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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer
Nockenwelle, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeugmotor verwendet
wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bekannt
ist ein herkömmliches Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle,
bei dem, nachdem eine vorläufige Welle in ein Nocken-Wellenloch einer
Nocke eingeführt wurde, wobei die vorläufige Welle
einen geringeren Durchmesser als denjenigen des Nocken-Wellenlochs
hat, ein vorstehendes Seitenteil auf einem Außenumfang
der vorläufigen Welle ausgebildet wird, welcher in der
Nähe einer Seitenfläche der Nocke angeordnet ist,
wobei der seitliche vorstehende Teil einen Durchmesser hat, der
größer als derjenige des Nocken-Wellenlochs ist,
so dass die Nocke und die vorläufige Welle miteinander
befestigt werden (
FR-2630790-A ).
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Ein
anderes Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle ist bekannt, bei
dem ein vorstehender Teil für ein Wellenloch zuvor auf
einem Bereich des Außenumfangs einer vorläufigen
Welle gebildet wird, der dazu bestimmt ist, der Innenfläche
eines Nocken-Wellenlochs gegenüber zu liegen (d. h. in
einem Bereich, der einer axialen Länge des Nocken-Wellenlochs
entspricht), wobei der vorstehende Teil für das Wellenloch
einen Durchmesser hat, der größer als derjenige
des Nocken-Wellenlochs ist, und wobei der vorstehende Teil für
das Wellenloch in das Nocken-Wellenloch hineingepresst wird, so
dass die Nocke und die vorläufige Welle aneinander montiert werden
(siehe
JP 9-96202 A ).
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Es
gibt noch ein weiteres Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle,
bei dem eine Nocke erwärmt wird, um den Durchmesser eines
Nocken-Wellenlochs durch thermische Ausdehnung zu vergrößern,
eine vorläufige Welle, die einen größeren Durchmesser
hat als denjenigen des Nocken-Wellenlochs, welches vergrößert
wurde, in das Nocken-Wellenloch mit vergrößertem
Durchmesser eingeführt wird und dann die Nocke gekühlt
wird, so dass der Durchmesser des Nocken-Wellenlochs schrumpft,
so dass die Nocke und die vorläufige Welle miteinander montiert
werden (
JP 4-334706
A ).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Wenn
bei dem Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle, wie es in der
FR-263 0790-A beschrieben
ist, die Nocke und die vorläufige Welle miteinander montiert
werden, ist es notwendig, die Nocke und die vorläufige
Welle in Umfangsrichtung so zu positionieren, dass ein vorbestimmter
Winkel zwischen ihnen gebildet wird. Man kann davon ausgehen, dass
die Nocke und die vorläufige Welle unter Verwendung von
Muster, die zuvor in die Nocke und die vorläufige Welle
graviert wurden (siehe
5 von
FR-2630790-A ) aufeinander
gefittet werden. Um die Präzision der Positionierung zu
verbessern wird jedoch in diesem Fall die Kraft für das
Einpressen, die erzeugt wird, wenn die Nocke auf die vorläufige
Welle gefittet wird, größer, und daher wird eine
größere Vorrichtung für das Ein- bzw.
Aufpressen benötigt. Alternativ kann erwogen werden, die
Positionierung in Umfangsrichtung unter Verwendung eines Positionierungselements
durchzuführen. Wenn der seitliche vorstehende Teil jedoch
in diesem Fall (durch Pressen) auf dem Außenumfang der
vorläufigen Welle durch ein Presselement ausgebildet wird,
ist es schwierig den seitlichen vorstehenden Teil mit einer ausreichenden
Befestigungskraft auszubilden, weil die Anwesenheit des Positionierungselements
den Ausbildungsprozess (das Pressen) behindert.
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In
dem Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle, wie es in der
JP 9-96202 A beschrieben ist,
ist es notwendig den vorstehenden Teil für das Wellenloch,
der zuvor auf dem Außenumfang der vorläufigen
Welle ausgebildet wurde, in das Nocken-Wellenloch über
den länglichen Bereich, der der axialen Länge
des Nocken-Wellenloch entspricht, einzupressen. Die Kraft für
das Einpressen ist daher größer, und es wird daher
eine größere Einpress-Vorrichtung benötigt.
Da die Höhe des vorstehenden Teils des Wellenlochs so konzipiert
ist, dass dieser in das Nocken-Wellenloch eingepresst werden kann,
ist die Befestigungskraft darüber hinaus in axialer Richtung
zwischen der vorläufigen Welle und der Nocke möglicherweise
nicht ausreichend.
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Da
in dem Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle, wie es in der
JP 4-334706 A beschrieben
ist, der Zuwachs des Durchmessers des Nocken-Wellenlochs durch die
thermische Ausdehnung gering ist (beispielsweise nimmt der Durchmesser
bei einer Nocke mit einem Nocken-Wellenloch mit einem Innendurchmesser
von 25 mm bei einer Erwärmung auf 200°C um ungefähr
0,03 mm zu) müssen das Nocken-Wellenloch und der Außenumfang
der vorläufigen Welle mit einer vorbestimmten hohen Präzision gefräst
werden, was den Bearbeitungsschritt verkompliziert.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände
erdacht. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren zum Ausbilden einer Nockenwelle anzugeben, bei dem, wenn
ein seitlich vorstehender Teil an einem Außenumfang einer
vorläufigen Welle ausgebildet wird, eine Nocke und die
vorläufige Welle unter einem vorbestimmten Winkel zwischen
ihnen in Umfangsrichtung positioniert werden können, während ein
Prozess zum Ausbilden des seitlich vorstehenden Teils in keiner
Weise eingeschränkt ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer
Nockenwelle durch Zusammenbau einer vorläufigen Welle mit
einem vorbestimmten Außendurchmesser und einer Nocke, die ein
Nocken-Wellenloch mit einem Durchmesser enthält, der größer
als der Außendurchmesser der vorläufigen Welle
ist, wobei das Verfahren folgendes umfasst: einen Schritt zum Ausbilden
eines vorstehenden Teils der einen Seite, in dem ein vorstehender
Teil der einen Seite zum Befestigen einer Oberfläche der
einen Seite der Nocke zuvor auf einer axial vorbestimmten Position
der vorläufigen Welle ausgebildet wird; einen Einführschritt,
in dem die vorläufige Welle in das Nocken-Wellenloch der
Nocke von einer Seite der vorläufigen Wellen eingeführt
wird, auf der der vorstehende Teil der einen Seite nicht gebildet wurde;
einen Schritt einer behelfsmäßigen Befestigung,
in dem die Nocke und die vorläufige Welle behelfsmäßig
aneinander befestigt werden, indem die Oberfläche der einen
Seite der aufgefädelten Nocke so gegen den vorstehenden
Teil der einen Seite gepresst wird, dass die Nocke und die vorläufige
Welle bezüglich der Umfangsrichtung positioniert sind;
und einen Schritt des Ausbildens eines vorstehenden Teils der anderen
Seite, in dem ein vorstehender Teil der anderen Seite zum Befestigen
einer Oberfläche der anderen Seite der Nocke auf einem äußeren Umfangsteil
der vorläufigen Welle in der Nähe der Oberfläche
der anderen Seite der Nocke, die behelfsmäßig
befestigt wurde, ausgebildet wird.
