DE102015210080B4 - Camshaft module with separable sliding element and method for assembling a camshaft module - Google Patents
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Abstract
Nockenwellenmodul (1) aufweisendeine Nockenwelle (2) mit zwei Wellenelementen (3.1, 3.2) und zumindest einem auf wenigstens einem der Wellenelemente (3.1, 3.2) angeordneten Nockenmodul (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), sowieein Schiebeelement (5) zum Verschieben der Nockenwelle (2) entlang deren Längsachse (L), dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeelement (5) ein eine zu den Wellenelementen (3.1, 3.2) vergleichbare geometrische Ausgestaltung hinsichtlich des Innendurchmessers sowie des Außendurchmessers aufweisendes Trägerrohr (5.1) und eine mittels des Trägerrohres (5.1) getragene Schaltkulisse (5.2) aufweist, wobei das Schiebeelement (5) Kupplungselemente (6) und jedes der Wellenelemente (3.1, 3.2) mindestens ein Kupplungsgegenelement (7) aufweist, wobei jeweils eines der Kupplungselemente (6) an einem der distalen Enden des Trägerrohres (5.1) ausgebildet ist, sodass das Schiebeelement (5) derart zwischen den Wellenelementen (3.1, 3.2) anordenbar ist, dass jeweils eines der Kupplungselemente (6) des Schiebeelementes (5) mit einem entsprechenden Kupplungsgegenelement (7) eines der Wellenelemente (3.1, 3.2) formschlüssig wechselwirkt, um ein axiales Verschieben des Schiebeelementes (5) relativ zu den Wellenelementen (3.1, 3.2) zu verhindern, wobei jeweils eines der Kupplungselemente (6) mit einem der Kupplungsgegenelemente (7) einen Bajonettverschluss (B) bildet.Camshaft module (1) having a camshaft (2) with two shaft elements (3.1, 3.2) and at least one cam module (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) arranged on at least one of the shaft elements (3.1, 3.2), as well as a sliding element (5) for moving the Camshaft (2) along its longitudinal axis (L), characterized in that the sliding element (5) has a geometrical configuration comparable to the shaft elements (3.1, 3.2) with regard to the inner diameter and the outer diameter, and a carrier tube (5.1) by means of the carrier tube ( 5.1 Support tube (5.1) is designed so that the sliding element (5) can be arranged between the shaft elements (3.1, 3.2) in such a way that one of the coupling elements (6) of the sliding element (5) interacts positively with a corresponding coupling counter-element (7) of one of the shaft elements (3.1, 3.2) in order to prevent axial displacement of the sliding element (5) relative to the shaft elements (3.1, 3.2), one in each case of the coupling elements (6) forms a bayonet lock (B) with one of the counter coupling elements (7).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nockenwellenmodul aufweisend eine Nockenwelle mit zwei Wellenelementen und zumindest einem auf wenigstens einem der Wellenelemente angeordneten Nockenmodul, sowie einem Schiebeelement. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Nockenwellenmoduls.The present invention relates to a camshaft module having a camshaft with two shaft elements and at least one cam module arranged on at least one of the shaft elements, as well as a sliding element. The present invention also relates to a method for assembling a camshaft module.
