WO2013037340A1 - Wellenbaugruppe - Google Patents

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Markus Schuler
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    • Y10T74/2101—Cams

Definitions

  • the invention relates to a shaft assembly.
  • camshafts on the shaft
  • the invention has for its object to provide a simple application of a rolling bearing on a shaft, such as the shaft of a camshaft.
  • the invention solves the problem with a shaft assembly having at least one shaft, and at least one rolling bearing, wherein the shaft at least partially a toothing with a predetermined number
  • the rolling bearing is a bearing with a predetermined number of rolling elements, and wherein the number of recesses is at least equal to the number of rolling elements.
  • the bearing has, in particular, an undivided cage or an undivided bearing outer ring.
  • An embodiment includes that the recesses of the toothing and the rolling elements in the rolling bearing are designed to match each other and matched.
  • Bearing point of the rolling bearing forms and thus represents the bearing inner ring, thus has a diameter greater than the root circle and smaller than the tip circle of the toothing.
  • An embodiment provides that the number of depressions is equal to an integer multiple of the number of rolling elements.
  • the number of recesses is equal to the number of rolling elements.
  • An embodiment includes that the shaft has at least one end, that the shaft has a position portion for the rolling bearing, and that the toothing of the shaft extends at least from the end of the shaft to an end of the position portion facing away from the end of the shaft.
  • the toothing extends in this embodiment at least so far that the rolling bearing from one end of the shaft to the
  • Positioning portion on which the rolling bearing remains, can be applied.
  • the rolling bearing is a needle bearing and the rolling elements are needles.
  • the shaft assembly is a - in particular built - camshaft.
  • at least still cams are provided on the shaft.
  • Fig. 1 a spatial representation of a part of a camshaft according to the invention
  • Fig. 2 a section at the height of the needle bearing.
  • Fig. 1 shows a camshaft as an example of a shaft assembly.
  • a sensor wheel 3 At one end 11 of the shaft 1 is a sensor wheel 3.
  • the shaft 1 has a toothing 10 with depressions (valleys) and elevations (mountains).
  • a position portion 12 On a position portion 12 is a rolling bearing 2.
  • Gearing 10 extends at least from the one end 1 1 of the shaft 1 to the side facing away from the end 11 of the shaft 1 end 13 of
  • Position section 12 is sufficient in the illustrated variant beyond.
  • the rolling bearing 2 is shown. It can be seen how the needles 20 protrude as rolling elements from the cage of the rolling bearing 2 inwards. By way of example, only four roles are shown here.
  • the depressions of the toothing 10 of the shaft 1 and the rolling bearing 2 or the needles 20 are matched to one another such that the needles 20 fit into the depressions of the toothing 10 and that the number of depressions is at least equal to the number of needles 20 or equal to one integer multiple of the number of needles 20 is.
  • number of pits number of pins * n with n as integer greater than or equal to one.
  • Bearing inner ring represents. Another advantage is that a possible gradation of the shaft can be omitted.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenbaugruppe mit einer Welle und einem Wälzlager. Die Welle weist eine Verzahnung mit einer vorgebbaren Anzahl an Vertiefungen und Erhöhungen auf. Bei dem Wälzlager handelt es sich um ein Lager mit einer vorgebbaren Anzahl an Wälzkörpern. Die Anzahl der Vertiefungen ist gleich der Anzahl der Wälzkörper.

