DE3929624A1

DE3929624A1 - Welle, insbesondere nockenwelle einer brennkraftmaschine, mit einer vorrichtung zur relativen drehwinkelverstellung gegenueber einem antriebsrad

Info

Publication number: DE3929624A1
Application number: DE19893929624
Authority: DE
Inventors: Josef Thoma
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1989-09-06
Publication date: 1991-03-07

Description

Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruches 1 von der DE-OS 36 16 234 aus.

Bei dieser bekannten Nockenwelle ist der im wesentlichen eine mechanische Verstellanordnung aufnehmende topfartig gestaltete Endbereich einstückig angeformt. Dies ergibt ein aufwendiges Gußstück. Außerdem ist wegen der anders gearteten mechanischen Belastung durch die Verstellan ordnung ein aus einem anderen Werkstoff gesonderter Einsatz erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs gemäße Welle, insbesondere Nockenwelle einer Brennkraft maschine, so auszubilden, daß ihre den unterschiedlichen Funktionen dienenden Teile den Funktionen entsprechend optimal gestaltet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen, daß der die Naben- Ausnehmung aufweisende Endbereich als gesondertes Teil mit einem die weitere Ausnehmung aufweisenden Hals gestaltet ist und daß die Welle über den Hals mit dem gesonderten Teil in drehfester Verbindung steht. Der Vorteil der Erfindung liegt in der gebauten Welle bzw. Nockenwelle, wobei jedes der Teile der jeweiligen Funktion entsprechend, insbesondere im Hinblick auf den Werkstoff, optimal gestaltet werden kann.

Um die Biegebelastung der drehfesten Verbindung der beiden Wellenteile geringzuhalten, wird in einer ersten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die drehfeste Verbindung über den Hals mit der Welle im Bereich eines Wellenlagers vorgesehen ist, wobei eine an den Hals angrenzende Stirnseite des gesonderten Teiles als Wellenanschlag dient. Damit ist in vorteilhafter Weise eine materialsparende und baulich einfache Gestal tung der Welle erzielt. In einer weiteren Ausgestaltung kann jedoch auch der gesonderte Teil im Bereich der Hohlnaben-Ausnehmung am Außenumfang als Wellenlager gestaltet sein. Mit dieser Ausgestaltung werden Biege beanspruchungen über ein im Durchmesser relativ großes Lager aufgefangen.

Weiter verbindet sich mit dem von der eigentlichen Welle bzw. Nockenwelle erfindungsgemäß gesonderten Teil der Vorteil der konstruktiven Freiheit bzgl. der Lagerung des Antriebsrades. So kann der am Außenumfang des gesonderten Teiles für das Antriebsrad vorgesehene Bund in einer Ausgestaltung der Erfindung zur Axialsicherung des Antriebsrades dienen, wenn dieses mit einer im gesonderten Teil drehwinkelbeweglich gelagerten Hohlnabe in einstückiger Verbindung steht. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann dieser Bund jedoch auch der Zentrierung des Antriebsrades dienen, wenn dieses über einen Flansch an der Hohlnabe drehfest angeordnet ist. Damit kann je nach Ausgestaltung einer der Verstellan ordnung zugeordneten Betätigungsanordnung jede Welle bzw. Nockenwelle mit dem geeigneten gesonderten Teil kombiniert werden, wodurch in vorteilhafter Weise eine reduzierte Bevorratung erreicht ist.

Die Erfindung ist anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Nockenwelle mit einem im Bereich eines Wellenlagers drehfest verbundenen gesonderten Teil als Endbereich,

Fig. 2 eine Nockenwelle mit einem gesonderten Teil, der am Außenumfang als Wellenlager gestaltet ist.

