DE102013012859A1 - Sliding element for variable valve control unit for actuating gas exchange valve in camshaft for reciprocating piston internal combustion engine, has internal toothing formed with receiving opening and rotatably connected with shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienbau von Kraftwagen mit Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen sind sogenannte variable Ventilsteuerungseinrichtungen bekannt, welche üblicherweise auch als variable Ventilsteuerungssysteme bezeichnet werden. Eine solche variable Ventilsteuerungseinrichtung dient dazu, wenigstens ein korrespondierendes Gaswechselventil der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Hüben zu betätigen. Mit anderen Worten kann das Ventilsteuerungssystem in einem ersten Betriebszustand betrieben werden, in dem mittels der Ventilsteuerungseinrichtung ein erster Ventilhub des Gaswechselventils bewirkt wird. Ferner kann die Ventilsteuerungseinrichtung in wenigstens einem zweiten Betriebszustand betrieben werden, in welchem ein zweiter Ventilhub des Gaswechselventils durch die Ventilsteuerungseinrichtung bewirkt wird. Dabei ist der zweite Ventilhub geringer oder größer als der erste Ventilhub. Durch diese Variierbarkeit des Ventilhubs kann der Ventilhub an unterschiedliche Betriebszustände der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine angepasst werden, so dass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist.From the general state of the art and in particular from the mass production of motor vehicles with reciprocating internal combustion engines, so-called variable valve control devices are known, which are also commonly referred to as variable valve timing systems. Such a variable valve control device is used to actuate at least one corresponding gas exchange valve of the reciprocating internal combustion engine with at least two mutually different strokes. In other words, the valve control system can be operated in a first operating state in which a first valve lift of the gas exchange valve is effected by means of the valve control device. Furthermore, the valve control device can be operated in at least one second operating state, in which a second valve lift of the gas exchange valve is effected by the valve control device. In this case, the second valve lift is lower or greater than the first valve lift. Due to this variability of the valve lift, the valve lift can be adapted to different operating states of the reciprocating internal combustion engine, so that a particularly efficient operation can be realized.
Um die wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Ventilhübe bewirken zu können, umfasst die Ventilsteuerungseinrichtung wenigstens ein dem Gaswechselventil zugeordnetes Schiebestück. Das Schiebestück weist wenigstens eine Aufnahmeöffnung auf, welche innenumfangsseitig mit einer Verzahnung, d. h. mit einer Innenverzahnung versehen ist. Über diese Aufnahmeöffnung kann das Schiebestück auf einer korrespondierenden Welle bzw. einem Wellengrundkörper angeordnet bzw. gelagert werden.In order to be able to effect the at least two mutually different valve lifts, the valve control device comprises at least one sliding piece associated with the gas exchange valve. The sliding piece has at least one receiving opening, which on the inner peripheral side with a toothing, d. H. is provided with an internal toothing. About this receiving opening, the sliding piece can be arranged or stored on a corresponding shaft or a shaft body.
Die Welle weist dabei eine mit der Innenverzahnung korrespondierende Außenverzahnung auf. Das Schiebestück ist in seinem auf der Welle angeordneten Zustand zwar drehfest mit der Welle verbunden, kann jedoch in axialer Richtung der Welle, d. h. in deren Längserstreckungsrichtung relativ zu Welle verschoben werden. Dadurch ist es möglich, dass die Welle, die um eine Drehachse drehbar ist, das Schiebestück mitnimmt, wenn die Welle um ihre Drehachse gedreht wird. Dadurch kann sich auch das Schiebestück um die Drehachse drehen. Mit anderen Worten dreht sich das Schiebestück mit der Welle mit. Das Schiebestück kann jedoch relativ zur Welle translatorisch in axialer Richtung der Welle verschoben werden.The shaft has an external toothing corresponding to the internal toothing. The sliding piece is in its state arranged on the shaft, although rotatably connected to the shaft, but in the axial direction of the shaft, d. H. be moved in the longitudinal direction thereof relative to the shaft. Thereby, it is possible that the shaft, which is rotatable about an axis of rotation, entrains the sliding piece when the shaft is rotated about its axis of rotation. This also allows the sliding piece to rotate about the axis of rotation. In other words, the sliding piece rotates with the shaft. However, the sliding piece can be displaced relative to the shaft in translation in the axial direction of the shaft.
