EP0969216A2 - Wellenanordnung - Google Patents

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Publication number
EP0969216A2
EP0969216A2 EP99110949A EP99110949A EP0969216A2 EP 0969216 A2 EP0969216 A2 EP 0969216A2 EP 99110949 A EP99110949 A EP 99110949A EP 99110949 A EP99110949 A EP 99110949A EP 0969216 A2 EP0969216 A2 EP 0969216A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
shaft arrangement
arrangement according
sleeves
connecting means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99110949A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0969216A3 (de
Inventor
Alfred Beier
Christian Dipl.-Ing. Heimermann
Dietrich Dipl.-Ing. Distler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP0969216A2 publication Critical patent/EP0969216A2/de
Publication of EP0969216A3 publication Critical patent/EP0969216A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts

Definitions

  • the invention relates to a shaft arrangement, in particular camshaft arrangement for Actuation of gas exchange valves of an internal combustion engine, in particular in one Motor vehicle, with a shaft and elements threaded thereon, in particular cams, with spacers arranged in between, each at the axial ends of the shaft an end sleeve with a stop is provided, between which at least a connecting means running essentially axially in the shaft is provided, which connected to the end sleeves via at least one respective fastening means is and connects the end sleeves positively so that the threaded Elements and spacers are clamped axially between the end sleeves, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for assembly such a camshaft arrangement, according to the preamble of claim 17.
  • the invention further relates to a method for operating a shaft arrangement, in particular Camshaft arrangement for actuating charge exchange valves of an internal combustion engine, especially in a motor vehicle, with a shaft and threaded onto it Elements, in particular cams, with spacer sleeves arranged between them axial ends of the shaft each have an end sleeve with a stop, between which at least one connecting means running essentially axially in the shaft is provided, which with the end sleeves over at least one respective Fastener is connected and the end sleeves in a frictional manner with each other connects that the threaded elements and spacers axially between the end sleeves are clamped, according to the preamble of claim 20.
  • the present invention has for its object a shaft arrangement of the above Kind to improve such that axial play occurring in the operation of the shaft assembly remain without effect.
  • Axial play could occur, for example, in the first operating hours of such a shaft arrangement as a result of signs of wear on the facing end faces of the threaded elements. If this is the case, the actuating means takes effect adjusting axial play due to wear.
  • the connecting means is a threaded rod or formed integrally with the shaft.
  • the connecting means is particularly preferably the shaft itself, which is threaded at least one axial end for engaging the fastener is trained.
  • a simple assembly is achieved in that an engagement means of the fastener for the active engagement of the actuating means projects axially beyond an outer end of the end sleeve. Since here the actuating means already before a firm connection to the end sleeve can be brought into engagement with the fastening means before the final fastening of the actuating means on the corresponding end sleeve a predetermined, Actuating force or pretension acting on the fastening means from the actuating means can be set.
  • the fastening means is a screw, which is in active engagement with the connecting means.
  • the screw has an external thread, which is in an internal thread of the connecting means engages, the actuating means for adjusting the clamping force between the end sleeves the screw accordingly into the internal thread of the lanyard.
  • the actuating means a spring, especially a coil or clock spring.
  • This achieves a particularly cost-effective reliable and easy to assemble construction.
  • This is the spring automatically a z. B. designed as a screw fastener such by twisting after that the resulting axial displacement of a screw head the threaded Holds elements in the same axial position to each other.
  • the spring is expediently arranged in a housing and is supported on this from, for a simple and quick installation in a preferred development Housing is designed such that it with a snug fit, clamp seat or the like on the corresponding End sleeve is attachable.
  • the housing is expediently designed like a pot, in particular the housing has a central, axial opening into which the fastening means when arranging the housing engages in its predetermined position on the respective end sleeve and the Active knitting with the spring.
  • the angle in step c) can, depending on the design of the actuating means, for. B. between 90 ° and be 720 degrees.
  • step (c) is expediently 90 degrees to 240 degrees, in particular 180 degrees, and advantageously in step (d) the actuating means is a snug fit hammered into the end sleeve.
  • the preferred embodiment of a shaft arrangement according to the invention shown in FIG. 1 is exemplary as a camshaft arrangement for a four-cylinder internal combustion engine educated.
