WO2017202723A1 - Schiebemodul einer nockenwelle - Google Patents

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WO2017202723A1
WO2017202723A1 PCT/EP2017/062133 EP2017062133W WO2017202723A1 WO 2017202723 A1 WO2017202723 A1 WO 2017202723A1 EP 2017062133 W EP2017062133 W EP 2017062133W WO 2017202723 A1 WO2017202723 A1 WO 2017202723A1
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sliding sleeve
cam segment
sliding
cam
sliding module
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PCT/EP2017/062133
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Inventor
Volker Junge
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Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • F16H53/02Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/04Adjustable cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
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    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • F01L2001/0473Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
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    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
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    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a sliding module for enabling a movement of a camshaft segment in the axial direction along a shaft, in particular a support shaft of a camshaft.
  • a valve drive device which has two arranged on a camshaft cam elements each having two cam pairs for different cylinders.
  • Each cam pair has two differently configured cams with a same base circle radius, wherein the cams are designed differently for different operating modes, such as firing mode and an engine braking mode or a low speed range and a high speed range.
  • the two cam elements are arranged displaceably on the camshaft in the axial direction. By a multi-tooth connection, the camshaft and the two cam elements are rotatably connected to each other.
  • each cam element has a tubular base body with cam pairs formed thereon and a shift gate formed thereon.
  • the shaft body along which the cam elements are arranged to be displaceable in the axial direction extends.
  • the cam elements are limited in their axial movements. It is clear that such a design of a cam element requires increased manufacturing complexity.
  • the production cost is significantly increased and the production costs are significantly increased.
  • the cam arranged on the sliding sleeve experiences a corresponding driving force and braking force in the axial direction, accordingly a force acting on the cam in the axial direction (axial force). Due to this axial force, it is disadvantageous to release the cam of the Sliding sleeve and thus to a movement of the cam relative to the sliding sleeve in the axial direction. Consequently, proper functionality of the camshaft is no longer guaranteed.
  • the sliding module according to the invention has a sliding sleeve and at least one cam segment.
  • the cam segment has at least one cam, advantageously two or more cams with mutually different cam tracks for the variable adjustment and control of intake valves or exhaust valves of an internal combustion engine.
  • the sliding sleeve of the sliding module has a positioning section for rotationally fixed and non-displaceable positioning of the cam segment, wherein the positioning section has a surface structure on the outer lateral surface of the sliding sleeve for generating a press fit between the cam segment and the sliding sleeve. Furthermore, the positioning section comprises a stop area for limiting an axial movement of the cam segment.
  • the sliding module itself therefore advantageously serves to enable an axial movement of the cam segment along a shaft, in particular a support shaft of a camshaft.
  • the sliding module also has a passage opening through which the support shaft extends.
  • the sliding module and the support shaft are therefore advantageously formed coaxially to the longitudinal axis to each other.
  • the sliding module also has a sliding element with a correspondingly formed guide groove, in which, for example, a pin of an actuator engages in order to allow the sliding movement of the sliding module in the axial direction along the support shaft.
  • the stop region of the sliding sleeve of the sliding module advantageously serves to absorb the axial forces introduced onto the cam segment in order to prevent displacement of the cam segment along the sliding sleeve during the reciprocating movement of the sliding module along the support shaft.
  • the stop area is a component of the surface structure.
  • the stop area is accordingly a specifically shaped area of the sliding sleeve and separates at least in its geometric configuration of the remaining surface structure of the positioning of the sliding sleeve.
  • the abutment region is advantageously configured in such a way that axial forces acting on the cam segment are absorbed in order to prevent an axial movement of the cam segment along the sliding sleeve.
  • the surface structure is a material deposit, in particular a roll. It is thus possible for the surface structure to be produced by means of a roller burnishing method or a clearing method.
  • the surface structure produces an enlargement of the outer circumference of the sliding sleeve in the region of the positioning section in order to allow an effective interference fit between the sliding sleeve and the cam segment.
  • the cam segment is advantageously arranged on the sliding sleeve in the region of the positioning section if a sliding module is produced.
  • the stop region is a projection which extends in the radial direction away from the outer lateral surface of the sliding sleeve. Consequently, the stop region advantageously projects radially beyond the surface structure of the positioning section of the sliding sleeve.
  • the stop region viewed in the radial direction, has a greater extent than the surface structure of the positioning section.
  • the stop region has a force-receiving surface which contacts the cam segment or a section of the cam segment in such a way that when a force acting in the axial direction on the cam segment is applied, this force can be introduced into the stop region.
  • the abutment region advantageously serves to allow the correct positioning of the cam segment on the sliding sleeve when the cam segment is applied to the sliding sleeve. Furthermore, the stop region serves to absorb the axial forces acting on the cam segment and to discharge them accordingly, in order to avoid displacement of the cam segment in the axial direction on the sliding sleeve.
