DE3913104C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nockenwelle nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk­ malen.

Eine derartige Nockenwelle ist aus der DE-OS 22 13 224 bekannt. Bei dieser bekannten Nockenwelle erfolgt zur Er­ hohung der Gestaltfestigkeit der übergang zu den Funkti­ onsflächen des Nockens und der Lagerstelle stetig, wobei sich verändernde Querschnittsformen mit im wesentlichen geraden Mantellinien der Schaftabschnitte ergeben. Eine derartige Nockenwelle läßt sich wegen der nicht kreisför­ migen Querschnittsformen auch neben den Nocken nur mit erheblichem Aufwand herstellen und bearbeiten, insbesondere ist auch die Schleifbearbeitung der Funktionsflächen durch seitliche Einengungen erschwert.

Aus der DE-AS 19 10 517 ist weiterhin eine Nockenwelle bekannt, bei der zwischen zwei Nocken sowie zwischen diesen und einer Lagerstelle gelegene Schaftabschnitte eine von der Zylinderform abweichende Form aufweisen, und zwar mit in Quersicht nach innen gewölbten Konturen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwelle hoher Steifigkeit zu schaffen, deren Herstellung einfach ist und deren Bearbeitung, insbesondere der Funktionsflächen, nicht durch die Schaftabschnitte er­ schwert und eingeschränkt ist.

Die Aufgabe ist bei einer Nockenwelle der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Nockenwelle weist große Durchmesser in den Schaftabschnitten zwischen den Nocken und damit eine hohe Biegesteifigkeit auf, wobei jedoch die nockennahen Bereiche der Schaftabschnitte soweit zurück­ genommen sind, daß die Bearbeitung der Nockenflächen, beispielsweise durch einen eine Fasenbearbeitung ein­ schließenden Formschliff, auch bei Beachtung des notwen­ digen Freigangs für die Schleifscheiben, nicht beein­ trächtigt wird und auch ein Anschleifen der Schaftab­ schnitte, durch das eine die Steifigkeit der Nockenwelle herabsetzende Kerbwirkung ausgelöst würde, ausgeschlossen wird. Da die Schaftabschnitte überall im Querschnitt Kreisform bewahren, ist ihre Herstellung und Bearbeitung mit geringem Aufwand möglich.

Im Patentanspruch 2 ist eine Form des Schaftabschnitts angegeben, die die Forderungen der hohen Biegesteifigkeit und der Freihaltung der Nocken für die Bearbeitung in bestmöglicher Weise erfüllt.

Durch die Ausgestaltung nach dem Patentanspruch 3 wird eine Erhöhung der Biegesteifigkeit der Schaftabschnitte zwischen den Nocken und den Lagerstellen und damit der gesamten Nockenwelle erreicht, ohne die Bearbeitungszu­ gänglichkeit zu den Nockenflächen und den Lagerstellen zu beeinträchtigen und ohne die Querschnittskreisform der Schaftabschnitte zu verlassen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Nockenwelle in Queransicht und

Fig. 2 einen Teil der Nockenwelle der Fig. 1 in größerem Maßstab mit einem Bearbeitungs­ werkzeug.

Eine in der Fig. 1 dargestellte Nockenwelle 1 weist mehrere Lagerstellen 2 auf, mit denen sie in nicht dargestellten Lagern eines Gehäuses beispielsweise einer Brennkraftma­ schine gelagert ist. Außerdem trägt sie mehrere paarweise angeordnete Nocken 3, die jeweils dem Antrieb nicht dar­ gestellter Einlaß- und Auslaßventile dienen. Zwischen einem Nocken 3 und einem der inneren Lagerstellen 2 befindet sich jeweils ein Schaftabschnitt 4, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist mit zum Nocken 3 hin sich öffnendem Kegel. Die Durchmesser dieses Schaftabschnitts 4 sind in der Nähe der Lagerstelle 2 und des Nockens 3 jeweils etwas kleiner als diese Lagerstelle 2 und der Grundkreis 9 des Nockens 3, so daß deren Bearbeitungszugänglichkeit unbeeinträchtigt bleibt, die Biegesteifigkeit jedoch deutlich höher ist als bei einem zylinderförmigen Schaftabschnitt mit einem Durchmesser, der dem kleinsten des erfindungsgemäß ausge­ bildeten Schaftabschnitts 4 entspricht.

Zwischen zwei Nocken 3 ist jeweils ein Schaftabschnitt 5 angeordnet, der zu seiner Mittelquerebene symmetrisch tonnenförmig ausgebildet ist. Er hat in seinem Mittelbe­ reich in Queransicht die Form eines nach außen gewölbten Kreisbogens 6 mit einem Krümmungsradius 7, der in der Größenordnung des Durchmessers 8 des Grundkreises 9 des Nockens 3 liegt. Der größte Durchmesser 16 des Schaftab­ schnitts 5 in diesem Mittelabschnitt ist geringfügig kleiner als der Grundkreisdurchmesser 8. An den Kreisbogen 6 schließen sich nach beiden Seiten bis zu den Nocken 3 hin nach innen gewölbte Bögen 10 an, die knickfrei in die Seitenflächen 11 des Nockens 3 übergehen. Damit ist der Schaftabschnitt 5 in seinen nockennahen Bereichen weiter eingezogen als in seinem Mittelbereich, so daß genügend Platz mit ausreichender Toleranz für die Bearbeitung des Grundkreises 9 und der Nockenfläche 12 vorhanden ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn diese Bearbeitung mit einer Formschleifscheibe 13 erfolgt, die gleichzeitig An­ fasungen 14 am Nocken 3 bearbeitet und dazu mit ihren im Durchmesser größeren Seitenbereichen 15 in den Raum seit­ lich der Nocken 3 eintaucht.

Claims (3)

1. Nockenwelle, insbesondere für Brennkraftmaschinen hoher Leistung, mit Lagerstellen und aus Grundkreis und Nocken­ fläche bestehenden Nocken, die durch von der Zylinderform abweichende Schaftabschnitte miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (5) zwischen zwei Nocken (3) tonnenförmig ausgebildet ist mit einem im Mittelbereich des Schaftabschnitts (5) liegenden größten Durchmesser (14), der höchstens gleich groß ist wie der Durchmesser (8) des Grundkreises (9).

2. Nockenwelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich des Schaftabschnitts (5) zwischen zwei Nocken (3) in Queransicht die Form eines Kreisbogens (6) aufweist mit einem Krümmungsradius (7), der in der Größenanordnung des Durchmessers (8) des Grundkreises liegt.

3. Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (4) zwischen einem Nocken (3) und einer Lagerstelle (2) kegelstumpfförmig ausgebildet ist mit sich zum Nocken (3) hin öffnendem Kegel.