WO2019034516A1 - Schiebeelement mit partiell gehärteter rasterhebung - Google Patents

Schiebeelement mit partiell gehärteter rasterhebung Download PDF

Info

Publication number
WO2019034516A1
WO2019034516A1 PCT/EP2018/071605 EP2018071605W WO2019034516A1 WO 2019034516 A1 WO2019034516 A1 WO 2019034516A1 EP 2018071605 W EP2018071605 W EP 2018071605W WO 2019034516 A1 WO2019034516 A1 WO 2019034516A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
latching
sliding element
latching means
transfer area
elevation
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/071605
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rene KARGL
Original Assignee
Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Thyssenkrupp Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Priority to US16/639,172 priority Critical patent/US11466595B2/en
Publication of WO2019034516A1 publication Critical patent/WO2019034516A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/02Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08Shape of cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F01L2303/01Tools for producing, mounting or adjusting, e.g. some part of the distribution

Definitions

  • the present invention relates to a sliding element for displacing at least one cam segment and a camshaft having a corresponding sliding element. Furthermore, the invention relates to a method for producing a sliding element according to one of claims 1 1 to 13.
  • a valve train of an internal combustion engine is described in DE 10 2004 01 1 586 A1.
  • the valve drive has a camshaft on which at least one cam carrier is arranged in a rotationally fixed and axially displaceable manner.
  • the cam carrier is moved by means for axial displacement relative to the camshaft between a first axial position and a second axial position.
  • Between the camshaft and the cam carrier means for applying an axial clamping force are formed (detent). Possibilities of producing the detent and any hardening are not described in DE 10 2004 01 1 586 A1.
  • DE 103 49 901 A1 For producing a toothing, in particular a longitudinal toothing on the outer peripheral surface of a shaft, DE 103 49 901 A1 provides information, for example.
  • the external teeth are hereby applied by rolling directly on the base camshaft and then hardened.
  • the curing can be done for example by titanium nitriding.
  • the above object is achieved by a sliding element for displacing at least one cam segment in an axial direction along a shaft of a camshaft with the features of claim 1 and by a camshaft having a corresponding sliding element with the features of claim 10.
  • the sliding element for displacing a cam segment in the axial direction along a camshaft has at least one sliding sleeve with a longitudinal toothing formed at least in sections along an inner wall of the sliding sleeve and with a latching section formed on the inner wall for interacting with a latching means.
  • the latching portion comprises a latching means receiving having at least two locking grooves formed adjacent in the axial direction.
  • the latching section comprises at least one grid elevation formed between the latching grooves of the latching means receptacle and directed radially inward.
  • the grid elevation according to the invention is partially cured only in a latching means transfer area. According to the invention, therefore, the grid survey is not complete, but only partially cured.
  • the longitudinal toothing in particular the inner longitudinal toothing, extends through the complete passage opening of the sliding sleeve of the sliding element.
  • the longitudinal toothing only partially way is formed on the inner wall of the sliding element, in particular the sliding sleeve.
  • the latching section advantageously adjoins the longitudinal toothing or breaks through it.
  • an untreated, in particular unprocessed, inner wall region of the sliding sleeve to be formed between a region of the longitudinal toothing on the inner wall of the sliding sleeve and the latching section, so that the longitudinal toothing, in particular the region of the longitudinal toothing and the latching section at least in the axial direction, along viewed a longitudinal axis of the sliding sleeve, spaced from each other.
  • the interacting with the latching portion locking means is advantageously used to limit an occurring in the axial direction movement of the sliding element and advantageously to lock the sliding element in an axial position.
  • the latching section has a latching means receptacle with at least two locking grooves formed adjacent to one another in the axial direction, wherein it is also conceivable that the latching means receptacle has three or more latching grooves formed adjacent to one another in the axial direction.
  • the locking grooves are advantageously V-shaped or U-shaped, in particular semicircular-shaped and accordingly extend as depressions starting from the inner wall radially outward into the material of the sliding sleeve inside. Between the correspondingly formed locking grooves, a grid elevation rises. In an embodiment of at least two locking grooves consequently a single grid lift is formed between these locking grooves.
  • two grid elevations in particular a (first) grid elevation between the first and the second detent groove, and a further (second) grid elevation between the second and the third detent groove are thus formed.
  • the locking grooves themselves advantageously extend at least partially circumferentially, advantageously completely on the inner wall of the sliding sleeve. Accordingly, it is conceivable that the at least one grid elevation (or the plurality of grid elevations) also extends at least partially circumferentially, advantageously fully, on the inner wall in the circumferential direction.
  • the grid elevation is advantageously designed in the form of a projection.
  • the grid elevation advantageously serves to limit the latching means at least in an axial direction.
  • the latching means transfer region is advantageously the region in which the latching means is transferred from a latching groove into the other latching groove. This means that in this Raststoffschreibauergabe Scheme the latching means slides over the grid elevation to from a first locking groove in a second locking groove (and vice versa), etc. to reach. Accordingly, it is necessary that in particular in the region of the center of the latching means the grid elevation has a corresponding hardness in order to avoid material wear during displacement of the sliding element in the axial direction along a shaft, at least advantageously to minimize.
  • the grid elevation is heated only partially inductively in the latching means transfer area, in particular partially hardened. It is further conceivable within the scope of the invention that the grid elevation is heated at least in the latching means transfer area by means of an inductor for the partial inductive hardening.
  • the width of the inductor advantageously corresponds to the length of the latching means transfer area formed in the circumferential direction and to be hardened.
  • the inductor itself is advantageously a component of an induction device and serves for inductively heating the latching means transfer region of the grid lift, in order to quench it in a particularly advantageous manner by applying, for example, a flowable cooling medium into the heated latching means transfer area.
  • the grid elevation can advantageously be hardened distortion-free and a subsequent processing process, such as, for example, a dreaming process, can be dispensed with.
  • a subsequent processing process such as, for example, a dreaming process
  • the cycle times in the production of a sliding element can advantageously be heard and consequently its production costs, in particular a shaft later mounted with the sliding element, can be significantly reduced for the production of a camshaft.
  • a small-sized inductor in particular an inductor, which is adapted according to the latching means transfer area to be heated, in particular the length of the latching means transfer area, further leads to a reduction of the manufacturing costs.
  • a flowable cooling medium is passed to the heated point of the raster elevation, in particular to the curing agent transfer area to be hardened via the corresponding adapted to the Raststoffschreibschreibgabe Scheme inductor to allow after reaching the required heat cooling of Raststoffschreibschreibmaschine Schemees with a subsequent tempering to a required To achieve hardness.
  • the latching means transfer region of the grid elevation comprises at least one tooth, advantageously two teeth, particularly advantageously three or more teeth, which are formed adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the width of the inductor corresponds to the length of the circumferentially adjacent and to be hardened teeth of the row of teeth of the sliding element or the grid elevation.
  • the grid elevation may comprise an annular toothed rim having a plurality of teeth formed adjacent to one another in the circumferential direction.
  • the at least one tooth, advantageously the plurality of teeth of the latching means transfer area or the grid elevation is formed in extension to the longitudinal toothing of the sliding sleeve or are.
  • the tooth or the teeth of the latching means transfer region of the raster elevation are a component of the longitudinal toothing, which is interrupted only by the latching grooves or design of the latching grooves. This allows us to easily generate the grid elevation.
  • the sliding element additionally comprises the at least one cam segment, which has at least two cams arranged axially adjacent to each other with mutually different cam profiles comprising a cam base circle and a cam lobe. It is also possible that the sliding element has two or more cam segments with mutually axially adjacent cams, wherein the number of cams may also comprise three or more cams has. In this case, the sliding element advantageously serves for (common) displacement of a plurality of cam segments in an axial direction along a shaft of the camshaft.