  • the cam segment and the sliding sleeve are rotatably and non-displaceably positioned with each other, so that there is no movement relative movement between the sliding sleeve and the cam segment.
  • the stop region is formed at a distal end of the sliding sleeve.
  • the stop region thus acts to limit the pushing-on movement of the cam segment in such a way that the cam segment terminates with the sleeve on one end side.
  • the stop region has a deformation clearance.
  • the deformation free space of the stop area makes it possible for the stop area, in particular the material of the stop area, to be located within the area
  • Deformationsokoraumes can be recorded that when an application or setting of the cam segment on the sliding sleeve of the stop region, in particular the material of the stop region is not over the end region of the sliding sleeve, in particular in the axial direction, out stands or protrudes. Consequently, the deformation clearance is advantageously a material recess in the abutment region, which serves for at least partially receiving material of the abutment region when the cam segment is pressed onto the sliding sleeve.
  • the stop region is formed at one end of the positioning section. Accordingly, it is also possible that the stop region is not formed at a distal end of the sliding sleeve, but provided that at least the positioning is offset to the distal end of the sliding sleeve, also the stop region only the end of the positioning characterized and consequently also axially offset from the distal end the sliding sleeve is formed. This is particularly advantageous when viewed in the axial direction, the end portions of the sliding sleeve should be present unprocessed.
  • the sliding sleeve has a remaining region which is advantageously untreated, that is to say without a surface structure. Viewed in the longitudinal direction, the stop area adjoins the surface structure and forms with it the positioning area. Adjacent to the positioning region, in particular adjacent to the surface structure, the remaining region is formed.
  • the cam segment has a through hole with at least one insertion bevel formed at a distal end.
  • the insertion bevel advantageously facilitates the sliding of the cam segment onto the sliding sleeve, in particular the positioning section of the sliding sleeve.
  • this insertion bevel advantageously promotes the transition of the axial force introduced onto the cam segment to the stop region.
  • the insertion bevel is configured geometrically corresponding to the force-receiving surface.
  • the insertion bevel of the cam segment interacts with the force-receiving surface of the stop region. It is therefore conceivable for a region of the surface of the insertion bevel to contact a region of the force-receiving surface in a planar manner.
  • the cam segment has a through hole with a material posing, in particular a toothing.
  • this toothing is designed in the form of a longitudinal toothing.
  • the cam segment in the through hole has a toothing, which extends transversely with respect to a surface structure applied to the sliding sleeve - if the cam segment is set on the sliding sleeve. This advantageously increases the press connection between the cam segment and the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve has a passage opening with an internal toothing, which extends at least in sections along the passage opening.
  • the internal toothing is advantageously designed in the form of a longitudinal toothing, which extends along the longitudinal axis of the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve advantageously has an internal toothing corresponding to the external toothing of the support shaft, so that the internal toothing of the sliding sleeve with the external toothing of the support shaft is engageable in such a way that the sliding sleeve in the axial direction along the Support shaft slidably, but is not arranged rotatable.
  • the sliding sleeve can absorb torques introduced by the support shaft via the corresponding longitudinal toothing, but at the same time can be displaced in the axial direction along the support shaft, at least in sections.
  • a camshaft having a support shaft with at least one sectionally formed on the support shaft spline and a sliding module according to the aforementioned type.
  • the support shaft is advantageously designed in the form of a solid shaft.
  • the named toothing or longitudinal toothing extends at least in sections on the outer circumference of the support shaft in the longitudinal direction and corresponds with the internal toothing of the sliding sleeve in the through hole to allow a displacement of the sliding sleeve in the axial direction along the support shaft, a rotation of the sliding sleeve in the circumferential direction about the support shaft
  • the camshaft has a plurality of previously mentioned sliding modules.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a sliding sleeve of a sliding module according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of an embodiment of a disassembled sliding module
  • FIG. 3 shows a perspective sectional view of the embodiment of a dismantled sliding module shown in FIG. 2,
  • FIG. 4 is a side sectional view of the embodiment of a disassembled sliding module shown in FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 5 shows a perspective view of an embodiment of a sliding module in the mounted state
  • 6 shows in a perspective sectional view of the embodiment of a mounted sliding module shown in Figure 5
  • Figure 7 is a side sectional view of the embodiment shown in Figures 5 and 6 of a mounted sliding module.
  • the sliding sleeve 1 shows a perspective view of an embodiment of a sliding sleeve 1 of a sliding module according to the invention.
  • the sliding sleeve 1 has an outer circumferential surface 1.1 and an inner circumferential surface 1.2.
  • the inner circumferential surface 1.2 is formed by a passage opening 1.3.
