WO2006018081A1

WO2006018081A1 - Nockenwellentrieb mit einem nockenwellenversteller

Info

Publication number: WO2006018081A1
Application number: PCT/EP2005/007584
Authority: WO
Inventors: Jens Schäfer; Mike Kohrs
Original assignee: Schaeffler Kg
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2006-02-23
Also published as: DE102004038695A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellentrieb mit einen Nockenwellenversteller (10), der ein von einer Kette antreibbares Kettenrad (11), einen Stellmotor und ein Getriebe aufweist, wobei mittels des Getriebes die Antriebsbewegung des Kettenrades (11) auf eine Nockenwelle (12) übertragbar ist und nach Massgabe einer Stellbewegung des Stellmotors ein relativer Drehwinkel zwischen Kettenrad (11) und Nockenwelle (12) veränderbar ist. Erfindungsgemäss ist ein Zahnrad (Hohlrad 19) nicht lösbar (beispielsweise einstückig, durch Aufschrumpfen oder Presspassung oder stoffschlüssig) mit der Nockenwelle verbunden. Hierdurch ergibt sich eine Vereinfachung des Aufbaus, eine Verringerung der Teilevielfalt und eine steifere Anbindung des Zahnrades (Hohlrad 19) an die Nockenwelle (12).

Description

Bezeichnung der Erfindung

Nockenwellentrieb mit einem Nockenwellenversteller

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 36 16 234 A1 ist ein Nockenwellentrieb mit einem Nockenwellen- versteller bekannt. Der Nockenwellenversteller besitzt ein über eine Kette antreibbares Antriebsrad, ein als ein Hydromotor ausgebildetes Stellaggregat und ein Getriebe. Mittels des Getriebes ist die Antriebsbewegung des Antriebs¬ rades auf eine Nockenwelle übertragbar. Nach Maßgabe einer Stellbewegung des Hydromotores ist ein relativer Drehwinkel zwischen Antriebselement und Nockenwelle zur Veränderung der Einlass- und Auslasszeiten einer Brenn¬ kraftmaschine veränderbar. Im Bereich des Nockenwellenverstellers ist die Nockenwelle radial aufgeweitet und beinhaltet eine Ausnehmung, innerhalb welcher weitere Teile des Nockenwellenverstellers angeordnet sind. An einer Mantelfläche der Aufweitung ist drehbeweglich das Antriebsrad abgestützt. Eine Abstützung des Antriebsmomentes des Antriebsrades erfolgt über eine rohrartige Nabe, welche an der Innenseite über eine Schrägverzahnung ver¬ fügt. Mit der Schrägverzahnung der Nabe steht in formschlüssigem Eingriff ein Koppelglied, welches über eine Geradverzahnung in formschlüssigem Eingriff mit der Nockenwelle steht, vgl. auch DE 39 29 623 A1. Demgemäß dient die in den genannten Druckschriften bekannte Nockenwelle neben der Funktion einer Betätigung der Ein- und Auslassventile zusätzlich einer radialen Abstützung eines Antriebselementes, bildet gehäuseartig einen Innenraum und stützt radial innenliegend weitere Bauteile des Nockenwellenverstellers ab. Aus der DE 196 11 365 C2 ist es bekannt, stirnseitig in die Nockenwelle eine Schraube einzuschrauben, welche einstückig mit einem an der der Nockenwel¬ le abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers angeordneten Deckel aus- 5 gebildet ist.

Aus der DE 199 55 507 C2 ist ein Nockenwellenversteller bekannt, bei dem auf einer stirnseitig mit der Nockenwelle verschraubten Schraubverbindung ein Innenkörper gelagert ist sowie eine Wellenmutter aufgeschraubt ist. Die 10. Schraubverbindung bildet im Überdeckungsbereich zur Mutter ein Gehäuse für einen Steuerschieber. Entsprechend einer alternativen Ausführungsform ist die Schraubverbindung einstückig mit der Nockenwelle verbunden, beispielsweise als Guss- oder Schmiedeteil.

