DE102004060590A1

DE102004060590A1 - Nockenwellen-Öldichtung und Herstellungsverfahren davon

Info

Publication number: DE102004060590A1
Application number: DE102004060590A
Authority: DE
Inventors: Ji Min Suwon Yoon
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2005-07-21
Also published as: KR20050060666A; JP2005180691A; US20060192341A1; US20050134004A1; KR100559585B1

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwellen-Öldichtung wird geschaffen, welche ein ringförmiges Metallelement, ein inneres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und das eine äußere Oberfläche einer Nockenwelle berührt, und ein äußeres Gummielement aufweist, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und das einen Lagerdeckel berührt, wobei das Verfahren aufweist: Einspritzen von erwärmtem Gummimaterial in eine Gussform, nachdem das ringförmige Metallelement in der Gussform angeordnet wurde, Zuführen von Wärme in einem Temperaturbereich von 90 bis 110° C für einen Zeitraum 210 bis 220 Sekunden zu dem eingespritzten Gummimaterial, Zuführen von Wärme in einem Temperaturbereich von 190 bis 210° C für etwa 20 Stunden zu dem eingespritzten Gummimaterial, Durchführen einer Oberflächenbearbeitung für das innere Gummielement und das äußere Gummielement, die auf dem Metallelement ausgebildet sind, und Installieren einer ringförmigen Spiralfeder auf einer äußeren Oberfläche des inneren Gummielementes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellen-Öldichtung und ein Herstellungsverfahren davon.
Eine Nockenwellen-Öldichtung zum Verhindern einer Leckage von Öl ist an einem Endbereich einer Nockenwelle zum Antreiben von Einlass- und Auslassventilen eines Motors von einem Fahrzeug vorgesehen. Eine derartige Nockenwellen-Öldichtung ist im allgemeinen so angeordnet, dass sie einen Nockenwellen-Lagerdeckel berührt, der an einem Ende der Nockenwelle installiert ist.

4 zeigt eine Schnittansicht einer konventionellen Nockenwellen-Öldichtung. Wie in 4 dargestellt, weist eine Nockenwellen-Öldichtung 20 auf: ein ringförmiges Metallelement 21, das zum Beibehalten der Gesamtform vorgesehen ist, ein inneres Gummielement 22 und ein äußeres Gummielement 23, die so ausgebildet sind, dass sie mit dem ringförmigen Metallelement 21 durch ein Kompressionsformen verbunden sind, um eine Dichtung zwischen einer äußeren Oberfläche von der Nockenwelle 11 und einer inneren Oberfläche eines Nockenwellen-Lagerdeckels 12 beizubehalten, eine ringförmige Feder 24 zum Drücken des inneren Gummielementes 22, sodass die äußere Oberfläche der Nockenwelle 11 fest kontaktiert wird.

Das Metallelement 21, das innere Gummielement 22 und das äußere Gummielement 23 sind jeweils so ausgebildet, dass sie eine Ringform haben. Nach dem Anordnen des inneren Gummielementes 22 an einem inneren Ende des Metallelementes 21 und des äußeren Gummielementes 23 an einer äußeren Oberfläche des Metallelementes 21, werden diese Elemente bei einer hohen Temperatur und einem hohen Druck durch eine Kompressionsvorrichtung unter Druck gesetzt, wodurch diese Elemente integral ausgebildet werden. Dann wird eine ringförmige Feder 24 mit einer äußeren Oberfläche von dem inneren Gummielement 22 verbunden.

Jedoch ist es in einem derartigen konventionellen Verfahren wegen der Charakteristiken des Kompressionsform-Prozesses schwierig, die Nockenwellen-Öldichtung präzise auszubilden.

Ferner kann eine Gummischicht 25 während des Kompressions-Ausbildungsprozesses auf einer inneren Oberfläche des Metallelementes 25 ausgebildet werden, so dass die Menge des Gummimaterials vergrößert ist. Es ist zusätzliche Arbeit notwendig, um eine derartige Gummischicht 25 zu entfernen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwellen-Öldichtung zu schaffen, welches einfacher und kostengünstiger ist.

