WO2017211804A2 - Verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO2017211804A2
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a built-up camshaft of an internal combustion engine, the method comprising applying at least one cam and a roller bearing to a shaft of a camshaft.
  • a treated shaft is a shaft in which the bearings are at least partially hardened and / or already have been applied to the outer surface of the shaft.
  • the cams are placed on the shaft, for example, direct rolling bearings are applied between each cam on the shaft.
  • spacers for example, which are usually made of plastic, are also applied to the shaft.
  • the bearings and the spacers then only the editing of the cams, in particular with respect to the bearing points of the shaft.
  • the cams are processed in a grinding process.
  • the cams are slid in the axial direction along the camshaft on a machined portion of the support shaft, which has such an extent to the remaining portion of the shaft that when setting the cams on the machined portion of the shaft to a press connection between the shaft and the cam comes.
  • the shaft has corresponding bearing sections. These bearing portions are areas formed on the lateral surface of the shaft which have an enlarged diameter relative to the remaining portions of the shaft. Accordingly, it is necessary to use materials for forming the shaft, by means of which it is possible to produce defined, in particular hardened bearing areas or bearing areas on the shaft.
  • the method for producing a built-up camshaft of an internal combustion engine wherein the camshaft comprises at least one cam, and a shaft and at least one roller bearing comprises at least the following steps: a) edit the at least one cam
  • the shaft is designed for example as a hollow shaft or as a solid shaft. It is possible, for example, for the shaft to consist of a standard tube material E355 + C.
  • the rolling bearing itself is advantageously a needle bearing. In a plurality of cams, these are thus formed in the axial direction along the longitudinal axis spaced from each other on the shaft. Accordingly, the setting portions corresponding to the number of cams to be arranged on the shaft are spaced from each other on the outer surface of the shaft.
  • a corresponding bearing area for the arrangement of the at least one rolling bearing advantageously a plurality of bearing areas for the arrangement of a plurality of bearings are generated on the shaft.
  • the generation of the setting range for a cam corresponds to the generation of a bearing area for a roller bearing.
  • both areas are consequently produced by means of the same processing method and advantageously have the same configuration.
  • the bearing area is produced by means of a machining method of the shaft which differs from the setting area and consequently has a configuration which differs from the setting area.
  • the machined shaft defined setting areas and defined storage areas, so that when applying the at least one rolling bearing on the shaft this can be applied to a position to store the camshaft predetermined within a cylinder head cover.
  • the at least one rolling bearing is advantageously already applied to its Lagerendposition while the at least one cam is set to a pre-position and only after the temperature compensation between the shaft and the cam or the rolling bearing, a postponement of the cam on the setting area and consequently takes place on its end position. Consequently, the pre-position in the axial direction along the longitudinal axis of the shaft is formed in the direction of sliding immediately before or in overlap with the setting area.
  • the rolling bearing is first brought into a pre-position and is moved to a temperature compensation between the shaft and the cam or the shaft and the rolling bearing in the Lagerendposition.
  • the at least one cam and the rolling bearing to a temperature of approx.
  • a cooling medium such as a gaseous or liquid cooling medium are applied to the cam and the rolling bearing, which advantageously takes place an accelerated temperature compensation between the shaft and the cam or the rolling bearing.
  • step c the shaft is cooled.
  • the shaft is cooled by means of, for example, a corresponding cooling medium to a temperature below its normal temperature.
  • a heating of the cam and the rolling bearing the shaft is cooled by means of, for example, a corresponding cooling medium to a temperature below its normal temperature.
  • the wave is heated to compensate for the temperature according to step e). This means that upon cooling of the shaft before positioning, in particular the setting of the at least one cam and the rolling bearing, the subsequent temperature compensation takes place again by means of heating of the shaft.
  • step b) additionally at least one bearing area for the arrangement of the at least one rolling bearing is generated on the shaft.
  • the setting area and the storage area are generated by means of an identical machining tool in the axial direction on the shaft at a distance from each other on predefined areas of the shaft. This advantageously reduces the machining time of the shaft, in particular the assembly time of the assembled camshaft.
  • the storage area is used advantageously for the reliable arrangement of the rolling bearing, in particular for the frictional arrangement of the rolling bearing, in particular its inner ring, with the shaft.
  • the setting area is generated by forming a survey on the outer surface of the lateral surface of the shaft.
  • This survey is for example in the form of a material launch or a material structure.
  • the setting area has a maximum diameter due to the elevation, which is greater than the diameter of the areas of the unprocessed shaft.
  • this storage area is also generated by forming a survey on the outer surface of the lateral surface.
  • the elevation of the setting area and / or the elevation of the storage area can be generated by means of a rolling method or a grinding method. It is also possible that the survey results from the introduction of a toothing in the outer surface of the lateral surface. Thus, it is also possible, for example, for the cam to also have an opening within the passage opening. Having trained internal toothing. This advantageously leads to an optimization of the interference fit generated between the cam and the shaft.
  • a spacer is arranged on both sides of the rolling bearing on the shaft. Accordingly, it is possible that a spacer is disposed between the rolling bearing and the cam or between the rolling bearing and an end piece of the built camshaft. It is also conceivable that the spacers are heated in step d) before they are arranged on the shaft. This is particularly the case when the spacers are made of a metallic material so that they can be shrunk onto the shaft at a temperature compensation. As a result, an unbalance-free arrangement of the spacers on the shaft is advantageously made possible. It is also conceivable that the spacers, however, consist of a plastic material, so that they are pushed onto the advantageously cooled shaft without heat.
  • the shaft is connected to an end piece.
  • the tail comprises the receptacle for, for example, a donor wheel or a gear or a phaser.
  • the tail is advantageously arranged at a distal end, in particular an end face of the shaft.
  • a roller bearing in particular a further rolling bearing is applied to the end piece or on the end piece. Accordingly, it is possible that the tail is connected to the shaft before the shaft is cooled or the at least one cam and the rolling bearing are heated and placed on the shaft.
  • the end piece advantageously consists of the standard end piece material 44SMn28.
  • the machining of the at least one cam comprises a grinding operation to produce a ready-to-use cam. Accordingly, the at least one cam to be applied to the shaft is advantageously finished prior to application to the shaft such that reworking of the cam arranged in the end position on the shaft, such as, for example, grinding of the cam, is no longer necessary.
  • a cylindrical roller bearing in particular a needle bearing is used as a rolling bearing.
  • the roller bearing for example, an outer ring and an inner ring and arranged between the outer ring and the inner ring rolling elements.
  • rolling elements find in a needle bearing advantageous needles or needle-shaped rolling elements application.
  • the rolling elements are advantageously guided in a cage and extend with respect to the axis of rotation in the axial direction along the longitudinal axis of the camshaft.
  • the rolling bearing is advantageously a radial bearing, which experiences no (at least not necessarily) an axial fixation by means of an additionally formed bearing stop, for example on the shaft of the camshaft or a housing surrounding the camshaft, such as the cylinder head cover.
