DE102020006589A1 - Nockenwelle für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle (1) für einen Verbrennungsmotor, umfassend ein Nockenwellenende (12), einen angetriebenen Nockenwellenendbereich (2) zum Befestigen eines Nockenwellenantriebsrades an der Nockenwelle (1) und einen Nocken (8), wobei der angetriebenen Nockenwellenendbereich (2) ein Geberrad (3) zum Detektieren einer Nockenwellenposition mittels eines Nockenwellensensors umfasst, und wobei sich der angetriebene Nockenwellenendbereich (2) über einen Bereich ausgehend von dem Nockenwellenende (12) entlang einer Nockenwellenlängsachse (10) bis zum dem Nocken (8) erststreckt, und wobei das Geberrad (3) innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs (2) positioniert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle für einen Verbrennungsmotor.
  • Die US6679107 offenbart eine Nockenwelle mit einem Geberrad und einem Nockenwellensensor, wobei der Nockenwellensensor benachbart zum Geberrad positioniert ist.
  • Eine erfindungsgemäße Nockenwelle für einen Verbrennungsmotor umfasst ein Nockenwellenende, einen angetriebenen Nockenwellenendbereich zum Befestigen eines Nockenwellenantriebsrades an der Nockenwelle und einen Nocken. Der angetriebene Nockenwellenendbereich umfasst ein Geberrad zum Detektieren einer Nockenwellenposition mittels eines Nockenwellensensors. Der angetriebene Nockenwellenendbereich erstreckt sich ausgehend von dem Nockenwellenende entlang einer Nockenwellenlängsachse bis zu dem Nocken. Das Geberrad ist innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs positioniert.
  • Geberräder sind häufig innerhalb eines nicht angetriebenen Nockenwellenendbereichs positioniert. Dabei erstreckt sich der nicht angetriebenen Nockenwellenendbereich über einen Bereich ausgehend von einem zweiten Nockenwellenende entlang einer Nockenwellenlängsachse. Das zweite Nockenwellenende liegt dem Nockenwellenende gegenüber. Es sind keine Nocken der Nockenwelle innerhalb des nicht angetriebenen Nockenwellenbereichs angeordnet.
  • Durch eine erfindungsgemäße Anordnung des Geberrades innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs wird eine Reduktion der Nockenwellenlänge gegenüber Nockenwellen ermöglicht, bei denen das Geberrad nicht innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs positioniert ist.
  • Zusätzlich wird durch die Anordnung des Geberrades innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs eine einteilige Ausbildung des angetriebenen Nockenwellenendbereichs samt Geberrads ermöglicht. Dies ermöglicht es, dass das Geberrad nicht separat auf der Nockenwelle montiert werden muss.
  • Ein Nockenwellenantriebsrad ist bevorzugt ein Zahnriemenrad, ein Kettenrad und/oder ein Zahnrad.
  • Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
    • 1 schematisch einen Längsschnittes eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Nockenwelle und
    • 2 schematisch einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Nockenwelle.
  • 1 zeigt Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nockenwelle 1 für einen Verbrennungsmotor. Die Nockenwelle 1 umfasst ein Nockenwellenende 12, einen angetriebenen Nockenwellenendbereich 2 zum Befestigen eines Nockenwellenantriebsrades an der Nockenwelle 1 und einen Nocken 8. Der angetriebene Nockenwellenendbereich 2 umfasst ein Geberrad 3 zum Detektieren einer Nockenwellenposition mittels eines Nockenwellensensors. Der angetriebene Nockenwellenendbereich 2 erstreckt sich über einen Bereich ausgehend von dem Nockenwellenende 12 entlang einer Nockenwellenlängsachse 10 bis zum Nocken 8. Das Geberrad 3 ist innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 positioniert.
  • Der angetriebene Nockenwellenendbereich 2 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel über einen Bereich von 15% der Nockenwellengesamtlänge 4. In diesem Ausführungsbeispiel ist kein Nocken innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereich 2 angeordnet.
  • Die Nockenwelle 1 ist zweiteilig ausgebildet. Der angetriebene Nockenwellenendbereich 2 ist einteilig ausgebildet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Nockenwelle 1 einen Nockwellenmittelbereich und einen nicht angetriebenen Nockenwellenendbereich. Der nicht angetriebene Nockenwellenendbereich erstreckt sich über einen Bereich ausgehend von einem zweiten Nockenwellenende 11 entlang einer Nockenwellenlängsachse 10. Das zweite Nockenwellenende 11 liegt dem Nockenwellenende 12 gegenüber. Innerhalb des nicht angetriebenen Nockenwellenendbereichs sind keine Nocken der Nockenwelle angeordnet.
  • Der angetriebene Nockenwellenendbereich 2 umfasst einen Zapfen, welcher zwecks Befestigung in eine Aufnahme in den Nockenwellenmittelbereich eingeführt wurde. Dies ermöglicht eine einfache und präzise Montage des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 an dem Nockenwellenmittelbereich.
