DE102014109752A1

DE102014109752A1 - Method for mounting an adjustable camshaft

Info

Publication number: DE102014109752A1
Application number: DE102014109752.1A
Authority: DE
Inventors: Ulf Müller
Original assignee: ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
Current assignee: Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-01-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle (1) mit einer rohrförmigen Außenwelle (10) und mit einer Innenwelle (11), die in die Außenwelle (10) eingeführt wird und mit Nockenelementen (12), die fest auf der Außenwelle (10) angeordnet werden und mit Nockenelementen (13), die drehbar auf der Außenwelle (10) angeordnet werden und die mit einem Querstift (14) mit der Innenwelle (11) verbunden werden, indem der Querstift (14) in eine erste Bohrung (15) im Nockenelement (13), durch die Innenwelle (11) und in eine der ersten Bohrung (15) gegenüberliegende zweite Bohrung (16) im Nockenelement (13) eingepresst wird, bis der Querstift (14) mit einer Verbindungslänge (L) in den Bohrungen (15, 16) und der Innenwelle (11) einsitzt. Das Verfahren sieht erfindungsgemäß wenigstens die folgenden Schritte vor: – Bereitstellen eines Querstiftes (14) mit einem Stiftende, das eine Einführfase (17) aufweist, wobei der Querstift (14) länger ist als die Verbindungslänge (L), – Einpressen des Querstiftes (14) mit dem Stiftende mit der Einführfase (17) voran, so weit, bis der Querstift (14) mit einem Teil (18) aus der zweiten Bohrung (16) wieder herausragt und – Abtrennen des aus der zweiten Bohrung (16) herausragenden Teils (18).The present invention relates to a method for assembling an adjustable camshaft (1) with a tubular outer shaft (10) and with an inner shaft (11) which is inserted into the outer shaft (10) and with cam elements (12) fixedly mounted on the outer shaft (10) are arranged and with cam elements (13) which are rotatably mounted on the outer shaft (10) and which are connected with a transverse pin (14) with the inner shaft (11) by the cross pin (14) in a first bore (10). 15) in the cam element (13), by the inner shaft (11) and in one of the first bore (15) opposite the second bore (16) in the cam member (13) is pressed until the transverse pin (14) with a connection length (L) in the bores (15, 16) and the inner shaft (11) is seated. According to the invention, the method provides at least the following steps: providing a transverse pin (14) with a pin end, which has an insertion chamfer (17), wherein the transverse pin (14) is longer than the connecting length (L), - pressing in the transverse pin (14 ) with the pin end with the Einführfase (17), so far, until the transverse pin (14) with a part (18) protrudes from the second bore (16) again and - separating the projecting from the second bore (16) part ( 18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle sowie eine verstellbare Nockenwelle mit einer rohrförmigen Außenwelle und mit einer Innenwelle, die in die Außenwelle eingeführt wird und mit Nockenelementen, die fest auf der Außenwelle angeordnet werden und mit Nockenelementen, die drehbar auf der Außenwelle angeordnet werden und die mit einem Querstift mit der Innenwelle verbunden werden, indem der Querstift in eine erste Bohrung im Nockenelement durch die Innenwelle und in eine der ersten Bohrung gegenüberliegende zweite Bohrung im Nockenelement gepresst wird, bis der Querstift mit einer Verbindungslänge in den Bohrungen und der Innenwelle einsitzt.The present invention relates to a method for assembling an adjustable camshaft and an adjustable camshaft having a tubular outer shaft and having an inner shaft which is inserted into the outer shaft and with cam elements which are fixedly arranged on the outer shaft and with cam elements which are rotatable on the outer shaft are arranged and connected by a transverse pin with the inner shaft by the transverse pin is pressed into a first bore in the cam member through the inner shaft and in a first bore opposite second bore in the cam member until the transverse pin with a connecting length in the holes and the Internal shaft is seated.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Beispielsweise zeigt die DE 10 2010 025 099 A1 eine verstellbare Nockenwelle mit einer rohrförmigen Außenwelle und mit einer Innenwelle, die in die Außenwelle eingeführt ist und in dieser drehbar aufgenommen ist. Auf der Außenseite der Außenwelle sind fest angeordnete Nockenelemente vorgesehen, die auf der Außenwelle in ihrer Drehposition folglich in einer festen Winkellage zur Außenwelle aufgenommen sind. Weiterhin sind auf der Außenwelle drehbare Nockenelemente aufgenommen, die über Querstifte mit der Innenwelle verbunden sind. Hierfür sind die Querstifte in zwei sich gegenüberliegende Bohrungen eingepresst, die an einem Nockenbund des drehbaren Nockenelementes vorhanden sind. Zudem werden die Querstifte durch eine vorbereitete Querbohrung in der Innenwelle hindurchgeführt. Dadurch sind die drehbar auf der Außenwelle aufgenommenen Nockenelemente starr mit der Innenwelle verbunden, und zur Hindurchführung der Querstifte durch die rohrförmige Außenwelle weist diese Aussparungen auf, die in Umfangsrichtung länglich ausgebildet sind. Dadurch erhält der Querstift eine freie Drehbarkeit über ein vorgegebenes Winkelsegment, ohne mit der Außenwelle in Kontakt zu gelangen.For example, the shows DE 10 2010 025 099 A1 an adjustable camshaft with a tubular outer shaft and with an inner shaft which is inserted into the outer shaft and is rotatably received in this. On the outside of the outer shaft fixedly arranged cam elements are provided, which are thus accommodated on the outer shaft in its rotational position in a fixed angular position to the outer shaft. Furthermore, rotatable cam elements are received on the outer shaft, which are connected via transverse pins with the inner shaft. For this purpose, the transverse pins are pressed into two opposing bores which are present on a cam collar of the rotatable cam element. In addition, the transverse pins are passed through a prepared transverse bore in the inner shaft. Characterized the rotatably received on the outer shaft cam elements are rigidly connected to the inner shaft, and for passing the transverse pins through the tubular outer shaft has these recesses, which are elongated in the circumferential direction. This gives the cross pin a free rotation over a given angle segment, without coming into contact with the outer shaft.