Ein beispielhaftes Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Nockenwellen-Öldichtung herstellen, die ein ringförmiges Metallelement, ein inneres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und eine äußere Oberfläche des Nockenwelle berührt, und ein äußeres Gummielement aufweisen, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und einen Lagerdeckel berührt, wobei das Verfahren aufweist: Spritzen von erhitztem Gummimaterial in eine Gussform in einem Zustand, in dem das ringförmige Metallelement in der Gussform angeordnet ist, Zuführen von Wärme in einem Temperaturbereich von 90 bis 110 Grad Celsius für eine Zeitdauer von 210 bis 220 Sekunden zu dem gespritzten Gummimaterial, Zuführen von Wärme in einem Temperaturbereich von 190 bis 210 Grad Celsius für etwa 20 Stunden zu dem gespritzten Gummimaterial, Durchführen einer Oberflächenbehandlung für das innere Gummielement und das äußere Gummielement, die auf dem Metallelement ausgebildet wurden, und Installieren einer ringförmigen Spiralfeder auf einer äußeren Oberfläche des inneren Gummielementes.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist eine Nockenwellen-Öldichtung auf: ein ringförmiges Metallelement, ein inneres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und eine äußere Oberfläche einer Nockenwelle berührt, und ein äußeres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und einen Lagerdeckel berührt. Das Metallelement weist einen ersten sich erstreckenden Teil auf, der sich in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der Nockenwelle erstreckt, und einen zweiten sich erstreckenden Teil, der sich von einem Endbereich des ersten sich erstreckenden Teils aus in Längsrichtung der Nockenwelle erstreckt. Das innere Gummielement ist mit einem inneren Endbereich des ersten sich erstreckenden Teils verbunden und das äußere Gummielement überdeckt einen Bereich des ersten sich erstreckenden Teils und eine äußere Oberfläche des zweiten sich erstreckenden Teils, ohne eine innere Oberfläche des zweiten sich erstreckenden Teils zu bedecken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anhängende Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
3 schematisch einen Zustand, in welchem ein Metallelement im Prozess des Verfahrens zur Herstellung einer Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung innerhalb einer Gussform angeordnet ist, und
4 eine Schnittansicht einer konventionellen Nockenwellen-Öldichtung.
1 ist eine Schnittansicht einer Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Das Bezugszeichen 30 in 1 bezeichnet im allgemeinen eine Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Nockenwellen-Öldichtung 30 weist ein ringförmiges Metallelement 31 und ein inneres Gummielement 32 und ein äußeres Gummielement 33 auf, die so ausgebildet sind, dass sie mit dem ringförmigen Metallelement 31 verbunden sind.
Die Nockenwellen-Öldichtung 30 kann in der Nähe eines Lager-Montagebereiches der Nockenwelle 41 installiert sein. Wie in 1 gezeigt, ist die Nockenwellen-Öldichtung 30 mit der Nockenwelle 41 verbunden, sodass sie benachbart zu einem Nockenwellen-Lagerdeckel 42 ist.
Eine Dichtung kann unter Verwendung einer ringförmigen Spiralfeder 34 durch Drücken des inneren Gummielementes 32 verbessert werden, sodass dieses eine äußere Oberfläche der Nockenwelle 41 berührt. Für diese Struktur, wie in 1 gezeigt, ist eine Spiralfeder-Aufnahmerille 35 auf einer äußeren Oberfläche des inneren Gummielementes 32 ausgebildet und die ringförmige Spiralfeder 34 ist in die Spiralfeder-Aufnahmerille 35 eingesetzt. Entsprechend kann die Dichtung zwischen dem inneren Gummielement 32 und der äußeren Oberfläche der Nockenwelle 41 verbessert werden.
Das ringförmige Metallelement 31 ist zum Beibehalten der Gesamtform vorgesehen und es kann wie in 1 dargestellt aufweisen: einen ersten sich erstreckenden Teil 31a, der sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Nockenwelle 41 erstreckt, und einem zweiten sich erstreckenden Teil 31b, der sich in einer Richtung senkrecht zu dem ersten sich erstreckenden Teil 31a erstreckt, d.h., in Längsrichtung der Nockenwelle 41.
Wie in 1 dargestellt, ist das innere Gummielement 32 mit einem inneren Ende des ersten sich erstreckenden Teils 31a verbunden und das äußere Gummielement 33 ist so ausgebildet, dass es einen Bereich des ersten sich erstreckenden Teils 31a und die gesamte äußere Oberfläche des zweiten sich erstreckenden Teils 31b abdeckt. D.h., in einer Ausführungsform, die unterschiedlich zu der konventionellen Nockenwellen-Öldichtung aus 4 ist, überdeckt das äußere Gummielement 33 nicht die innere Oberfläche des zweiten sich erstreckenden Teils 31b. Damit wird die Arbeit zum Entfernen einer Gummischicht, die auf einer inneren Oberfläche von einem Metallelement verbleibt, nicht notwendig, sodass der Gesamtherstellungsprozess einfacher wird und die Menge an Gummimaterial, die zur Herstellung der Dichtung benötigt wird, kann reduziert werden.
Bezugnehmend auf 2 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Nockenwellen-Öldichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im folgenden erläutert.
Das ringförmige Metallelement 31 kann durch verschiedene Formprozesse ausgebildet sein, die aus dem Stand der Technik nahe liegen.
Das innere Gummielement 32 und das äußere Gummielement 33 können über ein Spritzgussverfahren ausgebildet werden.
Zunächst wird in Schritt S21 in 3 das geformte Metallelement 31 in einer Gussform 50 angeordnet, die so konfiguriert ist, dass sie zum Ausbilden der inneren und äußeren Gummielemente 32 bzw. 33 geeignet ist. Anschließend wird erwärmtes Gummimaterial in die Gussform 50 eingespritzt, um das innere und äußere Gummielement 32 bzw. 33 auszubilden.
Nach dem Durchführen des Schritts S21 werden der erste und der zweite Wärmezuführprozess S23 und S24 durchgeführt, so dass das Gummimaterial in der Gussform 50 ausgebildet werden kann. Zum Beispiel wird während des ersten Wärmezuführprozesses Wärme in einem Temperaturbereich von 90 bis 110 Grad Celsius dem eingespritzten Gummimaterial für eine Zeitdauer von 210 bis 220 Sekunde zugeführt. Entsprechend der Versuche des Anmelders wird, wenn Wärme von 100 Grad Celsius für 215 Sekunden zugeführt wird, oder wenn Wärme von 110 Grad Celsius für 210 Sekunden zugeführt wird, die Rate von fehlerhaften Nockenwellen-Öldichtungen besonders niedrig.
Während des zweiten Wärmezuführprozesses wird Wärme in einem Temperaturbereich von 190 bis 210 Grad Celsius dem eingespritzten Gummimaterial für etwa 20 Stunden zugeführt. Entsprechend den Versuchen des Anmelders wird, wenn Wärme von 200 Grad Celsius für 20 Stunden zugeführt wird, die Rate von fehlerhaften Nockenwellen-Öldichtungen besonders niedrig.
Dann wird in Schritt S25 ein Schleifprozess als Oberflächenbehandlung für das innere Gummielement 32 und das äußere Gummielement 33 durchgeführt, die auf dem Metallelement 31 ausgebildet sind.
Nach dem Schleifprozess wird in Schritt S26 die Spiralfeder 34 in der Spiralfeder-Aufnahmerille 35 installiert, die auf der äußeren Oberfläche des inneren Gummielementes 32 ausgebildet ist.
Wie oben festgestellt, hat das konventionelle Kompressionsform-Verfahren das Problem, dass eine Gummischicht auf einer inneren Oberfläche des Metallelementes zurückbleiben kann, allerdings wird entsprechend dem Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung keine Gummischicht auf dem zweiten sich erstreckenden Teil 31b des Metallelementes 31 ausgebildet. Damit kann eine Menge von Gummimaterial gespart werden und eine Nockenwellen-Öldichtung kann ohne eine unnötige Gummischicht hergestellt werden.
Entsprechend einem Verfahren zum Herstellen einer Nockenwellen-Öldichtung einer Ausführungsform der Erfindung werden die Gummielemente eher durch Spritzgießen als durch ein konventionelles Kompressionsform-Verfahren ausgebildet, so dass die Arbeit zum Entfernen einer Gummischicht, die auf dem Metallelement zurückbleibt, nicht benötigt wird, und die Menge an Gummimaterial reduziert werden kann.

