EP2094947A1 - Cam shaft assembly - Google Patents

Cam shaft assembly

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Publication number
EP2094947A1
EP2094947A1 EP07816237A EP07816237A EP2094947A1 EP 2094947 A1 EP2094947 A1 EP 2094947A1 EP 07816237 A EP07816237 A EP 07816237A EP 07816237 A EP07816237 A EP 07816237A EP 2094947 A1 EP2094947 A1 EP 2094947A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
shaft
bearing block
functional components
assembly according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07816237A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Altag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Presta TecCenter 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 filed Critical ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
Publication of EP2094947A1 publication Critical patent/EP2094947A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F01L1/053Camshafts overhead type

Definitions

  • the invention relates to a camshaft assembly according to the preamble of claim 1.
  • camshaft Under a camshaft is generally a shaft with at least one cam to understand, the cam is in contact with a cam follower. By rotating the shaft, the cam follower is actuated according to the sequence or "program" anchored in the cam contour.
  • camshaft also includes subsiding shafts for mechanical variable valve trains, in which case the cams are designed as cam disks (for example as eccentric discs) and arranged correspondingly as adjusting discs on the shaft.
  • EP1593880A1 an eccentric shaft for controlling a variable valve train is presented, in which between the eccentric discs needle or Gleitla- ger are arranged with undivided outer ring.
  • the object of the invention is to provide a camshaft assembly with bearings thereon, which can be easily installed in the cylinder head of an internal combustion engine.
  • the camshaft assembly for internal combustion engines includes a shaft with functional components arranged thereon, such as drive wheel, sensor ring, pump pennocken or components for other functions, but at least one cam, and at least two bearing blocks, each with a bearing receptacle in which a shaft portion is rotatably arranged, wherein on each bearing block a plane contact surface is formed for supporting and fixing the bearing block to a bearing surface of a cylinder head and in that each bearing block has fastening means for mounting and fastening to the cylinder head, the camshaft assembly being a built-up arrangement in which the shaft is made as a separate item and the cam and, if necessary, other functional components made as separate parts are mounted on the shaft and at least one bearing block between two functional components is arranged on the shaft, wherein the bearing blocks are formed as undivided bearing blocks, wherein the abutment surfaces of the bearing blocks are arranged flat and rotatable on the shaft, that all contact surfaces parallel to are alignable to a plane.
  • functional components arranged thereon
  • the bearing of the camshaft takes place in undivided like, which can be manufactured individually with high accuracy and can be pushed onto correspondingly accurate mounting portions of the camshaft.
  • the bearings can either directly as sliding bearings, in which preferably a shaft portion of the support shaft of the camshaft is formed as a sliding partner, or as a rolling bearing, preferably as a needle bearing, be formed.
  • the outer shells of the bearings are embedded in bearing blocks or formed integrally with the bearing blocks.
  • the bearing blocks in turn have fastening sections, with which the bearing blocks and thus the entire camshaft assembly in the cylinder head is attached to the corresponding Befest Trentsab- sections. The attachment is done easiest by screws, which are passed through recesses in the bearing blocks and are screwed into corresponding threaded holes in the cylinder head.
  • bearing blocks are accurately positioned according to requirements.
  • the corresponding bearing blocks can be moved in the plane so that the bearings are all exactly on one axis and there is no tension the camshaft axis comes.
  • the friction loss can be significantly reduced.
  • the design of the module even allows for a subsequent revision of the contact surfaces of the wings, such as flat grinding in the mounting plane to completely dispense without unwanted tension on the assembled assembly occur.
  • FIG. 1 A camshaft assembly with sliding bearing in three-dimensional representation according to the invention
  • Fig. 2 is a longitudinal section of the camshaft assembly of Figure 1 with the shaft formed as a hollow shaft;
  • FIG. 3 shows a bearing block for mounting the camshaft in a three-dimensional representation according to the invention
  • FIG. 4 shows a cross section of the camshaft assembly according to the invention at the longitudinal position of a bearing block according to FIG. 2 with slide bearing;
  • FIG. 5 shows a camshaft assembly with needle bearing in three-dimensional representation according to the invention
  • FIG. 6 shows a longitudinal section of the camshaft assembly according to FIG. 5 with the shaft as a solid shaft, with only schematically illustrated drive wheel;
  • FIG. 7 shows a cross-section of a bearing block according to FIG. 3, but with needle bearing and illustration of the cam dimensions
  • FIG. 8 shows a camshaft assembly with bearing blocks with two camshafts arranged in parallel in a three-dimensional representation according to the invention
  • FIG. 9 shows a cross section of the camshaft assembly according to the invention at the longitudinal position of a bearing block with two bearing receptacles according to FIG. 8. 7 000554
  • a bearing block 4 has a bearing block recess 12 in which the shaft 2 is rotatably mounted with its axis 5 on a shaft section, as shown in FIG.
  • the shaft 2 may be formed as a hollow shaft tube or as a solid shaft.
  • the Lagerbockaus supraung 12 may be formed on its wall directly as a bearing surface 9, and together with the shaft portion form a sliding bearing assembly 8. In this case, at least the shaft portion is ground to achieve a suitable finish of the bearing surfaces.
  • the sliding bearing 8 on the side of the bearing block can also be designed as a separate bearing part 8, such as a bush or shell parts, and be used in the bearing block recess 12 with the wall as a bearing receptacle 9.
  • a bearing receptacle 9 in cross section can be used as a bearing and rolling bearings, such as preferably needle roller bearings 11 in the bearing seat 9.
  • Such a bearing block 4 is fastened with fastening means, such as screws on the cylinder head.
  • the holes can be performed directly as a snug fit or advantageously large enough game or as slots, so that at least in one Direction, preferably laterally to the shaft axis 5, a displaceable positioning is possible for the precise lateral alignment of the entire camshaft assembly 1 when mounted on the cylinder head.
  • the bearing blocks 4 have on their underside a flat bearing surface 10 on which allows them to be positioned exactly on a cylinder head provided for this purpose support surface.
  • the bearing surface or at least portions of the bearing surface on the cylinder head lie in one plane and this is precision machined to be able to precisely align the camshaft.
  • other means may be provided such as stops, steps, grooves or taps.
  • a camshaft assembly 1 is constructed from individual, prefabricated parts and joined together, as can be seen from Figures 1, 2, 5 and 6.
  • the camshaft assembly 1 includes a shaft 2 with at least two bearing blocks 4 and arranged on the shaft 2 cam 3 and other functional components, such as drive wheel 15, sensor ring 14, pump cam 16 or components for other functions.
  • the components are pushed according to the desired order and later position accordingly on the shaft and the parts to be fixed, such as cam 3, attached thereto.
  • at least one bearing block 4 between two functional components 3, 14, 15, 16, which are rotatably connected to the shaft 2 is arranged.
  • a drive wheel 15 rotatably mounted on the shaft 2 and then followed by a bearing block 4, which rotatably receives the shaft and after the bearing block 4 a mounted on the shaft 2 sensor ring 14 or a cam 3 or other functional component this is shown in Figures 5 and 6. In the figures it is also shown how a bearing block 4 is arranged between each cam 3.
  • the components, as mentioned, must be sequentially arranged in the correct order on the shaft 2 and so assembled into a built camshaft assembly.
  • the envelopes 13 of the eccentrically rotating cams 3 and / or functional components have a larger diameter D than the inner diameter d of the recess 12 of the bearing receptacle 9 on the bearing block 4, as shown in FIG.
  • Cams 3 and / or functional components mounted on the shaft 2 can thus not be guided through the bearing block recess 12 with such small inner diameters d.
  • the attachment of the arranged next to the bearing block 4 functional components 3, 14, 15, 16 are pressed with advantage on expanded shaft sections and thereby fixed non-positively or non-positively and positively on the shaft 2.
  • the expansion of the shaft section can be produced by knurling or rolling in the longitudinal and / or transverse direction or diagonal direction to the longitudinal axis 5 of the shaft 2.
