專利名稱：曲軸箱的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種曲軸箱，其具有在軸承通道中通過滾動軸承支承的凸輪軸。本發(fā)明還設計一種具有這種類型的曲軸箱的內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
凸輪軸在內(nèi)燃機中通常用于控制進氣閥和排氣閥，其因此具有凸輪，凸輪通過氣門機構(gòu)來控制從屬的進氣閥和排氣閥。這種類型的凸輪軸通常在相應的軸承體中通過滑動軸承來支承，其中，鼻息對軸承體進行特殊調(diào)校，方可確保凸輪軸易于移動。軸承體與氣缸蓋(也就是氣缸曲軸箱)相連，尤其為螺栓擰合，其中，在此螺栓連接擰緊時必須要考慮到軸承體的各軸承孔組成的行列。通常用于支承凸輪軸的滑動軸承還需要進行一定的潤滑，以確保預期的良好支承性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決問題，提供一種曲軸箱的改良實施形式，其特征尤其在于凸輪軸的簡單支承方式、簡易的裝配方式以及低廉的制造成本。本發(fā)明之目的通過獨立權(quán)利要求所述內(nèi)容而達成。優(yōu)選實施形式可參見從屬權(quán)利要求。本發(fā)明之基本思路為，在軸承通道中通過滾動軸承，也就是例如通過滾珠軸承或滾針軸承來相對簡單地支承凸輪軸，在將凸輪軸裝配于軸承通道中之前將所述滾動軸承與凸輪軸及/或曲軸箱熱連接。根據(jù)本發(fā)明，僅處理或再處理滾動軸承區(qū)域中曲軸箱的軸承通道，這樣可以明顯降低曲軸箱的制造成本，其原因在于，無需再像迄今為止一樣必須要沿整個軸承通道來處理或再處理，而是僅需在滾動軸承后來實際布置區(qū)域進行處理。通過這種滾動軸承與凸輪軸及/或曲軸箱的熱連接可以相對簡單地實現(xiàn)對滾動軸承的固定。為了使?jié)L動軸承與凸輪軸熱連接，需加熱滾動軸承及/或冷卻凸輪軸，與此相反，使?jié)L動軸承與曲軸箱熱連接時，則需加熱曲軸箱及/或冷卻滾動軸承。原則上也可以首先將滾動軸承與凸輪軸熱連接，例如形成凸輪軸模塊，接下來例如通過加熱曲軸箱及/或冷卻凸輪軸模塊來將此凸輪軸模塊與曲軸箱熱連接。通過使用根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承來替代迄今位置在此區(qū)域中所使用的滑動軸承，可以明顯更容易地實現(xiàn)對凸輪軸的支承，從而可以在機動車中減少燃料小號以及降低CO2排放。本發(fā)明的解決方案的一有利改進方案中，軸承通道具有至少一徑向梯級，軸承通道在凸輪軸的插入方向上逐漸變細。通過這種徑向梯級可是使用大小不同且因此功率不同的滾輪軸承，因此，舉例而言，可以在鏈輪或皮帶輪區(qū)域中布置相對較大且因此功率較高的滾輪軸承，也可以相反地在背離鏈輪或皮帶輪的凸輪軸的末端上布置相對較小且因此功率較低的滾輪軸承。通過所述至少一徑向梯級以及在凸輪軸的插入方向上逐漸變細的軸承通道，可以簡單地將凸輪軸插入軸承通道并將其固定于此。軸承通道在此像圣誕樹一樣在插入方向上逐漸變細。在將凸輪軸裝入曲軸箱時，凸輪軸的各個滾動軸承被定位在各精確位置上，也就是定位在軸承通道之前被處理過的位置上，例如為再處理，尤其為磨切，從而可以確保滾動軸承的外環(huán)在軸承通道中具有最佳位置。有利地將曲軸箱設計為單件式。為了進一步降低裝配成本，根據(jù)被發(fā)明的曲軸箱為單件式，也就是說由一件或一次澆注而制成，從而可以取消制造曲軸箱的尤其單獨的裝配步驟。此處尤其采用輕金屬作為材料，例如鋁或鎂或鐵。曲軸箱的單件式設計可以例如通過相應的砂芯或砂模來實現(xiàn)。在本發(fā)明的解決方案的另一優(yōu)選實施形式中，在曲軸箱中設置一個可向滾動軸承的外環(huán)移動以及固定的固定銷，所述固定銷最好卡入滾動軸承的外環(huán)的環(huán)槽，從而在軸向上固定滾動軸承。固定銷可以例如間隔為埋頭螺釘或僅設計為銷釘，其相對于滾動軸承的外環(huán)以及從而相對于滾動軸承自拉緊，從而在軸承通道中軸向固定滾動軸承。如果滾動軸承的外環(huán)額外具有向外打開的環(huán)槽，固定銷就可以具有幾何形狀互補的頭，所述固定銷的頭與環(huán)槽卡合，從而至少在軸向上固定滾動軸承。由于滾動軸承通過其外環(huán)無間隙地或僅以一定的微笑間隙布置在曲軸箱的軸承通道中，所以無需徑向固定。如果為了進行維護而需拆除凸輪軸，那么必須首先拆除固定銷，從而使被固定的滾動軸承可以軸向移動。這種固定銷可以為任意實施形式。無須為每個凸輪軸和每個曲軸箱設置這種固定銷，而是例如僅需為存在高徑向力的凸輪軸和曲軸箱設置。本發(fā)明的其他重要特征和優(yōu)點可參見從屬權(quán)利要求、附圖以及