  • the camshaft arrangement comprises a shaft 10 and in FIG. 1 of elements threaded onto the right of this shaft 10 in the form of inlet cams 12, 14, 16 and 18 and exhaust cams 20, 22, 24 and 26. All cams 12 to 18 and 20 to 26 are each assigned to different combustion chambers or cylinders. All exhaust cams 20 to 26 are rotationally fixed via springs, of which only those designated 28, 30, 32 are shown connected to the shaft 10.
  • the shaft 10 carries the inlet cams 12 to 18 in Circumferential direction pivotable by a predetermined angular range.
  • the distances between adjacent cams are defined by spacer sleeves 34, 36, 38, 40, 42, 44 and 46 maintained, on their end faces facing the inlet cams 12 to 18 to achieve a defined tight but allow the pivoting movement of these cams Edition of bundle-like extensions 48, 50, 52, 54, 56, 58 and 60.
  • "Defined tight” is to be understood that the gaps defined there for the throttled outflow of Damping fluid is available.
  • the shaft 10 and the threaded ones are expedient Parts adapted to the desired gap width by appropriate choice of material.
  • All of these elements carried by the shaft 10 and threaded onto them are between two end sleeves 62, 64 axially clamped with corresponding stops 66, 68.
  • the left end sleeve 64 is formed in one piece with the shaft 10 and the shaft 10 itself forms a connecting means between the end sleeves 62 and 64, 1 in the right end sleeve 62 by means of a screw 70, which in a Threaded bore 72 of the shaft 10 engages, is screwed onto the shaft 10. With more or less tightening the screw 70 are the elements threaded onto the shaft 10 more or less firmly clamped between the end sleeves 62 and 64.
  • the inlet cams 12 to 18 are biased by corresponding springs 74, 76, 78 and 80, which are supported on adjacent outlet cams 20 to 26.
  • the pivot connection comprises a roller Driver 82, which is formed by an axially parallel, not shown, groove-shaped depression in the shaft 10 is supported allowing rotary movements.
  • the shaft 10 is also with a Longitudinal channel 84 formed, which with an oil supply to an internal combustion engine, not shown connected is. The oil serves as a damping fluid for the relative movement between the cams 12 to 18 and the shaft 10.
  • an actuating means 86 is also arranged, which with the end sleeve 62 is firmly connected and is in operative engagement with the screw 70 such that the actuating means 86 can turn the screw 70.
  • the actuating means 86 an axial clamping force, which between the end sleeves 62, 64 acts on the threaded elements.
  • the actuating means 86 is, for example, a spring, in particular a helical spring or coil spring that biases the screw 70 with a predetermined force acted upon. So there is always a predetermined one in all operating situations Clamping force ensured. Should, for example, operate on screw 70 an effective release force prevents an actual release by self-locking.
  • the spring 86 has the advantage that the setting of the clamping force automatically takes place without additional motor drive or the like.
  • the spring 86 retracts the screw 70 as soon as larger gaps are formed, for example, for reasons of wear.
  • the spring 86 is designed in such a way that its preload force, which is set by twisting, results in a constant adjusting force over a wide range of angles of rotation. This ensures that in the event of wear phenomena occurring one after the other, the axial play caused thereby is reduced to an identical, uncritical dimension.
  • FIGS. 2 to 5 Two preferred exemplary embodiments for an actuating means 86 are shown in FIGS. 2 to 5 shown. Such parts, which have already been described with reference to FIG. 1, are with provided with the same reference numerals, so that to explain them to the above description 1 is referenced.
  • An essential difference between the embodiments 2, 3 and 4, 5 is that the actuating element on the one hand a coil spring (Fig. 2,3) and on the other hand includes a coil spring (Fig. 4,5).
  • the actuating element 86 shown in FIGS. 2 and 3 is composed of a spring 88, which is arranged in a pot-like housing 90 and is supported against this.
  • the screw 70 is screwed into a thread 92 of the threaded bore 72 in the shaft 10 and expediently lies on a friction lining 94 with a predetermined friction and / or a washer 94 on a screw head 96 is provided with a slot 98 (FIG. 3 and 5) provided with an end 99 of spring 88 engaging and a rotating biasing force exerts on the screw 70 in the screwing direction.
  • the spring 88 can be preloaded in the housing 90 and after it has been pressed in be unlocked.
