DE4401011C2 - Gebaute Nockenwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gebaute Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der DE-OS 39 33 923, F01L 1/04, bekannten Konstruktion dieses Aufbaus bildet der Nocken einen Teilnocken oder Halbnocken, der durch einen axial anschließenden weiteren Teil- oder Halbnocken auf einer die Nockenwelle koaxial aufnehmenden Hohlwelle ergänzt wird. Diese Hohlwelle ist mit sich auf einem Hohlwellendurchmesser gegenüberliegenden Ausnehmungen zum Durchtritt des Befestigungsansatzes an dem Nocken unter Wahrung eines Schwenkbereichs versehen. Der dornförmige Befestigungsansatz ist in einer Querbohrung der aus Vollmaterial bestehenden Nockenwelle in nicht beschriebener Weise festgelegt. Zwischen der Umfangsfläche der Welle einerseits und ihr zugekehrten Flächenbereichen des Nockens andererseits sind Spalte für die Hohlwelle vorgesehen. Der beschriebene Teilnocken kann radial durch Einführen seines dornförmigen Befestigungsansatzes in die Befestigungsausnehmung montiert werden, da der Grundkreisbereich des Gesamtnockens durch den anderen Teilnocken definiert ist und demgemäß der den Befestigungsansatz tragende Nocken die Welle über weniger als 180° übergreift.

Entsprechendes gilt auch für die aus der DE-OS 42 04 997, F01L 1/12, bekannte Nockenkonstruktion, die aber dort einen gesamten Nocken betrifft. Dieser Nocken findet im Rahmen eines Ventiltriebs für ein Ladungswechselventil einer Brennkraftmaschine mit gehäusefesten Anschlägen für den Hubventilen zugeordnete Tassenstößel Einsatz, so dass auf die Ausbildung von Grundkreisbereichen der Nocken verzichtet werden kann und während der Grundkreisphasen keine reibende Verbindung zwischen den Nocken und den Tassenstößeln besteht. Auch dort wird der Nocken von einer aus Vollmaterial bestehenden Welle getragen, die eine längs eines Wellendurchmessers verlaufende Befestigungsausnehmung aufweist, die ihrerseits von einem von innen her in den Nocken eingeschraubten, seiner Befestigung dienenden Gewindeteil durchsetzt ist.

Aus der DE 32 06 791 C2, F16H 53/02 schließlich ist eine gebaute Nockenwelle bekannt, deren Nocken mit einem hohlen Stift auf einer Hohlwelle befestigt sind. Der hohle Stift dient dabei zugleich zur Ölzuführung zur Nockenfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße gebaute Nockenwelle zu schaffen, die hinsichtlich des Gewichts und des Fertigungsaufwands optimiert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die Verwendung einer Hohlwelle für die eigentliche Nockenwelle bietet nicht nur den Vorteil der Gewichtsersparnis, sondern auch die Möglichkeit der einfachen Unterbringung von Hydraulikkanälen beispielsweise zur Schmiermittelversorgung. Ebenfalls im Sinne der Gewichtsersparnis liegt die Verwendung eines Nockens mit einem relativ kurzen Befestigungsansatz, da dieser nicht längs eines Wellendurchmessers die gesamte Nockenwelle durchsetzt, sondern in seiner Länge im wesentlichen der Wandstärke der hohlen Welle mit einem das Verstemmen oder Vernieten ermöglichenden Zuschlag entspricht. Die der Befestigungsausnehmung auf dem Wellendurchmesser gegenüberliegende Ausnehmung in der Hohlwelle dient der Einführung eines Stemm- oder Nietwerkzeuges.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass der beschriebene Nocken sowohl als Vollnocken als auch als Halb- oder Teilnocken Einsatz finden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen gebauten Nockenwelle wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die einen Querschnitt durch eine Nockenwelle für ein Ladungswechsel-Hubventil einer Brennkraftmaschine wiedergibt.

Die Welle 1 ist als Hohlwelle mit einem über ihre gesamte Länge konstanten Außendurchmesser ausgebildet, der dem Durchmesser für übliche Wellenlager entspricht. Dies ermöglicht eine Montage bzw. Demontage der Welle 1 vor ihrer Bestückung mit Nocken 2, die dann anschließend durch Bewegung in radialer Richtung montiert werden. Zu diesem Zweck ist der Nocken 2 unter Belassung eines Freiraums 3, der sonst zur Ausbildung eines Nockengrundkreisbereichs dient, so bemessen, dass er den äußeren Umfang der Hohlwelle 1 nur über einen Winkel von etwas weniger als 180° überdeckt.

Einen wesentlichen Bestandteil des hier aus Sintermaterial bestehenden Nockens 2 bildet der Befestigungsansatz 4, der die Befestigungsausnehmung 5 in der Hohlwelle 1 durchsetzt. Der Befestigungsausnehmung 5 gegenüberliegend erkennt man die Ausnehmung 6 in der Welle 1, die zur Einführung eines Werkzeugs zum Vernieten oder Verstemmen des Befestigungsansatzes 4 vorgesehen ist. Bei 7 ist die Festlegung des Nockens 2 durch Hintergreifen der Innenkante der Befestigungsausnehmung 5 mittels des Materials des freien Endes des Befestigungsansatzes 4 angedeutet.

Der Nocken 2 stützt sich nicht mit seiner gesamten Innenfläche auf dem äußeren Umfang der Hohlwelle 1 ab, sondern unter Belassung von Freiräumen 8 und 9 mit vom Befestigungsansatz 4 entfernten Bereichen seiner Innenflächen. Hierdurch kann eine weitere Gewichtsersparnis erzielt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Innenflächen 10 und 11 fertigungsoptimal als ebene Dachflächen (Linienberührung mit der Nockenwelle 1) auszubilden.

Ist die Ausnehmung 6 beispielsweise mittels eines Stopfens verschlossen, kann die Nockenwellenlängsbohrung als Hydraulikkanal benutzt werden.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße gebaute Nockenwelle geschaffen, die hinsichtlich Gewicht und Fertigungsaufwand optimiert ist.

Claims (6)

1. Gebaute Nockenwelle mit zumindest einem Nocken auf einer Welle, der den Umfang der Welle im Querschnitt über höchstens 180° überdeckt und mit einem Befestigungsansatz in eine längs eines Wellendurchmessers verlaufende Befestigungsausnehmung in der Welle hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle als Hohlwelle (1) mit zwei sich auf dem Wellendurchmesser gegenüberliegenden Ausnehmungen (5, 6) ausgebildet ist, von denen eine unter dem sich direkt auf der Welle (1) abstützenden Nocken (2) liegt und als Befestigungsausnehmung (5) von dem Befestigungsansatz (4) durchsetzt ist, der mit seinem freien Ende den inneren Rand der Befestigungsausnehmung (5) nietartig (7) hintergreift.

2. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (1) über ihre gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser aufweist, der dem Durchmesser für übliche Wellenlager entspricht.

3. Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (2) nur an von dem Befestigungsansatz (4) entfernten Stellen auf dem Umfang der Welle (1) aufliegt.

4. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (2) einschließlich seines Befestigungsansatzes (4) ein Sinterteil ist.

5. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (2) einen Teilnocken bildet.

6. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Befestigungsausnehmung (5) gegenüberliegende Ausnehmung (6) verschlossen ist.