DE102014208337A1

DE102014208337A1 - Trägermodul

Info

Publication number: DE102014208337A1
Application number: DE102014208337.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Grötsch; Christopher Krawietz; Johanna Mayer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-11-05
Also published as: WO2015169299A1; EP3140520B1; EP3140520A1; CN106460576A; CN106460576B

Abstract

Vorgeschlagen ist ein einteiliges, stanz-biegetechnisch aus einer Stahlblechplatine hergestelltes Trägermodul (1) für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden (2), welche an ihren Oberstirnen (3) mit einem Zylinderkopfdeckel und an ihren Unterstirnen (4) mit einem Zylinderkopf verbindbar sind sowie jeweils zumindest eine Haupt- und Nebenbohrung (5, 6) zur Lagerung einer Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle (7, 8, 9) hierzwischen aufweisen, wobei jede Tragwand (2) aus zwei Tragplatten (10, 11) besteht, welche einheitlich entweder an den Ober- oder Unterstirnen (3, 4) durch eine Querwand (12) verbunden sind und wobei sich gegenüberstehende innere Tragplatten (11) durch eine Querplatte (13) verbunden sind, welche auf einer Gegenseite der Querwände (12) verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägermodul für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden, welche an ihren Oberstirnen mit einem Zylinderkopfdeckel und an ihren Unterstirnen mit einem Zylinderkopf verbindbar sind sowie jeweils zumindest eine Haupt- und Nebenbohrung zur Lagerung einer Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle hierzwischen aufweisen.
Derartige Trägermodule sind bspw. bei 1-Zylinder-Motorradmotoren mit 2V-Technik im Einsatz und bestehen aus Aluminiumguß (s. Ventiltrieb Honda-Motor KRM/KVS, verbaut in Honda CG 150 Titan (Brasilien)). Die Hebel zur Betätigung der beiden Gaswechselventile sitzen auf separaten Wellen. Ein derartiges Trägermodul baut vergleichsweise massiv und nimmt unnötig Bauraum ein. Die Funktionsflächen des Trägermoduls, wie bspw. die Bohrungen für Nocken- und Ventilbetätigungswelle(n), werden nachträglich spanend feinbearbeitet. Somit sind der Fertigungsaufwand und die – kosten erhöht, was insbesondere in der Massenfertigung zum Tragen kommt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Trägermodul ohne die vorgenannten Nachteile zu kreieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trägermodul einteilig vorliegt und aus einer Stahlblechplatine stanz-biegetechnisch dargestellt ist, wobei jede Tragwand aus zwei Tragplatten besteht, welche einheitlich entweder an den Ober- oder Unterstirnen durch eine Querwand verbunden sind, wobei sich gegenüberstehende innere Tragplatten durch eine Querplatte verbunden sind, welche auf einer Gegenseite der Querwände verläuft.
Somit liegt ein leichtbauendes und kompaktes Trägermodul insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Krafträder-, Boots- oder Kleingerätemotoren vor. Bevorzugt soll ein derartiges Modul bei 1-Zylindermotoren verwendet werden. Es ist jedoch auch ein Einsatz bei Motoren mit einer Zylinderzahl > 1 denkbar und vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Trägermodul ist zur Aufnahme lediglich einer mittigen, kurzbauenden Nockenwelle und zumindest einer diese flankierenden Ventilbetätigungshebelwelle ausgelegt, wobei vorzugsweise eine Einlaß- und eine Auslaßventilbetätigungshebelwelle vorgesehen sind und auch mehr als eine Nockenwelle eingesetzt werden kann.
Der Schutz dieser Erfindung erstreckt sich auch auf fertig mit Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle(n) sowie Hebeln hierauf montierte Trägermodule.
