DE3490388T1

DE3490388T1 - Steuerwelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE3490388T1
Application number: DE19843490388
Authority: DE
Inventors: Hirakawa Osamu; Urano Omiya Saitama Shigeru; Takeguchi Yono Saitama Shunsuke
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1983-08-03
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1985-10-03
Also published as: JPS6033303A; GB2156470A; GB8506984D0; WO1985000865A1

Description

NIPPON PISTON RING CO., LTD. 2. 4. 1985 Bd/IV/he

Tokyo, Japan K 6159

B eschreibung

Steuerwelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine zusammengebaute Steuerwelle und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, wobei die Steuerwelle aus einer kompakten oder rohrförmigen Stahiwelle und einer Vielzahl von Paßteilen aus einer gesinterten Legierung wie beispielsweise Nockenscheiben bzw. Nockenbuckel und Zapfen, zusammengesetzt ist, die fest mit der Welle mittels eines Flüssigphasen-Sinterns verbunden sind .

Bislang ist ein Paßteil aus einer Sinterlegierung wie beispielsweise ein Nockenglied und ein Zapfen, mittels Verpressens zu einem ungebackenen Rohling aus Legierungspulvern geformt. Der Preßling wird gelegentlich vorge- sintert. Der ungebackene oder vorgesinterte Preßling wird an der rohrförmigen Welle angeordnet und dann mit der Welle mittels eines Flüssigphasen-Sinterns verbunden Der mittels Pressens geformte Preßling weist einen mittleren Abschnitt auf, welcher weniger dicht als die gegenüber liegenden Seitenabschnitte einschließlich beider Seitenflächen ist, die direkt vom oberen und unteren

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Stempel während des Pressens gepreßt werden. Der bekannte Paßteil-Preßteil wird axial gepreßt, so daß die axial gegenüberliegenden Abschnitte eine Dichte aufweisen, die etwas höher als im Mittelabschnitt ist, wie dies in der japanischen Patentanmeldung A 58-41211 beschrieben ist. Im allgemeinen weist der ungebackene Preßling einen axial rechteckigen Abschnitt auf, wie dies in der japanischen Patentanmeldung A 56-10859 erläutert ist. Der Preßling wird nach einem oder ohne Vorsintern an der Stahlwelle angeordnet und dann vollständig mit der Welle mittels eines Flüssigphasen-Sinterns verbunden, wobei das Paßteil einen relativ weniger dichten Mittelabschnitt aufweist, der stärker als die gegenüberliegenden Abschnitte schrumpft. Demzufolge weist der Außenumfang des Paßteiles einen Mittelabschnitt auf, der zwischen den beiden Seiten sich absenkt, um eine axial konakve Oberfläche zu bildön. Diese Oberfläche muß zwecks Modifikation bearbeitet werden, so daß dies zu einem Anstieg der Kosten führt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Steuer-welle bzw. eine Nockenwelle derart zu schaffen, welche ein Paßteil aufweist, dessen Außenumfang daran gehindert ist, axial konkav zu werden, wenn es gesintert wird. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Welle vorgeschlagen.

Gemäß Erfindung weist jedes Paßteil Hohlräume auf, die in seinen beiden Seiten ausgebildet sind. Das mit seitlichen Hohlräumen versehene Paßteil wird an einer Welle angeordnet und in einer Flüssigphase gesintert.

Wenn das Paßteil mit den seitlichen Ausnehmungen auf der Welle in einer Flüssigphase gesintert wird, verursachen die beiden Seiten, daß die relativ hoch dichten gegenüberliegenden Abschnitte radial mit dem Mittelabschnitt relativ geringer Dichte absenken, so daß die äußere Umfangs-

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fläche axial glatt wird, ohne konkav zu werden.

Der Hohlraum wird mittels Bearbeitung im vorgesinterten Preßling aus sinterbarem Legierungspulver vorgesehen, wobei der ungebackene Preßling gepreßt wird. Es ist wünschenswert, die Höhlung bzw. den Hohlraum mittels Pressens zu formen, weil das gepreßte Teil nicht maschinell bearbeitet zu werden braucht und einen Mittelabschnitt aufweist, der dichter als ein bearbeiteter Abschnitt ist.

Aus dem Obigen ergibt sich, daß mit dem erfindungsgemässen Verfahren gewährleistet ist, ein Paßteil mit einer axial flachen Umfangsflache zu schaffen und einen Bearbeitungsvorgang zum Abflachen der äußeren Umfangsflache des Paßteiles auszuschalten. Demgegenüber wird mit dem herkömmlichen Verfahren ein Paßteil mit flacher Seite geschaffen, dessen axialer konkaver Außenumfang bearbeitet werden muß.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

perspektivisch einen Abschnitt einer zusammengebauten Steuerwelle, bestehend aus einer Welle mit Paßteilen wie beispielsweise einem Nockenglied und einem Zapfen, die auf der Welle sitzen,

Fig. 2

Fig. 3

eine Schnittansicht des relevanten Abschnittes der Steuerwelle mit dem ungebackenen Preßling vor dem Sintern,

eine Schnittansicht der Steuerwelle nach Fig. 2 nach dem Sintern in einer Flüssigphase ,

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Fig. 4 bis 6 Fig. 2 ähnliche Ansichten weiterer Ausführungsformen .