  • a further suitable possibility for fastening the functional components 3, 14, 15, 16 arranged next to the bearing block 4 can be created on the shaft 2 by means of welding, preferably with laser welding. It is also possible to fix the functional components 3, 14, 15, 16 arranged next to the bearing block 4 by means of shrink fit on the shaft 2.
  • This type of design of the camshaft assembly 1 together with the undivided design of the bearing blocks 4 enables the individual parts to be produced particularly advantageously in a mass production with conventional precision and then the assembly 1 can be mounted, the precision of which for a direct Installation in the cylinder head of an internal combustion engine is sufficient.
  • the shaft sections are made precisely before assembly, at the intended for the bearings axial positions, depending on the selected bearing, preferably ground.
  • the recesses 12 of the bearing blocks 4 are also manufactured with the required precision.
  • the bearing blocks 4 can be designed as ready-to-install sintered parts, as sintered parts which have been reworked or can also be made of steel in a mechanical processing. It is also conceivable and possible to produce the bearing blocks 4 from castings, for example from cast aluminum, and to rework them accordingly.
  • the bearing blocks 4 are rotated around the shaft 2 for the assembly of the entire assembly such that all of their contact surfaces 10 are aligned parallel to one or in a plane.
  • the deviation from the flatness of the entire surface is less than 0.1 mm, preferably less than 0.05 mm.
  • channels 17 are integrated into the bearing blocks.
  • the separate production of the bearing block 4 makes it possible to easily introduce into the bearing block 4 channels 17 for an oil supply of the bearing. This is particularly advantageous in the case of using a sliding bearing.
  • a bore 17 is introduced perpendicular to the bearing surface 10 of the bearing block from the side of the contact surface 10 to the opening 12, as illustrated in Figures 3 and 4, in the bearing block.
  • Conceivable and possible, however, are also channels that are arranged differently.
  • a ring channel can be provided with corresponding openings in the direction of the bearing receptacle 9 and a corresponding feed.
  • a corresponding channel may be introduced, which is closed with a lid.
  • such channels can be made integral with the manufacture of the bearing block.
  • the camshaft assembly 1 comprises bearing blocks, which are connected to each other via the shaft 2 before installation in the internal combustion engine . Only when installing the camshaft assembly, the bearing blocks are also connected via the cylinder head. As a result, an overdetermination of the bearing of the shaft is avoided.
  • the shaft is mounted stress-free in the cylinder head.
  • elongated holes 6, 6 'or enlarged holes 6, 6' are provided in the fastening means 7, 7 'of at least the bearing blocks 4, which are arranged between the outer bearing blocks 4 of the camshaft assembly 1.
  • each of the shafts 2, 2 ' is supported by associated bearing blocks 4, 4 "
  • the present concept makes it possible, for example, to combine two shafts into a single module one of the two shafts 2, 2 'are assigned and are positioned opposite to a bearing block group 4, 4', preferably combined to form a bearing block pair, preferably via a mechanical connection 20, which connects the two bearing blocks 4, 4 'with the plates
  • the bearing block group 4, 4 'formed in this way is preferably provided with a common contact surface 10.
  • This bearing block group 4, 4' can itself be referred to as a bearing block with at least two bearing receptacles in that the bearing block forms a unit with the at least two bearing receptacles and preferably consists of one piece on a cylinder head, for example, as described above via Befest Trentsaus predominantlyun- gene 6, 6 ', 6 ", such as holes.
  • this assembly has 1 at least at the shaft ends such a bearing block with two bearing mounts and it can be provided on the shafts more bearing areas, which also have individual undivided position blocks.
  • each contact surface 10 at each two adjacent bearing blocks 4 ', 4 " can preferably be aligned in a common surface, in the preferred variant in which these are combined in a bearing block group 4', 4", as shown in FIGS. each contact surface of the respective bearing block group 4 ', 4 "is preferably aligned in a common plane.
  • one of the bearing blocks 4 may be formed in addition to the rotary mounting of the shaft 2 with an axial bearing of the shaft in one or both axial directions.
  • one or both axial side surfaces of the bearing block 4 may be formed with a corresponding running surface on which a corresponding running surface of another functional component 3, 14, 15, 16 of the camshaft assembly 1 is axially supported.
  • edge-side bearing blocks 4 of the camshaft assembly 1 are preferably selected.
  • the camshaft assembly 1 does not include all bearings in which the camshaft is mounted in the internal combustion engine.
  • the counterpart can be arranged for the axial bearing in the cylinder head.
  • individual bearings or bearings can be incorporated into the cylinder head, are inserted into the prepared sections of the shaft of the camshaft assembly 1.
  • this case is considered a special case.
  • the camshaft assembly 1 can be stored in different types of bearings (such as sliding, needle, roller bearings) at the same time.
  • the shaft may be partially hollow.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

A cam shaft assembly comprises a shaft (2) having functional components (14, 15, 16) disposed thereon, however comprising at least one cam (3) and at least two bearing blocks (4), each having one bearing support (9), in which a shaft section is rotatably disposed. A plane contact surface (10) is configured on each bearing block (4) for supporting and fastening the bearing block (4) to a bearing surface of a cylinder head. The cam shaft assembly (1) is a composite arrangement, wherein the shaft (2) is produced as a separate individual part, and the cam (3), and if necessary further functional components (14, 15, 16), are produced as separate individual parts mounted on the shaft (2), and at least one bearing block (4) is disposed between two functional parts (3, 14, 15, 16) on the shaft (2), wherein the bearing blocks (4) are configured as undivided bearing blocks (4), and the contact surfaces (10) of the bearing blocks are disposed on the shaft in a plane and rotating manner such that all bearing surfaces (10) can be aligned in one plane.

Description

Nockenwellenbaugruppe camshaft assembly
Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenbaugruppe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a camshaft assembly according to the preamble of claim 1.
Unter einer Nockenwelle ist allgemein eine Welle mit mindestens einem Nocken zu verstehen, wobei der Nocken mit einem Nockenfolger in Kontakt steht. Durch eine Verdrehung der Welle wird der Nockenfolger nach dem in der Nockenkontur verankertem Ablauf bzw. „Programm" betätigt. So sind also unter dem Begriff Nockenwelle auch Verstellwellen für mechanische variable Ventiltriebe zu subsu- mieren. In diesem Fall sind die Nocken als Kurvenscheiben (beispielsweise als Exzenterscheiben) ausgebildet und entsprechend als Verstellscheiben auf der Welle angeordnet.Under a camshaft is generally a shaft with at least one cam to understand, the cam is in contact with a cam follower. By rotating the shaft, the cam follower is actuated according to the sequence or "program" anchored in the cam contour.Thus, the term camshaft also includes subsiding shafts for mechanical variable valve trains, in which case the cams are designed as cam disks (for example as eccentric discs) and arranged correspondingly as adjusting discs on the shaft.
Zur Herstellung gebauter Nockenwellen werden Funktionselemente wie insbesondere Nockenantriebsrad, Lager, Axiallagerscheibe, Sensorring, Pumpnocken, Nockenwellenversteller und Wellen einzeln hergestellt. Anschliessend werden die Funktionselemente auf der Welle, die als Trag- und Antriebswelle dient, positioniert und mittels eines geeigneten Fügeverfahrens auf der Welle befestigt. Im Stand der Technik sind eine Reihe von Verfahren zur Herstellung gebauter Nokkenwellen bekannt.For the production of built camshafts functional elements such as in particular Nockenantriebsrad, bearings, thrust washer, sensor ring, pump cams, camshaft adjuster and shafts are made individually. Subsequently, the functional elements on the shaft, which serves as a support and drive shaft, positioned and fastened by means of a suitable joining method on the shaft. The prior art discloses a number of methods for producing built camshafts.