  • the grid elevation is partially hardened in a latching means transfer area, which is the cam elevation the at least one cam segment is opposite. Accordingly, in the formation of a ring gear as a grid survey only those teeth of the ring gear of the grid elevation hardened, which are opposite to the cam lobe of the associated with the sliding sleeve cam segment. This is due to the fact that internal tests have shown that in an arrangement of the locking means such that a radial force against the sliding element in the region of the cam base circle connected to the sliding sleeve cam segment allows sufficient locking of the sliding element.
  • this only the area is cured, which also interacts directly with the locking means and thus subject to increased wear.
  • the processing of other (adjacent or remaining) areas of the grid survey can be omitted and thus minimizes the cost of processing the sliding sleeve and a delay in the ring gear of the grid survey can be avoided, for example.
  • the latching means transfer area for partial hardening of the grid elevation is cooled by means of a flowable cooling medium which can be conducted via an inductor to the latching means transfer area.
  • a camshaft of an internal combustion engine comprising a shaft and at least one rotationally fixed on the shaft with the shaft and in the axial direction along the shaft movable sliding element according to the preceding type. Furthermore, the camshaft has a latching means aufwei- send an inelastic locking means head and an elastic Raststoffhals.
  • the Raststoffhals is connected to the shaft so that the Raststoffhals is arranged in a radially extending into the shaft recess, while the Raststoffkopf interacts with the latching portion of the sliding element.
  • the detent means is spherical and the detent center neck is a spring-elastic element, in particular a compression spring element.
  • Another object of the invention is to propose an advantageous method for producing a sliding element or camshaft, in particular a sliding element according to the invention or a camshaft according to the invention.
  • this object is achieved by a method according to claim 1 1, 12 and / or 13.
  • FIG. 1 shows a side sectional view of an embodiment of a sliding element according to the invention
  • FIG. 2 shows in a plan view the embodiment of a sliding element according to the invention shown in FIG. 1, in a side view an embodiment of an induction device in the machining process of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. presented and shown in side sectional view embodiment of a sliding element according to the invention,
  • Figure 5 is a side view of an embodiment of a camshaft according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a sliding element 1 according to the invention.
  • the sliding element 1 has a sliding sleeve 2, which at least in sections on its inner wall 4 has a longitudinal toothing 3, which extends in the direction of the longitudinal axis 15 of the sliding sleeve 2 at least along a portion of the inner wall 4.
  • the sliding sleeve 2 of the sliding element 1 has a latching section 5.
  • the latching section 5 comprises a latching means receptacle 6 and a grid elevation 7.
  • the latching means receptacle 6 has a first latching groove 6.1 and a second latching groove 6.2, which are spaced apart from one another by the grid elevation 7.
  • the latching grooves 6.1 and 6.2 have a half-shell-shaped configuration and, starting from the inner wall 4 of the sliding sleeve 2, extend radially outward at least in sections into the material of the sliding sleeve 2.
  • the latching section 5 directly adjoins a distal end of the longitudinal toothing 3, viewed in the axial direction.
  • the latching section 5, in particular the grid elevation 7 of the latching section 5, has a latching means transfer area 8. As shown in particular in FIG.
  • the latching means transfer area 8 is located in a region of the grid elevation 7, which is designed opposite a cam elevation 14 of a cam.
  • the sliding element 1 also has at least one cam segment, advantageously two or more cam segments 1 1 and 12, respectively.
  • two cam segments 1 1 and 12 are shown, wherein the first cam segment 1 1 a first cam 1 1 .1 and a second cam 1 1 .2 and the second cam segment 12 comprises a first cam 12.1 and a second cam 12.2.
  • Both cams 1 1 .1, 1 1. 2 or 12.1, 12.2 of a respective cam segment 1 1 or 12 advantageously have a cam profile which is different from one another. Accordingly, the cams 1 1 .1, 1 1 .2 or 12. 1, 12.
  • each cam segment 1 1, 12 advantageously have a cam base circle 13 formed in common and a cam elevation 14 designed differently with respect to geometry.
  • the cam segments 1 1, 12 are advantageously positively connected to the sliding sleeve 2, in particular pressed onto the sliding sleeves 2. However, it is also conceivable that the cam segments 1 1, 12 are positively or materially connected to the sliding sleeve 2.
  • the embodiment of the sliding element 1 according to the invention shown here has a toothed rim 10 which forms the grid elevation 7.
  • the sprocket 10 comprises a plurality of teeth 9, which are spaced apart in the circumferential direction uniformly distributed.
  • the teeth 9 formed in the sprocket 10 are to be considered in extension to the longitudinal teeth 3 of the sliding sleeves 2.
  • the longitudinal toothing 3 has been interrupted by the formation of the locking grooves 6.1, 6.2, that the grid elevation 7, in particular the ring gear 10 is a part of the spline 3.
  • the number of teeth 9 of the ring gear 10 corresponds to the number of circumferentially formed on the inner wall 4 of the sliding sleeve 2 longitudinal teeth 4.
  • the number of teeth 9 in the latching means 8 can vary as needed. Thus, it is conceivable that only one tooth, two teeth or even three or more teeth are used as the latching means transfer area 8. It is considered advantageous if the latching means transfer area 8 opposite the cam lobe 14 of the cam segments 1 1, 12 is formed, since in this area a contact between the locking means not shown here and the grid elevation 7, in particular a sliding over the latching means of a locking grooves 6.1 or 6.2 takes place in another locking groove 6.1 or 6.2.
  • an induction device 20 for hardening the latching means transfer area 8 in such a way that wear of the grid elevation 7 in the latching transfer area 8 due to the continuous contacting or the continuous sliding over of the latching means by a latching groove 6.1 or 6.2 in another latching groove 6.1 or 6.2 avoided , is advantageously minimized.
  • an induction device 20 for hardening the latching means transfer area 8, an induction device 20, as shown for example in FIGS. 3 and 4, is advantageously used.
  • the induction device 20 has an inductor plate 21, an access line 22, a heating conductor 23, which can advantageously also serve as a cooling medium conductor, and an inductor 24.
  • the inductor 24 is advantageously dimensioned and geometrically designed such that only a defined region of the grid elevation 7, in particular the predefined latching means region 8 of the grid elevation 7 of the latching section 5 of the sliding element 1, is heated to a defined, in particular predetermined temperature and advantageously subsequently by means of a flowable cooling medium is cooled to produce a defined hardness in the latching means transfer area 8.
  • a cooling medium in particular a flowable cooling medium, such as cooling water on the structure of the heat 23 in the inductor 24 is forwarded and applied from there to the previously heated point or heated section, in particular the Raststofftechnikgabe Scheme 8 of the grid elevation 7.
  • the cooling medium is not conducted via the heating conductor (inductor) to the point to be hardened.
  • the cooling medium (aquatenside) is passed to this point via an external component.
  • 5 shows an embodiment of a camshaft 30 according to the invention, which has a shaft 31 and at least one rotationally fixed on the shaft 31 with the shaft 31 and in the axial direction along the shaft 31 movable sliding element 1 according to the preceding type, in particular according to the figures. 1 and 2.
  • the shaft 31 is advantageously designed as a toothed shaft and has a toothing 31, in particular an external toothing, which is designed as a longitudinal toothing, on.
  • the camshaft 30 comprises a locking means, not shown here, comprising an inelastic locking means head and an elastic locking means neck.
  • the latching collar is connected to the shaft 31 such that the latching collar is arranged in a recess extending radially into the shaft 31, while the latching means is in interaction with the latching portion of the sliding element 1.
  • the embodiment shown in FIG. 5 has an adjustment slide 33, which is operatively connected to the slide element 1.
  • the Verstellkulisse 33 is formed, for example, to the sliding element 1 or non-positively or positively connected to the sliding element 1.
  • the adjustment slide 33 advantageously serves to displace the sliding element 1 along the longitudinal axis 15, that is to say in the axial direction.
  • a not shown here actuator pin is introduced into the guide groove 34 of the Verstellkulisse 33, which is rotationally connected to the shaft 31 and thus rotates with this.
  • the shaft 31 During a rotation of the shaft 31 about its longitudinal axis 15 slides the S-shaped or double S-shaped guide groove 34 along the Aktuatorpin and consequently - due to the guide track of the guide groove 34 - along the longitudinal axis 15 is moved.
  • With a displacement of the Verstellkulisse 33 along the longitudinal axis 15 and the sliding element 1 along the longitudinal axis 15 is moved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiebeelement (1) zum Verschieben wenigstens eines Nockensegmentes (11, 12) in eine axialen Richtung entlang einer Welle einer Nockenwelle sowie die Nockenwelle aufweisend ein entsprechendes Schiebeelement (1), wobei das Schiebeelement (1) zumindest eine Schiebehülse (2) mit einer wenigstens abschnittweise entlang einer Innenwandung der Schiebehülse (2) ausgebildeten Längsverzahnung (3) sowie mit einem an der Innenwandung (4) ausgebildeten Rastabschnitt (5) zur Wechselwirkung mit einem Rastmittel aufweist, wobei der Rastabschnitt (5) eine Rastmittelaufnahme (6) aufweisend wenigstens zwei in axialer Richtung benachbart ausgebildete Rastnuten (6.1, 6.2) sowie wenigstens eine zwischen den Rastnuten (6.1, 6.2) der Rastmittelaufnahme (6) ausgebildete und nach Innen gerichtete Rasterhebung (7) umfasst, wobei die Rasterhebung (7) ausschließlich in einem Rastmittelübergabebereich (8) partiell gehärtet ist.

