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Die
Erfindung betrifft ein vormontiertes Nockenwellenmodul mit den Merkmalen
des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Nockenwellenmodul
ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 201 20 912 U1 bekannt.
Bei diesem bekannten Nockenwellenmodul ist eine Zylinderkopfhaube
vorgesehen, die einstückig mit ihr verbundene erste Lagerhälften
für die Nockenwellenlager einer Nockenwelle aufweist. Um
ein vormontiertes Nockenwellenmodul zu erzeugen, das anschließend
mit dem Zylinderkopf verschraubt werden kann, werden die Nockenwellen
in die integral mit der Zylinderkopfhaube ausgebildeten ersten Lagerhälften
eingesetzt und die zweiten Lagerhälften werden aufgeschraubt. Dadurch
werden die einzelnen Bauteile Zylinderkopfhaube, Nockenwelle und
zweite Lagerhälften zu einem Modul vormontiert. Dieses
vormontierte Nockenwellenmodul bzw. Zylinderkopfhauben-Modul kann
dann insgesamt auf dem Zylinderkopf montiert werden.
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Nachteilig
bei diesem bekannten Nockenwellenmodul ist, dass die die Nockenwellen
aufnehmenden ersten Lagerhälften integral mit der Zylinderkopfhaube
ausgebildet sind. Dadurch kann die Zylinderkopfhaube z. B. nicht
aus Kunststoff ausgebildet werden, sondern sie muss aus einem Werkstoff
bestehen, der für die Lagerhälften zur Lagerung
der Nockenwelle geeignet ist und eine ausreichende Festigkeit aufweist.
Daher wird die Zylinderkopfhaube gemäß
DE 201 20 912 U1 aus
einem geeigneten Metall, wie z. B. Aluminium, bestehen.
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Nachteilig
ist weiterhin, dass die mit der Zylinderkopfhaube integral ausgebildeten
Lagerhälften aufwändig spanend bearbeitet werden
muss, um die für die Lagerung der Nockenwelle erforderlichen
Maße, Toleranzen und Oberflächenqualität
zu erreichen.
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Darüber
hinaus ist der Prozess der Vormontage des Nockenwellenmoduls und
dessen Verschraubung mit dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors
bei dem aus der
DE
201 20 912 U1 bekannten Nockenwellenmodul vergleichsweise
aufwändig. Nachdem die zweiten Lagerhälften mit
den ersten, integral mit der Zylinderkopfhaube ausgebildeten Lagerhälften
verschraubt sind, muss das auf diese Weise vormontierte Nockenwellenmodul
an separaten Befestigungspunkten und über separate Schrauben mit
dem Zylinderkopf verschraubt werden. Es sind daher zwei Sätze
Befestigungsschrauben und zwei aufeinander folgende, getrennte Verschraubungsvorgänge
erforderlich, nämlich zum einen der Verschraubungsvorgang,
mit dem die zweiten Lagerhälften mit den ersten Lagerhälften
verschraubt werden, und zum anderen der Verschraubungsvorgang, mit dem
das vormontierte Nockenwellenmodul mit dem Zylinderkopf verschraubt
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vormontiertes Nockenwellenmodul
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur Verfügung
zu stellen, bei dem die Vormontage des Moduls und dessen Befestigung
auf dem Zylinderkopf einfach, schnell und mit möglichst
wenigen Befestigungsmitteln möglich ist. Außerdem
soll es möglich sein, eine Zylinderkopfhaube aus Kunststoff
einzusetzen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Nockenwellenmodul mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der
Erfindung ist vorgesehen, dass die Nockenwelle in separaten Lagerböcken
drehbar gelagert aufgenommen ist, und dass diese Lagerböcke
an einzelnen Befestigungspunkten mit der Zylinderkopfhaube über
ein Befestigungsmittel miteinander verbunden sind. Gleichzeitig
ist das Nockenwellenmodul an den vorgenannten Befestigungspunkten über
dieselben vorgenannten Befestigungsmittel mit dem Zylinderkopf des
Verbrennungsmotors fest verbunden. Die Befestigungsmittel können
als Schrauben ausgebildet sein. Auf diese Weise wird nur ein Satz
Schrauben benötigt, um das Nockenwellenmodul vorzumontieren
und dieses dann fest mit dem Zylinderkopf zu verschrauben.
