DE102009049218A1

DE102009049218A1 - Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102009049218A1
Application number: DE102009049218A
Authority: DE
Inventors: Thomas Flender; Michael Kreisig; Falk Schneider
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-28
Also published as: US20110083626A1; US8833320B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwelle (1) für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer einteiligen Druckscheibe (2) (thrust plate), die zwischen einem fest mit der Nockenwelle (1) gefügten Antriebselement (3) und einem ebenfalls fest mit der Nockenwelle (1) gefügten Funktionselement (4) angeordnet und verliersicher fixiert ist. Hierdurch soll das Handling der Nockenwelle (1) vereinfacht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine.
Nockenwellen werden zur Betätigung von Ein- und Auslassventilen bei Brennkraftmaschinen benötigt und sind zumindest in den damit beschäftigten Fachkreisen hinlänglich bekannt. Aufgrund der Komplexität moderner Nockenwellen wird deren Zusammenbau und deren Montage jedoch zunehmend schwieriger.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich deshalb mit dem Problem, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform für eine Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine anzugeben, welche insbesondere einfacher handzuhaben ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine so genannte Druckscheibe (thrust plate) für eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine einteilig, dass heißt geschlossen, auszubilden und verliersicher zwischen einem fest mit der Nockenwelle gefügten Antriebsrad/Antriebselement/Element und einem ebenfalls fest mit der Nockenwelle gefügten Lagerring/Nocken/Funktionselement zu positionieren. Hierdurch ergibt sich ein deutlich vereinfachtes Teilehandling insbesondere in der Zulieferindustrie sowie darüber hinaus eine deutlich vereinfachte Montage der Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse, da die Nockenwelle im vorliegenden Fall, vorzugsweise komplett vormontiert, dass heißt mit darauf gefügtem Lagerring/Nocken und Antriebsrad/Antriebselement, im Zylinderkurbelgehäuse eingebaut werden kann, ohne dass hierbei noch die Druckscheibe angebaut werden müsste. Diese wird vielmehr bereits vorab, bspw. vom Zuliefererbetrieb, zwischen dem Antriebsrad/Antriebselement und dem Lagerring/Nocken positioniert und durch das feste Fügen des Antriebsrads und des Lagerrings auf der Nockenwelle verliersicher gehalten. Generell soll im Folgenden unter dem Begriff „Antriebselement” allgemein ein Antriebsrad und unter dem Begriff „Funktionselement” ein Lagerring bzw. ein Nocken verstanden werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind das Antriebsrad/Antriebselement und das Funktionselement/der Nocken axial zueinander beabstandet angeordnet und lagern die Druckscheibe dazwischen. Über die Einstellung des Axialabstands des Funktionselements vom Antriebselement kann dabei das für die Druckscheibe zur Verfügung stehende Axialspiel exakt eingestellt werden, wodurch eine besonders hohe Fertigungsgenauigkeit und damit eine besonders hohe Fertigungsqualität erreicht werden können.
Bei dieser Ausführungsform kann darüber hinaus erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Nockenwelle im Bereich der Druckscheibe, dass heißt im Bereich des Axialabstands zwischen dem Antriebselement und dem Funktionselement eine Spülbohrung aufweist. Eine derartige Spülbohrung, üblicherweise auch Ausblasbohrung genannt, befindet sich somit im Bereich des Sitzes der Druckscheibe und dem zum Ausspülen von Schleifrückständen, wodurch ebenfalls eine gesteigerte Fertigungsqualität erreicht werden kann.
Bei einer dazu alternativen Ausführungsform, stoßen das Antriebselement und das Funktionselement direkt aneinander an, wobei die Druckscheibe in einer Ausnehmung des Antriebselements und/oder des Funktionselements angeordnet ist und wobei diese Ausnehmung vom jeweils gegenüberliegenden und anstoßenden Funktionselement bzw. Antriebselement axial begrenzt ist. Die Ausnehmung am Funktionselement und/oder am Antriebselement ist somit stirnseitig offen und wird auf dieser Stirnseite vom gegenüberliegenden Antriebselement bzw. von dem gegenüberliegenden Funktionselement axial begrenzt. Dabei kann die Ausnehmung selbstverständlich entweder gänzlich am Funktionselement oder gänzlich am Antriebselement oder jeweils anteilig an beiden jeweils fest mit der Nockenwelle gefügten Komponenten vorgesehen werden. Hierdurch lässt sich eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich der Fertigung der erfindungsgemäßen Nockenwelle erreichen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Nockenwelle bei einer ersten Ausführungsform,