Grundlegend ist die Verwendung von Nockenwellenwellenmodulen insbesondere Nockenwellen innerhalb eines Kraftfahrzeuges zur Steuerung der Ventile der Brennkraftmaschine bekannt. So ist insbesondere in der
In der
Es ist des Weiteren grundlegend bekannt, dass zur Einstellung der Hubhöhe eines Ventils auch ein Nockenwellensegment mit unterschiedlichen Nockenelementen dienen kann. Hierfür weist das Nockenmodul mindestens zwei Nockenelemente auf, welche eine zueinander unterschiedliche Nockenbahn aufweisen. Um ein Abgreifen beispielsweise eines Rollenschlepphebels auf der gewünschten Nockenbahn des einzelnen Nockenelementes des Nockenmodules zu ermöglichen, ist es erforderlich eine entsprechende (Ver-)Schiebereinrichtung bzw. Schaltkulisse zu verwenden, mittels welcher die Nockenwelle mit den entsprechenden Nockenmodulen entlang der Längsachse, insbesondere in axialer Richtung, verschiebbar ist. Diese Schiebereinrichtung bzw. dieses Schiebeelement weist vorteilhaft eine entsprechende Führungsnut auf, in welche ein Pin eines Aktuators, insbesondere eines elektromagnetischen Aktuators eingreifen kann, sodass durch den Eingriff des Pins in die Führungsnut bzw. Führungsbahn des Schiebeelementes bei einer Umdrehung der Nockenwelle um deren Längsachse, insbesondere zentrischen Längsachse, eine Verschiebung der Nockenwelle entlang der Längsachse der Nockenwelle ermöglicht wird.It is also fundamentally known that a camshaft segment with different cam elements can also be used to adjust the lift height of a valve. For this purpose, the cam module has at least two cam elements which have cam tracks that differ from one another. In order to enable a roller cam follower, for example, to be picked up on the desired cam track of the individual cam element of the cam module, it is necessary to use a corresponding (shifting) slide device or switching gate, by means of which the camshaft with the corresponding cam modules along the longitudinal axis, especially in the axial direction , is movable. This slide device or this slide element advantageously has a corresponding guide groove into which a pin of an actuator, in particular an electromagnetic actuator, can engage, so that when the pin engages in the guide groove or guide track of the slide element when the camshaft rotates about its longitudinal axis, in particular the central longitudinal axis, a displacement of the camshaft along the longitudinal axis of the camshaft is made possible.
Es ist des Weiteren grundlegend bekannt, dass eine derartige Schaltkulisse vergleichbar zu den einzelnen Nockenelementen bzw. dem Nockenmodul beispielsweise auf eine Nockenwelle aufgebracht wird. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Nockenwelle im Vorfeld zu montieren ist, bevor diese zum Beispiel in einem entsprechenden Lagerrahmen eines Haubenmoduls angeordnet wird. Bei einem Einbau einer Nockenwelle jedoch in einem geschlossenen Lagerrahmen, das bedeutet innerhalb geschlossener Lagerbrücken, ist es erforderlich eine Montage eines derartigen Schiebeelementes sequenziell zu dem Anordnen der einzelnen Nockenelemente des Nockenmodules zu ermöglichen.It is also fundamentally known that such a shift gate is applied to a camshaft, for example, in a manner comparable to the individual cam elements or the cam module. This is possible in particular if the camshaft has to be assembled in advance before it is arranged, for example, in a corresponding bearing frame of a hood module. However, when installing a camshaft in a closed bearing frame, that is to say within closed bearing brackets, it is necessary to enable such a sliding element to be installed sequentially to the arrangement of the individual cam elements of the cam module.
Aus der
Aus der
Aus der
Wenngleich hier bereits vorteilhafte Nockenwellenmodule aus dem Stand der Technik bekannt geworden sind, so besteht dennoch ein Verbesserungsbedarf.Although advantageous camshaft modules have already become known from the prior art, there is still a need for improvement.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Nockenwellenmodul zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Nockenwellenmodul und ein Verfahren zur Montage eines Nockenwellenmoduls zu schaffen, welche es auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise ermöglichen ein Nockenwellenmodul in eine geschlossene Lagergasse zu integrieren bzw. zu montieren.It is therefore the object of the present invention to overcome the disadvantages described above at least partially remedied in a camshaft module. In particular, the object of the present invention is to create a camshaft module and a method for assembling a camshaft module, which make it possible to integrate or assemble a camshaft module in a closed storage alley in a simple and inexpensive manner.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Nockenwellenmodul mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Montage dieses Nockenwellenmoduls mit den Merkmalen gemäß Anspruch 2. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Nockenwellenmodul beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a camshaft module with the features according to
