具有开口，所述开口特别是具有内螺纹，同样能够有益的是将上述闭合元件插入到附接元件的管状附件中，使得在该情况下在空心轴与附接元件之间稍后建立的摩擦焊接连接/激光焊接连接在每种情况下在空心轴的方向上以及在附接元件的方向上通过闭合元件而闭合，并且因此以封装的方式体现。在该情况下，附接元件的清洗或冲洗分别也不会导致不期望的水的湿气沉积以及与其相关的分别在摩擦焊接连接/激光焊接连接或该位置的焊珠/焊缝的区域中的腐蚀风险。
有益地，闭合元件被压配合到空心轴中，或者，如果需要，还压配合到附接元件中。通过压配合方式，不需要另外的密封的闭合元件的紧密布置能够分别在空心轴中或附接元件中获得达到。压配合能够由此能够通过液压缸以完全自动的方式进行，因此其不仅能够以高质量和可靠的方式实现，而且还能够节约成本。
有益地，杯形的盖被用作闭合元件。所述盖优选地首先从底部插入，特别是压配合到空心轴或附接元件中。这提供了如下的大的益处：以这种方式体现的闭合元件能够以戴帽子的方式被放置到液压缸上，并且因此能够随后分别被插入到附接元件的管状附件中或空心轴中。通过将闭合元件体现为杯形的盖，包括空心轴的内套表面的闭合元件的较大的密封表面或者附接元件的管状附件的闭合元件的较大的密封表面，以及因此的可靠的密封分别能够被创建。
在根据本发明的技术方案的另外的有益的实施例的情况下，闭合元件仅以保持与稍后的焊缝接触的程度被引入到空心轴中，并且因此被焊接至空心轴。因此能够在空心轴中获得闭合元件的特别简单的固定。不言而喻，这同样也能够类似地应用在被插入到附接元件的管状附件中的闭合元件的情况中。
在本发明的有益的进一步发展的情况下，附接元件体现为驱动元件、塞子、移相器、齿轮或者传感轮。这种非穷尽的列举已经给予了对于附接元件能够实现的各种实施例选择的构思。
有益地，闭合元件体现为包括装配部的管状套筒，摩擦焊接连接/激光焊接连接的焊珠/焊缝能够被容纳在所述管状套筒中。在这样的实施例的情况下，连接元件因此突出到空心轴中以及突出到附接元件中，并且由于该套筒形的实施例，甚至在安装之后，允许流体（例如油）通过，这例如对于切换体现为移相器的附接元件是必需的。
即将到来的本发明还基于如下的主要构思：将凸轮轴的体现为空心轴的凸轮轴管经由上述连接方法连接至待布置在纵向端上的附接元件。根据本发明的连接方法能够有益地用于通过其的凸轮轴制造。另外能够通过这样的新的凸轮轴减少制造尝试，并且因此还能够节约成本。凸轮轴由此能够是内燃机的一部分，转而，凭此通过根据本发明的连接方法实现的益处不仅能够应用于凸轮轴，而且另外还能够应用于内燃机。
本发明进一步重要的特征和益处遵循从属权利要求、附图以及通过附图辅助的对应附图描述。
不言而喻，在不离开即将到来的本发明的范围的情况下，上述特征以及将在下文中说明的特征不仅能够用在分别指出的结合中，而且还能够用在其他结合中或者单独使用。
附图说明
本发明的优选示例性实施例图示在附图中并且将在以下描述中更加详细地说明，其中相同的附图标记涉及相同或相似或功能上等同的部件。
图1以截面图示示出了根据本发明的凸轮轴，包括闭合元件，其在建立摩擦焊接连接之前已经被压配合到空心轴中，
图2示出了如图1的图示，只是在完成的摩擦焊接连接的情况下，
图3示出了如图1的图示，只是包括闭合元件，其另外地压配合到附接元件的管状附件中，
图4示出了如图2的图示，只是在根据图3的实施例的情况下，
图5示出了如图4的图示，只是包括套筒形的闭合元件。
具体实施方式
根据图1至图5，根据本发明的凸轮轴1具有凸轮轴管3，其体现为空心轴2，所述空心轴2经由根据本发明的将在下文中更加详细地描述的连接方法连接至附接元件4，例如经由摩擦焊接连接件6（参见图2、图4和图5）或经由激光焊接连接件6＇而连接至驱动元件4a、塞子5、移相器、齿轮或者传感轮。当建立摩擦焊接连接件6时，由此创建焊珠7，即分别在空心轴2的外侧以及内侧或者附接元件4的管状附件8（例如塞子5）上。在分别完成空心轴2的内侧或管状附件6上的摩擦焊接连接件6之后，该焊珠7不能被移除或者只能够困难地移除。在相应于激光焊接的焊缝15的情况下，同样能够以污染物/剩余物的形式发生。另外，例如通过机加工或研磨实施移除。这样的焊珠7或焊接剩余物/污染物7＇的缺点是，原则上，它们形成针对芯片和/或也针对湿气的沉积表面，并且因此能够促进腐蚀。
根据本发明，在建立实际的摩擦焊接连接件6或激光焊接连接件6＇之前，至少一个闭合元件9（参见图1和图2）因此被引入到空心轴2中，并且附接元件4，例如塞子5仅因此被焊接至空心轴2，即，尤其是焊接至凸轮轴管3。摩擦焊接连接件6或激光焊接连接件6＇通过其能够至少在空心轴2的方向上被封装，使得湿气不再分别到达焊珠7或焊接剩余物/污染物7＇或焊缝15的区域中，即使响应于随后的加工过程，尤其是冲洗或清洗过程。
当由此考虑图1和图2时，能够看出的是，附接元件4，例如驱动元件4a或者塞子5体现为以便在这些图中闭合，使得闭合元件9到空心轴2中的插入在该情况下是充分的，从而根据本发明的方法实施。与之相对比，根据图3至图5的附接元件4通过中心开口11而体现，其尤其是具有内螺纹10，使得在该情况下有益的是同样将对应的闭合元件9引入到附接元件4的管状附件8中，尤其是对其进行压配合（参见图3和图4）。
