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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 10 2007 023 087 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Nockens aus einem härtbaren Stahlwerkstoff für eine Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, bei welchem ein Halbzeug zur Erzeugung eines Nockenrohlings umgeformt wird. Der Nockenrohling wird dann einer Wärmebehandlung unterzogen. Der härtbare Stahlwerkstoff des Nockens hat einen Kohlenstoffgehalt zwischen 0,3 Gew.-% und 0,8 Gew.-%. Der in der
DE 10 2007 023 087 A1 beschriebene Nocken kann mit einer wesentlich höheren Genauigkeit hergestellt werden als herkömmliche Nocken; dies hat zur Folge, dass dieser Nocken – verglichen mit herkömmlichen Nocken – mit einem geringeren Schleifaufmaß versehen werden muss, was zu einer Reduktion der spanenden Bearbeitungsumfänge der fertig gefügten Nockenwelle, zu Qualitätsverbesserung und zu Kostenreduktion führt.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass das in der
DE 10 2007 023 087 A1 beschriebene Potential weiter ausgebaut werden kann, um die Kosten zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle weiter zu reduzieren.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, bereitzustellen, welches kostengünstiger durchführbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer ein Wellenteil und wenigstens ein Nockenelement aufweisenden gebauten Nockenwelle, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, umfasst einen Schritt, bei welchem das separat von dem Wellenteil ausgebildete Nockenelement in einem außenumfangsseitigen Fügebereich des Wellenteils mit diesem gefügt wird. Dabei werden das Nockenelement und das Wellenteil drehfest miteinander verbunden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Nockenelement zeitlich vor dem Fügen mit wenigstens einer Ausrichtungsmarkierung zur Winkelausrichtung des Nockenelements relativ zum Wellenteil versehen wird. Bevorzugt werden das Nockenelement und das Wellenteil zeitlich vor dem Fügen insbesondere hinsichtlich einer spanenden Bearbeitung des Nockenelements und des Wellenteils fertigbearbeitet. Dabei wird beispielsweise wenigstens eine Nockensitzfläche und/oder Gleitlagerstellen und/oder Wälzlagerstellen des insbesondere rohrförmigen Wellenteils fertigbearbeitet. Bei der Nockensitzfläche handelt es sich um eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Wellenteils, insbesondere in dem Fügebereich, in welchem das Nockenelement mit dem Wellenteil gefügt wird. An den Gleit- und/oder Wälzlagerstellen wird die Nockenwelle in ihrem mit der Verbrennungskraftmaschine verbauten Zustand um eine Drehachse drehbar gelagert.
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Ferner wird bei Bedarf das Nockenelement zeitlich vor dem Fügen auch mit einer Beschichtung versehen. Durch diese Fertigbearbeitung des Nockenelements und des Wellenteils als ein jeweiliges Einzelteil zeitlich vor dem Fügen und gegebenenfalls vor dem Versehen des Nockenelements mit dem Ausrichtungsmerkmal können das Nockenelement und das Wellenteil bei dem Fügen anhand der zumindest einen Ausrichtungsmarkierung besonders präzise hinsichtlich einer Drehstellung und damit eines Winkels relativ zueinander ausgerichtet werden, wobei sich an das Fügen bevorzugt keine weiteren Bearbeitungsschritte der fertig hergestellten Nockenwelle mehr anschließen. Dies ist insbesondere auch der Fall, da das Wellenteil und das Nockenelement mit minimalen Verzügen miteinander gefügt werden infolge einer möglichen zusätzlichen Fixierung des Wellenteils, wobei auch das zu fügende Nockenelement fixiert wird.