Das erfindungsgemäße Nockenwellenmodul weist eine Nockenwelle mit zwei Wellenelementen und zumindest einem auf wenigstens einem der Wellenelemente angeordneten Nockenmodul auf. Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Nockenwellenmodul ein Schiebeelement zum Verschieben der Nockenwelle entlang deren Längsachse auf, wobei das Schiebeelement Kupplungselemente und jedes zur Verschiebung mit dem Schiebeelement vorgesehene und als Trägerrohr ausgestaltete Wellenelement mindestens ein Kupplungsgegenelement aufweist, sodass das Schiebeelement derart zwischen den Wellenelementen anordenbar ist, dass jeweils eines der Kupplungselemente des Schiebeelementes mit einem entsprechenden Kupplungsgegenelement eines Wellenelements wechselwirkt. Die Nockenwelle selbst weist demzufolge zwei Wellenelemente auf, wobei zumindest eines der Wellenelemente ein Nockenmodul aufweist und vorteilhaft beide Wellenelemente jeweils ein Nockenmodul aufweisen. Ein Nockenmodul weist vorteilhaft wenigstens zwei Nockenelemente auf, welche eine zueinander unterschiedliche Nockenbahn zum Variieren des Zylinderhubes aufweisen. Ein Wellenelement mit einem entsprechenden Nockenwellensegment bildet vorteilhaft ein Wellenmodul. Demnach ist es ebenso denkbar, dass zwei Wellenmodule eine Nockenwelle bilden. Zwischen die Wellenelemente wird erfindungsgemäß ein Schiebeelement angeordnet, welches sich mit den Wellenelementen verbindet. Hierbei ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schiebeelement und dem jeweiligen Wellenelement vorgesehen. Vorteilhaft verbindet folglich das Schiebeelement die beiden Wellenelemente zu einem gemeinsamen Nockenwellenmodul. Erfindungsgemäß weist das Schiebeelement Kupplungselemente auf, wobei diese, in axialer Richtung betrachtet, jeweils an den distalen Enden des Schiebeelements ausgebildet bzw. angeordnet sind. Diese Kupplungselemente des Schiebeelementes wechselwirken erfindungsgemäß mit entsprechenden Kupplungsgegenelementen der jeweiligen Wellenelemente. Dies bedeutet, dass die Kupplungsgegenelemente derart ausgestaltet sind, dass diese mit den Kupplungselementen des Schiebeelementes wechselwirken können. Vorteilhaft weist demzufolge jedes Wellenelement wenigstens ein Kupplungsgegenelement auf, welches, in axialer Richtung betrachtet, an einem der distalen Enden des Wellenelements ausgebildet bzw. angeordnet ist.The camshaft module according to the invention has a camshaft with two shaft elements and at least one cam module arranged on at least one of the shaft elements. Furthermore, the camshaft module according to the invention has a sliding element for moving the camshaft along its longitudinal axis, the sliding element having coupling elements and each shaft element provided for displacement with the sliding element and designed as a support tube having at least one counter-coupling element, so that the sliding element can be arranged between the shaft elements in such a way that in each case one of the coupling elements of the sliding element interacts with a corresponding counter coupling element of a shaft element. The camshaft itself accordingly has two shaft elements, at least one of the shaft elements having a cam module and advantageously both shaft elements each having a cam module. A cam module advantageously has at least two cam elements which have different cam tracks for varying the cylinder stroke. A shaft element with a corresponding camshaft segment advantageously forms a shaft module. Accordingly, it is also conceivable that two shaft modules form a camshaft. According to the invention, a sliding element which connects to the shaft elements is arranged between the shaft elements. Here, a form-fitting connection is provided between the sliding element and the respective shaft element. The sliding element consequently advantageously connects the two shaft elements to form a common camshaft module. According to the invention, the sliding element has coupling elements, which, viewed in the axial direction, are each formed or arranged at the distal ends of the sliding element. According to the invention, these coupling elements of the sliding element interact with corresponding coupling counter elements of the respective shaft elements. This means that the coupling counter-elements are designed in such a way that they can interact with the coupling elements of the sliding element. Accordingly, each shaft element advantageously has at least one counter-coupling element which, viewed in the axial direction, is formed or arranged at one of the distal ends of the shaft element.
Außerhalb der Erfindung ist des Weiteren denkbar, dass nicht nur ein Schiebeelement, sondern zwei Schiebeelemente zwischen den Wellenelementen anordenbar sind, sodass nicht jedes Schiebeelement mit einem Wellenelement, sondern die Schiebeelemente auf einer Seite, das bedeutet an einem distalen Ende miteinander und auf ihrer dazu gegenüberliegenden Seite, das bedeutet an dem gegenüberliegenden anderen distalen Ende mit einem Wellenelement verbunden sind. Vorteilhaft wechselwirken die Kupplungselemente des Schiebeelementes derart mit den Kupplungsgegenelementen der Wellenelemente, dass eine axiale Fixierung zwischen dem Schiebeelement und den Wellenelementen verursacht ist, sodass bei einer Verschiebung des Schiebeelementes axial entlang der Längsachse des Schiebeelementes eine Verschiebung der Nockenwelle inklusive der auf den Wellenelementen angeordneten Nockenmodule entlang der Längsachse in axialer Richtung erfolgt.Outside of the invention, it is also conceivable that not only one sliding element but two sliding elements can be arranged between the shaft elements, so that not each sliding element has a shaft element, but the sliding elements on one side, that is to say at a distal end with one another and on their opposite side Side, which means are connected to a shaft element at the opposite other distal end. Advantageously, the coupling elements of the sliding element interact with the coupling counter-elements of the shaft elements in such a way that an axial fixation is caused between the sliding element and the shaft elements, so that when the sliding element is shifted axially along the longitudinal axis of the sliding element, the camshaft including the cam modules arranged on the shaft elements is shifted along the longitudinal axis takes place in the axial direction.