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Weist
das Nockenwellenmodul z. B. zwei Nockenwellen auf, so können
die Lagerböcke als einzelne Lagerböcke oder auch
als so genannte Doppellagerböcke ausgebildet sein. Sind
sie als einzelne Lagerböcke ausgebildet, so können
die einzelnen Lagerböcke so ausgebildet sein, dass sie
miteinander verbunden werden können.
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In
jeder Ausführungsform der Erfindung können die
Lagerböcke als geteilte oder als geschlossene (einstückige)
Lagerböcke ausgebildet sein.
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Durch
die einzelnen Schrauben werden die Zylinderkopfhaube und die die
Nockenwelle aufnehmenden Lagerböcke zusammengehalten, sodass
ein vormontiertes Nockenwellenmodul vorliegt. Das auf diese Weise
vormontierte Nockenwellenmodul wird dann auf den Zylinderkopf aufgesetzt
und mit denselben Befestigungsmitteln, also z. B. mit denselben Schrauben,
die zur Vormontage des Nockenwellenmoduls dienen, auf dem Zylinderkopf
befestigt.
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Vorteilhaft
können zur Erzeugung des vormontierten Nockenwellenmoduls
auch eine oder mehrere Steckverbindungen vorgesehen sein, durch welche
die die Nockenwellen aufnehmenden Lagerböcke mit der Zylinderkopfhaube
verbindbar, d. h. zusammensteckbar sind. In diesem Fall werden die
Lagerböcke mitsamt der Nockenwelle zunächst einfach mit
der Zylinderkopfhaube zusammengesteckt und dadurch kraftschlüssig,
formschlüssig oder kraft- und formschlüssig zusammengehalten.
Dieses Zusammenstecken stellt einen vorläufigen Zusammenbau des
Nockenwellenmoduls dar. Anschließend werden die Schrauben
angebracht, um das fertig vormontierte Nockenwellenmodul zu erzeugen.
Sind die Befestigungsmittel als Schrauben ausgebildet, so werden die
Schrauben vorzugsweise durch Durchgangsbohrungen der Lagerböcke
hindurchgesteckt oder eingeschraubt, so dass sie die Lagerböcke
und die in den Lagerböcken gelagerten Nockenwellen mit
der Zylinderkopfhaube verbinden.
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Das
auf diese Weise vormontierte Nockenwellenmodul wird dann anschließend über
dieselben Schrauben mit dem Zylinderkopf verschraubt. Diese Montage
des Nockenwellenmoduls auf dem Zylinderkopf des Motors erfolgt in
der Regel erst bei dem Fahrzeughersteller in der Zusammenbaulinie
für die Montage der einzelnen Motorkomponenten. Mit dem erfindungsgemäßen
Nockenwellenmodul kann der Zulieferer des Moduls dem Fahrzeughersteller
somit ein Modul zur Verfügung stellen, das einbaufertig
an das Montageband des Fahrzeugherstellers angeliefert werden kann.
Die für die Montage des Moduls auf dem Zylinderkopf erforderlichen
Schrauben sind bereits vorhanden und in das vormontierte Modul integriert.
Es ist für den Fahrzeughersteller daher nicht erforderlich,
seinerseits Schrauben für die Befestigung des Moduls auf
dem Zylinderkopf vorzuhalten und an dem Montageband bereitzustellen.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das erfindungsgemäße
Nockenwellenmodul so demontierbar ist, dass die Zylinderkopfhaube
abgenommen werden kann, ohne dass die Nockenwellen mit entfernt
werden müssten. Dadurch sind die Nockenwellen z. B. für
den Kundendienst frei zugänglich. Dies ist ein wichtiger
Vorteil gegenüber dem aus der
DE 201 20 912 U1 bekannten
Nockenwellenmodul, bei dem die Zylinderkopfhaube wegen der integral
mit der Zylinderkopfhaube ausgebildeten Lagerhälften nicht
getrennt von den Nockenwellen abgebaut werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die
Verwendung sowohl geteilter als auch nicht geteilter Lagerböcke.