  • Die Nockenwelle 1 umfasst ein Nockenwellenlager. Das Nockenwellenlager ist innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 positioniert. Die Anordnung des Nockenwellenlagers innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 ermöglicht es, dass biegende Kräfte auf die Nockenwelle minimiert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Nockenwellenantriebsrad innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 angeordnet. Das Nockenwellenantriebsrad ist dabei zwischen dem Nockenwellenende 12 und dem Geberrad 3 angeordnet. Dies ermöglicht eine Positionierung des Nockenwellenantriebsrades in räumlicher Nähe zu dem Geberrad 3.
  • Das Geberrad 3 weist Schlüsselflächen 5, 6, 7 zum temporären Anbringen eines Montageschlüssels auf. Dies ermöglicht eine Verwendung des Geberrads 3 für die Montage des Nockenwellengeberades durch Gegenhalten. Dies ermöglicht eine Reduktion von tordierenden Kräften auf die Nockenwelle 1 während der Montage des Nockenwellenantriebsrades.
  • Der Montageschlüssel weist eine Geometrie derart auf, dass der Montageschlüssel in die Schlüsselflächen 5, 6, 7 eingreift. Dies ermöglicht eine gute Kraftübertragung von dem Montageschlüssel auf das Geberrad 3.
  • Durch die Schlüsselflächen 5, 6, 7 kann auf den Einbau zusätzlicher Bauelemente, welche eine Montage Nockenwellenantriebsrades und/oder des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 ermöglichen, verzichtet werden. Dies ermöglicht eine Bauraum- und Gewichtsreduktion der Nockenwelle 1.
  • Die Schlüsselflächen 5, 6, 7 sind asymmetrisch auf einem Umfang des Geberrades 3 angeordnet. Die Schlüsselflächen 5, 6, 7 sind derart abgeordnet, dass ein Verdrehwinkel 14 um eine Geberradachse 13 relativ zu einer Normalachse 15 eindeutig bestimmbar ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist eine erste Montagefläche 6 eine eindeutige Geometrie relative zu anderen Schlüsselflächen auf. Die erste Montagefläche 6 ist schmaler als alle anderen Montageflächen. Ein Rand der Montagefläche 6 dient dabei als präzise Anzeige des Verdrehwinkels 14. Die Nockenwelle 1 weist innerhalb des Nockwellenmittelbereichs eine Markierung auf, welche den Verdrehwinkel des Nockwellenmittelbereichs anzeigt. Eine Montage des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 erfolgt nun derart, dass die Markierung und der Rand der Schlüsselfläche 6 aufeinander liegen. Dies ermöglicht eine schnelle, einfache und sehr präzise Montage der Nockenwelle 1.
  • Das Geberrad 3 weist Signalflanken zum Detektieren einer Nockenwellenposition mittels eines Nockenwellensensors auf. Die Montageflächen 5, 6, 7 und die Signalflanken sind identisch. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung des Geberrades 3. Zusätzlich wird so eine hohe Präzision bei der Montage der Nockenwelle 1 ermöglicht. Insbesondere wird eine präzise Montage des angetriebenen Nockenwellenendbereichs 2 relativ zu dem Nockenwellenmittelbereich ermöglicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6679107 [0002]

Claims (9)

  1. Nockenwelle (1) für einen Verbrennungsmotor, umfassend ein Nockenwellenende (12), einen angetriebenen Nockenwellenendbereich (2) zum Befestigen eines Nockenwellenantriebsrades an der Nockenwelle (1) und einen Nocken (8), wobei der angetriebenen Nockenwellenendbereich (2) ein Geberrad (3) zum Detektieren einer Nockenwellenposition mittels eines Nockenwellensensors umfasst, und wobei sich der angetriebene Nockenwellenendbereich (2) über einen Bereich ausgehend von dem Nockenwellenende (12) entlang einer Nockenwellenlängsachse (10) bis zum dem Nocken (8) erststreckt, und wobei das Geberrad (3) innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs (2) positioniert ist.
  2. Nockenwelle (1) nach Anspruch 1, wobei das Geberrad (3) Schlüsselflächen (5, 6, 7) zum temporären Anbringen eines Montageschlüssels aufweist.
  3. Nockenwelle (1) nach Anspruch 2, wobei die Schlüsselflächen (5, 6, 7) asymmetrisch auf einem Umfang des Geberrades (3) angeordnet sind.
  4. Nockenwelle (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Schlüsselflächen (5, 6, 7) derart abgeordnet sind, dass ein Verdrehwinkel (14) um eine Geberradachse (13) relativ zu einer Normalachse (15) eindeutig bestimmbar ist.
  5. Nockenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Geberrad (3) Signalflanken zum Detektieren einer Nockenwellenposition mittels eines Nockenwellensensors aufweist.
  6. Nockenwelle (1) nach Anspruch 5, wobei die Montageflächen (5, 6, 7) und die Signalflanken identisch sind.
  7. Nockenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nockenwelle (1) zweiteilig ausgebildet ist.
  8. Nockenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der angetriebene Nockenwellenendbereich (2) einteilig ausgebildet ist.
  9. Nockenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Nockenwellenlager, wobei das Nockenwellenlager innerhalb des angetriebenen Nockenwellenendbereichs (2) positioniert ist.
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