Es ist des Weiteren vorgesehen, dass das Schiebeelement ein Trägerrohr und eine mittels des Trägerrohres getragene Schaltkulisse aufweist, wobei jeweils eines der Kupplungselemente an einem der distalen Enden des Trägerrohres ausgebildet ist. Vorteilhaft weist demnach das Schiebeelement eine zweiteilige Ausgestaltung, umfassend ein Trägerrohr und eine Schaltkulisse, auf. Auch weist das Trägerrohr eine zu den Wellenelementen vergleichbare geometrische Ausgestaltung hinsichtlich des Innendurchmessers sowie des Außendurchmessers auf, sodass auch die Wellenelemente der Nockenwelle selbst als Trägerrohr für die Nockenmodule bezeichnet werden können. Die Schaltkulisse des Schiebeelementes weist vorteilhaft wenigstens eine umlaufende Führungsnut zur Aufnahme eines Pins eines Aktuators auf. Vorteilhaft ist die Führungsnut Y - förmig ausgestaltet und erstreckt sich in Umfangsrichtung im Wesentlichen vollständig um die Schaltkulisse herum. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Führungsnut jedwede andere Ausgestaltung bzw. Formgebung aufweist. So ist es möglich, dass die Führungsnut S-förmig, Doppel-S-Förmig oder in vergleichbarer gebogener bzw. geschwungener Form ausgestaltet ist. Eine derartige zweiteilige Ausgestaltung des Schiebeelementes vereinfacht vorteilhaft die Herstellung des Schiebeelementes, insbesondere dadurch, dass die Schaltkulisse mit der speziellen Ausgestaltung der Führungsnut lediglich auf das Trägerrohr aufgeschoben werden muss. Hierfür ist es denkbar, dass das Trägerrohr beispielsweise eine Struktur, insbesondere in Gestalt einer Aufwölbung, auf dessen äußerer Oberfläche, vorteilhaft umlaufend oder zumindest teilweise umlaufend aufweist, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Schaltkulisse und dem Trägerrohr zu ermöglichen.It is further provided that the sliding element has a carrier tube and a shift gate carried by means of the carrier tube, one of the coupling elements being formed on one of the distal ends of the carrier tube. Accordingly, the sliding element advantageously has a two-part design, comprising a support tube and a shift gate. The support tube also has a geometric configuration that is comparable to the shaft elements with regard to the inside diameter and the outside diameter, so that the shaft elements of the camshaft themselves can also be referred to as support tubes for the cam modules. The shift gate of the sliding element advantageously has at least one circumferential guide groove for receiving a pin of an actuator. The guide groove is advantageously Y-shaped and extends in the circumferential direction essentially completely around the shift gate. However, it is also conceivable that the guide groove has any other configuration or shape. It is thus possible for the guide groove to be S-shaped, double-S-shaped or in a comparable curved or curved shape is designed. Such a two-part design of the sliding element advantageously simplifies the manufacture of the sliding element, in particular in that the shift gate with the special design of the guide groove only has to be pushed onto the carrier tube. For this purpose, it is conceivable that the carrier tube has, for example, a structure, in particular in the form of a bulge, on its outer surface, advantageously circumferentially or at least partially circumferentially, in order to enable a non-positive connection between the shift gate and the carrier tube.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren vorgesehen, dass jeweils eines der Kupplungselemente mit einem der Kupplungsgegenelemente einen Bajonettverschluss bildet. Hierfür weisen die Kupplungselemente bzw. die Kupplungsgegenelemente entsprechende hakenartige, sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende Vorsprünge, auf, welche in die entsprechenden durch die hakenartigen Vorsprünge des Gegenelementes erzeugten Aussparungen eingreifen. Aufgrund beispielsweise eines einfachen Verdrehens des Schiebeelementes relativ zu den Wellenelementen können vorteilhaft die Kupplungselemente in die Kupplungsgegenelemente und