Claims

Herstellungsverfahren von einer Nockenwellen-Öldichtung, die aufweist: ein ringförmiges Metallelement, ein inneres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und eine äußere Oberfläche einer Nockenwelle berührt und ein äußeres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und einen Lagerdeckel berührt, wobei das Verfahren aufweist: Einspritzen von erwärmten Gummimaterial in eine Gussform, in welcher das ringförmige Metallelement angeordnet ist, Zuführen von Wärme in einem Temperaturbereich von 90 bis 110 Grad Celsius für einen Zeitraum von 210 bis 220 Sekunden zu dem eingespritzten Gummimaterial, Zuführen von Wärme in einem Temperaturbereich von 190 bis 210 Grad Celsius für etwa 20 Stunden zu dem eingespritzten Gummimaterial, Durchführen einer Oberflächenbearbeitung für das innere Gummielement und das äußere Gummielement, das auf dem Metallelement ausgebildet ist, und Installieren einer ringförmigen Spiralfeder auf der äußeren Oberfläche des inneren Gummielementes.
Nockenwellen-Öldichtung, die aufweist: ein ringförmiges Metallelement, ein inneres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und eine äußere Oberfläche von einer Nockenwelle berührt, und ein äußeres Gummielement, das mit dem ringförmigen Metallelement verbunden ist und einen Lagerdeckel berührt, wobei das Metallelement ein erstes sich erstreckendes Teil, das sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Nockenwelle erstreckt, und ein zweites sich erstreckendes Teil aufweist, das sich von einem Endbereich des ersten sich erstreckendes Teils aus in Längsrichtung der Nockenwelle erstreckt, und wobei das innere Gummielement mit einem inneren Endbereich des ersten sich erstreckenden Teils verbunden ist und das äußere Gummielement einen Bereich des ersten sich erstreckenden Teils und eine äußere Oberfläche des zweiten sich erstreckenden Teils abdeckt, ohne eine innere Oberfläche des zweiten sich erstreckenden Teils abzudecken.