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Da
gemäß der vorliegenden Erfindung der vorstehende
Teil der einen Seite vor dem Einfügen einer vorläufigen
Welle ausgebildet wird, kann der vorstehende Teil der einen Seite
mit einem höheren Freiheitsgrad ausgebildet werden. Da
ferner die Oberfläche der einen Seite der Nocke, die auf
die vorläufige Welle gefädelt wurde, gegen den
vorstehenden Teil der vorläufigen Welle gepresst wird,
so dass die Nocke und die vorläufige Welle behelfsmäßig
aneinander befestigt sind, können die Nocke und die vorläufige
Welle in Umfangsrichtung positioniert werden. In diesem Zustand
wird nachfolgend der vorstehende Teil der anderen Seite gebildet.
Somit werden keine weiteren Mittel zum Positionieren der Nocke und
der vorläufigen Welle in Umfangsrichtung benötigt.
Daher kann der vorstehende Teil der anderen Seite ebenfalls mit
einem höheren Freiheitsgrad ausgebildet werden. Demzufolge
können der vorstehende Teil der einen Seite und der vorstehende
Teil der anderen Seite, die in der Lage sind, eine ausreichende Befestigungskraft
zwischen der Nocke und der vorläufigen Welle herzustellen,
leicht ausgebildet werden.
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Vorzugsweise
wird in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden Teils der einen
Seite der vorstehende Teil der einen Seite mit einem ersten Presselement
so ausgebildet, dass er einen größeren Durchmesser
als das Nocken-Wellenloch hat, und wird in dem Schritt des Ausbildens
des vorstehenden Teils der anderen Seite der vorstehende Teil der
anderen Seite mit einem zweiten Presselement so ausgebildet, dass
er einen größeren Durchmesser als denjenigen des
Nocken-Wellenlochs hat.
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In
diesem Fall ist das erste Presselement vorzugsweise ein Element,
das dazu ausgelegt ist, um eine Achse gedreht zu werden, die parallel
zu der Axialrichtung der vorläufigen Welle ist, und/oder
ist
das zweite Presselement ein Element, das dazu ausgelegt ist, um
eine Achse gedreht zu werden, die parallel zu der Axialrichtung
der vorläufigen Welle ist, und presst das erste Presselement
unter Drehung die axial vorbestimmte Position der vorläufigen
Welle, so dass der vorstehende Teil der einen Seite mit einem Durchmesser,
der größer als derjenige des Nocken-Wellenlochs
ist, ausgebildet wird, und/oder presst in dem Schritt des Ausbildens
des vorstehenden Teils der anderen Seite das zweite Presselement,
unter Drehung, eine andere axial vorbestimmte Position der vorläufigen
Welle, so dass der vorstehende Teil der anderen Seite mit einem
Durchmesser, der größer als derjenige des Nocken-Wellenlochs
ist, ausgebildet wird. In diesem Fall wird vorzugsweise in dem Schritt
des Ausbildens des vorstehenden Teils der einen Seite die vorläufige
Welle so gehalten, dass sie axial gedreht wird, und sie ist dazu ausgelegt,
gemeinsam mit der Drehung des ersten Presselements gedreht zu werden,
und/oder
wird in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden Teils
der anderen Seite die vorläufige Welle so gehalten, dass
sie axial gedreht wird, und ist sie dazu ausgelegt, gemeinsam mit
der Drehung des zweiten Presselements gedreht zu werden.
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In
diesem Fall ist weiterhin vorzugsweise in dem Schritt des Ausbildens
des vorstehenden Teil der einen Seite die Anzahl von Drehungen der
vorläufigen Welle relativ zum ersten Presselement mehrzahlig,
und/oder ist in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden Teils
der anderen Seite die Anzahl von Drehungen der vorläufigen
Welle relativ zu dem zweiten Presselement mehrzahlig.
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Alternativ
wird vorzugsweise in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden
Teils der einen Seite die vorläufige Welle so gehalten,
dass sie axial gedreht wird, und/oder
wird die vorläufige
Welle in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden Teils der anderen
Seite so gehalten, dass sie axial gedreht wird,
presst das
erste Presselement in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden
Teils der einen Seite die axial vorbestimmte Position der vorläufigen
Welle unter Drehung der vorläufigen Welle so, dass der
vorstehende Teil der einen Seite mit einem Durchmesser, der größer
als derjenige des Nocken-Wellenlochs ist, ausgebildet wird,
und/oder
presst das zweite Presselement, in dem Schritt des Ausbildens des
vorstehenden Teils der anderen Seite, eine andere axial vorbestimmte
Position der vorläufigen Welle unter Drehung der vorläufigen
Welle so, dass der vorstehende Teil der anderen Seite mit einem
Durchmesser, der größer als derjenige des Nocken-Wellenlochs
ist, ausgebildet wird.
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Alternativ
presst in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden Teils der
einen Seite vorzugsweise das erste Presselement die axial vorbestimmte
Position der vorläufigen Welle aus einer Richtung, die
in Bezug auf eine Richtung senkrecht zu einer Axialrichtung der
vorläufigen Welle geneigt ist, so dass der vorstehende
Teil der einen Seite mit einem Durchmesser, der größer
als derjenige des Nocken-Wellenlochs ist, ausgebildet wird, und/oder presst
das zweite Presselement, in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden
Teils der anderen Seite, eine andere axial vorbestimmte Position
der vorläufigen Welle aus einer Richtung, die in Bezug
auf eine Richtung senkrecht zu der Axialrichtung der vorläufigen
Welle geneigt ist, so dass der vorstehende Teil der anderen Seite
mit einem Durchmesser, welcher größer als derjenige
des Nocken-Wellenlochs ist, ausgebildet wird.
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In
diesem Fall ist es einfach, das Ausmaß des Vorstehen des
seitlich vorstehenden Teils zu erhöhen, wodurch die Befestigungskraft
zwischen der Nocke und der vorläufigen Welle verbessert
werden kann.
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Alternativ
presst vorzugsweise, in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden
Teils der einen Seite, das erste Presselement die axial vorbestimmte
Position der vorläufigen Welle aus einer Richtung, die
bezüglich einer Richtung senkrecht zu einer Axialrichtung
der vorläufigen Welle geneigt ist, und es wird dann weiter
in Richtung auf die eine Oberfläche der Nocke geneigt,
so dass der vorstehende Teil der einen Seite mit einem Durchmesser, welcher
größer als derjenige des Nocken-Wellenlochs ist,
ausgebildet wird, und/oder presst, in dem Schritt des Ausbildens
des vorstehenden Teils der anderen Seite, das zweite Presselement
eine andere axial vorbestimmte Position der vorläufigen
Welle aus einer Richtung, die bezüglich einer Richtung senkrecht
zur Axialrichtung der vorläufigen Welle geneigt ist, und
es wird dann weiter in Richtung auf die andere Oberfläche
der Nocke geneigt, so dass der vorstehende Teil der anderen Seite
mit einem Durchmesser, welcher größer als derjenige
des Nocken-Wellenlochs ist, ausgebildet wird.
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In
diesem Fall ist es einfach, das Ausmaß des Vorsprungs des
seitlich vorstehenden Teils zu erhöhen, wodurch die Befestigungskraft
zwischen der Nocke und der vorläufigen Welle verbessert
werden kann.