  • the spring 88 is not arranged in a housing, but directly on corresponding recesses 100 is supported in the end sleeve 62.
  • the invention provides axial play compensation for shaft arrangements threaded elements available, which also during operation readjusting and adjusting is effective.
  • the axial play of such shaft arrangements is thus in optimally adjusted or set each operating phase, so that a proper function the shaft arrangement, for example as a camshaft with sogn. flying, i.e. in the circumferential direction with respect to the shaft 10 movable cams is guaranteed.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenanordnung, insbesondere Nockenwellenanordnung zum Betätigen von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Welle (10) und auf dieser aufgefädelten Elementen (12, 14,16,18,20, 22,24,26,34,36,38,40,42,44,46), insbesondere Nocken (12,14,16,18,20,22,24, 26), mit dazwischen angeordneten Abstandshülsen (34,36,38,40,42,44,46), wobei an axialen Enden der Welle (10) jeweils eine Abschlußhülse (62,64) mit einem Anschlag (66,68) vorgesehen ist, zwischen denen wenigstens ein im wesentlichen axial in der Welle (10) verlaufendes Verbindungsmittel vorgesehen ist, welches mit den Abschlußhülsen (62,64) über wenigstens ein jeweiliges Befestigungsmittel (70) verbunden ist und die Abschlußhülsen (62,64) kraftschlüssig derart miteinander verbindet, daß die aufgefädelten Elemente (12,14,16,18,20, 22,24,26) und Abstandshülsen (34,36,38,40,42,44, 46) axial zwischen den Abschlußhülsen (62,64) eingespannt sind. Hierbei ist an wenigstens einer Abschlußhülse (62) wenigstens ein Betätigungsmittel (86) vorgesehen, welches in Wirkverbindung mit dem jeweiligen Befestigungsmittel (70) derart steht, daß es eine vorbestimmte, von dem Verbindungsmittel zwischen den Abstandshülsen (62,64) übertragene Kraft einstellt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenanordnung, insbesondere Nockenwellenanordnung zum Betätigen von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Welle und auf dieser aufgefädelten Elementen, insbesondere Nocken, mit dazwischen angeordneten Abstandshülsen, wobei an axialen Enden der Welle jeweils eine Abschlußhülse mit einem Anschlag vorgesehen ist, zwischen denen wenigstens ein im wesentlichen axial in der Welle verlaufendes Verbindungsmittel vorgesehen ist, welches mit den Abschlußhülsen über wenigstens ein jeweiliges Befestigungsmittel verbunden ist und die Abschlußhülsen kraftschlüssig derart miteinander verbindet, daß die aufgefädelten Elemente und Abstandshülsen axial zwischen den Abschlußhülsen eingespannt sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage einer derartigen Nockenwellenanordnung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Wellenanordnung, insbesondere Nockenwellenanordnung zum Betätigen von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer Welle und auf dieser aufgefädelten Elementen, insbesondere Nocken, mit dazwischen angeordneten Abstandshülsen, wobei an axialen Enden der Welle jeweils eine Abschlußhülse mit einem Anschlag vorgesehen ist, zwischen denen wenigstens ein im wesentlichen axial in der Welle verlaufendes Verbindungsmittel vorgesehen ist, welches mit den Abschlußhülsen über wenigstens ein jeweiliges Befestigungsmittel verbunden ist und die Abschlußhülsen kraftschlüssig derart miteinander verbindet, daß die aufgefädelten Elemente und Abstandshülsen axial zwischen den Abschlußhülsen eingespannt sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 20.
Aus der DE 43 22 246 A1 ist eine gattungsgemäße Wellenanordnung in Form einer Nockenwellenanordnung für eine Brennkraftmaschine bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenanordnung der obengenannten Art derart zu verbessern, daß im Betrieb der Wellenanordnung auftretende Axialspiele ohne Auswirkung bleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wellenanordnung der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen, durch ein Verfahren zur Montage einer derartigen Wellenanordnung der o.g. Art mit den in Anspruch 16 angegebenen Verfahrensschritten und durch ein Verfahren zum Betreiben einer Wellenanordnung der o.g. Art mit den in Anspruch 19 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Dazu ist es bei einer Wellenanordnung der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß an wenigstens einer Abschlußhülse wenigstens ein Betätigungsmittel vorgesehen ist, welches in Wirkverbindung mit dem jeweiligen Befestigungsmittel derart steht, daß es eine vorbestimmte, von dem Verbindungsmittel zwischen den Abstandshülsen übertragene Kraft einstellt.
