[发明专利]开关轴以及用于制造开关轴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关轴(Schaltwelle)，尤其是进气管结构的开关轴，所述开关轴具有设计用于操纵所述开关轴的操作元件。此外，本发明还涉及一种用于制造开关轴的方法。

背景技术

由现有技术已知了前述类型的开关轴。该开关轴尤其设计用于进气管结构，其中借助于至少一个设置在开关轴上或者可由开关轴控制的覆盖元件可以关闭或开放至少一个进气管开口。在此开关轴通常围绕转动轴线可转动地布置。为此，可以为该开关轴配置至少一个支承部位。同时，开关轴可在一定的角度范围内被带到任意的转动角位置。为此设置了用于操纵开关轴的操作元件。通常驱动装置和操作元件共同起作用，以操纵开关轴并进而把其带入期望的转动角位置中。因此，操作元件设计为把驱动装置的转矩传递至开关轴上。例如，操作元件可以通过连接杆与驱动装置作用相连。在此，操作元件用作携同动作元件。

由DE 10240316A1已知了一种活门元件/板阀元件(Klappenelement)和活门结构(Klappenanordnung)。该活门元件设计用于发动机，且具有至少一个布置在一轴上的活门，其中所述轴具有至少一个轴支承位置。该活门元件具有设计为球头的操作元件。球头应该用于容纳一可通过驱动装置移动的连接杆。球头与活门元件的轴的端部部段一件式形成。然而由此导致相对较高的制造费用，因为例如在制造端部部段时球头已经和该端部部段一起形成。即球头和轴被一起制造。此外，必须在活门元件的轴上形成涡流阀(Drallklappe)。因此，在制造活门元件时要进行多个制造步骤。

发明内容

与此相对，具有本发明特征的开关轴的优点在于，其可以经济地制造，其中尤其在制造开关轴的同时形成开关轴的覆盖元件并把操作元件固定在开关轴上。根据本发明如此实现这一点，即开关轴包括由第一材料组成的基体和至少部分地施加在基体上且由第二材料组成的开关轴体。此外，操作元件应至少部分地被开关轴体包围。因此，开关轴基本上包括基体、开关轴体和操作元件，其中当然也可以存在多个基体、开关轴体和操作元件。基体由第一材料，例如金属，尤其是钢组成。基体原则上可以具有任意适宜的形式，例如可作为基本上直的杆或设计为曲轴形，其中在后一种情况下基体的至少一部分位于开关轴的转动轴线之外或沿径向与转动轴线间隔开。

开关轴体施加/涂覆在基体上。该开关轴体由优选与第一材料不同的第二材料组成。第二材料例如是合成材料。开关轴体如此施加在基体上，即使得操作元件至少部分地存在于开关轴体中，从而由开关轴体保持该操作元件，且相对于基体尤其抗扭地固定该操作元件。为了实现操作元件和基体之间尤其抗扭的连接，操作元件可以在被开关轴体包围的区域中具有基本上沿轴向延伸的沟纹。开关轴体不必覆盖整个基体，而是可以仅局部地位于基体上。当然可以在基体和/或开关轴体上涂覆例如由弹性体组成的另外的层，在此该层可以用作密封层，从而保证通过开关轴的覆盖元件可靠地覆盖至少一个进气管开口。

根据本发明的一个改进方案，操作元件的至少一部分至少在局部周向地包围接合开关轴的基体，为此操作元件具有用于至少部分地容纳基体的凹部。为了确保操作元件稳定地固定在开关轴上，操作元件设计为至少在局部接合在基体周围，而操作元件本身被开关轴体包围。通过使操作元件围绕基体接合使操作元件至少在径向上相对于基体固定。通过开关轴体的包围使得特别是可以在轴向实现操作元件相对于基体的固定。在此由于开关轴体的包围阻止了操作元件从基体滑下。优选操作元件沿周向完全在基体的周围接合。

在此，尤其优选在操作元件和开关轴的基体之间存在夹紧连接，因此操作元件和开关轴的基体之间的连接尤其可靠。借助于其实现操作元件与基体的至少局部周向的包围接合的凹部例如形成在操作元件的中间位置。在此，凹部可以为盲孔型，即在轴向上未完全穿通操作元件。另外，凹部也可以设计为穿通开口，其中所述凹部沿轴向完全穿通操作元件。

根据本发明的一个改进方案，操作元件具有一球头，其中凹部至少部分地穿通球头。在此，球头设置在操作元件的与基体背离的一侧上。该球头尤其用于建立与驱动装置的作用相连。同时，球头例如至少部分地被与驱动装置作用相连的连接杆周向接合。有利地，凹部如此设置在操作元件上，即使得凹部穿通球头的至少一部分。尤其优选的是，凹部完全穿通球头。通过这种方式例如设计用于对中的接合开口可以存在于球头的与基体背离的一侧上。在安装开关轴并尤其借助于连接杆连接驱动装置后，还可以关闭凹部或接合开口。为此例如可以使用塞子，其夹紧地接合在接合开口中。