DE3913104C1 - - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
- F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Nockenwelle nach den
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk
malen.
Eine derartige Nockenwelle ist aus der DE-OS 22 13 224
bekannt. Bei dieser bekannten Nockenwelle erfolgt zur Er
hohung der Gestaltfestigkeit der übergang zu den Funkti
onsflächen des Nockens und der Lagerstelle stetig, wobei
sich verändernde Querschnittsformen mit im wesentlichen
geraden Mantellinien der Schaftabschnitte ergeben. Eine
derartige Nockenwelle läßt sich wegen der nicht kreisför
migen Querschnittsformen auch neben den Nocken nur mit
erheblichem Aufwand herstellen und bearbeiten, insbesondere
ist auch die Schleifbearbeitung der Funktionsflächen durch
seitliche Einengungen erschwert.
Aus der DE-AS 19 10 517 ist weiterhin eine Nockenwelle
bekannt, bei der zwischen zwei Nocken sowie zwischen diesen
und einer Lagerstelle gelegene Schaftabschnitte eine von
der Zylinderform abweichende Form aufweisen, und zwar mit
in Quersicht nach innen gewölbten Konturen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwelle
hoher Steifigkeit zu schaffen, deren Herstellung einfach
ist und deren Bearbeitung, insbesondere der
Funktionsflächen, nicht durch die Schaftabschnitte er
schwert und eingeschränkt ist.
Die Aufgabe ist bei einer Nockenwelle der eingangs ge
nannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Nockenwelle weist große
Durchmesser in den Schaftabschnitten zwischen den Nocken
und damit eine hohe Biegesteifigkeit auf, wobei jedoch die
nockennahen Bereiche der Schaftabschnitte soweit zurück
genommen sind, daß die Bearbeitung der Nockenflächen,
beispielsweise durch einen eine Fasenbearbeitung ein
schließenden Formschliff, auch bei Beachtung des notwen
digen Freigangs für die Schleifscheiben, nicht beein
trächtigt wird und auch ein Anschleifen der Schaftab
schnitte, durch das eine die Steifigkeit der Nockenwelle
herabsetzende Kerbwirkung ausgelöst würde, ausgeschlossen
wird. Da die Schaftabschnitte überall im Querschnitt
Kreisform bewahren, ist ihre Herstellung und Bearbeitung
mit geringem Aufwand möglich.
Im Patentanspruch 2 ist eine Form des Schaftabschnitts
angegeben, die die Forderungen der hohen Biegesteifigkeit
und der Freihaltung der Nocken für die Bearbeitung in
bestmöglicher Weise erfüllt.
Durch die Ausgestaltung nach dem Patentanspruch 3 wird
eine Erhöhung der Biegesteifigkeit der Schaftabschnitte
zwischen den Nocken und den Lagerstellen und damit der
gesamten Nockenwelle erreicht, ohne die Bearbeitungszu
gänglichkeit zu den Nockenflächen und den Lagerstellen zu
beeinträchtigen und ohne die Querschnittskreisform der
Schaftabschnitte zu verlassen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu
tert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Nockenwelle in Queransicht und
Fig. 2 einen Teil der Nockenwelle der Fig. 1 in
größerem Maßstab mit einem Bearbeitungs
werkzeug.
Eine in der Fig. 1 dargestellte Nockenwelle 1 weist mehrere
Lagerstellen 2 auf, mit denen sie in nicht dargestellten
Lagern eines Gehäuses beispielsweise einer Brennkraftma
schine gelagert ist. Außerdem trägt sie mehrere paarweise
angeordnete Nocken 3, die jeweils dem Antrieb nicht dar
gestellter Einlaß- und Auslaßventile dienen. Zwischen einem
Nocken 3 und einem der inneren Lagerstellen 2 befindet
sich jeweils ein Schaftabschnitt 4, der kegelstumpfförmig
ausgebildet ist mit zum Nocken 3 hin sich öffnendem Kegel.
Die Durchmesser dieses Schaftabschnitts 4 sind in der Nähe
der Lagerstelle 2 und des Nockens 3 jeweils etwas kleiner
als diese Lagerstelle 2 und der Grundkreis 9 des Nockens
3, so daß deren Bearbeitungszugänglichkeit unbeeinträchtigt
bleibt, die Biegesteifigkeit jedoch deutlich höher ist als
bei einem zylinderförmigen Schaftabschnitt mit einem
Durchmesser, der dem kleinsten des erfindungsgemäß ausge
bildeten Schaftabschnitts 4 entspricht.
Zwischen zwei Nocken 3 ist jeweils ein Schaftabschnitt 5
angeordnet, der zu seiner Mittelquerebene symmetrisch
tonnenförmig ausgebildet ist. Er hat in seinem Mittelbe
reich in Queransicht die Form eines nach außen gewölbten
Kreisbogens 6 mit einem Krümmungsradius 7, der in der
Größenordnung des Durchmessers 8 des Grundkreises 9 des
Nockens 3 liegt. Der größte Durchmesser 16 des Schaftab
schnitts 5 in diesem Mittelabschnitt ist geringfügig
kleiner als der Grundkreisdurchmesser 8. An den Kreisbogen
6 schließen sich nach beiden Seiten bis zu den Nocken 3
hin nach innen gewölbte Bögen 10 an, die knickfrei in die
Seitenflächen 11 des Nockens 3 übergehen. Damit ist der
Schaftabschnitt 5 in seinen nockennahen Bereichen weiter
eingezogen als in seinem Mittelbereich, so daß genügend
Platz mit ausreichender Toleranz für die Bearbeitung des
Grundkreises 9 und der Nockenfläche 12 vorhanden ist. Dies
trifft insbesondere dann zu, wenn diese Bearbeitung mit
einer Formschleifscheibe 13 erfolgt, die gleichzeitig An
fasungen 14 am Nocken 3 bearbeitet und dazu mit ihren im
Durchmesser größeren Seitenbereichen 15 in den Raum seit
lich der Nocken 3 eintaucht.
Claims (3)
1. Nockenwelle, insbesondere für Brennkraftmaschinen hoher
Leistung, mit Lagerstellen und aus Grundkreis und Nocken
fläche bestehenden Nocken, die durch von der Zylinderform
abweichende Schaftabschnitte miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaftabschnitt (5) zwischen zwei Nocken (3)
tonnenförmig ausgebildet ist mit einem im Mittelbereich
des Schaftabschnitts (5) liegenden größten Durchmesser
(14), der höchstens gleich groß ist wie der Durchmesser
(8) des Grundkreises (9).
2. Nockenwelle nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mittelbereich des Schaftabschnitts (5) zwischen
zwei Nocken (3) in Queransicht die Form eines Kreisbogens
(6) aufweist mit einem Krümmungsradius (7), der in der
Größenanordnung des Durchmessers (8) des Grundkreises
liegt.
3. Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaftabschnitt (4) zwischen einem Nocken (3) und
einer Lagerstelle (2) kegelstumpfförmig ausgebildet ist
mit sich zum Nocken (3) hin öffnendem Kegel.
Priority Applications (6)
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