DE102011121597A1

DE102011121597A1 - Lagerung für Nockenwelle und Nockenwelle

Info

Publication number: DE102011121597A1
Application number: DE102011121597A
Authority: DE
Inventors: Markus Schuler; Gregor Heitzler
Original assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2011-12-17
Filing date: 2011-12-17
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-18
Also published as: US20140341494A1; WO2013087062A1; US9322430B2; DE102011121597B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung von einer Nockenwelle und beinhaltet, dass ein Lagerrahmen vorgesehen ist, welcher eine Lagerstelle zur Aufnahme einer Nockenwelle aufweist, dass ein Wälzkörperkäfig vorgesehen ist, dass eine Außenhülse vorgesehen ist, dass der Lagerrahmen, der Wälzkörperkäfig und die Außenhülse derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Außenhülse einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Lagerstelle und der Wälzkörperkäfig einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Außenhülse aufweist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Nockenwelle mit mindestens einer solchen Lagerung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung von mindestens einer Nockenwelle und auf eine Nockenwelle.
Nockenwellen dienen der Steuerung der Ventile eines Verbrennungsmotors. Für die Ein- und Auslassventile ist zumeist jeweils eine Nockenwelle vorgesehen, welche auf dem Motorblock gelagert ist. Die Lagerung erfolgt beispielsweise über Lagerbrücken, welche Lagerstellen für die Welle der Nockenwelle aufweisen und in welche Wälzlager eingebracht sind. Die Lagerbrücken sind je nach Ausgestaltung geteilt oder einteilig. Bei ungeteilten Lagerbrücken besteht im Allgemeinen eine Problematik in der axialen Fixierung der Wälzlager. Diese bestehen im Allgemeinen aus einem Wälzkörperkäfig, aus den eigentlichen Wälzkörpern und einer Außenhülse (auch bezeichnet als Außenring). Auf der Außenhülse befinden sich insbesondere auch die Außenlaufbahnen der Wälzkörper.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für eine Nockenwelle vorzuschlagen, welche die axiale Fixierung eines Wälzlagers in einem ungeteilten Lagerrahmen ermöglicht.
Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass mindestens ein Lagerrahmen vorgesehen ist, welcher mindestens eine Lagerstelle zur Aufnahme einer Nockenwelle aufweist, dass mindestens ein Wälzkörperkäfig vorgesehen ist, dass mindestens eine Außenhülse vorgesehen ist, und dass der Lagerrahmen, der Wälzkörperkäfig und die Außenhülse derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Außenhülse einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Lagerstelle und der Wälzkörperkäfig einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Außenhülse aufweist. Der Lagerrahmen ist vorzugsweise ungeteilt. Bei den Wälzkörpern, welche in dem Wälzkörperkäfig angeordnet sind, handelt es sich beispielsweise um Kugeln oder Nadeln. In einer Ausgestaltung sind in dem Lagerrahmen zwei Lagerstellen zur Aufnahme jeweils einer Nockenwelle vorgesehen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Außenhülse an einem Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Rand aufweist. Die Außenhülse, welche innerhalb des Wälzkörperkäfigs steckt, verfügt in dieser Ausgestaltung über einen sich radial erstreckenden Rand bzw. Bund.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Wälzkörperkäfig an einem Ende eine klipsartige Struktur aufweist. Der Wälzkörperkäfig verfügt somit an einem Ende über eine Art Klips/Clips oder Federbügel, über welchen auch eine fixierende Funktion ausgeübt wird.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Wälzkörperkäfig und die Außenhülse derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich das Ende des Wälzkörperkäfigs mit der klipsartigen Struktur axial über das Ende der Außenhülse mit dem sich radial nach außen erstreckenden Rand hinaus erstreckt. Der Wälzkörperkäfig ragt somit mit einem Ende über die Außenhülse hinaus. Insbesondere sind davon die klipsartigen Strukturen betroffen, so dass sich dadurch die sperrende Funktion gegenüber einem Herausziehen des Wälzkörperkäfigs aus der Außenhülse heraus ergibt.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die klipsartige Struktur eine Bewegung des Wälzkörperkäfigs in einer axialen Richtung erlaubt und in einer entgegengesetzten Richtung verhindert. Die Struktur erlaubt insbesondere das Einbringen des Wälzkörperkäfigs in die Außenhülse und verhindert das umgekehrte Herausziehen.