Description

Schiebeelement mit partiell gehärteter Rasterhebung Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiebeelement zur Verschiebung wenigstens eines Nockensegmentes sowie eine Nockenwelle aufweisend ein entsprechendes Schiebelement. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Schiebeelements gemäß einem der Ansprüche 1 1 bis 13.
STAND DER TECHNIK
Ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine ist in der DE 10 2004 01 1 586 A1 beschrieben. Der Ventiltrieb weist eine Nockenwelle auf, auf welcher drehfest und axial verschiebbar mindestens ein Nockenträger angeordnet ist. Der Nockenträger wird mit- tels Mittel zum axialen Verschieben gegenüber der Nockenwelle zwischen einer ersten axialen Position und einer zweiten axialen Position bewegt. Zwischen der Nockenwelle und dem Nockenträger sind Mittel zum Aufbringen einer axialen Spannkraft ausgebildet (Rastierung). Möglichkeiten der Herstellung der Rastierung und einer etwaigen Härtung sind in der DE 10 2004 01 1 586 A1 nicht beschrieben.
Zur Herstellung einer Verzahnung, insbesondere einer Längsverzahnung auf der Au- ßenumfangsfläche einer Welle gibt beispielsweise die DE 103 49 901 A1 Auskunft. Die Außenverzahnung wird hierbei durch Walzen direkt auf die Grundnockenwelle aufgebracht und anschließend gehärtet. Die Härtung kann dabei beispielsweise durch Titannitrieren erfolgen.
Als grundlegend bekannt gilt auch, dass eine Laserhärtung insbesondere zum Härten von Verzahnungen auf Wellen, wie Nockenwellen angewandt werden kann. Bei den bekannten Verfahren erfolgt jedoch nachteilig ein Verzug, insbesondere eine Einschnürung in der Verzahnung, welche ein störungsfreies axiales Verschieben des Schiebeelementes entlang der gezahnten Welle, insbesondere Zahnwelle, verhindert. Um ein Verschieben des Schiebeelementes in axialer Richtung auf der Zahnwelle zu ermöglichen, ist es grundlegend bekannt einen zusätzlichen Räumprozess zu implementieren, wie beispielsweise das Harträumen. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile beim Herstellen, insbesondere Härten einer Verzahnung einer Welle, insbesondere Zahnwelle zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Schiebelement und eine Nockenwelle zu schaffen, die auf einer einfachen und kostengünstigen Art und Weise wenigstens eine minimierte Abnutzung der Verzahnung der Welle und/oder des Schiebestückes ermöglichen, wobei zusätzliche Bearbeitungsprozesse vermieden werden sollen. Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Schiebelement zum Verschieben wenigstens eines Nockensegmentes in einer axialen Richtung entlang einer Welle einer Nockenwelle mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Nockenwelle aufweisend ein entsprechendes Schiebeelement mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schiebeelement beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Nockenwelle und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bezie- hungsweise werden kann.
Das Schiebeelement zum Verschieben eines Nockensegmentes in axialer Richtung entlang einer Nockenwelle weist zumindest eine Schiebehülse mit einer wenigstens abschnittsweise entlang einer Innenwandung der Schiebehülse ausgebildeten Längsverzahnung sowie mit einem an der Innenwandung ausgebildeten Rastabschnitt zur Wechselwirkung mit einem Rastmittel auf. Der Rastabschnitt umfasst eine Rastmittelaufnahme aufweisend wenigstens zwei in axialer Richtung benachbart ausgebildete Rastnuten. Des Weiteren umfasst der Rastabschnitt wenigstens eine zwischen den Rastnuten der Rastmittelaufnahme ausgebildete und radial nach Innen gerichtete Rasterhebung. Die Rasterhebung ist erfindungsgemäß ausschließlich in einem Rastmittelübergabebereich partiell gehärtet. Erfindungsgemäß ist folglich die Rasterhebung nicht vollständig, sondern lediglich partiell gehärtet. Es ist denkbar, dass sich die Längsverzahnung, insbesondere die Innenlängsverzahnung durch die komplette Durchgangsöffnung der Schiebehülse des Schiebeelementes hindurch er- streckt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Längsverzahnung lediglich abschnitts- weise auf der Innenwandung des Schiebeelementes, insbesondere der Schiebehülse ausgebildet ist. Der Rastabschnitt grenzt vorteilhaft an die Längsverzahnung an oder durchbricht diese. Es ist auch denkbar, dass zwischen einem Bereich der Längsverzahnung an der Innenwandung der Schiebehülse und dem Rastabschnitt ein unbe- handelter, insbesondere unbearbeiteter Innenwandungsbereich der Schiebehülse ausgebildet ist, sodass die Längsverzahnung, insbesondere der Bereich der Längsverzahnung und der Rastabschnitt zumindest in axialer Richtung, entlang einer Längsachse der Schiebehülse betrachtet, beabstandet zueinander ausgebildet sind. Das mit dem Rastabschnitt wechselwirkende Rastmittel dient vorteilhaft dazu eine in axialer Richtung erfolgende Bewegung des Schiebeelementes zu begrenzen und vorteilhaft das Schiebeelement in einer axialen Position zu arretieren. Erfindungsgemäß weist der Rastabschnitt eine Rastmittelaufnahme mit wenigstens zwei in axialer Richtung benachbart ausgebildeter Rastnuten auf, wobei es auch denkbar ist, dass die Rastmittelaufnahme drei oder mehr in axialer Richtung benachbart ausgebildete Rastnuten aufweist. Die Rastnuten sind vorteilhaft V-förmig oder U-förmig, insbesondere Halbkreis-förmig ausgebildet und erstrecken sich dementsprechend als Vertiefungen ausgehend von der Innenwandung radial nach außen in das Material der Schiebehülse hinein. Zwischen den entsprechend ausgebildeten Rastnuten erhebt sich eine Rasterhebung. Bei einer Ausbildung von wenigstens zwei Rastnuten ist folglich eine einzelne Rasterhebung zwischen diesen Rastnuten ausgebildet. Bei der Ausbildung von beispielsweise drei Rastnuten sind folglich zwei Rasterhebungen, insbesondere eine (erste) Rasterhebung zwischen ersten und der zweiten Rastnut und eine weitere (zweite) Rasterhebung zwischen der zweiten und der dritten Rast- nut ausgebildet. Die Rastnuten selbst erstrecken sich vorteilhaft