[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ineinandergreifenden Profilen,
von denen eines auf einem Zwischenstück mit einer ersten Verbindungseinrichtung für
ein erstes sich drehendes Teil und einer zweiten Verbindungseinrichtung für ein zweites
sich drehendes Teil ausgebildet ist, wobei durch axiale Verschiebung des Zwischenstücks
eine Relativbewegung in Umfangsrichtung zwischen dem ersten sich drehenden Teil und
dem zweiten sich drehenden Teil eintritt, wobei die Verbindungsein-richtung des Zwischenstücks
für das zweite sich drehende Teil ein die Drehbewegung übertragendes Außenprofil aufweist/aufweisen.
[0002] Ein Anwendungsfall für derartige ineinandergreifende Profile ist in Vorrichtungen
zur relativen Drehlagenänderung zweier in Antriebsverbindung stehender Wellen, insbesondere
zwischen einer in einem Maschinengehäuse einer Brennkraftmaschine gelagerten Kurbelwelle
und einer Nockenwelle. Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Dabei erfolgt die Verstellung
der Nockenwelle über ein axial verschiebliches Zwischenstück oder Koppelglied, das
drehwinkelbeweglich angeordnet ist. Eine Betätigungsanordnung zur axialen Verlagerung
des Zwischenstücks für eine Drehlagenänderung der Nockenwelle relativ zu einem Antriebsrad
und damit zur Kurbelwelle, ist von der Nockenwelle baulich getrennt vorgesehen. Die
Betätigungsanordnung für die Verschiebung des Zwischenstücks ist häufig hydraulisch
ausgebildet und wird bspw. über ein vom Triebwerk angetriebenes Hydrauliksystem mit
Druck versorgt.
[0003] Derartige verschiebbare Zwischenstücke, insbesondere zum Verstellen von Nockenwellen
in Kraftfahrzeugen, sind bspw. aus der US-PS 32 58 937 bekannt geworden. Auch die
DE-A-36 16 234, DE-A-3929619, DE-A-39 29 620, DE-A-29 29 621 und die DE-A-39 29
624 befassen sich mit der Problematik der verstellbaren Nockenwellen, wobei auf die
Offenbarung dieser Druckschriften zur Vermeidung von überflüssigen Widerholungen in
vollem Umfang bezug genommen wird.
[0004] Dabei stellte sich bei Ausgestaltungen von verstellbaren Nockenwellen, bei denen
Nockenwelle und Koppelglied über ineinandergreifende Profile miteinander verbunden
sind und auch darüber die Verstellung der Nockenwelle bewirkt werden kann, das Problem,
daß derartige ineinandergreifende Profile nur aufwendig hergestellt werden konnten.
Durch das Erfordernis des paßgenauen Eingriffs zwischen Innen- und Außenprofil mußten
aufwendige Herstellungsverfahren aufgewandt werden, um eine hohe Fertigungsgenauigkeit
zu erzielen. DIese Herstellung gestaltete diese Profile teuer.
[0005] Es stellte sich also die Problematik der Herstellung eine preiswerten Verbindung.
[0006] Die Aufgabe wurde in überraschender Weise dadurch gelöst, daß das Innenprofil des
zweiten sich drehenden Teils durch Rundkneten um einen Dorn, dessen Außenmaße teilweise
dem Außenprofil der zweiten Verbindungseinrichtung des Zwischenstücks entsprechen,
hergestellt wird.
[0007] Dadurch, daß nun erstmals eine Form, die der Form des Teils, das mit dem anderen
Teil in Eingriff kommen soll, entspricht, als Formwerkzeug für das andere Teil eingesetzt
wird, wird eine optimale Anpassung der Profile aneinander erzielt, die eine aufwendige
Nacharbeitung der Profile vermeidet.
[0008] Dabei kann es vorteilhaft sein, daß als Innenwerkzeug zur Herstellung des Innenprofils
des zweiten sich drehenden Teils ein Teil des Zwischenstücks, das mit einem entsprechenden
Außenprofil ausgebildet ist, eingesetzt wird, wobei beim Rundkneten dann ein Teil
der Verbindungseinrichtung mit Außenprofil als formgebendes Innenwerkzeug, bspw. bei
der Umformung eines hohlen Wellenendteiles, verwendet wird. Das Herstellungsprinzip
ist allgemein anwendbar und nicht nur auf den Anwendungsfall beschränkt, bei dem das
zweite sich drehende Teil eine zumindest teilweise hohle Welle, insbesondere eine
Nockenwelle, ist. Bevorzugt ist die Nockenwelle eine gebaute hohle Nockenwelle.
