DE102019105462A1 - Camshaft, motor vehicle and method of assembling a camshaft - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwelle (10) mit einer Grundwelle (11) und wenigstens einem Schiebenockenelement (12), das auf der Grundwelle (11) axial verschiebbar angeordnet ist, und wenigstens einer Arretiereinrichtung (13), wobei die Grundwelle (11) und das Schiebenockenelement (12) jeweils eine zugehörige Durchgangsöffnung (14, 15) aufweisen, durch die die Arretiereinrichtung (13) in die Grundwelle (11) eingebracht ist, wobei die Durchgangsöffnung (14) der Grundwelle (11) und die Durchgangsöffnung (15) des Schiebenockenelements (12) relativ gegeneinander verdreht sind, so dass die Arretiereinrichtung (13) durch das Schiebenockenelement (12) in der Grundwelle (11) radial gesichert, insbesondere gehalten ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Nockenwelle und ein Montageverfahren.The present invention relates to a camshaft (10) with a base shaft (11) and at least one sliding cam element (12) which is arranged axially displaceably on the base shaft (11), and at least one locking device (13), the base shaft (11) and the sliding cam element (12) each have an associated through opening (14, 15) through which the locking device (13) is introduced into the basic shaft (11), the through opening (14) of the basic shaft (11) and the through opening (15) of the Sliding cam element (12) are rotated relative to one another, so that the locking device (13) is radially secured, in particular held, by the sliding cam element (12) in the base shaft (11). The invention also relates to a camshaft and an assembly method.
Description
Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle. Eine Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bspw. aus der
Generell werden Schiebenockenwellen zur variablen Ventilsteuerung in Verbrennungsmotoren eingesetzt. Die Schiebenocken sind dabei auf der Nockenwelle entlang der Längsachse verschieblich angeordnet. Die axiale Verstellung der Schiebenocken erfolgt im Wesentlichen durch Aktuatoren, die mit einer Schaltkulisse der Schiebenocken zusammenwirken. Um die Schiebenocken nach einer Verstellung an den entsprechenden, axialen Positionen auf der Nockenwelle zu fixieren, kommen üblicherweise Arretiereinrichtungen zum Einsatz.Sliding camshafts are generally used for variable valve control in internal combustion engines. The sliding cams are arranged on the camshaft so that they can be displaced along the longitudinal axis. The axial adjustment of the sliding cams is essentially carried out by actuators that interact with a shift gate of the sliding cams. In order to fix the sliding cams after an adjustment at the corresponding axial positions on the camshaft, locking devices are usually used.
Derartige Arretiereinrichtungen werden oftmals während des Montageprozesses in die Nockenwellen nachträglich eingebaut. Aus der eingangs genannten
Nachteilig ist hierbei, dass zur radialen Sicherung der Rastvorrichtung durch die Haltescheibe ein zusätzliches Bauteil erforderlich ist. Dadurch wird ein Fertigungsaufwand erhöht sowie durch die Handhabung mehrerer Einzelteile die Montage der Rastvorrichtung erschwert. Ferner steht durch die drehfeste Verbindung zwischen der Grundwelle und dem Nockenträger lediglich ein kleiner Winkelbereich zwischen einer Nockenspitze des Nockenträgers und der Rastvorrichtung zur Verfügung, um die Rastvorrichtung in der Grundwelle anzuordnen. Dies hat nachteilig eine Einschränkung der Designfreiheit zur Folge.The disadvantage here is that an additional component is required for the radial securing of the locking device by the retaining disk. This increases manufacturing costs and the handling of several individual parts makes assembly of the locking device more difficult. Furthermore, due to the non-rotatable connection between the base shaft and the cam carrier, only a small angular range is available between a cam tip of the cam carrier and the locking device in order to arrange the locking device in the base shaft. This has the disadvantage of restricting the freedom of design.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Nockenwelle anzugeben, bei der durch einen vereinfachten Aufbau eine Montage erleichtert ist sowie Gesamtkosten verringert sind. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Montage einer Nockenwelle anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a camshaft in which assembly is facilitated by a simplified structure and overall costs are reduced. The invention is also based on the object of specifying a motor vehicle and a method for assembling a camshaft.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Nockenwelle durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Kraftfahrzeugs und des Verfahrens wird die vorstehend genannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 12 (Kraftfahrzeug) und des Anspruchs 13 (Verfahren) gelöst.According to the invention, this object is achieved with regard to the camshaft by the subject matter of claim 1. With regard to the motor vehicle and the method, the aforementioned object is achieved by the subject matter of claim 12 (motor vehicle) and claim 13 (method).