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Alternativ
ist das erste Presselement vorzugsweise ein Element, welches um
eine Achse drehbar ist, die parallel zu einer Axialrichtung der
vorläufigen Welle ist, und welches in einer Axialrichtung bewegt
werden kann, und/oder
ist das zweite Presselement ein Element,
welches um eine Achse drehbar ist, die parallel zur Axialrichtung
der vorläufigen Welle ist, und welches in axialer Richtung
bewegt werden kann, und
presst das erste Presselement, in dem
Schritt des Ausbildens des vorstehenden Teils der einen Seite unter
Drehung die axial vorbestimmte Position der vorläufigen
Welle, und es wird dann weiter in Richtung auf die eine Oberfläche
der Nocke bewegt, so dass der vorstehende Teil der einen Seite mit
einem Durchmesser, welcher größer als derjenige
des Nocken-Wellenlochs ist, ausgebildet wird, und/oder
presst
das zweite Presselement, in dem Schritt des Ausbildens des vorstehenden
Teils der anderen Seite, unter Drehung eine andere axial vorbestimmte Position
der vorläufigen Welle, und es wird dann weiter in Richtung
auf die andere Fläche der Nocke bewegt, so dass der vorstehende
Teil der anderen Seite mit einem Durchmesser, der größer
als derjenige des Nocken-Wellenlochs ist, ausgebildet wird.
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In
diesem Fall ist es leicht, das Ausmaß des Vorsprungs des
seitlich vorstehenden Teils zu erhöhen, wodurch die Befestigungskraft
zwischen der Nocke und der vorläufigen Welle verbessert
werden kann.
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Darüber
hinaus wird vorzugsweise vor dem Einführungsschritt ein
Schritt ausgeführt, in dem ein teilweise vorstehender Teil,
der denselben Durchmesser wie das Nocken-Wellenloch oder einen größeren
Durchmesser als denjenigen des Nocken-Wellenlochs hat, nur an einem
Teilbereich desjenigen äußeren Umfangsteils der
vorläufigen Welle ausgebildet, welcher einer Innenfläche
des Nocken-Wellenlochs gegenüberliegt. In diesem Fall ist
es einfach, das Wellenzentrum der Nocke mit einem Wellenzentrum
der vorläufigen Welle auszurichten, wodurch die Präzision
der auszubildenden Nockenwelle verbessert werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Vorderansicht einer Nockenwelle, die durch eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auszubilden ist.
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2A ist
eine Seitenansicht einer vorläufigen Welle, die in der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verwenden
ist.
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2B ist
eine geschnittene Vorderansicht der vorläufigen Welle.
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3A ist
eine Seitenansicht einer Nocke, die in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist.
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3B ist
eine geschnittene Vorderansicht der Nocke.
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4 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang der vorläufigen Welle durch ein
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der einen
Seite ausgebildet wird, gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand unmittelbar vor
dem Einführen der vorläufigen Welle in ein Wellenloch
der Nocke zeigt, gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
die vorläufige Welle in das Wellenloch der Nocke eingeführt
ist, wobei die Oberfläche der einen Seite der Nocke auf
den vorstehenden Teil der einen Seite gepresst wird, so dass die
vorläufige Welle und die Nocke behelfsmäßig
aneinander befestigt sind, gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenumfang der vorläufigen Welle durch ein
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der anderen Seite
gebildet wird, gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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8 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenumfang der vorläufigen Welle durch das
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der einen
Seite für eine nächste (benachbarte) Nocke gebildet wird.
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9 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
eine Mehrzahl von Nocken auf der vorläufigen Welle montiert
sind.
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10 ist
eine schematische Seitenansicht einer Montagevorrichtung zum Montieren
einer Nocke und einer vorläufigen Welle, die in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung benutzt wird.
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11 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand unmittelbar bevor der vorstehende Teil der einen Seite auf dem
Außenumfang der vorläufigen Welle ausgebildet wird,
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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12 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand, in dem der vorstehende Teil der einen Seite auf dem Außenumfang
der vorläufigen Welle ausgebildet wird, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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13 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand, in dem die vorläufige Welle in das Wellenloch
der Nocke eingeführt ist, wobei die Oberfläche
der einen Seite der Nocke auf den vorstehenden Teil der einen Seite
gepresst wird, so dass die vorläufige Welle und die Nocke
behelfsmäßig miteinander befestigt werden, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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14 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand, in dem der vorstehende Teil der anderen Seite auf dem Außenumfang
der vorläufigen Welle ausgebildet wird, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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15 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand, in dem die Nocke durch die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auf der vorläufigen Welle montiert wurde.
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16 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
eine Nocke durch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung auf einer vorläufigen Welle montiert wurde.
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17 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang der vorläufigen Welle durch einen
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der anderen Seite
und ein teilweise vorstehender Teil ausgebildet werden, gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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18 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand unmittelbar vor
dem Einführen der vorläufigen Welle in ein Wellenloch
der Nocke gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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19 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
die vorläufige Welle in das Wellenloch der Nocke eingeführt
wird, wobei die eine Oberfläche der Nocke auf den vorstehenden Teil
der einen Seite gepresst wird, so dass die vorläufige Welle
und die Nocke behelfsmäßig aneinander befestigt
werden, gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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20 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang der vorläufigen Welle durch ein
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der einen
Seite ausgebildet wird, gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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21 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenumfang der vorläufigen Welle durch das
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil für
ein Wellenloch ausgebildet wird, gemäß der dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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22 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang einer vorläufigen Welle durch
ein Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der
anderen Seite ausgebildet wird, gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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23 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang einer vorläufigen Welle durch
ein Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der
anderen Seite ausgebildet wird, gemäß einer fünften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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24 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang einer vorläufigen Welle durch
ein Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der
anderen Seite ausgebildet wird, gemäß einer sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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25 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenumfang der vorläufigen Welle weiter durch
das Presselement gemäß einer axialen Bewegung
desselben gepresst wird, so dass ein vorstehender Teil der anderen
Seite ausgebildet wird, gemäß der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESTE ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
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1 bis 15 betreffen
eine erste Ausführungsform. 1 ist eine
Vorderansicht einer Nockenwelle, die durch eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gebildet werden soll. 2A ist
eine Seitenansicht einer vorläufigen Welle, die in der
ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zu verwenden
ist. 2B ist eine geschnittene Vorderansicht der vorläufigen
Welle. 3A ist eine Seitenansicht einer
Nocke, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zu verwenden ist. 3B ist
eine geschnittene Vorderansicht der Nocke. 4 ist eine
geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein
Außenumfang der vorläufigen Welle durch ein Presselement
gepresst wird, so dass ein vorstehender Teil der einen Seite gebildet
wird, gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. 5 ist eine geschnittene Vorderansicht,
die einen Zustand unmittelbar bevor die vorläufige Welle
in ein Wellenloch der Nocke eingeführt wird zeigt, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
die vorläufige Welle in das Wellenloch der Nocke eingeführt
ist, wobei eine Fläche der einen Seite der Nocke auf den
vorstehenden Teil der einen Seite gepresst ist, so dass die vorläufige
Welle und die Nocke vorübergehend bzw. behelfsmäßig
aneinander befestigt sind, gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. 7 ist eine geschnittene Vorderansicht,
die einen Zustand zeigt, in dem der Außenumfang der vorläufigen
Welle durch ein Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender
Teil der anderen Seite ausgebildet wird, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenumfang der vorläufigen Welle durch das
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der einen
Seite für eine nächste (benachbarte) Nocke gebildet wird. 9 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
eine Mehrzahl von Nocken auf der vorläufigen Welle angeordnet
sind. 10 ist eine schematische Seitenansicht
einer Montagevorrichtung zum Zusammenbau einer Nocke und einer vorläufigen
Welle, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendet wird. 11 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand unmittelbar bevor der vorstehende Teil der eine Seite an dem
Außenumfang der vorläufigen Welle gebildet wird,
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. 12 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand, in dem der vorstehende Teil der einen Seite auf dem Außenumfang
der vorläufigen Welle ausgebildet wird, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 13 ist
eine sche matische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem Zustand,
in dem die vorläufige Welle in das Wellenloch der Nocke
eingeführt ist, wobei die Fläche der einen Seite
der Nocke auf den vorstehenden Teil der einen Seite gepresst wird,
so dass die vorläufige Welle und die Nocke behelfsmäßig
aneinander befestigt werden, gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 14 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem
Zustand, in dem der vorstehende Teil der anderen Seite auf dem Außenumfang
der vorläufigen Welle ausgebildet wird, gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 15 ist
eine schematische Seitenansicht der Montagevorrichtung in einem Zustand,
in dem die Nocke durch die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung auf der vorläufigen Welle montiert wurde.
