DE3638310A1

DE3638310A1 - Camshaft for valve-timed engines

Info

Publication number: DE3638310A1
Application number: DE19863638310
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Kienhoefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1988-05-19

Abstract

The invention relates to a camshaft for valve-timed engines as a hollow shaft with fitted cam bodies and/or bearing rings, the use of a rounded polygonal tube, especially as a three-sided polygon, with cam bodies and/or bearing rings provided with rounded polygonal bores according to their longitudinal and rotational position to be fixed by distortion of the polygonal forms relative to one another and longitudinal fixing of the cam bodies being accomplished non-positively and/or positively. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle für ventil gesteuerte Motoren.The invention relates to a camshaft for a valve controlled motors.

Es ist bekannt Nockenwellen zu giessen oder zu schmieden und sodann spanabhebend nachzuarbeiten und gegebenen falls Ölkanäle einzubringen. Auch wurden diese zur Gewichtsreduzierung schon mit zentraler Bohrung ver sehen. Diese Fertigungsweise ist zeit- und arbeits aufwendig.It is known to cast or forge camshafts and then rework and given if oil channels have to be installed. These also became Weight reduction already with a central hole see. This method of production is time and labor complex.

Desweiteren ist es bekannt, Nockenwellen als Hohlwellen mit aufgebrachten Nockenkörpern und/oder Lagerringen zu versehen, was eine leichte und materialsparende Bauweise bedeutet. Hierbei bringt die lagerechte und sichere Aufbringung der Nockenkörper Probleme mit sich. So werden beispielsweise gesinterte Nocken mit ent sprechender Bohrung aufgeschrumpft, wobei es auf äusserste Genauigkeit ankommt. Es wurden hierfür auch schon Hohl wellen mit Längsstegen oder -Nuten und Mehrkantprofilen zum gesicherten Aufbringen der Nockenkörper vorgesehen, was jedoch aufwendig ist und überdies größere Rohrwand stärken erfordert.Furthermore, it is known to use camshafts as hollow shafts with applied cam bodies and / or bearing rings to provide what is a light and material saving Construction means. This brings the positional and Safe application of the cam body problems with it. For example, sintered cams are ent speaking bore shrunk, taking it to the extreme Accuracy matters. There were already caves for this shafts with longitudinal webs or grooves and polygonal profiles provided for secure application of the cam body, which, however, is complex and moreover a larger pipe wall strengthening requires.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung eine leichte und stabile Nockenwelle zu schaffen, wobei neben Verringerung des Gewichts auch die Aufbringung der Nocken und/oder Lagerringe sowie gegebenenfalls Zahnräder und deren Festlegung rationell und sicher gestaltet werden soll.In contrast, it is an easy task of the invention and to create stable camshaft, being next to Weight reduction also applies to the Cams and / or bearing rings and, if necessary Gears and their definition rationally and safely should be designed.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß die Nockenwelle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Verwendung eines Rundpolygonrohres insbes. als Dreierpolygon mit entsprechend ihrer jeweiligen Längs- und Drehlage mit Rundpolygonlochungen ver sehenen Nockenkörpern und/oder Lagerringen aufge schrumpft oder unter mechanischer Verspannung aufge bracht, so daß deren Befestigung Verspannungen der Polygonformen zueinander dienen, wobei die Längs festlegung der Nockenkörper kraftschlüssig und/oder formschlüssig erfolgt.This object is achieved in the invention that the camshaft according to the preamble of claim 1 in particular by using a round polygon tube. as a triple polygon with according to their respective Longitudinal and rotational position with round polygon perforations seen cam bodies and / or bearing rings shrinks or under mechanical tension brings so that their fastening tensions the Polygon shapes serve each other, the longitudinal fixing the cam body non-positively and / or done positively.

Durch Verwendung von Rundpolygonformen wird gegen über der bisher verwendeten runden oder auch kantigen Rohrformen eine einfachere Festlegung der aufgesetzten Nocken bei optimaler Drehsicherung erreicht, wobei das Dreierpolygon durch eine statisch bestimmte Fixierung der Nocken sich als besonders günstig erweist.By using round polygon shapes, is against over the previously used round or angular Pipe shapes make it easier to lay down Cams reached with optimal rotation lock, whereby the triple polygon by a statically determined one Fixing the cams proves to be particularly favorable.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Aus führung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen und zwar zeigen diese einige bevorzugte Ausführungsbei spiele.Further details of the invention leadership result from the subclaims in connection with the following drawings and although these show some preferred embodiments games.