如对此的替换例，同样可能的是，闭合元件9体现为包括装配部18的管状套筒17，如根据图5所图示的，在装配部18中容纳有摩擦焊接连接件6的焊珠7或者通常地激光焊接连接件6的焊接剩余物/污染物7＇。该装配部18优选地为颈缩件。在这样的实施例的情况下，闭合元件9因此突出到空心轴2中并且突出到附接元件4中，由于其套筒形的实施例，同样允许流体（例如油）通过，这例如需要切换体现为移相器的附接元件4，甚至在安装之后。针对安装，套筒17能够被容易地压缩。
闭合元件9分别与空心轴的内套面或管状附件8的紧密接合能够通过尤其是将闭合元件9分别压配合到空心轴2或附接元件4的管状附件8中而得到，凭此焊缝15（焊珠7）能够以特别有效的方式被密封。
闭合元件9由此例如被体现为杯形的盖12，其包括底部13和边缘14，并且能够被引入，尤其是由此分别被压配合到空心轴2或附接元件4或其管状附件8中，首先是底部13。一方面闭合元件9与空心轴2或另一方面与管状附件8的内套面之间的大的密封表面，分别能够通过边缘14（参见图1至图4）得到。
当同样考虑根据图4的摩擦焊接连接件6的实施例时，能够看出的是，闭合元件9被引入，特别是压配合到空心轴2（例如，凸轮轴管3）中，仅仅达到在建立摩擦焊接连接件6之后与摩擦焊接连接件6或激光焊接连接件6＇的焊缝15接触的程度，并且因此焊接至空心轴2，尤其是凸轮轴管3，并且固定在其中。在开口的附接元件4的情况下，不言而喻的是，引入到其管状附件8中的闭合元件能够被插入，特别是压配合到管状附件8中，仅仅达到闭合元件9经由摩擦焊接连接件6或激光焊接连接件6＇被随后焊接至附接元件4的管状附件8的程度，并且因此能够以相同的方式固定在其中。在根据图3和图4的实施例的情况下，内部的焊珠7或可能出现的焊接剩余物/污染物7＇分别能够通过两个闭合元件9而完全封装，所述两个闭合元件9抵靠彼此由来自图5的套筒17以相同的方式定向。
特别是目前在摩擦焊接连接件6或其内部的焊珠7的区域中出现的问题分别能够被可靠地消除，并且特别是待制造的凸轮轴1的数量能够被增加，并且其制造成本能够通过根据本发明的连接方法而同时被降低，凭此具有这样的凸轮轴1的内燃机的成本也能够被减少。

Claims (10)

1.一种用于将附接元件（4）连接至空心轴（2）的方法，其中，
- 将闭合元件（9）至少引入到所述空心轴（2）中，
- 将所述附接元件（4）经由摩擦焊接连接件（6）或者激光焊接连接件（6′）焊接至所述空心轴（2），
其中，所述闭合元件（9）体现为包括底部（13）和边缘（14）的杯形的盖（12），所述闭合元件（9）与所述空心轴（2）之间的密封表面能够通过所述边缘（14）得到，或者
所述闭合元件（9）体现为包括装配部（18）的管状套筒（17），所述摩擦焊接连接件（6）的焊珠（7）或者所述激光焊接连接件（6′）的焊接剩余物/污染物（7′）能够容纳在所述管状套筒（17）中。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在建立所述摩擦焊接连接件（6）或者所述激光焊接连接件（6′）之前将闭合元件（9）插入到所述附接元件（4）中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
将所述闭合元件（9）压配合到所述空心轴（2）中。
4.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
将所述闭合元件（9）压配合到所述附接元件（4）中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
所述附接元件（4）体现为驱动元件（4a）、塞子（5）、移相器、齿轮或者传感轮。
6.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
首先将所述盖（12）从底部(13)压配合到所述空心轴（2）中或者所述附接元件（4）中。
7.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
-所述闭合元件（9）被引入到所述空心轴（2）中仅以与随后的摩擦焊接连接件（6）或激光焊接连接件（6′）保持接触的程度，并且因此焊接至所述空心轴（2），和/或
- 所述闭合元件（9）被引入到所述附接元件（4）中仅以与随后的摩擦焊接连接件（6）或激光焊接连接件（6′）保持接触的程度，并且因此焊接至所述附接元件（4）。
8.一种凸轮轴（1），其包括体现为空心轴（2）的凸轮轴管（3），所述空心轴（2）经由根据权利要求1至7中的任一项所述的方法连接至附接元件（4）。
9.根据权利要求8所述的凸轮轴，
其特征在于，
所述附接元件被实现为闭合或者包括具有内螺纹（10）的中心开口（11）。
10.一种内燃机（16），其包括根据权利要求8或9所述的凸轮轴（1）。
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