Zur starren Verbindung der drehbaren Nockenelemente auf der Außenwelle mit der Innenwelle muss der Querstift in die Bohrung im drehbaren Nockenelement eingepresst werden. Ein Problem beim Einpressen des Querstiftes besteht darin, dass die Bohrungen Positionsabweichungen unterliegen können bzw. der Querstift kann nach Hindurchführung durch die Innenwelle außermittig zur Bohrungsmitte der zweiten Bohrung liegen. Wird der Querstift in die erste Bohrung eingepresst und durchläuft dieser die Innenwelle, kann der Fluchtungsfehler also auftreten zwischen dem Querstift und zweiten Bohrung im drehbaren Nockenelement. Dabei kann es zu einem Abscheren von Material am Querstift oder an der Bohrungskante kommen, wenn der Querstift mit entsprechend hoher Vorschubkraft in die zweite Bohrung eingepresst wird. Bereits kleinste Gratbildungen, die sich als Späne in der verstellbaren Nockenwelle vereinzeln können, können zu einem frühzeitigen Versagen der verstellbaren Nockenwelle führen. Eine Gratbildung ist daher beim Einführen des Querstiftes durch die Bohrungen unbedingt zu vermeiden. Wenn die Bohrungen mit dem Querstift eine Spielpassung aufweisen würden, so wäre die gewünschte Schwenkbewegung der verstellbaren Nockenelemente nicht möglich, da durch das Abgriffselement in Kontakt mit dem Nockenprofil des Nockenelementes eine Rotations-Wechselbelastung auftritt, wodurch bei einem Spiel zur Innenwelle ein frühzeitiger Verschleiß der Nockenwelle die Folge wäre.For rigid connection of the rotatable cam elements on the outer shaft with the inner shaft of the cross pin must be pressed into the hole in the rotatable cam element. A problem when pressing in the transverse pin is that the holes may be subject to positional deviations or the transverse pin can be eccentrically to the bore center of the second hole after passage through the inner shaft. If the transverse pin is pressed into the first bore and passes through the inner shaft, the misalignment can thus occur between the transverse pin and the second bore in the rotatable cam element. This can lead to a shearing of material on the transverse pin or at the bore edge when the cross pin is pressed with a correspondingly high feed force into the second bore. Even the smallest burrs, which can separate as chips in the adjustable camshaft, can lead to premature failure of the adjustable camshaft. Burr formation must therefore be avoided when inserting the cross pin through the holes. If the holes would have a clearance fit with the cross pin, so the desired pivotal movement of the adjustable cam elements would not be possible because a rotational alternating load occurs by the Abgriffselement in contact with the cam profile of the cam member, whereby in a game to the inner shaft premature wear of the camshaft the result would be.

Schließlich ergäbe sich die Möglichkeit, den Querstift mit einer entsprechenden Einführfase zu versehen, mit der schließlich der Querstift in der Bohrung einsitzen würde. Dadurch würde sich jedoch die verbleibende tragende Fläche zwischen dem Ende des Querstiftes und der Bohrung im Nockenelement verkleinern, wodurch insbesondere die Wechselbelastbarkeit der Verbindung zwischen dem Nockenelement und dem Querstift nicht ausreichen würde.Finally, there would be the possibility to provide the cross pin with a corresponding Einführfase, with the end of the transverse pin would be in the bore. This, however, would reduce the remaining bearing surface between the end of the transverse pin and the bore in the cam member, which in particular the interchangeability of the connection between the cam member and the transverse pin would not be sufficient.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle und die Bereitstellung einer solchen Nockenwelle, wobei mit dem Verfahren eine schadensfreie Montage der Nockenwelle möglich sein soll. Insbesondere soll der Querstift ohne Gratbildung in den Bohrungen des Nockenelementes gefügt werden können, wobei der Querstift über die Außenseite der Nockenbohrungen nicht hervorstehen darf.The object of the invention is the development of a method for mounting an adjustable camshaft and the provision of such a camshaft, which should be possible with the method a damage-free assembly of the camshaft. In particular, the cross pin should be able to be joined without burr formation in the holes of the cam element, wherein the transverse pin may not protrude beyond the outside of the cam holes.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ausgehend von einer verstellbaren Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved on the basis of a method according to the preamble of claim 1 and starting from an adjustable camshaft according to the preamble of claim 9 with the respective characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist wenigstens die folgenden Schritte auf:

– Bereitstellen eines Querstiftes mit einem Stiftende, das eine Einführfase aufweist, wobei der Querstift länger ist als die Verbindungslänge,
– Einpressen des Querstiftes mit dem Stiftende mit der Einführfase voran, soweit, bis der Querstift mit einem Teil aus der zweiten Bohrung wieder herausschaut und
– Abtrennen des aus der zweiten Bohrung herausragenden Teils.

The method according to the invention has at least the following steps:

Providing a cross pin with a pin end having an insertion nose, the cross pin being longer than the connecting length,
- Pressing the cross pin with the pin end with the Einführfase ahead, until the cross pin with a part of the second hole looks out again and
- Separating the protruding from the second bore part.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle wird erreicht, dass ein Querstift mit einer Einführfase verwendet werden kann, so dass durch die Einführfase eine Gratbildung beim Einführen des Querstiftes in die zweite Bohrung des Nockenelementes unter einem Fluchtungsfehler vermieden wird. Zugleich wird erreicht, dass der Querstift im späteren Sitz in den Bohrungen keine Einführfase aufweist, so dass der Querstift über der gesamten Bohrungslänge in den Bohrungen des Nockenelementes einsitzt und entsprechend hohe Kräfte übertragen werden können. Durch das Abtrennen des aus der zweiten Bohrung herausragenden Teils des Querstiftes wird erreicht, dass der Querstift über die Außenseite der Bohrungen nicht hervorsteht und sodass auch kein hervorstehender Teil des Querstiftes mit Umbauteilen der verstellbaren Nockenwelle kollidieren kann. The inventive method for mounting an adjustable camshaft ensures that a transverse pin can be used with a Einführfase, so that by the Einführfase a burr formation during insertion of the transverse pin is avoided in the second bore of the cam member under a misalignment. At the same time it is achieved that the transverse pin has no Einführfase in the later seat in the holes, so that the transverse pin over the entire bore length is seated in the holes of the cam member and correspondingly high forces can be transmitted. By separating the projecting out of the second bore part of the transverse pin is achieved that the transverse pin does not protrude beyond the outside of the holes and so that no protruding part of the transverse pin can collide with parts of the adjustable camshaft.

Das Abtrennen des Teils des Querstiftes kann auf verschiedene Weise erfolgen. Mit besonderem Vorteil kann das Abtrennen neben der Möglichkeit, Sägeverfahren zu verwenden, durch die Erzeugung eines Bruches im Querstift herbeigeführt werden. Hierfür kann der Querstift beispielsweise mit einer Sollbruchstelle bereitgestellt werden, an der das Abtrennen des Teils vom restlichen Querstift ausgeführt wird. Die Sollbruchstelle kann dabei so ausgeführt sein, dass das Aufbringen einer Längskraft in den Querstift möglich bleibt, nämlich um den Querstift in die Bohrungen und in die Innenwelle einzupressen. Ist der Querstift in die Bohrungen und in die Innenwelle eingepresst worden, so kann sich die Sollbruchstelle auf der Höhe der Außenseite der zweiten Bohrung befinden, und wird ein Bruch in der Sollbruchstelle erzeugt, so schließt der verbleibende Teil des Querstiftes mit seiner Verbindungslänge mit der Außenseite der zweiten Bohrung ab. Insbesondere kann der Querstift sowohl an der Eingangsseite als auch an der Ausgangsseite mit der vollen Länge der jeweiligen Bohrung einen Presssitz bilden, so dass eine entsprechend hohe Verbindungsfestigkeit erreicht wird.The separation of the part of the cross pin can be done in various ways. With particular advantage, the separation in addition to the possibility to use sawing process, be brought about by the generation of a break in the cross pin. For this purpose, the transverse pin can be provided, for example, with a predetermined breaking point at which the separation of the part from the rest of the transverse pin is carried out. The predetermined breaking point can be designed so that the application of a longitudinal force in the transverse pin remains possible, namely to press the cross pin into the holes and into the inner shaft. If the transverse pin has been pressed into the holes and into the inner shaft, then the predetermined breaking point can be at the level of the outer side of the second hole, and if a break is generated in the predetermined breaking point, the remaining part of the transverse pin closes with its connection length with the outer side from the second hole. In particular, the transverse pin can form an interference fit both on the input side and on the output side with the full length of the respective bore, so that a correspondingly high connection strength is achieved.