  • the positioning portion 2 viewed in the axial direction along the longitudinal axis 5 is formed indented to the distal end of the sliding sleeve 1, so that the distal end of the sliding sleeve 1, for example, in untreated shape, that means without trained surface structure 3 and without trained stop area 4 present.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a sliding module 10 in the unassembled state, that is to say in the disassembled state.
  • the sliding sleeve 1 corresponds in its embodiment of the sliding sleeve shown in the figure 1.
  • the sliding module 10 also has a cam segment 6, which, as shown in Figure 2, consists of a cam 6.1.
  • the cam segment 6 comprises a plurality of cams, in particular two or more cams, which can be arranged in the axial direction along the longitudinal axis 5 side by side on the sliding sleeve 1, in particular the positioning section 2.
  • the cam segment 6 has a through-bore 8, which comprises a material discharge 7.
  • the material deposition 7 in the form of a longitudinal toothing, which extends in the axial direction along the longitudinal axis 5, is formed.
  • the surface structure 3 of the positioning section 2 of the sliding sleeve 1 is advantageously designed in the form of a roller, which extends in the circumferential direction around the sliding sleeve 1 around. Consequently, the geometric formation of the material deposition 7 of the cam segment 6 is formed substantially transversely to the geometric configuration of the surface structure 3 of the positioning section 2 of the sliding sleeve 1. This advantageously allows a reliable connection, in particular a press connection between the cam segment 6 and the sliding sleeve 1 in the region of the positioning section 2.
  • FIG. 7 The embodiment of the material deposition 7, in particular the longitudinal toothing of the cam segment 6 is shown again clarified in FIG. Also, in the figure 3, the insertion bevel 9 of the Cam segment 6 can be seen, which advantageously serves to allow a simple way of mounting the cam segment 6 on the sliding sleeve 1. It is also conceivable that the cam segment 6 has a further insertion bevel 9.1.
  • FIG 4 which shows the side sectional view of the disassembled slide module shown in Figures 2 to 3, the design of the surface structure 3 of the sliding sleeve 1 is illustrated.
  • the surface structure 3, which is advantageously in the form of a curl, makes it possible to enlarge the outer circumference of the sliding sleeve 1, in order to allow a sufficient press connection between the sliding sleeve 1 and the cam segment 6 during application of the cam segment 6 on the positioning section 2 of the sliding sleeve 1.
  • FIGS. 5 to 7 show an embodiment of a sliding module 10 according to the invention in different representations. It can be seen here that when the cam segment 6 is applied along the mounting direction 20 on the sliding sleeve 1, a connection between the material discharge 7 of the cam segment 6 and the surface structure 3 of the positioning section 2 of the sliding sleeve 1 takes place in the region of the positioning section 2. In this case, as can be seen in particular in FIG. 7, the cam segment 6 is slid so far onto the positioning section 2 that the stop region 4 contacts the insertion bevel 9 and prevents further displacement of the cam segment 6 in the axial direction along the longitudinal axis 5.
  • the stop region 4, in particular the force-receiving surface of the stop region 4, advantageously contacts a surface of the insertion bevel 9 of the cam segment 6, whereby the transfer of the axial force applied to the cam segment 6 to the stop region 4 of the positioning section 2 of the sliding sleeve 1 takes place on the other hand.
  • undesired axial displacement of the cam segment 6 in the axial direction along the longitudinal axis 5 on the sliding sleeve 1 is advantageously prevented.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiebemodul aufweisend eine Schiebehülse und wenigstens ein Nockensegment aufweisend zumindest einen Nocken, wobei die Schiebehülse einen Positionierabschnitt zum drehfesten und verschiebefesten Positionieren des Nockensegmentes aufweist, wobei der Positionierabschnitt eine Oberflächenstruktur auf der äußeren Mantelfläche der Schiebehülse zur Erzeugung eines Pressverbandes zwischen dem Nockensegment und der Schiebehülse, sowie einen Anschlagsbereich zur Begrenzung einer Axialbewegung des Nockensegmentes umfasst.

Description

Beschreibung
Schiebemodul einer Nockenwelle
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiebemodul zur Ermöglichung einer Bewegung eines Nockenwellensegmentes in axialer Richtung entlang einer Welle, insbesondere einer Tragwelle einer Nockenwelle.