15 Aus der DE 689 19 896 T2 ist es bekannt, dass der Endbereich einer Nocken¬ welle in einen Nockenwellenversteller hineinragt, wobei der Endbereich zwei Zwischenbereiche unterschiedlicher Durchmesser aufweist, welche form¬ schlüssig mit mit der Nockenwelle bewegten Bauteilen des Nockenwellenvers¬ tellers verbunden sind.

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Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellentheb zu schaf¬ fen, welcher unter Berücksichtigung von Herstellungsmöglichkeiten eine multi- 25 funktionale Nutzung der Nockenwelle gewährleistet

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen 30 Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Zahnrad des Nockenwellenverstellers oder ein Steg, gegenüber welchem ein Zahnrad wie ein Planetenrad des Getriebes drehbar gelagert ist, ist nicht lösbar mit der Nockenwelle verbunden, wodurch einen direkte Übertragung einer Antriebsbewegung von dem Antriebselement zur Nockenwelle ermöglicht ist. Hierdurch kann eine besonders steife Anbin¬ dung des Zahnrades an die Nockenwelle oder über eine elastische Ankopplung eine Anbindung mit definierter Steifigkeit erzielt werden. Weiterhin kann ein Spiel zwischen Nockenwelle und Zahnrad ausgeschlossen werden. Die Zahl der notwendigen Bauteile und der Montageschritte verringert sich, da das Zahnrad und die Nockenwelle eine Baueinheit bilden.

Unter nichtlösbar wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass die Verbin¬ dung zwischen Zahnrad und Nockenwelle nicht mittels einfacher, üblicher Werkzeuge oder ohne eine thermische oder plastische Verformung gelöst wer¬ den kann. Beispielsweise wird die lösbare Verbindung stoffschlüssig herge¬ stellt, insbesondere mittels Schweißen, Kleben, Reibschweißen, Löten oder Laserstichschweißen. Weiterhin ist es möglich, dass die Verbindung durch eine Pressverbindung, beispielsweise eine Presspassung oder eine unter einem Aufschrumpfen bereitgestellte Verbindung, hergestellt ist. Ebenfalls möglich ist eine umformtechnische Verbindungsherstellung, welche die Aufbringung einer plastischen Verformung beinhaltet. Eine derartige Verbindung kann beispiels¬ weise eine radiale Rändelung oder eine Keilverbindung in Kombination mit einer Verstemmung oder einer Bördelung für eine axiale Sicherung sein. Wei- terhin kann ein Formschluss oder ein Diffussionsverbund durch ein Sinterbon¬ ding hergestellt sein. Eine Kombination mehrerer der vorgenannten Verbin¬ dungsarten ist ebenfalls möglich.

