DE102005014680A1

DE102005014680A1 - Nockenwelle mit gegeneinander verdrehbaren Nocken für insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102005014680A1
Application number: DE102005014680A
Authority: DE
Inventors: Markus Lettmann; Roland Schacherer; Falk Schneider
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-08-10
Also published as: US7610890B2; EP1844215A1; US20080257290A1; DE502006009155D1; EP1844215B1; JP5038908B2; DE202005021715U1; WO2006081788A9; JP2008530412A; WO2006081788A1

Abstract

Eine Nockenwelle mit gegeneinander verdrehbaren Nocken für insbesondere Kraftfahrzeuge bei der DOLLAR A a) eine Innen- und eine Außenwelle (2, 1) gegeneinander verdrehbar ineinander angeordnet sind, DOLLAR A b) mindestens jeweils ein Nocken (3, 5) fest mit der Innen- beziehungsweise Außenwelle (2, 1) verbunden ist, nämlich ein erster Nocken (3) mit der Innen- (2) und ein zweiter Nocken (5) mit der Außenwelle (1), DOLLAR A c) der mindestens eine erste Nocken (3) lagert verdrehbar auf der Außenwelle (1) und ist durch mindestens eine radiale Öffnung in der Außenwelle (1) hinduch mit der Innenwelle (2) fest verbunden, DOLLAR A (d) an einem ihrer axialen Mittel (10) zum Anschluss eines Nockenwellen-Drehantriebes vorgesehen sind, wobei die Anschluss-Mittel (10) ein gegenseitiges, in Umfangsrichtung begrenztes, Verdrehen der ersten und zweiten Nocken (3, 5) ermöglichen und an der ferner DOLLAR A e) ein auf die Nockenwelle radiale Abstützungskräfte ausübender Drehantrieb (9) angreift, DOLLAR A soll eine reibungsarme Verstellbarkeit zwischen Innen- und Außenwelle sicher gewährleisten und kostengünstig herstellbar sein. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich eine solche Nockenwelle in erster Linie dadurch aus, dass eine Verbindung zwischen den Anschlussmitteln (10) und der Außenwelle (1) vorgesehen ist, durch die von dem Nockenwellen-Drehantrieb (9) auf die Nockenwelle einwirkende Abstützungsquerkräfte ausschließlich auf die Außenwelle (1) übertragbar sind. DOLLAR A Ferner sind eine Reihe verschiedener Maßnahmen vorgesehen, durch die ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle mit gegeneinander verdrehbaren Nocken für insbesondere Kraftfahrzeuge, nach den Merkmalen a bis c, insbesondere a bis e des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Bei einer solchen Nockenwelle beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, die gegeneinander beweglichen Elemente der Nockenwelle derart zu fügen und zu lagern, dass eine möglichst reibungsfreie Bewegung der Teile untereinander fertigungsmäßig und betriebsbedingt sicher gewährleistet ist.

Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Reihe von Maßnahmen vor, die jede für sich genommen einen Beitrag zur Lösung des erfindungsgemäßen Problems darstellt, wobei eine teilweise oder vollständige Kombination aller dieser Merkmale das erzielbare Ergebnis jeweils verbessert und zwar bis zu einem optimalen Ergebnis bei einer Kombination sämtlicher vorgeschlagener Einzelmaßnahmen.

Der Vorteil der Lösungsmaßnahme nach Anspruch 1 besteht darin, von dem Antrieb der Nockenwelle ausgehende Abstützungs-Querkräfte, die radial zur Nockenwellenachse wirken, abweichend von bisher bekannten Ausführungen nicht an der Innenwelle angreifen zu lassen, sondern an der insgesamt widerstandssteiferen Außenwelle.

Von einem Nockenwellenantrieb auf die Nockenwelle radial ausgehende Querkräfte, die beispielsweise bei einem Antrieb der Nockenwelle über einen Ketten- oder Riemenantrieb zwangsläufig auftreten, können zu einer radialen Verlagerung der jeweils direkt angetriebenen Welle, das heißt der Innen- oder Außenwelle führen. Wird die Innenwelle einer gattungsgemäßen Nockenwelle angetrieben, das heißt wirken die Abstützkräfte des Antriebs auf die Innenwelle ein, so kann eine möglichst reibungsfreie Verdrehbarkeit der Innenwelle innerhalb der Außenwelle negativ beeinflusst werden bis hin zu einem leichten Verklemmen zwischen Innen- und Außenwelle. Bei einem Verdrehen der Innenwelle innerhalb der Außenwelle auftretende Reibung kann mit zunehmend hoher Reibung zu einer Reaktionsverlangsamung bei einer Relativverdrehung zwischen Innen- und Außenwelle während dessen Nockenwellenbetriebes führen. Daher wird eine möglichst geringe Reibung bei Verdrehbewegungen zwischen der Innen- und Außenwelle angestrebt. Wegen ihres gegenüber der Außenwelle geringeren Durchmessers hat die Innenwelle naturgemäß ein geringeres Widerstandsmoment gegen radiale Verlagerungen und Verbiegungen, weshalb es von großem Vorteil ist, wenn von einem Nockenwellenantrieb ausgehende Abstützungs-Querkräfte anstelle auf die Innenwelle auf die widerstandssteifere Außenwelle einwirken können. Insbesondere ist eine reibungsarm gewünschte Lagerung der Innenwelle innerhalb der Außenwelle besonders anfällig gegen radiale, antriebsbedingte Belastungen.

Die Maßnahme nach Anspruch 2 hat verschiedene Vorteile. Ein erster Vorteil besteht darin, dass über die dort vorgeschlagene Verstiftung zwischen Innen- und Außenwelle eine einfache und sichere axiale Fixierung zwischen Außen- und Innenwelle erreicht werden kann. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass die Fixierung lediglich an einem Ende der Nockenwelle erfolgt, so dass unterschiedliche Ausdehnungen während des Nockenwellenbetriebes zwischen Innen- und Außenwelle auf die axiale Fixierung keinen Einfluss ausüben können, durch den es zu einer Reibungserhöhung bei einer Bewegung zwischen beiden Wellen kommen könnte.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Kraftübertragungselement, das zwischen Nockenwellenantrieb und derjenigen Welle, die mit diesem Kraftübertragungselement zu verbinden ist, über den mit der jeweiligen Welle fest verbundenen Stift einfach verbindbar ist. Einfach verbindbar heißt, dass die Verbindungselemente einfach mit geringsten Toleranzen mit Bezug auf die Verbindung herstellbar sind. In diesem Sinne stellen die Ausführungen nach den Ansprüchen 3 bis 6 weitere Vorteile dar, die im Zusammenhang eines Ausführungsbeispieles nachstehend noch näher erläutert werden.

Die Maßnahme nach Anspruch 7 betrifft eine Nockenwellenausführung, bei der die Antriebs-Anschlussmittel einen bei Nockenwellenbetrieb unter hohem Schmieröldruck stehenden Raum umfassen, der direkt an die Innenwelle angrenzt. Hierdurch kommt es zu einer axialen Belastung der Innenwelle mit der Folge, dass sich bei einem Verdrehen der Innenwelle eine Reibkraft durch diese Axialbelastung einstellt. Um diese Folge zu vermeiden, wird durch die Maßnahme nach Anspruch 7 der in der vorbeschriebenen Weise an die Innenwelle angrenzende Freiraum druckentlastet.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ist Gegenstand des Anspruchs 8. Durch die Lagerung der Innenwelle über die mit dieser fest verbundenen, auf der Außenwelle verdrehbar gelagerten Nocken, kann die Innenwelle gegenüber dem Innenumfang der Außenwelle ein praktisch beliebig großes radiales Spiel aufweisen, da die Lagerung ausschließlich über die Nocken auf dem Außenumfang der Außenwelle erfolgt.