STAND DER TECHNIK
Aus der DE 10 2008 005 639 AI ist eine Ventiltriebvorrichtung bekannt, welche zwei auf einer Nockenwelle angeordnete Nockenelemente mit jeweils zwei Nockenpaaren für unterschiedliche Zylinder aufweist. Jedes Nockenpaar weist je zwei unterschiedlich ausgestaltete Nocken mit einem gleichen Grundkreisradius auf, wobei die Nocken jeweils für unterschiedliche Betriebsmodi, wie beispielsweise Befeuerungsmodus und einen Motorbremsmodus oder einen niedrigen Drehzahlbereich und einen hohen Drehzahlbereich unterschiedlich ausgestaltet sind. Die zwei Nockenelemente sind auf der Nockenwelle in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Durch eine Vielzahnverbindung sind die Nockenwelle und die zwei Nockenelemente drehfest miteinander verbunden. Wie aus den Figuren hervorgeht, weist jedes Nockenelement einen rohrförmigen Grundkörper mit entsprechend darauf ausgebildeten Nockenpaaren sowie einer darauf ausgebildeten Schaltkulisse auf. Durch den rohförmigen Grundkörper erstreckt sich der Wellenkörper, entlang welchem die Nockenelemente in axialer Richtung verschiebbar angeordnet sind. Über Anschlagsmittel werden die Nockenelemente in deren axialen Bewegungen begrenzt. Deutlich zeigt sich, dass eine derartige Ausbildung eines Nockenelementes einen erhöhten fertigungstechnischen Aufwand erfordert. Zudem ist für jede spezifische Motorisierung bzw. für jede spezifische Brennkraftmaschine ein entsprechendes Nockenelement auszubilden, wodurch der Fertigungsaufwand deutlich erhöht und die Fertigungskosten deutlich gesteigert werden .
Grundlegend ist zur Behebung dieses Nachteiles die Ausbildung von Nockenelementen auf einer Schiebehülse bekannt, wobei die Nockenelemente hierzu auf die Schiebehülse aufgepresst werden . Durch diese modulare Bauweise aus einzeln gefertigten und miteinander auf der Schiebehülse zu montierenden Nocken ist die Herstellung unterschiedlichster Nockenwellen verschiedenster Motorisierungen möglich. Jedoch zeigt sich hierbei oft das Problem des in axialer Richtung auf der Schiebehülse verrutschenden Nockens während des Betriebes der Nockenwelle. Dies ist bedingt durch das hin und her Bewegen der Schiebehülse sowie deren Anschlagens an etwaige Anschlagsflächen zu Begrenzung deren axialer Bewegung verursacht. Aufgrund der Beschleunigung und Verzögerung der Schiebehülse erfährt der auf der Schiebehülse angeordnete Nocken eine entsprechende Antriebskraft und Bremskraft in axialer Richtung, demnach eine in axialer Richtung auf den Nocken einwirkende Kraft (Axialkraft). Aufgrund dieser Axialkraft kommt es nachteilig zum Lösen des Nockens von der Schiebehülse und damit zu einer Bewegung des Nockens relativ zur Schiebehülse in axialer Richtung . Folglich ist eine einwandfreie Funktionalität der Nockenwelle nicht mehr gewährleistet.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Nockenwelle, insbesondere einem Schiebemodul einer Nockenwelle zumindest teilweise zu beheben . Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein modular aufgebautes Schiebemodul zur Ermöglichung einer Axialbewegung eines Nockensegmentes entlang einer Tragwelle einer Nockenwelle zu schaffen, welches auf einfache und kostengünstige Art und Weise herzustellen ist und dessen Einzelbauteile derart miteinander kombiniert werden können, dass mit einer geringen Anzahl an Einzelbauteilen eine Vielzahl an unterschiedlichen Nockenwellen bzw. Schiebemodulen für unterschiedlichste Motorisierungen hergestellt werden können.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Schiebemodul mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Schiebemodul weist eine Schiebehülse und wenigstens ein Nockensegment auf. Das Nockensegment weist zumindest einen Nocken, vorteilhaft zwei oder mehr Nocken mit zueinander unterschiedlichen Nockenbahnen zur variablen Einstellung uns Steuerung von Einlassventilen oder Auslassventilen einer Brennkraftmaschine auf. Die Schiebehülse des Schiebemoduls weist einen Positionierabschnitt zum drehfesten und verschiebefesten Positionieren des Nockensegmentes auf, wobei der Positionierabschnitt eine Oberflächenstruktur auf der äußeren Mantelfläche der Schiebehülse zur Erzeugung eines Pressverbandes zwischen dem Nockensegment und der Schiebehülse aufweist. Des Weiteren umfasst der Positionierabschnitt einen Anschlagsbereich zur Begrenzung einer Axialbewegung des Nockensegmentes. Das Schiebemodul selbst dient demzufolge vorteilhaft zur Ermöglichung einer Axialbewegung des Nockensegmentes entlang einer Welle, insbesondere ein Tragwelle einer Nockenwelle. Das Schiebemodul weist zudem eine Durchgangsöffnung auf, durch welche sich die Tragwelle hindurch erstreckt. Das Schiebemodul und die Tragwelle sind demzufolge vorteilhaft koaxial zur Längsachse zueinander ausgebildet. Es ist des Weiteren denkbar, dass das Schiebemodul zudem ein Schiebeelement mit einer entsprechend ausgebildeten Führungsnut aufweist, in welche beispielsweise ein Pin eines Aktuators eingreift, um die Schiebebewegung des Schiebemoduls in axialer Richtung entlang der Tragwelle zu ermöglichen. Der Anschlagsbereich der Schiebehülse des Schiebemoduls dient vorteilhaft dazu, die auf das Nockensegment eingebrachten Axialkräfte aufzunehmen, um eine Verschiebung des Nockensegmentes entlang der Schiebehülse während der hin und her Bewegung des Schiebemoduls entlang der Tragwelle zu verhindern.
