DE69300947T2

DE69300947T2 - Gebaute Nockenwelle.

Info

Publication number: DE69300947T2
Application number: DE69300947T
Authority: DE
Inventors: Philip Dale Arnold; Roy Glenn Kaywood
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 2013-06-30
Also published as: DE69300947D1; EP0580200A1; EP0580200B1; US5201246A

Description

Diese Erfindung betrifft Nockenwellen für Verbrennungsmotoren und dergleichen. Insbesondere betrifft diese Erfindung zusammengebaute oder zusammengesetzte Nockenwellen.
Die US-A-4 567 365, die US-A-4 835 832 und die DE-A-3 346 056 offenbaren verschiedenen Formen zusammengebauter oder zusammengesetzter Nockenwellen und Verfahren für ihren Zusammenbau. Die US-Patente beziehen zusammengesetzte Nockenwellen mit ein, die aus individuellen Elementen wie Nocken und Zapfen zusammengebaut sind, die auf einem hahlen Rohr durch mechanische Expansion mit einer Kugel oder einem Dorn befestigt sind. Die deutsche Veröffentlichung zeigt eine hohle Nockenwelle, die aus separaten, hohlen Elementen zusammengesetzt ist, die durch Reibschweißen verbunden sind. Eine Ausführungsform umfaßt aus Blech gebildete Leichtbau-Zapfen. Als der am nächsten liegende Stand der Technik wird die DE-U-8 709 009 betrachtet.
Eine zusammengesetzte Nockenwelle gemäß der vorliegenden Erfindung ist über die DE-U-8 709 009 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung schafft modifizierte Nockenwellenaufbauten, worin Leichtbau-Nockenwellenanordnungen unter Verwendung vorher bekannter Rohrexpansionsverfahren hergestellt sind. Die zusammengesetzten Leichtbau-Nockenwellen weisen vorzugsweise hohle Leichtbau-Kernzapfen und Nockenelemente mit Naben auf, die zum Zusammenbau der Elemente auf einem Rohr durch mechanische Expansion geeignet sind. Der Nabenteil jedes Elements weist eine angemessene Länge auf, um das Element auf dem Rohr zu führen und zu tragen, und eine angemessene Festigkeit, um eine Verzerrung während der Rohrexpansion zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in welcher:-
Fig. 1 eine fragmentarische bildliche Ansicht einer Motornockenwelle mit geformten Leichtbau-Lagerzapfen und geformten Leichtbau-Nockenelementen gemäß der Erfindung ist.
Nun mit Bezug im Detail auf die Zeichnungen zeigt Figur 1 ein Teil einer zusammengesetzten oder zusammengebauten Nockenwelle 20, welche allgemein von dem Typ ist, der in der oben erwähnten US-A-4 835 832 gezeigt ist. Die Nockenwelle 20 umfaßt eine hohle, tragende Welle oder ein Rohr 11, auf welchem eine Anzahl von Nockenelementen 22 und Zapfenelementen 14 unter Verwendung jeglicher geeigneter Zusammenbauweise, einschließlich Verfahren mechanischer Rohrexpansion, wie z.B. in der US-A-4 835 832 offenbart, befestigt sind.
Der Zapfen 14 umfaßt eine zylindrische äußere Wand 15, die an einem Ende durch eine feste Fläche oder Endwand 16 mit einer Nabe 18 verbunden ist, die sich parallel zur äußeren Wand erstreckt und den Zapfen rechtwinklig und fest am Ort auf dem Rohr 11 befestigt. Die Form beläßt innerhalb des Zapfens einen hohlen Kreisring 19, der an einem Ende offen ist, was die Masse des Zapfenelements im Vergleich zu festen Elementen verringert.
Der Zapfen 14 ist vorzugsweise durch Pressen oder Rollformen eines Blechrohlings gefertigt, obwohl jegliches andere geeignete Verfahren zur Herstellung verwendet werden könnte. Massenmetallformung, wie heiße oder kalte Formung aus Stangenmaterial und Pulvermetallformung sind Beispiele. Die Festigkeit der Wände, und somit ihre Dicken, müssen für ihre Funktionen angemessen sein, und zwar der äußeren Wand 15, um mit dem Lager in Eingriff zu treten, der Endwand 16, um die äußere Wand zu tragen, und der Nabe 18, um den Kräften zu widerstehen, die sowohl von dem Aufbau des Zapfens 14 auf dem Rahr 11, als auch von den Belastungen, die auf dem Zapfen liegen, herrühren.
Die Leichtbau-Nocken 22 können ähnlich wie die Zapfen 14 gebildet sein. Die Nocken umfassen auch Naben 23, Endwände 24 und äußere Wände 26, für ähnliche Zwecke wie in den Zapfen und sind ähnlichen Festigkeits- und Dickenerfordernissen ausgesetzt, um ihre Funktionen zu erfüllen. Es ist ersichtlich, daß die äußeren Wände im Gebrauch mit Nockenstößeln zur Betätigung eines Motorventilzahnrades auf bekannte Weise in Eingriff stehen.
Die beschriebenen Nockenwellen können unter Verwendung der Verfahren, der Ausrüstungs- und Aufbaumerkmale, die in der US-A-4 835 832 offenbart sind, hergestellt werden.