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Im Unterschied zu dem in der
DE 10 2007 023 087 A1 beschriebenen Verfahren zur Nockenwellenherstellung, bei dem die Nockenrohlinge mit Schleifaufmaßen versehen wurden, um Winkelungenauigkeiten kompensieren zu können, die beim Fügen mit dem Wellenteil auftreten können, ermöglicht das erfindungsgemäße Ausrichtungsmarkierung eine hochgenaue Winkelausrichtung zwischen Nockenelement und Wellenteil, so dass auf ein Schleifaufmaß zur späteren Korrektur von Winkelungenauigkeiten verzichtet werden kann. Das Nockenelement kann somit vor dem Fügen mit dem Wellenteil fertigbearbeitet werden (inkl. Härten, Beschichten etc.), so dass die (spanende) Nachbearbeitung der fertigen Nockenwelle entfallen (oder auf ein Minimum reduziert werden) kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung gebauter Nockenwellen und stellt einen weiteren Baustein zur Modularisierung der Antriebstechnik für Kraftfahrzeuge dar. Der Entfall (oder stark reduzierter Umfang) von Endbearbeitungsschritten der Nockenwelle führt zu einer die Zeit- und die Kostenreduktion bei der Herstellung von Nockenwellen. Dies wiederum führt zu geringen Kosten für die Verbrennungskraftmaschine und damit für den gesamten Kraftwagen. Das Wellenteil und das Nockenelement können nämlich als Einzelteile (also zeitlich vor dem Fügen) einfacher und kostengünstiger bearbeitet, insbesondere fertigbearbeitet, werden als in ihrem miteinander gefügten Zustand. Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Parallelisierung von Arbeitsumfängen, wobei das insbesondere rohrförmige Wellenteil zeitlich parallel zu dem Nockenelement bearbeitet werden kann. Dabei können mehrere Nockenelemente, welche mit dem Wellenteil zu fügen sind, als Paket bearbeitet werden. Dadurch können weitere Kosten eingespart werden.
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Bevorzugt wird die Ausrichtungsmarkierung in einer solchen Weise auf dem Nockenelement angebracht, dass sie sich auf zumindest einer Stirnseite des Nockenelements befindet, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Wellenteils und damit der Nockenwelle verläuft. Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Nockenelement auf einer ersten Stirnseite sowie auf einer weiteren, dieser Stirnseite gegenüberliegenden Stirnseite des Nockenelements mit jeweils zumindest einer Ausrichtungsmarkierung versehen wird, was eine besonders präzise Winkelausrichtung des Nockenelements und des Wellenteils relativ zueinander bei dem Fügen ermöglicht sowie Nachbearbeitungsschritte vermeidet bzw. den Aufwand zum Durchführen von Nachbearbeitungsschritten in einem geringen Rahmen hält. Die Ausrichtungsmarkierung stellt eine hochgenaue Bezugsgröße an oder auf dem Nockenelement dar. Die Winkelausrichtung des Wellenteils relativ zu dem Nockenelement kann anhand der Ausrichtungsmarkierung(en) bis auf einen Bruchteil eines Grades genau erfolgen, so dass auf diese Weise ein Winkelfehler bei einer Aufnahme des Nockenelements reduziert oder gar vermieden wird. Somit kann ein herkömmlicherweise notwendiger Schritt eines Nachbearbeitens, insbesondere eines Zurechtschleifens, der fertigen Nockenwelle zum Kompensieren des Winkelfehlers entfallen.
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Die Ausrichtungsmarkierung kann auch dazu dienen, das Wellenteil und das Nockenelement relativ zueinander in axialer Richtung des Wellenteils auszurichten und insbesondere hochgenau zu positionieren. Durch die sehr präzise Ausrichtung des Wellenteils und des Nockenelements relativ zueinander kann – wie oben beschrieben – insbesondere auf eine spanende Bearbeitung der gefügten Nockenwelle zur Herstellung einer geforderten Endgeometrie und/oder Endtopografie auf Laufflächen des Wellenteils verzichtet werden, was die Herstellungskosten erheblich reduziert.
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Bei der Ausrichtungsmarkierung kann es sich um eine taktil und/oder optisch mittels einer entsprechenden Erfassungseinrichtung erfassbare Markierung handeln. So kann die Ausrichtungsmarkierung beispielsweise eine Bohrung oder ein Sackloch sein, das insbesondere in einem Bereich einer Spitze des Nockenelements angeordnet sein kann. Ebenso kann die Ausrichtungsmarkierung durch eine Furche an einem Grundkreis des Nockenelements gebildet sein, was insofern vorteilhaft ist, als das Nockenelement im Bereich des Grundkreises bei einem Betrieb der Nockenwelle und der Verbrennungskraftmaschine gegenüber anderweitigen Bereichen des Nockenelements geringer belastet ist.