In der DE19504636A1 wird die Anordnung einer Nockenwelle in einem Zylinderkopf vorgestellt, bei der der Zylinderkopf ein Nockenwellengehäuse zweiteilig aus- geführt ist. Im Nockenwellengehäuse ist für jede einzelne Lagerung der Nockenwelle ein zweiteiliges Nockenwellenlager, bestehend aus einem eigenen Lagerstuhl und einem darauf befestigten Lagerdeckel angeordnet. Die Nockenwelle wird in dem Nockenwellengehäuse vormontiert und auf den Zylinderkopf montiert (Spalte 1 , Zeilen 60-68).In DE19504636A1, the arrangement of a camshaft in a cylinder head is presented, in which the cylinder head a camshaft housing is made in two parts. In the camshaft housing a two-part camshaft bearing, consisting of a separate bearing block and a bearing cover mounted thereon is arranged for each individual bearing of the camshaft. The camshaft is pre-assembled in the camshaft housing and mounted on the cylinder head (column 1, lines 60-68).
Ein wichtiger Nachteil der hier vorgestellten Lösung besteht darin, dass geteilte Lagerschalen durchgehend - in einer Aufspannung - bearbeitet werden müssen. Diese Bearbeitung ist aufwändig und die geteilten Lagerschalen führen zu Toleranz- und Festigkeitsproblemen. Ausserdem müssen nach der durchgehenden Bearbeitung die Lagerschalen geöffnet, die Welle eingelegt und die Lagerschalen wieder geschlossen werden. Dabei wird die Genauigkeit, die in der durchgehen- den Bearbeitung erzielt wurde wieder abgesenkt.An important disadvantage of the solution presented here is that split bearing shells must be processed continuously - in one setting. This machining is complex and the split bearings lead to tolerance and strength problems. In addition, after the continuous machining, the bearing shells must be opened, the shaft inserted and the bearing shells closed again. The accuracy achieved in the continuous processing is lowered again.
In der EP1593880A1 wird eine Exzenterwelle zur Steuerung eines variablen Ventiltriebes vorgestellt, bei der zwischen den Exzenterscheiben Nadel- oder Gleitla- ger mit ungeteiltem Aussenring angeordnet sind.In EP1593880A1 an eccentric shaft for controlling a variable valve train is presented, in which between the eccentric discs needle or Gleitla- ger are arranged with undivided outer ring.
Entsprechend der in der EP1593880A1 vorgeschlagenen Lösung ist zwar das Problem mit den geteilten Lagerschalen beseitigt. Die Montage der Exzenterwelle mit den darauf angeordneten Lagern im Zylinderkopf erfolgt jedoch entweder wie- derum in geteilten Lageraufnahmen oder bei Verwendung von Lagern mit sehr grossen Lagerdurchmessern in entsprechend grossen Lageraufnahmen, die im Zylinderkopf genau eingearbeitet sein müssen, bei denen bei der Montage des Motors die Welle als ganzes durch alle Lageraufnahmen hindurch geschoben wird. Im Falle der geteilten Lager liegen dieselben Toleranzprobleme wie für den vorgenannten Stand der Technik erläutert vor. Der Fall, sehr grosse Lagerdurchmesser einzusetzen, ist motortechnisch oder aus Konstruktionsgründen oft nicht gewünscht.According to the solution proposed in EP1593880A1, the problem with the split bearing shells is indeed eliminated. However, the mounting of the eccentric shaft with the bearings arranged in the cylinder head takes place either in turn in split bearing mounts or when using bearings with very large bearing diameters in correspondingly large bearing mounts, which must be precisely incorporated in the cylinder head, in which during assembly of the engine Shaft as a whole is pushed through all the bearing shots. In the case of split bearings, the same tolerance problems exist as explained for the aforementioned prior art. The case of using very large bearing diameters is often undesirable for engine technology or design reasons.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Nockenwellenbaugruppe mit darauf festgelegten Lagerungen bereit zu stellen, die einfach in den Zylinderkopf eines Verbren- nungsmotores eingebaut werden kann.The object of the invention is to provide a camshaft assembly with bearings thereon, which can be easily installed in the cylinder head of an internal combustion engine.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Nockenwellenbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.The object is achieved by a camshaft assembly having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Die Nockenwellenbaugruppe für Verbrennungskraftmaschinen enthält eine Welle mit daran angeordneten Funktionsbauteilen, wie Antriebsrad, Sensorring, Pum- pennocken oder Bauteile für andere Funktionen, zumindest jedoch einen Nocken, und mindestens zwei Lagerböcke mit je einer Lageraufnahme, in welcher ein Wellenabschnitt drehbar angeordnet ist , wobei an jedem Lagerbock eine plane Anlagefläche ausgebildet ist zur Auflage und Befestigung des Lagerbockes an eine Auflagefläche eines Zylinderkopfes und dass jeder Lagerbock Befestigungsmittel aufweist zur Montage und Befestigung am Zylinderkopf, wobei die Nockenwellenbaugruppe eine gebaute Anordnung ist, bei welcher die Welle als separates Einzelteil hergestellt ist und der Nocken und im Bedarfsfall weitere Funktionsbauteile, die als separate Einzelteile hergestellt sind, auf die Welle montiert sind und mindestens ein Lagerbock zwischen zwei Funktionsbauteilen auf der Welle angeordnet ist, wobei die Lagerböcke als ungeteilte Lagerböcke ausgebildet sind, wobei die Anlageflächen der Lagerböcke eben und derart verdrehbar auf der Welle angeordnet sind, dass alle Anlageflächen parallel zu einer Ebene ausrichtbar sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Anlageflächen, aller Lagerböcke der Nockenwellenbaugruppe in ein und derselben (= in einer) Ebene ausrichtbar. Das hat den Vorteil, dass die Bearbeitung der korrespondierenden Anlageflächen im Zylinderkopf, an denen die Lagerböcke befestigt werden, weiter vereinfacht werden kann. Es kann jedoch aufgrund des Bauraums und konstruktiver Gegebenheiten erforderlich sein, die Anlageflächen im Zylinderkopf, die korrespondierend zu den Anlageflächen an den Lagerböcke ausgebildet sind, parallel versetzt anzuordnen. In diesem Fall sind die Anlageflächen der Lagerböcke, durch Verdrehung der Lagerböcke auf der Welle, entsprechend in Ebenen ausrichtbar vorzusehen, die parallel zueinander versetzt ausgerichtet sind.The camshaft assembly for internal combustion engines includes a shaft with functional components arranged thereon, such as drive wheel, sensor ring, pump pennocken or components for other functions, but at least one cam, and at least two bearing blocks, each with a bearing receptacle in which a shaft portion is rotatably arranged, wherein on each bearing block a plane contact surface is formed for supporting and fixing the bearing block to a bearing surface of a cylinder head and in that each bearing block has fastening means for mounting and fastening to the cylinder head, the camshaft assembly being a built-up arrangement in which the shaft is made as a separate item and the cam and, if necessary, other functional components made as separate parts are mounted on the shaft and at least one bearing block between two functional components is arranged on the shaft, wherein the bearing blocks are formed as undivided bearing blocks, wherein the abutment surfaces of the bearing blocks are arranged flat and rotatable on the shaft, that all contact surfaces parallel to are alignable to a plane. In the preferred embodiment, the contact surfaces, all bearing blocks of the camshaft assembly in one and the same (= in a) plane are aligned. This has the advantage that the processing of the corresponding contact surfaces in the cylinder head, to which the bearing blocks are attached, can be further simplified. However, it may be necessary due to the space and constructive conditions, the contact surfaces in the cylinder head, which are formed corresponding to the contact surfaces on the bearing blocks, to arrange parallel offset. In this case, the contact surfaces of the bearing blocks, by rotation of the bearing blocks on the shaft, to provide aligned in planes aligned parallel to each other.
Unter einem ungeteilten Lagerbock ist im Sinne der Erfindung ein Lagerbock zu verstehen, dessen Lageraufnahme über ihren gesamten Umfang ungeteilt ist. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz eines einteiligen Lagerbockes, an den allenfalls für weitere Funktionen zusätzliche Bauteile montiert sind.Under an undivided bearing block is to be understood in the context of the invention, a bearing block whose bearing seat is undivided over its entire circumference. Preferably, however, the use of a one-piece bracket is mounted on the possibly for additional functions additional components.
Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemässen Nockenwellenbaugruppe besteht darin, dass die Baugruppe einfach auf vorbereitete Anlageflächen im Zylinderkopf positioniert werden kann. Die Lagerung der Nockenwelle erfolgt in ungeteilten La- gern, die mit hoher Genauigkeit einzeln hergestellt werden können und auf entsprechend genau gefertigte Befestigungsabschnitte der Nockenwelle aufgeschoben werden können. Die Lager können entweder direkt als Gleitlager, bei denen bevorzugt ein Wellenabschnitt der Tragwelle der Nockenwelle als ein Gleitpartner ausgebildet ist, oder auch als Wälzlager, bevorzugt als Nadellager, ausgebildet sein. Die Aussenschalen der Lager sind in Lagerböcken eingelassen oder einteilig mit den Lagerböcken ausgebildet. Die Lagerböcke weisen ihrerseits Befestigungsabschnitte auf, mit denen die Lagerböcke und damit die gesamte Nockenwellenbaugruppe im Zylinderkopf an die korrespondierenden Befestigungsab- schnitte befestigt wird. Die Befestigung erfolgt dabei am einfachsten durch Schrauben, die durch Ausnehmungen in den Lagerböcken hindurchgeführt werden und in entsprechende Gewindebohrungen im Zylinderkopf eingeschraubt werden.An important advantage of the inventive camshaft assembly is that the assembly can be easily positioned on prepared contact surfaces in the cylinder head. The bearing of the camshaft takes place in undivided like, which can be manufactured individually with high accuracy and can be pushed onto correspondingly accurate mounting portions of the camshaft. The bearings can either directly as sliding bearings, in which preferably a shaft portion of the support shaft of the camshaft is formed as a sliding partner, or as a rolling bearing, preferably as a needle bearing, be formed. The outer shells of the bearings are embedded in bearing blocks or formed integrally with the bearing blocks. The bearing blocks in turn have fastening sections, with which the bearing blocks and thus the entire camshaft assembly in the cylinder head is attached to the corresponding Befestigungsab- sections. The attachment is done easiest by screws, which are passed through recesses in the bearing blocks and are screwed into corresponding threaded holes in the cylinder head.
Zur Ausrichtung der Nockenwelle in der Ebene der Befestigungsebenen werden zwei, bevorzugt die an den Enden der Nockenwelle angeordneten, Lagerböcke nach den Erfordernissen genau positioniert. Durch Langlöcher bzw. durch etwas vergrösserte Ausnehmungen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben in den Lagerböcken, beispielsweise an beidseitig daran ausgebildeten Befestigungsflan- sehen, können die entsprechenden Lagerböcke in der Ebene so verschoben werden, dass die Lager alle genau auf einer Achse liegen und es zu keinen Verspannungen der Nockenwellenachse kommt. Dadurch kann die Reibleistung erheblich gesenkt werden. Die Ausbildung der Baugruppe ermöglicht sogar auf eine nachträgliche Überarbeitung der Anlageflächen der Lageböcke, wie planschleifen in die Montageebene, vollständig zu verzichten, ohne dass unerwünschte Verspannungen an der montierten Baugruppe auftreten. Diese Vorteile treten besonders positiv auf wenn mehr als zwei Lagerböcke eingesetzt werden, was meistens der Fall ist.To align the camshaft in the plane of the mounting planes two, preferably arranged at the ends of the camshaft, bearing blocks are accurately positioned according to requirements. Through slots or slightly enlarged recesses for receiving the mounting screws in the bearing blocks, for example, on both sides trained Befestigungsflan- see, the corresponding bearing blocks can be moved in the plane so that the bearings are all exactly on one axis and there is no tension the camshaft axis comes. As a result, the friction loss can be significantly reduced. The design of the module even allows for a subsequent revision of the contact surfaces of the wings, such as flat grinding in the mounting plane to completely dispense without unwanted tension on the assembled assembly occur. These advantages are particularly beneficial if more than two bearing blocks are used, which is usually the case.
Die Erfindung wird nun nachfolgend beispielsweise und mit schematischen Figuren für bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Eine Nockenwellenbaugruppe mit Gleitlagerungung in dreidimensionaler Darstellung gemäss der Erfindung;The invention will now be explained in more detail below, for example, and with schematic figures for preferred embodiments. Show it: Fig. 1 A camshaft assembly with sliding bearing in three-dimensional representation according to the invention;
Fig. 2 ein Längsschnitt der Nockenwellenbaugruppe nach Figur 1 mit der Welle als Hohlwelle ausgebildet;Fig. 2 is a longitudinal section of the camshaft assembly of Figure 1 with the shaft formed as a hollow shaft;
Fig. 3 ein Lagerbock zur Lagerung der Nockenwelle in dreidimensionaler Darstellung gemäss der Erfindung;3 shows a bearing block for mounting the camshaft in a three-dimensional representation according to the invention;
Fig. 4 ein Querschnitt der erfindungsgemässen Nockenwellenbaugruppe an der Längsposition eines Lagerbockes entsprechend der Figur 2 mit Gleitlager;4 shows a cross section of the camshaft assembly according to the invention at the longitudinal position of a bearing block according to FIG. 2 with slide bearing;
Fig. 5 eine Nockenwellenbaugruppe mit Nadellagerung in dreidimensionaler Darstellung gemäss der Erfindung;5 shows a camshaft assembly with needle bearing in three-dimensional representation according to the invention;
Fig. 6 ein Längsschnitt der Nockenwellenbaugruppe nach Figur 5 mit der Welle als Massivwelle ausgebildet, mit nur schematisch dargestelltem Antriebsrad;FIG. 6 shows a longitudinal section of the camshaft assembly according to FIG. 5 with the shaft as a solid shaft, with only schematically illustrated drive wheel; FIG.
Fig. 7 ein Querschnitt eines Lagerbockes entsprechend der Figur 3, aber mit Nadellager und Darstellung der Nockenabmessungen;7 shows a cross-section of a bearing block according to FIG. 3, but with needle bearing and illustration of the cam dimensions;
Fig. 8 eine Nockenwellenbaugruppe mit Lagerböcken mit zwei parallel ange- ordneten Nockenwellen in dreidimensionaler Darstellung gemäss der Erfindung;8 shows a camshaft assembly with bearing blocks with two camshafts arranged in parallel in a three-dimensional representation according to the invention;
Fig. 9 ein Querschnitt der erfindungsgemässen Nockenwellenbaugruppe an der Längsposition eines Lagerbockes mit zwei Lageraufnahmen entspre- chend der Figur 8. 7 0005549 shows a cross section of the camshaft assembly according to the invention at the longitudinal position of a bearing block with two bearing receptacles according to FIG. 8. 7 000554
Lagerböcke 4 werden, gemäss der vorliegenden Erfindung, ungeteilt ausgebildet, wie dies in den Figuren 1 bis 6 dargestellt ist. Ein Lagerbock 4 weist eine Lager- bockausnehmung 12 auf in welcher die Welle 2 mit ihrer Achse 5 drehbeweglich, auf einem Wellenabschnitt gelagert wird, wie dies in der Figur 3 dargestellt ist. Die Welle 2 kann als Hohlwellenrohr oder auch als Massivwelle ausgebildet sein. Die Lagerbockausnehmung 12 kann an ihrer Wandung direkt als Lagerlauffläche 9 , ausgebildet sein und zusammen mit dem Wellenabschnitt eine Gleitlageranordnung 8 bilden. In diesem Fall ist mindestens der Wellenabschnitt geschliffen, um einen geeigneten Finish der Lagerflächen zu erzielen. Das Gleitlager 8 auf der Seite des Lagerbockes kann aber auch als separates Lagerteil 8, wie eine Büchse oder Schalenteile, ausgebildet sein und in die Lagerbockausnehmung 12 mit deren Wandung als Lageraufnahme 9 eingesetzt sein. Wie in Figur 7 im Querschnitt dargestellt können als Lager auch rollende Lager, wie vorzugsweise Nadellager 11 in die Lageraufnahme 9 eingesetzt werden. Ein derartiger Lagerbock 4 wird mit Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben am Zylinderkopf befestigt. Hierzu sind am Lagerbock 4 beidseitig Befesti- gungsausnehmungen 6, 6' vorgesehen, wie dies in den Figuren 3, 4, und 7 dargestellt ist. Diese Ausnehmungen können Bohrungen sein direkt eingelassen in den Lagerbock 4 oder an seitlich zum Lagerbock ausgebildeten Befestigungsflan- sehe 7, T. Die Bohrungen können direkt als Passsitz ausgeführt werden oder mit Vorteil genügend gross mit Spiel versehen sein oder als Langlöcher, derart dass zumindest in eine Richtung, vorzugsweise lateral zur Wellenachse 