Claims

1. Eine zusammengesetzte Nockenwelle (10) mit einer Vielzahl separat gebildeter Nocken- (12) und Zapfen- (14) elemente, die auf einer äußeren Oberfläche eines hahlen Rahres (11) befestigt sind, wobei wenigstens eines der Zapfenelemente Leichtbau-Zapfen umfaßt, die jeweils eine ringförmige äußere Wand (15) mit einer kontinuierlichen Peripherie, um drehbar mit einer Lageroberfläche in Eingriff zu stehen, eine ringförmige Nabe (18), die nach innen von der äußeren Wand beabstandet ist und mit dem hohlen Rohr zum Tragen des Zapfenelements in vorbestimmter Relation zu dem hohlen Rohr in Eingriff steht, und eine Fläche (16) aufweisen, die sich radial zwischen benachbarten Enden der Nabe und der äußeren Wand erstreckt und die Nabe und die äußere Wand verbindet, wobei die Leichtbau-Zapfen jeweils einen ringförmigen Raum (19) mit offenem Ende aufweisen, der sich axial von der Fläche zu distalen Enden der Nabe und der äußeren Wand erstreckt; und wenigstens irgendeines der Nockenelemente Leichtbau-Nocken (22) umfaßt, die jeweils eine ringförmige äußere Wand (26) mit einer kontinuierlichen Peripherie aufweisen, um drehbar mit einer Lageroberfläche in Eingriff zu stehen; dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzte Nockenwelle (20) zwei oder mehr Leichtbau-Zapfen umfaßt; und darin, daß die Leichtbau-Nocken weiter eine ringförmige Nabe (23), die nach innen beabstandet von der äußeren Wand des Nockens ist und mit dem hohlen Rohr (11) in Eingriff steht, um das eine Nockenelement in einer vorbestimmten Relation zu dem hohlen Rohr zu tragen, und eine Fläche (24) aufweist, die sich radial zwischen benachbarten Enden der Nabe und der äußeren Wand des Nockens erstreckt und die Nabe und die äußere Wand des Nockens verbindet, wobei die Leichtbau-Nocken jeweils einen ringförmigen Raum mit offenem Ende aufweisen, der sich axial von der Fläche des Nockens zu den distalen Enden der Nabe und der äußeren Wand des Nockens erstreckt.

2. Eine zusammengesetzte Nockenwelle wie in Anspruch 1 beansprucht, worin wenigstens irgendeiner der Leichtbau-Zapfen und/oder Nocken aus Blech gebildet ist.