Es ist des Weiteren möglich, dass der Anschlagsbereich ein Bestandteil der Oberflächenstruktur ist. Der Anschlagsbereich ist demzufolge ein spezifisch ausgeformt Bereich der Schiebehülse und unter- scheidet sich zumindest in dessen geometrische Ausgestaltung von der verbleibenden Oberflächenstruktur des Positionierabschnittes der Schiebehülse. Der Anschlagsbereich ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass auf das Nockensegment einwirkende Axialkräfte aufgenommen werden, um eine axiale Bewegung des Nockensegmentes entlang der Schiebehülse zu verhindern .
Es ist des Weiteren möglich, dass die Oberflächenstruktur eine Materialaufwerfung, insbesondere eine Rollierung ist. So ist es möglich, dass die Oberflächenstruktur mittels eines Rollierverfahrens oder Räumverfahrens erzeugt ist. Vorteilhaft erzeugt die Oberflächenstruktur eine Vergrößerung des Außen- umfangs der Schiebehülse im Bereich des Positionierabschnittes, um einen wirksamen Pressverband zwischen der Schiebehülse und dem Nockensegment zu ermöglichen. Das Nockensegment ist vorteilhaft auf der Schiebehülse im Bereich des Positionierabschnittes angeordnet, sofern ein Schiebemodul erzeugt wird. Beim Aufbringen des Nockensegmentes auf die Schiebehülse, insbesondere dem Positionierabschnitt der Schiebehülse findet eine Materialverdrängung im Bereich des Positionierabschnittes, insbesondere im Bereich der Materialaufwerfung statt, sodass ein wirksamer Pressverband zwischen der Schiebehülse und dem Nockensegment entsteht.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass der Anschlagsbereich ein Vorsprung ist, welcher sich in radialer Richtung von der äußeren Mantelfläche der Schiebehülse weg erstreckt. Der Anschlagsbereich überragt folglich vorteilhaft in radialer Richtung die Oberflächenstruktur des Positionierabschnittes der Schiebehülse. Das bedeutet, dass vorteilhaft der Anschlagsbereich, in radialer Richtung betrachtet, eine größere Ausdehnung aufweist, als die Oberflächenstruktur des Positionierabschnittes. Vorteilhaft weist der Anschlagsbereich eine Kraftaufnahmeoberfläche auf, welche das Nockensegment bzw. einen Abschnitt des Nockensegmentes derart kontaktiert, dass bei einem Aufbringen einer in axialer Richtung auf das Nockensegment wirkenden Kraft, diese Kraft in den Anschlagsbereich eingeleitet werden kann . Der Anschlagsbereich dient dabei zum einen vorteilhaft dazu, bei einem Aufbringen des Nockensegmentes auf die Schiebehülse die korrekte Positionierung des Nockensegmentes auf der Schiebehülse zu ermöglichen. Des Weiteren dient der Anschlagsbereich dazu, die auf das Nockensegment einwirkenden axialen Kräfte aufzunehmen und entsprechend abzuleiten, um eine Verschiebung des Nockensegmentes in axialer Richtung auf der Schiebehülse zu vermeiden . Vorteilhaft ist es erwünscht, dass das Nockensegment und die Schiebehülse drehfest und verschiebefest miteinander positioniert sind, sodass zwischen Schiebehülse und Nockensegment keine Bewegung Relativbewegung stattfindet.