vice versa eingreifen, um folglich eine Sicherung gegen ein axiales Verschieben des Schiebeelementes relativ zu den Wellenelementen zu ermöglichen.In the context of the invention it is further provided that in each case one of the coupling elements forms a bayonet lock with one of the coupling counter-elements. For this purpose, the coupling elements or the coupling counter-elements have corresponding hook-like projections which extend essentially in the circumferential direction and which engage in the corresponding recesses produced by the hook-like projections of the counter-element. For example, due to a simple rotation of the sliding element relative to the shaft elements, the coupling elements can advantageously engage in the coupling counter-elements and vice versa in order to consequently enable a safeguard against axial displacement of the sliding element relative to the shaft elements.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Nockenwellenmodul eine strukturierte Welle aufweist, welche sich konzentrisch durch eine Durchgangsbohrung der Nockenwelle sowie eine Durchgangsbohrung des Schiebeelementes erstreckt und die Nockenwelle zumindest bei deren Verschiebung entlang der Längsachse führt. Diese strukturierte Welle ist vorteilhaft eine gezahnte Welle, insbesondere eine Innenwelle bzw. eine Vollwelle. Diese Innenwelle weist vorteilhaft sich in axialer Richtung, das bedeutet entlang der Längsachse erstreckende Rillen bzw. Zähne auf. Diese strukturierte bzw. gezahnte Welle bzw. Innenwelle ermöglicht vorteilhaft die axiale Verschiebung der Nockenwelle bei einem Eingreifen eines Pins, insbesondere Führungspins eines Aktuators in die Führungsnut des Schiebeelements während einer Drehung der Nockenwelle um deren zentrische Längsachse. Vorteilhaft überträgt diese strukturierte Welle das Drehmoment, ausgehend von der Kurbelwelle, an die Nockenwelle. Hierfür weisen zumindest die Wellenelemente und vorteilhaft auch das Schiebeelement eine entsprechende (Gegen-)Struktur auf deren innerer Oberfläche bzw. der Oberfläche der Durchgangsbohrung auf, welche dazu dient mit der sich in axialer Richtung erstreckenden Struktur der Welle bzw. Innenwelle zu wechselwirken. Dies bedeutet, dass sich die vorteilhaft als Zähne bzw. Zahnstruktur ausgebildete Struktur der Wellenelemente und/oder des Schiebeelementes in Eingriff mit den Zähnen bzw. der Zahnstruktur der strukturierten Welle befindet, um beispielsweise mittels eines Formschlusses zur Kraftübertragung, ausgehend von der Kurbelwelle an die Nockenwelle, zu dienen.It is also conceivable that the camshaft module has a structured shaft which extends concentrically through a through hole in the camshaft and a through hole in the sliding element and guides the camshaft at least when it is shifted along the longitudinal axis. This structured shaft is advantageously a toothed shaft, in particular an inner shaft or a solid shaft. This inner shaft advantageously has in the axial direction, that is, grooves or teeth extending along the longitudinal axis. This structured or toothed shaft or inner shaft advantageously enables the axial displacement of the camshaft when a pin, in particular a guide pin of an actuator, engages in the guide groove of the sliding element during a rotation of the camshaft about its central longitudinal axis. This structured shaft advantageously transmits the torque, starting from the crankshaft, to the camshaft. For this purpose, at least the shaft elements and advantageously also the sliding element have a corresponding (counter) structure on their inner surface or the surface of the through hole, which is used to interact with the axially extending structure of the shaft or inner shaft. This means that the structure of the shaft elements and / or the sliding element, which is advantageously designed as a teeth or tooth structure, is in engagement with the teeth or the tooth structure of the structured shaft in order, for example, by means of a form fit for power transmission, starting from the crankshaft to the camshaft , to serve.