Konkret wird die Aufgabe durch eine Nockenwelle mit einer Grundwelle und wenigstens einem Schiebenockenelement, das auf der Grundwelle axial verschiebbar angeordnet ist, und wenigstens einer Arretiereinrichtung gelöst. Die Grundwelle und das Schiebenockenelement weisen jeweils eine zugehörige Durchgangsöffnung auf, durch die die Arretiereinrichtung in die Grundwelle eingebracht ist. Die Durchgangsöffnung der Grundwelle und die Durchgangsöffnung des Schiebenockenelements sind relativ gegeneinander verdreht, so dass die Arretiereinrichtung durch das Schiebenockenelement in der Grundwelle radial gesichert, insbesondere gehalten ist.Specifically, the object is achieved by a camshaft with a base shaft and at least one sliding cam element, which is arranged axially displaceably on the base shaft, and at least one locking device. The base shaft and the sliding cam element each have an associated through opening through which the locking device is introduced into the base shaft. The through opening of the basic shaft and the through opening of the sliding cam element are rotated relative to one another, so that the locking device is radially secured, in particular held, in the basic shaft by the sliding cam element.
Die Erfindung hat verschiedene Vorteile. Durch die Durchgangsöffnungen der Grundwelle und des Schiebenockenelements ist die Arretiereinrichtung im eingebauten Zustand der Nockenwelle bspw. in einer geschlossenen Lagergasse einer Zylinderkopfhaube montierbar. Bei der Montage wird die Arretiereinrichtung durch die Durchgangsöffnungen eingebracht und durch das Relativverdrehen der Durchgangsöffnungen in der Grundwelle radial gesichert. Mit anderen Worten ist die Arretiereinrichtung durch das Schiebenockenelement zur Sicherung radial nach außen begrenzt. Hierbei ist vorteilhaft, dass durch die Relativverdrehung der Durchgangsöffnungen die Arretiereinrichtung auf einfache Art und Weise in der Grundwelle radial gehalten wird. Dabei wird ein Montageaufwand verringert und somit die Gesamtkosten reduziert. Vorteilhaft wird somit eine nachträgliche Montage der Arretiereinrichtung in der Grundwelle, insbesondere in engen Bauräumen ermöglicht.The invention has several advantages. When the camshaft is installed, the locking device can be mounted, for example, in a closed bearing lane of a cylinder head cover, through the through openings of the base shaft and the sliding cam element. During assembly, the locking device is introduced through the through openings and secured radially by the relative rotation of the through openings in the base shaft. In other words, the locking device is limited radially to the outside by the sliding cam element for securing purposes. It is advantageous here that the locking device is held radially in the base shaft in a simple manner by the relative rotation of the through openings. The assembly effort is reduced and the overall costs are reduced. Subsequent assembly of the locking device in the base shaft, in particular in tight installation spaces, is thus advantageously made possible.
Die Relativverdrehbarkeit der Grundwelle und des Schiebenockenelements hat den weiteren Vorteil, dass die Ausrichtung bzw. die Winkellage der Arretiereinrichtung in der Grundwelle unabhängig von der Position der Durchgangsöffnung des Schiebenockenelements frei wählbar ist. Dadurch ist vorteilhaft eine Designfreiheit maßgeblich erhöht. Es ist denkbar, dass bei der Montage die Grundwelle und/oder das Schiebenockenelement unbegrenzt gegeneinander relativ verdrehbar sind.The relative rotatability of the base shaft and the sliding cam element has the further advantage that the alignment or the angular position of the locking device in the base shaft can be freely selected independently of the position of the through opening of the sliding cam element. As a result, freedom of design is advantageously significantly increased. It is conceivable that, during assembly, the base shaft and / or the sliding cam element can be rotated relative to one another in an unlimited manner.