Nicht geteilte Lagerböcke müssen auf den Wellenkörper
der Nockenwelle während des Zusammenbaus der Nockenwelle
aufgeschoben werden. Im Unterschied dazu können geteilte
Lagerböcke auch nach dem Zusammenbau der Nockenwelle an
dieser montiert werden. Insbesondere ermöglicht die vorliegende
Erfindung die Realisierung kleiner Lagerdurchmesser, d. h. es können
Lagerböcke verwendet werden, deren Außendurchmesser kleiner
ist als die radiale Erstreckung der Nocken der Nockenwelle. Auf
diese Weise können große Lagerdurchmesser, die
eine höhere Reibleistung aufweisen als kleine Lagerdurchmesser,
vermieden werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können
eine oder mehrere Steckverbindungen vorgesehen sein, über
die die Zylinderkopfhaube und die die Nockenwelle aufnehmenden Lagerböcke
miteinander verbunden werden kön nen. Nach dem Zusammenstecken
der Steckverbindungen sind die Zylinderkopfhaube und die Lagerböcke kraftschlüssig,
formschlüssig oder kraft- und formschlüssig miteinander
verbunden. Die auf diese Weise vorfixierten Bauteile können
dann durch Einschrauben oder Einstecken der Schrauben so miteinander
verbunden werden, dass die Schrauben die einzelnen Modulbauteile
zusammenhalten.
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Vorzugsweise
sind an den Lagerböcken an den Stellen der Befestigungspunkte
Aufnahmehülsen vorgesehen, die ein Innengewinde aufweisen können,
in das die Schrauben einschraubbar sind. Die Aufnahmehülsen
müssen allerdings kein Innengewinde aufweisen. Es genügt,
lediglich einen einzigen Gewindegang in der Aufnahmehülse
vorzusehen, so dass sich die Schraube ausreichend fest ziehen lässt,
um die Modulbauteile zusammenzuhalten. Denkbar wäre auch,
anstelle eines Gewindes oder eine einzelnen Gewindeganges über
die Wahl geeigneter Toleranzen die Bohrungen der Aufnahmehülsen
so zu dimensionieren, dass die Schrauben lediglich eingesteckt werden
und die Modulbauteile kraftschlüssig und/oder formschlüssig
zusammenhalten. Erfindungsgemäß kommt es lediglich
darauf an, dass die beiden Baugruppen des Nockenwellenmoduls, nämlich
die Zylinderkopfhaube und die Nockenwelle(n) mit den Lagerböcken,
im vormontierten Zustand derart zusammengehalten werden, dass sie
an das Montageband für die Zylinderkopfmontage beim Kunden
angeliefert werden können und dort mit denselben Befestigungsmitteln
auf dem Zylinderkopf befestigt werden können, mit denen
das Nockenwellenmodul zusammengehalten wird.
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Ist
vorgesehen, dass die Modulbauteile vor dem Anbringen der Schrauben
durch eine Steckverbindung miteinander verbunden werden, so können die
Aufnahmehülsen als Fügepartner einer solchen Steckverbindung
dienen und für diese Zwecke genutzt werden. Die Zylinderkopfhaube
weist an den Befestigungspunkten Ausnehmungen auf, durch die die
Aufnahmehülsen hindurchgreifen. Daher kann die vorgenannte
Steckverbindung zwischen Zylinderkopfhaube und Lagerböcken
auf einfache Weise zwischen den Ausnehmungen und den Aufnahmehülsen realisiert
werden.
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An
den Befestigungspunkten können zwischen der Aufnahmehülse
und der der jeweiligen Aufnahmehülse zugeordneten Ausnehmung
in der Zylinderkopfhaube konzentrisch zu der Aufnahmehülse
angeordnete Elastomerringe vorgesehen sein. Durch diese Elastomerringe
wird die Zylinderkopfhaube von den Lagerböcken und dem
Zylinderkopf des Motors akustisch entkoppelt. Schallwellen werden
wegen der Elastomerringe nicht auf die Zylinderkopfhaube übertragen,
so dass keine unerwünschten Geräusche wie z. B.
