DE4423107A1 - Nocken, insbesondere zur Steuerung eines Ladungswechselventils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nocken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Nocken, wie sie beispielsweise zur Steuerung der Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen im Einsatz sind, erfordern umständliche Herstellungsverfahren, da die Nockenprofilfläche nach der eigentlichen Formgebung eine sehr saubere Oberflächenbearbeitung erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Nocken zu schaffen, dessen Fertigung gegenüber dem Stand der Technik erheblich vereinfacht ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Verwendet man als Flachmaterial ein Blech, so kann man den er­ findungsgemäßen Nocken auch als Blechpaketnocken bezeichnen. Die Fertigung eines derartigen Nockens ist deshalb außerordentlich einfach, weil die Formgebung der einzelnen Flachmateriallagen durch Stanzen erfolgt, wobei, sofern nicht ein dreidimensionaler Nocken vorliegt, alle Flachmateriallagen mittels ein- und der­ selben Stanze geformt werden können. Wie sich gezeigt hat, ist eine nachträgliche Oberflächenfeinbehandlung eines derartigen Lagenpaketnockens nicht erforderlich; beim Zusammensetzen der Flachmateriallagen muß lediglich auf eine genaue Ausrichtung derselben in Umfangsrichtung geachtet werden.

Verständlicherweise dürfen die die verschiedenen Lagen zusammen­ haltenden Verbindungen die Nockenprofilfläche nicht beeinflus­ sen. Wie sich gezeigt hat, sind auch in der Regel nur örtliche Verbindungen zwischen den einzelnen Lagen erforderlich; handelt es sich um einen Schwenknocken, wie er beispielsweise in der DE-PS 32 34 640, FOIL 1/04, beschrieben ist, bei dem eine nockenwellenfeste Mitnehmerleiste in einer sich über den ge­ wünschten Schwenkwinkel erstreckenden ölgefüllten Ausnehmung im Nocken läuft, bietet ein derartiger Paketnocken sogar den Vor­ teil, daß durch die sehr kleinen Spalte zwischen aufeinander­ folgenden Lagen sehr geringe Ölmengen zur Nockenprofilfläche gelangen und dort die gewünschte Schmierung zwischen dieser und einem Ventilstößel oder einem anderen Kraftübertragungselement vornehmen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 und 3 einen Axialschnitt bzw. eine Seitenansicht und deren Fig. 2 und 4 Stirnansichten von erfindungsgemäß gestalteten Nocken zeigen.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, von denen Fig. 1 den in Fig. 2 mit I-I bezeichneten Längsschnitt durch den Nocken wiedergibt, so besteht der Nocken 1 aus einer Vielzahl von Lagen 2 in diesem Ausführungsbeispiel aus kalt gewalztem Stahlblech C75; diese Lagen sind in herstellungsmäßig einfacher Weise durch Ausstanzen so geformt, daß ihre Ränder in ihrer Ge­ samtheit die Nockenprofilfläche 3 bilden und eine innere Ausneh­ mung 4 zur Aufnahme einer Welle realisiert ist. Im Bereich der inneren Ausnehmung 4 erkennt man in Fig. 2 Laserschweißver­ bindungen 5 (in kleinen Ausnehmungen) zum axialen Zusammenhalt der Lagen 2; eine weitete axiale Verbindung ist durch den Stift 6 geschaffen, der zwischen seinem Bund 7 und einer bei 8 durch Laserverschweißung festgelegten Scheibe 9 die Lagen 2 achs­ parallel zusammenspannt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Schwenknocken, dessen grundsätzlicher Aufbau und Funktion aus der bereits genannten DE-PS 32 34 640 bekannt ist. Daher wird an dieser Stelle nur darauf hingewiesen, daß die axiale Ausnehmung 4 zur Aufnahme der Welle mit der radialen Erweiterung 10 versehen ist, die sich über einen Winkelbereich erstreckt, der dem vorgegebenen Schwenkwinkel entspricht und die zur Aufnahme eines leistenförmigen Mitnehmers an der Welle dient. Von der Welle her ist die Erweiterung 10 mit Drucköl gefüllt, so daß sich in Verbindung mit dem leistenförmigen Mitnehmer eine Dämpfung der Schwenkbewegungen ergibt.