Die Innenwelle ist praktisch über die sie mit den Nocken verbindenden Verbindungsmittel in den Nocken aufgehängt. Durch das hierdurch zwischen Innen- und Außenwelle mögliche, an sich beliebig große, radiale Spiel kann sich die Achse der Innenwelle bei der Befestigung der Nocken in der Innenwelle durch beispielsweise eine gegenseitige Verstiftung gegenüber der Achse der Außenwelle geringfügig verschieben, ohne dass hierdurch eine Verklemmung zwischen Innen- und Außenwelle befürchtet werden muss. Auch eine geringfügige Verbiegung der Innenwelle längs dieser Achse würde, wenn sie bei einer Befestigung der Nocken auf der Innenwelle auftreten sollte, wegen eines relativ groß einstellbaren radialen Spiels zwischen den Wellen zu keiner funktionsbeeinträchtigenden Verklemmung zwischen den beiden Wellen führen können. Bei dieser erfindungsgemäßen Lagerung der Innenwelle mit großem radialen Spiel gegenüber der Außenwelle sind ferner keine engen Fertigungstoleranzen bezüglich des Innendurchmessers der Außenwelle sowie des Außendurchmessers der Innenwelle einzuhalten.

Die Maßnahme nach Anspruch 9 betrifft folgendes Problem.

Der Ringspalt zwischen Innen- und Außenwelle ist grundsätzlich druckölgeschmiert. Das Drucköl wird über auf der Außenwelle befindliche Lagerringe durch in diesen vorgesehene, radiale Bohrungen, die wiederum mit radialen Bohrungen in der Außenwelle fluchten, in den Ringspalt eingebracht. Damit das Drucköl axial nicht aus dem Ringspalt austreten kann, sind bisher die axialen Endbereiche der Außenwelle, in die der Ringspalt mündet, axial außen gedichtet. Dadurch ergeben sich zwischen den Dichtungen und der Innenwelle Freiräume, die durch Drucköl gefüllt sind. Ist eine solche Dichtung lediglich an einem Ende der Innenwelle mit axialem Abstand zu der Stirnfläche dieser Innenwelle vorgesehen, so entsteht eine reibungsauslösende Druckbeaufschlagung der Innenwelle in axialer Richtung. Dieses Problem wird durch die Maßnahme nach Anspruch 10 einfach und sicher behoben.

Die Ausführung nach Anspruch 10 stellt eine die Herstellungskosten senkende Vereinfachung dar.

Das gleiche gilt für die Ausführung nach Anspruch 11, nach der ein sogenannter Doppelnocken in der gleichen Weise hergestellt werden kann wie eine gebaute Nockenwelle, bei der Nocken auf einer fertig bearbeiteten Grundwelle passgenau gefügt werden.

Auch die Maßnahme nach Anspruch 12 stellt eine kostensenkende, konstruktive Vereinfachung dar.

Durch das Dichtungssystem nach Anspruch 9 lässt sich die Innenwelle gegenüber der Außenwelle längenmäßig entsprechend Anspruch 13 kürzen. Insbesondere an dem dem Antriebsende der Nockenwelle entgegengesetzten Ende kann die Innenwelle soweit gekürzt werden, dass sie gerade noch unterhalb des letzten verstellbaren Nockens an diesem Ende zu liegen kommt was zu einer Gewichtsersparnis der Gesamtwelle führt.

Von einem ganz besonderen Vorteil ist ein Verfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Nockenwelle nach dem Anspruch 14.

Dieses Herstellungsverfahren geht von folgender Überlegung aus.

Bei bisher im Stand der Technik bekannten, gattungsgemäßen Nockenwellen ist die Innenwelle jeweils durch eine direkte radiale Anlage innerhalb der Außenwelle gelagert, wobei dies durch über die Länge der Nockenwelle axial beabstandete Lager erfolgen kann. Die auf der Außenwelle drehbar gelagerten Nocken werden üblicherweise mit der Innenwelle verstiftet, wobei die betreffenden Stifte durch eine Ausnehmung der Außenwelle geführt werden. Die Ausnehmung besitzt in Umfangsrichtung der Nockenwelle eine Größe, die den Verdrehwinkel des betreffenden, mit der Innenwelle verbundenen Nockens vorgibt. Mit der Außen- und Innenwelle sind bei solchen Verstiftungen die betreffenden Stifte durch jeweils einen Presssitz verbunden. Für die Erzielung eines Presssitzes werden die Stifte in der Regel unterkühlt eingesetzt, wodurch sich bei Temperaturausgleich ein Presssitz ergibt. Die Bohrungen innerhalb der Nocken und der Innenwelle lassen sich in der Praxis häufig allerdings nicht derart toleranzfrei fertigen, dass die in unterkühltem Zustand eingesetzten Stifte kraftfrei in insbesondere die Innenwelle eingeschoben werden können. Erfolgt ein Einschieben unter Kraft, so kann dies zu einem Verbiegen der Innenwelle führen, wodurch es wiederum zu einem Verklemmen der Innenwelle in der Außenwelle kommen kann. Sofern die Nockenwelle dann überhaupt noch funktionsfähig ist, liegt bei einem Verdrehen der Innenwelle gegenüber der Außenwelle eine unerwünscht hohe Reibung vor. Unerwünscht und nicht zulässig sind derartige hohe Reibungen wegen einer damit häufig verbundenen, für den Betrieb nicht akzeptablen Reaktionszeitvergrößerung bei einem Verstellen der Nocken gegeneinander während des Nockenwellenbetriebes.

Bei einer Herstellung einer gattungsgemäßen Nockenwelle nach Anspruch 14 kann die vorstehend geschilderte Problematik von vornherein überhaupt nicht auftreten.

Die ergibt sich aus Folgendem.