Es ist des Weiteren denkbar, dass der Anschlagsbereich an einem distalen Ende der Schiebehülse ausgebildet ist. Bei einem Aufbringen des Nockensegmentes auf die Schiebehülse wirkt folglich der Anschlagsbereich derart zur Begrenzung der Aufschiebebewegung des Nockensegmentes, dass das Nockensegment mit der Hülse an einer Endseite abschließt. Vorteilhaft weist der Anschlagsbereich einen Deformationsfreiraum auf. Der Deformationsfreiraum des Anschlagsbereiches ermöglicht es, dass der Anschlagsbereich, insbesondere das Material des Anschlagsbereiches derart innerhalb des Deformationsfreiraumes aufgenommen werden kann, dass bei einem Aufbringen bzw. Setzen des Nockensegmentes auf der Schiebehülse der Anschlagsbereich, insbesondere das Material des Anschlagsbereiches nicht über den Endbereich der Schiebehülse, insbesondere in axialer Richtung betrachtet, hinaus steht bzw. hervor steht. Demzufolge ist der Deformationsfreiraum vorteilhaft eine Materialaussparung im Anschlagsbereich, welcher zu einer zumindest teilweisen Aufnahme von Material des Anschlagsbereiches beim Aufpressen des Nockensegmentes auf der Schiebehülse dient.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass der Anschlagsbereich an einem Ende des Positionierabschnittes ausgebildet ist. Demzufolge ist es ebenso möglich, dass der Anschlagsbereich nicht an einem distalen Ende der Schiebehülse ausgebildet ist, sondern sofern zumindest der Positionierabschnitt versetzt zum distalen Ende der Schiebehülse angeordnet ist, auch der Anschlagsbereich lediglich das Ende des Positionierabschnittes kennzeichnet und folglich ebenfalls axial versetzt zum distalen Ende der Schiebehülse ausgebildet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in axialer Richtung betrachtet die Endbereiche der Schiebehülse unbearbeitet vorliegen sollen. Zusätzlich zum Positionierbereich weist die Schiebehülse einen verbliebenen Bereich auf, der vorteilhaft unbehandelt, das bedeutet ohne Oberflächenstruktur ausgebildet ist. In Längsrichtung betrachtet grenzt der Anschlagsbereich an die Oberflächenstruktur und bildet mit dieser den Positionierbereich. An den Positionierbereich angrenzend, insbesondere an die Oberflächenstruktur angrenzend, ist der verbliebene Bereich ausgebildet.
Es ist des Weiteren möglich, dass das Nockensegment eine Durchgangsbohrung mit zumindest einer an einem distalen Ende ausgebildeten Einführschräge aufweist. Die Einführschräge erleichtert vorteilhaft das Aufschieben des Nockensegmentes auf die Schiebehülse, insbesondere den Positionierabschnitt der Schiebehülse. Des Weiteren begünstigt diese Einführschräge vorteilhaft den Übergang der auf das Nockensegment eingeleiteten Axialkraft auf den Anschlagsbereich. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Einführschräge geometrisch korrespondierend zur Kraftaufnahmeoberfläche ausgestaltet ist. Vorteilhaft wechselwirkt die Einführschräge des Nockensegmentes mit der Kraftaufnahmeoberfläche des Anschlagsbereiches. Es ist demnach denkbar, dass ein Bereich der Oberfläche der Einführschräge einen Bereich der Kraftaufnahmeoberfläche flächig kontaktiert.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Nockensegment eine Durchgangsbohrung mit einer Materialaufwerfung, insbesondere einer Verzahnung aufweist. Vorteilhaft ist diese Verzahnung in Form einer Längsverzahnung ausgebildet. Besonders vorteilhaft weist das Nockensegment in dessen Durchgangsbohrung eine Verzahnung auf, welche hinsichtlich einer auf der Schiebehülse aufgebrachten Oberflächenstruktur quer verläuft - sofern das Nockensegment auf die Schiebehülse gesetzt ist. Hierdurch wird vorteilhaft die Pressverbindung zwischen dem Nockensegment und der Schiebehülse erhöht. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Schiebehülse eine Durchgangsöffnung mit einer Innenverzahnung aufweist, welche sich zumindest abschnittsweise entlang der Durchgangsöffnung erstreckt. Die Innenverzahnung ist vorteilhaft in Gestalt einer Längsverzahnung ausgebildet, welche sich entlang der Längsachse der Schiebehülse erstreckt. Bei einem Aufbringen der Schiebehülse auf beispielsweise eine Tragwelle weist die Schiebehülse vorteilhaft eine Innenverzahnung auf, die der Außenverzahnung der Tragwelle entspricht, sodass die Innenverzahnung der Schiebehülse mit der Außenverzahnung der Tragwelle in Eingriff bringbar ist und zwar derart, dass die Schiebehülse in axialer Richtung entlang der Tragwelle verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar angeordnet ist. Das bedeutet, dass die Schiebehülse über die entsprechende Längsverzahnung durch die Tragwelle eingebrachte Drehmomente aufnehmen kann, jedoch gleichzeitig in Axialrichtung entlang der Tragwelle, zumindest abschnittsweise, verschoben werden kann.