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16 bis 19 beziehen
sich auf eine zweite Ausführungsform. 16 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine
Nocke durch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung auf einer vorläufigen Welle montiert wurde. 17 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang der vorläufigen Welle durch ein
Presselement so gepresst wird, dass ein auf der anderen Seite vorstehender
Teil und ein teilweise vorstehender Teil gebildet werden, gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 18 ist eine
geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand unmittelbar bevor
die vorläufige Welle in ein Wellenloch der Nocke eingeführt
wird zeigt, gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 19 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
die vorläufige Welle in das Wellenloch der Nocke eingeführt
ist, wobei eine Fläche der einen Seite der Nocke auf ein
vorstehendes Teil der einen Seite gepresst wird, so dass die vorläufige
Welle und die Nocke vorübergehend bzw. behelfsmäßig
aneinander befestigt sind, gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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20 und 21 betreffen
eine dritte Ausführungsform. 20 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang einer vorläufigen Welle durch ein
Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der einen
Seite gebildet wird, gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 21 ist eine
geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der
Außenumfang der vorläufigen Welle durch das Presselement
so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil für das Wellenloch
gebildet wird, gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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22 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang einer vorläufigen Welle durch
ein Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der
anderen Seite ausgebildet wird, gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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23 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
ein Außenumfang einer vorläufigen Welle durch
ein Presselement so gepresst wird, dass ein vorstehender Teil der
anderen Seite ausgebildet wird, gemäß einer fünften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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24 und 25 beziehen
sich auf eine sechste Ausführungsform. 24 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein
Außenumfang einer vorläufigen Welle durch ein Presselement
so gepresst wird, dass ein vorläufiger seitlicher vorstehender
Teil gebildet wird, gemäß einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 25 ist
eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenumfang der vorläufigen Welle durch das
Presselement weiter gepresst wird, in Übereinstimmung mit
einer axialen Bewegung desselben, so dass ein vorstehender Teil der
anderen Seite ausgebildet wird, gemäß der sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Als
erstes wird eine Nockenwelle 1 unter Bezugnahme auf 1 bis 9 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Nockenwelle 1 eine Welle 2,
die sich in axialer Richtung erstreckt und eine Mehrzahl von Nocken 20 oder
eine Mehrzahl von Lagerwalzen 3, die an der Welle 2 mit
vorbestimmten Intervallen dazwischen in axialer Richtung montiert
sind.
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Wie
in 9 gezeigt ist, ist die Welle 2 auf ihrem äußeren
Umfangsteil 11 mit einem vorstehenden Teil 13 der
einen Seite für eine Fläche 25 der einen Seite
der Nocke 20 versehen, und mit einem vorstehenden Teil 14 der
anderen Seite für eine Fläche 26 der
anderen Seite der Nocke 20. Wie unten beschrieben wird,
ist der vorstehende Teil 13 der einen Seite geeignet, mit
der Oberfläche 25 der einen Seite der Nocke 20,
einer Pass-Ausnehmung 27 und einem axialen Ende eines Wellenlochs 21 der
Nocke verbunden zu werden, während der vorstehende Teil 14 der
anderen Seite geeignet ist, mit der Fläche 26 der anderen
Seite der Nocke 20, einer Pass-Ausnehmung 27 und
dem anderen axialen Ende des Wellenlochs 21 der Nocke 20 verbunden
zu werden.
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Obwohl
dies nicht gezeigt ist, ist die Lagerwalze 3 ähnlich
wie im Falle der Nocke 20 mit einem vorstehenden Teil der
einen Seite für eine Fläche der einen Seite der
Nocke 20 versehen, und mit einem vorstehenden Teil der
anderen Seite für eine Fläche der anderen Seite
der Nocke 20.
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Wie
in 2A und 2B gezeigt
ist, ist eine vorläufige Welle 10, an der eine
Mehrzahl von Nocken 20 (und/oder Lagerwalzen 3)
montiert werden, ein rohrförmiges Wellenelement, das Folgendes umfasst:
einen äußeren Umfangsteil 11 mit einem Durchmesser,
der kleiner als das Nocken-Wellenloch 21 der Nocke 20 ist,
welches unten beschrieben wird, (und/oder als der Durchmesser des
Lagerwalzen-Wellenlochs (nicht gezeigt) der Lagerwalze 3), und
ein durchgängiges Loch 12, welches sich in Richtung
einer Axiallinie X1 der vorläufigen Welle 10 erstreckt.
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Wie
in 3 gezeigt ist, hat die Nocke 20 einen äußeren
Umfangsteil 22, der nicht kreisförmig ist und
aus einem Grundteil 23 mit einer halbkreisförmigen
Form und einem oberen Nockenteil 24 gebildet wird, der
von dem Grundteil 23 nach außen vorsteht. In Richtung
einer Axiallinie X2 der Nocke 20 betrachtet hat die Nocke 20 eine
Oberfläche 25 der einen Seite auf einer ihrer
Seiten und eine Oberfläche 26 der anderen Seite
auf ihrer anderen Seite. Darüber hinaus ist das Nocken-Wellenloch 21,
das geeignet ist, mit dem äußeren Umfangsteil 11 der
vorläufigen Welle 10 verbunden zu werden, so ausgebildet,
dass es in Richtung der Axiallinie X2 der Nocke 20 durch die
Nocke 20 verläuft. Am Nocken-Wellenloch 21 auf der
Oberfläche 25 der einen Seite der Nocke 20 und an
dem Nocken-Wellenloch 21 auf der Oberfläche 26 der
anderen Seite der Nocke 20 sind entlang des Umfangs eine
Mehrzahl von Pass-Ausnehmungen 27 mit vorbestimmten Abständen
dazwischen ausgebildet, so dass die Drehung der Nocke 20 in
Bezug auf die vorläufige Welle 10 durch Teile
eines vorstehenden Teils der einen Seite, der unten beschrieben wird,
und Teile eines vorstehenden Teils der anderen Seite, welcher ebenfalls
unten beschrieben wird, die in die Mehrzahl von Pass-Ausnehmungen 27 eintreten,
verhindert wird.