Dröhnen über die Zylinderkopfhaube erzeugt oder
weitergegeben werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Nockenwellenmodul besteht
die Zylinderkopfhaube vorteilhaft aus Kunststoff. Einerseits können
dadurch Gewichtseinsparungen im Vergleich mit Zylinderkopfhauben
aus Aluminium oder anderen Metallen realisiert werden. Andererseits
bietet die Verwendung von Zylinderkopfhauben aus Kunststoff gegenüber
solchen aus Metall auch akustische Vorteile, denn bei Zylinderkopfhauben
aus Kunststoff werden von dem Zylinderkopf ausgehende Körperschallwellen
besser gedämpft als bei Zylinderkopfhauben aus Metall.
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Besonders
vorteilhaft ist die Erfindung anwendbar bei Motoren mit mehreren
Nockenwellen. So können beispielsweise für Motoren,
bei denen zwei Nockenwellen vorhanden sind, Nockenwellenmodule mit
zwei parallel zueinander ausgerichteten Nockenwellen eingesetzt
werden. Erfindungsgemäß ist bei derartigen Nockenwellenmodulen
jede Nockenwelle über mehrere Lagerböcke drehbar
aufgenommen, wobei jeweils zwei Lagerböcke jeder Nockenwelle
zueinander benachbart und miteinander fluchtend in einer Ebene angeordnet
sind, die quer zur Längsachse der Nockenwellen verläuft.
Jedes Paar benachbarter, miteinander fluchtender Lagerböcke
kann dabei vorteilhaft über lediglich drei Befestigungspunkte
mit der Zylinderkopfhaube verbunden sein. Dadurch wird auch das
Nockenwellenmodul jeweils an diesen drei Befestigungspunkten mit
dem Zylinderkopf verschraubt. Gegenüber Lösungen,
bei denen einzelne Lagerschalenhälften in die Zylinderkopfhaube
integriert ausgebildet sind, wird durch diese erfindungsgemäße
Lösung pro Lagerbockpaar ein Befestigungspunkt und damit
auch eine Schraube eingespart.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn zwei benachbarte, miteinander fluchtende
Lagerböcke jeder Nockenwelle einander im Bereich zwischen
den beiden Nockenwellen überlappen und in dem Überlappungsbereich
einen gemeinsamen Befestigungspunkt aufweisen. Auf diese Weise können
die beiden Lagerböcke des Lagerbockpaars über
lediglich drei Befestigungspunkte ohne Qualitätseinbußen
hinsichtlich der Befestigung mit dem Zylinderkopf verbunden werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Im Einzelnen zeigen
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1a eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
vormontierten Nockenwellenmoduls;
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1b eine
Explosionsdarstellung des Nockenwellenmoduls gemäß 1a;
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1c eine
perspektivische Ansicht des vormontierten Nockenwellenmoduls gemäß 1a von unten,
d. h. vom Zylinderkopf des Motors aus gesehen;
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2 einen
Querschnitt durch ein zueinander benachbartes Lagerbockpaar des
Nockenwellenmoduls gemäß 1a;
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3 einen
Längsschnitt durch eine Nockenwelle des Nockenwellenmoduls
gemäß 1a
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4 einen
Querschnitt durch ein Nockenwellenmodul in einer Ausführung
für zwei parallele Nockenwellen und mit einem Doppellagerbock
und Elastomerringen, die zwischen der Aufnahmehülse und
der Zylinderkopfhaube angeordnet sind;
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5a eine
vergrößerte Darstellung eines äußeren
Befestigungspunktes des Nockenwellenmoduls gemäß 1a;
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5b eine
vergrößerte Darstellung eines Befestigungspunktes
des Nockenwellenmoduls gemäß 1a,
der im Überlappungsbereich zweier benachbarter Lagerböcke
angeordnet ist.
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In 1a ist
das erfindungsgemäße Nockenwellenmodul im vormontierten
Zustand in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Zylinderhaube 1 ist
mit den Lagerböcken 5 über Schrauben 8 zusammengehalten.