Vor dem Verstiften der Innenwelle mit den auf der Außenwelle drehbar lagernden Nocken wird die Innenwelle in einem Zustand in die Außenwelle geschoben, in dem sie von einer dünnen Montagehülse aus inkompressiblem Material wie beispielsweise Stahl eingeschoben wird. Während dieses Zustands, in dem die Innenwelle in einer Art Schiebesitz nahezu spielfrei innerhalb der Außenwelle liegt, kann die Verstiftung der Nocken mit der Innenwelle erfolgen. Um diese Verstiftung vornehmen zu können, müssen die Stifte durch die Montagehülse hindurchgeführt werden. Außerdem muss nach erfolgter Verstiftung die Montagehülse von der Innenwelle vollständig abgezogen werden können. Zu diesem Zweck besitzt die Montagehülse zum Ende der Hülse hin offene, axiale Nuten. Durch diese axialen Nuten kann jeweils verstiftet werden. Um die Verstiftung über die gesamte Länge der Nockenwelle vornehmen zu können, wird die Montagehülse jeweils axial verlagert, bis sie nach der letzten Verstiftung ganz von der Innenwelle abgenommen werden kann. Durch die Verwendung der Montagehülse ist sichergestellt, dass sich bei dem Verstiftungsprozess die Innenwelle nicht in Längsrichtung radial verbiegen kann. Wenn überhaupt, ist lediglich ein Verbiegen um das Passungsspiel möglich, in dem die Innenwelle zusammen mit der Montagehülse innerhalb der Außenwelle lagert. Aber auch eine sol che, nur äußerst geringfügig mögliche Verbiegung behindert eine reibungsfreie Verdrehbarkeit der Innenwelle innerhalb der Außenwelle nicht. Denn die Innenwelle wird nicht durch radiale Anlage innerhalb der Außenwelle gelagert, sondern sie hängt praktisch über die Verstiftungselemente an den auf der Außenwelle drehbar gelagerten Nocken, mit denen sie verbunden ist. Hierdurch besteht zwischen der Außenwelle und der fertig montierten Innenwelle ein durch die Dicke der Montagehülse bestimmtes, relativ großes Spiel. Dieses Spiel ist so groß, dass selbst eine geringfügige Desachsierung der Innenwelle, die sich beim Verstiften möglicherweise einstellen könnte, dieses Spiel nicht aufheben könnte. Damit bliebe auch eine solche geringfügige Desachsierung für eine reibungsfreie Bewegbarkeit der Innenwelle innerhalb der Außenwelle ohne jeglichen schädlichen Einfluss.

