DE19841971A1

DE19841971A1 - Zusammengesetzte Nockenwelle, insbesondere für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19841971A1
Application number: DE1998141971
Authority: DE
Inventors: Josef Meurer; Gottfried Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-16

Abstract

Die zusammengesetzte Nockenwelle, insbesondere für Brennkraftmaschinen, wird aus einer Vielzahl von Fügekörpern wie Steuernocken (2), Lagerungen und Endstücken vorzugsweise in Einbauqualität und getrennt gefertigt, sowie einer gemeinsamen Trägerwelle (1), gebildet. Dabei wird ein Formschluss durch die Zwischenschaltung einer Büchse (8) erreicht. DOLLAR A Die Innenkontur (9) der Büchse ist kreisrund und wird durch bei der Montage erzeugte Einprägungen (10) mit der Trägerwelle (1) verbunden, wobei die am Umfang verteilten Einprägungen (10) der Büchse (8) in vorgefertigte Vertiefungen (11) der Trägerwelle (1) formschlüssig eingreifen. DOLLAR A Die Außenkontur der Büchse weist bereichsweise ein Profil (13) auf, das in das korrespondierende Profil (14) der Fügekörper (2) formschlüssig eingreift. DOLLAR A Der Querschnitt der Büchse (8) ist durch das Außenprofil (13) und Aussparungen (15) bereichsweise reduziert. Damit reduziert sich die Aufpresskraft und bewirkt andererseits ein festes Anliegen der Büchse (8) an die Trägerwelle (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zusammengesetzte Nockenwelle, insbesondere für Brennkraftmaschinen, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.

Aus der EP 0 745 757 B1 ist bereits eine zusammengesetzte Nockenwelle bekannt, bei der auf einer Trägerwelle eine Vielzahl von Nocken unter Zwischenschaltung einer elastisch/plastisch verformbaren Büchse festgesetzt werden. Dabei greift das wellenförmige Profil der Welle in das korrespondierende Profil am Innendurchmesser der Büchse ein. Gleichzeitig greift das wellenförmige Profil der Nockenbohrung in das korrespondierende Profil am Aussendurchmesser der Büchse ein. Somit wird eine formschlüssige Verbindung hergestellt.

Die im Oberbegriff erläuterte Art liegt das Problem zugrunde, die Fertigung der Trägerwelle bei Beibehaltung des konstruktiv geforderten Formschlusses von Büchse und Welle wesentlich zuvereinfachen.

Die in der EP 0 745 757 B1 beschriebene Ausführung erfordert, dass Trägerwelle und Fügeteile in einer Vorbearbeitung mit einer wellenförmigen Profilierung versehen werden. Die Herstellung des Profils der Trägerwelle erfolgt vorzugsweise durch umformende Verfahren mit schwierig zu beherrschenden Fertigungstoleranzen und erfordert einen hohen Investitionsaufwand bei niedriger Fertigungsflexibilität.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst, indem die Profilierung der Welle entfällt und die Festsetzung der Büchse durch Einprägungen in Bohrungen am Umfang der kreisrunden Trägerwelle erfolgt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass anstelle der aufwendigen Profilierung eine kreisrunde Trägerwelle eingesetzt wird. Damit entfallen die durch eine Umformung auftretenden Verzüge und damit notwendige Nacharbeitungs- Operationen, wie Richten und Überschleifen der Aussendurchmesser.

Besonders vorteilhaft ist es, dass vor der Montage der Büchse eine geschlossene Oberflächenhärtung der Trägerwelle mit anschliessendem Fertigschleifen durchgeführt werden kann. Damit verringert sich der Reibwert der Lagerung bei gleichzeitiger Erhöhung der Steifigkeit der Trägerwelle.

Weiterhin können konstruktionsbedingte Abstände zwischen den einzelnen Fügeteilen und Lagerstellen minimiert werden, da die fertigungsbedingten Profilausläufe entfallen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Patentanspruch 6 angegeben. Hier werden Ölversorgungsbohrungen beschrieben, die kostengünstig in einem Arbeitsgang gemeinsam zusammen mit den Bohrungen zur Festsetzung der Trägerkörper hergestellt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist im Patentanspruch 7 angeben, die eine einfache Ausführung einer Nadellagerung ermöglicht. Hier wird der Nadelkäfig über die glatte Trägerwelle auf die Lagerstelle aufgeschoben. Dabei laufen die Nadeln direkt auf der gehärteten und feinbearbeiteten Oberfläche der Trägerwelle.

Selbstverständlich kann die erläuterte Methode auch bei anderen Bauteilen wie Flansche und Axiallager zur Anwendung kommen.