Es ist zudem eine Nockenwelle beansprucht, welche eine Tragwelle mit zumindest einer abschnittsweise auf der Tragwelle ausgebildeten Längsverzahnung sowie einem Schiebemodul gemäß der zuvor genannten Art aufweist. Die Tragwelle ist vorteilhaft in Form einer Vollwelle ausgebildet. Die benannte Verzahnung bzw. Längsverzahnung erstreckt sich zumindest abschnittsweise auf dem Außenumfang der Tragwelle in Längsrichtung und korrespondiert mit der Innenverzahnung der Schiebehülse in deren Durchgangsöffnung, um eine Verschiebung der Schiebehülse in Axialrichtung entlang der Tragwelle zu ermöglichen, eine Verdrehung der Schiebehülse in Umfangsrichtung um die Tragwelle jedoch zu verhindern. Vorteilhaft weist die Nockenwelle eine Mehrzahl an zuvor genannten Schiebemodulen auf.
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schiebemoduls werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch :
Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer Schiebehülse eines erfindungsgemäßen Schiebemoduls,
Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines demontierten Schiebemoduls,
Figur 3 in einer perspektivischen Schnittansicht die in der Figur 2 gezeigte Ausführungsform eines demontierten Schiebemoduls,
Figur 4 in einer seitlichen Schnittdarstellung die in den Figuren 2 und 3 gezeigte Ausführungsform eines demontierten Schiebemoduls,
Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines Schiebemoduls in montiertem Zustand, Figur 6 in einer perspektivischen Schnittansicht die in der Figur 5 gezeigte Ausführungsform eines montierten Schiebemoduls, und
Figur 7 in einer seitlichen Schnittansicht die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Ausführungsform eines montierten Schiebemoduls.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 7 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der Figur 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer Schiebehülse 1 eines erfindungsgemäßen Schiebemoduls gezeigt. Die Schiebehülse 1 weist eine äußere Mantelfläche 1.1 sowie eine innere Mantelfläche 1.2 auf. Die innere Mantelfläche 1.2 ist durch eine Durchgangsöffnung 1.3 gebildet. Auf der äußeren Mantelfläche 1.1 ist der Positionierabschnitt 2 aufweisend eine Oberflächenstruktur 3 sowie einen Anschlagsbereich 4 ausgebildet. In axialer Richtung entlang der Längsachse 5 betrachtet, ist der Positionierabschnitt 2 an einem distalen Ende der Schiebehülse 1 ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Positionierabschnitt 2 in axialer Richtung betrachtet entlang der Längsachse 5 eingerückt zum distalen Ende der Schiebehülse 1 ausgebildet ist, sodass das distale Ende der Schiebehülse 1 beispielsweise in unbehandelter Gestalt, das bedeutet ohne ausgebildete Oberflächenstruktur 3 und ohne ausgebildeten Anschlagsbereich 4 vorliegt.
In der Figur 2 ist eine Ausführungsform eines Schiebemoduls 10 in noch nicht zusammengebautem Zustand, das bedeutet in demontiertem Zustand gezeigt. Die Schiebehülse 1 entspricht in deren Ausgestaltung der in der Figur 1 gezeigten Schiebehülse. Das Schiebemodul 10 weist zudem ein Nockensegment 6 auf, welches, wie in der Figur 2 gezeigt, aus einem Nocken 6.1 besteht. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Nockensegment 6 eine Mehrzahl an Nocken umfasst, insbesondere zwei oder mehr Nocken, welcher in Axialrichtung entlang der Längsachse 5 nebeneinander auf der Schiebehülse 1 , insbesondere dem Positionierabschnitt 2 angeordnet werden können . Das Nockensegment 6 weist eine Durchgangsbohrung 8 auf, welche eine Materialaufwerfung 7 umfasst. Vorteilhaft ist die Materialaufwerfung 7 in Gestalt einer Längsverzahnung, welche sich in axialer Richtung entlang der Längsachse 5 erstreckt, ausgebildet. Die Oberflächenstruktur 3 des Positionierabschnittes 2 der Schiebehülse 1 ist vorteilhaft in Form einer Rollierung ausgebildet, welche sich in Umfangsrichtung um die Schiebehülse 1 herum erstreckt. Demzufolge ist die geometrische Ausbildung der Materialaufwerfung 7 des Nockensegmentes 6 im Wesentlichen quer zur geometrischen Ausgestaltung der Oberflächenstruktur 3 des Positionierabschnittes 2 der Schiebehülse 1 ausgebildet. Dadurch wird vorteilhaft eine prozesssichere Verbindung, insbesondere Pressverbindung zwischen dem Nockensegment 6 und der Schiebehülse 1 im Bereiche des Positionierabschnittes 2 ermöglicht.
