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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigung einer Nockenwelle, mit einer Welle und mindestens einem Funktionselement. Die Erfindung beinhaltet, dass die Welle mit mindestens einem Funktionselementsitz und mindestens einem Zwischenbereich derartig erzeugt wird, dass eine durchgehende Bohrung des Funktionselements und der Zwischenbereich im Wesentlichen spielfrei zueinander sind, und dass das Funktionselement von einem Ende der Welle über den Zwischenbereich zum Funktionselementsitz verschoben wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Nockenwelle.The invention relates to a method for producing a camshaft, with a shaft and at least one functional element. The invention includes that the shaft is produced with at least one functional element seat and at least one intermediate area such that a continuous bore of the functional element and the intermediate area are essentially free of play with respect to one another, and that the functional element is displaced from one end of the shaft via the intermediate area to the functional element seat . The invention further relates to a camshaft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigung einer Nockenwelle, mit einer Welle und mindestens einem Funktionselement. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine entsprechend gefertigte Nockenwelle.The invention relates to a method for producing a camshaft, comprising a shaft and at least one functional element. Furthermore, the invention relates to a correspondingly manufactured camshaft.

Im Stand der Technik sind gebaute Nockenwellen bekannt, bei denen die einzelnen Nocken oder sonstigen Funktionselemente wie z. B. Lager oder Winkelgeber und die entsprechende Welle zunächst in getrennten Herstellungsschritten fertig hergestellt werden und danach die Nocken bzw. Funktionselemente auf die Welle so aufgeschoben werden, dass zwischen der Welle und den Nocken auf den jeweiligen Nockensitzen eine spielfreie Passung besteht, so dass die Nocken jeweils fest an der Welle befestigt sind. Zwischen den Nockensitzen, auf welchen die Nocken aufgebracht und befestigt werden, befinden sich zunächst noch freie Zwischenbereiche, welche ggf. später als Lagersitze dienen und welche von den Nocken beim Aufbringen überfahren werden (z. B. DE 33 01 749 A1 oder WO 02/055257 A1 ). Für die Zwischenbereich gelten im Allgemeinen besonders hohe Oberflächenanforderungen. Für eine vereinfachte Aufbringung ist es allgemein üblich, dass zwischen den Innenbohrungen der Nocken und den Zwischenbereichen ein ausreichendes Spiel besteht, so dass der Nocken diese Bereich im Wesentlichen nicht berührt. Ein Teil der Fertigung der Welle besteht insbesondere darin, die Oberfläche der Welle vor dem Zusammenbau mit den Nocken bzw. den anderen Funktionselementen zu glätten. Teilweise ist es auch üblich, Nockenwellen nach der Fertigung zu glätten bzw. zu finishen. Dies ist mit Aufwand und Kosten verbunden.In the prior art built camshafts are known in which the individual cams or other functional elements such. B. bearings or angle sensor and the corresponding shaft are first prepared in separate manufacturing steps and then the cams or functional elements are pushed onto the shaft so that between the shaft and the cam on the respective cam seats a backlash-free fit, so that the cams each firmly attached to the shaft. Between the cam seats, on which the cams are applied and fastened, there are initially still free intermediate areas, which possibly later serve as bearing seats and which are run over by the cams during application (eg. DE 33 01 749 A1 or WO 02/055257 A1 ). In general, particularly high surface requirements apply to the intermediate areas. For a simplified application, it is common practice that there is sufficient clearance between the inner bores of the cams and the intermediate regions so that the cam does not substantially contact this region. In particular, part of the manufacture of the shaft is to smooth the surface of the shaft prior to assembly with the cams or other functional elements. Sometimes it is also common to smooth or finish camshafts after production. This is associated with effort and costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Glätten der Welle zu vereinfachen. Diese Aufgabe löst die Erfindung mit einem Verfahren und einer entsprechend gefertigten Nockenwelle.The invention has for its object to simplify the smoothing of the shaft. This object is achieved by the invention with a method and a correspondingly produced camshaft.

