具有固定部件的夹紧套背景技术
在凸轮轴的生产中不同的构件分开地制造并装配在预制的轴上。
为了装配，将这些构件在轴上轴向移动到该轴的扩张部。这通常借助
于称作夹紧套的工具而实施。这类的工具从DE102009060349A1中
已知。利用其中称为对准单元的工具使构件夹紧并沿着轴(即在轴向
上)移动。该对准单元额外地具有不同的部件，利用这些部件来调整
构件的角度位置。所示出的对准单元在轴向上仅具有一个夹头，利用
该夹头以形状配合的方式在轴向上固定构件。因此借助于该对准单元
该构件只能够在轴向上移动。在将构件固定后，该对准单元沿相反的
轴向方向移动直到该对准单元能够与构件分开并能够取下。然而，在
现今的发动机中凸轮轴上及围绕凸轮轴周围的结构空间极其有限。因
此为了取下该工具而使其在轴向上移动并不一定可行。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种夹紧套，该夹紧套在构件装配后
能够在径向上取下。该目的通过用于在轴上定位和装配构件的夹紧套
而实现，其中该构件包括具有用于容纳轴的圆柱形容纳孔的中央部分。
该夹紧套就此具有用于容纳构件的叉状区域，该叉状区域包括多个夹
紧部件，这些夹紧部件能够固定部件在叉状区域内部的角度位置。该
叉状区域额外地包括两个相对的支承面，这些支承面以形状配合的方
式在两个轴向上固定构件的轴向位置。通过这两个相对的支承面实现
了，将该构件稳定地保持在该叉状区域内并且能够在装配后沿径向取
下该夹紧套。这种结构额外具有的好处是，在借助于夹紧套的装配过
程中能够在两个轴向上移动该构件。
在本申请的意义上，轴向理解为轴延伸的方向。因此涉及到的
是轴的旋转轴的方向。因此。就构件而言该方向是用于容纳轴的圆柱
形容纳孔的对称轴的方向。
径向理解为每个垂直于该轴向的方向。
所述构件通常为凸轮。该构件因此具有至少一个径向远离轴延
伸的突起处。例如传感轮这样的其它构件也是可能的。
在扩展的实施方式中，这样设置多个夹紧件，即，能够以定向
的方式容纳构件，在该定向中突起处基本沿着叉轴指向夹紧套。这实
现了夹紧套在垂直于叉轴且垂直于轴向而延伸的方向上特别细长的
设计。
在一些用于制造凸轮轴的方法中，首先邻近轴的扩张部来定位
构件并且借助于夹紧套将其压紧在扩张部上，从而使构件在此处固定。
扩张部可以特别是滚压结构。为了这个压紧操作需要消耗较大的力。
因此有利的是，使支承面如此紧固地实施，从而能够借助于夹紧套将
构件压紧在轴的扩张部上。
此外有利的是，使两个支承面其中至少一个在面向另一个支承
面的一侧具有固定部件，从而能够通过压合座而在支承面之间固定构
件的轴向位置。该固定部件能够例如通过叶片弹簧来形成，该叶片弹
簧在将构件插入夹紧套的过程中压缩并且因此将构件压紧在相对的
支承面上。替换性地，该固定部件也可以通过柔性塑料材料构成，该
材料在构件插入夹紧套的过程中同样地压缩并且因此向相对的支承
面方向挤压构件。通常由金属制成的叶片弹簧具有的额外好处在于，
该叶片弹簧能够耐受接合工序中产生的高温。
在一些实施方式中，夹紧部件其中的至少一个实施为滚珠轴承。
这具有的好处在于，与一件式的夹紧部件相比能够减少夹紧套的摩擦
力。例如当构件如下文中详细叙述地借助于夹紧部件而通过一种漏斗
效应而扭转到预设的角度位置时，就会产生摩擦力。就此构件的表面
沿着夹紧部件而滑动。由于摩擦力而可能会造成夹紧套的磨损。这通
过根据本发明的滚珠轴承而得以减少。
在夹紧套一种扩展的变型中，这两个支承面中的一个由可调节
的滑块而构成，该滑块能够在夹紧位置和接纳位置之间径向地移动。
在夹紧位置上该滑块和另一个支承面限制了构件在两个轴向上的轴
向位置。相反的是，与夹紧位置相比，该滑块在接纳位置上从夹紧套
的叉侧终端回缩。在接纳位置上，仅在轴向上形状配合地固定该构件
的轴向位置。以滑块来构成其中一个支承面实现了，在滑块处于接纳
位置的期间能够在轴向上将构件放置在夹紧套中。在随后将滑块引入
到夹紧位置以后，该构件的轴向位置在两个轴向上形状配合地固定，