  • the rolling bearing is merely pressed onto the shaft with its inner ring or pressed onto a bearing area of the shaft in such a way that at least the inner ring of the rolling bearing gers, viewed in the axial direction, axially non-slidably connected to the shaft. Consequently, also, the outer ring of the rolling bearing is not displaced in the axial direction along the longitudinal axis of the shaft or the camshaft or can be, it is advantageous if the rolling bearing forms a self-contained or self-contained unit.
  • the inner ring or the outer ring or both rings namely the inner ring and the outer ring, at least (each) a projection, for example in the form of a nose, formed on each of the two end faces of the ring or the rings.
  • This at least one projection extends from the respective end face of the respective ring in the radial direction to the other of the rings of the rolling bearing.
  • the at least one projection of one ring at least partially covers the end face of the other ring. Viewed in the axial direction, the at least one projection of the one ring is advantageously spaced apart from either the end face of the other ring or to the projection of the other ring.
  • the ring, inner ring or outer ring which comprises the projection (if the other of the two rings has no projection) has a length extending in the axial direction, which is greater than the length of the other ring extending in the axial direction.
  • the projection of one of the rings forms the axial stop of the bearing.
  • the projection can also be designed in the form of a wall which extends in the radial direction on the end face of one of the rings and is closed in the circumferential direction.
  • the projection is only one extending in the radial direction nose, whereby the friction between the inner ring and outer ring is kept low.
  • a rolling bearing in particular a needle bearing with an inner ring and an outer ring, which is a component or component of a built camshaft, wherein the camshaft additionally comprises at least one cam, and a shaft, and for supporting the shaft, in particular the built camshaft serves.
  • the roller bearing advantageously has a projection which extends in the radial direction in each case on the end side of the outer ring and / or the inner ring.
  • FIG. 1 shows in a sectional side view an embodiment of a built-up camshaft in the process step of pushing on cams to an end position
  • FIG. 2 is a side sectional view of the embodiment of a built-up camshaft shown in FIG. 1 with cams set to the end position;
  • Figure 3 in a sectional side view of a further embodiment of a built
  • FIG. 4 is a side sectional view of the embodiment of a built-up camshaft shown in FIG. 3 with cams set to the end position;
  • FIG. 5 is a side sectional view of a further embodiment of a built-up camshaft within closed bearings of a cylinder head cover, FIG.
  • FIG. 6a shows a detail of a plan view of an end face of an embodiment of a roller bearing according to the invention
  • Figure 6b is a detail of a plan view of an end face of another embodiment of a rolling bearing according to the invention.
  • 6c shows a detail of a plan view of an end face of a further embodiment of a rolling bearing according to the invention.
  • FIG. 1 an embodiment of a built camshaft 1 is shown in a side sectional view.
  • the camshaft 1 has a shaft 9, which is designed in particular as a hollow shaft on. With the shaft 9, an end piece 6 is connected. A distal end of the end piece 6 extends at least in sections into a passage opening 9.1 of the shaft 9.
  • the shaft 9 is formed as a solid shaft and the in Fig. 1 shown passage opening 9.1 only starting from an end face of the shaft 9 in the form of a blind hole sections in the shaft 9 extends into it.
  • the blind hole is then dimensioned such that the distal end of the end piece 6 can be accommodated.
  • the tail 6 is advantageously processed or generated from a solid shaft.
  • a cam 2 and another cam 3 are moved in the mounting direction 30 from a pre-position to an end position and consequently in the direction of the setting range 7 and 8, respectively.
  • the cam 2 or the further cam 3 to a temperature of approx. 170 ° C to approx. 220 C heated.
  • the shaft 9 has cooled. In this way, a defined distance between the passage opening 2.1 or 3.1 of the cam 2 and the further cam 3 and the outer surface 9.2 of the shaft 9 is generated, so that the cams 2 and 3 without the occurrence of jamming and setting areas 7 and 8, respectively can be pushed away to be set to their predefined position.
  • the setting areas 7 and 8 are by means of a survey 7.1 or 8.1, in particular material collection, advantageously a Materialaufwer- fungi or material structuring.
  • the setting areas 7 and 8 are formed by means of rolling on the outer surface 9.2 of the shaft 9.
  • the camshaft 1 has a roller bearing 4, which is arranged on the shaft 9.
  • the rolling bearing 4 has the fundamentally known components, namely an outer ring 4.1, an inner ring 4.2, 4.3 rolling elements and a cage 4.4.
  • Another rolling bearing 5 is arranged by way of example on the end piece 6 and is configured comparable to the rolling bearing 4 with respect to their components.
  • the cam 2 and the further cam 3 are arranged in the axial direction along the longitudinal axis 10 spaced from each other in a pre-position.
  • the pre-position is thus considered in the mounting direction 30, axially along the longitudinal axis 10 in front of the respective setting areas 7 and 8.
  • the cam 2 and the other cam 3 are moved in the same mounting direction 30 to move from a pre-position to an end position, in particular on the Setting range 7 or 8 to be moved.
  • the cam 2 it would also be conceivable for the cam 2 to be moved to the setting region 7 in a first mounting direction 30, while the further cam 3 is moved onto the setting region 8 in a mounting direction opposite to the mounting direction 30 (not shown here).
  • the rolling bearing 4 and the other bearings 5 are already arranged in their end position, so that a displacement of the bearings 4 and 5 even after a temperature compensation between the cams 2 and 3 and the rolling bearings 4 and 5 and the shaft 9 is no longer required.
  • the setting region 8 is ground by means of a tube grinding operation, advantageously the rolling of the setting region 8, whereby advantageously the position as well as the tolerances of the cams 2 and 3 can be defined more precisely.
  • FIG. 2 shows, in a side sectional view, the embodiment of a built-up camshaft 1 shown in FIG. 1 in the final assembly state.
  • FIGS. 3 and 4 show a further embodiment of a built-up camshaft 1, which differs from the embodiment of the camshaft 1 according to FIGS. 1 and 2 in that the rolling bearing 4 is also set to a machined bearing area.
  • the rolling bearing 4 is set to a pre-position, which is viewed axially in the mounting direction 30 along the longitudinal axis 10 in front of the storage area 40.
  • the storage area 40 is advantageously comparable to the setting areas 7 and 8 by means of a survey 40.1, in particular a Materialaufwerfung, particularly advantageously produced by means of a curling. It is also conceivable that the storage area 40 has a different surface structure or shape compared to the setting areas 7 and 8.
  • FIG. 5 A further embodiment of a built-up camshaft 1 is shown in FIG. 5, which differs from the embodiment of a built-in camshaft shown in FIGS. 1 and 2 in that the rolling bearing 4 and the further rolling bearing 5 have an outer ring 4.1 enlarged in its diameter ,
  • this makes it possible for a correspondingly dimensioned, in particular closed bearing or closed bearing bridges 50 and 51 of a storage lane of a cylinder head housing, not shown here, to completely push the final mounted camshaft 1 through the closed bearing bridges 50 or 51 of the bearing lanes of the cylinder head cover is possible.