Die Erfindung löst die Aufgabe in Bezug auf das Verfahren dadurch, dass die Welle mit mindestens einem Funktionselementsitz und mindestens einem Zwischenbereich derartig erzeugt wird, dass eine durchgehende Bohrung des Funktionselements und der Zwischenbereich im Wesentlichen spielfrei zueinander sind, und dass das Funktionselement von einem Ende der Welle über den Zwischenbereich zum Funktionselementsitz verschoben wird. Indem auch eine Überdeckung zwischen dem Innendurchmesser des Funktionselements – z. B. Nocken, Lager, Winkelgeber usw. – und dem Außendurchmesser der Welle in dem Zwischenbereich besteht, wird das Funktionselement beim Aufbringen auf die Welle in umfänglichen Kontakt mit dem Zwischenbereich gezogen. Durch diese Berührung ergibt sich ein Einglätten des Bereichs, indem z. B. Schleifspitzen der Welle umgelegt werden. Die Überdeckung beträgt beispielsweise nur 0,04 mm am Durchmesser. Das Funktionselement wird dabei jeweils von einem Ende der Welle über den Zwischenbereich zu seinem Funktionselementsitz bewegt. Eine größere Überdeckung als im Zwischenbereich, um somit auch eine ausreichende Befestigung zu erzeugen, besteht insbesondere im Bereich der Nockensitze. Im Stand der Technik wird vor dem Aufbringen der Funktionselemente, z. B. der Nocken, auf die Welle die Welle vorbearbeitet, d. h. insbesondere geglättet. Diese Vorbearbeitung kann somit insbesondere im Zwischenbereich entfallen, da dies durch das erfindungsgemäße Fügen erfolgt. Ein Glätten erfolgt ggf. auch nach dem Zusammenbau der Welle.The invention solves the object with respect to the method in that the shaft is produced with at least one functional element seat and at least one intermediate region such that a through hole of the functional element and the intermediate region are substantially free of play with each other, and that the functional element from one end of Shaft is moved over the intermediate area to the functional element seat. By also an overlap between the inner diameter of the functional element -. As cams, bearings, angle sensors, etc. - and the outer diameter of the shaft is in the intermediate region, the functional element is pulled when applied to the shaft in circumferential contact with the intermediate region. By this contact results in a flattening of the area by z. B. grinding tips of the wave are folded. The coverage is, for example, only 0.04 mm in diameter. The functional element is in each case moved from one end of the shaft via the intermediate region to its functional element seat. A larger overlap than in the intermediate region, so as to also produce a sufficient attachment, exists in particular in the area of the cam seats. In the prior art, before the application of the functional elements, for. As the cam on the shaft, the shaft preprocessed, d. H. especially smoothed. This pre-processing can thus be omitted in particular in the intermediate area, since this is done by the joining according to the invention. Smoothing may also be performed after assembly of the shaft.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zwischen Welle und Funktionselement ein Hilfsmittel eingebracht wird. Bei dem Hilfsmittel für das Fügen bzw. Glätten handelt es sich insbesondere um ein flüssiges Medium, beispielsweise um ein Schmier-, Gleit- oder Trennmittel.An embodiment of the method according to the invention provides that an aid is introduced between shaft and functional element. The aid for joining or smoothing is, in particular, a liquid medium, for example a lubricating, lubricating or separating agent.

Die Erfindung bezieht sich auch generell auf ein Verfahren zur Fertigung einer Vorrichtung, mit einem wellenartigen Bauteil und mindestens einem teilweise ringartigen Bauteil. Das Verfahren beinhaltet, dass das wellenartige Bauteil mit mindestens einem Bauteilsitz und mindestens einem Zwischenbereich derartig erzeugt wird, dass eine durchgehende Bohrung des teilweise ringartigen Bauteils und der Zwischenbereich im Wesentlichen spielfrei zueinander sind, und dass das teilweise ringartige Bauteil von einem Ende des wellenartigen Bauteils über den Zwischenbereich zum Bauteilsitz verschoben wird. Die oben ausgeführten Varianten des Verfahrens zur Verfahren zur Fertigung einer Nockenwelle beziehen sich somit auch generell auf das Verfahren zur Fertigung einer Vorrichtung, welche ein wellartiges Bauteil, z. B. die Welle einer Nockenwelle oder einer Getriebewelle, und ein zumindest teilweise ringartiges Bauteil, z. B. Nocken oder Zahnräder, aufweist.The invention also generally relates to a method of manufacturing a device comprising a shaft-like component and at least one partially annular component. The method includes that the wave-like component having at least one component seat and at least one intermediate region is produced such that a through bore of the partially ring-like component and the intermediate region are substantially free of play with each other, and in that the partially annular component from one end of the wave-like member the intermediate area is moved to the component seat. The variants of the method for the production of a camshaft described above thus also relate generally to the method for producing a device which has a corrugated component, for. B. the shaft of a camshaft or a transmission shaft, and an at least partially ring-like component, for. As cams or gears, has.

Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe durch eine nach mindestens einer der zuvor genannten Ausgestaltungen des Verfahrens gefertigten Nockenwelle.Furthermore, the invention solves the problem by a manufactured according to at least one of the aforementioned embodiments of the method camshaft.

Eine Ausgestaltung der Nockenwelle beinhaltet, dass mehrere Funktionselemente vorgesehen sind, dass mehrere Funktionselementsitze vorgesehen sind, und dass mehrere Zwischenbereiche vorgesehen sind, welche zumindest teilweise zwischen den Funktionselementsitzen angeordnet sind.An embodiment of the camshaft includes that a plurality of functional elements are provided, that a plurality of functional element seats are provided, and that a plurality of intermediate regions are provided, which are at least partially disposed between the functional element seats.

