DE4100087C2 - Nockenwellenanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenanordnung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5. Eine solche Anordnung ist im Prinzip aus der DE 32 34 640 A1 bekannt. Wie im einzelnen in der Offenlegungsschrift ausgeführt, nutzt diese Konstruktion in vorteilhaft Weise im Ventiltrieb ohnehin auftretende Kräfte (Massenkräfte, Schliesskraft der Ventilschliessfeder), die drehzahlabhängig sind, für eine drehzahlabhängige Veränderung der Ventilbetätigungszeiten aus, wie dies insbesondere bei der Steuerung von Ladungswechselventilen von Kraftfahrzeug- Brennkraftmaschinen häufig erwünscht ist.

Im einzelnen sieht die bekannte Konstruktion so aus, dass der Nocken mit seinem hülsenförmigen Bereich unmittelbar auf der Nockenwelle aufliegt, die demgemäss auch einen der Bestandteile der Schwenkkopplung zwischen Nockenwelle und Nocken, bevorzugt den nasenartigen Mitnehmer, fest trägt. Dieser ist bei dem zitierten Stand der Technik durch eine Leiste gebildet, die in einer Vertiefung der Nockenwelle gehalten ist.

Zur weiteren Beeinflussung des Verlaufs der mittels dieser Nockenwellenanordnung erzielten Ventilhubkurve ist eine Dämpfung vorgesehen, die eine Drosselbohrung im Mitnehmer sowie eine Hydraulikfüllung der den Mitnehmer mit Umfangsspiel aufnehmenden Ausnehmung beinhaltet; das Dämpfungsmittel kann über ein Rückschlagventil von einer Längsbohrung in der Welle zugeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Nockenwellenanordnung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben, wobei unter Wahrung der günstigen Eigenschaften hinsichtlich der Beeinflussung der Ventilhubkurve der Vorteil einer einfachen Herstellung gegeben ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt für eine Nockenwellenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und für ein Verfahren zur Herstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 5. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Da bei der Erfindung die Einarbeitung eines der beiden Bestandteile der Schwenkkopplung, also des Mitnehmers oder der diesem zugeordneten Ausnehmung, in die Welle vermieden ist, sondern hierfür ein zusätzlicher Hohlzylinder verwendet wird, bietet die Erfindung die im Anspruch 4 zum Ausdruck kommende vorteilhafte Möglichkeit der Zusammenfassung aller Teile der Anordnung, ausgenommen die ggf. mit mehreren Nocken bestückte Welle, zu einer Vormontageeinheit, die dann auf die Welle aufgeschoben und auf dieser durch irgendwelche bekannten Massnahmen, wie Löten, Kleben, Aufschrumpfen, Schrauben o. dgl., fixiert wird. Ggf. kann diese Vormontageeinheit auch mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sein; diese Möglichkeit schliesst jedoch nicht aus, zur Versorgung der Nockenwellenanordnung mit der Dämpfungsflüssigkeit einen Längskanal in der Welle heranzuziehen, der über einen in der Welle und im Hohlzylinder vorgesehenen Querkanal mit der Ausnehmung der Schwenkkopplung in Strömungsverbindung steht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Querschnitt und deren Fig. 2 einen Längsschnitt wiedergibt, wobei in Fig. 2 die Welle fortgelassen ist. Fig. 2 stellt also die oben beschriebene Vormontageeinheit dar.

Die Welle 1, die in der Regel mehreren Nocken zugeordnet sein wird, trägt unter Zwischenfügung des Hohlzylinders 2 den Nocken 3, der außer der Nockenerhebung 4 den von der Welle 1 durchsetzten hülsenförmigen Bereich 5 aufweist. Dabei kann, wie bei 6 angedeutet, der Nockenerhebung 4 mit einer Ausnehmung zur Gewichtsverringerung versehen sein.

Während der Hohlzylinder 2 durch an sich bekannte Massnahmen drehfest auf der Welle 1 sitzt, besteht zwischen dem Nocken 3 und dem Hohlzylinder 2 in einem durch die Erstreckung der Ausnehmung 7 in Umfangsrichtung gegebenen Winkelbereich eine Relativschwenkungen zulassende Verbindung. Die Ausnehmung 7 bildet zusammen mit dem nasenartigen Mitnehmer 8, der in sie hineinragt, eine Schwenkkopplung. Nimmt man eine durch den Pfeil angedeutete Drehrichtung der Welle 1 an, so nimmt die Schwenkkopplung 7, 8 den Nocken 3 bei ihren Drehbewegungen mit. Über einen nicht dargestellten, da an sich bekannten Ventilstössel, wird ein zugeordnetes Hubventil durch die Nockenerhebung 4, wenn diese mit dem Ventilstössel in Berührung kommt, in Öffnungsstellung verschoben; sobald der Nocken 3 mit seinem Scheitel vom Ventilstössel abläuft, bewirkt die Kraft der üblichen Ventilschliessfeder ein freies Verschwenken des Nockens relativ zum Mitnehmer 2, bis nunmehr die beiden bisher einen Abstand zwischen sich einschliessenden Seitenkanten von Ausnehmung 7 und Mitnehmer 8 in Berührung kommen. Diese Relativverschwenkung des Nockens 3 wird in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel durch die Drosselbohrung 9 gedämpft. Insgesamt ergibt sich durch diese Wirkungsweise der Nockenwellenanordnung, wie im einzelnen auch in der eingangs zitierten DE 32 34 640 A1 beschrieben, eine drehzahlabhängige Lage bzw. ein drehzahlabhängiger Verlauf des Schliessbereichs der Hubkurve des Ventils.