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Bevorzugt ist die zumindest eine Ausrichtungsmarkierung so auf dem Nockenteil ausgebildet, dass sie bei der Winkelfeinausrichtung des Nockenelements relativ zum Wellenteil durchgängig, also von beiden Seiten, erkennbar ist. Mit anderen Worten ist die Ausrichtungsmarkierung als Durchtrittsöffnung durch das Nockenelement ausgebildet, welche sich von einer Stirnfläche zur anderen Stirnfläche durchgängig erstreckt. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausrichtungsmerkmal als zumindest eine Ausnehmung einer Stirnseite des Nockenelements ausgebildet sein.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Ausrichtungsmarkierung zur Winkelfeinausrichtung beim Fügen zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Seitenfläche, insbesondere einer Mantelfläche, des Nockenelements angeordnet ist und eine maximale Tiefe von einer halben Wanddicke des Nockenelements aufweist. Eine Winkelausrichtung bezüglich der Spitze des Nockenelements kann dabei beliebig sein.
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Bei der Ausrichtungsmarkierung kann es sich auch um eine oder mehrere farbliche Markierungen handeln, welche beispielsweise mittels optischer Messtechnik erkannt und zur Ausrichtung des Nockenelements relativ zu dem Wellenteil verwendet werden können.
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Zum Ausrichten des Nockenelements gegenüber dem Wellenteil, das vor dem Verbinden der Fügepartner durchgeführt wird, können mechanische Anschläge vorgesehen sein, die in die Ausrichtungsmarkierung des Nockenelements eingreifen. Dies ermöglicht eine hochgenaue Winkelausrichtung des Nockenelements relativ zum Wellenteil.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die zumindest eine Ausrichtungsmarkierung zeitlich vor und/oder während und/oder nach dem Fügen durch einen mechanischen und/oder optischen Eingriff genutzt zur Winkelfeinausrichtung des zu fügenden Nockenelements auf dem Wellenteil relativ zu diesem. Mit anderen Worten wird die Ausrichtungsmarkierung optisch und/oder mechanisch, d. h. mittels einer Berührung, erfasst und dazu genutzt, das Nockenelement relativ zu dem Wellenteil insbesondere hinsichtlich einer relativen Drehstellung des Nockenelements zu dem Wellenteil und/oder einer Ausrichtung in axialer Richtung des Wellenteils zu positionieren.
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Bevorzugt ist der Fügebereich des Wellenteils, in welchem das Nockenelement mit dem Wellenteil drehfest verbunden wird, bearbeitet, um somit eine feste und langlebige Verbindung des Nockenelements mit dem Wellenteil zu gewährleisten.
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Zeitlich vor dem Fügen kann das Wellenteil an Lagerstellen zur Gleitlagerung und/oder zur Wälzlagerung der Nockenwelle an der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zur Lagerung an einem Zylinderkopf, fertigbearbeitet werden. Dabei können an der Nockenwelle sowohl Stellen für reine Gleitlagerung als auch für eine Wälzlagerung vorliegen, um die Nockenwelle besonders reibungs- und damit verlustarm lagern zu können, woraus ein geringer Kraftstoffverbrauch sowie geringe CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine resultieren.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Nockenelement zumindest im Wesentlichen aus einem zumindest an einer Laufbahn des Nockenelements gehärteten Stahl oder einem Sintermaterial mit einer Oberflächenhärte von zumindest im Wesentlichen mehr als 50 HRC (Rockwellhärte nach Skala C) ausgebildet. Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Nockenelement aus einem zumindest an seiner Laufbahn gehärteten Stahl C56E2 ausgebildet ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Nockenelement zeitlich vor dem Fügen einem Randschichthärteverfahren und/oder einem anderweitigen Härteverfahren unterzogen wird und seine Laufbahn anschließend mit einer Funktionsschicht oder einem Funktionsschichtverbund versehen wird, deren bzw. dessen Gesamtdicke im Wesentlichen weniger als 50 μm beträgt.
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Bevorzugt wird das Nockenelement zeitlich vor dem Fügen und zeitlich nach einem Härteverfahren sowie zeitlich vor und/oder nach einem Beschichtungsverfahren des Nockenelements fertigbearbeitet, insbesondere hinsichtlich einer spanenden Bearbeitung des Nockenelements.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Funktionsschicht und/oder der Funktionsschichtverbund auf der Laufbahn des Nockenelements durch ein CVD-Verfahren (CVD – Chemical Vapor Deposition – Chemische Gasphasenabscheidung) und/oder ein PVD-Verfahren (PVD – Physical Vapor Deposition – Physikalische Gasphasenabscheidung) aufgebracht.