In Fig. 1 weist die Steuer- bzw. Nockenwelle eine rohrförmige Welle 10 aus Stahl und separat gefertigte Nocckenglieder 20 und Zapfen 30 auf, die auf die Welle aufgepaßt sind und damit mittels eines Flüssigphasen-Sinterns fest verbunden sind.

wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist das Nockenglied 20 Hohlräume 22 auf beiden Seiten auf. Jeder Hohlraum 22 ist in seiner Ausbildung etwas dem Seitenprofil des Nockengliedes ähnlich und weist eine gleichmäßige Tiefe auf, so daß die beiden Seitenabschnitte 21 ähnlich einem Rand längs des Außenumfanges 23 des Nockengliedes verbleiben. Beispielsweise "ist ein Nockenglied mit einem Außendurchmesser von 26,5 mm und einer Breite von 11,5 mm mit einem Hohlraum bzw. einer Höhlung von 11,5 mm Tiefe (radial) und 3 mm Rand ausgebildet. Der Hohlraum 22 ist mittels Verpressens zu der gleichen Zeit ausgebildet, in welcher der Grobkörper gepreßt wird. In dem axial rechteckigen vorgesinterten Preßling ist jeder Hohlraum mittels maschineller Bearbeitung geformt. Wenn das Nockenglied nach Fig. 2 in einer Flüssigphase gesintert wird, senken sich bzw. schrumpfen die hochdichten gegenüberliegenden Abschnitte zusammen mit dem Mittelabschnitt relativ geringer Dichte, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, so daß der. Außenumfang des Nockengliedes 20 etwas axial gewellt ist. Dieser gewellte Umfang braucht keine oder eine nicht teure geringfügige Bearbeitung zwecks Modifikation.

Das Nockenglied 20 kann die Hohlräume 22 in den beiden Seiten aufweisen, um äußere und innere Ränder 21 längs des Außenumfanges 23 zu bilden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

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Die Höhlung ist nicht auf eine zylindrische Form mit gleichmäßiger Tiefe beschränkt. Wie in Fig, 5 und 6 gezeigt ist, kann das Nockenglied 20 konische Höhlungen bzw. Hohlräume 22 mit oder ohne Rand 21 längs des Außenumfanges 23 aufweisen. Das Nockenglied ist im wesentlichen ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten.

Der Hohlraum 22 ist wirksam, um nicht lediglich den Aussenumfang daran zu hindern, eine konkave Oberfläche zu bilden, sondern ebenfalls um das Gewicht des Nockengliedes zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Steuer- bzw. Nockenwelle weist eine Welle aus einem Stahlrohr und Paßteile aus einem gesinterten Legierungsmaterial auf und ist leicht als Nockenwelle zum Betätigen der Ventilmechanik von Fahrzeugmotoren u.dgl. geeignet.

Claims

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE: , ,. : ;.;.:. . " · " BARDEHLE · PAGENBERG · DOST ■ ALTEN BURG -F*RO*MWITTER & PARTNER 3490 3 RECHTSANWÄLTE /, PATENTANWÄLTE - EUF(OPEAN PATENT ATTORNEYS JOCHENPAGENBERGtwjuRLLMHARvABD·· HEINZ BARDEHLE DiPLiNG BERNHARD FROHWITTER «pl-ing · WOLFGANG A. DOST dr.. dipl-chem GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipling (fh>· UDO W. ALTENBURG diplphys PATENT-UND RECHTSANWÄLTE. POSTFACH 8606 20. 8000 MÜNCHEN B6 POSTFACH 8606 20 8000 MÜNCHEN 86 ~~ TELEFON (089)980361 TELEX 522791 padd TELEFAX (089) 989763 HYPOBANK MUC 6 860130600 (BLZ 7002OO01) PGA MUC 387 37-808 (BLZ 70010080) BÜRO GALILEIPLATZ 1, 8000 MÜNCHEN . Datum 2. 4. 1985 Bd/lV/he K 6159 Patentansprüche

1. Steuerwelle mit einer Welle und einer Vielzahl von Paßteilen aus einer sinterbaren Legierung, die auf die Welle aufgepaßt und dort mittels eines Flüssigphasen-Sinterns fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßteil (20) Hohlräume (22) aufweist, welche vor dem Sintern in den axial gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind.

2. Verfahren zum Herstellen einer Steuerwelle, wobei jedes Paßteil aus einer sinterbaren Legierung auf eine Welle aufgesetzt und das Paßteil mit der Welle mittels eines Flüssigphasen-Sinterns fest verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlräume in den axial gegenüberliegenden Seiten des Paßteiles vor Aufpassen des Paßteiles auf der Welle ausgebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum mittels Verpressens ausgebildet wird, wenn der rohe Preßling des Paßteiles geformt wird.

ZULASSUNG: 'LG MÜNCHEN I UND II. "ZUSÄTZLICH OLG MÜNCHEN UND BAYER OBERSTES LANDESGERICHT

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum mittels eines Bearbeitungsvorganges ausgebildet wird, nachdem der Preßling des Paßteiles vorgesintert ist.