Besonders vorteilhafte, nachstehend näher erläuterte Ausführungsbeispiele, bei denen sämtliche erfindungsgemäßen Maßnahmen verwirklicht sind, sind in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
1 eine schematische Darstellung der Anschlussmittel einer Nockenwelle an einen Drehantrieb,
2 einen Schnitt durch eine in der Länge unterbrochen gezeichnete Nockenwelle,
3 eine Draufsicht auf die Nockenwelle nach 2,
4 einen Schnitt durch die Nockenwelle nach Linie IV-IV in 2,
5 eine perspektivische Ansicht einer Nockenwelle nach den 2, 3.
6a, b eine Ansicht (a) auf einen Ausschnitt der Nockenwelle sowie einen Längsschnitt (b) durch diesen Ausschnitt,
7 einen Ausschnitt des rechten Endbereiches einer Nockenwelle nach 2 in einer modifizierten Ausführung,
8 einen Ausschnitt des rechten Endbereiches einer Nockenwelle nach 2 in einer nochmals modifizierten Ausführung mit einem axialen Ölzuführkanal innerhalb der Außenwelle sowie einem Filter in diesem Zuführkanal,
9 eine Nockenwelle nach 2 in einer weiteren modifizierten Ausführung mit einem axialen Ölzuführkanal innerhalb der Außenwelle sowie einer in diesen Kanal axial fördernden Öleinspritzeinrichtung,
10 einen Ausschnitt des rechten Endbereiches einer Nockenwelle nach 2 in einer wiederum modifizierten Ausführung mit einem axialen Ölzuführkanal innerhalb der Außenwelle und einem axial mit diesem Kanal kommunizierenden Ölversorgungsraum,
11 einen Ausschnitt des linken Endbereiches einer Nockenwelle nach 2 mit einer modifizierten Verdreh-Einrichtung,
12a, b einen Ausschnitt aus einem mittleren Bereich einer Nockenwelle nach 2 mit einer unterschiedlichen Axialfixierung zwischen Innen- und Außenwelle.
13a, b einen Ausschnitt aus einem linken Endbereich einer Nockenwelle ähnlich 2 mit einem axial verkürzten Antriebs-Anschlussmittel in einem Längsschnitt (a) sowie in einer Draufsicht (b).
14a, b einen Ausschnitt aus einem linken Endbereich einer Nockenwelle ähnlich 2 mit einem axial verkürzten Antriebs-Anschlussmittel in einer alternativen Ausführung zu 13 in einem Längsschnitt (a), in einer Draufsicht (b) sowie in einem Schnitt (c) nach Linie XIIVc-XIVc in Teil (a)
Eine verstellbare Nockenwelle umfasst eine Außenwelle 1 mit einer in dieser lagernden Innenwelle 2. Die Innenwelle 2 ist verstiftet mit auf der Außenwelle 1 drehbar gelagerten ersten Nocken 3 in der Form von Doppelnocken. Die Verstiftung ist jeweils gegeben durch gleichermaßen in die Nocken 3 und in die Innenwelle 2 eingepresste Stifte 4. Zur Erzielung der erforderlichen Presssitze werden die Stifte 4 vorzugsweise unterkühlt in die entsprechenden Bohrungen des jeweiligen Nockens 3 und der Innenwelle 2 eingeschoben. Die jeweiligen Presssitze stellen sich bei Temperaturausgleich in ausreichender Höhe ein.
Alternativ ist ein Einbringen der Stifte bei Raumtemperatur möglich.
Zwischen den auf der Außenwelle 1 drehbar gelagerten, ersten Nocken 3 befinden sich fest mit der Außenwelle 1 verbundene zweite Nocken 5 sowie ebenfalls fest mit der Außenwelle 1 verbundene Lagerringe 6.
Eine Nockenwelle, die die vorstehend beschriebenen Bauelemente besitzt, ist in ihrem, einem Nockenwellenantrieb zugewandten Endbereich in 1 schematisch dargestellt.
Eine ortsfeste Lagerung der Nockenwelle ist durch die Lager 8 angedeutet. Ein Riemenbetrieb, über den die Nockenwelle von der Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors aus angetrieben wird, ist mit 9 bezeichnet. Dieser Riementrieb 9 kann selbstverständlich auch ein Kettentrieb oder ein Antrieb beliebiger Art sein. Der gezeichnete Riemen des Riementriebes 9 greift an einem Antriebs-Anschlussmittel 10 der Nockenwelle an. Dieses Anschlussmittel 10 stützt sich mit Bezug auf eine Querkraftbeanspruchung gegenüber der Achse der Nockenwelle über Lagerelemente 11 an der Außenwelle 1 ab. Das Antriebs-Anschlussmittel 10 besitzt ferner Drehmomentübertragungsmittel 12, mit deren Hilfe die Nockenwelle einerseits drehzahlmäßig angetrieben und mit denen andererseits die gegenseitige Verdrehbarkeit zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 gegenüber dem Anschlussmittel 10 erzeugt werden kann. Derartige Einrichtungen sind im Stand der Technik bekannt, weshalb hier nicht weiter auf Einzelheiten dieser bekannten An triebs- und Verstellmittel eingegangen wird. Durch die Schemadarstellung in 1 soll lediglich demonstriert werden, wie bei einer verstellbaren Nockenwelle, die von einem Riementrieb angetrieben wird, die Querkraftbelastung aus dem Riementrieb 9 auf die Außenwelle 1 geleitet wird unter entsprechender radialkräftefreier Lagerung der Innenwelle 2. Die Lagerung der Innenwelle 2 in der Außenwelle 1 ist dabei ausschließlich über die Verstiftung der Innenwelle über Stifte 4 mit den ersten Nocken 3 gegeben. Mit anderen Worten kann diese Lagerung als eine Aufhängung der Innenwelle 2 an den mit den ersten Nocken 3 verbundenen Stiften 4 betrachtet werden.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich speziell auf die 2 bis 5.
Dabei wird als nächstes das Zusammenfügen von Außen- und Innenwelle 1, 2 erläutert.
Vor einem Einführen in die Außenwelle 1 wird auf die Innenwelle 2 eine Montagehülse 13 mit einer Schiebesitzpassung aufgeschoben. Zusammen mit der Montagehülse 13 wird die Innenwelle 2 sodann in die Außenwelle 1 eingeschoben. Die Montagehülse 13 besteht aus inkompressiblem Material, insbesondere einem dünnen Stahlblech. Die Dicke der Montagehülsen 13 – Wand bestimmt das radiale Spiel zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1. Dies bedeutet anders ausgedrückt, das radiale Spiel zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 ist so auszulegen, dass die Innenwelle 2 mit aufgesetzter Montagehülse 13 in die Außenwelle 1 eingeschoben werden kann.