  • the camshaft 1, in particular the camshaft end assembly is performed within the cylinder head cover.
  • the rolling bearing 4 or 5 as well as the individual cams 2 and 3 it would be necessary for the rolling bearing 4 or 5 as well as the individual cams 2 and 3 to be prepositioned in corresponding holding elements (not shown here). Then the shaft 9, with or without end piece 6, could be pushed through these positioned and advantageously heated elements, in particular the cams 2, 3 and the roller bearings 4, 5, before the temperature compensation between the cams 2, 3, the rolling bearing 4, 5th and the wave 9 takes place.
  • FIG. 6 a shows a section of a plan view of an end face of an embodiment of a roller bearing 20 according to the invention, which is designed, for example, as a needle bearing.
  • the outer ring 21 and the inner ring 22 each have frontal, extending in the radial direction projections 23 and 24 respectively. Axially, the projections 23 and 24 are spaced from each other. Also, the projections 23 of the outer ring 21 and the projections 24 of the inner ring 22 on a mutually different geometric shape or dimensioning. It is also conceivable that the outer ring 21 and the inner ring 22 each have only one projection 23 or 24 on the respective end face (the outer ring 21 and the inner ring 22 each have two end faces).
  • the projections 23 of the outer ring formed on the respective end face overlap
  • the inner ring 22 has a shorter length than the outer ring 21 in the axial direction, so that the inner ring 22 at least in sections due to the formation of the projections 23 of the outer ring 21 or the projections 24 of the inner ring 22 of the outer ring 21 is axially enclosed or axially limited to the outside.
  • the rolling bearing 20 forms a self-contained unit, wherein a movement in the axial direction of the outer ring 21 and / or the inner ring 22 is avoided, a rotation in Circumferential direction of the inner ring 22 relative to the outer ring 21, however, is still possible and thus the functionality of the bearing is not affected.
  • FIGS. 6b and 6c each show a section of a plan view of an end face of a further embodiment of a roller bearing 20 according to the invention. Accordingly, in the embodiment according to FIG. 6b, only the outer ring 21 has projections 22, wherein, according to the embodiment of FIG. 6c, only the inner ring 22 has projections 24.
  • the respective projections 23 and 24 always extend in the axial direction on the outside of the end face of the other ring 21 and 22, which has no projections along, whereby this non-projection ring 21 and 22, therefore, axially outwardly from the ring 21 and 22 with projections 23 and 24 demarcated or limited.
  • the axially inner ring 21 and 22 is in Figure 6b, the inner ring 22 and in Figure 6a or outer ring 21. However, it would also be a reverse arrangement conceivable in which the projections 23 and 34 or the at least one projection of a The rings 21 and 22 viewed in the axial direction on the inside of the at least partially extending in the radial direction end face of the other non-projection ring 1 and 22 extend or extend.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle wenigstens einen Nocken, sowie eine Welle und zumindest ein Wälzlager umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Bearbeiten des wenigstens einen Nockens, b) Bearbeiten der Welle, wobei zumindest ein Setzbereich zur Anordnung des wenigstens einen Nockens erzeugt wird, c) Erwärmen des wenigstens einen Nockens sowie des Wälzlagers, d) Aufschieben des wenigstens einen Nockens auf die Welle in eine Vorposition und Aufschieben des Wälzlagers auf die Welle in eine Lagerposition, e) Ausgleichen der Temperatur zwischen der Welle und dem wenigstens einen Nocken bzw. des Wälzlager durch zumindest abkühlen des Nockens bzw. des Wälzlager, f) Setzen des wenigstens einen Nockens auf Endposition durch Aufschieben des Nockens auf den Setzbereich.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei das Verfahren ein Aufbringen von wenigstens einem Nocken und einem Wälzlager auf einer Welle einer Nockenwelle umfasst.
STAND DER TECHNIK
Grundlegend ist es bekannt, dass bei einer Herstellung einer Nockenwelle beispielsweise die Welle, bzw. das Rohr und ein Endstück in einer Vormontage zusammengefügt werden . Die Welle und das Endstück weisen entsprechende Materialien, wie beispielsweise C60 oder C53 auf, um gehärtete Lagerstellen für eine Lagerung der Welle innerhalb beispielsweise einer Zylinderkopfhaube zu ermöglichen . Nach der Vormontage der Welle und des Endstückes erfolgt bekannter Weise ein vollständiges Schleifen der vormontierten und zumindest teilweise behandelten Welle, sodass alle wesentlichen Passungen und Lagersitze durchgängig geschliffen werden. Als behandelte Welle ist beispielsweise eine Welle zu verstehen, bei welcher die Lagerstellen zumindest partiell gehärtet vorliegen und/oder bereits Rollierungen auf die äußere Oberfläche der Welle aufgebracht wurden. In der Hauptmontage werden dann die Nocken auf die Welle gesetzt, wobei beispielsweise direktlaufende Wälzlager zwischen die jeweils einzelnen Nocken auf die Welle aufgebracht werden . Zur Positionierung und definierten Beab- standung der Wälzlager werden beispielsweise auch Abstandshalter, die zumeist aus Kunststoff bestehen, auf die Welle aufgebracht. Nach dem Anordnen der Nocken, der Lager und der Abstandshalter erfolgt dann erst das Bearbeiten der Nocken, insbesondere in Bezug auf die Lagerstellen der Welle. Hierbei werden die Nocken in einem Schleifverfahren bearbeitet. Zu diesem Zweck ist es erforderlich die bereits auf die Welle aufgebrachten Wälzlager derart abzudecken, dass Schleifreste und damit Verschmutzungen nicht in die Wälzlager gelangen. Dies bedingt eine aufwendige Abdeckung der Wälzlager, durch welche wiederum ein korrekter Bezug zu den Lagerstellen für den Schleifprozess der Nocken verhindert wird . Nach der Bearbeitung der Nocken erfolgt die Reinigung der damit entstandenen komplett gebauten Nockenwelle noch in gekapselten Zustand der Wälzlager. Die Lagerabdeckungen werden erst zum Schluss entfernt. Das Bearbeiten der Nocken nach dem Aufbringen dieser auf der Welle führt folglich zu einem kostenintensiven Schleifprozess der gesamten Nockenwelle, wobei eine Verschmutzung der Wälzlager nicht auszuschließen ist. Eine Verschmutzung der Wälzlager führt jedoch zu einer Schlechtfunktion sowie nachteilig sogar zur Fehlfunktion der Wälzlager und damit zur Beschädigung der gesamten gebauten Nockenwelle.