Durch die erfindungsgemäße, nicht lösbare Anbindung des Zahnrades an die Nockenwelle kann beispielsweise auf eine Anbindung über eine Schraubver¬ bindung verzichtet werden. Bei derartigen Schraubverbindungen gemäß dem Stand der Technik werden die an der Nockenwelle zu befestigenden Bauteile über Klemmkräfte zwischen dem Schraubenkopf und der Nockenwelle gehal¬ ten. Hierdurch werden Axialkräfte in Bauteile des Nockenwellenverstellers und in die Nockenwelle eingeleitet. Diese Axialkräfte führen zu einer zusätzlichen Belastung sowohl der Bauteile des Nockenwellenverstellers als auch der No¬ ckenwelle, welche allein oder in Verbindung mit zusätzlichen Belastungen wie beispielsweise die Kraft eines Zugmittels oder das von der Nockenwelle oder einem Bauteil zu übertragende Moment kritische Spannungszustände hervorru¬ fen. Weiterhin stellen die Gewinde eine Schwächung der Bauteile und der No¬ ckenwelle dar. Zusätzlich kann es infolge der Axialkraft zu Verformungen kom¬ men, beispielsweise zu einer Aufbauchung eines Nockenwellenlagers oder von Lagerungen im Nockenwellenversteller, welche notwendige Funktionsspiele beeinträchtigen können. Um diesem entgegenzuwirken, ist es bei einer her¬ kömmlichen Lösung notwendig, die Toleranzbreite der Funktionsspiele zu ver¬ größern, da ein Spiel zum Ausgleich der eintretenden Verformungen vorgehal¬ ten werden muss. Weiterhin stellt das Einbringen eines Gewindes in die No- ckenwelle einen erhöhten Bearbeitungsaufwand dar, da diese meist spanend in die Nockenwelle eingebracht werden. Hierdurch entsteht eine zusätzliche Ver¬ schmutzungsgefahr infolge von Spänen o. ä. Ein weiterer Nachteil einer Ver¬ bindung der Bauteile des Nockenwellenverstellers mit der Nockenwelle über eine Schraubverbindung ist, dass eine hohe Zahl von Einzelteilen verwendet werden muss sowie speziell für die Verbindung bearbeitete Funktionsflächen vorgesehen werden müssen, die hohen Anforderungen genügen müssen. Dar¬ über hinaus vergrößert eine herkömmliche Schraubverbindung ein Fehlerrisiko für die Auslegung und die Montage. Beispielsweise hängt die Lage der Schrau¬ be und des mit der Schraube befestigten Bauteiles von der Fertigung sowohl des Gewindes der Nockenwelle als auch der Schraube selber ab sowie dem korrekten Einschrauben und Anziehen der Schraube während der Montage. Zusätzlich stellt die Schraubverbindung in der Toleranzkette zwischen An¬ triebselement und Nockenwelle eine weitere Unsicherheit dar, welche zu Zent¬ rierspielen und Fertigungsfehlern führen kann. Durch derartige Spiele oder Fehler können sich Abweichungen zwischen einer vorgegebenen Winkelbezie¬ hung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle ergeben. Als weiterer Nachteil für eine Verbindung eines Zahnrades über eine Schraubverbindung mit der No¬ ckenwelle muss für eine Schraube ein zusätzlicher Bauraum vorgesehen wer¬ den.

Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe kann es sich um ein Getriebe beliebiger Bauart handeln, insbesondere ein hochübersetzendes Dreiwellengetriebe, ein Einfach- oder Doppelinnenexzentergetriebe, ein Scheibengetriebe, ein Tau- melscheibengetriebe, ein Wolfromgetriebe, ein Planetengetriebe, ein Wellge¬ triebe, ein Planoflex-Getriebe oder ein hydraulisches Getriebe handeln. Der Stellantrieb kann elektrisch, elektromagnetisch oder hydraulisch ausgebildet sein. Eine besonders gute Ansteuerbarkeit über eine geeignete Steuereinrich- tung ergibt sich für einen elektrischen Stellantrieb.

Das Zahnrad kann unmittelbar im Bereich einer Mantelfläche der Nockenwelle vorgesehen sein. Nach einem alternativen Vorschlag der Erfindung ist das Zahnrad von einem sich radial zu der Nockenwelle erstreckenden Flansch ge- tragen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Nockenwelle einer¬ seits und das Zahnrad andererseits unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Derartige Durchmesserunterschiede können durch den Flansch auf einfache Weise und mit einem geringen Gewicht überbrückt werden, wobei die nicht lösbare Verbindung sowohl zwischen Flansch und Nockenwelle als auch zwi- sehen Flansch und Zahnrad eine steife Anbindung bei kompakter Bauweise gewährleistet.

Ein besonders einfacher und kompakter Nockenwellentrieb ergibt sich, wenn

- die Nockenwelle und das Zahnrad, der Flansch und das Zahnrad, die Nockenwelle und der Flansch oder die Nockenwelle, der Flansch und das Zahnrad

einstückig miteinander ausgebildet sind. Dies führt zu einer besonders steifen Anbindung von Flansch bzw. Zahnrad an die Nockenwelle. Gleichzeitig können unter Umständen Fertigungskosten im Vergleich zu einer separaten Fertigung von Flansch bzw. Zahnrad und Nockenwelle reduziert werden sowie die Mon- tage vereinfacht werden. Bei einer derartigen Nockenwelle handelt es sich bei¬ spielsweise um eine Nockenwelle, welche mittels Gießen hergestellt ist, welche ein Schmiedeteil ist oder welche durch Innenhochdruckumformen hergestellt ist. Nach einem derartigen Herstellungsverfahren kann zusätzlich eine weitere Nachbearbeitung erfolgen, mittels welcher Nockenwelle, Zahnrad und/oder Flansch in die endgültigen Abmessungen gebracht werden. Insbesondere kann eine Verzahnung nachträglich spanend, beispielsweise durch Stoßen, einge¬ bracht werden.