Eine Ausgestaltung der Nockenwelle sieht vor, dass die Zwischenbereiche unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen. Die Zwischenbereiche können somit unterschiedliche Überdeckungen mit den Innendurchmessern der Funktionselemente aufweisen. Wird beispielsweise ein Zwischenbereich von mehreren Funktionselementen überstrichen, weil er beispielweise in der Nähe eines Endes der Welle angeordnet ist, so kann hier durch das wiederholte Überschieben ein anderer Außendurchmesser vorgesehen sein.An embodiment of the camshaft provides that the intermediate regions have different outer diameters. The intermediate areas can thus different overlaps with the inner diameters of the functional elements exhibit. If, for example, an intermediate region is swept over by several functional elements, because it is arranged, for example, in the vicinity of one end of the shaft, another external diameter can be provided here by the repeated sliding over.

Eine Ausgestaltung der Nockenwelle beinhaltet, dass mindestens ein Funktionselement ein Nocken ist. In dieser Ausgestaltung wird ein Nocken als Funktionselement über mindestens einen Zwischenbereich zu seinem Nockensitz bewegt.An embodiment of the camshaft includes that at least one functional element is a cam. In this embodiment, a cam is moved as a functional element via at least one intermediate region to its cam seat.

Die Erfindung bezieht sich entsprechend auch auf Getriebewellen, bei welchen z. B. Zahnräder entsprechend der Erfindung aufgebracht werden.The invention also relates to transmission shafts, in which z. B. gears are applied according to the invention.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to some embodiments illustrated in the figures. Showing:

1: Schnitt durch eine Welle einer Nockenwelle, 1 : Section through a shaft of a camshaft,

2: einen Schnitt durch eine Nocke als Funktionselement, 2 : a section through a cam as a functional element,

3: Ausschnitt eines Schnitts durch eine gebaute Nockenwelle, 3 : Section of a section through a built camshaft,

4: vergrößerter Ausschnitt einer Nockenwelle gemäß dem Stand der Technik, und 4 : enlarged section of a camshaft according to the prior art, and

5: vergrößerter Ausschnitt einer Nockenwelle gemäß dem erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens. 5 : enlarged detail of a camshaft according to the manufacturing method according to the invention.

Die 1 zeigt das Beispiel einer Welle 1 für eine gebaute Nockenwelle. Die Welle 1 verfügt über Funktionselementsitze 3 und Zwischenbereiche 4. Im Stand der Technik haben die Zwischenbereiche 4 einen solchen Außendurchmesser, dass die Funktionselemente – z. B. Nocken – in ihnen ausreichend Spiel haben, so dass es beim Aufbringen der Funktionselemente nicht zu einer Berührung kommt. Die Funktionselementsitze 3 wiederum haben einen solchen Außendurchmesser, dass sich z. B. ein Presssitz ergibt. Einen Nocken als Funktionselement 2 ist in der 2 dargestellt. Ein solcher Nocken 2 wird über die Bohrung 20 auf die Welle aufgebracht und dort z. B. über Presssitz befestigt. In einer alternativen Variante handelt es sich um eine gestufte Welle, deren Funktionselementsitze 3 unterschiedliche, d. h. gestufte Außendurchmesser aufweisen.The 1 shows the example of a wave 1 for a built camshaft. The wave 1 has functional element seats 3 and intermediate areas 4 , In the prior art, the intermediate areas 4 such an outer diameter that the functional elements -. B. cams - have enough play in them, so that it does not come to a contact when applying the functional elements. The functional element seats 3 in turn have such an outer diameter that z. B. results in a press fit. A cam as a functional element 2 is in the 2 shown. Such a cam 2 gets over the hole 20 applied to the shaft and there z. B. attached via press fit. In an alternative variant, it is a stepped shaft whose functional element seats 3 have different, ie stepped outer diameter.

Die 3 zeigt eine Welle 1, auf welcher sich ein Nocken 2 als Funktionselement befindet. Der umkreiste Bereich ist in den Figuren 4 und 5 einmal für eine Nockenwelle gemäß dem Stand der Technik (4) und einmal für eine erfindungsgemäß hergestellte Nockenwelle (5) vergrößert dargestellt.The 3 shows a wave 1 on which a cam 2 is located as a functional element. The circled area is in the figures 4 and 5 once for a camshaft according to the prior art ( 4 ) and once for a camshaft produced according to the invention ( 5 ) shown enlarged.

In der 4 ist zu erkennen, dass der Nocken 2 im Zwischenbereich 4 ausreichend Spiel hat, so dass er nicht in Kontakt mit der Welle 1 kommt. Im Funktionselementsitz 3 tritt jedoch eine Überdeckung auf, durch welchen das Funktionselement 2 auf der Welle 1 befestigt wird.In the 4 it can be seen that the cam 2 in the intermediate area 4 has enough play, so he is not in contact with the wave 1 comes. In the functional element seat 3 However, an overlap occurs, through which the functional element 2 on the wave 1 is attached.