Das Abtrennen des Teils vom restlichen Querstift kann beispielsweise durch die Einleitung eines Torsionsmomentes im abzutrennenden Teil vorgenommen werden. Das macht erforderlich, dass ein Gegenmoment in den in der Nockenwelle einsitzenden Querstift eingeleitet werden muss, so dass der Querstift beispielsweise auf der gegenüberliegenden, freien Endseite eine Geometrie aufweisen kann, über die ein Gegenmoment in den Querstift eingeleitet werden kann, beispielsweise in Form eines Innensechskant. Der Vorteil, das Abtrennen des Teils durch Einleiten eines Torsionsmomentes zu erzeugen, liegt darin, dass auf die Innenwelle und insbesondere auf das Nockenelement keine Kräfte übertragen werden.The separation of the part from the rest of the transverse pin can be done for example by the introduction of a torsional moment in the part to be separated. This requires that a counter-torque must be introduced into the transverse pin in the camshaft, so that the transverse pin can have, for example, on the opposite, free end side a geometry via which a counter-torque can be introduced into the transverse pin, for example in the form of a hexagon socket , The advantage of generating the separation of the part by introducing a torsional moment, is that no forces are transmitted to the inner shaft and in particular to the cam member.

Alternativ kann vorgesehen werden, das Abtrennen des Teils vom restlichen Querstift durch die Einleitung eines Biegemomentes in den abzutrennenden Teil vorzunehmen. Dabei muss kein Gegenmoment in den verbleibenden Querstift eingeleitet werden, und die Sollbruchstelle kann so ausgeführt werden, dass die Belastung beim Einleiten eines Biegemomentes in den Querstift nur gering ausfällt. Insbesondere kann der Querstift durch ein Schlagwerkzeug abgeschlagen werden, so dass eine Trennung des abzutrennenden Teils vom restlichen Querstift in der Sollbruchstelle erzeugt wird.Alternatively it can be provided to carry out the separation of the part from the rest of the transverse pin by the initiation of a bending moment in the part to be separated. In this case, no counter-torque must be introduced into the remaining cross pin, and the predetermined breaking point can be carried out so that the load when introducing a bending moment in the cross pin turns out to be low. In particular, the transverse pin can be knocked off by a striking tool, so that a separation of the part to be separated from the rest of the transverse pin is generated in the predetermined breaking point.

Das Torsionsmoment oder das Biegemoment kann dabei so lange erhöht werden, bis die Sollbruchstelle bricht. Damit die eingeleiteten Kräfte oder Momente nicht zu groß werden, kann der Querstift mit einer Axialbohrung in dem Stiftende mit der Einführfase bereitgestellt werden, und die Axialbohrung kann wenigstens so tief in den Querstift eingebracht sein, dass diese bis zur Sollbruchstelle reicht. Die entstehende Bruchfläche ist dadurch zum Beispiel kleiner und ringförmig um die Axialbohrung herum ausgebildet, und die Sollbruchstelle kann beispielsweise in Form einer Nut in der Außenumfangsfläche des Querstiftes erzeugt werden. Folglich verbleibt ein Materialquerschnitt zwischen der Innenseite der Nut und der Außenseite der Axialbohrung, der so gering ist, dass ein Abtrennen des überstehenden Teils des Querstiftes mit nur geringen Kräften möglich ist, ein Übertragen von Längskräften zum Einpressen des Querstiftes in die Bohrungen kann jedoch auch bei einer Übertragung der Kräfte über die Sollbruchstelle vorgenommen werden.The torsional moment or the bending moment can be increased until the predetermined breaking point breaks. Thus, the forces or moments introduced are not too large, the transverse pin can be provided with an axial bore in the pin end with the Einführfase, and the axial bore can be at least as deep introduced into the cross pin that it extends to the predetermined breaking point. The resulting fracture surface is characterized, for example, smaller and annularly formed around the axial bore around, and the predetermined breaking point can be generated for example in the form of a groove in the outer peripheral surface of the transverse pin. Consequently, a material cross-section remains between the inside of the groove and the outside of the axial bore, which is so small that a separation of the protruding part of the transverse pin with only small forces is possible, however, a transfer of longitudinal forces for pressing the cross pin into the holes can also at a transmission of forces on the predetermined breaking point are made.