Dies hat den Vorteil, daß die aufgefädelten Elemente der Wellenanordnung betriebssicher über einen großen Bereich von beispielsweise möglichen Fahr- und Betriebszuständen beispielsweise einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug derart verspannt sind, daß eine Axialspielbildung, welche einen unerwünschten Ölverlust durch Spalte zwischen den aufgefädelten Teilen und eine entsprechende Geräuschentwicklung zur Folge hätte, sicher vermieden sind.
Axialspiele könnten sich beispielsweise in den ersten Betriebsstunden einer solchen Wellenanordnung infolge von Verschleißerscheinungen an den einander zugewandten Stirnflächen der aufgefädelten Elemente einstellen. Sollte dies der Fall sein, so greift das Betätigungsmittel verschleißbedingte Axialspiele nachstellend ein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungsmittel eine Gewindestange oder integral mit der Welle ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Verbindungsmittel die Welle selbst, welche mit einem Gewinde an wenigstens einem axialen Ende zum Eingriff des Befestigungsmittels ausgebildet ist.
Eine einfache Montage durch einfaches Auffädeln der Teile der Wellenanordnung auf die Welle von einem axialen Ende aus wird dadurch erzielt, daß eine der Abschlußhülsen mit der Welle und/oder dem Verbindungsmittel einstückig ausgebildet ist.
Eine einfach Montage erzielt man dadurch, daß ein Eingriffmittel des Befestigungsmittels für den Wirkeingriff des Betätigungsmittels axial über ein äußeres Ende der Abschlußhülse hinausragt. Da hierbei das Betätigungsmittel bereits vor einer festen Verbindung mit der Abschlußhülse mit dem Befestigungsmittel in Eingriff bringbar ist, kann vor der endgültigen Befestigung des Betätigungsmittels an der entsprechenden Abschlußhülse eine vorbestimmte, vom Betätigungsmittel auf das Befestigungsmittel einwirkende Betätigungskraft bzw. Vorspannung eingestellt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Befestigungsmittel eine Schraube, welche mit dem Verbindungsmittel in Wirkeingriff steht. Hierbei weist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Schraube ein Außengewinde auf, welches in ein Innengewinde des Verbindungsmittels greift, wobei das Betätigungsmittel zum Einstellen der Einspannkraft zwischen den Abschlußhülsen die Schraube entsprechend in das Innengewinde des Verbindungsmittels eindreht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Betätigungsmittel eine Feder, insbesondere Schrauben- oder Wickelfeder. Dies erzielt einen besonders kostengünstige, betriebssicheren und einfach zu montierenden Aufbau. Hierbei stellt die Feder selbsttätig ein z. B. als Schraube ausgebildetes Befestigungsmittel derart durch Verdrehen nach, daß die sich daraus einstellende Axialverlagerung eines Schraubenkopfes die aufgefädelten Elemente in immer gleicher Axiallage zueinander hält.
Zweckmäßigerweise ist die Feder in einem Gehäuse angeordnet und stützt sich an diesem ab, wobei für eine einfache und schnelle Montage in einer bevorzugten Weiterbildung das Gehäuse derart ausgebildet ist, daß es mit einem Paßsitz, Klemmsitz o. ä. an der entsprechenden Abschlußhülse befestigbar ist.
Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse topfartig ausgebildet, wobei insbesondere das Gehäuse eine mittige, axiale Öffnung aufweist, in die das Befestigungsmittel bei Anordnen des Gehäuses in seiner vorbestimmten Position an der jeweiligen Abschlußhülse eingreift und den Wirkeingrift mit der Feder herstellt.
Bei einem Verfahren zur Montage einer derartigen Wellenanordnung sind erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:
  • (a) Anordnen des Befestigungsmittels an seinem vorbestimmten Ort mit Wirkeingriff in das Verbindungsmittel,
  • (b) Ansetzten des Betätigungsmittels derart, daß es in Wirkeingriff mit dem Befestigungsmittel steht, jedoch bezüglich der entsprechenden Abschlußhülse beweglich ist,
  • (c) Drehen des Betätigungsmittels bezüglich der Abschlußhülse um einen vorbestimmten Winkel und
  • (d) Befestigen des Betätigungsmittels an der Abschlußhülse.