An dieser Steile sei eingefügt, dass verständlicherweise der Mitnehmer 8 auch auf der Innenseite des Nockens 3 und demgemäss die Ausnehmung 7 auch auf der Aussenseite des Hohlzylinders 2 vorgesehen sein können.

Die Ausnehmung 7 wird über die Kanäle 10 und 15 von der durch die Anordnung gesteuerten Maschine her mit einem hydraulischen Druckmittel beliefert, das im Zusammenwirken mit der Drossel 9 die erwähnte Dämpfung hervorruft.

Die Ausnehmung 7 wird seitlich durch die beiden Ringe 11 und 12 abgedichtet, die in Vertiefungen 13 und 14 im Bereich der Stirnseiten des Nockens 3 hineinragen und zugleich eine Abdichtung bewirken.

Wie bereits bemerkt, stellt Fig. 2 diejenigen Bestandteile der Nockenwellenanordnung dar, die zu einer Vormontageeinheit zusammengefasst sind. Die Teile werden letztlich durch die Ringe 11 und 12 zusammengehalten, die von den Stirnseiten her auf- bzw. eingepresst sind. Diese vormontierte Einheit wird dann - ggf. wie weitere Einheiten dieser Art - auf die demgemäss sehr einfach herstellbare Welle 1 aufgezogen und auf dieser festgelegt.

Mit der Erfindung ist demgemäss eine gattungsgemässe Nockenwellenanordnung geschaffen, die sich durch besondere Montagefreundlichkeit auszeichnet.

Claims (5)

1. Nockenwellenanordnung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einer Welle, zumindest einem von dieser in einem vorgegebenen Winkelbereich relativ zu ihr schwenkbar getragenen Nocken, der einen von der Welle durchsetzten hülsenförmigen Bereich besitzt, sowie mit einer den Winkelbereich definierenden, einen nasenartigen Mitnehmer und eine diesen mit Umfangsspiel aufnehmende Ausnehmung enthaltenden Schwenkkopplung, wobei einer dieser beiden Bestandteile der Schwenkkopplung an der Innenseite des Nockens vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Welle (1) und Nocken (3) ein auf der Welle (1) drehfester Hohlzylinder (2) angeordnet ist, auf dessen Aussenseite der andere Bestandteil (8) der Schwenkkopplung (7, 8) vorgesehen ist, und daß im Bereich der Stirnseiten von Nocken (3) und Hohlzylinder (2) beide verbindende und die Ausnehmung (7) stirnseitig begrenzende Ringe (11, 12) vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (11, 12) als stirnseitige Abdichtungen der Ausnehmung (7) ausgebildet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (11, 12) in stirnseitige Vertiefungen (13, 14) des Nockens (3) hineinragen.

4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (2), der Nocken (3) und die Ringe (11, 12) eine Vormontageeinheit bilden.

5. Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle, die eine Welle und zumindest einen von der Welle getragenen und in einem vorgegebenen Winkelbereich relativ zu ihr schwenkbaren Nocken aufweist, der einen von der Welle durchsetzten hülsenförmigen Bereich besitzt, wobei weiterhin eine den Winkelbereich definierende, einen nasenartigen Mitnehmer und eine diesen mit Umfangsspiel aufnehmende Ausnehmung enthaltende Schwenkkopplung vorgesehen ist und einer der beiden Bestandteile der Schwenkkopplung an der Innenseite des Nockens vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein Hohlzylinder, der auf seiner Außenseite das andere der beiden Bestandteile der Schwenkkopplung aufweist, in den hülsenförmigen Bereich des Nockens eingesetzt wird, danach der Hohlzylinder und der Nocken mittels zweier die Ausnehmung der Schwenkkopplung stirnseitig begrenzenden Ringe miteinander verbunden werden, und die sich dadurch ergebende, vormontierte Baueinheit dann auf die Welle geschoben und auf dieser festgelegt wird.