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Wälzkörperkäfig an einem Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Rand aufweist. Der Wälzkörperkäfig verfügt in dieser Ausgestaltung ebenfalls über einen Rand bzw. Bund.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Nockenwelle mit mindestens einer Lagerung gemäß mindestens einer der obigen Ausgestaltungen. Bei der Nockenwelle handelt es sich insbesondere um eine gebaute Nockenwelle, d. h. die einzelnen Funktionselemente wie z. B. Nocken werden separat gefertigt und anschließend auf der Welle als Trägerelement aufgebracht.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1: eine räumliche Darstellung einer Nockenwelle,
2: eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Lagerung für eine Nockenwelle, und
3 eine Draufsicht auf die zusammengebaute Lagerung der 2.
In der 1 ist eine Nockenwelle 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt.
Die 2 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Lagerung für eine Nockenwelle. In einem ungeteilten Lagerrahmen 1 ist eine hier runde Aussparung als Lagerstelle 1.1 für die Nockenwelle vorgesehen. In der Lagerstelle 1.1 befindet sich ein Wälzlager. Dieses setzt sich zusammen aus einem Wälzkörperkäfig 2, einer Außenhülse 3 und den – hier nicht dargestellten – Wälzkörpern. Der Wälzkörperkäfig 2 befindet sich dabei innerhalb der Außenhülse 3. Der Wälzkörperkäfig 2 verfügt an einem Ende über einen Rand 2.1 als Bund und am entgegengesetzten Ende über eine klipsartige Struktur 2.2, über welche er in die Außenhülse 3 eingebracht wird.
Die Außenhülse 3 ist im Wesentlichen als Ring ausgestaltet, wobei auch an einem Ende ein Rand 3.1 vorgesehen ist. Der Rand 3.1 der Außenhülse 3 und der Rand 2.1 des Wälzkörperkäfigs 2 liegen dabei einander gegenüber. Die klipsartige Struktur 2.2 des Wälzkörperkäfigs 2 erlaubt es dabei, den Wälzkörperkäfig 2 durch die Außenhülse 3 zu schieben, hemmt jedoch eine Bewegung in entgegengesetzer Richtung, d. h. die klipsartige Struktur 2.2 hält den Wälzkörperkäfig 2 und die Außenhülse 3 zusammen. Weiterhin wird eine axiale Bewegung des Wälzlagers durch die beiden Ränder 2.1, 3.1 verhindert.
Die Draufsicht der 3 zeigt, dass der Wälzkörperkäfig, die Außenhülse und der Lagerrahmen 1 bzw. speziell die Lagerstelle im Lagerrahmen derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, so dass die Ränder 2.1, 3.1 des Wälzkörperkäfigs 2 bzw. der Außenhülse 3 mit dem Lagerrahmen 1 abschließen. Zu erkennen ist weiterhin, wie die klipsartige Struktur 2.2 des Wälzkörperkäfigs 2 über das Ende der Außenhülse 3 hinausragt und somit für die Fixierung von beiden Elementen, d. h. Wälzkörperkäfig 2 und Außenhülse 3 sorgt.

Claims

Lagerung von mindestens einer Nockenwelle, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lagerrahmen vorgesehen ist, welcher mindestens eine Lagerstelle zur Aufnahme einer Nockenwelle aufweist, dass mindestens ein Wälzkörperkäfig vorgesehen ist, dass mindestens eine Außenhülse vorgesehen ist, und dass der Lagerrahmen, der Wälzkörperkäfig und die Außenhülse derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Außenhülse einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Lagerstelle und der Wälzkörperkäfig einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Außenhülse aufweist.
Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse an einem Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Rand aufweist.
Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig an einem Ende eine klipsartige Struktur aufweist.
Lagerung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig und die Außenhülse derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass sich das Ende des Wälzkörperkäfigs mit der klipsartigen Struktur axial über das Ende der Außenhülse mit dem sich radial nach außen erstreckenden Rand hinaus erstreckt.
Lagerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die klipsartige Struktur eine Bewegung des Wälzkörperkäfigs in einer axialen Richtung erlaubt und in einer entgegengesetzten Richtung verhindert.
Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig an einem Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Rand aufweist.
Nockenwelle mit mindestens einer Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.