So ist in Fig. 1 und 2 der Längs- und querschnitt durch ein Rundpolygonrohr 1 mit aufgebrachtem Nockenkörper 2 dargestellt, wobei der Nockenkörper 2 eine dem Dreier polygon des Rohres 1 entsprechende Polygonbohrung 3 besitzt. Der aufgebrachte Nockenkörper 2 kann hier durch Aufschrumpfen oder durch Innendruck befestigt sein. Hierbei kann sich im einen Fall bei geringfügig kleinerer Bohrung eine gewisse Einsenkung 4 im Bereich des Nocken körpers 2 im Rundpolygonrohr 1 ergeben und im anderen Falle ergibt sich eine Aufweitung 5 außerhalb des Be reichs vom Nockenkörper 2, wie in Fig. 1 einseitig, angedeutet.Thus, in Fig. 1 and 2, the longitudinal and cross-section of a round tube 1 shown with applied polygon cam body 2, wherein the cam body 2 a polygon the triple of the tube 1 has corresponding polygonal bore 3. The applied cam body 2 can be attached here by shrinking or by internal pressure. Here, in a case with a slightly smaller bore, there can be a certain depression 4 in the area of the cam body 2 in the round polygon tube 1 , and in the other case there is an expansion 5 outside the area of the cam body 2 , as indicated in FIG. 1 on one side.

Nach Fig. 3 bis 5 ist eine weitere Ausführungsform als Längs- und Querschnitt, letzterer vor und nach dem Aufbringen des Nockens dargestellt. Hierbei wird eben falls ausgegangen von einem Rundpolygonrohr 6, sowie einem Nockenkörper 7, dessen Rundpolygonbohrung einem etwas verminderten äusseren Polygonhüllkreisradius R besitzt. Somit lässt sich eine Verspannung beim Auf bringen des Nockenkörpers 7 erreichen, in dem den Poly gonflächen 8 eine Aufweitung durch die Innenkraft A, z.B. durch einen runden Aufweitdorn oder einen Drehdorn mit drei Einführflächen oder an den Polygonschultern 9 eine Außenkraft B erzeugt wird, welche A bzw. B nach dem lagerechten Aufsetzen der Nockenkörper 7 weggenommen wird, so daß sich eine Verspannung durch Materialrück federung entsprechend Fig. 5 mit Luftspalten S nach Fig. 3 und 4 ergibt.According to Fig. 3 to 5 is another embodiment of a longitudinal and cross section, the latter shown before and after application of the cam. In this case, it is assumed that a round polygon tube 6 and a cam body 7 , the round polygon bore of which has a somewhat reduced outer polygon envelope radius R. Thus, a tension when bringing up the cam body 7 can be achieved in which the poly gonflächen 8 an expansion by the internal force A , for example by a round expanding mandrel or a rotating mandrel with three insertion surfaces or an external force B is generated on the polygon shoulders 9 , which A or B after the correct positioning of the cam body 7 is removed, so that there is a tension due to material recovery according to FIG. 5 with air gaps S according to FIGS. 3 and 4.

Das durch die oben beschriebene Krafteinwirkung elastisch deformierte Rundpolygonrohr weist gegenüber dem nicht deformierten Profil einen kleineren äußeren und einen größeren inneren Hüllkreis auf. Die Polygonbohrungen in den Nockenkörpern entsprechen diesem elastisch defor mierten Profil, so daß die Nockenkörper bei der Montage leicht aufgeschoben und positioniert werden können.The elastic due to the force described above deformed round polygon tube does not face this deformed profile a smaller outer and one larger inner envelope circle. The polygon holes in the cam bodies correspond to this elastic defor mated profile, so that the cam body at the Assembly can be easily pushed on and positioned can.

In Fig. 6 bis 8 ist wiederum ein Längs- und Querschnitt mit und ohne Nockenkörper von weiteren Ausführungsformen dargestellt. Hierbei besitzt das Rundpolygonrohr 10 mit aufzubringenden Nockenkörpern 11 vorzugsweise an den Polygonschultern 12 jeweils eine Abflachung 13 zur Längsfestlegung der Nockenkörper 11 auf dem Rohr 10 entsprechend Fig. 6 und 7. Ferner kann zusätzlich oder unabhängig von einer solchen Abflachung die Wanddicke des Rundpolygonrohres 10 an den Polygonflächen 14 gegen über den Polygonschultern 15 etwas schwächer gehalten sein, um eine verbesserte Federeigenschaft zu erhalten, siehe Fig. 8. Mit einer umgekehrten Wanddickenverteilung kann bei entsprechenden Außenkonturen ein gleichartiger Effekt erzielt werden.In Figs. 6 to 8 is a longitudinal and cross section with or without a cam body of further embodiments is again shown. Here, the round polygonal tube 10 having applied the cam bodies 11 each preferably has the polygonal shoulders 12 a flat portion 13 for longitudinal fixing of the cam body 11 on the tube 10 corresponding to FIG. 6 and 7. Further, the wall thickness of the rotary polygonal tube 10 may additionally or independently of such a flattening at the Polygon surfaces 14 can be kept somewhat weaker than the polygon shoulders 15 in order to obtain an improved spring property, see FIG. 8. With an opposite wall thickness distribution, a corresponding effect can be achieved with corresponding outer contours.