Die Lagerböcke 5 nehmen die Nockenwellen 2 drehbar
gelagert in sich auf. Die Lagerböcke 5 sind als
völlig separat von der Zylinderkopfhaube 1 ausgebildete
Lagerelemente ausgebildet. Die Lagerböcke 5 sind
an einzelnen Befestigungspunkten 4 über die Schrauben 8 mit
der Zylinderkopfhaube 1 verbunden.
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Insgesamt
sind 15 Befestigungspunkte 4 vorhanden, an denen
die Zylinderkopfhaube 1 mit den Lagerböcken 5 über
die Schrauben 8 verbunden ist. In 1a sind
aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nur
die äußeren Reihen der Befestigungspunkte 4 mit
Bezugszeichen gekennzeichnet. Die zwischen den beiden Nockenwellen 2 angeordnete
Reihe von Befestigungspunkten 4 ist nicht mit Bezugszeichen
gekennzeichnet. An diesen nicht gekennzeichneten Befestigungspunkten 4,
die im Bereich zwischen den beiden Nockenwellen 2 angeordnet
sind, sind jeweils die beiden zueinander benachbart angeordneten
Lagerböcke 5 der jeweiligen Nockenwelle miteinander über
eine gemeinsame Schraube 8 verbunden. Die zueinander benachbarten
Lagerböcke 5 der Nockenwellen 2 weisen
in dem Bereich zwischen den beiden Nockenwellen einen Überlappungsbereich
auf, in dem sich die beiden Lagerböcke überlappen.
Die in 1a mittlere Reihe der Schrauben 8 durchstößt
somit in dem Überlappungsbereich beide benachbart zueinander
angeordneten Lagerböcke 5, sodass in diesem Überlappungsbereich
beide Lagerböcke über eine einzige Schraube mit
der Zylinderkopfhaube 1 verbunden sind.
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Anstelle
einzelner, einander überlappender Lagerböcke 5 könnte
auch abweichend von dem in 1a dargestellten
Ausführungsbeispiel ein einstückiger Doppellagerbock
eingesetzt werden. In diesem Fall würde kein Überlappungsbereich
wie im dargestellten Ausführungsbeispiel vorliegen, sondern
die beiden die Nockenwellen aufnehmenden Lageröffnungen
wären einstückig über einen Verbindungsbereich
miteinander verbunden. In diesem Verbindungsbereich könnte
dann eine Bohrung zur Durchführung der Schrauben 8 vorgesehen
sein, es wäre jedoch auch möglich, auf die Schrauben 8 in dem
Verbindungsbereich ganz zu verzichten und die Doppellagerböcke
nur mit den in 1a jeweils außen angeordneten
Schrauben 8 mit der Zylinderkopfhaube 1 zu verbinden.
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Die
an den Befestigungspunkten
4 angeordneten Schrauben
8 dienen
aber nicht nur dazu, die aus Nockenwelle
2 und Lagerböcken
5 gebildete Baugruppe
mit der Zylinderkopfhaube
1 zusammenzuhalten, sondern sie
dienen auch dazu, das Nockenwellenmodul auf dem Zylinderkopf zu
befestigen. Das in
1a dargestellte Nockenwellenmodul kann
vom Automobilzulieferer als komplett vormontiertes Modul dem Fahrzeughersteller
angeliefert werden, und dieses Nockenwellenmodul kann dann so wie
es ist direkt an der Montagelinie auf den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors
aufgeschraubt werden. Für den Fahrzeughersteller ist es
nicht erforderlich, am Montagearbeitsplatz gesonderte Befestigungsschrauben
für die Montage des Nockenwellenmoduls bereitzuhalten.
