EP0516946A1 - Assembled camshaft - Google Patents
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- EP0516946A1 EP0516946A1 EP92106321A EP92106321A EP0516946A1 EP 0516946 A1 EP0516946 A1 EP 0516946A1 EP 92106321 A EP92106321 A EP 92106321A EP 92106321 A EP92106321 A EP 92106321A EP 0516946 A1 EP0516946 A1 EP 0516946A1
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Nockenwelle, deren eine Wellendurchgangsbohrung aufweisende Nocken zumindest eine von der Durchgangsbohrung ausgehende Nut aufweisen und die durch Aufweiten der Welle kraftschlüssig und formschlüssig mit der Welle verbunden sind.The invention relates to a composite camshaft, the cams of which have a shaft through bore and have at least one groove extending from the through bore and which are connected to the shaft in a non-positive and positive manner by expanding the shaft.
Eine derartige Nockenwelle ist aus der DE 34 01 057 C2 bekannt. Hierbei hat sich gezeigt, daß aufgrund der extremen Steifigkeitssprünge im Übergangsbereich zwischen der Kontur der Durchgangsbohrung sowie der daneben liegenden Nut beim Aufweiten der Hohlwelle unbefriedigende Ergebnisse erzielt werden. Zwar ist es erwünscht, zur Erzielung der kraftschlüssigen Verbindung den Wellenkörper nicht nur elastisch, sondern auch plastisch zu verformen, jedoch können sich beim bekannten Stand der Technik im oben genannten Übergangsbereich unzulässig hohe Verformungen des Wellenmaterials einstellen.Such a camshaft is known from DE 34 01 057 C2. It has been shown here that unsatisfactory results are achieved when the hollow shaft is expanded due to the extreme jumps in stiffness in the transition region between the contour of the through-hole and the groove lying next to it. Although it is desirable to not only elastically but also plastically deform the shaft body in order to achieve the non-positive connection, in the known state of the art, inadmissibly high deformations of the shaft material can occur in the above-mentioned transition region.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer an einer zusammengesetzten Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beim Fertigungsprozeß extrem hohe Verformungsgradienten vermieden werden.The object of the invention is therefore to demonstrate measures by means of which extremely high deformation gradients can be avoided on a composite camshaft according to the preamble of
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die im Bereich der Nockenspitze liegende Nut in einen in der Breite erweiterten Durchbruch übergeht, dessen Kontur der Außenkontur der Nockenspitze ähnlich ist.To achieve this object, it is provided that the groove lying in the area of the cam tip merges into a breakthrough which is wider in width and whose contour is similar to the outer contour of the cam tip.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, wobei ein durch einen Nocken verlaufender Schnitt durch eine erfindungsgemäße Nockenwelle gezeigt ist.The invention is explained in more detail with reference to a preferred exemplary embodiment, a section through a camshaft through a camshaft according to the invention being shown.
Die zusammengesetzte Nockenwelle besteht aus einer Hohlwelle 1 sowie zumindest einem auf die Hohlwelle 1 aufgesetzten Nocken 2, der hierfür eine Wellendurchgangsbohrung 3 aufweist. Die Verbindung zwischen dem Nocken 2 sowie der Hohlwelle 1 erfolgt durch Aufweiten der Hohlwelle 1. Hierzu wird der Innenraum 4 der Hohlwelle 1 mit hohem Druck beaufschlagt, wozu beim Fertigungsprozeß ein weitgehend inkompressibles Fluid eingebracht wird. Hierdurch verformt sich die Hohlwelle 1 bis in den plastischen Bereich, so daß zwischen dem über weite Bereiche lediglich elastisch verformten Nocken 2 sowie der plastisch verformten Hohlwelle 1 eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird.The assembled camshaft consists of a
Unterstützt wird diese kraftschlüssige Verbindung durch eine formschlüssige Verbindung im Bereich zumindest einer im Nocken 2 vorgesehenen, von der Wellendurchgangsbohrung 3 ausgehenden Nut 5. In dieser Nut 5 krallt sich die plastisch verformte Hohlwelle fest, so daß sicher höchste Drehmomente übertragen werden können.This positive connection is supported by a positive connection in the area of at least one
Jedoch könnte sich im Übergangsbereich 6 zwischen der Nut 5 sowie der die Wellendurchgangsbohrung 3 beschreibenden Innenkontur 7 des Nockens 2 aufgrund des relativ hohen Steifigkeitssprunges eine unzulässig hohe plastische Verformung der Welle 1 einstellen. Der sog. Verformungsgradient, der durch Vergleich der Wellenverformung im Bereich der Innenkontur 7 mit derjenigen im Bereich der Nut 5 gebildet wird, könnte hierbei unzulässig hoch werden.However, an inadmissibly high plastic deformation of the
Um hier Abhilfe zu schaffen, geht die im Bereich der Nockenspitze 2a liegende Nut 5 in einen in der Breite b erweiterten Durchbruch 8 über, dessen Kontur der Außenkontur der Nockenspitze 2a ähnlich ist. Die Nut 5 sowie der Durchbruch 8 bilden somit im Übergangsbereich 6 des Nockens 2 einen Hinterschnitt, der den Steifigkeitssprung in diesem Bereich erheblich herabsetzt. In diesem Übergangsbereich 6 wird somit beim Aufweiten der Hohlwelle 1 auch der Nocken 2 geringfügig plastisch verformt. Gleichzeitig vergleichmäßigt diese Konfiguration vorteilhafterweise die im Nocken 2 auftretende Spannungsverteilung. Dies resultiert aus der der Nockenspitze 2a ähnlichen Kontur des Durchbruchs 8.In order to remedy this, the
Der gezeigte Nocken 2 läßt sich beispielsweise in einem Sinterprozeß einfach fertigen. Dabei muß die Wellendurchgangsbohrung 3 keineswegs einen Kreisquerschnitt besitzen, um den erfindungsgemäßen Effekt zu erzielen. Ebenso können weitere Details abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt des Patentanspruches zu verlassen.The
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