。當然，上本所述以及小文所述的特征并非僅可使用在各個已描述的組合中，而是也可以不局限與本發(fā)明之框架內(nèi)，來采用其他方式的組合使用或單獨使用。

附圖中顯示了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，下文將進行進一步說明。唯一的圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶一個從屬凸輪軸的曲軸箱的截面圖。
具體實施例方式如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱I具有一個在軸承通道2中通過滾動軸承3支承的凸輪軸4。為了能夠以更低廉的成本制造曲軸箱I以及盡量簡易和從而更加節(jié)省燃料地支承凸輪軸4，僅處理滾動軸承3的區(qū)域12中曲軸箱I的軸承通道2，例如選擇滾珠軸承或滾針軸承作為滾動軸承3。凸輪軸4具有以常規(guī)方式布置于其上的凸輪5，凸輪5用以控制未顯不的內(nèi)燃發(fā)動機的進氣閥和排氣閥。如圖1所示，滾動軸承3建構(gòu)為滾珠軸承，其與凸輪軸熱連接。滾動軸承3當然也可與曲軸箱(即在軸承通道2中)熱連接。替代方案也可以為，滾動軸承3建構(gòu)為滾針軸承，滾動軸承3的外環(huán)9與曲軸箱I的軸承通道2熱連接，而滾動軸承3的內(nèi)環(huán)14與凸輪軸4熱連接。通過這種熱連接可以使?jié)L動軸承3與凸輪軸4及曲軸箱I相對簡單而長久有效的連接。原則上也可以首先將滾動軸承3與凸輪軸2熱連接，例如形成凸輪軸模塊，接下來例如通過加熱曲軸箱I及/或冷卻凸輪軸模塊來將此凸輪軸模塊與曲軸箱I熱連接。凸輪軸模塊在與曲軸箱I熱連接時會穩(wěn)定地進行溫度均整。“溫度均整”應理解為，凸輪軸模塊與曲軸箱模塊的溫度相似，至少在凸輪軸模塊與曲軸箱熱連接時間范圍內(nèi)可穩(wěn)定進行溫度均整。僅在區(qū)域12中，也就是僅處理或再處理滾動軸承3稍后所布置的位置上的軸承通道2，可使位于其間的區(qū)域13不被處理，從而可以明顯降低曲軸箱I的制造成本。如果看到圖1，就可發(fā)現(xiàn)，軸承通道2具有至少一徑向梯級6，軸承通道2在凸輪軸4的插入方向上逐漸變細。人們也將此稱為具有梯級6的圣誕樹結(jié)構(gòu)。因此，可以設置可承受相應負載的滾動軸承3，例如未顯示的鏈輪或皮帶輪區(qū)域中設置相對較大且因此功率較高的滾輪軸承3，其中，背離鏈輪或皮帶輪的凸輪軸4的縱向末端上設置相對較小且因此功率較低的滾輪軸承3。徑向梯級6的邊緣可以具有斜邊8，從而可以在將凸輪軸4推入軸承通道2時最大程度地避免損傷。為了在軸承通道2中軸向固定凸輪軸4，可以在曲軸箱I中設置一個可向滾動軸承3的外環(huán)9移動以及固定的固定銷10，其中，最好在滾輪軸承3的外環(huán)9上額外設置向外打開的環(huán)槽，固定銷10可以例如將幾何形狀與槽互補的頭與環(huán)槽卡合，從而軸向固定滾動軸承3。圖1所示的固定銷10中未設置這種頭，這種固定銷10可以線狀或平面狀壓向滾動軸承3的外環(huán)9。固定銷10可以建構(gòu)為普通銷或埋頭螺釘。固定銷10當然也可以不與滾動軸承3的外環(huán)9卡合，而是插入或旋入在插入方向7上位于滾動軸承3后方的與滾動軸承3相鄰的位置，從而形成必須的軸向固定。在滾動軸承3的至少一者上可以布置兩個相鄰的固定環(huán)11，從而軸向方向上固定該滾動軸承3，固定環(huán)11例如同樣與凸輪軸4熱連接。