Zum Bewirken der wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Ventilhübe weist das Schiebestück wenigstens zwei außenumfangsseitige, voneinander unterschiedliche Nockenlaufbahnen auf. Die Nockenlaufbahnen sind in axialer Richtung des Schiebestücks, die mit der axialen Richtung der Welle zusammenfällt, nebeneinander bzw. aufeinander folgend angeordnet. Das Gaswechselventil kann zumindest mittelbar von den jeweiligen Nockenlaufbahnen betätigt werden. Eine erste der Nockenlaufbahnen bewirkt einen ersten der Ventilhübe, wobei die zweite Nocklaufbahn den zweiten Ventilhub bewirkt.To effect the at least two mutually different valve lifts, the sliding piece has at least two outer circumferential side, mutually different cam tracks. The cam tracks are juxtaposed in the axial direction of the slider which coincides with the axial direction of the shaft. The gas exchange valve can be actuated at least indirectly by the respective cam tracks. A first of the cam tracks causes a first of the valve lifts, the second cam track causing the second valve lift.
Durch Verschieben des Schiebestücks relativ zu Welle und relativ zum Gaswechselventil können die jeweiligen Nockenlaufbahnen in ein zumindest mittelbares Zusammenwirken mit dem Gaswechselventil verbracht werden, so dass dadurch ein bedarfsgerechtes Einstellen der jeweiligen Ventilhübe darstellbar ist.By moving the sliding piece relative to the shaft and relative to the gas exchange valve, the respective cam tracks can be brought into an at least indirect interaction with the gas exchange valve, thereby making it possible to set an appropriate adjustment of the respective valve strokes.
Es kann vorgesehen sein, dass das Schiebestück direkt mit dem Gaswechselventil zusammenwirkt, bzw. dieses kontaktiert. Alternativ dazu kann ein Vermittlungselement vorgesehen sein, welches vom Schiebstück über dessen jeweiligen Nockenlaufbahn ausgehende Betätigungskräfte zum Betätigen des Gaswechselventils auf das Gaswechselventil überträgt. Mit anderen Worten kann das Gaswechselventil unter Vermittlung des Vermittlungselements vom Schiebestück betätigt werden. Bei einem solchen Vermittlungselement handelt es sich beispielsweise um einen Schlepphebel oder um einen Stößel.It can be provided that the sliding piece interacts directly with the gas exchange valve, or this contacted. Alternatively, a switching element may be provided, which transmits from the sliding piece on its respective cam track outgoing actuating forces for actuating the gas exchange valve to the gas exchange valve. In other words, the gas exchange valve can be actuated by switching element of the sliding piece. Such a switching element is, for example, a drag lever or a plunger.
Ein Element, welches direkt über die jeweilige Nockenlaufbahn des Schiebestücks betätigbar ist, d. h. welches über die jeweilige Nockenlaufbahn direkt mit dem Schiebestück zusammenwirkt, wird auch als Nockenfolger bezeichnet. Ein Nockenfolger ist somit im Allgemeinen ein Element, welches über die Nockenlaufbahn mit dem Schiebestück bzw. mit einem die Nockenlaufbahn aufweisenden Nocken des Schiebestücks in direktem Kontakt steht bzw. durch den Nocken direkt betätigt wird. Bei einem solchen Nockenfolger handelt es sich beispielsweise um den Schlepphebel. Der Nockenfolger kann jedoch auch das Gaswechselventil selbst, ein Stößel oder ein anderes Element sein, welches über den Nocken und dessen Nockenlaufbahn betätigt wird.An element which can be actuated directly via the respective cam track of the sliding piece, d. H. which interacts directly with the sliding piece via the respective cam track, is also referred to as a cam follower. A cam follower is therefore generally an element which is in direct contact via the cam track with the sliding piece or with a cam track of the cam having the sliding piece or is actuated directly by the cam. Such a cam follower is, for example, the drag lever. However, the cam follower may also be the gas exchange valve itself, a plunger or other element which is actuated via the cam and its cam track.