    • Dies hat den Vorteil, daß eine einfache und prozeßsichere Montage erzielt wird, welche ohne besondere Nachjustierarbeiten auf einfache Weise eine vorbestimmte Kraftbeaufschlagung auf das bzw. die Vorspannung des Befestigungsmittels erzielt.
    Der Winkel in Schritt c) kann, je nach Auslegung des Betätigungsmittels, z. B. zwischen 90° und 720° Grad betragen.
    Zweckmäßigerweise beträgt der Winkel in Schritt (c) 90 Grad bis 240 Grad, insbesondere 180 Grad, und in vorteilhafter Weise wird in Schritt (d) das Betätigungsmittel in einen Paßsitz in der Abschlußhülse eingeschlagen.
    Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Wellenanordnung der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Betrieb der Wellenanordnung eine vorbestimmte, von dem Verbindungsmittel zwischen den Abstandshülsen übertragene Kraft eingestellt bzw. nachgestellt wird.
    Dies hat den Vorteil, daß die aufgefädelten Elemente der Wellenanordnung betriebssicher über einen großen Bereich von beispielsweise möglichen Fahr- und Betriebszuständen beispielsweise einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug derart verspannt sind, daß eine Spaltbildung, ein übergroßer, unerwünschter Ölverlust durch Spalte zwischen den aufgefädelten Teilen und eine entsprechende Geräuschentwicklung, jeweils insbesondere bei hohen Lastzuständen, sicher vermieden sind. Relative Längenänderungen während der Betriebszeit zwischen Welle und darauf aufgefädelten Elemente werden ausgeglichen.
    Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in
    Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellenanordnung, welche beispielhaft als Nockenwellenanordnung ausgebildet ist,
    Fig. 2
    eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Betätigungsmittels einer erfindungsgemäßen Wellenanordnung in Schnittansicht,
    Fig. 3
    eine Aufsicht zu Fig. 2,
    Fig. 4
    eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Betätigungsmittels einer erfindungsgemäßen Wellenanordnung in Schnittansicht und
    Fig. 5
    eine Aufsicht zu Fig. 4.
    Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellenanordnung ist beispielhaft als Nockenwellenanordnung für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Nockenwellenanordnung umfaßt eine Welle 10 und in der Fig. 1 von rechts auf diese Welle 10 aufgefädelte Elemente in Form von Einlaßnocken 12, 14, 16 und 18 sowie Auslaßnocken 20, 22, 24 und 26. Alle Nocken 12 bis 18 bzw. 20 bis 26 sind jeweils verschiedenen Brennräumen bzw. Zylindern zugeordnet. Sämtliche Auslaßnocken 20 bis 26 sind über Federn, von denen nur die mit 28, 30, 32 bezeichneten dargestellt sind, drehfest mit der Welle 10 verbunden. Demgegenüber trägt die Welle 10 die Einlaßnocken 12 bis 18 in Umfangsrichtung um einen vorbestimmten Winkelbereich schwenkbar.
    Die Abstände zwischen einander benachbarten Nocken sind durch Abstandshülsen 34, 36, 38, 40, 42, 44 und 46 gewahrt, die an ihren den Einlaßnocken 12 bis 18 zugekehrten Stirnseiten zum Erzielen einer definiert dichten, aber die Schwenkbewegung dieser Nocken zulassenden Auflage bundartige Erweiterungen 48, 50, 52, 54, 56, 58 und 60 aufweisen. Unter "definiert dicht" ist zu verstehen, daß dort definierte Spalte zum gedrosselten Abfließen von Dämpfungsflüssigkeit vorhanden sind. Zweckmäßigerweise sind die Welle 10 und die aufgefädelten Teile durch entsprechende Werkstoffwahl an die gewünschte Spaltweite angepaßt.