Zum Abtrennen des Teils vom Querstift kann weiterführend vorgesehen werden, den Querstift unmittelbar vor dem Abtrennen zu kühlen, insbesondere zu vereisen, beispielsweise mittels eines Kältemittels. Dadurch verändern sich die Brucheigenschaften des Querstiftes, der vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff hergestellt ist, derart, dass entstehende Kräfte beim Abtrennen geringer ausfallen.To separate the part from the transverse pin can be provided further to cool the transverse pin immediately before separation, in particular to freeze, for example by means of a refrigerant. As a result, the fracture properties of the cross pin, which is preferably made of a steel material, change such that resulting forces during separation are smaller.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine verstellbare Nockenwelle mit einer rohrförmigen Außenwelle und mit einer Innenwelle, die drehbar in der Außenwelle einsitzt und mit Nockenelementen, die fest auf der Außenwelle angeordnet sind und mit Nockenelementen, die drehbar auf der Außenwelle angeordnet sind, wobei Querstifte vorgesehen sind, mit denen die drehbaren Nockenelemente mit der Innenwelle verbunden sind, indem der jeweilige Querstift in eine erste Bohrung im Nockenelement, in der Innenwelle und in eine der ersten Bohrung gegenüberliegenden zweiten Bohrung im Nockenelement einsitzt. Erfindungsgemäß weist dabei der Querstift eine Endseite auf, die wenigstens teilweise durch eine Bruchfläche gebildet ist. Insbesondere kann der Querstift Querschnittsverringerungen aufweisen, die wenigstens bereichsweise an die Bruchstelle heranragt.The invention further relates to an adjustable camshaft with a tubular outer shaft and with an inner shaft which is rotatably seated in the outer shaft and with cam elements which are fixedly arranged on the outer shaft and with cam elements which are rotatably mounted on the outer shaft, wherein transverse pins provided are, with which the rotatable cam elements are connected to the inner shaft by the respective transverse pin in a first bore in the cam member, in the inner shaft and in a second bore opposite the second bore in the cam member is seated. According to the invention, the transverse pin has an end side which is at least partially formed by a fracture surface. In particular, the cross pin Have cross-sectional reductions, which projects at least partially to the breaking point.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:

1 eine teilweise Ansicht einer Nockenwelle mit Nockenelementen, wobei ein Querstift gezeigt ist, der auf herkömmliche Weise ausgeführt ist und in Bohrungen in dem Nockenelement eingeführt wird, wobei eine Bohrung in einem vergrößerten Ausschnitt gezeigt ist, 1 a partial view of a camshaft with cam elements, wherein a cross pin is shown, which is designed in a conventional manner and is inserted into bores in the cam member, wherein a bore is shown in an enlarged section,

2 eine teilweise Ansicht einer Nockenwelle mit einem Querstift, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren gefügt wurde, 2 a partial view of a camshaft with a transverse pin, which has been joined by a method according to the invention,

3 die Ansicht der Nockenwelle mit dem Querschnitt gemäß 2, wobei ein Teil des Querstiftes abgetrennt wurde und 3 the view of the camshaft with the cross section according to 2 , wherein a part of the transverse pin has been separated and

4 eine teilweise Ansicht einer Nockenwelle mit einem Querstift gemäß einer weiteren Ausgestaltung und 4 a partial view of a camshaft with a transverse pin according to a further embodiment and

5 die Ansicht der Nockenwelle mit dem Querstift gemäß der Ausgestaltung aus 4, wobei ein überstehender Teil des Querstiftes abgetrennt wurde. 5 the view of the camshaft with the cross pin according to the embodiment 4 , wherein a protruding part of the cross pin has been separated.

1 zeigt eine Nockenwelle 1 in einer teilweisen Ansicht, und die Nockenwelle 1 ist bereichsweise aufgebrochen gezeigt. Die Nockenwelle 1 weist eine rohrförmige Außenwelle 10 und eine Innenwelle 11 auf, die durch die Außenwelle 10 hindurchgeführt ist und in dieser drehbar gelagert ist. Auf der Außenseite der Außenwelle 10 ist ein festes Nockenelement 12 gezeigt, das starr auf der Außenwelle 10 angeordnet ist. Ein weiteres Nockenelement 13 ist drehbar auf der Außenseite der Außenwelle 10 aufgenommen und ist über einen Querstift 14 mit der Innenwelle 11 verbunden, und wird die Innenwelle 11 verdreht, so kann die Drehung über den Querstift 14 auf das drehbare Nockenelement 13 übertragen werden. Der Querstift 14 durchwandert dabei die Außenwelle 10, wofür in der Außenwelle 10 in Umfangsrichtung länglich ausgebildete Aussparungen vorhanden sind. 1 shows a camshaft 1 in a partial view, and the camshaft 1 is shown broken up in some areas. The camshaft 1 has a tubular outer shaft 10 and an inner shaft 11 on that by the outside wave 10 passed through and is rotatably mounted in this. On the outside of the outer shaft 10 is a fixed cam element 12 shown rigidly on the outer shaft 10 is arranged. Another cam element 13 is rotatable on the outside of the outer shaft 10 taken and is over a cross pin 14 with the inner shaft 11 connected, and becomes the inner shaft 11 twisted, so can the rotation over the cross pin 14 on the rotatable cam element 13 be transmitted. The cross pin 14 wandering through the outer shaft 10 , what in the outer wave 10 in the circumferential direction elongated recesses are present.

Das drehbare Nockenelement 13 weist einen Nockenbund 22 auf, der einen seitlichen Bereich am Nockenelement 13 bildet, und im Nockenbund 22 ist eine erste Bohrung 15 und eine zweite Bohrung 16 eingebracht. Um die Innenwelle 11 mit dem drehbaren Nockenelement 13 zu verbinden, muss der Querstift 14 durch die erste Bohrung 15, durch die Innenwelle 11 und durch die zweite Bohrung 16 hindurchgeführt werden. Dabei wird der Querstift 14 wenigstens in die Bohrungen 15 und 16 eingepresst, und das Einpressen des Querstiftes 14 erfolgt aus gezeigter Pfeilrichtung.The rotatable cam element 13 has a cam collar 22 on, which has a lateral area on the cam element 13 forms, and in the cam collar 22 is a first hole 15 and a second hole 16 brought in. To the inner shaft 11 with the rotatable cam element 13 to connect, the cross pin must 14 through the first hole 15 , through the inner shaft 11 and through the second hole 16 be passed. This is the cross pin 14 at least in the holes 15 and 16 pressed in, and the pressing of the cross pin 14 takes place from the arrow direction shown.