zumindest teilumfänglich in Umfangsrichtung, vorteilhaft vollumfänglich an der Innenwandung der Schiebehülse. Entsprechend ist es denkbar, dass sich auch die wenigstens eine Rasterhebung (oder die Mehrzahl an Rasterhebungen) zumindest teilumfänglich, vorteilhaft vollumfänglich an der Innenwandung in Umfangsrichtung erstreckt. Die Rasterhebung ist vorteilhaft in Form eines Vorsprunges ausgebildet. Die Rasterhebung dient vorteilhaft dazu das Rastmittel zumindest in eine axiale Richtung zu begrenzen. Der Rastmittelübergabebereich ist vorteilhaft der Bereich, in welchem das Rastmittel von einer Rastnut in die andere Rastnut übergeben wird. Das bedeutet, dass in diesem Rastmittelübergabebereich das Rastmittel über die Rasterhebung gleitet, um von einer ersten Rastnut in eine zweite Rastnut (und vice versa) usw. zu gelangen. Demnach ist es erforderlich, dass insbesondere in dem Bereich der Rastmitteübergabe die Rasterhebung eine entsprechende Härte aufweist, um einen Materialverschleiß beim Verschieben des Schiebeelementes in axialer Richtung entlang einer Welle zu vermeiden, zumindest vorteilhaft zu minimieren.
Es ist des Weiteren denkbar, dass die Rasterhebung ausschließlich partiell induktiv im Rastmittelübergabebereich erwärmt ist, insbesondere partiell gehärtet ist. Es ist des Weiteren im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Rasterhebung zumindest im Rastmittelübergabebereich mittels eines Induktors für die partielle induktive Här- tung erwärmt ist. Vorteilhaft entspricht hierbei die Breite des Induktors der Länge des in Umfangsrichtung ausgebildeten und zu härtenden Rastmittelübergabebereiches. Der Induktor selbst ist vorteilhaft ein Bestandteil einer Induktionsvorrichtung und dient dafür den Rastmittelübergabebereich der Rasterhebung induktiv zu erwärmen, um besonders vorteilhaft nachfolgend durch Aufbringen beispielsweise eines fließfä- higen Kühlmediums in den erwärmten Rastmittelübergabebereich diesen abzuschrecken.
Mittels des partiellen Härtens der Rasterhebung, insbesondere mittels des partiellen Induktionshärtens der Rasterhebung kann die Rasterhebung vorteilhaft verzugsfrei gehärtet und ein nachfolgender Bearbeitungsprozess, wie beispielsweise ein Har- träumprozess entfallen. Hierdurch können vorteilhaft die Taktzeiten bei der Herstellung eines Schiebeelementes erhört und folglich dessen Herstellkosten, insbesondere einer später mit dem Schiebeelement montierten Welle für die Herstellung einer Nockenwelle deutlich reduziert werden. Zudem wird vorteilhaft ein Abfallen der Härte im erforderlichen Bereich, insbesondere im Rastmittelübergabebereich, welcher zu erwarten ist, verhindert. Auch die Verwendung eines klein dimensionierten Induktors, insbesondere eines Induktors, der entsprechend des zu erwärmenden Rastmittelübergabebereiches, insbesondere der Länge des Rastmittelübergabebereiches an- gepasst ist, führt weiter zu einer Minderung der Herstellungskosten. Vorteilhaft wird über den entsprechend dem Rastmittelübergabebereich angepasst dimensionierten Induktor auch ein fließfähiges Kühlmedium an die erwärmte Stelle der Rasterhebung, insbesondere an den zu härtenden Rastmittelübergabebereich geleitet, um nach dem Erreichen der erforderlichen Wärme ein Abkühlen des Rastmittelübergabebereiches mit einem nachfolgenden Anlassen zu ermöglichen, um eine geforderte Härte zu erreichen. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Rastmittelübergabebereich der Rasterhebung wenigstens einen Zahn, vorteilhaft zwei Zähne, besonders vorteilhaft drei oder mehr Zähne umfasst, welche in Umfangsrichtung benachbart zueinander ausgebildet sind. Vorteilhaft entspricht die Breite des Induktors der Länge der in Umfangsrichtung benachbart angeordneten und zu härtenden Zähne der Zahnreihe des Schiebeelementes bzw. der Rasterhebung.
Es ist ebenfalls möglich, dass die Rasterhebung einen ringförmig ausgebildete Zahn- kränz aufweisend eine Mehrzahl an in Umfangsrichtung benachbart ausgebildeten Zähnen umfasst. Es ist dabei denkbar, dass der wenigstens eine Zahn, vorteilhaft die Mehrzahl der Zähne des Rastmittelübergabebereiches bzw. der Rasterhebung in Verlängerung zur Längsverzahnung der Schiebehülse ausgebildet ist bzw. sind. Vorteilhaft sind der Zahn bzw. die Zähne des Rastmittelübergabebereiches der Raster- hebung ein Bestandteil der Längsverzahnung, welche lediglich durch die Rastnuten bzw. Ausbildung der Rastnuten unterbrochen ist. Hierdurch wir eine einfache Erzeugung der Rasterhebung ermöglicht. Demzufolge entsprechen vorteilhaft der Zahngrunddurchmesser des Zahnes bzw. der Mehrzahl an Zähnen im Rastmittelübergabebereich dem Zahngrunddurchmesser der Längsverzahnung. Demzufolge ist folg- lieh auch der Zahnkopfdurchmesser der Längsverzahnung identisch mit dem Zahnkopfdurchmesser des wenigstens einen Zahnes bzw. der Mehrzahl der Zähne des Rastmittelübergabebereiches der Rasterhebung.
Es ist des Weiteren möglich, dass das Schiebeelement zusätzlich das wenigstens eine Nockensegment umfasst, welches mindestens zwei axial benachbart angeordnete Nocken mit zueinander unterschiedlichen Nockenprofilen umfassend einen Nockengrundkreis und eine Nockenerhebung aufweist. Es ist des Weiteren möglich, dass das Schiebeelement zwei oder mehr Nockensegmente mit zueinander axial benachbart angeordneten Nocken, wobei die Anzahl der Nocken auch drei oder mehr Nocken umfassen kann, aufweist. Vorteilhaft dient hierbei das Schiebeelement zur (gemeinsamen) Verschiebung einer Mehrzahl an Nockensegmenten in eine axiale Richtung entlang einer Welle der Nockenwelle.