[发明专利]用于接合功能结构组件的方法以及功能结构组件

说明书

本发明涉及一种用于接合功能结构组件(40)的方法，包括：提供框架结构(42)、特别是轴承框架(46)或壳体(44)，框架结构限定出具有至少一个沿周向闭合的轴承座(58)的轴承槽(56)；提供至少两个加装构件(20)；提供空心轴(16)，所述空心轴具有至少一个用于至少两个加装构件(20)的承载分段(78)，其中，加装构件(20)具有与承载分段(78)相匹配的容纳座(90)；将空心轴(16)沿第二给送方向(66)给送到轴承槽(56)中，其中，空心轴(16)被引入至少两个加装构件(20)的相应的容纳座(90)中；以及在给送加装构件(20)和空心轴(16)至轴承槽(56)之后，至少分段地扩宽空心轴(16)，用于将至少一个带有其容纳座(90)的加装构件(20)抗扭地固定在空心轴(16)的相应的承载分段(78)上。本发明还涉及一种功能结构组件(40)，其优选根据上述方法制造。

技术领域

本发明涉及一种用于接合功能结构组件的方法，功能结构组件包括：框架结构，所述框架结构限定出至少一个轴承槽；以及至少一个构造出的复合轴，所述复合轴包括带有抗扭地固定安置于其上的加装构件的空心轴，并且支承在框架结构上。

本发明还涉及上述的功能结构组件，这种功能结构组件特别是能够设计为凸轮轴结构组件、气缸头结构组件、配重平衡结构组件等。

背景技术

类似的方法由DE102010045047A1已知。已知的方法用于组装机动车发动机的如下模块，所述模块包括至少一个带支承容纳部的气缸头盖帽和支承到支承容纳部中的凸轮轴，其中，凸轮轴就模块的组装方面而言，由载体轴和需要与载体轴连接的构件构成，并且所述构件具有用于容纳载体轴的贯通开口。另外，需要固定在载体轴上的构件以如下方式按照预先确定的顺序定位在气缸头盖帽中，使得构件的贯通开口与气缸头盖帽的支承容纳部对准地布置。载体轴沿轴向给送，实现载体轴与所述构件的压紧，这种压紧基于热接合来执行，载体轴得到冷却，以及需要固定在其上的构件被加热。

已知的方法的有利之处在于，所谓的“闭合的”未分部分的、带有相应的未分部分的支承容纳部的气缸头结构组件能够配备有凸轮轴。这实现了气缸头盖帽的集成的设计方案并且特别是降低了对于多部件的气缸头盖帽的情况不可避免的制造开支和装配开支。但是已经表明的是，基于DE102010045547A1的接合方法受到技术上的限制。压接复合体通常需要在需要相互接合的部件之间设置限定的轴向和/或径向叠合，以便将需要容纳的部件(例如凸轮)以高精度固定在所希望的轴向位置、角位置中，特别是为了转动带动而以适当方式固定在载体轴上。特别是对于至少部分地用于传递转矩的构件(例如齿轮、凸轮、皮带轮等)而言，必须确保：在凸轮轴运行中，在所述构件与载体轴之间不会出现相对转动。这种差错可能对气缸头造成明显损伤，并且甚至可能对发动机造成整体损伤。

由此，在设计需要热压制的凸轮轴时，一方面必须重视主要实现压制过程本身所需的接合配合。另外，必须确保构件之间在压制之后(理论上)保留的叠合，这种叠合实现了位置固定。在此，热学接合被用于使所应用的材料、特别是金属材料发生一定程度的热膨胀。由此，载体轴的接合直径例如可能由于冷却而缩小。另外，需要固定在载体轴上的构件的接合直径能够通过加热而扩大。而在此情况下，必须关注温度极限。对需要固定的构件的过度加热可能不利地影响到构件的特性，例如导致硬度受损或者甚至使接合部发生改变。同样地，可能不利地影响到载体轴的过度冷却。

就冷却方面而言，还需要关注随之带来能够经济地使用的冷却方法的边界。例如，构件能够利用液氮被冷却至大约-176℃(摄氏度)。由此，一方面，装配余隙不能是任意大小的，而另一方面，在室温下构件的(理论)叠合也不能任意大小地选择。这一方面可能对于装配是有问题的，因为接合余隙越小，精确度要求就越高。另一方面，在接合之后仅相对较小的叠合量可能妨碍到凸轮轴的功能可靠性。

发明内容