In einer vergrößerten Ansicht ist der Bereich der zweiten Bohrung 16 im Nockenbund 22 des drehbaren Nockenelementes 13 gezeigt, und der Querstift 14 befindet sich in einer Position, in der dieser mit seiner vorderen Stirnseite innenseitig vor Eintritt in die zweite Bohrung 16 endet. Bei einem weiteren Einpressen des Querstiftes 14 aus der gezeigten Position ergeben sich kritische Bereiche 24 möglicher Gratbildung, wenn die zweite Bohrung 16 nicht mit der tatsächlichen Position des Querstiftes 14 fluchtet. In den kritischen Bereichen 24 der möglichen Gratbildung können Materialabscherungen die Folge sein, die stets zu vermeiden sind. Grund für eine mögliche Abweichung der Position der zweiten Bohrung 16 ist auch darin zu sehen, dass ein geringfügiger Spalt 23 zwischen der Außenseite der Außenwelle 10 und der Bohrung im Nockenelement 13 vorhanden sein muss. Schließlich ist das drehbare Nockenelement 13 nicht auf der Außenseite der Außenwelle 10 aufgepresst, so dass eine sehr genaue Position des Querstiftes 14 auch nach Hindurchführung durch die Querbohrung in der Innenwelle 11 relativ zur zweiten Bohrung 16 nicht eingehalten werden kann. Insbesondere dadurch entstehen mögliche kritische Bereiche 24 der Gratbildung, und im Folgenden wird in Zusammenhang mit den weiteren Figuren die Erfindung dargestellt, mit denen eine mögliche Gratbildung vermieden wird.In an enlarged view is the area of the second hole 16 in the cam collar 22 the rotatable cam element 13 shown, and the cross pin 14 is in a position in which this with its front side inside before entering the second hole 16 ends. In a further pressing the cross pin 14 From the position shown arise critical areas 24 possible burring when the second hole 16 not with the actual position of the cross pin 14 flees. In the critical areas 24 The possible formation of burrs can result in material shearing, which must always be avoided. Reason for a possible deviation of the position of the second hole 16 can also be seen in that a slight gap 23 between the outside of the outer shaft 10 and the bore in the cam element 13 must be present. Finally, the rotatable cam element 13 not on the outside of the outer shaft 10 Pressed so that a very accurate position of the cross pin 14 even after passage through the transverse bore in the inner shaft 11 relative to the second bore 16 can not be met. In particular, this creates possible critical areas 24 the burr formation, and in the following the invention is shown in connection with the other figures, with which a possible burr formation is avoided.

Die 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle 1 mit einer rohrförmigen Außenwelle 10 und mit einer Innenwelle 11, und auf der Außenseite der Außenwelle 10 sind ein festes Nockenelement 12 und ein drehbares Nockenelement 13 aufgebracht. Das Verfahren bedient sich einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Querstiftes 14, der durch eine bereichsweise Querschnittansicht der Nockenwelle 1 sichtbar dargestellt ist.The 2 and 3 show a first embodiment of a method for mounting an adjustable camshaft 1 with a tubular outer shaft 10 and with an inner shaft 11 , and on the outside of the outer shaft 10 are a fixed cam element 12 and a rotatable cam member 13 applied. The method uses an embodiment of the cross pin according to the invention 14 by a partially cross-sectional view of the camshaft 1 is shown visible.

2 zeigt den erfindungsgemäß ausgestalteten Querstift 14 zur Ausführung des Verfahrens zur Montage der Nockenwelle 1. Der Querstift 14 ist durch beide Bohrungen 15 und 16 sowie durch die Querbohrung in der Innenwelle 11 hindurchgeführt, und der Querstift 14 schließt mit seiner unteren Seite mit der Außenseite der ersten Bohrung 15 ab. Der Querstift 14 ragt dabei mit einem Teil 18 aus der zweiten Bohrung 16 heraus, so dass sich die Länge des Querstiftes 14 aus einer Verbindungslänge L ergibt, die annähernd dem Durchmesser des Nockenbundes 22 des drehbaren Nockenelementes 13 entspricht und aus der Länge des Teils 18, der über der Außenseite der zweiten Bohrung 16 hervorsteht. 2 shows the inventively designed cross pin 14 for carrying out the method for assembling the camshaft 1 , The cross pin 14 is through both holes 15 and 16 as well as through the transverse bore in the inner shaft 11 passed through, and the cross pin 14 closes with its lower side with the outside of the first hole 15 from. The cross pin 14 stands out with a part 18 from the second hole 16 out, so that the length of the cross pin 14 resulting from a connection length L, which is approximately the diameter of the cam collar 22 the rotatable cam element 13 corresponds to and from the length of the part 18 that over the outside of the second hole 16 protrudes.