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Bei der Funktionsschicht kann es sich um eine diamantartige Schicht, beispielsweise eine DLC-Beschichtung (DLC – Diamond like Carbon), oder eine Chromnitrid-Schicht handeln. Dadurch weist das Nockenelement, insbesondere seine Laufbahn, einen sehr hohen Verschleißwiderstand und/oder eine sehr geringe Reibleistung auf, was der Funktionserfüllungssicherheit sowie dem geringen Kraftstoffverbrauch und damit den geringen CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine zugute kommt. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Funktionsschichtverbund Anteile einer diamantartigen Schicht (DLC-Beschichtung) und/oder Anteile einer Chromnitridschicht enthält.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Nockenelement mit dem Wellenteil durch Innenhochdruckumformen und/oder durch Kleben und/oder durch einen thermischen Schrumpfverbund und/oder durch einen mechanisch erzeugten Verbund gefügt und somit drehfest mit dem Wellenteil verbunden.
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Während des Fügens durch Innenhochdruckumformen kann das rohrförmige Wellenteil auf einer Seite insbesondere direkt neben dem Nockenelement oder beidseitig insbesondere direkt neben dem Nockenelement durch eine Haltevorrichtung ortsstabil gehalten werden.
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Bevorzugt werden bei der Herstellung der Nockenwelle eine Mehrzahl von Nockenelementen mit dem Wellenteil gefügt, so dass mittels der Nockenwelle in ihrem mit der übrigen Verbrennungskraftmaschine verbauten Zustand eine Mehrzahl von entsprechenden Gaswechselventilen der beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine betätigt werden können. Dabei werden die mehreren Nockenelemente beispielsweise sequentiell in einem jeweiligen Fügebereich mit dem Wellenteil gefügt, wobei im Zuge des sequentiellen Fügens der Nockenelemente auch Wälzlager bzw. Wälzlagerteile (Innenringe) in entsprechenden Fügebereichen des Wellenteils mit diesem gefügt werden.
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Als Wellenteil wird beispielsweise ein insbesondere hinsichtlich seines Durchmessers und/oder seiner Wandstärke einheitliches Rohr sowie ein einheitlicher Spannbezug mit freien Rohrenden verwendet. Bei der Ausrichtungsmarkierung handelt es sich bevorzugt um eine einheitliche Ausrichtungsmarkierung am Nockenelement. Eine Varianz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist bevorzugt und etwaig lediglich gegeben durch die Positionierung des Nockenelements relativ zum Wellenteil in axialer Richtung dieser und/oder durch eine Winkelausrichtung des Nockenelements relativ zu dem Wellenteil sowie durch eine Länge des rohrförmigen Wellenteils sowie durch eine Anzahl von Nockenelementen, welche mit dem Wellenteil zu fügen ist. Als Nockenelement wird bevorzugt ein so genannter Flachnocken verwendet, was die Kosten zur Herstellung der gebauten Nockenwelle gering hält.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine Prinzipdarstellung eines Verfahrens zum Bearbeiten eines Nockenelements, welches mit einem rohrförmigen Wellenteil gefügt wird, um eine gebaute Nockenwelle herzustellen;
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2 eine schematische Längsschnittansicht einer gebauten Nockenwelle für eine als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einer Mehrzahl von Nockenelementen gemäß 1;
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3 eine schematische Längsschnittansicht der Nockenwelle gemäß 2 mit weiteren auf das Wellenteil gefügten Elementen;
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4 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht der Nockenwelle gemäß den 2 und 3, auf welche bereichsweise ein Flansch aufgepresst ist;
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5 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht der Nockenwelle gemäß 4 mit einen mit der Nockenwelle verbundenen Nockenwellenversteller;
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6 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform des Nockenelements gemäß 1;
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7 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Nockenelements gemäß 6; und
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8 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Nockenelements gemäß den 6 und 7.
