DE3209980C2

DE3209980C2 - Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle

Info

Publication number: DE3209980C2
Application number: DE3209980A
Authority: DE
Inventors: Matsuzaki Hanyu Michiyoshi
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1981-03-19
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1984-08-09
Also published as: DE3209980A1; JPS57154556A

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine sieht vor, daß die vorgeschriebene Profile aufweisenden Teile einer Nockenwelle, wie Nocken und Lager, durch Pressen eines Sinterlegierungspulvers gebildet und dann in einer festen Phase gesintert werden. In jedem der Teile ist eine Ölzufuhröffnung ausgebildet. Die Teile werden auf einer Hohlwelle positioniert, die ebenfalls Ölzufuhröffnungen hat, die mit denen der Teile übereinstimmen. Die Öl zu fuhr öffnungen der Teile und derjenigen der Hohlwelle werden zueinander fluchtend angeordnet, worauf eine Röhre in die fluchtenden Öffnungen eingesetzt wird. Die Teile und die Hohlwelle werden anschließend im zusammengebauten Zustand in einer flüssigen Phase gesintert und einstückig miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle, bei welchem Nocken- und Lagcrelemente durch Verdichten von Legierungspulvern hergestellt und diese Paßelemente in fester Phase gesintert werden, worauf die Paßelemente auf einer Welle angeordnet und die Paßelemente und die Welle durch Sintern mit flüssiger Phase integral miteinander verbunden werden.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE-OS 28 51 141 bekannt Bei diesem bekannten Verfahren werden die Nocken- oder Lagerelemente an einer Massivwelle befestigt. Aus Gründen der Materialersparnis und insbesondere aus Gründen einer auf dem Zentrifugalprinzip beruhenden Schmierung der Nocken- und Lagerelemente werden jedoch in jüngster Zeit Hohlwellen als Nockenwellen bevorzugt.

Ein Übertragen der aus der DE-OS 28 51 141 für Massivwellen bekannten Verfahrensweise auf Hohlwellen ist jedoch nicht möglich, da der Stand der Technik keine Möglichkeit kannte, um die in der Hohlwelle notwendigerweise ausgebildeten ölaustrittsöffnungen mit den in den Nockenelementen wie auch in den Lagerelementen auszubildenden öldurchtrittsöffnungen positionsgerecht mit Hilfe einer Flüssigphasensinterung zu verbinden.

Aus der DE-OS 27 24 053 ist es bekannt, in pulvermetallurgisch hergestellten Teilen ölkanäle oder dergleichen durch Einsetzen von beim Sintern wegschmclzcnden Kernen aus beispielsweise Kupferlegierungen auszubilden. Diese Kerne werden zusammen mit dem jeweiligen Metallpulver in eine Form eingebracht und beim Pressen und Sintern von dem Metallpulver absor-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der aus der DE-OS 28 51 141 bekannten Gattung so auszubilden, daß mit ölaustrittsöffnungen versehene Hohlwellen positionsgerecht mit Öldurchtrittskanälen aufweisenden Nocken- und Lagerelementen zu einer Nockenwelle vereinigt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische ίο Fortschritt ergibt sich in erster Linie daraus, daß es gelingt die Nocken- und Lagerelemente positionsgerecht durch Sintern mit flüssiger Phase mit einer Hohlwelle zu verbinden. Dadurch ist es möglich geworden, die unstreitbaren Vorteile der Zentrifugalschmierung auf solche Nockenwellen anzuwenden, die auf neuzeitliche Weise durch Vereinigen von pulvermetallurgisch erzeugten Nocken- und Lagerelementen mit einer ggfls. herkömmlich erzeugten Hohlwelle hergestellt worden sind.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden von Ausführungsbeispielen sowie unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Nockenwelle teilweise im Schnitt

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie Ii-II in F i g. 1. F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-111 in Fig. 1 und

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Nockenwelle.

Die in Fig.) gezeigte Nockenwelle 1 ist mit Hilfe eines Verfahrens gemäß der Erfindung gefertigt worden. Die Nockenwelle 1 umfaßt eine hohle Welle 2, Nocken 3, Lager 4 und andere Nockenwellenteile. Wie die F i g. 2 und 3 erkennen lassen, sind die Nocken 3 und Lager 4 in innigem Kontakt mit der Außenumfangsfläche 2a der Hohlwelle 2. Jeder Nocken 3 hat ein Olzufuhrloch 5. das mit einem ölzufuhrloch 5a in der Hohlwelle 2 fluchtet, und jedes Lager 4 hai gleicherweise ein ölzufuhrloch 6, das mit einem Ölzufuhrloch 6a in der Hohlwelle 2 fluchtet. Die Löcher 5 und 5a verlaufen zwischen der Innenfläche 2b der Hohlwelle 2 und der Gleitfläche 3a des Nockens 3, die Löcher 6 und 6a verlaufen zwischen der Innenfläche 2b der Weile 2 der Gleitfläche 4a des Lagers 4.