Bei Fig. 9 bis 12 sind weitere Ausführungsformen im Längs- und Querschnitt mit Nockenkörper dargestellt. Hierbei sind entweder im Rundpolygonrohr 16 beidseits der aufzubringenden Nockenkörper 17 Einschnitte 18 bzw. 18 a eingebracht, so daß sich zur Festlegung der Nocken körper 17, wie in Fig. 9, 10 und 12 ersichtlich, Stege 19 oder Lappen 19 a nach aussen drücken lassen oder es lassen sich mittels Aufweitwerkzeugen beidseits der Nockenkörper 17 Höcker 20 nach aussen drücken, wie aus Fig. 9 und 11 zu ersehen ist, welche hier jeweils zwischen den Polygonschultern an den Polygonflächen ausgedrückt werden.In Fig. 9 to 12 show further embodiments in longitudinal and cross section are shown with the cam body. Here, either the round polygonal tube 16 on both sides of the applied cam body 17 incisions 18 and 18 a are introduced, so that visible laying down the cam body 17 as shown in Fig. 9, 10 and 12, let webs 19 or cloth pressing the outside 19 a by or it is possible to push out the cusps 20 on both sides of the cam bodies 17 by means of expanding tools, as can be seen from FIGS. 9 and 11, which are expressed here in each case between the polygon shoulders on the polygon surfaces.

In Fig. 13 und 14 ist ein Längs- und Querschnitt mit und ohne Nockenkörper noch einer Ausführungsform dar gestellt, bei welcher im Rundpolygonrohr 21 zum Fest legen der aufzubringenden Nockenkörper 22 parallel zu denselben Einschnitte 23 an den Polygonschultern 24 angebracht sind, so daß sich beim Aufbringen von Nockenkörpern 22 mit kleinerem äusseren Polygonhüll kreis dieselben bei 25 über die Nockenbreite einsenken. Auch hier kann die Montage der Nockenkörper, wie oben beschrieben, bei elastisch deformierten Profil erfolgen.In Figs. 13 and 14 is provided is a longitudinal and cross section with or without a cam body yet another embodiment, wherein in the round polygonal tube 21 for fixing the applied cam body 22 put in parallel with the same cuts 23 to the polygon shoulders 24 are mounted so that when Application of cam bodies 22 with a smaller outer polygonal envelope circle the same at 25 over the cam width. Here, too, the cam bodies can be assembled with an elastically deformed profile, as described above.

Ferner sind in Fig. 15 bis 17 Längs- und Querschnitt mit und ohne Nockenkörper einer weiteren Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Rundpolygonrohr 26 zum Festlegen des aufzubringenden Nockenkörpers 27 Längs schlitze 28 an den Polygonschultern 29 über die Nocken breite vorgesehen sind. Hierbei rasten Innenstege 30 der Nockenkörper 27 bei kleinerem äusseren Polygonhüll radius ein, wobei Luftspalte S an den Polygonflächen 31 verbleiben. Montage ebenfalls bei elastisch deformiertem Rohrprofil, wie oben beschrieben.Further, 15 to 17 longitudinal and cross section are shown in Fig. With and without the cam body of a further embodiment in which the rotary polygonal tube 26 to set the applied cam body slots 27 longitudinal provided 28 to the polygon shoulders 29 wide on the cam. Here, the inner webs 30 of the cam body 27 engage with a smaller outer polygon envelope radius, air gaps S remaining on the polygon surfaces 31 . Assembly also with an elastically deformed tube profile, as described above.