Der Querstift 14 ist mit einer Einführfase 17 ausgestaltet, und wird dieser in gezeigter Pfeilrichtung durch die Bohrung 15, durch die Innenwelle 11 und durch die Bohrung 16 hindurchgeführt, so vermeidet die Einführfase 17 eine Gratbildung auf der Innenseite der zweiten Bohrung 16.The cross pin 14 is with an introductory phase 17 designed, and this is shown in the arrow direction through the hole 15 , through the inner shaft 11 and through the hole 16 passed through so avoids the Einführfase 17 a burr on the inside of the second hole 16 ,

3 zeigt die verstellbare Nockenwelle 1 nach der Ausführung eines weiteren Verfahrensschrittes, gemäß dem der Teil 18 des Querstiftes 14 im Bereich einer Sollbruchstelle 19 abgetrennt wurde. Dadurch weist der Querstift 14 noch eine reduzierte Verbindungslänge L auf, die annähernd dem Durchmesser des Nockenbundes 22 des drehbaren Nockenelementes 13 entspricht. Im Ergebnis ergibt sich die Anordnung eines Querstiftes 14, der über der gesamten Länge der Bohrungen 15 und 16 in diesen eingepresst ist, ohne dass die Einführfase 17, die mit dem Teil 18 des Querstiftes 14 nach dem Abtrennen des Teils 18 entfernt wurde, in der zweiten Bohrung 16 einsitzt. Auf der abgetrennten Seite des Querstiftes 18 ergibt sich eine Bruchfläche 21, die im Wesentlichen mit dem Außenumfang des Nockenbundes 22 abschließt. 3 shows the adjustable camshaft 1 after the execution of a further process step, according to which the part 18 of the cross pin 14 in the area of a predetermined breaking point 19 was separated. This shows the cross pin 14 still a reduced connection length L, which is approximately the diameter of the cam collar 22 the rotatable cam element 13 equivalent. The result is the arrangement of a transverse pin 14 that extends over the entire length of the holes 15 and 16 is pressed into this without the introduction chamfer 17 that with the part 18 of the cross pin 14 after separating the part 18 was removed in the second hole 16 seated. On the severed side of the cross pin 18 results in a fracture surface 21 that essentially coincides with the outer circumference of the cam collar 22 concludes.

In den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer verstellbaren Nockenwelle 1 gezeigt, und die Darstellungen zeigen die Nockenwelle 1 mit der Außenwelle 10, der Innenwelle 11, beispielhaft einem festen Nockenelement 12 und beispielhaft einem drehbaren Nockenelement 13, wobei letzteres über den Querstift 14 mit der Innenwelle 11 verbunden wird.In the 4 and 5 is another embodiment of an adjustable camshaft 1 shown and the illustrations show the camshaft 1 with the outside wave 10 , the inner shaft 11 by way of example a fixed cam element 12 and by way of example a rotatable cam element 13 the latter being over the cross pin 14 with the inner shaft 11 is connected.

Der Querstift 14 ist ebenfalls geschnitten dargestellt und weist eine Axialbohrung 20 auf, und die Axialbohrung 20, die längs durch den vorderen Teil des Querstiftes 14 verläuft, ist so tief ausgeführt, dass diese wenigstens bis in den Bereich der Sollbruchstelle 19 weist. Insbesondere ist die Axialbohrung 20 mit einer Länge ausgeführt, die der Länge des Teils 18 des Querstiftes 14 entspricht.The cross pin 14 is also shown cut and has an axial bore 20 on, and the axial bore 20 running lengthwise through the front part of the cross pin 14 runs, is designed so deep that this at least up to the area of the predetermined breaking point 19 has. In particular, the axial bore 20 with a length running the length of the part 18 of the cross pin 14 equivalent.

In 4 ist der Querstift 14 in gezeigter Pfeilrichtung in die erste Bohrung 15, in die Innenwelle 11 und in die zweite Bohrung 16 eingepresst worden, wobei zur Einführung insbesondere in die zweite Bohrung 16 durch die Einführfase 17 eine Gratbildung vermieden wird.In 4 is the cross pin 14 in arrow direction shown in the first hole 15 , in the inner shaft 11 and into the second hole 16 been pressed, with the introduction in particular in the second hole 16 through the introduction phase 17 burr formation is avoided.