5, eine verschiebliche Positionierung möglich ist zur genauen lateralen Ausrichtung der ganzen Nockenwellenbaugruppe 1 bei der Montage am Zylinderkopf. Die Lagerböcke 4 weisen an ihrer Unterseite eine plane Anlagefläche 10 auf welche es ermöglicht diese exakt an einer am Zylinderkopf dafür vorgesehenen Auflagefläche positioniert zu montieren. Die Auflagefläche oder mindestens Abschnitte der Auflagefläche am Zylinderkopf liegen in einer Ebene und diese ist dafür präzisionsgearbei- tet, um die Nockenwelle genau ausrichten zu können. Zusätzlich können für die laterale Positionierung auch noch weitere Mittel vorgesehen werden wie Anschläge, Stufen, Nuten oder Verzapfungen. Derartige einteilige Lagerböcke 4 mit ihren Anlageflächen 10, den Lagerbockausnehmungen 12 mit den Lageraufnahmen 9 00554Bearing blocks 4, according to the present invention, formed undivided, as shown in Figures 1 to 6. A bearing block 4 has a bearing block recess 12 in which the shaft 2 is rotatably mounted with its axis 5 on a shaft section, as shown in FIG. The shaft 2 may be formed as a hollow shaft tube or as a solid shaft. The Lagerbockausnehmung 12 may be formed on its wall directly as a bearing surface 9, and together with the shaft portion form a sliding bearing assembly 8. In this case, at least the shaft portion is ground to achieve a suitable finish of the bearing surfaces. However, the sliding bearing 8 on the side of the bearing block can also be designed as a separate bearing part 8, such as a bush or shell parts, and be used in the bearing block recess 12 with the wall as a bearing receptacle 9. As shown in Figure 7 in cross section can be used as a bearing and rolling bearings, such as preferably needle roller bearings 11 in the bearing seat 9. Such a bearing block 4 is fastened with fastening means, such as screws on the cylinder head. For this purpose, mounting recesses 6, 6 'are provided on the bearing block 4 on both sides, as shown in FIGS. 3, 4, and 7. These holes can be bores inserted directly into the bearing block 4 or laterally to the bearing block trained Befestigungsflan- see 7, T. The holes can be performed directly as a snug fit or advantageously large enough game or as slots, so that at least in one Direction, preferably laterally to the shaft axis 5, a displaceable positioning is possible for the precise lateral alignment of the entire camshaft assembly 1 when mounted on the cylinder head. The bearing blocks 4 have on their underside a flat bearing surface 10 on which allows them to be positioned exactly on a cylinder head provided for this purpose support surface. The bearing surface or at least portions of the bearing surface on the cylinder head lie in one plane and this is precision machined to be able to precisely align the camshaft. In addition, for lateral positioning also other means may be provided such as stops, steps, grooves or taps. Such one-piece bearing blocks 4 with their contact surfaces 10, the Lagerbockausnehmungen 12 with the bearing mounts. 9 00554
oder Lagerlaufflächen 9 und den Befestigungsmitteln 6, 6', 7, 7' können nun derart präzise vorgefertigt werden, dass die Präzisionsanforderungen auch in einer zusammengebauten Nockenwellenbaugruppe 1 ohne Nacharbeit erfüllt werden können.or bearing surfaces 9 and the fastening means 6, 6 ', 7, 7' can now be prefabricated so precisely that the precision requirements can be met in an assembled camshaft assembly 1 without rework.
Eine Nockenwellenbaugruppe 1 ist aus einzelnen, vorgefertigten Teilen aufgebaut und zusammengefügt, wie dies aus den Figuren 1 , 2, 5 und 6 ersichtlich ist. Die Nockenwellenbaugruppe 1 enthält eine Welle 2 mit mindestens zwei Lagerböcken 4 und einer an der Welle 2 angeordneten Nocken 3 und weiteren Funktionsbau- teilen, wie Antriebsrad 15, Sensorring 14, Pumpennocken 16 oder Bauteile für weitere Funktionen. Beim Zusammenbau der Baugruppe 1 werden die Bauteile entsprechend der gewünschten Reihenfolge und späteren Position entsprechend auf die Welle geschoben und die zu fixierenden Teile, wie Nocken 3, daran befestigt. Hierbei ist mindestens ein Lagerbock 4 zwischen zwei Funktionsbauteilen 3, 14, 15, 16, angeordnet welche mit der Welle 2 drehfest verbunden sind. Beispielsweise ist an dem einen Wellenende ein Antriebsrad 15 drehfest an der Welle 2 angeordnet und daran anschliessend folgt ein Lagerbock 4, der die Welle drehbeweglich aufnimmt und nach dem Lagerbock 4 ein an der Welle 2 befestigter Sensorring 14 oder ein Nocken 3 oder ein anderes Funktionsbauteil wie dies in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist. In den Figuren ist auch gezeigt, wie ein Lagerbock 4 zwischen je einem Nocken 3 angeordnet ist.A camshaft assembly 1 is constructed from individual, prefabricated parts and joined together, as can be seen from Figures 1, 2, 5 and 6. The camshaft assembly 1 includes a shaft 2 with at least two bearing blocks 4 and arranged on the shaft 2 cam 3 and other functional components, such as drive wheel 15, sensor ring 14, pump cam 16 or components for other functions. When assembling the assembly 1, the components are pushed according to the desired order and later position accordingly on the shaft and the parts to be fixed, such as cam 3, attached thereto. Here, at least one bearing block 4 between two functional components 3, 14, 15, 16, which are rotatably connected to the shaft 2 is arranged. For example, at the one shaft end, a drive wheel 15 rotatably mounted on the shaft 2 and then followed by a bearing block 4, which rotatably receives the shaft and after the bearing block 4 a mounted on the shaft 2 sensor ring 14 or a cam 3 or other functional component this is shown in Figures 5 and 6. In the figures it is also shown how a bearing block 4 is arranged between each cam 3.
Für eine derartige Nockenwellenbaugruppe 1 müssen die Bauteile, wie erwähnt, nacheinander in der richtigen Reihenfolge an der Welle 2 angeordnet werden und so zu einer gebauten Nockenwellenbaugruppe zusammengefügt werden. Die Hüllkurven 13 der exzentrisch rotierenden Nocken 3 und/oder Funktionsbauteile weisen einen grosseren Durchmesser D auf als der Innendurchmesser d der Ausnehmung 12 der Lageraufnahme 9 am Lagerbock 4, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. An der Welle 2 montierte Nocken 3 und/oder Funktionsbauteile können somit nicht durch die Lagerbockausnehmung 12 mit derartig kleinen Innendurchmessern d hindurch geführt werden. Die Befestigung der neben dem Lagerbock 4 angeordneten Funktionsbauteile 3, 14, 15, 16 werden mit Vorteil auf aufgeweitete Wellenabschnitte aufgepresst und dadurch kraftschlüssig oder kraft- und formschlüssig auf der Welle 2 fixiert. Die Aufweitung des Wellenabschnitts kann durch Rändeln oder Rollieren in Längs- und/oder Querrichtung oder diagonaler Richtung zur Längsachse 5 der Welle 2 erzeugt werden. Eine weitere geeignete Möglichkeit der Befestigung der neben dem Lagerbock 4 angeordneten Funktionsbauteile 3, 14, 15, 16 kann mittels Schweissen, vorzugsweise mit Laserschweissen auf die Welle 2 erstellt werden. Auch ist es möglich die neben dem Lagerbock 4 angeordneten Funktionsbauteile 3, 14, 15, 16 mittels Schrumpfsitz an der Welle 2 zu fixieren.For such a camshaft assembly 1, the components, as mentioned, must be sequentially arranged in the correct order on the shaft 2 and so assembled into a built camshaft assembly. The envelopes 13 of the eccentrically rotating cams 3 and / or functional components have a larger diameter D than the inner diameter d of the recess 12 of the bearing receptacle 9 on the bearing block 4, as shown in FIG. Cams 3 and / or functional components mounted on the shaft 2 can thus not be guided through the bearing block recess 12 with such small inner diameters d. The attachment of the arranged next to the bearing block 4 functional components 3, 14, 15, 16 are pressed with advantage on expanded shaft sections and thereby fixed non-positively or non-positively and positively on the shaft 2. The expansion of the shaft section can be produced by knurling or rolling in the longitudinal and / or transverse direction or diagonal direction to the longitudinal axis 5 of the shaft 2. A further suitable possibility for fastening the functional components 3, 14, 15, 16 arranged next to the bearing block 4 can be created on the shaft 2 by means of welding, preferably with laser welding. It is also possible to fix the functional components 3, 14, 15, 16 arranged next to the bearing block 4 by means of shrink fit on the shaft 2.