In Fig. 18 ist der Querschnitt eines Rundpolygonrohres 32 mit aufgesetztem Nockenkörper 33 dargestellt, wobei die Längsfestlegung mittels stiftförmigen Spannhülsen 34 erfolgt,die in eine entsprechende Radialbohrung im Nockenkörper 33 und Rohrwand 32 eingebracht ist und welche (34) gleichzeitig der Ölzufuhr zur Nockenlauf fläche 35 vom Polygonrohr 32 aus dient.In Fig. 18 the cross section of a round polygonal tube 32 is shown with attached cam body 33 , the longitudinal fixing is carried out by means of pin-shaped clamping sleeves 34 , which is introduced into a corresponding radial bore in the cam body 33 and tube wall 32 and which ( 34 ) simultaneously the oil supply to the cam running surface 35 serves from the polygon tube 32 .

Schließlich sind in Fig. 19 und 20 noch ein Längs- und Querschnitt eines Rundpolygonrohres 36 mit aufgesetzten Nockenkörpern 37 oder Lagerringen 40 gezeigt, bei welchem (36) dazwischen aufgeschobene Polygonprofilstücke 38 der Abstandhalterung dienen. Diese Polygonprofilstücke 38 greifen in passende seitliche Randausnehmungen 39 der Nockenkörper 37 bzw. Lagerringen 40 ein und können somit neben der Distanzhalterung auch die Drehmoment übertragung der Nockenkörper unterstützen, so daß das tragende Rundpolygonrohr 36 dünner gehalten werden kann.Finally, FIGS . 19 and 20 also show a longitudinal and cross-section of a round polygon tube 36 with attached cam bodies 37 or bearing rings 40 , in which ( 36 ) polygonal profile pieces 38 pushed in between serve as spacers. These polygonal profile pieces 38 engage in matching lateral edge recesses 39 of the cam body 37 or bearing rings 40 and can thus also support the torque transmission of the cam body in addition to the spacer, so that the load-bearing round polygon tube 36 can be kept thinner.

Zusätzlich zu den Nockenkörpern können auch Lagerringe 40 und Zahnräder auf den Rundpolygonrohren aufgebracht und in gleicher Weise verspannt werden, wie vorge schildert, soweit dies erforderlich ist.In addition to the cam bodies, bearing rings 40 and gear wheels can also be applied to the round polygon tubes and braced in the same way as described above, insofar as this is necessary.

Claims

1. camshaft for valve-controlled engines as a hollow shaft with attached cam bodies and / or bearing rings, characterized by the use of a round polygon tube, in particular as a three-polygon with correspondingly their longitudinal and rotational position with round polygon bores provided cam bodies and / or bearing rings, whereby whose fastening tensions of the polygon shapes serve each other, and the longitudinal definition of the cam body is non-positively and / or positively it follows.

2. camshaft according to claim 1, characterized in that the bracing by Expand on the polygon surfaces or squeeze with the polygon shoulders for attaching the cam bodies opposite the outer polygonal envelope of the tubular profile reduced bore of the cam body and connect the material springback of the polygon tube takes place.

3. camshaft according to claim 1, characterized in that the wall thickness of the Round polygon tube on the polygon surfaces opposite the Polygon shoulders to maintain good spring properties is different.

4. camshaft according to claim 1, characterized in that the round polygon tube on the polygon shoulders in the area of the cam seat for positive longitudinal fixing of the cam body is flattened according to the cam body width.

5. camshaft according to claim 1, characterized in that the round polygon tube with correctly positioned cam bodies a retracted, with projections or operable Expanding elements provided mandrel shaft preferably on the polygon surfaces on both sides of the cam body Can be provided with bumps.

6. camshaft according to claim 1, characterized in that in the polygon areas of the round polygon tube on both sides of the Incisions are made in the cam body, such that here with correctly positioned cam bodies Bridges or rags for longitudinal fixing to the outside let press.

7. camshaft according to claim 1, characterized in that preferably to the Polygonal shoulders of the round polygon tube on both sides or in the area of the cam bodies to be applied Incisions are made so that these are Apply the cam body with a smaller outer Countersink polygonal envelope over the cam width and the cam body thus firmly and longitudinally firmly is placed.

8. camshaft according to claim 1, characterized in that preferably to the Polygon shoulders across the cam width are introduced into which inner webs the cam body especially with a smaller outer polygon envelope Snap in over the pipe profile.

9. camshaft according to claim 1, characterized in that the round polygonal tube slid on cam body by means of Radial holes introduced pin-shaped adapter sleeves which are only determined in the longitudinal direction simultaneously the oil supply to the cam tread from Serve polygon tube.

10. camshaft according to claim 1, characterized in that at the round polygon tube at pushed cam bodies pushed in between Polygon profile pieces serve as spacers, which preferably in matching lateral edge recesses Grip the cam body.