In den Löchern 5, 5a ist eine Röhre 7 angeordnet, deren Stirnflächen einerseits nahe der Innenfläche 2b der Hohlwelle 2 unii andererseits nahe der Gleitfläche 5C 3a jedes Nockens 3 enden. Gleicherweise befindet sich in den Löchern 6 und 6a eine Röhre 7, deren Stirnflächen einerseits nahe der Innenfläche 2b der Hohlwelle 2 und andererseits nahe der Gleitfläche 4a jedes Lagers 4 enden. Die Röhren 7 dienen dazu, sicherzustellen, daß die Nocken 3 und Lager 4 mit Bezug zur Hohlwelle 2 korrekt in Stellung gebracht sind, worauf noch eingegangen werden wird. Die Nockenwelle 1 dreht während des Betriebs eines Motors dauernd und erzeugt eine Zentrifugalkraft, um das Schmiermittel von der Hohlwelle 2 zu den Gleitflächen 3a und 4a durch die Röhren 7 /u fördern, so daß die an den Gleitfläehen anliegenden Motorventile geschmiert werden.

Die oben beschriebene Nockenwelle wird gemäß der Erfindung, wie folgt, gefertigt. Die Nocken 3 und Lager b5 4 haben vorgegebene Profile und werden durch Pressen eines Sinterlegierungspulvers gebildet. Sie werden bei einer vorgeschriebenen Temperatur in fester Phase gesintert, bevor sie an der Hohlwelle 2 angebracht werden.

Die Ölzufuhrlöcher 5 und 6 werden in den Nocken 3 bzw. Lagern 4 ausgestaltet, während die Hohlwelle 2 die Löcher 5a und 6a erhält, welche zu den Löchern 5, 6 ausrichtbar sind. Üblicherweise besteht die Hohlwelle 2 aus Stahl Die Nocken 3 und Lager 4 werden auf der Hohlwelle 2 so angebracht, daß die Löcher 5,6 mit den Löchern 5a bzw. 6a zum Fluchten kommen. Dann werden die Röhren 7, die aus Stahl gefertigt sind, in die Löcher 5,5a und 6,6a eingesetzt, um die Nocken 3 und Lager 4 in ihren Lagen mit Bezug zur Hohlwelle 2 zu befestigen. Die auf diese Weise zusammengebaute Nokkenwelle 2 wird bei vorgegebener Temperatur mit flüssiger Phase gesintert, so daß die Nocken 3 und Lager 4 einstückig mit der Hohlwelle 2 vereinigt werden.

Wenn es erwünscht ist, die verschiedenen Teile noch fester zu verbinden, so ist es nützlich und vorteilhaft, einen Ring 8 aus einem Infiltrationsagens zu verwenden, wobei der Ring einen Innendurchmesser hat. der im wesentlichen dem Außendurchmesser der Hohlwelle 2 gleich ist Der Ring 8 wird, wie Fig.4 zeigt, in Kontakt mit jeder Seite des betreffenden Teiis angeordnet. Das Infiltrationsagens (Ring) 8 kann Kupfer oder eine Kupferlegierung sein und wird durch Infiltration zwischen jedem Teil und der Hohlwelle 2 während des Sinterungsvorgangs eingebracht

Eine kurze Nockenwelle, die beispielsweise bei einem kleinen Zweirad-Motorfahrzeug zur Anwendung kommt, kann eine hohle, durch Sintern gebildete Welle, die ölzufuhröffnungen hat, umfassen. Die gesinterte Welle kann mit Nocken, Lagern und anderen Teilen noch inniger verbunden werden und trägt zur Verringerung des Gesamtgewichts der Nockenwelle bei.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle, bei welcher Nocken- und Lagerelemente durch Verdichten von Legierungspulvern hergestellt und diese PaBelemente in fester Phase gesintert werden, worauf die Paßelemente auf einer Welle angeordnet und die Paßelemente und die Welle durch Sintern mit flüssiger Phase integral miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichteten Paßelemente mit Ölzuführöffnungen versehen werden und daß die als Hohlwelle ausgebildete Welle mit ölzuführöffnungen versehen wird, daß die verdichteten Paßelemente so auf der Hohlwelle angeordnet werden, daß ihre ölzuführöffnungen nach den ölzuführöffnungen der Welle ausgerichtet sind, und daß jeweils eine Röhre in den nacheinander ausgerichteten ölzuführöffnungen angeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anbrii^en eines Infiltrationsagens in Ringform an jeder Seite eines jeden der auf der Hohlwelle angeordneten Teile und durch Infiltrieren des Agens zwischen die Teile sowie die Hohlwelle während des Sinterns mit flüssiger Phase.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Röhren aus Stahl in den öizuführöffnungen angeordnet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Infiltrationsagens Kupfer oder eine Kupferlegierung verwendet wird.