    Alle diese von der Welle 10 getragenen und auf diese aufgefädelten Elemente sind zwischen zwei Abschlußhülsen 62, 64 mit entsprechenden Anschlägen 66, 68 axial eingespannt. Hierbei ist die in der Fig. 1 linke Abschlußhülse 64 einstückig mit der Welle 10 ausgebildet und die Welle 10 bildet selbst ein Verbindungsmittel zwischen den Abschlußhülsen 62 und 64, wobei die in der Fig. 1 rechte Abschlußhülse 62 mittels einer Schraube 70, welche in eine Gewindebohrung 72 der Welle 10 eingreift, an der Welle 10 angeschraubt ist. Durch mehr oder weniger festes Anziehen der Schraube 70 sind die auf die Welle 10 aufgefädelten Elemente mehr oder weniger fest zwischen den Abschlußhülsen 62 und 64 eingespannt.
    Die Einlaßnocken 12 bis 18 werden durch entsprechende Federn 74, 76, 78 und 80 vorgespannt, welche sich an jeweils benachbarten Auslaßnocken 20 bis 26 abstützen. Die Schwenkverbindung umfaßt als ein wesentliches Bestandteil einen als Walze ausgebildeten Mitnehmer 82, der von einer nicht dargestellten achsparallelen, rinnenförmigen Vertiefung in der Welle 10 Drehbewegungen zulassend abgestützt ist. Die Welle 10 ist ferner mit einem Längskanal 84 ausgebildet, welcher mit einer Ölversorgung einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden ist. Das Öl dient dabei als Dämpfungsflüssigkeit für die Relativbewegung zwischen den Nocken 12 bis 18 und der Welle 10.
    An der Abschlußhülse 62 ist ferner ein Betätigungsmittel 86 angeordnet, welches mit der Abschlußhülse 62 fest verbunden ist und in Wirkeingriff mit der Schraube 70 derart steht, daß das Betätigungsmittel 86 die Schraube 70 drehen kann. Auf diese Weise stellt das Betätigungsmittel 86 eine axiale Einspannkraft ein, welche zwischen den Abschlußhülsen 62, 64 auf die aufgefädelten Elemente wirkt.
    Das Betätigungsmittel 86 ist beispielsweise eine Feder, insbesondere eine Schraubenfeder oder Spiralfeder, welche die Schraube 70 mit einer vorbestimmten Kraft in der Art einer Vorspannung beaufschlagt. So ist in allen Betriebssituationen immer eine jeweils vorbestimmte Einspannkraft sichergestellt. Sollte beispielsweise durch den Betrieb auf die Schraube 70 eine diese lösende Kraft wirken, wird ein tatsächliches Lösen durch Selbsthemmung verhindert. Die Feder 86 hat dabei den Vorteil, daß die Einstellung der Einspannkraft selbsttätig erfolgt, ohne zusätzlichen motorischen Antrieb oder ähnliches.
    Umgekehrt zieht die Feder 86 die Schraube 70 nach, sobald sich beispielsweise aus Verschleißgründen größere Spalte bilden.Die Feder 86 ist dabei bezüglich ihrer Kennung so ausgelegt, daß sich durch ihre durch Verdrehen eingestellte Vorspannkraft über weite Verdrehwinkelbereiche eine konstante Verstellkraft ergibt.
    Somit ist gewährleistet, daß bei zeitlich nacheinander auftretenden Verschleißphänomenen das dadurch jeweils verursachte Axialspiel auf ein identisches, unkritisches Maß reduziert wird.
    Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele für ein Betätigungsmittel 86 sind in den Fig. 2 bis 5 dargestellt. Solche Teile, welche bereits in Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurden, sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der Fig. 1 verwiesen wird. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Ausführungsformen der Fig. 2, 3 und Fig. 4, 5 besteht darin, daß das Betätigungselement einerseits eine Wickelfeder (Fig. 2,3) und andererseits eine Schraubenfeder (Fig. 4,5) umfaßt.
    Das in Fig. 2 und 3 dargestellte Betätigungselement 86 setzt sich zusammen aus einer Feder 88, welche in einem topfartigen Gehäuse 90 angeordnet ist und sich gegen dieses abstützt. Die Schraube 70 ist in ein Gewinde 92 der Gewindebohrung 72 in der Welle 10 eingeschraubt und liegt zweckmäßigerweise auf einem Reibbelag 94 mit vorbestimmter Reibung und/oder einer Beilagscheibe 94 auf Ein Schraubenkopf 96 ist mit einem Schlitz 98 (Fig. 3 und 5) versehen, an dem ein Ende 99 der Feder 88 eingreift und eine drehende Vorspannungskraft auf die Schraube 70 in Einschraubrichtung ausübt.