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Obwohl
dies nicht gezeigt ist hat die Lagerwalze 3 ähnlich
wie im Falle der Nocke 20 eine Oberfläche der
einen Seite auf ihrer einen Seite und eine Oberfläche der
anderen Seite auf ihrer anderen Seite, betrachtet aus einer Richtung
einer Axiallinie der Lagerwalze 3. Darüber hinaus
ist ein Lagerwalzen-Wellenloch, welches geeignet ist, mit dem Außenumfangsteil 11 der
vorläufigen Welle 10 verbunden zu werden, so ausgebildet,
dass es in Richtung der Axiallinie der Lagerwalze 3 durch
die Lagerwalze 3 verläuft. Am Lagerwalzen-Wellenloch
auf der Oberfläche der einen Seite der Lagerwalze 3 und
am Lagerwalzen-Wellenloch auf der Oberfläche der anderen
Seite der Lagerwalze 3 sind eine Mehrzahl von Pass-Ausnehmungen
in Umfangsrichtung mit vorbestimmten Intervallen dazwischen ausgebildet,
um die Drehung der Lagerwalze 3 in Bezug auf die vorläufige
Welle 10 durch Teile des vorstehenden Teils der einen Seite,
der unten beschrieben wird, und Teile des vorstehenden Teils der
anderen Seite, der ebenfalls unten beschrieben wird, zu verhindern,
die in das Innere der Mehrzahl von Pass-Ausnehmungen eingreifen.
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Als
nächstes wird unter Bezugnahme auf 4, 7 und 10 eine
Montagevorrichtung 30 zum Montieren der Nocken 20 und/oder
der Lagerwalzen 3 an dem äußeren Umfangsteil 11 der
vorläufigen Welle 10 beschrieben.
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Wie
in 10 gezeigt ist, wird die vorläufige Welle 10 auf
einem zentralen Wellen-Befestigungstisch (der nicht gezeigt ist)
der Montagevorrichtung 30 getragen, so dass die vorläufige
Welle 10 um die Axiallinie X1 drehbar ist. An Positionen,
die von der Axiallinie X1 der vorläufigen Welle 10 beabstandet sind,
ist ein Paar aus einem oberen und einem unteren Presselement 31 (erste
Presselemente) für die Oberfläche 25 der
einen Seite vorgesehen, so dass die Presselemente 31 um
jeweilige Axiallinien X3 drehbar sind, die parallel zur Axiallinie
X1 sind. Die Presselemente 31 sind dazu konfiguriert, einen
vorstehenden Teil 13 der einen Seite und eine Ausnehmung 15 der
einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite auf dem äußeren Umfangsteil 11 der
vorläufigen Welle 10 zu bilden. Auf ähnliche
Weise ist ein Paar aus einem oberen und einem unteren Presselement 33 (zweite
Presselemente) für die Oberfläche 26 der
anderen Seite angeordnet, so dass die Presselemente 33 um
zugehörige Axiallinien X4 drehbar sind, die parallel zur
Axiallinie X1 sind. Die Presselemente 33 sind dazu konfiguriert,
einen vorstehenden Teil 14 der anderen Seite und eine Ausnehmung 16 der
anderen Seite für die Oberfläche 26 der
anderen Seite auf dem äußeren Umfangsteil 11 der
vorläufigen Welle 10 auszubilden.
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Wie
in 4 gezeigt ist, hat ein jedes Presselement 31 für
die Oberfläche 25 der einen Seite einen Vorsprung 31a,
der in Umfangsrichtung desselben vorsteht. Der Vorsprung 31a hat
einen größeren keilförmigen bzw. schrägen
Abschnitt 31d, der ein Material (des äußeren
Umfangsteils 11) so bewegt und führt, dass der
vorstehende Teil 13 der einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite gebildet wird, und einen Abschnitt 31e senkrecht
zur Axiallinie, der mit dem größeren keilförmigen
bzw. schrägen Abschnitt 31d zusammenhängt
bzw. diesen stetig fortsetzt und senkrecht zur Axiallinie X3 ist.
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Wie
in 7 gezeigt ist, hat auf ähnliche Weise
ein jedes Presselement 33 für die Oberfläche 26 der
anderen Seite einen Vorsprung 33a, der in äußerer
Umfangsrichtung desselben vorsteht. Der Vorsprung 33a hat
einen größeren keilförmigen bzw. schrägen
Abschnitt 33d, der Material (des äußeren Umfangsteils 11)
so bewegt und führt, dass der vorstehende Teil 14 der
anderen Seite für die Oberfläche 26 der
anderen Seite gebildet wird, und einen zur Axiallinie rechtwinkligen
Abschnitt 33e, der mit dem größeren keilförmigen
bzw. schrägen Abschnitt 33d zusammenhängt
bzw. diesen stetig fortsetzt und senkrecht zur Axiallinie X4 ist.
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Wie
in 10 gezeigt ist, sind darüber hinaus an
Positionen oberhalb und unterhalb der vorläufigen Welle 10 an
einer Mittelposition der Montagevorrichtung 30 ein Paar
von Positionierungselementen 34 angeordnet (drehbar gelagert),
die aufwärts und abwärts bewegt werden können.
Die Positionierungselemente 34 sind dazu ausgelegt, die
Nocke 20 in Bezug auf die vorläufige Welle 10 bei
einem vorbestimmten Winkel zu positionieren, wenn die Oberfläche 25 der
einen Seite des Nockens 20 gegen den vorstehenden Teil 13 der
einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite der vorläufigen Welle 10 gedrückt
wird.
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Als
nächstes werden unter Bezugnahme auf 4 bis 15 Details
eines Verfahrens zum Montieren der Nocken 20 und der Lagerwalzen 3 an
der vorläufigen Welle 10 beschrieben.
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Als
erstes wird die vorläufige Welle 10 wie in 10 gezeigt
auf dem zentralen Wellen-Befestigungstisch gelagert, der nicht gezeigt
ist, aber in der Mitte der Montagevorrichtung 30 angeordnet
ist, so dass die vorläufige Welle 10 um ihre Axiallinie
X1 gedreht werden kann. Danach werden das obere und das untere Presselement 31 für
die Oberfläche 25 der einen Seite, wie in 10 gezeigt,
um die zugehörige Axiallinie X3 in einer Richtung gedreht,
die durch den Pfeil angezeigt ist.
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Danach
werden die Presselemente 31 für die Oberfläche 25 der
einen Seite, wie in 11 gezeigt, unter Drehung in
Richtung auf vorbestimmte Positionen oberhalb und unterhalb der
vorläufigen Wellen 10 bewegt.
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Dann
werden wie in 4 und 12 gezeigt
das erste obere und untere Presselement 31 näher
zu der vorläufigen Wellen 10 bewegt, und die Vorsprünge 31a der
Presselemente 31, die gedreht werden, pressen den äußeren
Umfangsteil 11 der vorläufigen Welle 10 (die
vorläufige Welle 10 wird einer Reibungskraft unterworfen,
die durch die Drehung der Presselemente 31 erzeugt wird,
und somit wird sie ebenfalls gedreht). Dementsprechend wird ein
Material (ein Teil des Materials) an der Oberfläche des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 durch
den größeren keilförmigen Abschnitt 31d und
den zur Axiallinie senkrechten Abschnitt 31e der jeweiligen
Presselemente 31 so bewegt und geführt, dass es
in radial äußere Richtung extrudiert wird, wobei
der vorstehende Teil 13 der einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite gebildet wird. Wenn das Material durch den Vorsprung 31a extrudiert wird,
wird außerdem die Ausnehmung 15 der einen Seite
in dem äußeren Umfangsteil 11 der vorläufigen Welle 10 ausgebildet
(siehe 4). Danach werden das obere und das untere Presselement 31 in
die ursprünglichen Positionen zurückgezogen, und
ihre Drehung wird angehalten.