Diese Art der Ausbildung der Nockenwellenbaugruppe 1 zusammen mit der ungeteilten Ausbildung der Lagerböcke 4 ermöglicht, dass die einzelnen Teile besonders vorteilhaft in einer Massenfertigung mit dafür üblichen Präzisionen herge- stellt werden können und anschliessend die Baugruppe 1 montiert werden kann, wobei deren Präzision für einen direkten Einbau in den Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine ausreicht. So werden die Wellenabschnitte vor der Montage, an den für die Lagerstellen vorgesehenen Axialpositionen, je nach ausgewähltem Lager genau gefertigt, bevorzugt geschliffen. Die Ausnehmungen 12 der Lagerböcke 4 werden ebenfalls mit der erforderlichen Präzision gefertigt. Dabei können je nach Anwendungsfall die Lagerböcke 4 als einbaufertige Sinterteile ausgebildet sein, als Sinterteile, die nachbearbeitet wurden oder auch aus Stahl in einer mechanischen Bearbeitung hergestellt sein. Es ist ebenso denkbar und möglich, die Lagerböcke 4 aus Guss, beispielsweise aus Aluminiumguss, herzu- stellen und entsprechend nachzubearbeiten.This type of design of the camshaft assembly 1 together with the undivided design of the bearing blocks 4 enables the individual parts to be produced particularly advantageously in a mass production with conventional precision and then the assembly 1 can be mounted, the precision of which for a direct Installation in the cylinder head of an internal combustion engine is sufficient. Thus, the shaft sections are made precisely before assembly, at the intended for the bearings axial positions, depending on the selected bearing, preferably ground. The recesses 12 of the bearing blocks 4 are also manufactured with the required precision. Depending on the application, the bearing blocks 4 can be designed as ready-to-install sintered parts, as sintered parts which have been reworked or can also be made of steel in a mechanical processing. It is also conceivable and possible to produce the bearing blocks 4 from castings, for example from cast aluminum, and to rework them accordingly.
Durch die separate Herstellung der Einzelteile ist eine beliebige auf die jeweiligen Erfordernisse angepasste Werkstoff- und Herstellverfahrensauswahl ermöglicht. Die Reduktion der Länge der Toleranzkette bis zum fertigen Einbau in den Zylinderkopf bietet hier einen Spielraum, entweder die Präzision zu erhöhen oder die Fertigungskosten zu senken.Due to the separate production of the individual parts, any desired material and manufacturing process selection is made possible for the respective requirements. The reduction of the length of the tolerance chain to the finished installation in the cylinder head offers a margin here, either to increase the precision or to reduce the manufacturing costs.
Auf diese Weise kann auf eine mechanische Nachbearbeitung (Präzisionsfräsen, Schleifen oder derartiges) der fertig montierten Nockenwellenbaugruppe 1 , insbe- sondere der Lagerböcke 4 verzichtet werden. Das ist von besonderem Vorteil, da eine Einspannung der Nockenwellenbaugruppe 1 in eine Bearbeitungsmaschine aufwändig ist. Weiter müssen beim Bearbeitungsschritt entstehende Späne entfernt werden und dürfen keinesfalls in den Lagerungen der Welle verbleiben.In this way, mechanical finishing (precision milling, grinding or the like) of the fully assembled camshaft assembly 1, in particular special bearing blocks 4 are omitted. This is of particular advantage, since a clamping of the camshaft assembly 1 in a processing machine is expensive. Furthermore, chips produced during the processing step must be removed and must by no means remain in the bearings of the shaft.
Die Lagerböcke 4 werden für die Montage der ganzen Baugruppe um die Welle 2 derart gedreht, dass alle ihre Anlageflächen 10 parallel zu einer oder in einer Ebene ausgerichtet sind. Im Falle, dass alle Anlageflächen 10 in einer Ebene liegen, so beträgt die Abweichung von der Ebenheit der gesamten Fläche weniger als 0.1 mm, vorzugsweise weniger als 0.05mm. Dadurch wird die Realisierung einer vollständigen Nockenwellenbaugruppe 1 ermöglicht bei welcher ohne Nacharbeit und Einstellarbeit eine Befestigung und präzise Positionierung der Baugruppe am Zylinderkopf, ohne unzulässige Verspannungen der Anordnung ermöglicht wird. Das vorgestellte Baugruppenkonzept ist somit besonders geeignet für die Anord- nung von mehr als zwei Lagerböcken 4.The bearing blocks 4 are rotated around the shaft 2 for the assembly of the entire assembly such that all of their contact surfaces 10 are aligned parallel to one or in a plane. In the case that all contact surfaces 10 lie in one plane, the deviation from the flatness of the entire surface is less than 0.1 mm, preferably less than 0.05 mm. As a result, the realization of a complete camshaft assembly 1 is made possible in which without rework and adjustment work a mounting and precise positioning of the assembly on the cylinder head, without undue tension of the assembly is made possible. The presented module concept is therefore particularly suitable for the arrangement of more than two bearing blocks 4.
In einer Weiterführung der Erfindung sind in die Lagerböcke Kanäle 17 integriert. Die separate Herstellung des Lagerbocks 4 ermöglicht es, auf einfache Weise in den Lagerbock 4 Kanäle 17 für eine Ölversorgung der Lager einzubringen. Dies ist insbesondere im Falle der Verwendung einer Gleitlagerung von Vorteil. Im einfachsten Fall wird eine Bohrung 17 senkrecht zur Anlagefläche 10 des Lagerbocks von der Seite der Anlagefläche 10 zur Öffnung 12, wie es in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht ist, in den Lagerbock eingebracht. Denkbar und möglich sind jedoch auch Kanäle, die anders angeordnet sind. So kann beispielsweise ein Ring- kanal mit entsprechenden Öffnungen in Richtung der Lageraufnahme 9 und einer entsprechenden Einspeisung vorgesehen sein. Hierzu kann in den ungeteilten Lagerbock 4 an einer seiner axialen Seitenflächen ein entsprechender Kanal eingebracht sein, der mit einem Deckel verschlossen ist. Im Sinter- oder Gussverfahren können derartige Kanäle integral mit der Herstellung des Lagerbocks herge- stellt werden. Entsprechend der Erfindung ist neben der Positionierung der Lagerböcke auf der Welle keine weitere Verbindung zwischen den Lagerböcken 4 an der Nockenwellenbaugruppe 1 vorgesehen, das heisst, dass die Nockenwellenbaugruppe 1 Lagerböcke umfasst, die vor dem Einbau in die Verbrennungskraftmaschine nur über die Welle 2 miteinander verbunden sind. Erst beim Einbau der Nockenwellenbaugruppe werden die Lagerböcke zusätzlich über den Zylinderkopf verbunden. Dadurch ist eine Überbestimmtheit der Lagerung der Welle vermieden. Durch die entsprechende Gestaltung der Befestigungsmittel wird die Welle spannungsfrei im Zylinderkopf montiert. Hierzu sind insbesondere Langlöcher 6, 6' oder vergrö- sserte Löcher 6, 6' in den Befestigungsmitteln 7, 7' zumindest der Lagerböcke 4 vorgesehen, die zwischen den äusserten Lagerböcken 4 der Nockenwellenbaugruppe 1 angeordneten sind.In a continuation of the invention, channels 17 are integrated into the bearing blocks. The separate production of the bearing block 4 makes it possible to easily introduce into the bearing block 4 channels 17 for an oil supply of the bearing. This is particularly advantageous in the case of using a sliding bearing. In the simplest case, a bore 17 is introduced perpendicular to the bearing surface 10 of the bearing block from the side of the contact surface 10 to the opening 12, as illustrated in Figures 3 and 4, in the bearing block. Conceivable and possible, however, are also channels that are arranged differently. Thus, for example, a ring channel can be provided with corresponding openings in the direction of the bearing receptacle 9 and a corresponding feed. For this purpose, in the undivided bearing block 4 at one of its axial side surfaces, a corresponding channel may be introduced, which is closed with a lid. In the sintering or casting process, such channels can be made integral with the manufacture of the bearing block. According to the invention, in addition to the positioning of the bearing blocks on the shaft no further connection between the bearing blocks 4 is provided on the camshaft assembly 1, that is, the camshaft assembly 1 comprises bearing blocks, which are connected to each other via the shaft 2 before installation in the internal combustion engine , Only when installing the camshaft assembly, the bearing blocks are also connected via the cylinder head. As a result, an overdetermination of the bearing of the shaft is avoided. By appropriate design of the fasteners, the shaft is mounted stress-free in the cylinder head. For this purpose, in particular elongated holes 6, 6 'or enlarged holes 6, 6' are provided in the fastening means 7, 7 'of at least the bearing blocks 4, which are arranged between the outer bearing blocks 4 of the camshaft assembly 1.