Die Verstiftung zwischen Innenwelle 2 und den diesen zugeordneten ersten Nocken 3 erfolgt in einem Zustand, in dem sich die Montagehülse 13 zwischen Innen- und Außenwelle 2.1 befindet. Um die Stifte 4, mit denen die ersten Nocken 3 fest mit der Innenwelle 2 verbunden werden, montieren zu können, müssen radiale Ausnehmungen in der Außenwelle 1 und in der Montagehülse 13 verbunden sein. Die Ausnehmungen in der Außenwelle 1 sind als sich in Umfangsrichtung der Außenwelle erstreckende Langlöcher ausgebildet, deren Länge den Verstellwinkel zwischen Außen- und Innenwelle 1, 2 begrenzt. In der Montagehülse 13 befinden sich an einem ihrer Enden diametral gegenüberliegende, axiale Nuten 14, die axial offen aus der Montagehülse 13 auslaufen. Durch die axialen Nuten 14 können die Stifte 4 jeweils montiert werden. Die Montage der Stifte 4 erfolgt durch ein kraftschlüssiges Einpressen in Bohrungen der jeweils ersten Nocken 3 und der Innenwelle 2. Auf diese Weise wird eine Presssitzverbindung zwischen ersten Nocken 3 und der Innenwelle 2 erzielt. Für eine vereinfachte Montage werden die Stifte 4 unterkühlt in die betreffenden Bohrungen von ersten Nocken 3 und Innenwelle 2 eingeführt. Dabei können insbesondere dann radiale Einpresskräfte auftreten, wenn die Bohrungen, in die die Stifte 4 einzuführen sind, durch herstellungsbedingte Toleranzabweichungen nicht exakt fluchten. Durch das Vorhandensein der Montagehülse 13 während eines solchen Einpressvorganges kann die Innenwelle 1 sich unter auf sie radial einwirkenden Ein presskräften praktisch längs ihrer Achse nicht verbiegen, da sie durch die formschlüssig in dem Ringspalt zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 liegende Montagehülse 13 hieran gehindert wird. Damit kann lediglich eine Verlagerung der Innenwelle 2 um das geringe Schiebesitzspiel der Montagehülse 13 innerhalb des Ringspaltes zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 stattfinden. Eine solche Verlagerung wäre, auch wenn sie aufträte, unkritisch, da nach dem Entfernen der Montagehülse 13 ein durch eine solche Verlagerung nicht aufhebbares Radialspiel verbleibt. Die Verstiftung der einzelnen ersten Nocken 3 beginnt jeweils an einem Ende der Nockenwelle und schreitet sodann über die Länge der Nockenwelle unter jeweiligem, schrittweisem Herausziehen der Montagehülse 13 aus der Außenwelle 1 fort. Ein solches Herausziehen der Montagehülse 13 ist notwendig, um die Stifte 4 jeweils durch die axialen Nuten 14 einführen zu können. Nach Abschluss der Verstiftungen zwischen sämtlichen ersten Nocken 3 und der Innenwelle 2 wird die Montagehülse 13 vollständig von der Nockenwelle getrennt. Der Zustand, in dem diese vollständige Trennung erfolgt, ist in 2 und 3 am rechten Ende der Nockenwelle dargestellt. Die Montagehülse 13 kann sodann für die Montage weiterer entsprechender Nockenwellen verwendet werden.
Die ersten Nocken 3 sind als Doppelnocken ausgeführt. Hergestellt wird eine solche Doppelnocke wie an sich bekannte gebaute Nockenwellen, indem einzelne Nocken 3', 3'' passgenau auf ein Basisrohr 3''' aufgeschrumpft werden. Bei den Doppelnocken greift der Stift 4 lediglich in das Basisrohr 3''' ein und zwar in einem Bereich, der axial zwischen den beiden Nocken 3''' und 3'' liegt. Anstelle einer Schrumpfverbindung sind alternativ oder zusätzlich noch Verbindungen durch Kleben, Schweißen, Aufweiten des Basisrohres 3''', ein beliebiges formschlüssiges Verfahren oder dergleichen möglich.
Die aus den Einzelnocken 3', 3'' und einem Basisrohr 3''', mit dem sie fest verbunden sind, bestehende Baueinheit kann zusätzlich noch weitere Funktionselemente der Nockenwelle enthalten. So zeigt 6 beispielsweise einen mit dem Basisrohr 3''' fest verbundenen, auf seinem Umfang Positionierabschnitte aufweisenden Drehwinkelgeber (26) als Funktionselement.
Weiterhin kann zwischen der Innen- und Außenwelle 2, 1 eine Feder montiert sein, durch die bei einem inaktiven Verstellantrieb der Nockenwelle eine vorbestimmbare Drehwinkelzuordnung zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 automatisch eingestellt wird. Die Feder ist zu diesem Zweck an der Innen- und Außenwelle 2, 1 anzubinden. An der Innenwelle 2 kann dies über ein Widerlager erfolgen, das als erfindungsgemäßes Funktionselement auf dem Basisrohr 3''' befestigt und gegebenenfalls dort in einen Drehwinkelgeber 26 integriert sein kann. Diese Feder ist zeichnerisch nicht dargestellt.
Durch die Lagerringe 6 hindurch wird der Ringspalt 15 zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 mit unter Druck zugeführtem Schmieröl versorgt. Zu diesem Zweck sind in den Lagerringen 6 entsprechend der Darstellung in 4 vier Zuführbohrun gen 16 vorgesehen. Diese Zuführbohrungen 16 münden in einen Ringskanal 17 zwischen Lagerring 6 und Außenwelle 1. Von diesem Ringkanal 17 aus führen lediglich zwei Radialbohrungen 18 in den Ringspalt 15. Bei dieser Ausführung besteht eine Besonderheit darin, dass weniger Radialbohrungen 18 als Zuführbohrungen 16 vorgesehen werden. Diese Besonderheit wird dadurch möglich, dass die Zuführbohrungen 16 nicht radial außen von einer ringförmig anstehenden Schmierölquelle aus versorgt werden, sondern jeweils abschnittsweise durch Fluchtung mit radial ausgerichteten, entsprechenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Versorgungskanälen.
Von dem Ringspalt 15 aus gelangt das Schmieröl über die Ausnehmungen in der Außenwelle 1, durch die die Stifte 4 geführt sind, an die Schmierstellen zwischen Außenwelle 1 und drehbar auf dieser gelagerten ersten Nocken 3.
Um zu verhindern, dass unter Druck stehendes Schmieröl an den Enden der Innenwelle 2 aus dem Ringspalt 15 austreten kann, sind dort jeweils den Ringspalt 15 dichtende Ringdichtungen 19 vorgesehen.
Nachfolgend wird auf die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Nockenwellen-Antriebs-Anschlussmittel 10 näher eingegangen und zwar in erster Linie mit Bezug auf die 2 und 3.
Eines der beiden Enden der Außenwelle 1 ist mit einem Anschlussflansch 7 versehen, der Bestandteil der Antriebs-Anschlussmittel 10 ist. In dem Anschlussflansch 7 sind radi ale Ausnehmungen 20 vorgesehen, durch die ein Anschlussstift 21 hindurchgreift. Zwischen den diametral gegenüberliegenden radialen Ausnehmungen 20 durchgreift der Anschlussstift 21 kraftschlüssig eine entsprechende Bohrung innerhalb der Innenwelle 2. Die radialen Ausnehmungen 20 besitzen in Umfangsrichtung eine Länge, die den Verstellwinkel zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 bestimmt. Der Anschlussstift 21 stellt ein erstes Kraftübertragungselement dar. An dieses erste Kraftübertragungselement als Stift 21 wird innerhalb der Antriebs-Anschluss-Mittel 10 ein zweites Kraftübertragungselement – nicht gezeichnet – kraft- und formschlüssig angeschlossen. Der Anschluss erfolgt in einfacher Weise dadurch, dass das zweite Kraftübertragungselement eine axial ausgerichtete, dem ersten Kraftübertragungselement 21 zugeordnete Axialnut aufweist, wodurch das zweite Kraftübertragungselement auf das erste Kraftübertragungselement 21 passgenau aufgeschoben werden kann.