5 zeigt die Ansicht der verstellbaren Nockenwelle 1 gemäß 4, wobei der Teil 18 des Querstiftes 14 im Bereich der Sollbruchstelle 19 abgetrennt wurde, so dass schließlich stirnseitig am Querstift 14 noch eine Bruchfläche 21 verbleibt. Der Vorteil des mit der Axialbohrung 20 in Verbindung mit der Sollbruchstelle 19 ausgeführten Querstiftes 14 liegt darin, dass aufzubringende Abtrennkräfte bei einem Abtrennen des Teils 18 unter einer Bruchbildung im Bereich der Sollbruchstelle 19 reduziert werden. Der verbleibende Querschnitt zwischen dem Querstift 14 und dem Teil 18 ergibt sich zwischen der Sollbruchstelle 19, ausgeführt als umlaufende Nut in der Außenfläche des Querstiftes 14, und der innenseitigen Axialbohrung 20. 5 shows the view of the adjustable camshaft 1 according to 4 , where the part 18 of the cross pin 14 in the area of the predetermined breaking point 19 was separated, so that finally the front side on the cross pin 14 another fracture surface 21 remains. The advantage of having the axial bore 20 in connection with the predetermined breaking point 19 executed transverse pin 14 lies in the fact that to be applied separation forces in a separation of the part 18 under a fracture in the region of the predetermined breaking point 19 be reduced. The remaining cross section between the cross pin 14 and the part 18 results between the predetermined breaking point 19 , designed as a circumferential groove in the outer surface of the transverse pin 14 , and the inside axial bore 20 ,

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including structural details or spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in various combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nockenwelle camshaft
1010: Außenwelle outer shaft
1111: Innenwelle inner shaft
1212: festes Nockenelement fixed cam element
1313: drehbares Nockenelement rotatable cam element
1414: Querstift cross pin
1515: erste Bohrung first hole
1616: zweite Bohrung second hole
1717: Einführfase chamfer
1818: Teil des Querstiftes Part of the cross pin
1919: Sollbruchstelle Breaking point
2020: Axialbohrung axial bore
2121: Bruchfläche fracture surface
2222: Nockenbund cam collar
2323: Spalt gap
2424: Bereich möglicher Gratbildung Area of possible burr formation
LL: Verbindungslänge connection length

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010025099 A1 [0002]

Claims

Method for mounting an adjustable camshaft ( 1 ) with a tubular outer shaft ( 10 ) and with an inner shaft ( 11 ), which are in the outer wave ( 10 ) and with cam elements ( 12 ) fixed on the outer shaft ( 10 ) and with cam elements ( 13 ) rotatable on the outer shaft ( 10 ) and with a cross pin ( 14 ) with the inner shaft ( 11 ) are connected by the transverse pin ( 14 ) in a first bore ( 15 ) in the cam element ( 13 ), through the inner shaft ( 11 ) and into one of the first holes ( 15 ) opposite second bore ( 16 ) in the cam element ( 13 ) is pressed until the transverse pin ( 14 ) with a connection length (L) in the bores ( 15 . 16 ) and the inner shaft ( 11 ), characterized by at least the following steps: - providing a transverse pin ( 14 ) with a pin end which has an insertion nose ( 17 ), wherein the transverse pin ( 14 ) is longer than the connection length (L), - pressing the cross pin ( 14 ) with the pin end with the Einführfase ( 17 ), until the transverse pin ( 14 ) with a part ( 18 ) from the second bore ( 16 ) protrudes again and - separating the from the second hole ( 16 ) outstanding part ( 18 ).

Method according to claim 1, characterized in that the separation of the part ( 18 ) from the cross pin ( 14 ) by the generation of a break in the transverse pin ( 14 ) is performed.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse pin ( 14 ) with a predetermined breaking point ( 19 ), at which the separation of the part ( 18 ) from the rest of the transverse pin ( 14 ) is performed.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the separation of the part ( 18 ) from the rest of the transverse pin ( 14 ) by the introduction of a torsional moment in the part to be separated ( 18 ) is made.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separation of the part ( 18 ) from the rest of the transverse pin ( 14 ) by introducing a bending moment into the part to be separated ( 18 ) is made.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the torsional moment or the bending moment is increased until the predetermined breaking point ( 19 ) breaks.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse pin ( 14 ) with an axial bore ( 20 ) in the pin end with the introduction chamfer ( 17 ), wherein the axial bore ( 20 ) at least as deep into the cross pin ( 14 ) is introduced, that this up to the predetermined breaking point ( 19 ) enough.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse pin ( 14 ) at least in the area of the breaking point shortly before the part is cut off ( 18 ) Is cooled, in particular by means of a refrigerant.

Adjustable camshaft ( 1 ) with a tubular outer shaft ( 10 ) and with an inner shaft ( 11 ) rotatable in the outer shaft ( 10 ) and with cam elements ( 12 ) fixed on the outer shaft ( 10 ) are arranged and with cam elements ( 13 ) rotatable on the outer shaft ( 10 ) are arranged, with transverse pins ( 14 ) are provided, with which the rotatable cam elements ( 13 ) with the inner shaft ( 11 ) are connected by the transverse pin ( 14 ) in a first bore ( 15 ) in the cam element ( 13 ), in the inner shaft ( 11 ) and into one of the first holes ( 15 ) opposite second bore ( 16 ) in the cam element ( 13 ), characterized in that the transverse pin ( 14 ) has an end face which is at least partially penetrated by a fracture surface ( 21 ) is formed.

Adjustable camshaft ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the transverse pin ( 14 ) a predetermined breaking point ( 19 ), which at least partially to the fracture surface ( 21 ).