In gewissen Fällen ist es erwünscht mehr als eine Welle 2, beispielsweise Nok- kenwellen, nebeneinander angeordnet zu betreiben. Vorzugsweise werden zwei Wellen (2, 2') nebeneinander gelagert. Die Lagerung kann vorteilhaft mit den zuvor beschriebenen ungeteilten Lagerböcken 4 als Baugruppe 1 erfolgen. Jede der Wellen 2, 2' wird von zugeordneten Lagerböcken 4, 4" gelagert. Das vorliegende Konzept ermöglicht es in einer Weiterbildung der Erfindung, bei- spielsweise zwei Wellen in einer einzelnen Baugruppe zusammenzufassen. Dazu wird je ein Lagerbock 4, 4' die je einer der beiden Wellen 2, 2' zugeordnet sind und gegenüber liegend positioniert sind zu einer Lagerbockgruppe 4, 4', vorzugsweise zu einem Lagerbockpaar, zusammengefasst. Dies erfolgt bevorzugt über eine mechanische Verbindung 20, welche die beide Lagerböcke 4, 4' mit den La- gerstellen gegeneinander in definierter Position halten. Die derart gebildete Lagerbockgruppe 4, 4' wird bevorzugt mit einer gemeinsamen Anlagefläche 10 versehen. Diese Lagerbockgruppe 4, 4' kann selbst als Lagerbock mit mindestens zwei Lageraufnahmen bezeichnet werden. Die Verbindung 20 kann integriert sein, derart dass der Lagerbock mit den mindestens zwei Lageraufnahmen eine Einheit bildet und bevorzugt aus einem Stück besteht. Die Befestigung an einem Zylinderkopf erfolgt beispielsweise, wie zuvor beschrieben über Befestigungsausnehmun- gen 6, 6', 6", wie beispielsweise Bohrungen. Vorzugsweise weist diese Baugruppe 1 mindestens an den Wellenenden einen derartigen Lagerbock mit zwei Lageraufnahmen auf und es können weitere Lagerbereiche an den Wellen vorgesehen werden, die auch einzelne ungeteilte Lageböcke aufweisen. Die Anlagenflächen 10 bei jeweils zwei benachbarten Lagerböcke 4', 4" lassen sich bevorzugt in eine gemeinsame Fläche ausrichten. Bei der bevorzugten Variante, bei der diese in eine Lagerbockgruppe 4', 4" zusammengefasst sind, wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt, liegt jeweils jede Anlagefläche der jeweiligen Lagerbockgruppe 4', 4" bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet .In certain cases it is desirable to operate more than one shaft 2, for example camshafts, arranged side by side. Preferably, two shafts (2, 2 ') are stored side by side. The storage can advantageously be carried out with the previously described undivided bearing blocks 4 as an assembly 1. Each of the shafts 2, 2 'is supported by associated bearing blocks 4, 4 "In one development of the invention, the present concept makes it possible, for example, to combine two shafts into a single module one of the two shafts 2, 2 'are assigned and are positioned opposite to a bearing block group 4, 4', preferably combined to form a bearing block pair, preferably via a mechanical connection 20, which connects the two bearing blocks 4, 4 'with the plates The bearing block group 4, 4 'formed in this way is preferably provided with a common contact surface 10. This bearing block group 4, 4' can itself be referred to as a bearing block with at least two bearing receptacles in that the bearing block forms a unit with the at least two bearing receptacles and preferably consists of one piece on a cylinder head, for example, as described above via Befestigungsausnehmun- gene 6, 6 ', 6 ", such as holes. Preferably, this assembly has 1 at least at the shaft ends such a bearing block with two bearing mounts and it can be provided on the shafts more bearing areas, which also have individual undivided position blocks. The contact surfaces 10 at each two adjacent bearing blocks 4 ', 4 "can preferably be aligned in a common surface, in the preferred variant in which these are combined in a bearing block group 4', 4", as shown in FIGS. each contact surface of the respective bearing block group 4 ', 4 "is preferably aligned in a common plane.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann einer der Lagerböcke 4 zusätzlich zur Drehlagerung der Welle 2 mit einer axialen Lagerung der Welle in eine oder beide axiale Richtungen ausgebildet sein. Dazu kann beispielsweise eine oder beide axiale Seitenflächen des Lagerbocks 4 mit einer entsprechenden Lauffläche ausgebildet sein, an der eine entsprechende Lauffläche eine anderen Funktionsbau- teils 3, 14, 15, 16 der Nockenwellenbaugruppe 1 axial gelagert ist. Bevorzugt werden hierzu randseitige Lagerböcke 4 der Nockenwellenbaugruppe 1 ausgewählt.In one development of the invention, one of the bearing blocks 4 may be formed in addition to the rotary mounting of the shaft 2 with an axial bearing of the shaft in one or both axial directions. For this purpose, for example, one or both axial side surfaces of the bearing block 4 may be formed with a corresponding running surface on which a corresponding running surface of another functional component 3, 14, 15, 16 of the camshaft assembly 1 is axially supported. For this purpose, edge-side bearing blocks 4 of the camshaft assembly 1 are preferably selected.
Es ist alternativ auch möglich, dass die Nockenwellenbaugruppe 1 nicht alle Lagerungen, in denen die Nockenwelle in der Verbrennungskraftmaschine gelagert ist umfasst. So kann das Gegenstück für die axiale Lagerung im Zylinderkopf angeordnet sein. Weiter können in den Zylinderkopf einzelne Lager oder Lagerschalen eingearbeitet werden, in die vorbereitete Abschnitte der Welle der Nockenwellenbaugruppe 1 eingeschoben werden. Dieser Fall ist jedoch als Sonderfall zu betrachten.Alternatively, it is also possible that the camshaft assembly 1 does not include all bearings in which the camshaft is mounted in the internal combustion engine. Thus, the counterpart can be arranged for the axial bearing in the cylinder head. Further, individual bearings or bearings can be incorporated into the cylinder head, are inserted into the prepared sections of the shaft of the camshaft assembly 1. However, this case is considered a special case.