Vorzugsweise weist die Nockenwelle mehr als ein Schiebenockenelement auf. Bevorzugt umfasst die Nockenwelle zwei Schiebenockenelemente. Die Durchgangsöffnung des Schiebenockenelements und/oder der Grundwelle kann schräg ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Durchgangsöffnung zu einer Längsachse des Schiebenockenelements und/oder der Grundwelle winkelig ausgebildet sein.The camshaft preferably has more than one sliding cam element. The camshaft preferably comprises two sliding cam elements. The through opening of the sliding cam element and / or the base shaft can be inclined be trained. In other words, the through opening can be formed at an angle to a longitudinal axis of the sliding cam element and / or the base shaft.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schiebenockenelement wenigstens einen Schaltkulissenabschnitt und/oder wenigstens einen weiteren Abschnitt auf, in dem die zugehörige Durchgangsöffnung vorgesehen ist. Der Schaltkulissenabschnitt weist vorzugsweise wenigstens eine Schaltnut auf, die zum axialen Verschieben mit einem Aktuator zusammenwirken kann. Der Schaltkulissenabschnitt kann eine V-förmige Schaltnut, eine Y-förmige Schaltnut und/oder wenigstens eine S-förmige Schaltnut aufweisen. Die Durchgangsöffnung kann in einem Bereich ausgebildet sein, der funktionsunbeteiligt ist. Mit anderen Worten kann die Durchgangsöffnung in einem Bereich ausgebildet sein, der die Funktion des Schaltkulissenabschnitts und/oder des weiteren Abschnitts und somit einen Verschiebevorgang nicht beeinflusst. Hierbei ist vorteilhaft, dass durch die Ausbildung der Durchgangsbohrung im Schaltkulissenabschnitt der Bauraum am Schiebenockenelement effizient ausgenutzt ist.In a preferred embodiment, the sliding cam element has at least one shift gate section and / or at least one further section in which the associated through opening is provided. The shift gate section preferably has at least one shift groove which can interact with an actuator for axial displacement. The shift gate section can have a V-shaped shift groove, a Y-shaped shift groove and / or at least one S-shaped shift groove. The through opening can be formed in an area that is not functionally involved. In other words, the through opening can be formed in an area which does not influence the function of the shift gate section and / or the further section and thus does not affect a displacement process. It is advantageous here that the installation space on the sliding cam element is efficiently used by the formation of the through hole in the shift gate section.
Der weitere Abschnitt kann durch einen zylindrischen Abschnitt des Schiebenockenelements gebildet sein. Mit anderen Worten kann die Durchgangsbohrung an einem weiteren, insbesondere freien, Abschnitt im Schiebenockenelement ausgebildet sein.The further section can be formed by a cylindrical section of the sliding cam element. In other words, the through hole can be formed on a further, in particular free, section in the sliding cam element.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Schiebenockenelement wenigstens eine Rastnut, die am Schiebenockenelement radial innen ausgebildet ist, wobei die zugehörige Durchgangsöffnung in die Rastnut mündet oder die zugehörige Durchgangsöffnung zur Rastnut axial versetzt ist. Durch die Rastnut und die Arretiereinrichtung ist das Schiebenockenelement an einer Axialposition fixierbar. Mit anderen Worten wirkt die Arretiereinrichtung mit der Rastnut zusammen, um das Schiebenockenelement auf der Grundwelle an einer Axialposition lösbar zu fixieren. Bevorzugt weist das Schiebenockenelement wenigstens zwei Rastnuten auf.In a further preferred embodiment, the sliding cam element comprises at least one latching groove which is formed radially on the inside on the sliding cam element, the associated through opening opening into the latching groove or the associated through opening being axially offset from the latching groove. The sliding cam element can be fixed in an axial position by means of the locking groove and the locking device. In other words, the locking device interacts with the locking groove in order to releasably fix the sliding cam element on the base shaft in an axial position. The sliding cam element preferably has at least two locking grooves.
Ist die Durchgangsöffnung derart ausgebildet, dass diese in die Rastnut mündet, ist vorteilhaft durch die Relativverdrehung die Arretiereinrichtung radial nach außen gesichert und das Schiebenockenelement an einer Axialposition lösbar fixiert. Die Montageposition des Schiebenockenelements bei der Montage der Arretiereinrichtung entspricht hierbei im Betrieb einer ersten Axialposition des Schiebenockenelements auf der Grundwelle. Es ist somit vorteilhaft kein anschließendes, axiales Verschieben des Schiebenockenelements erforderlich, um das Schiebenockenelement in eine erste Betriebsstellung zu bringen.If the through opening is designed in such a way that it opens into the locking groove, the locking device is advantageously secured radially outwardly by the relative rotation and the sliding cam element is releasably fixed in an axial position. The assembly position of the sliding cam element during the assembly of the locking device corresponds to a first axial position of the sliding cam element on the base shaft during operation. It is therefore advantageous that no subsequent axial displacement of the sliding cam element is required in order to bring the sliding cam element into a first operating position.