Aus dem Stand der Technik ist demnach bekannt, die Nocken vor dem Anordnen auf der Welle zu bearbeiten, insbesondere in einen einsatzfertigen Zustand herzustellen. Verfahren zum Anordnen von beispielsweise derart bearbeiteten Nocken auf einer Tragwelle zur Erzeugung einer gebauten Nockenwelle sind beispielsweise aus der DE 10 2010 045 047 AI oder DE 10 2012 025 442 AI bekannt. Hierbei wird beispielsweise aufgezeigt, wie in einer geschlossenen Lagergasse Nocken auf deren Endposition angeordnet werden . Bevor die Nocken auf die Tragwelle aufgeschoben werden bzw. die Tragwelle durch die Nocken hindurchgeschoben wird, werden die Nocken erwärmt und/oder die Welle abgekühlt. Nach einem Temperaturausgleich zwischen den Nocken und der Welle werden dann die Nocken an ihre vorbestimmte Endposition gesetzt. Hierbei werden die Nocken in axialer Richtung entlang der Nockenwelle auf einen bearbeiteten Bereich der Tragwelle aufgeschoben, welcher einen zum verbleibenden Rest der Welle derart vergrößerten Umfang aufweist, dass es bei einem Setzen der Nocken auf den bearbeiteten Bereich der Welle zu einer Pressverbindung zwischen der Welle und den Nocken kommt. Um die Welle in entsprechend ausgebildeten (geschlossenen) Lagern der Zylinderkopfhaube zu lagern, weist die Welle entsprechende Lagerabschnitte auf. Diese Lagerabschnitte sind auf der Mantelfläche der Welle erzeugte Bereiche, die relativ zu den verbleibenden Abschnitten der Welle einen vergrößerten Durchmesser aufweisen . Demzufolge ist es erforderlich Materialien zur Ausbildung der Welle zu verwenden, mittels welchen es ermöglicht wird definiert ausgebildete, insbesondere gehärtete Lagerstellen bzw. Lagerbereiche auf der Welle zu erzeugen . Entsprechendes gilt für ein mit der Nockenwelle zu verbindendes Endstück, sofern dieses ebenfalle eine entsprechende Lagerstelle aufweisen soll. Dies schränkt die Materialauswahl bei der Herstellung der Nockenwelle erheblich ein . Insbesondere aufgrund der Anforderung der Industrie, insbesondere des OEMs, welche eine stetige Gewichtsreduzierung der Fahrzeuge und folglich auch der Motorenelemente anstreben, ist die Zulieferindustrie dazu angehalten auch bei der Herstellung der Nockenwellen, insbesondere der gebauten Nockenwellen leichtere und dennoch für die Anwendung hinreichend stabile Materialien zu verwende, um eine langlebige und funktionssichere Nockenwelle herzustellen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle zu schaffen, welches auf einfache und kostengünstige Art und Weise die Verwendung unterschiedlichster Materialien für die Nockenwelle ermöglicht, sowie eine Nockenwelle erzeugt, die in einfacher Art und Weise in eine Zylinderkopfhaube zu integrieren ist.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Das Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle wenigstens einen Nocken, sowie eine Welle und mindestens ein Wälzlager umfasst, weist zumindest die folgenden Schritte auf: a) Bearbeiten des wenigstens einen Nockens
b) Bearbeiten der Welle, wobei zumindest ein Setzbereich des wenigstens einen Nockens erzeugt wird, c) Erwärmen des wenigstens einen Nockens sowie des Wälzlagers,
d) Aufschieben des wenigstens einen Nockens auf die Welle in eine Vorposition und Aufschieben des Wälzlagers auf die Welle in eine Lagerposition,
e) Temperaturausgleich zwischen der Welle und dem wenigstens einen Nocken bzw. des Wälzlagers durch zumindest abkühlen des Nockens und des Wälzlagers,
f) Setzen des wenigstens einen Nockens auf Endposition durch Aufschieben des Nockens auf den Setzbereich .
Gemäß dem genannten Verfahren ist es zudem denkbar, dass mehr als ein Nocken, beispielsweise zwei oder mehr Nocken auf die Welle aufgeschoben werden. Die Welle ist beispielsweise als Hohlwelle oder auch als Vollwelle ausgebildet. Es ist möglich, dass die Welle beispielsweise aus einem Standard- Rohr-Material E355 +C besteht. Das Wälzlager selbst ist vorteilhaft ein Nadellager. Bei einer Mehrzahl von Nocken, sind diese folglich in axialer Richtung entlang der Längsachse beabstandet zueinander auf der Welle ausgebildet. Demzufolge sind auch die Setzbereiche entsprechend der Anzahl der anzuordnen Nocken auf der Welle beabstandet zueinander auf der äußeren Oberfläche der Welle ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass ein entsprechender Lagerbereich zur Anordnung des wenigstens einen Wälzlagers, vorteilhaft eine Mehrzahl an Lagerbereichen zur Anordnung einer Mehrzahl an Wälzlagern auf der Welle erzeugt werden . Hierbei ist es möglich, dass die Erzeugung des Setzbereiches für einen Nocken der Erzeugung eines Lagerbereiches für ein Wälzlager entspricht. Das bedeutet, dass beide Bereiche folglich mittels des gleichen Bearbeitungsverfahrens erzeugt werden und vorteilhaft die gleiche Ausgestaltung aufweisen. Ebenso ist es denkbar, dass der Lagerbereich mittels eines zum Setzbereich unterschiedlichen Bearbeitungsverfahren der Welle erzeugt wird und folglich eine zum Setzbereich unterschiedliche Ausgestaltung aufweist. Vorteilhaft weist die bearbeitete Welle definierte Setzbereiche sowie definierte Lagerbereiche auf, sodass bei einem Aufbringen des wenigstens einen Wälzlagers auf die Welle dieses auf eine Position aufgebracht werden kann, um die Nockenwelle vorbestimmt innerhalb einer Zylinderkopfhaube zu lagern .
Bei dem vorgenannten Verfahren wird vorteilhaft das wenigstens eine Wälzlager bereits auf dessen Lagerendposition aufgebracht, während der wenigstens eine Nocken auf eine Vorposition gesetzt wird und erst nach dem Temperaturausgleich zwischen der Welle und dem Nocken bzw. dem Wälzlager ein Aufschieben des Nockens auf den Setzbereich und folglich auf dessen Endposition erfolgt. Demzufolge ist die Vorposition in axialer Richtung entlang der Längsachse der Welle in Aufschieberichtung gesehen unmittelbar vor oder in Überschneidung zu dem Setzbereich ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass auch das Wälzlager zuerst in eine Vorposition gebracht wird und erst nach einem Temperaturausgleich zwischen der Welle und dem Nocken bzw. der Welle und dem Wälzlager in dessen Lagerendposition bewegt wird . Vorteilhaft wird der wenigstens eine Nocken sowie das Wälzlager auf eine Temperatur von ca . 170 °C bis 220 °C erwärmt. Zur Erzeugung eines Temperaturausgleichs ist es möglich, dass der Nocken sowie das Wälzlager aktiv oder auch passiv gekühlt werden . Dies bedeutet, dass bei einem aktiven kühlen beispielsweise ein Kühlmedium, wie ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium auf die Nocken und das Wälzlager aufgebracht werden, wodurch vorteilhaft ein beschleunigter Temperaturausgleich zwischen der Welle und dem Nocken bzw. dem Wälzlager erfolgt.