Ein multifunktionaler Einsatz der Nockenwelle ist für eine weitere Ausgestal¬ tungsform der Nockenwelle gegeben, bei welcher die Nockenwelle eine außen¬ liegende Mantelfläche besitzt, die als Lagerfläche für ein relativ gegenüber der Nockenwelle bewegtes Bauteil dient. Diese Ausgestaltung der Erfindung macht sich zu Nutze, dass an die Nocken der Nockenwelle und Lagerflächen ver¬ gleichbare Anforderungen, beispielsweise hinsichtlich des Materiales und der Oberflächen, zu stellen sind. Erfindungsgemäß können daher die Lagerflächen bereits während der Fertigung der Nockenwelle vor und/oder endbearbeitet werden. Zusätzlich ergibt sich eine besonders gute und steife sowie automa- tisch relativ zur Nockenwelle ausgerichtete Lagerfläche, wenn diese unmittel¬ bar auf der Nockenwelle vorgesehen ist.

Eine besondere Anpassung des erfindungsgemäßen Nockenwellentriebes an ein Innenexzentergetriebe ist möglich, wenn das Zahnrad, welches nicht lösbar mit der Nockenwelle verbunden ist, ein Hohlrad des Innenexzentergetriebes ist. In diesem Fall ergibt sich ein besonders kompaktes Innenexzentergetriebe, in welchem eine steife Anbindung des Hohlrades gewährleistet ist. Zusätzlich können notwendige Dichtstellen zwischen dem Hohlrad und der Nockenwelle durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermieden werden.

Eine weitere, alternative Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufga¬ be ist durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruches 7 gegeben. Demgemäß ist die Nockenwelle unlösbar mit einem axialen Fortsatz verbun¬ den. Über den axialen Fortsatz erfolgt eine Abstützung von Bauteilen des No- ckenwellenverstellers. Auf diese Weise können Fortsatz und Nockenwelle zu¬ nächst in separaten Arbeitsschritten gefertigt werden, wobei anschließend eine feste Verbindung zwischen Nockenwelle und Fortsatz hergestellt ist, welche insbesondere dauerfest ist und eine exakte Festlegung der Lage des axialen Fortsatzes gegenüber der Nockenwelle gewährleistet. Bei der nicht lösbaren Verbindung handelt es sich um die zuvor erwähnten Verbindungsarten. Insbe¬ sondere erfolgt ein Einpressen oder Einschrumpfen des axialen Fortsatzes. Für eine Herstellung über eine Innenhochdruckumformung kann es sich bei dem axialen Fortsatz um ein Einlegeteil handeln, welches radial expandiert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besitzt der axiale Fortsatz eine au¬ ßenliegende Mantelfläche, die als Lagerfläche für ein relativ gegenüber der Nockenwelle bewegtes Bauteil dient. Hierdurch kann eine steife Anbindung des Lagers an die Nockenwelle erzielt werden.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform ist der a- xiale Fortsatz in eine axiale Bohrung der Stirnseite der Nockenwelle eingesetzt. Bei einer derartigen axialen Bohrung kann es sich um eine Sacklochbohrung handeln, die beispielsweise lediglich zur Aufnahme des axialen Fortsatzes dient. Alternativ kann die axiale Bohrung als Durchgangsbohrung der Nocken¬ welle ausgebildet sein, welche zu einer Gewichtsreduzierung der Nockenwelle und damit der rotierenden Masse des Nockentriebes führt. Ergänzend kann die axiale Bohrung für weitere Zwecke dienen, beispielsweise zur Führung eines Hydraulikmittels oder eines Schmiermittels.