Je nach Ausgestaltung des Nockenfolgers und/oder der Nockenlaufbahn kann es zu einem Gleit- und/oder Rollabgriff kommen. Dies bedeutet, dass es zwischen dem Schiebestück und dem korrespondierenden Nockenfolger zu einem Gleit- und/oder zu einem Rollkontakt kommen kann.Depending on the configuration of the cam follower and / or the cam track, there may be a sliding and / or rolling tap. This means that it can come between the sliding piece and the corresponding cam follower to a sliding and / or a rolling contact.
Das Schiebestück und der korrespondierende Nockenfolger bilden eine Paarung, insbesondere eine Gleit- und/oder Rollpaarung, die unter Verschleißgesichtspunkten bzw. unter tribologischen Gesichtspunkten üblicherweise sehr problematisch ist, da je nach Drehrichtung der Welle und somit des Schiebestücks und je nach Seite, von der ein Schmiermittel zwischen die Nockenlaufbahn bzw. das Schiebestück und den Nockenfolger eingebracht wird, ein Schmiermittelfilm gegebenenfalls nicht ausreichen kann, um einen Verschleiß des Schiebestücks und des Nockenfolgers hinreichend gering zu halten. Bei dem Schmiermittel handelt es sich beispielsweise um Schmieröl, welches zum Kühlen und/oder insbesondere zum Schmieren der genannten Paarung dient. Ursächlich für den Verschleiß beispielsweise an der Nockenlaufbahn und somit an einer Oberfläche des Schiebestücks sind also ungünstige Schmierbedingungen.The sliding piece and the corresponding cam follower form a pairing, in particular a sliding and / or rolling pairing, which is usually very problematic from a wear point or tribological point of view, since depending on the direction of rotation of the shaft and thus of the sliding piece and depending on the side of the one Lubricant is introduced between the cam track or the sliding piece and the cam follower, a lubricant film may not be sufficient to keep wear of the sliding piece and the cam follower sufficiently low. The lubricant is, for example, lubricating oil, which serves for cooling and / or in particular for lubricating said pairing. The reason for the wear, for example, on the cam track and thus on a surface of the sliding piece are therefore unfavorable lubrication conditions.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schiebestück sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Schiebestücks derart weiterzuentwickeln, dass der Verschleiß des Schiebestücks sowie des korrespondierenden Nockenfolgers besonders gering gehalten werden kann.Object of the present invention is to further develop a sliding piece and a method for producing such a sliding piece such that the wear of the sliding piece and the corresponding cam follower can be kept particularly low.
Diese Aufgabe wird durch ein Schiebestück mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a sliding piece having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Schiebestück für eine variable Ventilsteuerungseinrichtung zu schaffen, dessen betriebsbedingter Verschleiß besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine der Nockenlaufbahnen des Schiebestücks lokal unter Ausbildung von Vertiefungen als Schmiermittelrückhaltevolumina mit einer Oberflächenstrukturierung versehen ist. Die örtlichen Vertiefungen stellen jeweilige Schmiermittelrückhaltevolumina dar, wobei durch diese einzelnen Schmiermittelvolumina insgesamt ein Schmiermittelrückhaltevolumen des Schiebestücks geschaffen ist, in dem Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, welches beispielsweise zwischen das Schiebestück und den korrespondierenden Nockenfolger eingebracht wird, zumindest zeitweise zurückgehalten werden bzw. aufgefangen werden kann.In order to provide a sliding piece for a variable valve control device, the operational wear can be kept particularly low, it is inventively provided that at least one of the cam tracks of the sliding piece is locally provided with formation of depressions as lubricant retention volumes with a surface structuring. The local recesses constitute respective lubricant retention volumes, with a lubricant retention volume of the sliding piece being created by these individual lubricant volumes, in which lubricant, for example lubricating oil, which is introduced, for example, between the sliding piece and the corresponding cam follower, can be retained or collected at least temporarily.