曲軸箱I可如圖1所示為一體式或單件式，例如由輕金屬制成，尤其由鋁制成，其中，可以取消迄今為止仍然必需的必須單獨裝配且因此耗費成本的軸承體。如果看到軸承通道2的下側(cè)，可以在此看到區(qū)域12，處理此區(qū)域中的軸承通道2，從而可以很好地布置滾動軸承3的外環(huán)9。布置在其旁邊的區(qū)域13無需進行這種處理，從而可在總體上降低曲軸箱I的加工成本。為了能突出本發(fā)明的有點，在此夸張了未處理的區(qū)域13的粗燥度。區(qū)域12通常環(huán)形圍繞滾動軸承3后來的裝入位置延伸，因此其可以往復存在于軸承通道2的所有邊側(cè)上。使用根據(jù)本發(fā)明的曲軸箱I以及裝入的滾動軸承3，可以相對簡易地以及節(jié)省燃料地支承凸輪軸4，其中，簡化了曲軸箱I中凸輪軸4的裝配，這是因為取消了仍然必需的必須單獨裝配且因此耗費成本的軸承體。
權(quán)利要求
1.一種曲軸箱(1)，其具有在軸承通道(2)中通過滾動軸承(3)支承的凸輪軸(4)，其中， -各滾動軸承(3)的至少一個部分與凸輪軸或曲軸箱(I)熱連接， -僅處理滾動軸承(3)的區(qū)域12中的曲軸箱(I)的軸承通道(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其特征在于， 滾動軸承(3 )建構(gòu)為滾珠軸承或滾針軸承。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曲軸箱，其特征在于， 軸承通道(2)具有至少一徑向梯級(6)，軸承通道(2)在凸輪軸(4)的插入方向上逐漸變細。
4.如權(quán)利要求3所述的曲軸箱，其特征在于， 在曲軸箱(I)的不同的徑向梯級(6)上設置至少兩個大小不同的滾動軸承(3)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項權(quán)利要求所述的曲軸箱，其特征在于， 曲軸箱(I)設計為單件式。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項權(quán)利要求所述的曲軸箱，其特征在于， 在曲軸箱(I)中設置一個可向滾動軸承(3)的外環(huán)(9)移動以及固定的固定銷(10)。
7.如權(quán)利要求6所述的曲軸箱，其特征在于， 固定銷(10)卡入滾動軸承(3)的外環(huán)(9)的環(huán)槽，從而軸向規(guī)定滾動軸承(3)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項權(quán)利要求所述的曲軸箱，其特征在于， 為了進行軸向規(guī)定，在至少一滾動軸承(3)上設置兩個位于凸輪軸(4)上的相鄰的固定環(huán)(11)。
9.一種內(nèi)燃機，其具有權(quán)利要求1至8中任一項權(quán)利要求所述的曲軸箱(I)。
10.一種將凸輪軸(2)裝配至如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機的曲軸箱(I)中的方法，其具有如下步驟， -首先將滾動軸承(3)與凸輪軸(2)熱連接為凸輪軸模塊； -接下來例如通過加熱曲軸箱(I)及/或冷卻凸輪軸模塊來將此凸輪軸模塊與曲軸箱(I)熱連接。
11.一種如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于， 凸輪軸模塊在與曲軸箱(I)熱連接時會穩(wěn)定地進行溫度均整。
全文摘要
一種曲軸箱(1)，其具有在軸承通道(2)中通過滾動軸承(3)支承的凸輪軸(4)，其中，-各滾動軸承(3)的至少一個部分與凸輪軸或曲軸箱(1)熱連接，-僅處理滾動軸承(3)的區(qū)域12中的曲軸箱(1)的軸承通道(2)。因此，既可以簡易地支承凸輪軸(4)，又可以簡易地將凸輪軸(4)裝入曲軸箱(1)中。
文檔編號F02F7/00GK103061915SQ201210305649
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者托馬斯·弗倫德爾, 米夏埃爾·克賴斯格, 法爾克·施奈德, 斯特凡·斯泰徹爾 申請人:馬勒國際有限公司