Es ist des Weiteren denkbar, dass vor oder nach dem Schritt c) die Welle abgekühlt wird . Das bedeutet, dass zusätzlich zu einer Erwärmung des Nockens und des Wälzlagers die Welle mittels beispielsweise eines entsprechenden Kühlmediums auf eine Temperatur unterhalb deren Normaltemperatur abgekühlt wird. Hierdurch wird ein Einschieben der Welle in die Durchlassöffnung des wenigstens einen Nockens sowie in den Innenring des Wälzlagers bzw. ein Aufschieben des Nockens und des Wälzlagers auf die Welle vereinfacht. Insbesondere ist ein Erhitzen des Nockens sowie des Wälzlagers entweder vorteilhaft gar nicht oder lediglich auf geringe Temperaturen erforderlich.
Es ist des Weiteren möglich, dass zum Ausgleich der Temperatur gemäß Schritt e) die Welle erwärmt wird . Das bedeutet, dass bei einem Abkühlen der Welle vor der Positionierung, insbesondere dem Setzen des wenigstens einen Nockens und des Wälzlagers, der nachfolgende Temperaturausgleich wiederum mittels einer Erwärmung der Welle erfolgt.
Es ist des Weiteren denkbar, dass in Schritt b) zusätzlich wenigstens ein Lagerbereich zur Anordnung des zumindest einen Wälzlagers auf der Welle erzeugt wird . Vorteilhaft werden der Setzbereich und der Lagerbereich mittels eines identischen Bearbeitungswerkzeuges in axialer Richtung auf der Welle beabstandet zueinander auf vordefinierten Bereichen der Welle erzeugt. Hierdurch wird vorteilhaft die Bearbeitungszeit der Welle, insbesondere die Montagezeit der gebauten Nockenwelle reduziert. Der Lagerbereich dient vorteilhaft zur prozesssicheren Anordnung des Wälzlagers, insbesondere zur kraftschlüssigen Anordnung des Wälzlagers, insbesondere dessen Innenrings, mit der Welle.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass der Setzbereich mittels Formung einer Erhebung auf der äußeren Oberfläche der Mantelfläche der Welle erzeugt wird . Diese Erhebung liegt beispielsweise in Form einer Materialaufwerfung oder einer Materialstruktur vor. Vorteilhaft weist der Setzbereich aufgrund der Erhebung einen maximalen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der Bereiche der unbearbeiteten Welle. Bei Erzeugung eines Lagerbereiches ist es möglich, das auch dieser Lagerbereich mittels Formung einer Erhebung auf der äußeren Oberfläche der Mantelfläche erzeugt wird .
Es ist denkbar, dass die Erhebung des Setzbereiches und/oder die Erhebung des Lagerbereiches mittels eines Rollierverfahrens oder eines Schleifverfahrens erzeugt wird . Auch ist es möglich, dass die Erhebung durch ein Einbringen einer Verzahnung in die äußere Oberfläche der Mantelfläche entsteht. So ist es des Weiteren möglich, dass beispielsweise auch der Nocken eine innerhalb der Durchlassöff- nung ausgebildete Innenverzahnung aufweist. Dies führt vorteilhaft zu einer Optimierung des zwischen dem Nockens und der Welle zu erzeugten Pressverbandes.
Es ist des Weiteren möglich, dass während des Schrittes d) jeweils ein Abstandshalter beidseitig des Wälzlagers auf der Welle angeordnet wird . Demzufolge ist es möglich, dass zwischen dem Wälzlager und dem Nocken oder auch zwischen dem Wälzlager und einem Endstück der gebauten Nockenwelle ein Abstandshalter angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass die Abstandshalter in Schritt d) erwärmt werden, bevor diese auf der Welle angeordnet werden . Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Abstandshalter aus einem metallischen Werkstoff bestehen, sodass diese bei einem Temperaturausgleich auf die Welle aufgeschrumpft werden können . Hierdurch wird vorteilhaft ein unwuchtfreies Anordnen der Abstandshalter auf der Welle ermöglicht. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Abstandshalter jedoch aus einem Kunststoffmaterial bestehen, sodass diese ohne Wärmeeinwirkung auf die vorteilhaft gekühlte Welle aufgeschoben werden.
Es ist möglich, dass vor oder nach der Ausführung des Schrittes b) die Welle mit einem Endstück verbunden wird . Das Endstück umfasst bzw. bildet die Aufnahme für beispielsweise ein Geberrad oder ein Zahnrad oder einen Phaser. Das Endstück wird vorteilhaft an einem distalen Ende, insbesondere einer Stirnseite der Welle angeordnet. Es ist des Weiteren möglich, dass ein Wälzlager, insbesondere ein weiteres Wälzlager an dem Endstück bzw. auf dem Endstück aufgebracht ist. Demzufolge ist es möglich, dass das Endstück mit der Welle verbunden wird, bevor die Welle gekühlt bzw. der wenigstens eine Nocken und das Wälzlager erwärmt und auf der Welle angeordnet werden. Das Endstück besteht vorteilhaft aus dem Standard-Endstück-Material 44SMn28.
Es ist des Weiteren möglich, dass das Bearbeiten des wenigstens einen Nockens eine Schleifbearbeitung zur Erzeugung eines einsatzfertigen Nockens umfasst. Vorteilhaft wird demnach der wenigstens eine auf die Welle aufzubringende Nocke vor dem Aufbringen auf die Welle derart endbearbeitet, dass eine Nachbearbeitung des in Endposition auf der Welle angeordneten Nockens, wie beispielsweise ein Schleifen des Nockens nicht mehr erforderlich ist.