Obwohl keine flächige Verbindung zwischen den einzelnen Lagen 2 des Nockens 1 vorliegt, hat sich doch gezeigt, daß die erforder­ liche Öldichtheit gewahrt ist. Soweit Öl in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Lagen 2 eindringt bewirkt es eine mini­ male Spreizung des Nockens in axialer Richtung, wodurch eine sehr dichte Anlage an angrenzenden hülsenförmigen Teilen gewähr­ leistet ist. Zum anderen ist ein gewisser Ölaustritt auf der Nockenprofilfläche 3 aus Schmierungsgründen sehr erwünscht.

Auch in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 sind Schwenknocken angenommen. Dort handelt es sich um eine Nockenan­ ordnung mit zwei eigentlichen Nocken 30 und 31, die zur Betäti­ gung von zwei einem Brennraum einer Brennkraftmaschine zugeord­ neten Einlaßventilen dienen. Die beiden Nocken 30 und 31 sind, wie bezüglich des Nockens 30 bei 32 angedeutet, wiederum aus einer Vielzahl von Lagen aus stanzbarem Material zusammenge­ setzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist den beiden eigentlichen Nocken 30 und 31 eine Hülse 33 gemeinsam, mit der die Nocken über Steckverzahnungen 34 und 35 in Umfangsrichtung formschlüs­ sig verbunden sind; außerdem finden sich umlaufende Laserver­ schweißungen bei 36 und 37 sowie bei 38 und 39, d. h. im Bereich von Stiften 40 und 41. Wie schon im Falle des Stifts 6 in den Fig. 1 und 2 kann hier der Stift 40 zum Angriff einer Rück­ stellfeder für den Schwenknocken dienen, die sich - bis auf eine andere, dort durch eine Steckverbindung gebildete Halterung am Nocken - auch in der aus der DE-PS 32 34 640 bekannten Konstruk­ tion findet.

Die axiale Ausnehmung 42 zum Durchtritt einer Welle findet sich hier in der Hülse 33, ebenso die radiale Erweiterung 43 zur Auf­ nahme des leistenförmigen Mitnehmers an der Welle. In diesem Falle ist eine vollständige Abdichtung der ölgefüllten Erweite­ rung 43 dadurch sichergestellt, daß die Hülse 33 einstückig hergestellt ist, so daß Öl nicht in die sehr schmalen Zwischen­ räume zwischen den einzelnen Lagen 32 der Nocken 30 und 31 ge­ langen kann.

Gemeinsam ist allen Ausführungsbeispielen die sehr einfache Her­ stellung der Nocken, in der Regel ohne Notwendigkeit einer nach­ träglichen Feinbearbeitung der Nockenprofilflächen.

Claims (7)

1. Nocken, insbesondere zur Steuerung eines Ladungswechselven­ tils einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenprofilfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (1) aus einer Vielzahl axial aufeinanderfolgender ausgestanzter Flachmateriallagen (2) zusammengesetzt ist, die außerhalb der Nockenprofilfläche (3) miteinander verbunden sind.

2. Nocken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (1) aus Blechen zusammengesetzt ist und zumindest ein­ zelne der Verbindungen durch Schweißen, insbesondere Laser­ schweißen (5, 8), gewonnen sind.

3. Nocken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Schweißverbindungen (5) am Rand einer zur Auf­ nahme einer Welle dienenden axialen Ausnehmung (4) im Nocken liegen.

4. Nocken nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß eine der Verbindungen durch einen den Nocken (1) achsparallel durchsetzenden, mit Bünden (7, 9) versehenen Stift (6) gebildet ist.

5. Nocken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Nocken (1) als Schwenknocken mit einer zur Auf­ nahme einer Welle dienenden axialen Ausnehmung (4) versehen ist, die einen radial erweiterten, druckmittelgefüllten, sich über einen vorgegebenen Schwenkwinkel erstreckenden Bereich (10) zur Aufnahme eines achsparallelen leistenförmigen Mit­ nehmers an der Welle aufweist.

6. Nocken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausnehmung (42) nebst dem radial erweiterten Bereich (43) in einer Hülse (33) vorgesehen sind, auf der der eigent­ liche Nocken (30, 31) formschlüssig drehgesichert und über Schweißverbindungen (36, 37) verbunden sitzt.

7. Nocken nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (33) mehreren Nocken (30, 31) zugeordnet ist.