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Obwohl
auf die oben beschriebene Weise nur die Presselemente 31 bei
der Drehung angetrieben werden, wenn das Material durch den Vorsprung 31a extrudiert
wird, kann die vorläufige Welle 10 auch aktiv
zur Drehung mit derselben Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung
angetrieben werden. Alternativ kann die vorläufige Welle 10 auch
mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit aktiv gedreht werden. Umgekehrt
kann es sein, dass das Presselement 31 nicht aktiv gedreht
wird, sondern dass die vorläufige Welle 10 aktiv
gedreht wird. Es ist wichtig, dass der vorstehende Teil 13 der
einen Seite so ausgebildet wird, dass er eine Form hat, die in Umfangsrichtung nicht
irregulär ist (die in Umfangsrichtung gleichförmig
ist). Solange diese Bedingung erfüllt ist, können verschiedene
Arten zur Anwendung kommen. Unter dem Gesichtspunkt dieser Bedingung
kann die Zahl der relativen Drehungen der vorläufigen Welle 10 in Bezug
auf die Presselemente 31 eins betragen, aber es ist vorzuziehen,
dass die Anzahl von relativen Drehungen eine Mehrzahl ist (es ist
vorzuziehen, dass die Presselemente 31 während
der Mehrzahl von Drehungen die vorläufige Welle 10 nach
und nach pressen).
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Danach
wird die Nocke 20, wie in 5 und 13 gezeigt,
unter einem vorbestimmten Winkel um das Wellenzentrum X2 der Nocke 20 durch
die Positionierelemente 34 der Montagevorrichtung 30 positioniert.
Danach wird die vorläufige Welle 10, auf der ein
vorstehender Teil 13 für die eine Oberfläche 25 ausgebildet
wurde, in das Nocken-Wellenloch 21 von der Seite eines
nicht vorstehenden Teils 19 der vorläufigen Welle 10 eingeführt,
auf der der vorstehende Teil 13 der einen Seite nicht ausgebildet
ist.
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Danach
wird, wie in 6 gezeigt ist, die Oberfläche 25 der
einen Seite der aufgefädelten Nocke 20 gegen den
vorstehenden Teil der einen Seite gepresst. Der vorstehende Teil 13 der
einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite wird nämlich plastisch so verformt, dass der
vorstehende Teil 13 der einen Seite mit der Oberfläche 25 der
einen Seite der Nocke 20, mit der Pass-Ausnehmung 27 der
Nocke auf der Seite der Oberfläche 25 der einen
Seite der Nocke 20 und mit einem Ende des Nocken-Wellenlochs 21 der
Nocke 20 verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Nocke 20 bewegt,
während die vorläufige Welle 10 fest
steht, oder die vorläufige Welle 10 wird bewegt,
während die Nocke 20 fest steht. Somit wird die
Nocke 20 an der vorläufigen Welle 10 vorübergehend
bzw. behelfsmäßig befestigt, so dass die Nocke 20 und
die vorläufige Welle 10 in Umfangsrichtung positioniert
sind. Wenn die Oberfläche 25 der einen Seite gegen
den vorstehenden Teil 13 der einen Seite gedrückt
wird, wird die Drehung der vorläufigen Welle 10 angehalten,
und die Drehung der Nocke 20 wird ebenfalls angehalten.
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Danach
werden das zweite obere und untere Presselement 33, wie
in 7 und 14 gezeigt, in Richtung auf
die vorläufige Welle 10 bewegt und die Vorsprünge 33a der
Pressele mente 33 für die Oberfläche 26 der
anderen Seite pressen unter Drehung den äußeren
Umfangsteil 11 der vorläufigen Welle 10 (die
vorläufige Welle 10 wird einer Reibungskraft unterworfen,
die durch die Reibung der Presselemente 33 erzeugt wird,
und wird somit ebenfalls gedreht). Dementsprechend wird ein Material
(ein Teil des Materials) an der Oberfläche des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 durch
den größeren keilförmigen Abschnitt 33d und
den zur Axiallinie senkrechten Abschnitt 33e eines jeden
der Presselemente 33 bewegt und geführt, so dass
es in radial äußere Richtung extrudiert wird,
wodurch der vorstehende Teil 14 der anderen Seite für
die Oberfläche 26 der anderen Seite gebildet wird.
Gleichzeitig mit der Ausbildung des vorstehenden Teils 14 der
anderen Seite wird der vorstehende Teil 14 der anderen
Seite mit der Oberfläche 26 der anderen Seite
der Nocke 20, mit der Pass-Ausnehmung 27 der Nocke
auf der Seite der Oberfläche 26 der anderen Seite
der Nocke 20 und mit dem anderen Ende des Nocken-Wellenlochs 21 der
Nocke 20 verbunden. Wenn das Material durch den Vorsprung 33a extrudiert
wird, wird außerdem die Ausnehmung 16 der anderen
Seite in dem äußeren Umfangsteil 11 der
vorläufigen Welle 10 ausgebildet (siehe 7).
Danach werden das obere und das untere Presselement 33 in
die Ursprungspositionen zurückgezogen, und ihre Drehung
wird angehalten.
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Obwohl
auf die oben beschriebene Weise nur die Presselemente 33 zur
Drehung angetrieben werden, wenn das Material durch den Vorsprung 33a extrudiert
wird, kann auch die vorläufige Welle 10 aktiv
zur Drehung mit gleicher Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung
angetrieben werden. Alternativ kann die vorläufige Welle 10 aktiv
mit einer anderen Geschwindigkeit gedreht werden. Umgekehrt kann es
sein, dass das Presselement 33 nicht aktiv gedreht wird,
sondern dass die vorläufige Welle 10 aktiv gedreht
wird. Es ist wichtig, dass die Befestigungskraft zwischen der Nocke 20 und
der vorläufigen Welle 10 durch den vorstehenden
Teil 14 in ausreichendem Maße erhöht
wird, während der vorübergehende Befestigungszustand
(Positionierungszustand bezüglich der Umfangsrichtung)
der vorläufigen Welle 10 und der Nocke 20 beibehalten
wird, und dass der vorstehende Teil 14 der anderen Seite
so ausgebildet wird, dass er eine Form hat, die in Umfangsrichtung nicht
irregulär ist (das heißt in Umfangsrichtung gleichförmig
ist). Solange diese Bedingungen erfüllt sind, können
verschiedene Vorgehensweisen zur Anwendung kommen.
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Um
den vorübergehenden Befestigungszustand der vorläufigen
Welle 10 und der Nocke 20 beizubehalten, kann
es vorteilhaft sein, dass anfangs weder die Presselemente 33 noch
die vorläufige Welle 10 gedreht wird, wenn das
Material durch den Vorsprung 33a extrudiert wird. In diesem
Fall wird die relative Drehung zwischen den Presselementen 33 und der
vorläufigen Welle 10 begonnen, nachdem das Material
durch den Vorsprung 33a zunächst teilweise extrudiert
wurde, und das Material wird dann entlang des gesamten Umfangs der
vorläufigen Welle 10 extrudiert.