    Bei einer Montage der Wellenanordnung wird nach dem Auffädeln aller Elemente zunächst die Schraube 70 lose in die Gewindebohrung 72 eingeschraubt. Dann wird das Gehäuse 90 mit der Feder 88 derart axial, also in der Fig. 2 von rechts, angesetzt, daß die Feder 88 in Wirkeingriff mit der Schraube 70 steht. Anschließend wird das Gehäuse 90 bezüglich der Abschlußhülse 62 in Einachraubrichtung der Schraube 70 um beispielsweise 180 Grad gedreht und in die Abschlußhülse 62 eingeschlagen, wobei ein Paßsitz einen festen bzw. fixierten Halt des Gehäuses 90 in der Abschlußhülse 62 gewährleistet. Die Drehung um 180 Grad stellt dabei durch Verspannen der Feder 88 eine entsprechende Vorspannkraft, weiche auf die Schraube 70 wirkt, sicher.
    Alternativ kann die Feder 88 im Gehäuse 90 vorgespannt sein und nach deren Einpressen entriegelt werden.
    In Fig. 4 und 5 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform dargestellt, wobei die Feder 88 nicht in einem Gehäuse angeordnet ist, sondern sich direkt an entsprechenden Ausnehmungen 100 in der Abschlußhülse 62 abstützt.
    Zusammenfassend stellt die Erfindung einen Axialspielausgleich für Welienanordnungen mit aufgefädelten Elementen zur Verfügung, welcher auch während des Betriebs entsprechend nach- und einstellend wirksam ist. Das Axialspiel derartiger Wellenanordnungen ist somit in jeder Betriebsphase optimal angepaßt bzw. eingestellt, so daß eine ordnungsgemäße Funktion der Wellenanordnung, beispielsweise als Nockenwelle mit sogn. fliegenden, d.h. in Umfangsrichtung bzgl. der Welle 10 beweglichen Nocken, gewährleistet ist.

    Claims (20)

    1. Wellenanordnung, insbesondere Nockenwellenanordnung zum Betätigen von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer rotatorisch angetriebenen Welle (10) und auf dieser aufgefädelten Elementen (12,14,16,18,20, 22,24,26,34,36,38,40,42,44,46), insbesondere Nocken (12,14,16,18,20,22,24,26), mit dazwischen angeordneten Abstandshülsen (34,36, 38,40,42,44,46), wobei an axialen Enden der Welle (10) jeweils eine Abschlußhülse (62,64) mit einem axialen Anschlag (66,68) vorgesehen ist, zwischen denen wenigstens ein im wesentlichen axial in der Welle (10) verlaufendes Verbindungsmittel vorgesehen ist, welches mit den Abschlußhülsen (62,64) über wenigstens ein jeweiliges Befestigungsmittel (70) verbunden ist und die Abschlußhülsen (62,64) kraftschlüssig derart miteinander verbindet, daß die aufgefädelten Elemente (12,14,16,18,20, 22,24,26) und Abstandshülsen (34,36,38,40,42,44, 46) axial zwischen den Abschlußhülsen (62,64) eingespannt sind,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      an wenigstens einer Abschlußhülse (62) wenigstens ein Betätigungsmittel (86) vorgesehen ist, welches in Wirkverbindung mit dem jeweiligen Befestigungsmittel (70) derart steht, daß die relative axiale Lage der aufgefädelten Elemente (12,14,16,18,20, 22,24,26) und der Abstandshülsen (34,36,38,40,42,44, 46) zueinander im Betrieb der Wellenanordnung gewahrt bleibt.
    2. Wellenanordnung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Betätigungsmittel (86) die vorbestimmte, von dem Verbindungsmittel übertragene Kraft nach Bedarf ggf. nachstellt.
    3. Wellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      wenigstens ein aufgefädeltes Element (12,14,16,18) um einen vorbestimmten Winkelbereich relativ zur Welle (10) schwenkbar angeordnet ist.
    4. Wellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Verbindungsmittel eine Gewindestange ist.
    5. Wellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Verbindungsmittel integral mit der Welle (10) ausgebildet ist.