Die 5 zeigt eine Nockenwelle, bei welcher der Zwischenbereich 4 einen derartigen Außendurchmesser aufweist, dass zwischen ihm und dem Nocken 2 kein Spiel mehr, sondern eine Überdeckung besteht. Beim Aufbringen des Nockens 2 kommt dieser somit auch im Zwischenbereich 4 in Kontakt mit der Welle 1 und bewirkt dort eine Glättung. Das Maß der Glättung ist dabei insbesondere durch den Grad der Überdeckung von Funktionselement 2, hier Nocken und Welle 1 einstellbar. Wie zu erkennen, ist die Überdeckung im Funktionselementsitz 3 größer als im Zwischenbereich, so dass der Presssitz des Funktionselements 2 auf der Welle 1 gewährleistet ist. Sind auf der Welle mehrere Zwischenbereiche ohne Spiel zu den über sie hinweg zu bewegenden Funktionselementen vorgesehen, so kann auch eine Abstufung im Grad der Überdeckung vorgesehen sein, um z. B. ein Fressen zu verhindern.The 5 shows a camshaft, wherein the intermediate region 4 having such an outer diameter that between it and the cam 2 no more play, but an overlap exists. When applying the cam 2 This comes in the intermediate area 4 in contact with the wave 1 and there causes a smoothing. The degree of smoothing is in particular by the degree of coverage of functional element 2 , here cam and shaft 1 adjustable. As can be seen, the overlap is in the functional element seat 3 greater than in the intermediate area, so that the press fit of the functional element 2 on the wave 1 is guaranteed. If several intermediate areas are provided on the shaft without play to the functional elements which are to be moved beyond them, then a graduation in the degree of overlapping can also be provided in order to produce z. B. to prevent seizure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • WO 02/055257 A1 [0002] WO 02/055257 A1 [0002]

Claims (7)

Verfahren zur Fertigung einer Nockenwelle, mit einer Welle und mindestens einem Funktionselement, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle mit mindestens einem Funktionselementsitz und mindestens einem Zwischenbereich derartig erzeugt wird, dass eine durchgehende Bohrung des Funktionselements und der Zwischenbereich im Wesentlichen spielfrei zueinander sind, und dass das Funktionselement von einem Ende der Welle über den Zwischenbereich zum Funktionselementsitz verschoben wird.A method for producing a camshaft, comprising a shaft and at least one functional element, characterized in that the shaft is generated with at least one functional element seat and at least one intermediate region such that a continuous bore of the functional element and the intermediate region are substantially free of play with each other, and that Functional element is moved from one end of the shaft over the intermediate region to the functional element seat. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Welle und Funktionselement ein Hilfsmittel eingebracht wird.A method according to claim 1, characterized in that an aid is introduced between the shaft and the functional element. Verfahren zur Fertigung einer Vorrichtung, mit einem wellenartigen Bauteil und mindestens einem teilweise ringartigen Bauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenartige Bauteil mit mindestens einem Bauteilsitz und mindestens einem Zwischenbereich derartig erzeugt wird, dass eine durchgehende Bohrung des teilweise ringartigen Bauteils und der Zwischenbereich im Wesentlichen spielfrei zueinander sind, und dass das teilweise ringartige Bauteil von einem Ende des wellenartigen Bauteils über den Zwischenbereich zum Bauteilsitz verschoben wird.Method of manufacturing a device, with a wave-like component and at least one partially ring-like component, characterized, the wave-like component having at least one component seat and at least one intermediate region is produced in such a way that a through bore of the partially ring-like component and the intermediate region are essentially free of play with respect to one another, and that the partially ring-like component is displaced from one end of the shaft-like component via the intermediate region to the component seat. Nockenwelle gefertigt nach dem Verfahren des Anspruchs 1 oder 2.Camshaft manufactured according to the method of claim 1 or 2. Nockenwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Funktionselemente vorgesehen sind, dass mehrere Funktionselementsitze vorgesehen sind, und dass mehrere Zwischenbereiche vorgesehen sind, welche zumindest teilweise zwischen den Funktionselementsitzen angeordnet sind.Camshaft according to claim 4, characterized, that a plurality of functional elements are provided, that a plurality of functional element seats are provided, and that a plurality of intermediate regions are provided, which are arranged at least partially between the functional element seats. Nockenwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbereiche unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen.Camshaft according to claim 5, characterized in that the intermediate regions have different outer diameters. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Funktionselement ein Nocken ist.Camshaft according to one of claims 4 to 6, characterized in that at least one functional element is a cam.
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