Vorzugsweise ist die Rastnut innen am Schiebenockenelement radial umlaufend ausgebildet. Dies ermöglicht vorteilhaft eine einfache, axiale Ausrichtung des Schiebenockenelements auf der Grundwelle. Bei einer Demontage kann die Arretiereinrichtung einfach und schnell entfernt werden, da das Schiebenockenelement und/oder die Grundwelle unbegrenzt in Umfangsrichtung verdrehbar sind. Mit anderen Worten kann die Arretiereinrichtung zur Durchgangsöffnung des Schiebenockenelements einfach und schnell ausgerichtet werden, um diese zu demontieren.The latching groove is preferably designed to run radially around the inside of the sliding cam element. This advantageously enables a simple, axial alignment of the sliding cam element on the base shaft. During dismantling, the locking device can be removed quickly and easily, since the sliding cam element and / or the base shaft can be rotated indefinitely in the circumferential direction. In other words, the locking device can be aligned quickly and easily with the passage opening of the sliding cam element in order to dismantle it.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Arretiereinrichtung wenigstens ein Federelement und wenigstens ein Rastmittel, wobei das Rastmittel durch das Federelement gegen das Schiebenockenelement zur Arretierung radial vorgespannt ist. Das Federelement kann durch eine Schraubenfeder gebildet sein. Alternativ kann das Federelement durch wenigstens eine Tellerfeder gebildet sein. Das Rastmittel kann durch eine Rastkugel gebildet sein. Es ist auch denkbar, dass das Rastmittel durch einen Raststift gebildet ist. Bei einem axialen Verschieben, insbesondere einem Verschiebevorgang, des Schiebenockenelements auf der Grundwelle wirkt das Rastmittel durch die Vorspannung über das Federelement mit der Rastnut zusammen. Das Schiebenockenelement ist dadurch an einer Axialposition lösbar fixiert. Dies hat den Vorteilhaft, dass das Schiebenockenelement an der entsprechenden Axialposition auf einfache Weise lösbar arretiert wird.In a preferred embodiment, the locking device comprises at least one spring element and at least one latching means, the latching means being radially pretensioned by the spring element against the sliding cam element for locking. The spring element can be formed by a helical spring. Alternatively, the spring element can be formed by at least one plate spring. The locking means can be formed by a locking ball. It is also conceivable that the locking means is formed by a locking pin. In the event of an axial displacement, in particular a displacement process, of the sliding cam element on the base shaft, the latching means interacts with the latching groove due to the bias via the spring element. The sliding cam element is thereby releasably fixed in an axial position. This has the advantage that the sliding cam element is detachably locked in a simple manner at the corresponding axial position.
Vorzugsweise weist die Grundwelle wenigstens ein Aufnahmeelement auf, das in der Grundwelle angeordnet ist und in das die Arretiereinrichtung eingebettet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Rastmittel im Aufnahmeelement geführt wird. Insbesondere bei der Ausbildung der Grundwelle als Hohlwelle bildet das Aufnahmeelement ein Gehäuse für die Arretiereinrichtung.The basic shaft preferably has at least one receiving element which is arranged in the basic shaft and in which the locking device is embedded. This has the advantage that the locking means is guided in the receiving element. In particular when the basic shaft is designed as a hollow shaft, the receiving element forms a housing for the locking device.
Das Aufnahmeelement kann durch eine Hülse gebildet sein. Das Aufnahmeelement kann zylinderförmig ausgebildet sein. Das Aufnahmeelement kann einen Aufnahmeboden aufweisen, an dem sich das Federelement zur Vorspannung des Rastmittels abstützt.The receiving element can be formed by a sleeve. The receiving element can be cylindrical. The receiving element can have a receiving base on which the spring element is supported in order to pretension the locking means.