Hierdurch kann eine verbesserte Schmiermittelversorgung der tribologischen Partner in Form des Schiebestücks und des korrespondierenden Nockenfolgers in einem Gleit- und/oder Rollabgriff geschaffen werden, so dass der Verschleiß des Schiebestücks sowie des Nockenfolgers während des Betriebs besonders gering gehalten werden kann. Das Schiebestück sowie eine Nockenwelle umfassend das Schiebestück und die Welle weisen somit gegenüber dem Stand der Technik einen erhöhten Verschleißwiderstand durch die Oberflächenstrukturierung der wenigstens einen Nockenlaufbahn auf.In this way, an improved supply of lubricant tribological partner in the form of the sliding piece and the corresponding cam follower in a sliding and / or rolling tap can be created so that the wear of the sliding piece and the cam follower can be kept particularly low during operation. The sliding piece and a camshaft comprising the sliding piece and the shaft thus have an increased wear resistance compared with the prior art due to the surface structuring of the at least one cam track.
Die Oberflächenstrukturierung ist dabei örtlich bzw. lokal vorgesehen. Dies bedeutet, dass die wenigstens eine Nockenlaufbahn zumindest einen ersten Teilbereich aufweist, in dem die Oberflächenstrukturierung vorgesehen ist. Ferner weist die wenigstens eine Nockenlaufbahn wenigstens einen sich an den ersten Teilbereich anschließenden, zweiten Teilbereich auf, in dem die wenigstens eine Nockenlaufbahn frei von Oberflächenstrukturierungen ist bzw. nicht mit der oder nicht mit einer Oberflächenstrukturierung versehen ist. Hierdurch können der Zeit- und Kostenaufwand zum Herstellen des Schiebestücks besonders gering gehalten werden.The surface structuring is provided locally or locally. This means that the at least one cam track has at least one first subregion in which the surface structuring is provided. Furthermore, the at least one cam track has at least one second partial area adjoining the first partial area, in which the at least one cam track is free of surface structuring or is not provided with or without surface structuring. As a result, the time and cost of producing the sliding piece can be kept particularly low.
Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass die auf das Schiebestück an dessen Nockenlaufbahn wirkende Belastung nicht überall gleich ist, sondern lokal unterschiedlich sein kann. Durch das nur örtliche Vorsehen der Oberflächenstrukturierung kann das Schiebestück an seiner Nockenlaufbahn gezielt in den Bereichen mit der Oberflächenstrukturierung versehen werden, in denen es auch zu hohen Belastungen kommt. Somit können gezielt in diesen Bereichen die Schmierbedingungen verbessert werden.The invention is based in particular on the recognition that the load acting on the sliding piece on its cam track is not the same everywhere, but may be locally different. Due to the only local provision of the surface structuring, the sliding piece can be specifically provided on its cam track in the areas with the surface structuring, in which it also comes to high loads. Thus, the lubrication conditions can be improved specifically in these areas.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Nockenlaufbahn lokal unter Ausbildung von Vertiefungen als Schmiermittelrückhaltevolumina und unter Vermeidung zumindest von nachteiligen Gefügeveränderungen eines Grundwerkstoffs des Schiebestücks mit der Oberflächenstrukturierung versehen ist. Besonders vorzugsweise werden Gefügeveränderungen überhaupt vermieden.Preferably, it is provided that the at least one cam track is locally provided with the formation of recesses as lubricant retention volumes and while avoiding at least adverse structural changes of a base material of the sliding piece with the surface structuring. Particularly preferably structural changes are avoided at all.
