DD294317A5 - Nockenwelle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle, die insbesondere in Verbrennungskraftmaschinen sowie Einspritzanlagen Anwendung findet. Um eine derartige Nockenwelle zu schaffen, die den Einsatz von Funktionselementen mit guten Reibeigenschaften sowie die Vergroeszerung der Nutzungsdauer der beanspruchten Gleitpartner einerseits und die Verringerung der notwendigen Abmessung verbunden mit einer Einschraenkung der bewegten Massen andererseits gewaehrleistet, bestehen der Grundkoerper der Nockenwelle aus einem torsionsfesten Profilkoerper und die auf Reibung und Verschleisz beanspruchten Funktionselemente mindestens an den Beanspruchungs- und Funktionsflaechen aus verschleiszfesten keramischen Werkstoffen oder sind mit diesen beschichtet. Figur{Nockenwelle; Verbrennungskraftmaschine; Einspritzanlage; Funktionselemente; Reibeigenschaften; Nutzungsdauer; Gleitpartner; Grundkoerper; Profilkoerper; Beanspruchungsflaechen; Funktionsflaechen}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Nockenwello, die insbesondere in Verbrennungskraftmaschinen sowie Einspritzanlagen Anwendung findet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Entwicklung der Nockenwelle ist weitestgehend darauf gerichtet, optimale Nockenformen, kostengünstige Herstellung, geringe Masse und große Nutzungsdauer zu erzielen. In diesen Bereich sind solche bekannten Patentlösungen einzuordnen, wie die DE-PS 2232438, DE-PS 3227693 und DE-PS 3247636, die Aufweiteverfahren einer Grundwelle zur Befestigung der Funktionselemente zum Inhalt haben, wie die DE-PS 2247301, DE-PS 2336241, DE-PS 2838995 und DE-PS 3301749, die weitere Befestigungsmöglichkeiten für die Funktionselemente beinhalten sowie Lösungen, wie in den DE-PS 2336241, DE-PS 3205952 und DE-PS 3342316 beschrieben, die Probleme der Werkstoffauswahl bzw. Ausrüstung mit verschleißfesten Schichten lösen. Spezielle Verfahren zur Oberflächenhärtung, wie in den DE-PS 2703469 und DE-PS 3626799 genannt, zielen ebenfalls auf eine hohe Laufzeit der Nocken ab.

Die Herstellung dieser bekannten Nockenwellen erfordert aber eine Vielzahl notwendiger technologischer Schritte und ist damit sehr zeit- und kostenaufwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine technisch einfache und technologisch kostengünstige Nockenwelle zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwelle zu schaffen, die den Einsatz von Funktionselementen mit guten Reibeigenschaften sowie die Vergrößerung der Nutzungsdauer der beanspruchten Gleitpartner einerseits und die Verringerung der notwendigen Abmessung verbunden mit einer Einschränkung der bewegten Massen andererseits gewährleisten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der Grundkörper der Nockenwelle aus einem torsionsfesten Profilkörper und die auf Reibung und Verschleiß beanspruchten Funktionselemente mindestens an den Beanspruchungs· und Funktionsflächen aus verschleißfesten keramischen Werkstoffen bestehen oder mit diesen beschichtet sind. Mindestens ein Teil der Funktionselemente besteht als Massivkörper aus keramischem Werkstoff und weist eine partielle oder vollständige Beschichtung auf. Mindestens ein Teil der Funktionselemente kann als Metall-Keramik-Verbundkörper ausgebildet sein und ist mit partieller oder vollständiger Beschichtung ausgebildet.

Die Herstellung der Steuerwelle aus beanspruchungsgerecht gefertigten Einzelteilen ermöglicht den optimalen Werkstoffeiriaatz für das Gesamtbauteil und sichere Funktion über eine größere Nutzungsdauer gegenüber konventionell gefertigten. Bei anormalem Verschleiß eines Segmentes besieht die Möglichkeit, nur dieses zu wechseln. Der Beanspruchung des Bauteiles Nockenwelle hinsichtlich eines zähen, torsionsfesten Kerns und einer druckfesten, verschleißfesten Nockenbahn kann optimal entsprochen werden.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit dazugehöriger Prinzipzeichnung näher irläutert werden. Eine metallische Vierkantprofilwelle 1 mit Kantenradien von 2,5 mm ist an ihrer zylindrisch aboasetzten Seite durch Preßsitz mit dem Antriebsrad 2 aus einem metallischen Werkstoff verbunden. An das Antriebsrad sind in axialer Richtung Distanzhülsen aus Duraluminium- oder Keramikrohrsegmenten geringer Wandstärke, vollkeramische Nocken 3 sowie vollkeramische Lagerringe 4 montiert. Den seitlichen Abschluß der Steuerwelle bildet eine konventionelle Feingewindeverschraubung mit definiertem Anzugsmoment.

Durch die Möglichkeit einer variablen Anordnung von Steuer- und anderen Funktionselementen mit einer Grundkonzeption ist die Fertigung der Steuerwellen kostengünstig zu realisieren. Die notwendigen technologischen Schritte bei der Herstellung werden dadurch reduziert, indem sich die vorgefertigten Funktionselemente durch hohe Formgenauigkeit und Oberflächengüte auszeichnen und separat vorgefertigt sowie geprüft werden. Die mögliche Kontaktpressung zwischen Nocken und dem entsprechenden Reibpartner kann durch günstige Werkstoffeigenschaften noch vergrößert werden.

Claims (5)

1. Nockenwelle, bestehend aus vorgefertigten weitestgehend fertig bearbeiteten Einzelteilen aus gleichem oder verschiedenem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper der Nockenwelle aus einem torsionsfesten Profilkörper und die auf Reibung und Verschleiß beanspruchten Funktionselemente mindestens an den Beanspruchungs- und Funktionsflächen aus verschleißfesten keramischen Werkstoffen bestehen oder mit diesen beschichtet sind.

2. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Funktionselemente als Massivkörper aus keramischem Werkstoff besteht.

3. Nockenwelle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Funktionselemente als Metall-Keramik-Verbundkörper ausgebildet ist.

4. Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Funktionselemente aus keramischem Werkstoff eine partielle oder vollständige Beschichtung aufweist.

5. Nockenwelle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Funktionselemente als metallischer Massivkörper mit partieller oder vollständiger Beschichtung ausgebildet sind.