Erfindungsgemäß wird ebenfalls vorgeschlagen, die vorgenannten separaten Lösungsansätze einer nicht lösbaren Verbindung des Zahnrades mit der Nockenwelle sowie einer Abstützung von Bauteilen des Nockenwellenverstellers über einen axialen Fortsatz, der unlösbar mit der Nockenwelle verbunden ist, zu kombinieren, wodurch eine Verbindung der vorgenannten Vorteile erzielt werden kann und eine besonders kompakte Einrichtung resultiert.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Be¬ schreibung und den Zeichnungen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfin- düng schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 einen ersten erfindungsgemäßen Nockenwellentrieb mit einem Nockenwellenversteller, bei welchem ein Hohlrad über einen Flansch einstückig mit einer Nockenwelle ausgebildet ist;

Figur 2 einen erfindungsgemäßen Nockenwellentrieb mit einem Nocken¬ wellenversteller gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei wel¬ cher ein Hohlrad des Nockenwellenverstellers einstückig mit ei¬ nem Flansch und einer die Nockenwelle aufnehmenden Buchse ausgeführt ist und eine Abstützung einer Exzenterwelle an einer

Lagerfläche der Nockenwelle erfolgt;

Figur 3 einen erfindungsgemäßen Nockenwellentrieb mit einem Nockenwel¬ lenversteller gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Hohlrad, ein Flansch und eine Buchse einstückig ausge¬ bildet sind und nicht lösbar mit der Nockenwelle verbunden sind, wo¬ bei sich eine Exzenterwelle über eine äußere Mantelfläche der Buchse in einem Lager abstützt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird lediglich beispielhaft für einen Nockenwellenversteller 10 mit Innenexzentergetriebe dargestellt.

Eine Übertragung einer Antriebsbewegung von einem Antriebselement 11 , hier ein Kettenrad, zu einer Nockenwelle 12 erfolgt unter Zwischenschaltung eines Kopplungsmittels 13. Nach Maßgabe eines in den Figuren nicht dargestellten Stellaggregates kann die Winkellage zwischen dem Antriebselement 11 und der Nockenwelle 12 zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftma¬ schine verändert werden.

Gemäß Figur 1 besitzt die Nockenwelle 12 zumindest im Bereich von Nocken 14 eine axiale Bohrung 15. In dem dem Nockenwellenversteller 10 zugeordne¬ ten Endbereich geht die Bohrung 15 in eine Ausnehmung 16 über, welche ins¬ besondere eine gegenüber der Bohrung 15 vergrößerte Fläche aufweist. Die Bohrung 16 wird begrenzt durch einen geschlossenen Ringabschnitt 17, wel- eher in einen radial orientierten, im Wesentlichen kreisringförmigen Flansch 18 übergeht. Radial außenliegend trägt der Flansch 18 ein Hohlrad 19, welches über eine Innenverzahnung 20 verfügt. Nockenwelle 12, Flansch 18 und Hohl¬ rad 19 sind für das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einstückig mit¬ einander ausgebildet.

Das Antriebselement 11 ist fest mit einer Buchse 21 sowie einem Hohlrad 22 verbunden, wobei das Hohlrad einen gegenüber der Buchse 21 verringerten Durchmesser besitzt. Gemäß Figur 1 sind Antriebselement 11 , Buchse 21 und Hohlrad 22 einstückig miteinander ausgebildet.

Die Buchse 21 ist zur Montage in Richtung der Nocken 14 auf das Hohlrad 19 aufschiebbar, wobei eine äußere Mantelfläche des Hohlrades 19 und eine in¬ nere Mantelfläche der Buchse 21 eine Abstützung und Lagefestlegung der Buchse 21 unter Gewährleistung einer Relativbewegung zwischen Hohlrad 19 und Buchse 21 um die Achse X - X bereitstellen. Eine axiale Festlegung der Lage der Buchse 21 gegenüber dem Hohlrad 19 erfolgt über ein in dem dem Hohlrad 22 abgewandten Endbereich der Buchse 21 angeordnetes Siche¬ rungselement 23.