Des Weiteren ist ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Nockenwellenmoduls beansprucht. Das Nockenwellenmodul weist vorteilhaft die oben genannten Merkmale auf. Das Verfahren zur Montage eines derartigen Nockenwellenmoduls weist erfindungsgemäß zumindest die folgenden Schritte auf:
- - Positionieren der Wellenelemente innerhalb eines Lagerrahmens derart, dass jedes der Wellenelemente mittels einer Lagerbrücke des Lagerrahmens koaxial zueinander gelagert und zueinander beabstandet angeordnet wird,
- - Anordnen wenigstens eines Nockenelementes auf zumindest einem der Wellenelemente,
- - Positionieren des Schiebeelementes zwischen die zueinander beabstandet angeordneten Wellenelemente derart, dass die sich durch das Schiebeelement erstreckende Durchgangsbohrung koaxial zu den sich durch die Wellenelemente erstreckenden Durchgangsbohrungen erstreckt, und
- - Drehen zumindest des Schiebeelements um dessen Drehachse oder der Wellenelemente um deren Drehachse zur Erzeugung einer Verbindung zwischen den Kupplungselementen des Schiebeelementes und den Kupplungsgegenelementen des jeweiligen Wellenelements. Vorteilhaft wird hierdurch eine Montage des Nockenwellenmoduls auch innerhalb geschlossener und nicht nur offener Lagerbrücken eines Lagerrahmens eines Haubenmoduls ermöglicht. Das Positionieren des Schiebeelementes selbst zwischen den zueinander beabstandet angeordneten Wellenelementen erfolgt vorteilhaft mittels eines entsprechenden Greifelementes, welches dazu dient das Schiebeelement koaxial zu den Wellenelementen hin auszurichten und in einer definierten Position zu halten. Die Wellenelemente selbst werden vorteilhaft derart in die entsprechenden Lagerbrücken eingeschoben, dass bei der Montage des Nockenwellenmoduls die Wellenelemente selbst von der Lagerbrücke zumindest abschnittweise gehalten und vorteilhaft positioniert werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass zusätzliche Greif- und Halteelemente angeordnet werden, um ein Ausrichten der Wellenelemente zu ermöglichen. Nachdem das Schiebeelement zwischen die beiden Wellenelemente angeordnet wurde, ist es denkbar, dass das Schiebeelement um dessen zentrische Längsachse gedreht wird. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Wellenelemente selbst um deren zentrische Längsachse gedreht werden, oder beide Elemente, sprich das Schiebeelement und die jeweiligen Wellenelemente um deren jeweilige zentrische Längsachse gedreht werden, sodass die an dem Schiebeelement ausgebildeten bzw. angeordneten Kupplungselemente in die an den jeweiligen Wellenelementen ausgebildeten bzw. angeordneten Kupplungsgegenelemente eingreifen können. Hierdurch wird vorteilhaft eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schiebeelement und den Wellenelementen ermöglicht. Vorteilhaft ist eine derartige Anordnung zwischen dem Schiebeelement und den Wellenelementen eine lösbare Verbindung, deren Auflösung keine Beschädigung oder Zerstörung des Schiebeelements und/oder der Wellenelements verursacht.
- - Positioning of the shaft elements within a bearing frame in such a way that each of the shaft elements is supported coaxially to one another by means of a bearing bracket of the bearing frame and is arranged at a distance from one another,
- - Arranging at least one cam element on at least one of the shaft elements,
- Positioning the sliding element between the shaft elements arranged at a distance from one another in such a way that the through-hole extending through the sliding element extends coaxially to the through-holes extending through the shaft elements, and
- - Rotating at least the sliding element about its axis of rotation or the shaft elements about their axis of rotation to produce a connection between the coupling elements of the sliding element and the counter-coupling elements of the respective shaft element. This advantageously enables the camshaft module to also be installed within closed and not just open bearing brackets of a bearing frame of a hood module. The sliding element itself is positioned between the shaft elements arranged at a distance from one another advantageously by means of a corresponding gripping element which serves to align the sliding element coaxially with respect to the shaft elements and to hold it in a defined position. The shaft elements themselves are advantageously pushed into the corresponding bearing brackets in such a way that, during the assembly of the camshaft module, the shaft elements themselves are at least partially held and advantageously positioned by the bearing bracket. However, it is also conceivable that additional gripping and holding elements are arranged in order to enable the shaft elements to be aligned. After the sliding element has been arranged between the two shaft elements, it is conceivable that the sliding element is rotated about its central longitudinal axis. However, it is also conceivable that the shaft elements themselves are rotated about their central longitudinal axis, or Both elements, i.e. the sliding element and the respective shaft elements are rotated about their respective central longitudinal axis, so that the coupling elements formed or arranged on the sliding element can engage in the coupling counter-elements formed or arranged on the respective shaft elements. This advantageously enables a form-fitting connection between the sliding element and the shaft elements. Such an arrangement between the sliding element and the shaft elements is advantageously a releasable connection, the disconnection of which does not cause any damage or destruction of the sliding element and / or the shaft element.