In dem zumindest einen ersten Teilbereich sind durch die Strukturierung im Wesentlichen nur Vertiefungen ohne nachteilige Gefügeveränderungen erzeugt. Mit anderen Worten ist die wenigstens eine Nockenlaufbahn in dem zumindest einen ersten Teilbereich derart mit der Oberflächenstrukturierung versehen, dass keine oder zumindest keine nachteiligen Gefügeveränderungen am Grundwerkstoff auftreten.In the at least one first subarea, essentially only depressions without disadvantageous microstructural changes are produced by the structuring. In other words, the at least one cam track in the at least one first subregion is provided with the surface structuring in such a way that no or at least no disadvantageous microstructural changes occur on the base material.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Nockenlaufbahn nur dort, das heißt nur in einem solchen Teilbereich oder nur in solchen Teilbereichen mit einer Oberflächenstrukturierung versehen, in denen ein entsprechend hoher Verschleißwiderstand erforderlich ist. Dies bedeutet, dass die bzw. eine Oberflächenstrukturierung der wenigstens einen Nockenlaufbahn nur genau an den Stellen eingebracht ist, an denen beim Betrieb der Nockenwelle ein relativ hoher Verschleiß zu erwarten ist. Die Positionierung der Oberflächenstrukturierung ist somit an während des Betriebs auf das Schiebestück, insbesondere auf die wenigstens eine Nockenlaufbahn, wirkende Belastungen angepasst, so dass eine gezielte und bedarfsgerechte sowie gleichzeitig kostengünstige Ausgestaltung des Schiebestücks und der Nockenwelle insgesamt realisiert werden kann.Preferably, the at least one cam track is only there, that is, provided only in such a sub-area or only in such sub-areas with a surface structuring, in which a correspondingly high resistance to wear is required. This means that the or a surface structuring of the at least one Cam track is introduced precisely at the points at which a relatively high wear is to be expected during operation of the camshaft. The positioning of the surface structuring is thus adapted to during operation on the sliding piece, in particular on the at least one cam track, acting loads, so that a targeted and needs-based and at the same time cost-effective design of the sliding piece and the camshaft can be implemented in total.
Da nicht die gesamte Nockenlaufbahn sondern lediglich zumindest ein Teilbereich strukturiert wird, kann die Taktzeit zum Herstellen des Schiebestücks gering gehalten werden. Da ferner beim Herstellen der Oberflächenstrukturierung eine Gefügeveränderung des Grundwerkstoffs verhindert wird, kann nach dem Herstellen der Oberflächenstrukturierung eine Oberflächenbehandlung am fertig bearbeiteten Bauteil in Form des Schiebestücks vollständig entfallen oder auf einfache Weise durchgeführt werden. Die Vertiefungen der Oberflächenstrukturierung können punktuell bzw. punktförmig ausgestaltet sein.Since not the entire cam track but only at least a portion is structured, the cycle time for producing the sliding piece can be kept low. Further, since a structural change of the base material is prevented during the production of the surface structuring, after the surface structuring has been produced, a surface treatment on the finished component in the form of the sliding piece can be completely eliminated or carried out in a simple manner. The depressions of the surface structuring can be designed punctiform or punctiform.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Vertiefungen zusammenhängend beispielsweise in Form von Rinnen ausgebildet sind. Hierbei weisen die Vertiefungen beispielsweise eine im Wesentlichen längliche Form auf und können hierbei gerade oder bogenförmige ausgebildet sein.Furthermore, it can be provided that the recesses are integrally formed, for example in the form of grooves. In this case, for example, the recesses have a substantially elongated shape and may be straight or arcuate in this case.
Zu der Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Herstellen eines Schiebestücks, wobei es zur Realisierung eines besonders hohen Verschleißwiderstands erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die wenigstens eine Nockenlaufbahn lokal unter Ausbildung von Vertiefungen als Schmiermittelrückhaltevolumina und insbesondere unter Vermeidung von Gefügeveränderungen eines Grundwerkstoffs des Schiebestücks mit einer Oberflächenstrukturierung versehen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schiebestücks sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a method for producing a sliding piece, wherein it is provided according to the invention for realizing a particularly high wear resistance that the at least one cam track locally with formation of depressions as lubricant retention volumes and in particular while avoiding structural changes of a base material of the sliding piece provided with a surface structuring becomes. Advantageous embodiments of the sliding piece according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.