Weiter vorzugsweise weist die Grundwelle wenigstens eine Aufnahmebohrung auf, die in der Grundwelle ausgebildet ist und in die die Arretiereinrichtung eingebettet ist. Die Grundwelle kann durch eine Vollwelle, insbesondere ein Vollmaterial, gebildet sein. Die Aufnahmebohrung kann im Vollmaterial der Grundwelle ausgebildet sein. Die Aufnahmebohrung kann zylinderförmig ausgebildet sein. Die Aufnahmebohrung kann einen Aufnahmeboden aufweisen, an dem sich das Federelement zur Vorspannung des Rastmittels abstützt. Die Aufnahmebohrung hat den Vorteil, dass das Rastmittel in dieser geführt ist.The basic shaft also preferably has at least one receiving bore which is formed in the basic shaft and in which the locking device is embedded. The fundamental wave can be formed by a solid wave, in particular a solid material. The mounting hole can be in the solid material the fundamental wave be formed. The receiving bore can be cylindrical. The receiving bore can have a receiving base on which the spring element is supported in order to pretension the locking means. The receiving bore has the advantage that the locking means is guided in it.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind ein Innendurchmesser des Aufnahmeelements oder ein Innendurchmesser der Aufnahmebohrung und ein Innendurchmesser der Durchgangsöffnung des Schiebenockenelements zum Einbringen der Arretiereinrichtung gleich groß oder weisen eine unterschiedliche Größe auf. Es ist denkbar, dass der Innendurchmesser des Aufnahmeelements oder der Aufnahmebohrung größer ist als der Innendurchmesser des Schiebenockenelements. Alternativ kann der Innendurchmesser des Schiebenockenelement größer sein als der Innendurchmesser des Aufnahmeelements oder der Aufnahmebohrung. Vorzugweise sind beide Innendurchmesser derart groß ausgebildet, dass die Arretiereinrichtung in die Grundwelle bzw. in das Aufnahmeelement einbringbar ist.In a further embodiment, an inner diameter of the receiving element or an inner diameter of the receiving bore and an inner diameter of the through opening of the sliding cam element for introducing the locking device are the same size or have a different size. It is conceivable that the inner diameter of the receiving element or the receiving bore is larger than the inner diameter of the sliding cam element. Alternatively, the inside diameter of the sliding cam element can be larger than the inside diameter of the receiving element or the receiving bore. Both inner diameters are preferably designed so large that the locking device can be introduced into the base shaft or into the receiving element.
Vorzugsweise weisen das Aufnahmeelement und/oder die Aufnahmebohrung wenigstens eine gehärtete Innenoberfläche auf, an der das Rastmittel anliegt. Dies hat den Vorteil, dass eine Funktionssicherheit der Arretiereinrichtung sowie eine Lebensdauer durch geringeren Verschleiß erhöht sind.The receiving element and / or the receiving bore preferably have at least one hardened inner surface on which the latching means rests. This has the advantage that functional reliability of the locking device and a service life are increased due to lower wear.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Übertragungselement vorgesehen, das das Schiebenockenelement mit der Grundwelle drehfest verbindet. Hierbei weist die Grundwelle wenigstens eine Ausnehmung auf und das Schiebenockenelement umfasst wenigstens eine Montageöffnung, durch die das Übertragungselement in die Ausnehmung der Grundwelle einsetzbar ist. Dies hat den Vorteil, dass im Betrieb das Schiebenockenelement durch die Arretiereinrichtung in wenigstens einer Axialposition fixierbar ist und durch das wenigstens eine Übertragungselement mit der Grundwelle drehfest, insbesondere drehmomentschlüssig, verbunden ist. Bei einer Montage bzw. Demontage der Arretiereinrichtung kann die drehfeste Verbindung des Schiebenockenelements mit der Grundwelle gelöst werden, sodass die Grundwelle und das Schiebenockenelement gegeneinander relativ verdrehbar sind.In a preferred embodiment, at least one transmission element is provided which connects the sliding cam element to the base shaft in a rotationally fixed manner. Here, the base shaft has at least one recess and the sliding cam element comprises at least one assembly opening through which the transmission element can be inserted into the recess of the base shaft. This has the advantage that, during operation, the sliding cam element can be fixed in at least one axial position by the locking device and is non-rotatably connected, in particular torque-locked, to the base shaft by the at least one transmission element. When assembling or dismantling the locking device, the non-rotatable connection of the sliding cam element with the base shaft can be released so that the base shaft and the sliding cam element can be rotated relative to one another.