从而能够在轴上沿两个轴向移动该构件。在轴向地将构件移动到轴的
期望位置处以后，将该构件在此处固定。在一些方法中，通过将构件
压紧在轴的扩张部上而在一个步骤中实现固定和移动。在构件固定在
轴上以后，能够将滑块移动到接纳位置上，从而能够如下文进一步所
述地或者以轴向、或者以径向、或者通过结合轴向/径向移动而将该
夹紧套取下。因此，这实现了根据本发明的夹紧套特别灵活的使用。
有利地，使多个夹紧部件中的至少一个第一夹紧部件与滑块连
接，并且多个夹紧部件中的一个第二夹紧部件与两个支承面其中的相
对支承面连接。因此，在滑块移动到夹紧位置的过程中，第一夹紧部
件和第二夹紧部件之间的径向距离减小。通过这个距离的减小而使事
先放置的构件与第一夹紧部件以及第二夹紧部件接触并因此径向上
得以固定，也就是说在第一夹紧部件和第二夹紧部件之间夹紧。在一
种优选的扩展方案中，第一夹紧部件和第二夹紧部件这样构造和定位，
即，在夹紧位置上固定构件在叉状区域内的角度位置。因此，除了通
过这两个相对的支承面使构件在轴向上形状配合地固定以及除了通
过第一夹紧部件和第二夹紧部件使构件在径向上形状配合地固定以
外，通过第一夹紧部件和第二夹紧部件额外地避免了构件围绕轴向的
扭转。因为构件的、特别是凸轮在轴上的角度位置对于以后的发动机
控制而言是重要的，因此有必要的是，在装配过程中不应产生不期望
的构件的扭转。此外，存在特别的装配工序，该工序包括了构件围绕
轴向的轴向扭转。因此可能有利的是，在暂时的预定位之后紧接着将
构件装在轴的扩张部上并且随后在这个位置上轴向地扭转该构件。通
过轴与构件之间的摩擦力引起了这两个支承面的扩散过程。以这种方
式提高了能够由轴传递到构件上的扭矩。因此，利用根据本发明的夹
紧套，不仅仅能够避免不期望的扭转而且还可以通过在压紧后借助于
夹紧套使构件围绕轴向扭转而额外地带来期望的扭转。
如果第一夹紧部件与滑块的叉侧终端具有这样的距离，即，使
该第一夹紧部件在夹紧位置上作用在构件的突起处，并且第二夹紧部
件这样接近于另一个支承面的叉侧终端而设置，即，使该第二夹紧部
件夹紧位置上作用在中央部分上，那么就能够实现在径向上特别好的
固定。
为了在双方向上避免构件围绕轴向的扭转，该夹紧套有利地具
有多个夹紧部件中的两个第一夹紧部件，这两个第一夹紧部件与滑块
连接并且与滑块叉侧终端具有这样的距离，即，使这两个第一夹紧部
件在夹紧位置上作用在构件的突起处，并且这两个第一夹紧部件相互
间具有这样的距离，即，在夹紧位置上构件的突起处能够处于这两个
第一夹紧部件之间。
在包括了构件围绕轴向扭转的、上述的装配中，经构件而传递
了较大的力。因此当这些力均匀地施加在该构件时是有利的。为了实
现这一点，该夹紧部件有利地具有多个夹紧部件中的两个与滑块相对
的支承面连接的第二夹紧部件。在此，这两个夹紧部件这样接近于叉
侧终端地设置，即，这两个夹紧部件在夹紧位置上在各自的接触区域
内作用在构件的中央部分上，其中这两个接触区域相对于轴的旋转轴
而言的角距离在50°至130°之间，特别在70°至110°之间。因此
在扭转中这些力的作用点分布在构件的圆周上。
在本发明一种特别优选的变型中，该第一夹紧部件和该第二夹
紧部件这样构造和定位，即，通过滑块从接纳位置到夹紧位置的移动
而将所容纳的构件扭转到预设的角度位置。与滑块连接的第一夹紧部
件在滑块从接纳位置到夹紧位置上的移动过程中引起所谓的漏斗效
应。在扭转过程中，该构件支承在第二夹紧部件上。这个设置具有的
好处在于，该构件并不必精准地放置在夹紧套内，而是就此能够容许
角度误差。随后能够在滑块移动到夹紧位置的过程中自动地进行必要
的、精确的角度调整。这明显地简化了装配的过程。
在一些实施方式中，第二夹紧部件在轴向上具有小于相对支承
面的间距的延伸范围。以这种方式，使装配后夹紧套的卸除更简单。
在这些实施方式中，其中第二夹紧部件这样接近于与滑块相对的支承
面的叉侧终端，即，在将滑块引导至接纳位置后并不一定能够马上沿
径向移除夹紧套。视第二夹紧部件的精确设置而定，可能的是，第二