Description

Wellenbaugruppe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenbaugruppe. Im Stand der Technik sind gebaute Nockenwellen mit auf der Welle
aufgebrachten Nadellagern bekannt (DE 20 2006 018 359 U1). Weiterhin sind für Nockenwellen Nadellager mit geteilten Lagerschalen bekannt (DE 20 2008 010 554 U1). Eine axiale Fixierung eines Wälzlagers zeigt beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2006 057 695 A1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Aufbringung eines Wälzlagers auf eine Welle, wie beispielsweise der Welle einer Nockenwelle, zu ermöglichen. Die Erfindung löst die Aufgabe mit einer Wellenbaugruppe mit mindestens einer Welle, und mit mindestens einem Wälzlager, wobei die Welle wenigstens abschnittsweise eine Verzahnung mit einer vorgebbaren Anzahl an
Vertiefungen und Erhöhungen aufweist, wobei es sich bei dem Wälzlager um ein Lager mit einer vorgebbaren Anzahl an Wälzkörpern handelt, und wobei die Anzahl der Vertiefungen wenigstens gleich der Anzahl der Wälzkörper ist. Das Lager weist in einer Ausgestaltung insbesondere einen ungeteilten Käfig bzw. einen ungeteilten Lageraußenring auf.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Vertiefungen der Verzahnung und die Wälzkörper im Wälzlager passend zueinander ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind. Vorzugsweise sind die Tiefe der Vertiefungen und das Maß, um welches die Wälzkörper, z.B. Nadeln, aus dem Käfig des Lagers herausragen, aufeinander abgestimmt, so dass die Wälzkörper/Nadeln in die Vertiefungen hineinpassen. Weiterhin sind vorzugsweise auch die radialen Verteilungen von Vertiefungen und Wälzkörpern in der Verzahnung bzw. im
BESTÄTIGUNGSKOPIE Wälzlager aufeinander abgestimmt. Der Wellenabschnitt, welcher die
Lagerstelle des Wälzlagers bildet und somit den Lagerinnenring darstellt, hat somit einen Durchmesser der größer als der Fußkreis und kleiner als der Kopfkreis der Verzahnung ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Anzahl der Vertiefungen gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Wälzkörper ist. In dieser
Ausgestaltung sind somit mehr Vertiefungen als Wälzkörper vorgesehen. Alternativ ist die Anzahl der Vertiefungen gleich der Anzahl der Wälzkörper.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Welle mindestens ein Ende aufweist, dass die Welle einen Positionsabschnitt für das Wälzlager aufweist, und dass sich die Verzahnung der Welle wenigstens von dem Ende der Welle bis zu einem von dem Ende der Welle abgewandten Ende des Positionsabschnitts erstreckt. Die Verzahnung reicht in dieser Ausgestaltung zumindest so weit, dass das Wälzlager von einem Ende der Welle bis zum
Positionierungsabschnitt, auf welchem das Wälzlager verbleibt, aufgebracht werden kann. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass es sich bei dem Wälzlager um ein Nadellager und bei den Wälzkörpern um Nadeln handelt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei der Wellenbaugruppe um eine - insbesondere gebaute - Nockenwelle handelt. In dieser Ausgestaltung sind zumindest noch Nocken auf der Welle vorgesehen.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 : eine räumliche Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Nockenwelle, und Fig. 2: einen Schnitt auf der Höhe des Nadellagers.
Die Fig. 1 zeigt eine Nockenwelle als ein Beispiel einer Wellenbaugruppe. An einem Ende 11 der Welle 1 befindet sich ein Geberrad 3. Die Welle 1 verfügt über eine Verzahnung 10 mit Vertiefungen (Tälern) und Erhöhungen (Bergen). Auf einem Positionsabschnitt 12 befindet sich ein Wälzlager 2. Die
Verzahnung 10 reicht zumindest von dem einen Ende 1 1 der Welle 1 bis zu dem von dem Ende 11 der Welle 1 abgewandten Ende 13 des
Positionsabschnitts 12 und reicht in der dargestellten Variante darüber hinaus.
Im Schnitt der Fig. 2 ist das Wälzlager 2 dargestellt. Zu sehen ist, wie die Nadeln 20 als Wälzkörper aus dem Käfig des Wälzlagers 2 nach innen ragen. Beispielhaft sind hier nur vier Rollen dargestellt.
Erfindungsgemäß sind die Vertiefungen der Verzahnung 10 der Welle 1 und das Wälzlager 2 bzw. die Nadeln 20 derartig aufeinander abgestimmt, dass die Nadeln 20 in die Vertiefungen der Verzahnung 10 hineinpassen und dass die Anzahl der Vertiefungen zumindest gleich der Anzahl der Nadeln 20 oder gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Nadeln 20 ist. Somit gilt: Anzahl der Vertiefungen = Anzahl der Nadel * n mit n als Ganzzahl größer oder gleich eins. Eine Anpassung der Verzahnung an das Wälzlager erlaubt es insbesondere auch, Standardwälzlager zu verwenden. Durch die
Anpassung kann weiterhin auch auf Lagerinnenringe und Montageringe auf der Welle verzichtet werden, da erfindungsgemäß die Welle den
Lagerinnenring darstellt. Als weiterer Vorteil ergibt sich noch, dass eine mögliche Stufung der Welle entfallen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Wellenbaugruppe,
mit mindestens einer Welle,
und
mit mindestens einem Wälzlager,
wobei die Welle wenigstens abschnittsweise eine Verzahnung mit einer vorgebbaren Anzahl an Vertiefungen und Erhöhungen aufweist,
wobei es sich bei dem Wälzlager um ein Lager mit einer vorgebbaren Anzahl an Wälzkörpern handelt,
und
wobei die Anzahl der Vertiefungen wenigstens gleich der Anzahl der
Wälzkörper ist.
2. Wellenbaugruppe nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vertiefungen der Verzahnung und die Wälzkörper im Wälzlager passend zueinander ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind.
3. Wellenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl der Vertiefungen gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Wälzkörper ist.
4. Wellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle mindestens ein Ende aufweist,
dass die Welle einen Positionsabschnitt für das Wälzlager aufweist, und dass sich die Verzahnung der Welle wenigstens von dem Ende der Welle bis zu einem von dem Ende der Welle abgewandten Ende des
Positionsabschnitts erstreckt.
5. Wellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Wälzlager um ein Nadellager und bei den Wälzkörpern um Nadeln handelt.
6. Wellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Wellenbaugruppe um eine - insbesondere gebaute - Nockenwelle handelt.
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