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Die 1 zeigt ein Nockenelement 10, welches mit einem rohrförmigen Wellenteil 12 (2) zu fügen ist, um eine gebaute Nockenwellen 14 (2) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, herzustellen. Zeitlich vor dem Fügen des Nockenelements 10 mit dem Wellenteil 12 kann das Nockenelement 10 fertigbearbeitet werden, so dass insbesondere auf eine spanende Bearbeitung und/oder ein Beschichten des Nockenelements 10 zeitlich nach dem Fügen mit dem Wellenteil 12 verzichtet werden kann. Die Bearbeitung eines (z. B. durch Schmieden hergestellten) Nockenrohlings umfasst die in 1 gezeigten Prozessschritte S1 bis S5. In einem (fakultativen, also nicht zwangsläufig zu durchlaufenden) ersten Schritt S1 kann eine Bohrung 16 des Nockenelements 10 ausgedreht werden. Diese ausgedrehte Bohrung 16 des Nockenelements 10 wird in gefügtem Zustand mit dem Wellenteil 12 von diesem durchdrungen. Mit anderen Worten wird das Nockenelement 10 über die Bohrung 16 in einem außenumfangsseitigen Fügebereich 18 des Wellenteils 12 angeordnet und über die Bohrung 16 in dem Fügebereich 18 mit dem Wellenteil 12 gefügt und dadurch drehfest verbunden.
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Bei einem weiteren Schritt S2 wird eine Außenkontur 20 und eine Ausrichtungsmarkierung 22 des Nockenelements 10 bearbeitet, insbesondere gefräst. Bei der Ausrichtungsmarkierung 22 handelt es sich vorliegend um eine Furche, mittels welcher das Nockenelement 10 beim Fügen mit dem Wellenteil 12 insbesondere hinsichtlich einer Winkelausrichtung des Nockenelements 10 relativ zum Wellenteil 12 besonders präzise ausgerichtet werden kann. Mit anderen Worten erlaubt es die Ausrichtungsmarkierung 22, das Nockenelement 10 und das Wellenteil 12 hinsichtlich einer relativen Drehstellung zueinander um eine Drehachse 24 des Wellenteils 12, des Nockenelements 10 sowie der Nockenwelle 14 hochgenau auszurichten, so dass insbesondere spanende Nachbearbeitungs- bzw. Endbearbeitungsschritte, wie beispielsweise Schleifen, der Nockenwelle 14 nicht vorgesehen und nicht vonnöten sind. So kann die Nockenwelle 14 besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Wie der 1 zu entnehmen ist, wird das Nockenelement 10 dabei auf einer Stirnseite 23 des Nockenelements 10 mit der Ausrichtungsmarkierung 22 versehen.
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Bei einem weiteren Schritt S3 wird das Nockenelement 10 einem induktiven Randschichthärteverfahren unterzogen und somit in einem in der 1 schematisch angedeuteten Randschichtbereich 26 gehärtet. So weist das Nockenelement 10 eine außenumfangsseitige Laufbahn 28 auf, über welche das Nockenelement 10 beim Drehen der Nockenwelle 14 um die Drehachse 24 besonders verschleiß- und reibleistungsarm ein korrespondierendes Gaswechselventil der Verbrennungskraftmaschine betätigen kann. In einem weiteren (fakultativen) Schritt S4 kann die Bohrung 16, welche auch als Innenbohrung bezeichnet wird, fein ausgedreht werden.
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Bei einem weiteren Schritt S5 wird die Außenkontur 20 sowie die Ausrichtungsmarkierung 22 einem so genannten Finish-Schleifen unterzogen und somit fertigbearbeitet. Im Anschluss daran kann dann das Nockenelement 10 bzw. eine Mehrzahl von Nockenelementen wie dem Nockenelement 10 mit dem Wellenteil 12 gefügt werden (siehe 2). Wie der 2 zu entnehmen ist, sind die Nockenelemente 10 in jeweiligen außenumfangsseitigen Fügebereichen 18 des Wellenteils 12 fixiert und somit um die Drehachse 24 des Wellenteils 12 mitdrehbar.
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Die Ausrichtungsmarkierung 22 kann neben der relativen Winkelausrichtung auch eine Ausrichtung des jeweiligen Nockenelements 10 relativ zum Wellenteil 12 in axialer Richtung dieses gemäß einem Richtungspfeil 30 ermöglichen.