Ferner ist vorteilhaft, dass durch die Montageöffnung das Übertragungselement ebenso wie die Arretiereinrichtung nachträglich bzw. im eingebauten Zustand der Nockenwelle bspw. in einer Lagergasse montierbar ist. Dadurch werden vorteilhaft eine Montage bzw. ein Zusammenbau der Nockenwelle vereinfacht sowie eine Montagezeit reduziert. Ferner werden dadurch die Gesamtkosten der Nockenwelle reduziert.Furthermore, it is advantageous that the transmission element as well as the locking device can be mounted subsequently or in the installed state of the camshaft, for example in a bearing alley, through the mounting opening. This advantageously simplifies assembly or assembly of the camshaft and reduces assembly time. This also reduces the overall cost of the camshaft.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Grundwelle und das Schiebenockenelement zumindest abschnittsweise eine Verzahnung auf, die die Grundwelle mit dem Schiebenockenelement durch Ineinandergreifen drehfest verbindet. Das Schiebenockenelement ist somit durch die Arretiereinrichtung in einer Axialposition fixierbar ist und durch den Formschluss der Verzahnungen mit der Grundwelle drehfest, insbesondere drehmomentschlüssig, verbunden. Das Schiebenockenelement weist bei dieser Ausführungsform eine Innenverzahnung und die Grundwelle eine Außenverzahnung auf. Die Verzahnungen sind lediglich teilweise an der Grundwelle und/oder dem Schiebenockenelement ausgebildet. Bei einer Montage bzw. Demontage der Arretiereinrichtung kann die drehfeste Verbindung des Schiebenockenelements mit der Grundwelle gelöst werden, sodass die Grundwelle und das Schiebenockenelement gegeneinander relativ verdrehbar sind.In a further preferred embodiment, the base shaft and the sliding cam element have, at least in sections, a toothing that connects the base shaft to the sliding cam element in a rotationally fixed manner by interlocking. The sliding cam element can thus be fixed in an axial position by the locking device and is connected to the base shaft in a rotationally fixed manner, in particular in a torque-locked manner, through the form-fit connection of the teeth. In this embodiment, the sliding cam element has internal teeth and the base shaft has external teeth. The teeth are only partially formed on the base shaft and / or the sliding cam element. When assembling or dismantling the locking device, the non-rotatable connection of the sliding cam element with the base shaft can be released so that the base shaft and the sliding cam element can be rotated relative to one another.
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Nockenwelle. Die Nockenwelle kann als Schiebenockenwelle ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug mehr als eine Nockenwelle, insbesondere zwei Nockenwellen.A secondary aspect of the invention relates to a motor vehicle with at least one camshaft according to the invention. The camshaft can be designed as a sliding camshaft. The motor vehicle preferably comprises more than one camshaft, in particular two camshafts.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle, insbesondere einer Schiebenockenwelle werden in einem ersten Verfahrensschritt eine Grundwelle und wenigstens ein Schiebenockenelement bereitgestellt. Das Schiebenockenelement und die Grundwelle weisen jeweils wenigstens eine zugehörige Durchgangsöffnung auf. Ferner ist das Schiebenockenelement auf der Grundwelle axial verschiebbar angeordnet. In einem zweiten Verfahrensschritt wird das Schiebenockenelement auf der Grundwelle derart angeordnet, dass die jeweiligen Durchgangsöffnungen korrespondieren. In einem dritten Verfahrensschritt wird wenigstens eine Arretiereinrichtung durch die korrespondierenden Durchgangsöffnungen in die Grundwelle eingebracht. Die Arretiereinrichtung wird durch Einschieben in der Grundwelle angeordnet. Anschließend wird/werden in einem weiteren Verfahrensschritt die Grundwelle und/oder das Schiebenockenelement derart relativ verdreht, dass die eingebrachte Arretiereinrichtung durch das Schiebenockenelement in der Grundwelle radial gesichert, insbesondere gehalten wird. Dabei kann das Schiebenockenelement gegenüber der Grundwelle und/oder die Grundwelle gegenüber dem Schiebenockenelement verdreht werden.In a method according to the invention for assembling a camshaft, in particular a sliding camshaft, a base shaft and at least one sliding cam element are provided in a first method step. The sliding cam element and the base shaft each have at least one associated through opening. Furthermore, the sliding cam element is arranged axially displaceably on the base shaft. In a second method step, the sliding cam element is arranged on the base shaft in such a way that the respective through openings correspond. In a third method step, at least one locking device is introduced into the base shaft through the corresponding through openings. The locking device is arranged by being pushed into the base shaft. Subsequently, in a further method step, the base shaft and / or the sliding cam element is / are rotated relatively in such a way that the introduced locking device is radially secured, in particular held, in the base shaft by the sliding cam element. The sliding cam element can be rotated relative to the basic shaft and / or the basic shaft relative to the sliding cam element.