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Die
Anzahl von relativen Drehungen der vorläufigen Welle 10 in
Bezug auf die Presselemente 33 kann eins betragen, aber
es ist vorzuziehen, dass die Anzahl von relativen Drehungen eine
Mehrzahl ist (es ist vorzuziehen, dass die Presselemente 33 die
vorläufige Welle 10 während der Mehrzahl
von Drehungen nach und nach pressen).
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Auf
die oben beschriebene Weise wird der Montagevorgang für
die eine Nocke 20 auf der vorläufigen Welle 10 beendet.
Durch Wiederholen des genannten Vorgangs zum Montieren der Nocke 20 (oder
der Lagerwalze 3) auf der vorläufigen Welle 10 wird
die Nockenwelle 1 gebildet.
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Da
gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben
wurde der vorstehende Teil 13 der einen Seite ausgebildet
wird, bevor die vorläufige Welle 10 eingeführt
wird, kann der vorstehende Teil 13 der einen Seite mit
höherem Freiheitsgrad ausgebildet werden. Da die Oberfläche 25 der
einen Seite der Nocke 20, in welche die vorläufige
Welle 10 eingeführt wurde, so gegen den vorstehenden
Teil 13 der einen Seite gepresst wird, dass die Nocke 20 und die
vorläufige Welle 10 behelfsmäßig
miteinander befestigt sind, können die Nocke 20 und
die vorläufige Welle 10 in Umfangsrichtung miteinander
positioniert werden. In diesem Zustand wird der vorstehende Teil 14 der
anderen Seite nachfolgend gebildet. Somit werden keine weiteren
Mittel zum Positionieren der Nocke 20 und der vorläufigen
Welle 10 zueinander in Umfangsrichtung benötigt.
Der vorstehende Teil 14 der anderen Seite kann somit mit
einem höheren Freiheitsgrad ausgebildet werden. Demzufolge
können der vorstehende Teil 13 der einen Seite
und der vorstehende Teil 14 der anderen Seite leicht ausgebildet
werden, die in der Lage sind, eine ausreichende Befestigungskraft
zwischen der Nocke 20 und der vorläufigen Welle 10 zu
realisieren.
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Als
nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 16 bis 19 beschrieben.
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Wie
in 16 gezeigt ist, ist eine Welle 2 einer
Nockenwelle, die in dieser Ausführungsform gebildet wird,
an einem äußeren Umfangsteil 11 derselben
mit einem vorstehenden Teil 13 der einen Seite für
eine Oberfläche 25 der einen Seite einer Nocke 20 versehen,
und mit einem vorstehenden Teil 14 der anderen Seite für
eine Oberfläche 26 der anderen Seite der Nocke 20.
Wie unten beschrieben wird, ist der vorstehende Teil 13 der
einen Seite geeignet, mit der Oberfläche 25 der
einen Seite der Nocke 20, mit einer Pass-Ausnehmung 27 und
einem axialen Ende eines Nocken-Wellenlochs 21 verbunden
zu werden, während der vorstehende Teil 14 der
anderen Seite geeignet ist, mit der Oberfläche 26 der
anderen Seite der Nocke 20, mit einer Pass-Ausnehmung 27 und dem
anderen axialen Ende des Nocken-Wellenlochs 21 verbunden
zu werden. Darüber hinaus hat die Welle 2 eine
umlaufende Ausnehmung 15 der einen Seite an einer Position
außerhalb des Nocken-Wellenlochs 21, die an den
vorstehenden Teil 13 der einen Seite für die Fläche 25 der
einen Seite angrenzt, und außerdem eine umlaufende Ausnehmung 16 der anderen
Seite an einer Position außerhalb des Nocken-Wellenlochs 21,
die an den vorstehenden Teil 14 der anderen Seite für
die Oberfläche 26 der anderen Seite angrenzt.
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Ferner
hat die Welle 2 in dieser Ausführungsform einen
teilweise vorstehenden Teil 17, der unter Druck in das
Wellenloch 21 der Nocke eingeführt ist bzw. eingepresst
ist, und eine Wellenloch-Ausnehmung 18, die an den teilweise
vorstehenden Teil 17 angrenzt. Obwohl dies nicht gezeigt
ist, ist eine Lagerwalze, ähnlich wie im Falle der Nocke 20,
mit einem vorstehenden Teil der einen Seite für eine Seite derselben
versehen, mit einer Ausnehmung der einen Seite, einem vorstehenden
Teil der anderen Seite für deren andere Seite, einer Ausnehmung
der anderen Seite, einem teilweise vorstehenden Teil und Wellenloch-Ausnehmungen
versehen.
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Als
nächstes wird die Form eines äußeren Umfangsteils 11 einer
vorläufigen Welle 10 in dieser Ausführungsform
im Detail beschrieben.
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Wie
in 17 gezeigt ist, hat ein Presselement 31 auf
seinem Außenumfang einen Vorsprung 31a größeren
Durchmessers, Vorsprünge 31b geringeren Durchmessers,
die einen Durchmesser haben, der geringer ist als derjenige des
Vorsprungs 31a größeren Durchmessers,
und eine Einbeulung 31c zum Vermeiden des vorstehenden
Teils 13 der einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite, der auf dem Außenumfang 11 der vorläufigen
Welle 10 ausgebildet ist.
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Der
Vorsprung 31a größeren Durchmessers hat
einen keilartigen bzw. abgeschrägten Abschnitt 31d,
der Material (des äußeren Umfangsteils 11)
so bewegt und führt, dass der vorstehende Teil 13 der einen
Seite für die eine Oberfläche 25 gebildet
wird, und einen zur Axiallinie senkrechten Abschnitt 31e, der
mit dem größeren abgeschrägten Abschnitt 31d zusammenhängt
bzw. diesen stetig fortsetzt und senkrecht zu einer Axiallinie 3 ist.
Auf der anderen Seite hat der Vorsprung 31b geringeren
Durchmessers einen kleineren keilartigen bzw. abgeschrägten Abschnitt 31f,
der ein Material (des Umfangsteils 11) so bewegt und führt,
dass der teilweise vorstehende Teil 17 gebildet wird.
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Durch
das Pressen des äußeren Umfangsteils 11 der
vorläufigen Welle 10 mit Hilfe der oben genannten
Presselemente 31 werden auf dem äußeren
Umfangsteil 11 der vorläufigen Welle 10 der
vorstehende Teil 13 der einen Seite für die Oberfläche 25 der
einen Seite, die Ausnehmung 15 der einen Seite, der teilweise
vorstehende Teil 17 und die Wellenloch-Ausnehmungen 18 gebildet.
Der teilweise vorstehende Teil 17 wird so geformt, dass
er denselben Durchmesser hat, wie ein Innendurchmesser des Nocken-Wellenlochs 21 oder
dass er einen Durchmesser hat, der größer als
der Innendurchmesser des Nocken-Wellenlochs 21 ist.