夹紧部件与构件之间存在形状配合，这个形状配合阻碍了夹紧部件在
径向上的移除。因此在这些情况下，首先在轴向上移动夹紧套，直到
构件与夹紧套的所有夹紧部件之间不再存在形状配合，并且随后沿径
向移除夹紧套。第二夹紧部件在轴向上的延伸范围越小，那么就越少
地需要轴向移动该夹紧套直到径向不再存在形状配合。因此，第二夹
紧部件在轴向上具有小于相对支承面的间距的延伸范围的变型方案
具有的好处在于，为了在构件装配完成后将夹紧套移除，在轴向上仅
需要较小的结构空间。
本发明同样涉及一种借助于所述夹紧套而用于将构件定位和安
装在轴上的方法，该方法包括以下方法步骤：
a)准备具有圆柱形容纳孔的构件；
b)将构件容纳在夹紧套的叉状区域内；
c)将具有至少一个扩张部的轴引入到容纳孔中；
d)借助于夹紧套将构件压紧在扩张部上；
e)沿径向将夹紧套取下。
此外，本发明还涉及一种借助于所述夹紧套而用于将构件定位
和安装在轴上的方法，其中该方法包括以下方法步骤：
a)准备具有圆柱形容纳孔的构件；
b)准备在接纳位置上的夹紧套；
c)将构件容纳在夹紧套的叉状区域内；
d)径向朝向轴地移动滑块，从而将夹紧套引导至夹紧位置上；
e)将具有至少一个扩张部的轴引入到容纳孔中；
f)借助于夹紧套将构件压紧在扩张部上；
g)径向远离轴地移动滑块，从而将该夹紧套引导至接纳位置；
h)在轴向上移动夹紧套，直到在构件与夹紧套的所有夹紧部件
之间在径向上不再存在形状配合；
i)沿径向取下夹紧套。
这两种方法具有前文中所描述的关于夹紧套那些优点。
附图说明
参照附图进一步说明本发明。其中:
图1a示出了在根据本发明的夹紧套上沿着轴向的平面图，其中
该夹紧套具有在夹紧位置上的滑块；
图1b示出了在根据本发明的夹紧套上沿着轴向的平面图，其中
该夹紧套具有在接纳位置上的滑块；
图2示出了具有在夹紧位置上的滑块的夹紧套的三维视图；
图3示出了具有在夹紧位置上的滑块的夹紧套的另一个三维视
图；
图4示出了在根据本发明的夹紧套上沿着径向的平面图，其中
该夹紧套具有在夹紧位置上的滑块；
图5示出了不具有滑块的根据本发明的夹紧套的截面图；
图6示出了不具有滑块的夹紧套的三维视图；
图7a示出了将构件压紧在扩张部上的示意图；
图7b示出了构件在轴的扩张部上的角度调整的示意图；以及
图7c示出了将角度调整和压紧操作结合的示意图。
具体实施方式
图1a示出了在根据本发明的夹紧套1上沿着轴向的平面图。该
轴向例如在图4中示出并以R标记。该夹紧套1具有支承面2及由滑
块3形成的相对支承面。该滑块3具有凹槽11并且相对的支承面2
具有凹槽9，从而总体得到用于容纳构件7的叉状区域10。叉轴就此
用A标记。在所示出的图中以凸轮来表示构件7。但是其它构件，例
如传感轮，也是可能的。该构件7具有圆柱形容纳孔12以及径向从
轴向外延伸的突起处19。支承面2和由滑块3形成的相对支承面以
形状配合的方式在两个轴向上固定了构件7的轴向位置。该滑块3
可以在叉轴A的方向上(即在径向上)在夹紧位置和接纳位置之间移
动。两个第一夹紧部件5与滑块3连接，这两个第一夹紧部件与该滑
块3的叉侧终端具有这样的距离，即，在图1a所示的夹紧位置上这
两个夹紧部件作用在该构件7的突起处19上。由于视图的原因，夹
紧部件5在图1a中被滑块3遮挡住。但是在图2的立体视图中却可
以看到这些夹紧部件。设置在支承面2的叉侧终端的两个第一夹紧部
件4与支承面2连接。第一夹紧部件5和第二夹紧部件4这样构造和
定位，即，在夹紧位置上固定了构件7在叉状区域10内的角度位置。
这两个第二夹紧部件4在各自的接触区域21内作用在构件7的
中央部分20上。这两个接触区域21相对于轴的旋转轴B具有角距a，
该角距在当前情况下例如为约100°。第一夹紧部件5和第二夹紧部
件4这样设置，即，能够定向的方式容纳构件7，在该定向中突起处
19基本沿着叉轴A指向夹紧套1。此外，这两个第一夹紧部件5相对
彼此具有这样的距离，即，在夹紧位置上使该构件7的突起处19处
在这两个第一夹紧部件5之间。