Es ist möglich, dass als Wälzlager ein Zylinderrollenlager, insbesondere ein Nadellager verwendet wird. Hierbei weist das Wälzlager beispielsweise einen Außenring sowie einen Innenring und einen zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordneten Wälzkörper auf. Als Wälzkörper finden bei einen Nadellager vorteilhaft Nadeln bzw. nadeiförmige Wälzkörper Anwendung . Die Wälzkörper sind vorteilhaft in einem Käfig geführt und erstrecken sich hinsichtlich deren Drehachse in axialer Richtung entlang der Längsachse der Nockenwelle. Das Wälzlager ist vorteilhaft ein Radiallager, welche keine (zumindest nicht zwingend eine) axiale Fixierung mittels eines zusätzlich ausgebildeten Lageranschlages beispielsweise auf der Welle der Nockenwelle oder einem die Nockenwelle umgebenden Gehäuse, wie der Zylinderkopfhaube erfährt. Das Wälzlager ist lediglich mit dessen Innenring derart auf die Welle aufge- presst bzw. auf einen Lagerbereich der Welle aufgepresst, dass zumindest der Innenring des Wälzla- gers, in axialer Richtung betrachtet, axial verschiebefest mit der Welle verbunden ist. Damit folglich auch der Außenring des Wälzlagers nicht in axialer Richtung entlang der Längsachse der Welle bzw. der Nockenwelle verschoben wird bzw. werden kann, ist es vorteilhaft, wenn das Wälzlager eine in sich fixierte bzw. in sich geschlossene Einheit bildet. Hierzu weist der Innenring oder der Außenring oder beide Ringe, nämlich der Innenring und der Außenring, zumindest (jeweils) einen Vorsprung, beispielsweise in Form einer Nase, ausgebildet an jeder der beiden Stirnseiten des Ringes bzw. der Ringe auf. Dieser zumindest eine Vorsprung erstreckt sich ausgehend von der jeweiligen Stirnseite des jeweiligen Ringes in radialer Richtung zu dem anderen der Ringe des Wälzlagers hin. Vorteilhaft überdeckt der wenigstens eine Vorsprung des einen Ringes die Stirnseite des anderen Ringes zumindest abschnittsweise. In axialer Richtung betrachtet liegt der zumindest eine Vorsprung des einen Ringes vorteilhaft beabstandet zu entweder der Stirnseite des anderen Ringes oder zu dem Vorsprung des anderen Ringes. Besonders vorteilhaft weist der Ring, Innenring oder Außenring, welcher den Vorsprung umfasst (sofern der andere der beiden Ringe keinen Vorsprung aufweist) eine sich in axialer Richtung erstrecken Länge auf, welche größer ist als die sich in axialer Richtung erstreckende Länge des anderen Ringes. Mittels der Ausbildung des Vorsprunges ist eine axiale Verschiebung zwischen Innenring und Außenring des Wälzlagers verhindert. Vorteilhaft bildet folglich der Vorsprung eines der Ringe den Axialanschlag des Lagers. Der Vorsprung kann auch in Gestalt einer sich in radialer Richtung an der Stirnseite eines der Ringe erstreckenden und in Umfangsrichtung geschlossenen Wandung ausgebildet sein . Vorteilhaft ist jedoch der Vorsprung lediglich eine sich in radialer Richtung erstreckende Nase, wodurch die Reibung zwischen Innenring und Außenring gering gehalten wird .
Es ist folglich des Weiteren ein Wälzlager, insbesondere ein Nadellager mit einem Innenring und einem Außenring beansprucht, welches ein Bestandteil bzw. Bauteil einer gebauten Nockenwelle ist, wobei die Nockenwelle zusätzlich wenigstens einen Nocken, sowie eine Welle umfasst, und zur Lagerung der Welle, insbesondere der gebauten Nockenwelle dient. Vorteilhaft weist das Wälzlager einen sich jeweils stirnseitig des Außenrings und/oder des Innenrings in radialer Richtung erstreckenden Vorsprung auf.
Ausführungsformen einer gebauten Nockenwelle und das Verfahren zur Herstellung dieser sowie eine Ausführungsform eines vorteilhaft zu verwendenden Wälzlagers werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch :
Figur 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung eine Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle beim Verfahrensschritt des Aufschiebens von Nocken auf eine Endposition,
Figur 2 in einer seitlichen Schnittdarstellung die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle mit auf Endposition gesetzten Nocken, Figur 3 in einer seitlichen Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform einer gebauten
Nockenwelle beim Verfahrensschritt des Aufschiebens der Nocken und des Wälzlagers auf eine Endposition,
Figur 4 in einer seitlichen Schnittdarstellung die in der Figur 3 gezeigte Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle mit auf Endposition gesetzten Nocken,
Figur 5 in einer seitlichen Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle innerhalb geschlossener Lager einer Zylinderkopfhaube,
Figur 6a ein Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Stirnseite einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers,
Figur 6b ein Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Stirnseite einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, und
Figur 6c ein Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Stirnseite einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 6c mit denselben Bezugszeichen versehen .
In der Figur 1 ist in einer seitlichen Schnittdarstellung eine Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle 1 gezeigt. Die Nockenwelle 1 weist eine Welle 9, welche insbesondere als Hohlwelle ausgebildet ist, auf. Mit der Welle 9 ist ein Endstück 6 verbunden. Ein distales Ende des Endstückes 6 erstreckt sich zumindest abschnittsweise in eine Durchgangsöffnung 9.1 der Welle 9 hinein. Es ist auch denkbar, dass die Welle 9 als Vollwelle ausgebildet ist und sich die in Fig . 1 gezeigte Durchgangsöffnung 9.1 lediglich ausgehend von einer Stirnseite der Welle 9 in Form einer Sacklochbohrung abschnittsweise in die Welle 9 hinein erstreckt. In dieser Ausführungsform ist dann die Sacklochbohrung derart dimensioniert, dass das distale Ende des Endstückes 6 aufgenommen werden kann. Das Endstück 6 ist vorteilhaft aus einer Vollwelle bearbeitet bzw. erzeugt. Ein Nocken 2 sowie ein weiterer Nocken 3 werden in Montagerichtung 30 aus einer Vorposition in eine Endposition und folglich in Richtung des Setzbereiches 7 bzw. 8 verschoben . Vorteilhaft ist der Nocken 2 bzw. der weitere Nocken 3 auf eine Temperatur von ca . 170° C bis ca . 220 C erwärmt. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Welle 9 abgekühlt ist. Hierdurch wird ein definierter Abstand zwischen der Durchlassöffnung 2.1 bzw. 3.1 des Nockens 2 bzw. des weiteren Nockens 3 und der äußeren Oberfläche 9.2 der Welle 9 erzeugt, sodass die Nocken 2 bzw. 3 ohne das Auftreten von Verklemmungen auch über Setzbereiche 7 bzw. 8 hinweggeschoben werden können, um an deren definierte Vorposition gesetzt zu werden. Die Setzbereiche 7 und 8 sind mittels einer Erhebung 7.1 bzw. 8.1 , insbesondere Materialerhebung, vorteilhaft einer Materialaufwer- fung oder Materialstrukturierung erzeugt. Vorteilhaft sind die Setzbereiche 7 und 8 mittels Rollierung auf der äußeren Oberfläche 9.2 der Welle 9 gebildet. Des Weiteren weist die Nockenwelle 1 ein Wälzlager 4 auf, welches auf der Welle 9 angeordnet ist. Das Wälzlager 4 weist die grundlegend bekannten Bauteile, nämlich einen Außenring 4.1, einen Innenring 4.2, Wälzkörper 4.3 sowie einen Käfig 4.4 auf. Ein weiteres Wälzlager 5 ist beispielhaft auf dem Endstück 6 angeordnet und ist vergleichbar zum Wälzlager 4 hinsichtlich deren Bauteile konfiguriert. Der Nocken 2 und der weitere Nocken 3 sind in axialer Richtung entlang der Längsachse 10 beabstandet zueinander in einer Vorposition angeordnet. Die Vorposition liegt folglich in Montagerichtung 30 betrachtet, axial entlang der Längsachse 10 vor den jeweiligen Setzbereichen 7 bzw. 8. Vorteilhaft werden der Nocken 2 sowie der weitere Nocken 3 in gleicher Montagerichtung 30 bewegt, um von einer Vorposition auf eine Endposition, insbesondere auf den Setzbereich 7 bzw. 8 verschoben zu werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass der Nocken 2 in einer ersten Montagerichtung 30 auf den Setzbereich 7 bewegt wird, während der weitere Nocken 3 in einer zur Montagerichtung 30 entgegengesetzten Montagerichtung (hier nicht gezeigt) auf den Setzbereich 8 bewegt wird . Vorteilhaft sind das Wälzlager 4 sowie das weitere Wälzlager 5 bereits in deren Endposition angeordnet, sodass eine Verschiebung der Wälzlager 4 und 5 auch nach einem Temperaturausgleich zwischen den Nocken 2 und 3 bzw. den Wälzlagern 4 und 5 sowie der Welle 9 nicht mehr erforderlich ist. Es ist denkbar, dass der Setzbereich 8 mittels einer Rohr-Schleifbearbeitung, vorteilhaft die Rollierung des Setzbereiches 8, überschliffen ist, wodurch vorteilhaft die Lage sowie auch die Toleranzen der Nocken 2 und 3 genauer definiert werden können .