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Eine Erstreckung der Nockenelemente 10 in axialer Richtung, welche als Nockenbreite bezeichnet wird, beträgt typischerweise mindestens 6 mm.
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Wie der 2 zu entnehmen ist, ist das Wellenteil 12 als rohrförmiges Hohlprofil ausgebildet und weist einen in axialer Richtung 24 durchgehenden Hohlquerschnitt 32 auf. Dabei beträgt eine Wandstärke des Wellenteils 12 zur Verwendung in einem PKW-Motor typischerweise 3 mm, wodurch ein geringes Gewicht der Nockenwelle 14 erreicht wird. In 2 nicht gezeigt sind standardisierte Wälzlager, mit denen die Nockenwelle 14 in einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine verlustarm gelagert werden kann.
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3 zeigt eine fertig montierte Nockenwelle 14 nach dem Fügen der Nockenelemente 10 mit dem Wellenteil 12. In den Hohlquerschnitt 32 der Nockenwelle 14 wurde ein Abdicht- und Stützstopfen 34 für einen Flanschpressverband eingebracht. Weiterhin wurde ein Pumpnocken 36 auf das Wellenteil 12 aufgepresst und fertigbearbeitet.
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Wie der 4 zu entnehmen ist, kann ferner ein Aufpressflansch 38 auf das Wellenteil 12 aufgepresst werden. Darüber hinaus kann die Nockenwelle 14 gemäß 5 mit einem Nockenwellensteller 40 drehfest verbunden werden. Der Nockenwellensteller 40 ermöglicht es, Steuerzeiten der Gaswechselventile zu verstellen, indem er die Nockenwelle 14 relativ zu einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine, mit welcher die Nockenwelle 14 beispielsweise über ein Zugmittel, insbesondere eine Kette oder einen Riemen, triebverbunden ist, phasenverstellt.
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Die 6 zeigt eine alternative Ausführungsform des Nockenelements 10 mit einer Ausrichtungsmarierung 22. Die Ausrichtungsmarkierung 22 befindet sich im Bereich einer Spitze 42 des Nockenelements 10 und ist als Sackloch oder Durchgangsbohrung in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 30 des Nockenelements 10 ausgebildet. Die Ausrichtungsmarkierung 22 ermöglicht ein richtfreies und nachbearbeitungsfreies Fügen des Nockenelements 10 bzw. der Nockenelemente 10 mit dem Wellenteil 12 sowie die Verwendung eines so genannten centerless geschliffenen Rohres als das Wellenteil 12 sowie die Verwendung von so genannten Flachnocken als die Nockenelemente 10, welche vor dem Fügen fertigbearbeitet werden. Ferner werden die Nockenelemente 10 vor dem Fügen gegebenenfalls mit einer Beschichtung, insbesondere einer DLC-Beschichtung (DLC – Diamond like Carbon), versehen, wodurch die Nockenelemente 10 einen hohen Verschleißwiderstand sowie geringe Reibleistungen aufweisen. So sind sie auch bei nicht ganz optimalen Schmierungsbedingungen einsetzbar.
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Die Herstellung der Nockenwelle 14 als gebaute Nockenwelle 14 aus den Nockenelementen 10 und dem Wellenteil 12 als jeweilige Einzelteile ermöglicht die Darstellung einer hohen Modularität und somit die Herstellung von gebauten Nockenwellen wie der Nockenwelle 14 in besonders kurzer Zeit und mit besonders geringen Kosten.
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Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Nockenelements 10. Die Ausrichtungsmarkierung 22 ist als sich zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung gemäß einem Richtungspfeil 44 des Nockenelements 10 erstreckende Furche, Rille und/oder Nut ausgebildet, welche im Bereich der Spitze 42 angeordnet ist.
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Die 8 zeigt das Nockenelement 10 gemäß 1 mit der als Furche ausgebildeten Ausrichtungsmarkierung 22. Die Ausrichtungsmarkierung 22 gemäß 8 ist dabei im Bereich eines Grundkreises des Nockenelements 10 angeordnet, in dem das Nockenelement 10 während des Betriebs der Nockenwelle 14 im Vergleich zu anderweitigen Bereichen des Nockenelements 10 geringer belastet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007023087 A1 [0002, 0002, 0003, 0009]