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Bereitstellen die Grundwelle und das Schiebenockenelement in einer Lagergasse eines Zylinderkopfgehäuses angeordnet. Hierbei wird die Arretiereinrichtung vorzugsweise nach dem Einbringen der Grundwelle und des Schiebenockenelements in die Lagergasse durch die Durchgangsöffnungen in die Grundwelle eingebracht.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the base shaft and the sliding cam element are arranged in a bearing lane of a cylinder head housing during provision. Here, the locking device preferably after the introduction of the base shaft and the sliding cam element into the bearing alley through the through openings in the base shaft.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Bereitstellen der Grundwelle wenigstens ein Aufnahmeelement durch die zugehörige Durchgangsöffnung in der Grundwelle angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Aufnahmeelement bspw. vor der Anordnung der Grundwelle und des Schiebenockenelements in der Lagergasse der Zylinderkopfhaube vormontiert wird. Dadurch wird ein Montageaufwand sowie eine Montagezeit reduziert.In a further preferred embodiment of the method, at least one receiving element is arranged through the associated through opening in the basic shaft before the basic shaft is provided. This has the advantage that the receiving element is preassembled, for example, before the arrangement of the base shaft and the sliding cam element in the bearing lane of the cylinder head cover. This reduces assembly effort and assembly time.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens die Arretiereinrichtung durch ein Montagewerkzeug in die Grundwelle eingebracht. Dies ermöglicht vorteilhaft eine Erhöhung des Automatisierungsgrades sowie eine präzise Montage der Arretieinrichtung.In one embodiment of the method, the locking device is introduced into the base shaft by an assembly tool. This advantageously enables an increase in the degree of automation and precise assembly of the locking device.
Zu den Vorteilen des Kraftfahrzeugs und des Verfahrens zur Montage einer erfindungsgemäßen Nockenwelle wird auf die im Zusammenhang mit der Nockenwelle erläuterten Vorteile verwiesen. Darüber hinaus können das Kraftfahrzeug und das Verfahren alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Bezug auf die Nockenwelle genannte Merkmale aufweisen.Regarding the advantages of the motor vehicle and the method for assembling a camshaft according to the invention, reference is made to the advantages explained in connection with the camshaft. In addition, the motor vehicle and the method can alternatively or additionally have individual features or a combination of several features mentioned above in relation to the camshaft.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellten Ausführungsformen stellen Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Nockenwelle ausgestaltet sein kann. Ferner stellen die dargestellten Ausführungsformen einzelne Verfahrensschritte zum Montieren der erfindungsgemäßen Nockenwelle dar.The invention is explained in more detail below with further details with reference to the accompanying drawings. The illustrated embodiments represent examples of how the camshaft according to the invention can be configured. Furthermore, the illustrated embodiments represent individual method steps for assembling the camshaft according to the invention.
In diesen zeigen
-
1 einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht einer Nockenwelle gemäß einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, in einer Lagergasse; -
2 einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht einer Nockenwelle nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, in einer Lagergasse; -
3 eine perspektivische Ansicht eines Schiebenockenelements der Nockenwellen gemäß1 und2 ; -
4 einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht der Nockenwelle gemäß1 , in einem ersten Verfahrensschritt eines bevorzugten erfindungsgemäßen Montageverfahrens; -
5 einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht der Nockenwelle gemäß1 , in einem zweiten Verfahrensschritt des bevorzugten erfindungsgemäßen Montageverfahrens; -
6 einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht der Nockenwelle gemäß1 , in einem dritten Verfahrensschritt des bevorzugten erfindungsgemäßen Montageverfahrens; und -
7 einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht der Nockenwelle gemäß1 , nach dem dritten Verfahrensschritt, insbesondere mit einer eingebrachten Arretiereinrichtung, des bevorzugten erfindungsgemäßen Montageverfahrens.