In der Figur 2 ist in einer seitlichen Schnittdarstellung die in der Figur 1 gezeigt Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle 1 im Endmontagezustand gezeigt. Dies bedeutet, dass der Nocken 2 sowie der weitere Nocken 3 auf den entsprechenden Setzbereichen 7 und 8 in Endposition angeordnet bzw. gesetzt sind . Hierbei entsteht ein (Quer-)Pressverband zwischen den Nocken 2 bzw. 3 und der Welle 9 im Wellenabschnitt der Setzbereiche 7 bzw. 8.
In den Figuren 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle 1 gezeigt, welche sich von der Ausführungsform der Nockenwelle 1 gemäß der Figuren 1 und 2 dahingehend unterscheidet, dass auch das Wälzlager 4 auf einen bearbeiteten Lagerbereich gesetzt ist. Wie in der Figur 3 gezeigt, wird das Wälzlager 4 auf eine Vorposition gesetzt, welche in Montagerichtung 30 betrachtet axial entlang der Längsachse 10 vor dem Lagerbereich 40 liegt. Der Lagerbereich 40 ist vorteilhaft vergleichbar zu den Setzbereichen 7 und 8 mittels einer Erhebung 40.1, insbesondere einer Materialaufwerfung, besonders vorteilhaft mittels einer Rollierung erzeugt. Es ist auch denkbar, dass der Lagerbereich 40 im Vergleich zu den Setzbereichen 7 und 8 eine abweichenden Oberflächenstruktur bzw. -gestalt aufweist. Vergleichbar zum Setzen der Nocken 2 und 3 wird auch das Wälzlager 4 nach dem Erwärmen auf beispielsweise ca . 170° C auf eine Vorposition auf die Welle 9 aufgeschoben und erst nach einem Temperaturausgleich zwischen dem Wälzlager 4 (und folglich auch der Nocken 2 und 3) und der Welle 9 auf den Lagerbereich 40 und demnach auf dessen Endposition gesetzt. Es ist denkbar, dass der Lagerbereich 40, vorteilhaft die Rollierung des Lagerbereiches 40, mittels einer Rohr- Schleifbearbeitung überschliffen ist, wodurch vorteilhaft die Lage sowie auch die Toleranzen des Wälzlagers genauer definiert werden können .
In der Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle 1 gezeigt, welche sich von der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform einer gebauten Nockenwelle dahingehend unterscheidet, dass das Wälzlager 4 sowie das weitere Wälzlager 5 einen in dessen Durchmesser vergrößerten Außenring auf 4.1 aufweisen . Vorteilhaft ist es hierdurch möglich, dass bei einem entsprechend dimensionierten, insbesondere geschlossenem Lager bzw. bei geschlossenen Lagerbrücken 50 bzw. 51 einer Lagergasse einer hier nicht gezeigten Zylinderkopfhaue ein vollständiges Hindurchschieben der endmontierten Nockenwelle 1 durch die geschlossenen Lagerbrücken 50 bzw. 51 der Lagergassen der Zylinderkopfhaube ermöglicht wird . Anderenfalls, wie beispielsweise bei den Ausführungsformen der Nockenwelle 1 gemäß den Figuren 1 bis 4 gezeigt, wäre es möglich, dass die Nockenwelle 1, insbesondere die Nockenwellenendmontage innerhalb der Zylinderkopfhaube durchgeführt wird. Hierbei wäre es jedoch erforderlich, dass das Wälzlager 4 bzw. 5 sowie auch die einzelnen Nocken 2 und 3 in entsprechenden Halteelementen (hier nicht gezeigt) vorpositioniert werden . Dann könnte die Welle 9, mit oder ohne Endstück 6, durch diese positionierten und vorteilhaft erwärmten Elemente, insbesondere die Nocken 2, 3 und die Wälzlager 4, 5 geschoben werden, bevor der Temperaturausgleich zwischen den Nocken 2, 3, den Wälzlager 4, 5 und der Welle 9 stattfindet. Es ist jedoch auch denkbar, dass in der hier nicht gezeigten Zylinderkopfhaube, insbesondere deren Lagerbrücken, definierte Aussparungen (hier nicht gezeigt) vorgesehen sind, durch welche hindurch die Spitzen der Nocken 2, 3 beim Einbringen der gebauten Nockenwelle 1 in die Zylinderkopfhaube hindurchgeschoben werden.