Eine Nockenwelle 1 einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine weist einen topfartig gestalteten Endbereich 2 zur Anordnung einer mechanischen Verstell anordnung 3 auf, die in einer Vorrichtung 4 über eine Betätigungsanordnung 5 der relativen Drehwinkelverstel lung der Nockenwelle 1 gegenüber einem Antriebsrad 6 dient. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Endbereich 2 gegenüber der Nockenwelle 1 als ein gesondertes Bauteil gestaltet, das in einer Ausnehmung 7 eine drehwinkelbe weglich gelagerte Hohlnabe 8 aufnimmt, die mit dem Antriebsrad 6 einstückig verbunden ist. Der gesonderte Endbereich 2 ist wellenseitig mit einem Hals 9 ausge stattet, über den die Nockenwelle 1 mit dem Endbereich 2 drehfest verbunden ist. Der Hals 9 umschließt eine Ausnehmung 10 mit Geradführungen für ein Koppelglied 11, das andererseits über eine Schräg- bzw. Schraubverzah nung 12 mit der Hohlnabe 8 in formschlüssiger Verbindung steht. Durch eine von der Betätigungsanordnung 5 be wirkte axiale Verlagerung des Koppelgliedes 11 ist eine Drehwinkelverstellung der Nockenwelle 1 gegenüber dem Antriebsrad 6 bewirkt.

Zur axialen Sicherung der Hohlnabe 8 und des mit ihr einstückig verbundenen Antriebsrades 6 ist das Antriebs rad 6 mit axialem Spiel zwischen einem wellenfesten Bund 13 und einem mit diesem drehfest verbundenen Anschlagring 14 angeordnet. Das axiale Spiel zwischen dem wellenfesten Bund 13 und dem Anschlagring 14 ist über Distanzstücke 25 bestimmt, die zwischen dem Bund 13 und dem Anschlagring 14 das Antriebsrad 6 über Ausneh mungen durchsetzen.

Der als gesondertes Teil gestaltete Endbereich 2 steht mit der Nockenwelle 1 über den Hals 9 im Bereich eines Wellenlagers 15 in drehfester Verbindung. Die Verbindung von Nockenwelle 1 und Endbereich bzw. gesondertem Teil 2 ist dabei so gestaltet, daß eine an den Hals 9 angren zende Stirnseite 16 des gesonderten Teiles 2 zugleich als Wellenanschlag dient.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein von der Welle 17 als gesonderter Teil 18 topfartig gestalteter Endbereich am Außenumfang im Bereich einer Hohlnabenausnehmung 19 als Wellenlager 20 gestaltet. Weiter dient bei dieser Ausgestaltung ein Bund 21 am Außenumfang des gesonderten Teiles 18 der Zentrierung eines Antriebsrades 22, das über einen radialen Flansch 23 mit einer Hohlnabe 24 in drehfester Verbin dung steht.

Claims

1. Welle, insbesondere Nockenwelle einer Brennkraft maschine, mit einer Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung gegenüber einem Antriebsrad,

- die in einem topfartig gestalteten Endbe reich (2, 18) in einer Ausnehmung (7, 19) eine drehwinkelbeweglich gelagerte Hohlnabe (8, 24) des Antriebsrades (6, 22) und
- in einer weiteren, nächsten Ausnehmung (10) ein die Hohlnabe bzw. das Antriebsrad mit der Welle (1, 17) drehfest und über axiale Verstellung beide dreh winkelverstellbar verbindendes Koppelglied (11) aufnimmt, wobei
- der topfartige Endbereich im Außenumfang einen für das Antriebsrad (6, 22) vorgesehenen Bund (13, 21) trägt, dadurch gekennzeichnet,
- daß der die Naben-Ausnehmung (7, 19) aufweisende Endbereich (2, 18) als gesondertes Teil mit einem die weitere Ausnehmung (10) aufweisenden Hals (9) gestaltet ist, und
- daß die Welle (1, 17) über den Hals (9) mit dem gesonderten Teil (2, 18) in drehfester Verbindung steht.

2. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die drehfeste Verbindung über den Hals (9) mit der Welle (1) im Bereich eines Wellenlagers (15) vorgesehen ist, wobei
- eine an den Hals (9) angrenzende Stirnseite (16) des gesonderten Teiles (2) als Wellenanschlag dient.

3. Welle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (13) am Außenumfang des gesonderten Teiles (2) der Axial sicherung des mit der Hohlnabe (8) einstückig verbundenen Antriebsrades (6) dient.

4. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesonderte Teil (18) im Bereich der Hohlnaben-Ausnehmung (19) am Außenumfang als Wellenlager (20) gestaltet ist.

5. Welle nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (21) am Außenumfang des gesonderten Teiles (18) der Zen trierung des über einen Flansch (23) an der Hohl nabe (24) drehfest angeordneten Antriebsrades (22) dient.