图1b示出了在接纳位置上的根据本发明的夹紧套1。与夹紧位
置相比，在这种情况下该滑块3从夹紧套1的叉侧终端向回缩。就此
该夹紧套1具有调节单元8。在所示出的实施方式中第二夹紧部件4
与支承面2一件式地形成，而第一夹紧部件5却经固定部件15与滑
块3连接。替代性地，也可以将这些第二夹紧部件4分开地实施并且
经固定部件13与支承面2连接。这例如在图4中有所示出。图4是
根据本发明的夹紧套1沿径向的平面图。因此以正面地朝叉状区域
10内观察。第二夹紧部件4就此由滚珠轴承而构成，这些滚珠轴承
借助于固定部件13而与支承面2连接。此外在图4中示出了具有旋
转轴B的轴16，沿着轴向R将该轴插入到构件7的圆柱形容纳孔12
内。由于沿着叉轴A(图3所示)而向叉状区域10内的视线方向，
在图4中还可看见固定部件6，该固定部件在此是叶片弹簧。该固定
部件6属于滑块3所形成的支承面，并且用于通过压合座来固定构件
在支承面2和滑块3之间的轴向位置。就此，该叶片弹簧6设置在滑
块3的远离支承面2的一侧上。在滑块3闭合的过程中，即，在滑块
3从接纳位置移动到夹紧位置的过程中，构件7支承在第二夹紧部件
4上。因此，叶片弹簧6压缩并且沿轴向R向构件7施加力。这使得
构件7在支承面2和滑块3之间的轴向位置以压合座的形式而得以固
定。同时，第一夹紧部件5作用在突起处19的两侧上，从而夹紧构
件7(参见图2)。此外，通过滑块的闭合，构件7的突起处19居中
对齐在这两个第一夹紧部件5之间。即使当构件7并不位于正确的角
度位置上，那么通过滑块3的闭合会将该构件扭转到预设的角度位置。
在将构件7固定在轴16上之后，滑块7径向远离轴16而移动，
从而将该夹紧套1再次引入到接纳位置上。该夹紧套1并不能够直接
沿径向取下，因为第二夹紧部件4的延伸范围D使夹紧套1和构件7
之间存在形状配合的状态。因此首先在轴向上移动该夹紧套1，直到
径向上不再存在形状配合的状态。由于第二夹紧部件4在轴向上具有
小于彼此相对的支承面2、3的间距的延伸范围D，因此夹紧套1也
可以在较小的工作间隔的情况下使用。随后沿径向取下该夹紧套1。
图5示出了不具有滑块的、根据本发明的夹紧套1的纵截面。
图6示出了相同的不具有滑块的夹紧套1的相应三维视图。该
夹紧套1包括头部17和载体部件18。该头部17具有用于容纳构件
的叉状区域10。此外，该叉状区域10具有两个相对的支承面2和2b，
这些支承面以形状配合的方式在两个轴向上固定构件的轴向位置。该
构件在该叉状区域10内部的角度位置通过多个夹紧部件4和5来固
定。多个夹紧部件4、5就此包括两个第一夹紧部件5以及两个第二
夹紧部件4，第一夹紧部件与夹紧套1的叉侧终端具有这样的距离，
即，使这些第一夹紧部件作用在该构件的突起处上，第二夹紧部件这
样邻近于叉侧终端而设置，即，这些第二夹紧部件作用在该构件的中
央部分。在图5中上方示出的支承面2b在面向另一个支承面2的一
侧包括固定部件，从而能够通过压合座而固定构件在这两个支承面2、
2b之间的轴向位置。在将构件插入叉状区域10内的过程中，在本实
施例中由叶片弹簧6形成的固定部件压缩，并且该叶片弹簧6随后将
构件固定在这两个支承面之间，其中该叶片弹簧将构件压紧在支承面
2上。
图7a-7c示意性地示出了用于将构件7固定在轴16上的不同的
变型方案。轴16分别具有扩张部22，该扩张部的直径大于构件的圆
柱形容纳孔12的内径。借助于图7a-7c中没有示出的夹紧套将构件
压紧在扩张部22上。该扩张部22在本实施例中以滚压结构的形式而
实施。如图7b中通过弯曲的箭头而示出的，在有些实施方式中有帮
助的是，将构件7相对于轴16扭转至最终有效的轴向位置处。由此
提高了压合的强度并且因此确保了更高的、可传递的扭矩。构件相对
于轴16的扭转能够借助于根据本发明的夹紧套特别好地实施。通过
在夹紧套内部由多个夹紧部件而引起构件7的抗扭地压合，能够将高
的扭矩传递到构件上并且因此相对于轴16扭转构件7。在图7c中所
示出的变型中，构件的扭转与其在扩张部22上的压紧同时进行。这
通过螺旋形的箭头而示出。