Eine weitere Funktion des Anschlussstiftes 21 besteht darin, die Innenwelle 2 gegenüber der Außenwelle 1 axial zu fixieren. Auf diese Weise wird eine äußerst einfache, axiale Fixierung der Innenwelle 2 innerhalb der Außenwelle 1 erreicht und zwar lediglich an einem Ende der Nockenwelle. Hierdurch bleiben unterschiedliche Ausdehnungen zwischen Außenwelle 1 und Innenwelle 2, wenn solche auftreten sollten, ohne jeglichen Einfluss auf die axiale Fixierung zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1.
Um sowohl für die axiale Fixierung zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 einerseits und der Verbindung mit dem zweiten Kraftübertragungselement möglichst große kraftübertragende Flächen an dem Anschlussstift 21 zu besitzen, ist dieser mit jeweils diametral gegenüberliegenden ebenen Anschlussflächen in einerseits Umfangsrichtung der Nockenwelle und andererseits in axialer Richtung der Nockenwelle ausgerüstet. In der Zeichnung ist von diesen insgesamt vier ebenen Flächen lediglich eine exemplarisch mit 22 bezeichnet. Die Eckbereiche zwischen den vier ebenen Flächen sind auf einem Kreisumfang liegend ausgebildet. Auf diesen Kreisumfangssegmenten ist der Anschlussstift 21 sicher und passgenau innerhalb der Innenwelle 2 fixiert.
In der Antriebs-Anschlussmittel-Einrichtung 10 befindet sich innerhalb des Anschlussflansches 7 ein ortsfest gelagerter Konus 23 für eine Druckölversorgung. Für diese Druckölversorgung dient ein Ringspalt 24 zwischen diesem Konus 23 und dem Anschlussflansch 7, der an seinem der Innenwelle 2 zugewandten Ende durch eine Ringdichtung 25 gedichtet ist. Auf diese Weise wird auf das Ende der Innenwelle 2 von dort aus kein hydraulischer Druck ausgeübt, der zu einer Reibungserhöhung bei einem Verdrehen der Innenwelle 2 gegenüber der Außenwelle 1 führen könnte.
Bei einer Nockenwelle nach 2 kann sich an dem in der Zeichnung rechten Ende, das in 7 dargestellt ist, in den nicht von der Innenwelle 2 ausgefüllten Hohlraum der Außenwelle 1 Schmieröl ansammeln, das beispielsweise von einem ölgeschmierten Lagerring 6 am Ende der Außenwelle 1 in diesen Raum innerhalb der Außenwelle 1 eindringen kann. Soweit dieses eindringende Öl unter Druck zugeführt wird, würde sich bei einem vollständig gefüllten Raum innerhalb der Außenwelle 1 ein Axialdruck auf die an diesen Raum angrenzende Innenwelle 2 aufbauen. Dies würde wiederum zu einer zusätzlichen Reibung bei einer Relativbewegung zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 führen. Um einen solchen Druckaufbau von Schmieröl in dem betreffenden Raum zu vermeiden, können radial nach außen führende Öffnungen 28 in dem Außenmantel 1 in dem betreffenden Bereich angeordnet sein.
Bei den Ausführungen nach den 8 bis 10 ist eine Ölversorgung der Nockenwelle von innen durch einen axialen Zuführkanal 29 in der Außenwelle 1 an deren der Antriebsseite entgegengesetzten Ende vorgesehen. Diese Ölversorgung ist eine Alternative zu der bei der Ausführung nach den 2 bis 4 gezeigten Ölversorgung durch in der Außenwelle 1 vorgesehene radiale Öffnungen 18, die durch radiale Bohrungen 16 eines Lagerringes 6 mit unter Druck zugeführtem Schmieröl versorgt werden.
Wird die Ölversorgung des Inneren der Nockenwelle durch einen vorstehend genannten Ölzuführkanal 29 bewirkt, so muss dieser Zuführkanal 29 dichtungsfrei mit dem Ringspalt 15 zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 kommunizieren können. Mit Bezug auf die Ausführung nach 2 bedeutet dies, dass der dort vorgesehene radiale Dichtring 19 nicht vorhanden sein darf. Das gleiche gilt für den radialen Dichtring an dem entgegengesetzten Ende der Nockenwelle. Ohne solche Dichtungen 19 kann in den Zuführkanal 29 unter Druck eingeführtes Schmieröl durch den Ringspalt 15 zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 hindurch strömen bis zu dem Antriebsende der Nockenwelle hin. Dort kann dieses Schmieröl durch die bei der Ausführung der Nockenwelle nach 2 vorgesehene radiale Ausnehmung 20 nach außen abfließen.
Bei der Ausführung nach 10 wird der axiale Zuführkanal 29 von dem an diesem Ende der Nockenwelle vorgesehenen Lagerring 6 aus versorgt, wobei um das betreffende Ende der Nockenwelle ein von der Schmierung des Lagerringes 6 beaufschlagter Übergangsraum 30 vorgesehen ist, von dem aus dem Lagerring 6 unter Druck zugeführtes Schmieröl in das Innere der Außenwelle 1 einströmen kann.
In den Zuführkanal 29 kann alternativ Schmieröl auch durch eine axial in den Zuführkanal 29 fördernde Öl-Spritzdüse 26 gemäß der in 9 dargestellten Ausführung eingebracht werden. Es kann hier beispielsweise eine Öl-Einspritzdüse als Ölversorgungseinrichtung 32 eingesetzt werden, wie sie für eine Anspritzkühlung eines Hubkolbens eines Verbrennungsmotores in allgemein bekannter Weise eingesetzt wird.
Besonders zweckmäßig ist eine in 8 gezeigte Ausführung einer Nockenwelle mit einem Zuführkanal 29, bei der in den Zuführkanal 29 ein Filter 27 eingesetzt ist. Dieses Filter 27 kann als ein scheibenförmiges Partikelsieb ausgebildet sein. Dieses Partikelsieb kann glocken- beziehungsweise trichterförmig ausgeführt sein, mit jeweils einem verschlossenen stromauf liegenden Ende. Eine solche glockenförmige Ausführung besitzt den Vorteil, dass aus dem Schmieröl abgeschiedene Schmutzpartikel auf Grund der von der drehenden Nockenwelle ausgehenden Zentrifugalkraft sich radial vom Sieb ablösen und an der Innenseite des Rohrs anlagern können. Der zentrale Filterbereich bleibt auf diese Weise auch bei langen Betriebszeiten der Nockenwelle im wesentlichen schmutzablagerungsfrei.
Bei der Ausführung nach 2 erfolgt eine axiale Fixierung zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 über einen radialen Anschlussstift 21, der beide Wellen 1, 2 durchdringt. Eine Alternative zu einer solchen axialen Fixierung zwischen Innen- und Außenwelle 2, 1 zeigt die 12 und zwar in zwei unterschiedlichen Varianten nach den Teilen a und b Dieser Figur.