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich durch einen weiteren Schritt auszeichnet, welcher zeitlich vor dem Anordnen des Nockenwellensegmentes erfolgt. Hierbei ist es denkbar, dass eine strukturierte Welle durch Durchgangsbohrungen der Wellenelemente zur Winkelausrichtung der Wellenelemente eingeschoben wird. Eine Winkelausrichtung der Wellenelemente ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Wellenelement bereits ein Nockenwellensegment aufweist bzw. beide Wellenelemente jeweils ein Nockenmodul aufweisen, sodass diese Wellenmodule hinsichtlich der Nockenwellensegmente, insbesondere der Nockenbahnen der einzelnen Nockenelemente der Nockenwellensegmente entsprechend ausgerichtet werden. Ebenso ist es vorteilhaft, dass diese Nockenwellensegmente zueinander ausgerichtet werden. Auch dient eine Winkelausrichtung der Wellenelemente bzw. Wellenmodule vorteilhaft dazu Kupplungsgegenelemente der Wellenelemente derart zu positionieren, dass diese mit den Kupplungselementen des Verschiebeelementes in Eingriff gelangen können, wenn das Schiebeelement in einer definierten Position zwischen den Wellenelementen eingebracht wird.It is also conceivable that the method according to the invention is characterized by a further step which takes place before the camshaft segment is arranged. Here it is conceivable that a structured shaft is inserted through through bores in the shaft elements for angular alignment of the shaft elements. Angular alignment of the shaft elements is particularly advantageous if the shaft element already has a camshaft segment or both shaft elements each have a cam module, so that these shaft modules are aligned accordingly with regard to the camshaft segments, in particular the cam tracks of the individual cam elements of the camshaft segments. It is also advantageous that these camshaft segments are aligned with one another. An angular alignment of the shaft elements or shaft modules also advantageously serves to position the counter-coupling elements of the shaft elements in such a way that they can engage with the coupling elements of the sliding element when the sliding element is inserted in a defined position between the shaft elements.
Es ist des Weiteren denkbar, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen weiteren Schritt kennzeichnet. Dieser weitere Schritt zeichnet sich dadurch aus, dass zeitlich nach dem Anordnen des Nockenelementes die strukturierte Welle aus den Durchgangsbohrungen der Wellenelemente wieder ausgeschoben wird. Ein Ausschieben der strukturierten Welle ist erforderlich, um ein Anordnen des Schiebeelementes zwischen die Wellenelemente zu ermöglichen.It is also conceivable that the method according to the invention is characterized by a further step. This further step is characterized in that the structured shaft is pushed out of the through bores of the shaft elements again after the cam element has been arranged. The structured shaft must be pushed out in order to enable the sliding element to be arranged between the shaft elements.
Es ist des Weiteren denkbar, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen weiteren Schritt nach dem Verbinden des Schiebeelementes mit den Wellenelementen auszeichnet. Hierbei wird die strukturierte Welle in die Durchgangsbohrungen der Wellenelemente und des Schiebeelementes zur endgültigen Winkelausrichtung des montierten Nockenwellenmoduls eingeschoben. Das bedeutet, dass das montierte Nockenwellenmodul in einer definierten Winkelausrichtung positioniert wird. Zudem verbleibt die strukturierte Welle in den Durchgangsbohrungen des montierten Nockenwellenmoduls, um vorteilhaft eine Kraftübertragung ausgehend von der Kurbelwelle an die Nockenwelle zur Ermöglichung einer Drehbewegung der Nockenwelle bzw. des Nockenwellenmoduls um deren zentrische Längsachse zu ermöglichen.It is also conceivable that the method according to the invention is characterized by a further step after connecting the sliding element to the shaft elements. Here, the structured shaft is pushed into the through bores of the shaft elements and the sliding element for the final angular alignment of the mounted camshaft module. This means that the assembled camshaft module is positioned in a defined angular orientation. In addition, the structured shaft remains in the through bores of the mounted camshaft module in order to advantageously enable a power transmission from the crankshaft to the camshaft to enable a rotary movement of the camshaft or the camshaft module about its central longitudinal axis.