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Danach
wird die Nocke 20, wie in 18 und 19 gezeigt,
unter einem vorbestimmten Winkel um ein Wellenzentrum X2 der Nocke 20 positioniert. Dann
wird die vorläufige Welle 10, auf der der vorstehende
Teil 13 der einen Seite für die Fläche 25 der
einen Seite und der teilweise vorstehende Teil 17 ausgebildet
wurden, in des Nocken-Wellenloch 21 mit einem nicht vorstehenden
Teil 19 der vorläufigen Welle 10 voraus,
auf dem der vorstehende Teil 13 der einen Seite und der
teilweise vorstehende Teil 17 nicht ausgebildet sind, in
das Nocken-Wellenloch 21 eingeführt. Da der teilweise
vorstehende Teil 17 hierbei denselben Durchmesser hat,
wie der Innendurchmesser des Nocken-Wellenlochs 21, oder
einen Durchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser
des Nocken-Wellenlochs 21 ist, wird die Nocke 20 durch
den teilweise vorstehenden Teil 17 zentriert. Somit wird
die Fläche 25 der einen Seite der Nocke 20 gegen
den vorstehenden Teil 13 der einen Seite für die
Fläche 25 der einen Seite gepresst, während das
Wellenzentrum X2 der Nocke 20 und das Wellenzentrum X1
der vorläufigen Welle 10 miteinander ausgerichtet
werden. Da der teilweise vorstehende Teil 17 nicht über
den gesamten Axialbereich des äußeren Umfangsteils 11,
welcher der Innenfläche des Nocken-Wellenlochs 21 gegenüberliegt,
ausgebildet ist, und da der Durchmesser des teilweise vorstehenden
Teils 17 kleiner ist, als derjenige des vorstehenden Teils 13 der
einen Seite, werden Probleme wie beispielsweise eine zu hohe Kraft
für das Einpressen vermieden.
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Da
die nachfolgenden Schritte zum Ausbilden des vorstehenden Teils 14 der
anderen Seite und dergleichen dieselben sind, wie bei der ersten
Ausführungsform, wird ihre Beschreibung ausgelassen.
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Wie
oben beschrieben wurde, wird der teilweise vorstehende Teil 17,
der denselben Durchmesser hat, wie der Innendurchmesser des Nocken-Wellenlochs 21 oder
einen Durchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser
des Nocken-Wellenlochs 21 ist, vor dem Einführungsschritt
nur in einem Teilbereich desjenigen Teils des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 ausgebildet,
der der Innenfläche des Nocken-Wellenlochs 21 gegenüberliegt.
In diesem Fall ist es leicht, das Wellenzentrum X2 der Nocke 20 und
das Wellenzentrum X1 der vorläufigen Welle miteinander
auszurichten, wodurch die Präzision der gebildeten Nockenwelle
verbessert werden kann.
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In
der zweiten Ausführungsform hat das Presselement 31 für
die Oberfläche 25 der einen Seite den Vorsprung 31a größeren
Durchmessers und den Vorsprung 31b geringeren Durchmessers,
so dass der vorstehende Teil 13 der einen Seite für
die Oberfläche 25 der einen Seite und der vorstehende Teil 17 gleichzeitig
gebildet werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt.
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In
der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
hat ein Presselement 131 für eine Oberfläche 25 der
einen Seite wie in 20 gezeigt nur einen Vorsprung 131a größeren
Durchmessers. Nachdem ein vorstehender Teil 113 der einen
Seite für die Oberfläche 25 der einen
Seite gebildet wurde, wird das Presselement 131 für
die Oberfläche 25 der einen Seite wie in 21 gezeigt
von dem äußeren Umfangsteil 11 der vorläufigen
Welle 10 getrennt, und das Presselement 131 wird
an eine andere vorbestimmte axiale Position des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 bewegt,
die später in einem Nocken-Wellenloch 21 liegen
wird. Dann wird durch das Pressen des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 an
dieser Position ein teilweiser vorstehender Teil 117 ausgebildet.
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In
der ersten Ausführungsform werden das Presselement 31 für
die Oberfläche 25 der einen Seite und das Presselement 33 für
die Oberfläche 26 der anderen Seite in einer Richtung
senkrecht zu der Axiallinie X1 der vorläufigen Welle 10 bewegt
und somit werden der vorstehende Teil 13 der einen Seite
für die Oberfläche 25 der einen Seite
und der vorstehende Teil 14 der anderen Seite für
die Oberfläche 26 der anderen Seite durch Pressen
gebildet.
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Andererseits
presst in einer vierten Ausführungsform, wie in 22 gezeigt,
ein Presselement für die Oberfläche 26 der
anderen Seite die vorbestimmte Position des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 aus
einer diagonalen Richtung, die bezüglich einer Richtung
senkrecht zu der Axiallinie X1 der vorläufigen Welle 10 geneigt
ist, um den vorstehenden Teil 14 der anderen Seite für
die Oberfläche 26 der anderen Seite zu bilden.
In diesem Fall ist es leicht, das Ausmaß des Vorsprunges
des vorstehenden Teils 14 der anderen Seite für
die Oberfläche 26 der anderen Seite zu erhöhen.
Diese Ausführungsform kann auf das Presselement 31 für
die Oberfläche 25 der einen Seite ähnlich
angewandt werden, wie im Fall des Presselements 33 für
die Oberfläche 26 der anderen Seite.
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Darüber
hinaus presst in der fünften Ausführungsform,
wie in 23 gezeigt, ein Presselement für
die Oberfläche 26 der anderen Seite eine vorbestimmte
Position des äußeren Umfangs 11 der vorläufigen
Welle 10 aus einer diagonalen Richtung, die bezüglich
einer Richtung senkrecht zu der Axiallinie X1 der vorläufigen
Welle 10 geneigt ist, und dann wird das Presselement 33 weiter
um ein Ende 50 des Presselements 30 in Richtung
auf die Oberfläche 26 der anderen Seite der Nocke 20 geneigt,
um den vorstehenden Teil 14 für die Oberfläche 26 der
anderen Seite zu bilden. Auch in diesem Fall ist es einfach, das
Ausmaß des Vorsprungs des vorstehenden Teils 14 der
anderen Seite für die Oberfläche 26 der
anderen Seite zu erhöhen. Diese Ausführungsform
kann auf das Presselement 31 für die Oberfläche 25 der
einen Seite ähnlich wie im Falle des Presselements 33 für
die Oberfläche 26 der anderen Seite angewendet werden.
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In
der sechsten Ausführungsform presst, wie in 24 gezeigt,
ein Presselement 33 für die Oberfläche 26 der
anderen Seite zuerst eine vorbestimmte Position des äußeren
Umfangsteils 11 der vorläufigen Welle 10 von
einer Richtung senkrecht zur Axiallinie X1 der vorläufigen
Welle 10, um einen vorläufigen vorstehenden Teil 14b der
anderen Seite zu bilden. Danach wird das Presselement 33 wie
in 25 gezeigt in Richtung auf die Oberfläche 26 der
anderen Seite der Nocke 20 bewegt, um den vorstehenden
Teil 14 der anderen Seite für die Oberfläche 26 der
anderen Seite zu bilden. Auch in diesem Fall ist es einfach, das
Ausmaß des Vorsprungs des vorstehenden Teils 14 der
anderen Seite für die Oberfläche 26 der
anderen Seite zu vergrößern. Diese Ausführungsform
kann ähnlich wie im Falle des Presselements 33 für
die Oberfläche 26 der anderen Seite auch auf das
Presselement 31 für die Oberfläche 25 der
einen Seite angewendet werden.
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Darüber
hinaus kann die vorläufige Welle 10 auch massiv
und ohne das durchgehende Loch 12 ausgebildet sein, obwohl
es aus Gründen der Gewichtsersparnis vorzuziehen ist, dass
in der vorläufigen Welle 10 das durchgehende Loch 12 vorgesehen ist.
In der vierten bis sechsten Ausführungsform kann der teilweise
vorstehende Teil 17 ausgebildet sein, dies muss jedoch
nicht der Fall sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - FR 2630790
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