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass die Rasterhebung in ei- nem Rastmittelübergabebereich partiell gehärtet ist, welcher der Nockenerhebung des wenigstens einen Nockensegmentes gegenüberliegt. Demzufolge werden bei der Ausbildung eines Zahnkranzes als Rasterhebung lediglich diejenigen Zähne des Zahnkranzes der Rasterhebung gehärtet, welche der Nockenerhebung des mit der Schiebehülse verbundenen Nockensegmentes gegenüberliegen. Dies bedingt sich dadurch, dass interne Versuche gezeigt haben, dass bei einer Anordnung des Rastmittels derart, dass eine Radialkraft gegen das Schiebeelement im Bereich des Nockengrundkreises des mit der Schiebehülse verbundenen Nockensegmentes eine hinreichende Rastierung des Schiebeelementes ermöglicht. Vorteilhaft wird hierdurch lediglich der Bereich gehärtet, welcher auch direkt mit dem Rastmittel wechselwirkt und folglich einem erhöhten verschleiß unterliegt. Die Bearbeitung anderer (angrenzender oder verbliebener) Bereiche der Rasterhebung können ausgespart und damit die Kosten der Bearbeitung der Schiebehülse minimiert sowie ein Verzug beispielsweise im Zahnkranz der Rasterhebung vermieden werden. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Rastmittelübergabebereich zur partiellen Härtung der Rasterhebung mittels eines über einen Induktor auf den Rastmittelübergabebereich leitbaren fließfähigen Kühlmediums gekühlt ist. Vorteilhaft kann direkt nach dem Erreichen der erforderlichen Wärme im Rastmittelübergabebereich dieses mittels eines entsprechenden fließfähigen Kühlmediums zur Erreichung der erforderlichen Härte abgekühlt werden, ohne dass das Schiebeelement selbst, insbesondere die Schiebehülse für einen weiteren Bearbeitungsschritt an eine weitere Bearbeitungsanlage übergeben werden muss. Dies ermöglicht vorteilhaft aufgrund der verringerten Bearbeitungszeiten eine Reduzierung der Herstellungskosten des Schiebeelementes.
Es ist des Weiteren eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine umfassend eine Welle sowie wenigstens ein auf der Welle verdrehfest mit der Welle und in axialer Richtung entlang der Welle bewegbares Schiebeelement gemäß der vorangegangenen Art beansprucht. Des Weiteren umfasst die Nockenwelle ein Rastmittel aufwei- send einen unelastischen Rastmittel köpf und einen elastischen Rastmittelhals. Der Rastmittelhals ist derart mit der Welle verbunden, dass der Rastmittelhals in einer sich radial in die Welle erstreckende Ausnehmung angeordnet ist, während der Rastmittelkopf in Wechselwirkung mit dem Rastabschnitt des Schiebeelementes steht. Erfindungsgemäß ist der Rastmittel köpf kugelförmig und der Rastmittelhals ein feder- elastisches Element, insbesondere ein Druckfederelement. Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Nockenwelle ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Schiebelement gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Schiebeelements bzw. Nockenwelle, insbesondere eines erfindungsgemäßen Schiebeelements bzw. einer erfindungsgemäßen Nockenwelle vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , 12 und/oder 13 gelöst.
Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Verfahren be- schrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
Figur 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebelementes,
Figur 2 in einer Draufsicht die in der Figur 1 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebelementes, in einer seitlichen Ansicht eine Ausführungsform einer Induktionsvorrichtung beim Bearbeitungsprozess der in den Figuren 1 und 2 darge- stellten und in seitlicher Schnittdarstellung aufgeführten Ausführungs- form eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes,
Figur 4 Vergrößerung des Ausschnittes A der Figur 3, und
Figur 5 in einer seitlichen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nockenwelle.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiebeelementes 1 gezeigt. Das Schiebeelement 1 weist eine Schiebehülse 2 auf, welche an deren Innenwandung 4 zumindest abschnittsweise eine Längsverzahnung 3 auf- weist, die sich in Richtung der Längsachse 15 der Schiebehülse 2 zumindest entlang eines Abschnittes der Innenwandung 4 erstreckt. In axialer Richtung betrachtet, angrenzend zur Längsverzahnung 3, weist die Schiebehülse 2 des Schiebeelementes 1 einen Rastabschnitt 5 auf. Der Rastabschnitt 5 umfasst eine Rastmittelaufnahme 6 sowie eine Rasterhebung 7. Die Rastmittelaufnahme 6 weist eine erste Rastnut 6.1 sowie eine zweite Rastnut 6.2 auf, welche durch die Rasterhebung 7 beabstandet voneinander ausgebildet sind. Die Rastnuten 6.1 und 6.2 weisen eine Halbschalen- förmige Ausgestaltung auf und erstrecken sich ausgehend von der Innenwandung 4 der Schiebehülse 2 radial nach außen zumindest abschnittsweise in das Material der Schiebehülse 2 hinein. Vorteilhaft grenzt der Rastabschnitt 5 direkt an ein distales Ende der Längsverzahnung 3, in axialer Richtung betrachtet, an. Es ist jedoch auch denkbar, dass zwischen der Längsverzahnung 3 und dem Rastabschnitt 5, in axialer Richtung betrachtet, ein unbearbeiteter bzw. unbehandelter Abschnitt der Innenwandung 4 vorliegt. Der Rastabschnitt 5, insbesondere die Rasterhebung 7 des Rastabschnittes 5 weist einen Rastmittelübergabebereich 8 auf. Wie insbesondere in der Figur 2 gezeigt, befindet sich der Rastmittelübergabebereich 8 in einem Bereich der Rasterhebung 7, welcher einer Nockenerhebung 14 eines Nockens gegenüberliegend ausgebildet ist. Vorteilhaft weist das Schiebeelement 1 auch wenigstens ein Nockensegment, vorteilhaft zwei oder mehr Nockensegmente 1 1 bzw. 12 auf. In der Figur 1 sind beispielsweise zwei Nockensegmente 1 1 und 12 gezeigt, wobei das ers- te Nockensegment 1 1 einen ersten Nocken 1 1 .1 sowie einen zweiten Nocken 1 1 .2 und das zweite Nockensegment 12 einen ersten Nocken 12.1 und einen zweiten Nocken 12.2 umfasst. Beide Nocken 1 1 .1 , 1 1 . 2 bzw. 12.1 , 12.2 eines jeweiligen No- ckensegmentes 1 1 bzw. 12 weisen vorteilhaft ein zueinander unterschiedliches Nockenprofil auf. Demzufolge weisen die Nocken 1 1 .1 ,1 1 .2 bzw. 12.1 , 12.2 jedes No- ckensegmentes 1 1 , 12 vorteilhaft einen gemeinsam ausgebildeten Nockengrundkreis 13 und eine jeweils unterschiedlich geometrisch ausgestaltetet Nockenerhebung 14 auf. Die Nockensegmente 1 1 , 12 sind vorteilhaft kraftschlüssig mit der Schiebehülse 2 verbunden, insbesondere auf der Schiebehülsen 2 aufgepresst. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Nockensegmente 1 1 , 12 formschlüssig oder stoffschlüssig mit der Schiebehülse 2 verbunden sind.