2 eine Schnittdarstellung wie in 1, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform.
Entsprechend der 1, weißt eine erfindungsgemäße Nockenwelle 1 für eine Brennkraftmaschine eine einteilige Druckscheibe 2 auf, die zwischen einem fest mit der Nockenwelle 1 gefügten Antriebselement 3 und einem ebenfalls fest mit der Nockenwelle 1 gefügten Funktionselement 4 angeordnet und dadurch verliersicher fixiert ist. Das Antriebselement 3 kann dabei bspw. als Antriebszahnrad ausgebildet und mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden sein. Generell sind die Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 miteinander vergleichbar, wobei jedoch gemäß der 1 das Antriebselement 3 und das Funktionselement 4 axial zueinander beabstandet angeordnet sind und die Druckscheibe 2 zwischen sich lagern. Demgegenüber stoßen gemäß der 2 das Antriebselement 3 und das Funktionselement 4 aneinander an und sind somit nicht axial zueinander beabstandet, so dass in diesem Fall die Druckscheibe 2 in einer Ausnehmung 5 des Funktionselements 4 angeordnet ist. Die Ausnehmung 5 ist dabei gemäß der 2 ausschließlich im Funktionselement 4 angeordnet und wird axial vom Antriebselement 3 begrenzt. Denkbar ist aber selbstverständlich auch, dass die Ausnehmung 5 alternativ zumindest teilweise im Antriebselement 3 angeordnet ist und in Axialrichtung durch das an das Antriebselement 3 anstoßende Funktionselement 4 begrenzt wird.
Betrachtet man die 1 weiter, so kann man erkennen, dass die Nockenwelle 1 im Bereich der Druckscheibe 2 eine Spülbohrung 6 aufweist, welche auch als so genannte Ausblasbohrung bezeichnet werden kann und durch welche eingedrungener Schleifstaub vor der endgültigen Montage ausgeblasen bzw. ausgespült werden kann.
Wie ausschließlich in der 1 gezeigt, kann die Druckscheibe 2 zusätzlich an einem radial äußeren Rand im Zylinderkurbelgehäuse 7 geführt sein und dadurch als Axiallagerscheibe dienen. Die Druckscheibe 2 übernimmt in diesem Fall zusätzlich eine Axiallagerung der Nockenwelle 1. Um einen möglichst wartungsarmen und zugleich effizienten Betrieb der mit der erfindungsgemäßen Nockenwelle 1 ausgestatteten Brennkraftmaschine zu ermöglichen, kann die Druckscheibe 2 zudem eine verschleiß- und/oder reibungsreduzierende Beschichtung aufweisen.
Generell bietet die erfindungsgemäße Nockenwelle 1 folgende Vorteile: Zunächst wird die Druckscheibe sowohl beim Service als auch bei einer Erstmontage verliersicher auf der Nockenwelle durch einerseits das Funktionselement 4 und andererseits das Antriebselement 3 gehalten. Zusätzlich kann ein Axialspiel der Druckscheibe 2 durch die beiden benachbarten Komponenten 3 und 4 exakt eingestellt und insbesondere eine einteilige Druckscheibe 2 verwendet werden. Das Axialspiel kann dabei entweder über die Geometrie des Funktionselements 4 oder über ein Fügemaß der benachbarten Komponenten 3 und 4 eingestellt werden. Das Handling der erfindungsgemäßen Nockenwelle 1 erleichtert sich dabei insbesondere für den Zulieferer erheblich. Zugleich wird auch eine Montage der erfindungsgemäßen Nockenwelle 1 im Zylinderkurbelgehäuse vereinfacht.

Claims

Nockenwelle (1) für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer einteiligen Druckscheibe (2) (thrust plate), die zwischen einem fest mit der Nockenwelle (1) gefügten Antriebselement (3), insbesondere einem Antriebsrad, und einem ebenfalls fest mit der Nockenwelle (1) gefügten Funktionselement (4), insbesondere einem Lagerring, angeordnet und verliersicher fixiert ist.
Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) und das Funktionselement (4) axial zueinander beabstandet angeordnet sind und zwischen sich die Druckscheibe (2) lagern.
Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) und das Funktionselement (4) aneinander stoßen und die Druckscheibe (2) in einer Ausnehmung (5) des Antriebselementes (3) und/oder des Funktionselements (4) angeordnet ist, wobei die Ausnehmung (5) vom anstoßenden Funktionselement/Antriebselement (4, 3) axial begrenzt ist.
Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (1) im Bereich der Druckscheibe (2) eine Spülbohrung (6) aufweist.
Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (2) eine verschleiß- und/oder reibungsreduzierende Beschichtung aufweist.
Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (2) an einem radial äußeren Rand im Zylinderkurbelgehäuse (7) geführt ist und dadurch als Axiallagerscheibe dient.
Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.