Diese alternative Fixierung besteht darin, dass der erste mit der Innenwelle 2 verbundene, verstellbare Nocken 3 axial passgenau zwischen zwei benachbarte, fest mit der Außenwelle 1 verbundene zweite Nocken montiert wird. Um eine solche passgenaue Montage erhalten zu können, sind die axialen Breiten entweder eines betreffenden ersten Nockens 3 und/oder der benachbarten zweiten Nocken 5 entsprechend auszulegen. Dies bedeutet, dass die betreffenden Nocken 3, 5 mit axialen, als Anschläge wirkenden Verlängerungen derart auszurüsten sind, dass eine axiale Passung, das heißt Fixierung zwischen Innen- und Außenwelle exakt gegeben ist.
Bei der Ausführung nach 12a liegt ein gebauter erster Doppel-Nocken 3 vor, dessen axiale Breite derart ausgelegt ist, dass eine axiale Passung zwischen zwei benachbarten, fest mit der Außenwelle 1 verbundenen zweiten Nocken 5 erreichbar ist. Bei der Montage der zweiten Nocken 5 auf der Außenwelle 2 ist darauf zu achten, dass ein möglichst geringes, jedoch noch ausreichendes Verdrehspiel zwischen ersten und zweiten Nocken 3; 5 gewährleistet ist.
Bei der Ausführung nach 12b sind die zweiten Nocken 5 mit die axiale Breite verlängernden Anschlägen versehen, um den ersten Nocken 3 axial passgenau zwischen zwei benachbarten, entsprechend ausgebildeten zweiten Nocken 5 fixieren zu können.
In 11 ist bei dem Antriebs-Anschlussmittel 10 nach der Ausführung in 2 eine andere Art der Ölversorgung eines dort angeschlossenen Hydraulik-Ölantriebes vorgesehen. Das betreffende Antriebs-Anschlussmittel 10 ist in 11 mit 10' bezeichnet. Dieses Antriebs-Anschlussmittel 10' ist mit Ölführungskanälen 31 versehen. Diese Ölführungskanäle 31 führen jeweils nach radial außen einenends in eine Ölversorgungseinrichtung 32 und anderenends in einem Hydraulikantrieb 33. Die Bauelemente 32 und 33 sind in der Zeichnung lediglich strichpunktiert angedeutet. Als Ölversorgungseinrichtung 32 dient in dem gezeichneten Beispiel eine Lagereinrichtung der Nockenwelle, wobei das Antriebs-Anschlussmittel 10 als ein fest mit der Außenwelle 1 verbun dener innerer Lagerring ausgebildet ist, während die Ölversorgung durch Versorgungskanäle 34 innerhalb eines stationären, den inneren Lagerring führenden äußeren Lagerringes vorgesehen sind. Eine solche Ölversorgung einer hydraulisch arbeitenden Nockenwellenverstelleinrichtung ist äußerst vorteilhaft, da sie mit wenigen Bauelementen realisierbar ist. Insbesondere baut eine solche Ölversorgungseinrichtung antriebseitig axial kurz, so dass axialer Bauraum eingespart werden kann.
Bei den sich gegeneinander bewegenden Teilen der erfindungsgemäßen Nockenwelle kann eventuell auf eine Ölschmierung ganz oder zumindest weitestgehend verzichtet werden, wenn die Gegenlaufpartner einerseits verschleißbeschichtet und andererseits mit einer gehärteten Oberfläche versehen sind. Mit einer gehärteten Oberfläche versehen können insbesondere die Außenwelle und Doppelnocken sein.
Während bei den gezeichneten und beschriebenen Ausführungsbeispielen der Verstellantrieb für die verstellbare Nockenwelle jeweils als ein Hydraulikantrieb beschrieben ist, können selbstverständlich auch mechanische oder elektrische Antriebe eingesetzt werden. Die übrigen erfindungsgemäßen Besonderheiten der Nockenwelle bleiben hiervon unberührt.
Bei dem Antriebs-Anschlussmittel 10'' nach 13 wird wie bei der Ausführung nach 11 eine möglichst geringe axiale Länge angestrebt. Die Antriebs-Anschlussmittel 10'' lagern auf einem ortsfesten Konus 23. Durch diesen Konus 23 führen von der linken Stirnseite des Konus aus versorgte Ölführungskanäle 31'. Diese Ölführungskanäle 31' sind innerhalb des Konus 23 rechtwinklig verlaufend ausgebildet, wodurch sie radial aus dem Konus 23 in einen Ringspalt 24 zwischen dem Konus 23 und dem Antriebs-Anschlussmittel 10 münden. Dieser Ringspalt 24 ist durch Ringdichtungen 25 in axial voneinander getrennte Abschnitte unterteilt. Diese axialen Abschnitte sind jeweils mit innerhalb des Antriebs-Anschlussmittels 10'' nach radial außen in einen Hydraulik-Antrieb 33 führenden Radialbohrungen 39 verbunden. Die Anzahl dieser Radialbohrungen 39 ist für einen bestimmten Hydraulik-Antrieb 33 mit insgesamt 4 vorgegeben. Bei der Ausführung nach 13 wird die Funktion einer dieser vier Radialbohrungen in einen an sich zu anderen Zwecken dienenden Bereich des Antriebs-Anschlussmittels 10'' integriert. Dabei handelt es sich um denjenigen Bereich des Antriebs-Anschlussmittels 10'', in den sich der Anschlussstift 21 befindet, durch dessen Betätigung die Innen- und Außenwelle 2, 1 gegeneinander verdreht werden können. Der Anschlussstift 21 durchgreift in dem Antriebsanschlussmittel 10'' eine radiale Öffnung 20. Diese Öffnung 20 füllt der Anschlussstift 21 in Umfangsrichtung nicht aus, da diese Ausnehmung 20 in dieser Richtung eine Dreh-Verstellung des Anschlussstiftes 21 erlauben muss. Damit die Ausnehmung 20 die gleiche Funktion erfüllen kann wie die Radialbohrungen 39, sind zusätzliche Dichtungen in der Form von beispielsweise Ringdichtungen 41 und 42 erforderlich. Die Ringdichtung 41 dichtet den Raum der Ausnehmung 20 gegenüber dem Ringspalt zwischen Au ßen- und Innenwelle 1, 2. Die Ringdichtung 42 sorgt für eine Dichtung nach außen innerhalb des Hydraulik-Antriebs 33.
14 zeigt eine weitere, alternative Ausführung des Antriebs-Anschlussmittels 10 bei einer Grundausführung dieses Antriebs-Anschlussmittels nach der Ausführung in 2. Die axiale Verkürzung mit Bezug auf die Nockenwelle wird bei der Ausführung nach 14 durch ein Verlagern des Anschlussstiftes 21 in das axial Innere des benachbarten Lagerringes erreicht, wobei dieser Lagerring integrierter Bestandteil des Anschlussflansches 7 ist.
Um bei einer solchen Unterbringung des Anschlussstiftes 21 innerhalb des unter anderem den antriebsseitigen Lagerring bildenden Anschlussflansches 7 den Anschlussstift 21 montieren zu können, muss der Anschlussflansch 7 in diesem Bereich aus einem zentralen Kernbereich sowie einem das Lagern bildenden aufgesetzten Lagerring 36 bestehen.
In 14 ist als Kraftübertragungselement, durch das das zum Verdrehen des Anschlussstiftes 21 erforderliche Drehmoment von dem Hydraulik-Antrieb 33 übertragen wird, in der Form einer Verbindungsgabel 38 ausgeführt.
Um eine verdrehsichere Verbindung zwischen dem Antriebs-Anschlussmittel 10 mit einem zugeordneten Kraftübertragungselement des Hydraulik-Antriebes 33 gewährleisten zu können, erfolgt diese Verbindung über einen Formschluss in Drehrich tung und zwar beispielsweise durch eine Verdrehsicherung 37 in der Form einer Nut- und Federsicherung.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander kombiniert erfindungswesentlich sein.