Die Ausgestaltung der Materialaufwerfung 7, insbesondere der Längsverzahnung des Nockensegmentes 6 ist in der Figur 3 nochmals verdeutlicht gezeigt. Auch ist in der Figur 3 die Einführschräge 9 des Nockensegmentes 6 zu erkennen, welche vorteilhaft dazu dient in einfacher Art und Weise eine Montage des Nockensegmentes 6 auf die Schiebehülse 1 zu ermöglichen . Es ist auch denkbar, dass das Nockensegment 6 eine weitere Einführschräge 9.1 aufweist. In der Figur 4, welche die seitliche Schnittdarstellung des in den Figuren 2 bis 3 gezeigten demontierten Schiebermoduls darstellt, wird die Ausgestaltung der Oberflächenstruktur 3 der Schiebehülse 1 verdeutlicht. Die Oberflächenstruktur 3, welche vorteilhaft in Form einer Rollierung vorliegt, ermöglicht eine Vergrößerung des Außenumfangs der Schiebehülse 1 , um folglich eine hinreichende Pressverbindung zwischen der Schiebehülse 1 und dem Nockensegment 6 beim Aufbringen des Nockensegmentes 6 auf dem Positionierabschnitt 2 der Schiebehülse 1 zu ermöglichen.
In den Figuren 5 bis 7 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebemoduls 10 in unterschiedlichen Darstellungen gezeigt. Hierbei ist zu erkennen, dass bei einem Aufbringen des Nockensegmentes 6 entlang der Montagerichtung 20 auf der Schiebehülse 1 eine Verbindung zwischen der Materialaufwerfung 7 des Nockensegmentes 6 und der Oberflächenstruktur 3 des Positionierabschnittes 2 der Schiebehülse 1 im Bereich des Positionierabschnittes 2 stattfindet. Dabei wird, wie insbesondere in der Figur 7 erkennbar, das Nockensegment 6 derart weit auf den Positionierabschnitt 2 aufgeschoben, dass der Anschlagsbereich 4 die Einführschräge 9 kontaktiert und eine weitere Verschiebung des Nockensegmentes 6 in axialer Richtung entlang der Längsachse 5 verhindert. Vorteilhaft kontaktiert der Anschlagsbereich 4, insbesondere die Kraftaufnahmeoberfläche des Anschlagsbereiches 4 eine Oberfläche der Einführschräge 9 des Nockensegmentes 6, wodurch zum anderen auch die Übernahme der auf das Nockensegment 6 aufgebrachten Axialkraft auf den Anschlagsbereich 4 des Positionierungsabschnittes 2 der Schiebehülse 1 erfolgt. Hierdurch wird vorteilhaft eine ungewollte axiale Verschiebung des Nockensegmentes 6 in Axialrichtung entlang der Längsachse 5 auf der Schiebehülse 1 verhindert.
Bezugszeichenliste
1 Schiebehülse
1.1 äußere Mantelfläche
1.2 innere Mantelfläche
1.3 Durchgangsöffnung
2 Positionierabschnitt
3 Oberflächenstruktur
4 Anschlagsbereich
5 Längsachse
6 Nockensegment 6.1 Nocken
7 Materialaufwerfung
8 Durchgangsbohrung
9 Einführschräge
9.1 weitere Einführschräge
10 Schiebemodul
20 Montagerichtung

Claims

Patentansprüche
1. Schiebemodul (10) aufweisend eine Schiebehülse (1) und wenigstens ein Nockensegment (6) aufweisend zumindest einen Nocken (6.1), wobei die Schiebehülse (1) einen Positionierabschnitt (2) zum drehfesten und verschiebefesten Positionieren des Nockensegmentes (6) aufweist, wobei der Positionierabschnitt (2) eine Oberflächenstruktur (3) auf der äußeren Mantelfläche (1.1) der Schiebehülse (1) zur Erzeugung eines Pressverbandes zwischen dem Nockensegment (6) und der Schiebehülse (1), sowie einen Anschlagsbereich (4) zur Begrenzung einer Axialbewegung des Nockensegmentes (6) umfasst.
2. Schiebemodul (10) gemäß Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlagsbereich (4) ein Bestandteil der Oberflächenstruktur (3) ist.
3. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberflächenstruktur (3) eine Materialaufwerfung, insbesondere eine Rollierung ist.
4. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlagsbereich (4) ein Vorsprung ist, welcher sich in radialer Richtung von der äußeren Mantelfläche (1.1) weg erstreckt.
5. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlagsbereich (4) in radialer Richtung die Oberflächenstruktur (3) überragt.
6. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlagsbereich (4) an einem distalen Ende der Schiebehülse (1) ausgebildet ist.
7. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlagsbereich (4) an einem Ende des Positionierabschnittes (2) ausgebildet ist.
8. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Nockensegment (6) eine Durchgangsbohrung (8) mit zumindest einer an einem distalen Ende ausgebildeten Einführschräge (9, 9.1) aufweist
9. Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Nockensegment (6) eine Durchgangsbohrung (8) mit einer Materialaufwerfung (7), insbesondere einer Verzahnung aufweist.
10. Nockenwelle aufweisend eine Tragwelle mit zumindest einer abschnittsweise auf der Tragwelle ausgebildeten Längsverzahnung sowie einem Schiebemodul (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
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