Das Kopplungsmittel 13 besitzt auf der Mantelfläche eine Verzahnung, die an einem Teilumfang mit dem Hohlrad 22 kämmt, sowie eine Verzahnung, deren Durchmesser gegenüber der vorgenannten Verzahnung vergrößert ist und wel¬ che an einem Teilumfang mit dem Hohlrad 19 kämmt. Radial innenliegend stützt sich das Kopplungsmittel 13 über ein Wälzlager, hier ein Nadellager 24, gegenüber einer Exzenterwelle 25 ab, deren Längsach¬ se um eine Exzentrizität gegenüber der Längsachse X - X versetzt ist. Die Ex- zenterwelle 25 steht über eine Kupplung 26 in Antriebsverbindung mit einem Stellaggregat. Die Exzenterwelle 25 besitzt eine mit der Achse X - X fluchtende Bohrung 27, in welcher ein Wälzlager, hier ein Nadellager 28, aufgenommen ist.

In die Ausnehmung 16 der Nockenwelle 12 ist ein axialer Fortsatz 29 nicht lös¬ bar eingebracht. In dem Anbindungsbereich des axialen Fortsatzes 29 an die Nockenwelle 12 ist dessen Mantelfläche korrespondierend zur Ausnehmung 16 ausgebildet. Zusätzlich zu den bereits genannten Verbindungsarten können Ausnehmung 16 und die zugeordnete Mantelfläche des axialen Fortsatzes 29 nicht rund ausgebildet sein, so dass die Verbindung zwischen Fortsatz 29 und Nockenwelle 12 zumindest in Umfangsrichtung formschlüssig ist. In einem aus der Nockenwelle 12 auskragenden Teilbereich 30 besitzt der Fortsatz 29 eine zylinderförmige Mantelfläche, welche eine Lagerfläche 31 bildet, auf der das Nadellager 28 abwälzt.

Auf der den Nocken 14 abgewandten Seite ist der Nockenwellenversteller mit einem Gehäusedeckel 32 verschlossen.

Vorzugsweise erfolgt im Bereich des Flansches 18 eine axiale Abstützung des Nadellagers 28 bzw. eines Käfigs oder einer Lagerscheibe desselben, der Ex¬ zenterwelle 25, des Nadellagers 24 bzw. eines Käfigs oder einer Lagerscheibe desselben und/oder des Kopplungselementes 13 unter Gewährleistung einer Relativbewegung.

Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist - bei ansonsten Figur 1 entsprechender Ausgestaltung - der axiale Fortsatz 29 einstückig mit der Nockenwelle 12 verbunden, so dass die Nockenwelle 12 unmittelbar die Lagerfläche 31 ausbildet. Zwischen Nocken 14 und der Lagerfläche 31 verfügt die Nockenwelle 12 über eine Abstützfläche 32. Von dem Endbereich der No¬ ckenwelle 12 ist eine Buchse 33 auf die Abstützfläche 32 aufgebracht, wobei die Buchse 33 im Bereich der Abstützfläche 32 eine nicht lösbare Verbindung mit der Nockenwelle 12 eingeht. Die Buchse 33 ist einstückig mit dem Flansch 18 und dem Hohlrad 19 ausgebildet. Die Nockenwelle 12 hat auf der dem No¬ cken 14 zugewandten Seite über einen Absatz 34, über welchen die axiale Position der Buchse 33 mit Flansch 18 und Hohlrad 19 während einer Verbin¬ dungsherstellung zwischen Buchse 33 und Nockenwelle 12 vorgegeben wer¬ den kann.

Entsprechend dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Nockenwelle 12 im Endbereich einen zylinderförmigen Bereich verringerten Querschnitts, dessen Mantelfläche eine Abstützfläche 35 bildet. Die Abstützflä¬ che 35 steht in nicht lösbarer Verbindung mit einer Buchse 36, welche einstü- ckig mit dem Flansch 18 und dem Hohlrad 19 ausgebildet ist. Die Nockenwelle 12 besitzt im Übergangsbereich zur Abstützfläche 35 einen Absatz 37, mittels dessen während einer Herstellung der Verbindung zwischen Buchse 36 und der Nockenwelle die axiale Position der Buchse 36 relativ zur Nockenwelle vorgegeben werden kann.