Die Einbringung der Vertiefungen in die wenigstens eine Nockenlaufbahn, das heißt das Herstellen der Oberflächenstrukturierung erfolgt beispielsweise über Materialabtrag mittels Laserstrahlung, insbesondere mittels gepulster Laserstrahlung. Hierzu kann insbesondere ein Kurzpulslaser verwendet werden. Zum Erzeugen der Laserstrahlung kann ferner ein Festkörperlaser, ein Gas-Laser oder ein Diodenlaser verwendet werden.The introduction of the depressions in the at least one cam track, that is, the production of the surface structuring takes place for example via material removal by means of laser radiation, in particular by means of pulsed laser radiation. For this purpose, in particular a short-pulse laser can be used. For generating the laser radiation, a solid-state laser, a gas laser or a diode laser can also be used.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zum Erzeugen der Laserstrahlung ein Picosekundenlaser verwendet. Ein solcher Picosekundenlaser kann verfahrensbedingt im Wesentlichen nur die Vertiefungen der wenigstens einen Nockenlaufbahn erzeugen, wobei unerwünschte und störende Materialaufwürfe vermieden werden können. Darüber hinaus können Gefügeveränderungen bzw. unerwünschte und nachteilige Gefügeveränderungen direkt an der Laufbahnoberfläche vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention, a picosecond laser is used to generate the laser radiation. Due to the method, such a picosecond laser can essentially only produce the depressions of the at least one cam track, whereby unwanted and disturbing material jettings can be avoided. In addition, structural changes or undesired and disadvantageous microstructural changes directly on the raceway surface can be avoided.
Zum Erzeugen der Laserstrahlung kann ferner ein Femtosekundenlaser verwendet werden. Auch mittels eines solchen Femtosekundenlasers ist es möglich, im Wesentlichen nur die Vertiefungen und keine störenden Materialaufwürfe zu erzeugen sowie Gefügeveränderungen direkt an der Laufbahnoberfläche zu vermieden.For generating the laser radiation, a femtosecond laser may be further used. Even by means of such a femtosecond laser, it is possible to produce substantially only the depressions and no disturbing material jams and to avoid structural changes directly on the raceway surface.
Zum Erzeugen der Laserstrahlung kann auch wenigstens ein Nano- oder ein Millisekundenlaser verwendet werden. Derartige Laser erzeugen verfahrensbedingt die Vertiefungen mit Materialaufwürfen. Durch entsprechendes Einstellen von Laserparametern können diese Laser derart eingestellt werden, dass eine Gefügeveränderung nur an sehr dünnen Oberflächenschichten von zum Beispiel kleiner als 0,1 mm erfolgt, welche das Schiebestück nicht negativ beeinträchtigen.At least one nanosecond or one millisecond laser can also be used to generate the laser radiation. Due to the process, such lasers produce the recesses with material throws. By appropriately setting laser parameters, these lasers can be adjusted such that a microstructure change occurs only on very thin surface layers of, for example, less than 0.1 mm, which do not adversely affect the sliding piece.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Oberflächenstrukturierung der wenigstens einen Nockenlaufbahn lediglich in einem Bereich hergestellt, in dem es beim Betrieb der Nockenwelle zu einem tribologischen Kontakt des Nockens mit dem Nockenfolger kommt.In a further advantageous embodiment of the invention, the surface structuring of the at least one cam track is produced only in a region in which there is a tribological contact of the cam with the cam follower during operation of the camshaft.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die wenigstens eine Nockenlaufbahn lediglich in Zonen erhöhter Verschleißbeaufschlagung strukturiert wird. Eine solche Zone erstreckt sich insbesondere in Umfangsrichtung der wenigstens einen Nockenlaufbahn bzw. des Schiebestücks ausgehend von einer Nockenspitze der wenigstens einen Nockenlaufbahn und bezogen auf eine Drehachse, um die die Welle und mit ihr das Schiebestück drehbar sind, über höchstens 90° in eine erste Richtung und/oder über höchstens 90° in eine der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung. Mit anderen Worten erstreckt sich die Zone, in der die Oberflächenstrukturierung vorgesehen ist, um bis zu +–90° zur Nockenspitze.Alternatively or additionally, it is advantageously provided that the at least one cam track is structured only in zones of increased wear. Such a zone extends in particular in the circumferential direction of the at least one cam track or of the sliding piece, starting from a cam tip of the at least one cam track and with respect to an axis of rotation about which the shaft and with it the sliding piece are rotatable, at most 90 ° in a first direction and / or over at most 90 ° in a second direction opposite to the first direction. In other words, the zone in which the surface structuring is provided extends up to + -90 ° to the cam tip.