-
1 a detail of a longitudinal sectional view of a camshaft according to a preferred embodiment of the invention, in a bearing alley; -
2 a detail of a longitudinal sectional view of a camshaft according to a further embodiment of the invention, in a storage alley; -
3 a perspective view of a sliding cam member of the camshafts according to FIG1 and2 ; -
4th a detail of a longitudinal sectional view of the camshaft according to1 , in a first process step of a preferred assembly process according to the invention; -
5 a detail of a longitudinal sectional view of the camshaft according to1 , in a second method step of the preferred assembly method according to the invention; -
6th a detail of a longitudinal sectional view of the camshaft according to1 , in a third method step of the preferred assembly method according to the invention; and -
7th a detail of a longitudinal sectional view of the camshaft according to1 , after the third method step, in particular with an inserted locking device, of the preferred assembly method according to the invention.
Die Nockenwelle
Die Nockenwelle
Die Grundwelle
Die Grundwelle
In der Grundwelle
Gemäß
Das Federelement
Die Arretiereinrichtung
Wie in
Das erste Ende
Die weitere Durchgangsöffnung
Das Schiebenockenelement
Ferner umfasst das Schiebenockenelement
Des Weiteren weist das Schiebenockenelement
Der Schaltkulissenabschnitt
Das Schiebenockenelement
Gemäß den
Wie in
Die Durchgangsöffnung
Wie in
Die Aufnahmebohrung
Das Aufnahmeelement
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage der Nockenwelle
In einem ersten Montageschritt wird die Grundwelle
Wie in
In einem dritten Montageschritt werden, wie in
Ist die Arretiereinrichtung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Nockenwellecamshaft
- 1111
- GrundwelleFundamental wave
- 1212
- SchiebenockenelementSliding cam element
- 1313
- ArretiereinrichtungLocking device
- 1414th
- Durchgangsöffnung der GrundwelleThrough opening of the fundamental wave
- 1515th
- Durchgangsöffnung des SchiebenockenelementsThrough opening of the sliding cam element
- 1616
- SchalkulissenabschnittScenery section
- 17, 17', 17"17, 17 ', 17 "
- RastnutenLocking grooves
- 18, 18', 18"18, 18 ', 18 "
- AxialpositionAxial position
- 1919th
- FederelementSpring element
- 2121st
- RastmittelLocking means
- 2222nd
- AufnahmeelementReceiving element
- 23'23 '
- Innendurchmesser des AufnahmeelementsInner diameter of the receiving element
- 23"23 "
- Innendurchmesser der AufnahmebohrungInner diameter of the mounting hole
- 2424
- Innendurchmesser der Durchgangsöffnung des SchiebenockenelementsInner diameter of the through opening of the sliding cam element
- 2525th
- LagergasseWarehouse alley
- 2626th
- ZylinderkopfgehäuseCylinder head housing
- 2727
- AufnahmebohrungMounting hole
- 2828
- NockenpaarPair of cams
- 2929
- LängsnutLongitudinal groove
- 3131
- InnenoberflächeInner surface
- 3232
- weitere Durchgangsöffnung der Grundwellefurther opening of the fundamental wave
- 3333
- erstes Endefirst end
- 3434
- zweites Endesecond end
- 3535
- MaterialausnehmungMaterial recess
- 36', 36" 36 ', 36 "
- AufnahmebereichRecording area
- 37', 37"37 ', 37 "
- AußenoberflächeExterior surface
- 3838
- GrundkörperBase body
- 3939
- zentrale Durchgangsöffnungcentral passage opening
- 4141
- SchaltnutSwitching groove
- 4242
- KulissenstegBridge bridge
- 4343
- zylinderförmiger Elementabschnittcylindrical element section
- 4444
- AußenumfangsbereichOuter perimeter area
- 4545
- Innenseiteinside
- 4646
- MaterialausnehmungMaterial recess
- 47', 47"47 ', 47 "
- AufnahmebodenReceiving base
- 48', 48"48 ', 48 "
- DurchgangsbohrungThrough hole
- 4949
- LagerstellenStorage locations
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102013010330 A1 [0001, 0003]DE 102013010330 A1 [0001, 0003]
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2019
- 2019-03-04 DE DE102019105462.1A patent/DE102019105462A1/en active Pending
-
2020
- 2020-03-03 WO PCT/EP2020/055503 patent/WO2020178266A1/en active Application Filing
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---|---|
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