In der Figur 6a ist ein Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Stirnseite einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 20, welches beispielsweise als Nadellager ausgebildet ist, gezeigt. Der Außenring 21 sowie der Innenring 22 weisen jeweils stirnseitige, sich in radialer Richtung erstreckende Vorsprünge 23 bzw. 24 auf. Axial sind die Vorsprünge 23 und 24 beabstandet zueinander ausgebildet. Auch weisen die Vorsprünge 23 des Außenring 21 und die Vorsprünge 24 des Innenrings 22 eine zueinander abweichende geometrische Gestalt oder Dimensionierung auf. Es ist auch denkbar, dass der Außenring 21 und der Innenring 22 jeweils lediglich einen Vorsprung 23 bzw. 24 an der jeweiligen Stirnseite aufweisen (der Außenring 21 und der Innenring 22 weisen jeweils zwei Stirnseiten auf). Vorteilhaft überlappen sich die an der jeweiligen Stirnseite ausgebildeten Vorsprünge 23 des Außenringes
21 und die Vorsprünge 24 des Innenrings 22 der Ringe 21 bzw. 22 zumindest abschnittsweise, sodass es in diesem Überlappungsbereich zu einer Reibung zwischen dem Außenring 21 und dem Innenring
22 kommt. Gemäß der Figur 6a ist es denkbar, dass der Innenring 22 in axialer Richtung betrachtet eine geringere Länge aufweist, als der Außenring 21 , sodass demnach der Innenring 22 zumindest abschnittsweise aufgrund der Ausbildung der Vorsprünge 23 des Außenringes 21 oder der Vorsprünge 24 des Innenringes 22 von dem Außenring 21 axial eingeschlossen bzw. axial nach außen begrenzt wird . Dadurch bildet das Wälzlager 20 eine in sich geschlossene Einheit, wobei eine Bewegung in axialer Richtung des Außenrings 21 und/oder des Innenrings 22 vermieden wird, eine Verdrehung in Umfangsrichtung des Innenrings 22 relativ zum Außenring 21 jedoch weiterhin ermöglicht ist und damit die Funktionalität des Lagers nicht beeinträchtigt wird .
In den Figuren 6b und 6c ist jeweils ein Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Stirnseite einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 20 gezeigt. Demnach weist bei der Ausführungsform gemäß der Figur 6b lediglich der Außenring 21 Vorsprünge 22 auf, wobei gemäß der Ausführungsform der Figur 6c lediglich der Innenring 22 Vorsprünge 24 aufweist. Vorteilhaft erstrecken sich die jeweiligen Vorsprünge 23 bzw. 24 immer in axialer Richtung betrachtet an der Außenseite der Stirnseite des anderen Ringes 21 bzw. 22, welcher keine Vorsprünge aufweist, entlang, wodurch dieser vorsprungslose Ring 21 bzw. 22 folglich axial nach Außen von dem Ring 21 bzw. 22 mit Vorsprüngen 23 bzw. 24 abgegrenzt bzw. eingegrenzt wird . Der axial innenliegende Ring 21 bzw. 22 ist in der Figur 6b der Innenring 22 und in der Figur 6a oder Außenring 21. Es wäre jedoch auch eine umgekehrte Anordnung denkbar, bei welcher sich die Vorsprünge 23 bzw. 34 bzw. der zumindest eine Vorsprung eines der Ringe 21 bzw. 22 in axialer Richtung betrachtet an der Innenseite der sich zumindest abschnittsweise auch in radialer Richtung erstreckenden Stirnseite des anderen vorsprungslosen Ringes 1 bzw. 22 erstrecken bzw. erstreckt.
Bezugszeichenliste
1 (gebaute) Nockenwelle
2 Nocken
2.1 Durchlassöffnung
3 weiterer Nocken
3.1 Durchlassöffnung
4 Wälzlager
4.1 Außenring
4.2 Innenring
4.3 Wälzkörper
4.4 Käfig
5 weiteres Wälzlager
6 Endstück
7 Setzbereich
7.1 Erhebung
8 Setzbereich
8.1 Erhebung
9 Welle
9.1 Durchgangsöffnung
9.2 äußere Oberfläche der Mantelfläche
10 Längsachse
20 Wälzlager
21 Außenring
22 Innenring
23 stirnseitige Bördelung
24 stirnseitige Bördelung
30 Montagerichtung
40 Lagerbereich
40.1 Erhebung
50 Lagerbrücke
51 Lagerbrücke

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle (1) einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle (1) wenigstens einen Nocken (2, 3), sowie eine Welle (9) und zumindest ein Wälzlager (4, 5) umfasst, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
a) Bearbeiten des wenigstens einen Nockens (2, 3),
b) Bearbeiten der Welle (9), wobei zumindest ein Setzbereich (7, 8) zur Anordnung des wenigstens einen Nockens (2, 3) erzeugt wird,
c) Erwärmen des wenigstens einen Nockens (2, 3) sowie des Wälzlagers (4, 5),
d) Aufschieben des wenigstens einen Nockens (2, 3) auf die Welle (9) in eine Vorposition und Aufschieben des Wälzlagers (4, 5) auf die Welle in eine Lagerposition,
e) Ausgleichen der Temperatur zwischen der Welle (9) und dem wenigstens einen Nocken (2, 3) bzw. des Wälzlager (4, 5) durch zumindest abkühlen des Nockens (2, 3) bzw. des Wälzlager (4, 5), f) Setzen des wenigstens einen Nockens (2, 3) auf Endposition durch Aufschieben des Nockens (2, 3) auf den Setzbereich (7, 8).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor oder nach dem Schritt c) die Welle (9) abgekühlt wird .
3. Verfahren gemäß Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Ausgleich der Temperatur gemäß Schritt e) die Welle (9) erwärmt wird .
4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in Schritt b) zusätzlich wenigstens ein Lagerbereich (40) zur Anordnung des zumindest einen Wälzlagers (4, 5) auf der Welle (9) erzeugt wird .
5. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Setzbereich (7, 8) mittels Formung einer Erhebung (7.1, 8.1) auf der äußeren Oberfläche (9.2) der Mantelfläche der Welle (9) erzeugt wird .
6. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lagerbereich (40) mittels Formung einer Erhebung (40.1) auf der äußeren Oberfläche (9.2) der Mantelfläche der Welle (9) erzeugt wird.
7. Verfahren dann gemäß Anspruch 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erhebung (7.1, 8.1 , 40.1) mittels eines Rollierverfahrens oder eines Schleifverfahrens erzeugt wird.
8. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
während des Schrittes d) jeweils ein Abstandshalter beidseitig des Wälzlager auf der Welle angeordnet wird .
9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abstandshalter in Schritt c) erwärmt werden, bevor diese auf der Welle (9) angeordnet werden.
10. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor oder nach der Ausführung des Schrittes b) die Welle (9) mit einem Endstück (6) verbunden wird.
11. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bearbeiten des wenigstens einen Nockens (2, 3) eine Schleifbearbeitung zur Erzeugung eines einsatzfertigen Nockens (2, 3) umfasst.
12. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Wälzlager (4, 5) ein Zylinderrollenlager, insbesondere ein Nadellager mit Innenring (22) verwendet wird.
13. Wälzlager (4, 5), insbesondere Nadellager, mit einem Innenring (22) und einem Außenring (21), einer gebauten Nockenwelle (1), welche wenigstens einen Nocken (2, 3), sowie eine Welle (9) und zumindest das Wälzlager (4, 5) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wälzlager (4, 5) einen sich jeweils stirnseitig des Außenrings (21) und/oder des Innenrings (22)in radialer Richtung erstreckenden Vorsprung 23, 24) aufweist, um eine axiale Verschiebung zwischen dem Außenring (21) und dem Innenring (22) zu verhindern.
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