Während Buchse 36 und Hohlrad 19 gemäß Figur 3 auf derselben Seite des Flansches 18, nämlich auf der dem Nocken 14 abgewandten Seite des Flan¬ sches angeordnet sind, sind Buchse 33 und Hohlrad 19 gemäß Figur 2 auf gegenüberliegenden Seiten des Flansches 18 angeordnet.

Abweichend zu den dargestellten Ausführungsformen kann es sich in dem Fall, dass es sich bei dem Getriebe des Nockenwellenverstellers um ein Planeten¬ getriebe handelt, bei dem nicht lösbar mit der Nockenwelle verbundenen Ge¬ triebeelement um einen Steg handeln, gegenüber welchem ein Planet drehbar gelagert ist.

Bei der Nockenwelle 12 mit oder ohne Anbauteilen, Zahnrad oder Flansch han¬ delt es sich vorzugsweise um eine solche aus Stahl, Guss oder Aluminium, beispielsweise in Verbundbauweise oder als gebaute Nockenwelle.

Die nicht lösbar mit der Nockenwelle zu verbindenden Bauteile können zu¬ nächst separat vor- oder endgefertigt werden und dann mit der Nockenwelle verbunden werden und anschließend gegebenenfalls endbearbeitet werden. Alternativ können die vorgenannten Bauteile bereits in einem Umformprozess oder Urformprozess der Nockenwelle mit dieser verbunden werden.

Für die Herstellung der nicht lösbaren Verbindung zwischen Nockenwelle und Zahnrad und/oder Flansch kann ein Kraftschluss und/oder Formschluss einge¬ setzt werden entsprechend der an sich bekannten Verfahren zur Herstellung gebauter Nockenwellen, insbesondere Kreiselkreisverfahren, Aufweitung mit einem profilierten Innendorn oder durchgeschobener Kugel, Innenhochdruck- umformen, Einwalzen oder Aufweiten durch partielles Rollieren.

Bei einer Herstellung der Verbindung mittels Innenhochdruckumformen kann beispielsweise der Flansch bzw. das Zahnrad als Fertigteil zusammen mit wei¬ teren Einlegeteilen, insbesondere Nocken oder Lagersitzen, in die Form einge¬ legt werden. Anschließend erfolgt die Expansion der als Rohr ausgeführten Nockenwelle mittels hohem Innendruck durch Verformung und optional in Kombination mit speziellen Innenkonturen der Einlegeteile, wodurch eine Kraft¬ schlussverbindung und/oder Formschlussverbindung entsteht.

Bei dem Einsatz einer Pressverbindung oder Schrumpfverbindung kann bei- spielsweise das Zahnrad auf die Nockenwelle aufgeschrumpft werden oder in eine axiale Bohrung der Nockenwelle eingepresst werden. Hierbei kann es sich um eine thermische Querpressverbindung, eine Schrumpf- oder Dehnverbin¬ dung oder eine Längspressverbindung handeln.

Zusätzlich zu weiteren Verbindungsmöglichkeiten kann eine Verdrehsicherung durch einen Formschluss, beispielsweise mittels Einsatz einer Polygonwelle, einer Keilwelle, einer Sechskantwelle, einer Passfederverbindung oder ähnli¬ chem, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist eine axiale Sicherung durch Kraft- oder Formschluss möglich. Hierbei kann auch eine Schraube eingesetzt wer¬ den, welche geringer dimensioniert ist als gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik und lediglich einer axialen Sicherung dient, während we¬ sentliche Funktionen von der nicht lösbaren Verbindung übernommen werden.

Bei einer durch Gießen hergestellten Nockenwelle kann in einer Gussform der Flansch oder ein Rohling des Zahnrades ausgeformt werden, während die Ver¬ zahnung nachträglich in den Rohling spanend eingebracht wird, beispielsweise mittels Stoßen.

Weiterhin kann zwischen Nockenwelle und Nockenwellenversteller ein axiales Zwischenstück verwendet werden. Die Anbindung des Zwischenstücks an die Nockenwelle und mit der Nockenwelle rotierende Bauteile des Nockenwellen- verstellers erfolgt in analoger Weise. Das Zwischenstück kann hierbei zylind- risch, napfförmig oder rohrförmig ausgebildet sein. Weiterhin kann das Zwi¬ schenstück, die Nockenwelle oder der zuvor beschriebene axiale Fortsatz ne¬ ben den genannten Funktionen zusätzliche Funktionen aufweisen, insbesonde¬ re als Geberrad für Sensoren dienen oder Markierungen, einen Sechskant¬ oder einen Zweikant, einen Nocken für eine Pumpe oder ähnliches aufweisen.