Dadurch vereinfacht sich die Montage des erfindungsgemäßen
Nockenwellenmoduls auf dem Zylinderkopf im Vergleich zu bekannten Nockenwellenmodulen,
wie z. B. dem aus der
DE 201
20 912 U1 bekannten Nockenwellenmodul.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Nockenwellenmodul gemäß 1a ist
die Zylinderkopfhaube 1 aus Kunststoff ausgebildet. Dies
ist ohne weiteres deswegen möglich, weil die die Nockenwellen 2 drehbar
lagernden Lagerböcke 5 als von der Zylinderkopfhaube
völlig getrennt ausgebildete Lagerelemente ausgestaltet
sind. Die Lagerböcke 5 sind vorzugsweise aus Metall
gebildet.
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In 1b ist
das Nockenwellenmodul nach 1a in
einer Explosionsdarstellung dargestellt. Diese Darstellung dient
zum besseren Verständnis des Aufbaus des Nockenwellenmoduls.
Gut zu erkennen ist, dass die Lagerböcke 5 und
die Zylinderkopfhaube 1 voneinander getrennte Bauteile
bilden, die über die Schrauben 8 miteinander zu
einem vormontierten Nockenwellenmodul verbunden werden können.
Gut zu erkennen ist ebenfalls, wie der Überlappungsbereich
ausgebildet ist, in dem sich zwei einander benachbarte Lagerböcke 5 überlappen. Hierzu
ist in jedem Lagerbock 5 eine Ausnehmung 5a bzw. 5b vorgesehen.
Diese Ausnehmungen 5a, 5b sind so dimensioniert,
dass sich im zusammengebauten Zustand die Ausnehmungen 5a, 5b zu
einer vollen Materialstärke des Lagerbocks ergänzen.
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In
der Darstellung gemäß 1b ist
besonders gut zu erkennen, dass die Lagerböcke 5 an
den Befestigungspunkten 4 Aufnahmehülsen 9 für
die Aufnahme der Schrauben 8 aufweisen. Die Aufnahmehülsen 9 sind
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Innengewinde
ausgestattet, sodass die Schrauben 8 in die Aufnahmehülsen 9 eingeschraubt
werden können. Grundsätzlich wäre es aber
auch denkbar, auf ein Innengewinde in den Aufnahmehülsen 9 zu
verzichten und die Schrauben 8 lediglich in die Aufnahmehülsen 9 einzustecken.
In diesem Fall würden die Schrauben eine kraftschlüssige
und/oder formschlüssige Verbindung zwischen der Baugruppe
Nockenwellen 2 mit Lagerböcken 5 und
Zylinderkopfhaube 1 bilden. Zwischen der Zylinderkopfhaube 1 und
den Lagerböcken 5 sind Dichtringe 20 angeordnet,
welche die Aufnahmehülsen 9 umschließen.
Diese Dichtungsringe 20 dienen zur akustischen Entkopplung
der Zylinderkopfhaube 1, denn durch die Dichtringe 20 wird
eine Schallbrücke zwischen Zylinderkopfhaube 1 und
Zylinderkopf vermieden.
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Weiterhin
ist in 1b eine umlaufende Dichtung 30 dargestellt,
welche die Abdichtung gegenüber dem Zylinderkopf im montierten
Zustand des Nockenwellenmoduls gewährleistet.
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In 1c ist
eine perspektivische Ansicht des Nockenwellenmoduls gemäß 1a im
vormontierten Zustand dargestellt. In dieser Ansicht ist zu erkennen,
dass die mit der Zylinderkopfhaube 1 verbundenen Lagerböcke 5 eine
ebene Montagefläche 40 aufweisen. Diese ebenen
Montageflächen 40 stützen sich auf entsprechenden
Gegenflächen des Zylinderkopfes ab, wenn das Nockenwellenmodul
mit dem Zylinderkopf verschraubt ist. Die Zylinderkopfhaube 1 weist
Flansche 51, 52, 53 auf, auf denen die Dichtung 30 angebracht
ist. Die Flansche 51, 52, 53 stützen
sich auf entsprechenden Gegenflächen des Zylinderkopfes
ab, wenn das Nockenwellenmodul montiert ist, und die Dichtung 30 dichtet
den zwischen Zylinderkopf und Zylinderkopfhaube 1 eingeschlossenen
Raum nach außen ab. Die Flansche 51, 52, 53 bilden
somit Kontaktflächen der Zylinderkopfhaube 1,
mit denen diese im montierten Zustand in Kontakt mit dem (nicht
dargestellten) Zylinderkopf steht.