    6. Wellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Verbindungsmittel die Welle (10) selbst ist, welche mit einem Gewinde (92) an wenigstens einem axialen Ende zum Eingriff des Befestigungsmittels (70) ausgebildet ist.
    7. Wellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      eine der Abschlußhülsen (64) mit der Welle und/oder dem Verbindungsmittel einstückig ausgebildet ist.
    8. Wellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      ein Eingriffmittel (96) des Befestigungsmittels (70) für den Wirkeingriff des Betätigungsmittels (86) axial über ein äußeres Ende der Abschlußhülse (62) hinausragt.
    9. Wellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Befestigungsmittel eine Schraube (70) ist, welche mit dem Verbindungsmittel in Wirkeingriff steht.
    10. Wellenanordnung nach Anspruch 9,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Schraube (70) ein Außengewinde aufweist, welches in ein Innengewinde (92) des Verbindungsmittels greift, wobei das Betätigungsmittel (86) zum Einstellen der Einspannkraft zwischen den Abschlußhülsen (62,64) die Schraube (70) entsprechend in das Innengewinde (92) des Verbindungsmittels eindreht oder ausdreht.
    11. Wellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Betätigungsmittel (86) eine Feder (88), insbesondere Schrauben- oder Wickelfeder umfaßt.
    12. Wellenanordnung nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feder (88) in einem Gehäuse (90) angeordnet ist und sich an diesem abstützt.
    13. Wellenanordnung nach Anspruch 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Gehäuse (90) derart ausgebildet ist, daß es mit einem Paßsitz an der entsprechenden Abschlußhülse (62) befestigbar ist.
    14. Wellenanordnung nach Anspruch 12 oder 13,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Gehäuse (90) topfartig ausgebildet ist.
    15. Wellenanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Gehäuse (90) eine mittige, axiale Öffnung aufweist, in die das Befestigungsmittel (70) bei Anordnen des Gehäuses (90) in seiner vorbestimmten Position an der jeweiligen Abschlußhülse (62) eingreift und den Wirkeingriff mit der Feder (88) herstellt.
    16. Verfahren zur Montage einer Wellenanordnung, welche gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist,
      gekennzeichnet durch folgende Schritte,
      (a) Anordnen des Befestigungsmittels an seinem vorbestimmten Ort mit Wirkeingriff in das Verbindungsmittel,
      (b) Ansetzten des Betätigungsmittels derart, daß es in Wirkeingriff mit dem Befestigungsmittel steht, jedoch bezüglich der entsprechenden Abschlußhülse beweglich ist,
      (c) Drehen des Betätigungsmittels bezüglich der Abschlußhülse um einen vorbestimmten Winkel und
      (d) Befestigen des Betätigungsmittels an der Abschlußhülse.
    17. Verfahren nach Anspruch 16,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      der Winkel in Schritt (c) 90 Grad bis 240 Grad, insbesondere 180 Grad, beträgt.
    18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      in Schritt (d) das Betätigungsmittel in einen Paßsitz in der Abschlußhülse eingeschlagen wird.
    19. Verfahren zum Betreiben einer Wellenanordnung, insbesondere Nockenwellenanordnung zum Betätigen von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer rotatorisch angetriebenen Welle und auf dieser aufgefädelten Elementen, insbesondere Nocken, mit dazwischen angeordneten Abstandshülsen, wobei an axialen Enden der Welle jeweils eine Abschlußhülse mit einem axialen Anschlag vorgesehen ist, zwischen denen wenigstens ein im wesentlichen axial in der Welle verlaufendes Verbindungsmittel vorgesehen ist, welches mit den Abschlußhülsen über wenigstens ein jeweiliges Befestigungamittel verbunden ist und die Abschlußhülsen kraftschlüssig derart miteinander verbindet, daß die aufgefädelten Elemente und Abstandshülsen axial zwischen den Abschlußhülsen eingespannt sind,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      im Betrieb der Wellenanordnung eine vorbestimmte, von dem Verbindungsmittel zwischen den Abstandshülsen übertragene Kraft derart eingestellt bzw. nachgestellt wird, daß die relative axiale Lage der aufgefädelten Elemente und der Abstandshülsen zueinander im Betrieb der Wellenanordnung gewahrt bleibt.
    20. Verfahren nach Abspruch 19,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Wellenanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist.
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