Bezugszeichenliste

10 Nockenwellenversteller

11 Antriebselement

12 Nockenwelle

13 Kopplungsmittel

14 Nocken

15 Bohrung

16 Ausnehmung

17 Ringabschnitt

18 Flansch

19 Hohlrad

20 Innenverzahnung

21 Buchse

22 Hohlrad

23 Sicherungselement

24 Nadellager

25 Exzenterwelle

26 Kupplung

27 Bohrung

28 Nadellager

29 axialer Fortsatz

30 Teilbereich

31 Lagerfläche

32 Abstützfläche

33 Buchse

34 Absatz

35 Abstützfläche

36 Buchse

37 Absatz

38 Verzahnung

39 Verzahnung

Claims

Patentansprüche

1. Nockenwellentrieb mit einem Nockenwellenversteller (10), der ein von ei¬ nem Antriebsmittel antreibbares Antriebselement (11), ein Stellaggregat und ein Getriebe aufweist, wobei mittels des Getriebes die Antriebsbewe¬ gung des Antriebselementes (11) auf eine Nockenwelle (12) übertragbar ist und nach Maßgabe einer Stellbewegung des Stellaggregates ein relativer Drehwinkel zwischen Antriebselement (11 ) und Nockenwelle (12) verän¬ derbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnrad (Hohlrad 19) oder ein Steg des Nockenwellenverstellers (10) nicht lösbar mit der Nockenwelle

(12) verbunden ist.

2. Nockenwellentrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg von einem sich radial zu der Nocken- welle (12) erstreckenden Flansch (18) getragen ist.

3. Nockenwellentrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Nockenwelle (12) und das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg, - die Nockenwelle und der Flansch (18),

- der Flansch (18) und das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg oder

- die Nockenwelle (12), der Flansch (18) und das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg einstückig miteinander ausgebildet sind.

4. Nockenwellentrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Nockenwelle (12) und das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg,

- die Nockenwelle und der Flansch (18),

- der Flansch (18) und das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg oder - die Nockenwelle (12), der Flansch (18) und das Zahnrad (Hohlrad 19) oder der Steg mittels Gießen, Schmieden oder einer Innenhochdruckumformung herge¬ stellt sind.

5. Nockenwellentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (12) eine außenliegende Mantel¬ fläche aufweist, welche als Lagerfläche (31) für ein relativ gegenüber der Nockenwelle (12) bewegtes Bauteil (Exzenterwelle 25) dient.

6. Nockenwellentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad ein Hohlrad (19) eines Innenexzenter- getriebes ist.

7. Nockenwellentrieb mit einem Nockenwellenversteller, der ein von einem

Antriebsmittel antreibbares Antriebselement (11), ein Stellaggregat und ein Getriebe aufweist, wobei mittels des Getriebes die Antriebsbewegung des Antriebselementes (11) auf eine Nockenwelle (12) übertragbar ist und nach Maßgabe einer Stellbewegung des Stellaggregates ein relativer Drehwinkel zwischen Antriebselement (11 ) und Nockenwelle (12) veränderbar ist, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (12) nicht lösbar mit einem axialen Fortsatz (29) verbunden ist, über welchen eine Abstützung von ei¬ nem Bauteil (Exzenterwelle 25) des Nockenwellenverstellers (10) erfolgt.

8. Nockenwellentrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Fortsatz (29) eine außenliegende Mantelfläche aufweist, welche als Lagerfläche (31) für ein relativ gegenüber der Nockenwelle (12) bewegtes Bauteil (Exzenterwelle 25) dient.

9. Nockenwellentrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Fortsatz (29) in eine axiale Ausnehmung (16) der Stirnseite der Nockenwelle (12) eingesetzt ist.

10. Nockenwellentrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem der An¬ sprüche 7 bis 9.