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In 2 ist
ein Querschnitt durch zwei zueinander benachbart angeordnete Lagerböcke 5 des Nockenwellenmoduls
gemäß 1a dargestellt.
Die beiden zueinander benachbart angeordneten Lagerböcke 5 liegen
zueinander fluchtend in einer quer zur Längsachse der Nockenwellen 2 ausgerichteten Ebene.
Jedes Nockenwellenmodul nimmt eine Nockenwelle 2 drehbar
gelagert in sich auf. Die Zylinderkopfhaube 1 weist Ausnehmungen 10 auf,
welche die Aufnahmehülsen 9 der Lagerböcke 5 in
sich aufnehmen. Die Aufnahmehülsen 9 weisen Innengewinde
auf, in die die Schrauben 8 eingeschraubt sind. Auf diese
Weise wird die aus Lagerböcken 5 und Nockenwellen 2 gebildete
Bauteilgruppe mit der Zylinderkopfhaube 1 zusammengehalten.
Zwischen der Zylinderkopfhaube 1 und den Lagerböcken 5 sind Dichtungsringe 20 angeordnet,
durch die die Zylinderkopfhaube 1 akustisch von den Lagerböcken 5 und
damit von dem Zylinderkopf entkoppelt ist. In dieser Querschnittsdarstellung
gemäß 2 ist gut zu erkennen, dass
die Schrauben 8 einen Kragen 8a aufweisen und
dass zwischen dem Kragen 8a der Schrauben 8 und
der Zylinderkopfhaube 1 ein Dichtring 41 angeordnet
ist. Dieser Dichtring 41 dient zur Abdichtung des von der
Zylinderkopfhaube 1 umschlossenen Innenraums gegenüber
der Umgebung.
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In 2 ist
ebenfalls gut zu erkennen, wie die Überlappung der Lagerböcke 5 im Überlappungsbereich
zwischen den beiden Nockenwellen 2 konstruktiv ausgebildet
ist. Beide Lagerböcke 5 weisen Aufnahmehülsen 9 auf,
die einstückig mit den Lagerböcken 5 ausgebildet
sind. Die Aufnahmehülse 9 des in 2 links
dargestellten Lagerbockes 5 greift in eine Ausnehmung im Überlappungsbereich
des in 2 rechts dargestellten Lagerbockes ein. Zusammen
mit der Aufnahmehülse 9 des in 2 rechts dargestellten
Lagerbockes 5 bilden die beiden Aufnahmehülsen 9 eine
gemeinsame Aufnahmehülse für die Schraube 8.
Die Aufnahmehülse 9 des in 2 links
dargestellten Lagerbockes 5 dient gleichzeitig als Zentrierung,
durch die die beiden Lagerböcke 5 zueinander in
Montagestellung ausgerichtet werden.
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Die
seitlichen Flansche 51 und 53 sind in der Darstellung
gemäß 2 ebenfalls gut zu erkennen. Sie
tragen die Dichtung 30, die zur Abdichtung des von der
Zylinderkopfhaube 1 und dem nicht dargestellten Zylinderkopf
umschlossenen Innenraumes gegenüber der Umgebung dient.
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Wie 2 zeigt,
weisen die Lagerböcke 5 ebene Montageflächen 40 auf,
die sich auf entsprechenden Gegenflächen des nicht dargestellten
Zylinderkopfes abstüt zen, wenn das Nockenwellenmodul auf
den Zylinderkopf befestigt wird. Zur Befestigung des Nockenwellenmoduls
auf dem Zylinderkopf ist es lediglich erforderlich, die Schrauben 8 in
entsprechende Gewindebohrungen im Zylinderkopf einzuschrauben. Zusätzliche
Befestigungsschrauben sind nicht erforderlich.