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass wenigstens ein vormontiertes Wellenmodul, aufweisend ein Wellenelement und ein Nockenmodul, innerhalb des Lagerrahmens positioniert wird. Es ist zudem auch denkbar, dass auch zwei Wellenmodule innerhalb des Lagerrahmens des Haubenmoduls positioniert werden, bevor das Schiebeelement inzwischen diese Wellenmodule angeordnet wird. Vorteilhaft weist folglich jedes Wellenmodul ein Wellenelement und mindestens ein auf dem Wellenelement angeordnetes bzw. aufgeschobenes Nockenwellenmodul, aufweisend wenigstens zwei Nockenelemente, auf. Zeitlich nach dem Anordnen des Wellenmoduls bzw. des Wellenelements in den Lagerbrücken des Lagerrahmens des Haubenmoduls wird zusätzlich ein Nockenmodul auf jedes der Wellenelemente aufgeschoben, sodass vorteilhaft auf jeder Seite der Lagerbrücke ein Nockenmodul auf dem entsprechenden Wellenelement angeordnet ist. Eine derartige Anordnung eines Nockenmoduls ist auch nach dem Anordnen des Schiebeelementes und dem Verbinden des Schiebeelementes mit den jeweiligen Wellenelementen denkbar.In the context of the invention, it is also conceivable that at least one preassembled shaft module, having a shaft element and a cam module, is positioned within the bearing frame. It is also conceivable that two shaft modules are also positioned within the bearing frame of the hood module before the sliding element is arranged in the meantime with these shaft modules. Consequently, each shaft module advantageously has a shaft element and at least one camshaft module which is arranged or pushed onto the shaft element and has at least two cam elements. Temporally after the arrangement of the shaft module or the shaft element in the bearing brackets of the bearing frame of the hood module, a cam module is additionally pushed onto each of the shaft elements, so that a cam module is advantageously arranged on the corresponding shaft element on each side of the bearing bracket. Such an arrangement of a cam module is also conceivable after the sliding element has been arranged and the sliding element has been connected to the respective shaft elements.
Bei dem beschriebenen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits bei dem Nockenwellenmodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.The method described results in all of the advantages that have already been described for the camshaft module according to the first aspect of the invention.
Ein erfindungsgemäßes Nockenwellenmodul wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Nockenwellenmoduls, -
2 in einer seitlichen Darstellung die inder 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nockenwellenmoduls, -
3 in einer seitlichen Darstellung eine nicht erfindungsgemäße Ausführungsform eines Nockenwellenmoduls, und -
4 in einer seitlichen Schnittdarstellung die inden 1 und2 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenmoduls.
-
1 a perspective view of a camshaft module, -
2 in a side view that in the1 Shown embodiment of the camshaft module according to the invention, -
3 in a side view an embodiment of a camshaft module not according to the invention, and -
4th in a lateral sectional view the in the1 and2 Shown embodiment of a camshaft module according to the invention.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
In
In der
Während in der
In der
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- NockenwellenmodulCamshaft module
- 22
- Nockenwellecamshaft
- 3.1,3.23.1,3.2
- WellenelementWave element
- 4.1 - 4.44.1 - 4.4
- NockenmodulCam module
- 55
- SchiebeelementSliding element
- 5.15.1
- TrägerrohrSupport tube
- 5.25.2
- SchaltkulisseShift gate
- 5.35.3
- FührungsnutGuide groove
- 66th
- KupplungselementCoupling element
- 77th
- KupplungsgegenelementCoupling counter element
- 88th
- Wellenmodul Wave module
- 10.1,10.210.1,10.2
- LagerbrückeStorage bridge
- 1111
- Schweißabschnitt der WellenelementeWelding section of the shaft elements
- 1212th
- Schweißabschnitt des SchiebeelementesWelding section of the sliding element
- 13.1, 13.213.1, 13.2
- NockenelementCam element
- 2020th
- strukturierte Wellestructured wave
- 2121
- ErhebungenSurveys
- 2222nd
- Vertiefungen Indentations
- 3030th
- ArretierungsvorrichtungLocking device
- 3131
- EingriffselementEngagement element
- 3232
- FederelementSpring element
- 33.1,33.233.1,33.2
- Aussparung Recess
- BB.
- BajonettverbindungBayonet connection
- LL.
- LängsachseLongitudinal axis
- SS.
- SchweißverbindungWelded joint
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-
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