Es ist offensichtlich, dass die in den Beispielen, den Figuren und der Beschreibung genannten Ausführungsvarianten beliebig miteinander kombinierbar sind. Die folgenden Beispiele geben nicht abschliessende Anhaltspunkte für weitere Kombinationsmöglichkeiten. Die Nockenwellenbaugruppe 1 kann in unterschiedli- chen Lagerarten (wie Gleit-, Nadel-, Wälzlager) gleichzeitig gelagert sein. Die Welle kann teilweise hohl ausgebildet sein. It is obvious that the embodiment variants mentioned in the examples, the figures and the description can be combined with one another as desired. The following examples do not give conclusive indications for further possible combinations. The camshaft assembly 1 can be stored in different types of bearings (such as sliding, needle, roller bearings) at the same time. The shaft may be partially hollow.

Claims

Patentansprüche claims
1. Nockenwellenbaugruppe für Verbrennungskraftmaschinen enthaltend eine Welle (2) mit daran angeordneten Funktionsbauteilen, wie Antriebsrad (15), Sensorring (14), Pumpennocken (16) oder Bauteile für andere Funktionen, zumindest jedoch ein Nocken (3), und mindestens zwei Lagerböcke (4) mit je einer Lageraufnahme (9), in welcher ein Wellenabschnitt drehbar angeordnet ist , wobei an jedem Lagerbock (4) eine plane Anlagefläche (10) ausgebildet ist zur Auflage und Befestigung des Lagerbockes (4) an eine Aufla- gefläche eines Zylinderkopfes und dass jeder Lagerbock (4) Befestigungsmittel (6, 7) aufweist zur Montage und Befestigung am Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwellenbaugruppe (1) eine gebaute Anordnung ist, bei welcher die Welle (2) als separates Einzelteil hergestellt ist und der Nocken (3) und im Bedarfsfall weitere Funktionsbauteile (14, 15, 16), die als separate Einzelteile hergestellt sind, auf die Welle (2) montiert sind und mindestens ein Lagerbock (4) zwischen zwei Funktionsbauteilen (3, 14, 15, 16) auf der Welle (2) angeordnet ist, wobei die Lagerböcke (4) als ungeteilte Lagerböcke (4) ausgebildet sind, wobei die Anlageflächen (10) der Lagerböcke eben und derart verdrehbar auf der Welle angeordnet sind, dass alle Anlageflächen (10) parallel zu einer Ebene ausrichtbar sind.1. Camshaft assembly for internal combustion engines comprising a shaft (2) arranged thereon with functional components, such as drive wheel (15), sensor ring (14), pump cam (16) or components for other functions, but at least one cam (3), and at least two bearing blocks ( 4), each having a bearing receptacle (9) in which a shaft portion is rotatably arranged, wherein on each bearing block (4) a planar contact surface (10) is formed for supporting and fixing the bearing block (4) to a support surface of a cylinder head and in that each bearing block (4) has fastening means (6, 7) for mounting and fastening on the cylinder head, characterized in that the camshaft assembly (1) is a built-up arrangement in which the shaft (2) is made as a separate item and the cam ( 3) and, if necessary, further functional components (14, 15, 16), which are manufactured as separate individual parts, are mounted on the shaft (2) and at least one bearing block (4) between two functional components (3, 14, 15, 16) on the shaft (2) is arranged, wherein the bearing blocks (4) as undivided bearing blocks (4) are formed, wherein the contact surfaces (10) of the bearing blocks and rotatable so on the Are arranged shaft that all contact surfaces (10) are aligned parallel to a plane.
2. Baugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lagerbock (4) eine innere Ausnehmung (12) zur Ausbildung einer Lageraufnahme oder einer Lagerlauffläche (9) besitzt, deren Innendurchmesser (d) kleiner ist als der Aussendurchmesser (D), den die Hüllkurve (13) der beiden unmittelbar neben dem Lagerbock angeordneten Nocken (3) und/oder Funktionsbauteile, bei Umdrehung der Welle (2) mit den daran befestigten Nocken (3) und/oder Funktionsbauteilen beschreibt.2. An assembly according to claim 1, characterized in that at least one bearing block (4) has an inner recess (12) for forming a bearing receptacle or a bearing surface (9) whose inner diameter (d) is smaller than the outer diameter (D), the the envelope curve (13) of the two cams (3) and / or functional components arranged immediately adjacent to the bearing block, with rotation of the shaft (2) with the cams (3) and / or functional components fastened thereto.
3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Anlageflächen (10) der Lagerböcke (4) bei in eine Ebene ausgerichteter La- ge, diese alle in einer Ebenheit der Fläche liegen mit einer Genauigkeit von besser 0.1 mm, vorzugsweise besser 0.05mm.3. Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that all contact surfaces (10) of the bearing blocks (4) aligned in a plane La ge, all of them lie in a flatness of the surface with an accuracy of better 0.1 mm, preferably better 0.05mm.
4. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Lageraufnahme (9) ein Gleitlager (8), ein Kugellager (11) oder ein Nadellager (11) aufnimmt zur Lagerung der Welle (2).4. Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing receptacle (9) receives a sliding bearing (8), a ball bearing (11) or a needle bearing (11) for supporting the shaft (2).
5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) eine Hohlwelle ist, die zumindest abschnitts- weise aussen geschliffen ist.5. Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (2) is a hollow shaft, which is ground at least in sections outside.
6. Baugruppe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung der Lageraufnahme (9) zusammen mit der Welle (2) eine Gleitlageranordnung bildet.6. Assembly according to one of claims 4 or 5, characterized in that the bore of the bearing receptacle (9) together with the shaft (2) forms a sliding bearing assembly.
7. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die neben dem Lagerbock (4) angeordneten Funktionsbauteile (3, 14, 15, 16) auf aufgeweitete Wellenabschnitte aufgepresst sind und dadurch kraftschlüssig oder kraft- und formschlüssig auf der Welle (2) fixiert sind.7. Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the bearing block (4) arranged functional components (3, 14, 15, 16) are pressed onto flared shaft sections and thereby non-positively or non-positively and positively on the shaft (2) are fixed.
8. Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung des Wellenabschnitts durch Rändeln oder Rollieren in Längs- und/oder Querrichtung oder diagonaler Richtung zur Längsachse der Welle (2) er- zeugt ist.8. An assembly according to claim 7, characterized in that the expansion of the shaft portion by knurling or rolling in the longitudinal and / or transverse direction or diagonal direction to the longitudinal axis of the shaft (2) is generated.
9. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die neben dem Lagerbock (4) angeordneten Funktionsbauteile (3, 14, 15, 16) mittels Schweissen, insbesondere Laserschweissen auf der Welle (2) fixiert sind. 9. Assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that in addition to the bearing block (4) arranged functional components (3, 14, 15, 16) by means of welding, in particular laser welding on the shaft (2) are fixed.
10. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die neben dem Lagerbock (4) angeordneten Funktionsbauteile (3, 14, 15, 16) mittels Schrumpfsitz auf der Welle (2) fixiert sind.10. Assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that in addition to the bearing block (4) arranged functional components (3, 14, 15, 16) by means of shrink fit on the shaft (2) are fixed.
11. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe mindestens zwei achsparallel angeordnete Wellen (2, 2') mit daran angeordneten Funktionsbauteilen aufweist, die in ungeteilten Lagerböcken (4, 4') gelagert sind, wobei mindestens zwei gegenüberliegende Lagerböcke (4, 4') jeweils eine der zugeordneten Wellen (2, 2') lagernd aufnehmen und dadurch mindestens eine Lagerbockgruppe (4,11. Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the assembly has at least two axially parallel shafts (2, 2 ') with functional components arranged thereon, which are mounted in undivided bearing blocks (4, 4'), wherein at least two opposing bearing blocks (4, 4 ') in each case receive one of the associated shafts (2, 2') in stock and thereby at least one bearing block group (4,
4') bilden, die mit einer Verbindung (20) gegeneinander positioniert gehalten sind und dass vorzugsweise jede derart gebildete Lagerbockgruppe (4, 4') eine gemeinsame Anlagefläche (10) aufweist. 4 ') which are held in position with a connection (20) and that preferably each bearing block group (4, 4') thus formed has a common abutment surface (10).
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