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In 3 ist
ein Längsschnitt durch eine Nockenwelle 2 gemäß 1a bzw. 2 dargestellt. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nockenwelle mit
einem rohrförmigen Wellenkörper ausgebildet. Selbstverständlich
kann im Rahmen der Erfindung aber auch eine Nockenwelle eingesetzt
werden, die als Vollwelle ausgebildet ist. In dieser Darstellung
gemäß 3 sind wiederum die räumlich hinter
der Nockenwelle 2 angeordneten Schrauben 8 zu
erkennen, die in die nicht sichtbaren Aufnahmehülsen 9 der
Lagerböcke 5 eingeschraubt sind. Der in 3 ganz
rechts außen dargestellte Lagerbock 5 weist sich
in Längsrichtung der Nockenwelle 2 erstreckende
Ansätze 70 auf. Die Ansätze 70 sind
zwischen einem auf der Nockenwelle 2 befestigten Nockenwellenbauteil 71 und
dem radialen Kragen 73 eines in den rohrförmigen
Wellenkörper der Nockenwelle 2 eingepressten Verschlussstopfens 74 eingespannt.
Der Verschlussstopfen 74 weist eine zentrale Gewindebohrung 75 auf,
in die ein nicht dargestelltes Verschlusselement oder Antriebselement
eingeschraubt werden kann.
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4 zeigt
einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Nockenwellenmodul in einer Ausführungsform für
zwei parallele Nockenwellen, wobei zwischen den Aufnahmehülsen 9 und
den in der Zylinderkopfhaube 1 vorgesehenen Ausnehmungen 10 Elastomerringe 6, 7 angeordnet
sind. Diese Elastomerringe bewirken eine akustische Entkopplung
der Zylinderkopfhaube von den Lagerböcken und dem Zylinderkopf
des Motors. Außerdem ist der Lagerbock 50 bei
dieser Ausführungsform der Erfindung als einteiliger Doppellagerbock
ausgebildet, der zwei Lageröffnungen 51, 52 aufweist.
Diese Lageröffnungen 51, 52 sind über
einen Verbindungsbereich miteinander verbunden. In dem Verbindungsbereich
ist ein Befestigungspunkt 4 vorgesehen, der analog zu den äußeren
beiden Befestigungspunkten 4 ausgebildet ist. An dem in 4 rechten
Befestigungspunkt 4 ist beispielhaft ein einziger Gewindegang
G dargestellt, durch den die Vormontage des Nockenwellenmoduls durch
Einschrauben der Schrauben 8 erfolgen kann. Auch an den anderen
Befestigungspunkten sind derartige Gewindegänge vorhanden,
diese sind in der 4 zur Erzielung einer besseren Übersichtlichkeit
allerdings nicht dargestellt worden.
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In 5a ist
ein in 1a außen angeordneter
Befestigungspunkt 4 in einer vergrößerten
Darstellung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind keine
Elastomerringe zwischen der Aufnahmehülse 9 des
Lagerbockes 5 und der Zylinderkopfhaube 1 angeordnet,
sondern die Aufnahmehülse 9 dient unmittelbar
als „Zentrierstift", der genau in die Ausnehmung 10 in
der Zylinderkopfhaube 1 hineinpasst. Gut zu erkennen ist
auch der Dichtring 20, der zwischen dem Lagerbock 5 und
der Zylinderkopfhaube 1 angeordnet ist, und der Dichtring 41,
der zwischen der Zylinderkopfhaube 1 und dem Kragen 8a der
Schraube 8 angeordnet ist.
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5b zeigt
die vergrößerte Darstellung eines Befestigungspunktes
im Überlappungsbereich zweier benachbart zueinander angeordneter
Lagerböcke 5', 5''. Der Lagerbock 5' weist
eine Aufnahmehülse 9' auf, die in eine Ausnehmung
des Lagerbockes 5'' eingreift. Der Lagerbock 5'' weist
seinerseits auch eine Aufnahmehülse 9'' auf, die
koaxial zu der Aufnahmehülse 9' ausgerichtet ist.
Die beiden Teil-Aufnahmehülsen 9', 9'' ergänzen
sich zu einer die Schraube 8 aufnehmenden Aufnahmehülse 9.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20120912
U1 [0001, 0002, 0004, 0013, 0034]