Wie des Weiteren in den Figuren 1 und 2 gezeigt, weist die hier gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiebelementes 1 einen Zahnkranz 10 auf, der die Rasterhebung 7 bildet. Der Zahnkranz 10 umfasst eine Mehrzahl an Zähnen 9, welche in Umfangsrichtung beabstandet zueinander gleichmäßig verteilt ausgebildet sind. Vorteilhaft sind die im Zahnkranz 10 ausgebildeten Zähne 9 in Verlängerung zur Längsverzahnung 3 der Schiebehülsen 2 zu betrachten. Das bedeutet, dass die Längsverzahnung 3 derart durch die Ausbildung der Rastnuten 6.1 , 6.2 unterbrochen wurde, dass die Rasterhebung 7, insbesondere der Zahnkranz 10 ein Bestandteil der Längsverzahnung 3 ist. Demzufolge entspricht die Anzahl der Zähne 9 des Zahnkranzes 10 der Anzahl der in Umfangsrichtung an der Innenwandung 4 der Schiebehülse 2 ausgebildeten Längsverzahnung 4. Die Anzahl der Zähne 9 im Rastmittelübergabebereich 8 kann je nach Bedarf variieren. So ist es denkbar, dass als Rastmittelübergabebereich 8 lediglich ein Zahn, zwei Zähne oder auch drei oder mehr Zähnen zur Anwendung gelangen. Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Rastmittelübergabebereich 8 gegenüberliegend der Nockenerhebung 14 der Nockensegmente 1 1 , 12 ausgebildet ist, da in diesem Bereich eine Kontaktierung zwischen dem hier nicht gezeigten Rastmittel und der Rasterhebung 7, insbesondere ein Herübergleiten des Rastmittels von einer Rastnuten 6.1 oder 6.2 in eine andere Rastnut 6.1 oder 6.2 erfolgt. Demzufolge ist es erforderlich insbesondere den Rastmittelübergabebereich 8 der Rasterhebung 7 derart zu härten, dass eine Abnutzung der Rasterhebung 7 in dem Rastmittelübergabebereich 8 aufgrund der kontinuierlichen Kontaktierung bzw. des kontinuierlichen Herübergleitens des Rastmittels von einer Rastnut 6.1 oder 6.2 in eine andere Rastnut 6.1 oder 6.2 vermieden, vorteilhaft minimiert wird. Zur Härtung des Rastmittelübergabebereiches 8 wird vorteilhaft eine Induktionsvorrichtung 20, wie beispielsweise in den Figuren 3 und 4 gezeigt, verwendet. Die Induktionsvorrichtung 20 weist eine Induktorplatte 21 , eine Zugangsleitung 22, einen Heizleiter 23, welcher vorteilhaft auch als Kühlmediumleiter dienen kann, sowie einen Induktor 24 auf. Der Induktor 24 ist vorteilhaft derart dimensioniert und geometrisch gestaltet, dass lediglich ein definierter Bereich der Rasterhebung 7, insbesondere der vordefinierte Rastmittelübergabebereich 8 der Rasterhebung 7 des Rastabschnittes 5 des Schiebeelementes 1 , auf eine definierte, insbesondere vorbestimmte Tempera- tur erwärmt und vorteilhaft nachfolgend mittels eines fließfähigen Kühlmediums abgekühlt wird, um eine definierte Härte im Rastmittelübergabebereich 8 zu erzeugen. Hierfür wird vorteilhaft ein Kühlmedium, insbesondere ein fließfähiges Kühlmedium, wie beispielsweise Kühlwasser über die Struktur des Heizleiters 23 in den Induktor 24 weitergeleitet und von dort auf die zuvor beheizte Stelle bzw. beheizten Abschnitt, insbesondere den Rastmittelübergabebereich 8 der Rasterhebung 7 aufgebracht. Das Kühlmedium wird nicht über den Heizleiter (Induktor) an die zu Härtenden Stelle geleitet. Vorteilhaft wird das Kühlmedium (Aquatensid) über ein außenliegendes Bauteil an diese Stelle geleitet. In der Figur 5 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nockenwelle 30 gezeigt, welche eine Welle 31 sowie wenigstens ein auf der Welle 31 verdrehfest mit der Welle 31 und in axialer Richtung entlang der Welle 31 bewegbares Schiebeelement 1 gemäß der vorangegangenen Art, insbesondere gemäß der Figuren 1 und 2 aufweist. Die Welle 31 ist vorteilhaft als Zahnwelle ausgebildet und weist eine Ver- zahnung 31 , insbesondere eine Außenverzahnung, welche als Längsverzahnung ausgebildet ist, auf. Des Weiteren umfasst die Nockenwelle 30 ein hier nicht gezeigtes Rastmittel aufweisend einen unelastischen Rastmittelkopf und einen elastischen Rastmittelhals. Der Rastmittelhals ist derart mit der Welle 31 verbunden, dass der Rastmittelhals in einer sich radial in die Welle 31 erstreckende Ausnehmung ange- ordnet ist, während der Rastmittel köpf in Wechselwirkung mit dem Rastabschnitt des Schiebeelementes 1 steht. Des Weiteren weist die in der Figur 5 gezeigte Ausführungsform eine Verstellkulisse 33 auf, welche mit dem Schiebeelement 1 wirkverbunden ist. Das bedeutet, dass die Verstellkulisse 33 beispielsweise an das Schiebeelement 1 angeformt oder kraftschlüssig oder formschlüssig mit dem Schiebeelement 1 verbunden ist. Vorteilhaft ist die Verstellkulisse an einem Stirnende des Schiebele- mentes 1 angeordnet. Die Verstellkulisse 33 dient vorteilhaft dazu das Schiebele- ment 1 entlang der Längsachse 15, also in axialer Richtung zu verschieben. Dafür wird beispielsweise ein hier nicht gezeigter Aktuatorpin in die Führungsnut 34 der Verstellkulisse 33 eingebracht, welche verdrehfest mit der Welle 31 verbunden ist und sich folglich mit dieser mit dreht. Bei einer Umdrehung der Welle 31 um deren Längsachse 15 gleitet die S-förmig oder Doppel -S-förmig ausgebildete Führungsnut 34 an dem Aktuatorpin entlang und wird folglich - aufgrund der Führungsbahn der Führungsnut 34 - entlang der Längsachse 15 verschoben. Bei einer Verschiebung der Verstellkulisse 33 entlang der Längsachse 15 wird auch das Schiebeelement 1 entlang der Längsachse 15 verschoben.
Bezugszeichenliste
1 Schiebeelement
2 Schiebehülse
3 Längsverzahnung
4 Innenwandung
5 Rastabschnitt
6 Rastmittelaufnahme
6.1 (erste) Rastnut
6.2 (zweite) was Nut
7 Rasterhebung
8 Rastmittelübergabebereich
9 Zahn
10 Zahnkranz
1 1 (erstes) Nockensegment
1 1 .1 (erster) Nocken
1 1 .2 (zweiter) Nocken
12 (zweites) Nockensegmentes
12.1 (erster) Nocken
12.2 (zweiter) Nocken
13 Nocken und Kreis
14 Nockenerhebung
15 Längsachse
20 Induktionsvorrichtung
21 Induktorplatte
22 Zugangsleitungen
23 Heizleiter mit Kühlmediumleiter
24 Induktor
30 Nockenwelle
31 Welle
32 Verzahnung
33 Verstell kulisse Führungsbahn Ausschnitt