Claims

Nockenwelle mit gegeneinander verdrehbaren Nocken für insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der a) eine Innen- und eine Außenwelle (2, 1) gegeneinander verdrehbar ineinander angeordnet sind, b) mindestens jeweils ein Nocken (3, 5) fest mit der Innen- beziehungsweise Außenwelle (2, 1) verbunden ist, nämlich ein erster Nocken (3) mit der Innen- (2) und ein zweiter Nocken (5) mit der Außenwelle (1), c) der mindestens eine erste Nocken (3) lagert verdrehbar auf der Außenwelle (1) und ist durch mindestens eine radiale Öffnung in der Außenwelle (1) hindurch mit der Innenwelle (2) fest verbunden, (d) an einem ihrer axialen Enden Mittel (10) zum Anschluss eines Nockenwellen-Drehantriebes vorgesehen sind, wobei die Anschluss-Mittel (10) ein gegenseitiges, in Umfangsrichtung begrenztes, Verdrehen der ersten und zweiten Nocken (3, 5) ermöglichen und an der ferner e) ein auf die Nockenwelle radiale Abstützungskräfte ausübender Drehantrieb (9) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen den Anschlussmitteln (10) und der Außenwelle (1) vorgesehen ist, durch die von dem Nockenwellen-Drehantrieb (9) auf die Nockenwelle radial einwirken de Abstützungsquerkräfte ausschließlich auf die Außenwelle (1) übertragbar sind.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis d des Oberbegriffes des Anspruchs 1, insbesondere nach sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-Anschlussmittel (10) als ein erstes Kraftübertragungselement zwischen Drehantrieb (9) und Innen- oder Außenwelle (2, 1) einen Anschlussstift (21) umfassen, der jeweils eine der Wellen (1, 2) über eine dort vorgesehene Ausnehmung (20) durchgreift und in der jeweils anderen Welle (1; 2) fixiert ist, wobei die Ausnehmung (20) in der jeweils einen Welle (1, 2), die von dem Anschlussstift (21) durchgriffen wird, eine in Umfangsrichtung der Nockenwelle begrenzte Drehung des Anschlussstiftes (21) erlaubt, während der Anschlussstift (21) in Achsrichtung der Nockenwelle in dieser jeweiligen Ausnehmung (20) in einer möglichst spielarmen Passung lagert.
Nockenwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kraftübertragungselement der Anschlussmittel (10) mit einer in Umfangsrichtung der Nockenwelle dem Anschlussstift (21) umfangsmäßig komplementär angepassten Ausnehmung versehen ist, über die dieses zweite Kraftübertragungselement in Achsrichtung der Nockenwelle ausschließlich in Umfangsrichtung der Nockenwelle kraftschlüssig passgenau auf den Anschlussstift (21) aufschiebbar ist.
Nockenwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (21) in axialer und/oder Umfangsrichtung mit jeweils diametral parallel gegenüberliegenden, ebenen Anlageflächen (22) zur Anlage einerseits an eine entsprechende Gegenfläche der Ausnehmung (20) in einer der beiden Wellen (1, 2) und andererseits an entsprechenden Gegenflächen des aufzuschiebenden zweiten Kraftübertragungselementes versehen ist.
Nockenwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche zwischen den ebenen Anlageflächen (22) des Anschlussstiftes (21) auf einem Kreisumfang mit der Achse des Anschlussstiftes (21) als Kreismittelpunkt liegen.
Nockenwelle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (21) als ein erstes Kraftübertragungselement mit der Innenwelle (2) fest verbunden ist.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis d des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-Anschlussmittel (10) einen axial rohrförmig offen auslaufenden Bereich der Außenwelle (1) oder eines fest mit dieser verbundenen Anschlussflansches (7) umfassen, in dem ein geschlossenes Ende der Innenwelle (2) an einen freien Raum angrenzt, der gegenüber einem zum offenen Ende des auslaufenden Bereiches der Außenwelle (1) angrenzenden, von unter Druck stehendem Schmieröl beaufschlagten Raum gedichtet ist.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis c des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwelle (2) ausschließlich über die auf der Außenwelle (1) verdrehbar gelagerten Nocken (3), mit denen sie fest verbunden ist, gegenüber der Außenwelle (1) gelagert ist.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis c des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere Nockenwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von unter Druck stehendem Schmieröl ausgefüllter Ringspalt (15) zwischen Innen- und Außenwelle (2, 1) an mindestens einem axialen Ende durch eine Ringdichtung (19) nach außen gedichtet ist.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis c nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Außenwelle (1) mit Lagerringen (6) verbunden ist, durch die über in diesen vorgesehene Zu führbohrungen (16) Schmieröl in den zwischen Innen- und Außenwelle (2, 1) gebildeten Ringspalt (15) eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführbohrungen (16) in eine zwischen Außenwelle (1) und Lagerring (6) vorgesehene Ringnut (17) münden, in die von der Außenwelle (1) aus weniger Radialbohrungen (18) als von dem jeweiligen Lagerring (6) aus führen.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis c nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Nocken (3) als Doppelnocken ausgeführt sind, bei denen zwei axial beabstandet aneinander angrenzende Einzelnocken (3', 3'') zu einer gemeinsamen, fest miteinander verbundenen Einheit zusammengefasst sind und dass die zu einer Doppelnocke als Einheit fest miteinander verbundenen Einzelnocken (3', 3'') auf ein Basisrohr (3''') aufgesetzt und mit diesem fest verbunden sind durch Aufschrumpfen, Kleben, Schweißen, Aufweiten des Basisrohres (3'''), ein beliebiges formschlüssiges Verfahren oder dergleichen.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis e nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmittel (10) mit einem fest mit der Außenwelle (1) verbundenen Anschlussflansch (7) zusammenwirken, in den ein Lagerring (6) der Nockenwelle integriert ist.
Nockenwelle mit den Merkmalen a bis c nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwelle (2) mit einer gegenüber der Außenwelle (1) kürzeren Länge ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle mit den Merkmalen a bis c des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere einer Nockenwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale, – die Innenwelle (2) wird in einem von einer Montagehülse (13) ummantelten Zustand in die Außenwelle (1) eingeschoben, wobei die Montagehülse (13) an einem ihrer axialen Enden Ausnehmungen in der Form nach axial außen offen auslaufender Axialnuten (14) aufweist, – zum Befestigen der Nocken (3) mit der Innenwelle (2) werden Stifte (4) jeweils in einem Zustand in die Innenwelle (2) eingesetzt, in dem die jeweiligen Stifte (4) durch Bereiche innerhalb der Axialnuten (14) der Montagehülse (13) einführbar sind, wobei die Montagehülse (13), um alle Stifte (4) entsprechend einführen zu können, axial verlagert und nach dem Einsetzen sämtlicher auf der Länge der Nockenwelle anzubringender Stifte (4) ganz aus der Außenwelle (1) entfernt wird.
Nockenwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Basisrohr (3''') außer Einzelnocken (3', 3'') noch zusätzlich in gleicher Weise befestigte, weitere Funktionsteile (26) der Nockenwelle aufgesetzt sind.
Nockenwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Innen- und Außenwelle (2, 1) eine Feder vorgesehen ist, durch die bei inaktivem Dreh- und Verstellantrieb der Nockenwelle eine vorbestimmbare Drehwinkelzuordnung zwischen Innen- und Außenwelle (2, 1) zwangsweise eingestellt wird.
Nockenwelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von der Innenwelle (2) axial nicht ausgefüllten Bereich der Außenwelle (1) mindestens eine nach radial außen führende Öffnung (28) für eine Abfuhr sich dort ansammelnden Schmieröles vorgesehen ist.
Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch die Merkmale, – das dem Antriebs-Anschlussmittel (10) abgewandt liegende, axial offen auslaufende Ende der Außenwelle (1) ist als ein axialer Zuführkanal (29) für axial zuzuführendes Schmieröl für die im Inneren der Außenwelle in dem Ringspalt (15) zwischen Innen- und Außenwelle (2, 1) erforderliche Ölschmierung ausgebildet, – der Ringspalt (15) zwischen Außen- und Innenwelle (1, 2) kommuniziert einenends dichtungsfrei mit dem axialen Zuführkanal (29) und mündet anderenends in einen nach außerhalb führenden Raum (20).
Nockenwelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Zuführkanal (29) durch eine diesem axial zugeordnete Ölzuführeinrichtung mit Schmieröl beaufschlagbar ist.
Nockenwelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölzuführeinrichtung als eine Öl-Spritzdüse (35) ausgebildet ist.
Nockenwelle nach Anspruch 18, bei der die Außenwelle (1) an ihrem, den axialen Zuführkanal (29) bildenden Ende mit einem ölgeschmierten Lagerring (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierraum dieses Lagerringes (6) über einen nach außen gedichteten Übergangsraum (30) mit dem axialen Zuführkanal (29) kommuniziert.
Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass in dem axialen Zuführkanal (29) für eine durch diesen erfolgende Schmierölversorgung des Innenraumes der Außenwelle (1) ein von dem zugeführten Schmieröl zu durchströmendes mechanisches Filter (27) vorgesehen ist.
Nockenwelle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (27) scheibenartig mit einer in Richtung stromauf der Ölversorgung glocken- beziehungsweise trichterförmig verlaufenden Form ausgebildet ist, wobei das geschlossene Ende jeweils stromauf liegt.
Nockenwelle nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (27) als ein Partikelsieb-Filter ausgebildet ist.
Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere mit Einzelmerkmalen einzelner vorausgegangener Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale, – ein erster Nocken (3) ist zwischen zwei zweiten Nocken (5) axial spielarm geführt, – die Innen- und Außenwelle (2, 1) sind axial gegeneinander ausschließlich über die axiale Führung zwischen einem ersten und zweiten Nocken (3, 5) gelagert.
Nockenwelle nach den Merkmalen a–d des Oberbegriffs des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Elemente verschleißfest beschichtet und zumindest die Außenwelle (1) zumindest auf ihrem Außenumfang gehärtet ist.
Nockenwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem durch Nockenwellen-Schmieröl hydraulisch betätigten, zweiten Kraftübertragungselement der Nockenwellen-Antriebs-Anschlussmittel (10'), dadurch gekennzeichnet, dass für die Ölversorgung der Anschlussmittel (10') in einem fest mit der Außenwelle (1) an dem dem Antrieb zugewandten Ende der Nockenwelle verbundenen Lagerring (7) Ölführungskanäle (31) vorgesehen sind, die einenends mit der Schmierölversorgungseinrichtung (32) des Lagerringes (7) und anderenends mit dem Hydraulikantrieb der zweiten Kraftübertragungsmittel kommunizieren.
Nockenwelle nach Anspruch 2, insbesondere nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – ein Anschlussflansch (7) mit dem antriebsseitigen Ende der Außenwelle (1) fest verbunden ist, – der Anschlussstift (21) die Innenwelle (2) in deren Umfangsrichtung formschlüssig und die Außenwelle (1) im Be reich des mit dieser verbundenen Anschlussflansches (7) mit Verstellspiel durchgreift, – der Anschlussflansch (7) in einem in Achsrichtung der Nockenwelle über den Anschlussstift (21) hinausgehenden Bereich als Verteiler für in einen, die gegenseitige Verstellung von Innen- und Außenwelle (2, 1) bewirkenden Hydraulik-Antrieb (33) einzuleitendes Schmieröl als Hydraulikflüssigkeit ausgebildet ist, wobei radial zur Nockenwellenachse verlaufende Radialbohrungen (39) Schmieröl nach außerhalb des Anschlussflansches (7) führen, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Ausnehmung (20) in der Außenwelle (1), durch die das Verstellspiel des Anschlussstiftes (21) in der Außenwelle (1) gegeben ist als eine der Radialbohrungen (39) fungiert.
Nockenwelle nach Anspruch 2, insbesondere nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – der Anschlussstift (21) die Innenwelle (2) in deren Umfangsrichtung formschlüssig und die Außenwelle (1) im Bereich des mit dieser verbundenen Anschlussflansches (7) mit Verstellspiel durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (21) axial innerhalb eines das antriebsseitige Ende der Außenwelle (1) bildenden Lagerringes liegt.
Nockenwelle nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring, innerhalb dessen der Anschlussstift (21) zu liegen kommt, aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden Bauteilen zusammengesetzt ist, nämlich einem, auf der Außenwelle (1) direkt aufsitzenden Lagerring-Kern mit einer Ausnehmung für eine Drehverstellung des Anschlussstiftes (21) und einem äußeren geschlossenen Lagerring (36), wobei der Lagerring (36) axial auf den Kern aufschiebbar ist.
Nockenwelle nach den Merkmalen a bis d des Oberbegriffes des Anspruchs 1, insbesondere nach sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Außenwelle (1) angreifenden Anschlussmittel (10) formschlüssigen Verbund mit der Außenwelle (1) beziehungsweise den mit dieser fest verbundenen Anschlussflansch (7) aufweisen.