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Oberflächenstrukturierung wenigstens zwei Teilbereiche umfasst, in denen die Oberflächenstrukturierung unterschiedlich ausgebildet ist. Die Teilbereich können dabei direkt, d. h. ohne Abstand zu einander, aneinander anschließen oder voneinander beabstandet sein. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Ausprägung, das heißt beispielsweise die Tiefe der Vertiefungen, und/oder die Dichte, das heißt wie nahe die Vertiefungen beieinander angeordnet sind bzw. wie viele Vertiefung pro vorgegebener Fläche vorgesehen sind, in Abhängigkeit von der örtlichen Verschleißbeanspruchung der wenigstens einen Nockenlaufbahn ausgebildet ist. Hierdurch kann eine gezielte und bedarfsgerechte Herstellung des Schiebestücks realisiert werden.It has proven to be particularly advantageous if the surface structuring comprises at least two partial areas in which the surface structuring is designed differently. The sub-area can thereby directly, ie without distance to each other, connect to each other or be spaced apart. Preferably, it is provided that the expression, that is, for example, the depth of the recesses, and / or the density, that is, how close the recesses are arranged together or how many recesses are provided per given area, depending on the local wear of the at least one cam track is formed. In this way, a targeted and needs-based production of the sliding piece can be realized.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberflächenstruktur zeitlich nach einem Schleifen, insbesondere einem Fertigschleifen, und/oder nach einem Finishen des Nockens, insbesondere der Nockenwelle, hergestellt wird.A further embodiment is characterized in that the surface structure is produced in time after a grinding, in particular a finish grinding, and / or after a finishing of the cam, in particular the camshaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zeitlich nach dem Herstellen der Oberflächenstrukturierung wenigstens ein Grat und/oder wenigstens ein Materialaufwurf, welcher durch das Herstellen der Oberflächenstrukturierung erzeugt wurde, vom Schiebestück entfernt, insbesondere spanend entfernt, wird. Hierdurch können unerwünschte Rauigkeiten und Spitzen der wenigstens einen Nockenlaufbahn realisiert werden. Gleichzeitig stellen die Vertiefungen Schmiermittelrückhaltevolumina dar, in denen Schmiermittel, wie beispielsweise Schmieröl, zumindest zeitweise zurückgehalten werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one burr and / or at least one material charge produced by the production of the surface structuring is removed from the sliding piece, in particular removed by machining, after the surface structure has been produced. As a result, unwanted roughness and peaks of at least one cam track can be realized. At the same time, the depressions represent lubricant retention volumes in which lubricants, such as lubricating oil, can at least temporarily be retained.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings; these show in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Wie aus
Die Nockenwelle
Die Außenverzahnung
Das Schiebestück
Um das Gaswechselventil mittels des ersten Nockens
Es kann vorgesehen sein, dass das Schiebestück
Um nun den Verschleiß des Schiebestücks
Wie besonders gut aus
In
Gemäß
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Oberflächenstrukturierung
Aus
Wie aus
Bei der Oberflächenstrukturierung
Gemäß
Aus
Bei der Oberflächenstrukturierung
Gemäß
Durch die Vertiefungen
Es kann vorgesehen sein, dass lediglich die Nockenlaufbahn
Alternativ oder zusätzlich kann das Schiebestück
Grundsätzlich ist auch vorstellbar, dass oben genannte Oberflächenstrukturierungen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19614328 A1 [0010] DE 19614328 A1 [0010]
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-
2013
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19614328A1 (en) | 1996-04-11 | 1997-10-16 | Gehring Gmbh & Co Maschf | Coating and/or machining of previously treated workpiece surfaces |
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