Claims

Patentansprüche
1 . Schiebeelement (1 ) zum Verschieben wenigstens eines Nockensegmentes (1 1 , 12) in eine axialen Richtung entlang einer Welle einer Nockenwelle, wobei das Schiebeelement (1 ) zumindest eine Schiebehülse (2) mit einer wenigstens abschnittweise entlang einer Innenwandung (4) der Schiebehülse (2) ausgebildeten Längsverzahnung (3) sowie mit einem an der Innenwandung (4) ausgebildeten Rastabschnitt (5) zur Wechselwirkung mit einem Rastmittel aufweist,
wobei der Rastabschnitt (5) eine Rastmittelaufnahme (6) aufweisend wenigstens zwei in axialer Richtung benachbart ausgebildete Rastnuten (6.1 , 6.2) sowie wenigstens eine zwischen den Rastnuten (6.1 , 6.2) der Rastmittelaufnahme (6) ausgebildete und nach Innen gerichtete Rasterhebung (7) umfasst, wobei die Rasterhebung (7) ausschließlich in einem Rastmittelübergabebereich (8) partiell gehärtet ist.
2. Schiebeelement (1 ) gemäß Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rasterhebung (7) ausschließlich partiell induktiv im Rastmittelübergabebereich (8) erwärmt, insbesondere partiell induktiv gehärtet ist.
3. Schiebeelement (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rasterhebung (7) zumindest im Rastmittelübergabebereich (8) mittels eines Induktors (24) für die partielle induktive Härtung erwärmt ist, dessen Breite der Länge des in Umfangsrichtung ausgebildeten und zu härtenden Rastmittelübergabebereiches (8) entspricht.
4. Schiebeelement (8) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rastmittelübergabebereich (8) der Rasterhebung (7) wenigstens einen Zahn (9), vorteilhaft zwei Zähne (9) oder besonders vorteilhaft drei oder mehr Zähne (9) umfasst, welche in Umfangrichtung benachbart zueinander ausgebildet sind. Schiebeelement (1 ) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rasterhebung (7) einen ringförmig ausgebildeten Zahnkranz (10) aufweisend eine Mehrzahl an in Umfangsrichtung benachbart ausgebildeten Zähne (9) umfasst.
Schiebeelement (10) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Zahn (9), vorteilhaft die Mehrzahl der Zähne (9) der Rasterhebung in Verlängerung zur Längsverzahnung (4) ausgebildet sind.
Schiebeelement (1 ) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schiebeelement (1 ) zusätzlich das wenigstens eine Nockensegment (1 1 , 12) umfasst, welches zumindest zwei axial benachbart angeordnete Nocken (1 1 .1 , 1 1 .2, 12.1 , 12.2) mit zueinander unterschiedlichen Nockenprofilen umfassend einen Nockengrundkreis (13) und eine Nockenerhebung (14) aufweist.
Schiebeelement (1 ) gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rasterhebung (7) in einem Rastmittelübergabebereich (8) partiell gehärtet ist, welcher der Nockenerhebung (14) des Nockensegmentes (1 1 , 12) gegenüberliegt.
Schiebeelement (1 ) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rastmittelübergabebereich (8) zur partiellen Härtung der Rasterhebung
(7) mittels eines über einen Induktor (24) auf den Rastmittelübergabebereich
(8) leitbaren fließfähigen Kühlmediums gekühlt ist.
10. Nockenwelle (30) einer Brennkraftmaschine umfassend eine Welle (31 ) sowie wenigstens ein auf der Welle (31 ) verdrehfest mit der Welle (31 ) und in axialer Richtung entlang der Welle (31 ) bewegbares Schiebelement (1 ) ge- maß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Rastmittel aufweisend einen unelastischen Rastmittel köpf und einen elastischen Rastmittelhals derart mit der Welle verbunden ist, dass der Rastmittelhals in einer sich radial in die Welle (31 ) erstreckende Ausnehmung angeordnet ist, während der Rastmittel köpf in Wechselwirkung mit dem Rastabschnitt (5) des Schiebelementes (1 ) steht, wobei der Rastmittel köpf kugelförmig und der Rastmittelhals ein federelastisches Element, insbesondere eine Druckfeder ist.
Verfahren zur Herstellung eines Schiebeelements (1 ) und/oder einer Nockenwelle (30) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterhebung (7) ausschließlich partiell induktiv im Rastmittelübergabebereich (8) erwärmt, insbesondere partiell induktiv gehärtet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Schiebeelements (1 ) und/oder einer Nockenwelle (30) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterhebung (7) zumindest im Rastmittelübergabebereich (8) mittels eines Induktors (24) für die partielle induktive Härtung erwärmt wird, dessen Breite der Länge des in Umfangs- richtung ausgebildeten und zu härtenden Rastmittelübergabebereiches (8) entspricht.
Verfahren zur Herstellung eines Schiebeelements (1 ) und/oder einer Nockenwelle (30) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmittelübergabebereich (8) zur partiellen Härtung der Rasterhebung (7) mittels eines über einen Induktor (24) auf den Rastmittelübergabebereich (8) leitbaren fließfähigen Kühlmediums gekühlt wird.
PCT/EP2018/071605 2017-08-16 2018-08-09 Schiebeelement mit partiell gehärteter rasterhebung WO2019034516A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/639,172 US11466595B2 (en) 2017-08-16 2018-08-09 Sliding element with partially hardened latching elevation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017214297.9 2017-08-16
DE102017214297.9A DE102017214297A1 (de) 2017-08-16 2017-08-16 Schiebeelement mit partiell gehärteter Rasterhebung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019034516A1 true WO2019034516A1 (de) 2019-02-21