[0009] Es ist günstig, falls mindestens ein Paar der ineinandergreifenden Profile schraubenförmig
gewendelte Profile, insbesondere Polygonprofile, aufweist. Dabei soll das schraubenförmig
gewendelte Profil eine Steigung besitzen, die keine Selbsthemmung bewirkt.
[0010] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, die eine einzige Figur aufweist,
näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur 1 schematisch die
Verbindung einer Nockenwelle mit einem Antriebsrad. Bei der Ausführungform der Verbindung
einer hohlen Nockenwelle mit einem Verbindungsstück ist eine als Verstellspindel 18
ausgebildete Verbindung vorgesehen, die in Richtung der mit einem Pfeil angedeuteten
Längsachsse verschiebbar ist. Die Verstellspindel weist ein Außenprofil 20 auf, das
mit dem Antriebsrad 20 in Eingriff steht. Auf der der Nockenwelle 14 zugewandeten
Seite weist die Verstellspindel 18 hier ein gewendeltes Außenprofil 22 zur verstellbaren
Verbindung mit der Nockenwelle 14 auf. Die Nockenwelle 14, die hier bevorzugt eine
hohle Nockenwelle ist oder auch eine Welle aus Vollmaterial mit einer entsprechenden
Öffnung sein kann, weist hier eine in Wellenlängsachsenrichtung verlaufende Öffnung
mit einem Innenprofil 12 auf, das entsprechend dem Außenprofil der Verstellspindel
18 ausgebildet ist und bevorzugt schraubenförmig gewendelt ist, wobei die Steigung
der der Schraube so ausgewählt wird, daß keine Selbsthemmung bewirkt wird.
[0011] Die hier dargestellte Verbindung zwischen Nockenwelle 14 mit hohlem Endabschnitt
12 und der Verstellspindel 18 mit schraubenförmigem Mitnahmeprofil 22 kann günstig
so hergestellt werden, daß zunächst in an sich bekannter Weise ein gewendeltes Außenprofil
22 auf einem Verstellspindelkörper 18 ausgebildet und gehärtet wird und sodann dieser
Verstellspindelkörper 18 als Dorn beim Rundkneten des hohlen Wellenendabschnitts eingesetzt
wird, wodurch ein dem Verstellspindelkörper entsprechendes Innenprofil 12 des Wellenendabschnitts
hergestellt wird. Durch Dengeln kann in an sich bekannter Weise ein für die Funktion
der Verbindung notwendiges Spiel zwischen beiden Teilen erzielt werden.
1. Verfahren zur Herstellung von ineinandergreifenden Profilen, von denen eines auf einem
Zwischenstück (18) mit einer ersten Verbindungseinrichtung (20) für ein erstes sich
drehendes Teil (10) und einer zweiten Verbindungseinrichtung (22) für ein zweites
sich drehendes Teil (14) ausgebildet ist, wobei durch axiale Verschiebung des Zwischenstücks
(18) eine Relativbewegung in Umfangsrichtung zwischen dem ersten sich drehenden Teil
(10) und dem zweiten sich drehenden Teil (14) eintritt, wobei die Verbindungseinrichtung
(22) des Zwischenstücks (18) für das zweite sich drehende Teil (14) ein die Drehbewegung
übertragendes Außenprofil (22) aufweist/aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das
Innenprofil (12) des zweiten sich drehenden Teils (14) durch Rundkneten um einen Dorn,
dessen Außenmaße teilweise dem Außenprofil der zweiten Verbindungseinrichtung (22)
des Zwischenstücks (18) entspricht, hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Innenwerkzeug zur Herstellung
des Innenprofils (12) des zweiten sich drehenden Teils (14) ein Teil des Zwischenstücks
(18) , das mit einem entsprechenden Außenprofil (22) ausgebildet ist, eingesetzt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite sich drehende Teil (14) eine hohle Welle, insbesondere eine Nockenwelle, ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle eine gebaute
hohle Nockenwelle ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein Paar der ineinandergreifenden Profile ( 22, 12) ein schraubenförmig gewendeltes
Profil, insbesondere ein Polygonprofil ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig gewendelten
Profile eine Steigung besitzen, die keine Selbsthemmung bewirkt.