Die Erfindung wird anhand folgender Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 eine Ansicht einer zusammengesetzten Nockenwelle in Trägerrohr-Ausführung mit einer alternativ gezeigten Nadellagerung.

Fig. 2 ein vergrösserter Teilschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 durch eine Nockenbefestigung gemäss der Erfindung.

Fig. 3 einen vergrösserten Teilschnitt der Ölversorgung wie in Fig. 2 gezeigt, sowie eine axiale Prägenut.

In Fig. 1 ist eine zusammengesetzte Nockenwelle in Trägerrohr-Ausführung gezeigt. Die Welle kann ebenfalls aus Vollmaterial hergestellt werden. Im vorliegendem Ausführungsbeispiel sind Nocken, Axiallager mit Steuernocken, Hauptlager, Endstück sowie wahlweise anstelle der Gleitlagerung eine Nadellagerung gezeigt.

In Fig. 2 wird die Befestigungsart dargestellt. Zwischen Welle und Nocken ist eine Büchse angeordnet, die eine formschlüssige Verbindung herstellt.

Die Büchse wird zunächst auf die in Einbauqualität bearbeitete Trägerwelle aufgeschoben Dabei weitet sich die Büchse an den durch das Aussenprofil und den Aussparungen reduzierten Querschnitten auf. Damit reduziert sich die Aufpresskraft und bewirkt andererseits ein festes Anliegen der Buchse an die Welle.

Die Festsetzung der Büchse erfolgt durch Einprägungen, die am Umfang der Welle angeordneten Vertiefimgen eingreifen. In Fig. 2 sind drei verschiedene Einprägung-Varianten gezeigt.

Nach dem Festsetzen der Büchse erfolgt die Montage des Nockens, wobei das Aussenprofil der Büchse in das korrespondierende Profil der Nockenbohrung eingreift. Dabei erfolgt eine elastisch-plastische Verformung im Bereich der Profilierung mit gleichzeitigem Verspannen der Büchse mit der Welle.

In Fig. 3 ist die Ölzuführung aus der Welle zum Nockenrampenbereich und eine Einprägungs- Variante gezeigt.

Bezugszeichenliste

1

Trägerwelle

2

Nocke

3

Nocke

4

Nocke

5

Nocke

6

Nocke

7

Nocke

8

Büchse

9

Innenkontur der Büchse

10

Einprägungen der Büchse

11

Vertiefungen der Welle

13

Aussen-Profil der Büchse

14

Innen-Profil des Nockens

15

Aussparung der Büchse

16

Ölversorgungsbohrung

17

Nadellagerung der Trägerwelle

18

Lauffläche der Trägerwelle

Claims

1. Nockenwelle, insbesondere für Brennkraft- Maschinen, aus zusammengesetzten, getrennten in Fertigteil-Qualität hergestellten Teilen mit einer Trägerwelle (1) und einer Vielzahl von Nocken (2, 3, 4, 5, 6, 7), miteinander verbunden unter Zwischenschaltung einer formschlüssigen Büchse, (8) dadurch gekennzeichnet, daß
die Innenkontur (9) der Büchse (8) kreisrund ist und durch bei der Montage erzeugte Einprägungen (10) mit der Trägerwelle (1) fest verbunden wird,
die am Umfang verteilte Einprägungen (10) der Büchse (8) in vorgefertigte korrespondierende Vertiefimgen (11) der Trägerwelle (1) formschlüssig eingreifen,
der Aussen-Mantel der Büchse bereichsweise ein Profil (13) aufweist, das in das korrespondierende Profil (14) der Nocken (2, 3, 4, 5, 6, 7), formschlüssig eingreift.

2. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (8) als geschlossener Körper ausgeführt ist und bereichsweise Aussparungen (15) aufweist.

3. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (8) auch als geschlitzter Körper ausgeführt ist.

4. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (8) aus einem duktilen Werkstoff hergestellt ist.

5. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefimgen (11) am Umfang der Welle (1) die Bezugsbasis für Lage der Büchse (8) und damit für die Lage der Nocken (2, 3, 4, 5, 6, 7) herstellen.

6. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Büchse (8) wahlweise Bohrungen (16) zur Ölversorgung für Lagerung und Nocken aufweist.

7. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß wahlweise eine Nadellagerung (17) vorgesehen ist und die Lauffläche (18) der Nadeln durch den Aussendurchmesser (1) der Trägerwelle gebildet werden.

8. Zusammengesetzte Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß dass die Trägerwelle (1) auch als gehärteter Grundkörper ausgeführt wird.