Family

ID=63174258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/071605 WO2019034516A1 (de) 2017-08-16 2018-08-09 Schiebeelement mit partiell gehärteter rasterhebung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11466595B2 (de)
DE (1) DE102017214297A1 (de)
WO (1) WO2019034516A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021200218A1 (de) 2021-01-12 2022-07-14 Thyssenkrupp Ag Schiebenockenanordnung
DE102021200219A1 (de) 2021-01-12 2022-07-14 Thyssenkrupp Ag Schiebenockenanordnung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19936632A1 (de) * 1999-08-04 2001-02-15 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Schwenkflügelrad
DE102004011586A1 (de) 2003-03-21 2004-10-07 Audi Ag Ventiltrieb einer einen Zylinderkopf aufweisenden Brennkraftmaschine
DE10349901A1 (de) 2003-10-25 2005-06-16 Audi Ag Verfahren zur Herstellung einer eine Außenverzahnung aufweisenden Nockenwelle
DE102005027142A1 (de) * 2005-06-10 2006-12-14 Gkn Sinter Metals Gmbh Vorformgeometrie einer Verzahnung
DE102009059712A1 (de) * 2009-12-18 2011-09-22 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Nockeneinheit für eine gebaute Nockenwelle
DE102015010751A1 (de) * 2015-08-18 2016-03-03 Daimler Ag Nockenwelle und Verrasteinheit für eine Nockenwelle
DE102015008623A1 (de) * 2014-09-13 2016-03-17 Daimler Ag Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine
DE102015011243A1 (de) * 2015-08-27 2017-03-02 Audi Ag Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Ventiltriebs

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011109256B4 (de) * 2011-08-02 2015-11-19 Audi Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
DE102013007741A1 (de) * 2013-05-07 2014-11-13 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Nockenwelle
DE102014007189B4 (de) * 2014-05-15 2021-03-18 Audi Ag Ventiltrieb für Gaswechselventile mit Nockenträger- und Grundwellenverzahnung im Rastmittelbereich
DE102014007287A1 (de) * 2014-05-20 2015-11-26 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Nockenwelle
DE102014116252A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Nockenwelle mit einem axial geführten Schiebeelement
DE102017123929A1 (de) * 2017-10-13 2019-04-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schiebenockenmodul mit Lagerelement und Nockenwelle mit Schiebenockenmodul sowie Haubenmodul

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19936632A1 (de) * 1999-08-04 2001-02-15 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Schwenkflügelrad
DE102004011586A1 (de) 2003-03-21 2004-10-07 Audi Ag Ventiltrieb einer einen Zylinderkopf aufweisenden Brennkraftmaschine
DE10349901A1 (de) 2003-10-25 2005-06-16 Audi Ag Verfahren zur Herstellung einer eine Außenverzahnung aufweisenden Nockenwelle
DE102005027142A1 (de) * 2005-06-10 2006-12-14 Gkn Sinter Metals Gmbh Vorformgeometrie einer Verzahnung
DE102009059712A1 (de) * 2009-12-18 2011-09-22 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Nockeneinheit für eine gebaute Nockenwelle
DE102015008623A1 (de) * 2014-09-13 2016-03-17 Daimler Ag Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine
DE102015010751A1 (de) * 2015-08-18 2016-03-03 Daimler Ag Nockenwelle und Verrasteinheit für eine Nockenwelle
DE102015011243A1 (de) * 2015-08-27 2017-03-02 Audi Ag Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Ventiltriebs

Also Published As

Publication number Publication date
US20200232349A1 (en) 2020-07-23
DE102017214297A1 (de) 2019-02-21
US11466595B2 (en) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3215717B1 (de) Nockenwelle mit einem axial geführten schiebeelement
DE102013010330B4 (de) Nockenwelle und Verfahren zur Montage einer solchen Nockenwelle
EP0717212A1 (de) Synchronisierungseinrichtung für Schaltgetriebe
EP1721066A1 (de) Gebauter mehrfachnocken
DE102014220858A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle
WO2019034516A1 (de) Schiebeelement mit partiell gehärteter rasterhebung
DE102015011243A1 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Ventiltriebs
DE102016222713B4 (de) Nockenwelle mit Nockenstück mit reduzierter Zähnezahl
DE102013225865B4 (de) Nockenwelle
EP0771963A1 (de) Synchronring mit Ringfeder
DE102019126445A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bremssystems und Bremssystem
DE102018133403A1 (de) Nockenwelle, Verbrennungsmotor und Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle
EP2744987B1 (de) Nockenwelle für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine
WO2017211804A2 (de) Verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle einer brennkraftmaschine
DE102013110015A1 (de) Nockenwellenversteller
DE102015210080A1 (de) Nockenwellenmodul mit trennbarem Schiebeelement und Verfahren zur Montage eines Nockenwellenmoduls
EP3723925B1 (de) Gebaute nockenwelle, sowie verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle
DE102016107240A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Schiebemuffe für eine Schaltgetriebe-Synchronbaugruppe sowie mittels des Verfahrens hergestellte Schiebemuffe
EP3215721B1 (de) Nockenwelle mit einem axial geführten schiebeelement
DE102014007166B4 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Ventiltrieb
DE102013211161A1 (de) Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle
DE102013017477B3 (de) Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine sowie Verfahren zur Herstellung eines Ventiltriebs
WO2019115581A1 (de) Gebaute nockenwelle, sowie verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle
DE102007032695A1 (de) Synchronkörper einer Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe
WO2017202723A1 (de) Schiebemodul einer nockenwelle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18753389

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18753389

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1