Zwar können die Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle(n) auch unmittelbar in ihren respektiven Bohrungen der Tragplatten verlaufen, jedoch sollen diese Bohrungen vorzugsweise mit separaten Hülsen versehen sein, welche bspw. eingepreßt sind und auch Wälzlager aufnehmen können. Zweckmäßig ist es hierbei, die Tragplatten über die bspw. tiefgezogenen Hülsen miteinander zu verbinden, so daß gleichzeitig über diese der gesamte Aufbau versteift ist. Ggf. können die Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle(n) auch lediglich in den sich gegenüber stehenden inneren Tragplatten gelagert sein. Alternativ oder zusätzlich können die Tragplatten auch durch weitere Stege außerhalb der Bohrungen versteift sein.
In Konkretisierung der Erfindung ist es für die Variante mit der zylinderkopfseitigen, somit untenliegenden Querplatte vorgeschlagen, diese mit einem Fenster im Nockenbereich zu versehen, so daß durch den Nockeneinlauf in dieses die Bauhöhe der Baugruppe minimier- oder ein größerer Nockenhub realisierbar ist.
Eine einfache Verbindungsmöglichkeit des Trägermoduls mit dem Zylinderkopf ist weiterer Anspruchsgegenstand. Demnach ragt von der Unterstirn zumindest einer Tragwand wenigstens eine einteilig angebundene Lasche orthogonal bevorzugt nach außen weg. Die Laschen können mit Bohrungen zum Verschrauben des Trägermoduls mit dem Zylinderkopf und mit Bohrungen zum Einsetzen von Passstiften versehen sein.
Ähnliches gilt für die Möglichkeit einer Befestigung eines Zylinderkopfdeckels, welcher auch Ölkanäle mit Austritten enthalten kann, mit dem Trägermodul. Hierbei können die beiden Oberstirnen / Querwände einerseits direkt Bohrungen zum Verschrauben / Verstiften mit dem Zylinderkopfdeckel aufweisen. Andererseits kann von der Oberstirn / Querwand zumindest einer Tragwand wenigstens eine Lasche orthogonal abstehen, welche dann Bohrungen zum Verschrauben / Verstiften hat.
Zudem ist es in Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, am Längs- oder Stirnseitenbereich wenigstens einer der Tragwände, bevorzugt außen, ein Steigröhrchen für Schmieröl in Richtung zum Zylinderkopfdeckel anzubringen. Dieses Röhrchen kann aus Kunststoff oder einem anderen Leichtbauwerkstoff bestehen und mit dessen Tragwand bspw. verschnappt / verklipst sowie mit einem Rückschlagventil versehen sein.
Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor.
1 zeigt eine räumliche Seitenansicht auf ein Trägermodul mit montierten Ventilbetätigungshebelwellen sowie Kipphebeln hierauf und verbauter Nockenwelle;
2 zeigt eine räumliche Ansicht auf das Trägermodul nach 1 von oben und
3 zeigt als Einzelheit ein Ölsteigröhrchen.
Aus den 1, 2 geht ein einteiliges, stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestelltes, dünnwandiges Trägermodul 1 für einen OHC-Ventiltrieb einer einzylindrigen Motorradbrennkraftmaschine hervor.
Das Trägermodul 1 hat zwei aufrechte und zueinander beabstandete Tragwände 2. Jede Tragwand 2 besteht aus zwei demgegenüber geringer beabstandeten Tragplatten 10, 11, welche an ihren Oberstirnen 3 durch Querwände 12 verbunden sind. Jede Tragwandseite ergibt somit im Querschnitt ein umgekehrtes U-Profil. Die sich gegenüberstehenden inneren Tragplatten 11 gehen an Unterstirnen 4 in eine Querplatte 13 über. Somit bilden die letztlich gedoppelten Tragwände 2 mit der Querplatte 13 im Querschnitt ein aufrechtes U-Profil.
Die vorgenannten Oberstirnen 3 haben nicht gezeichnete Bohrungen oder Laschen zum Verschrauben mit einem Zylinderkopfdeckel. Von den Unterstirnen 4 der äußeren Tragplatten 10 stehen einteilig angebundene Laschen 17 zum Verschrauben des Trägermoduls 1 mit einem Zylinderkopf orthogonal nach außen ab.
Durch die Tragplatten 10, 11 erstrecken sich mittige Hauptbohrungen 5 mit hierin befestigten Tiefziehhülsen als versteifende Stege 15. In diesen Hülsen 15 ist die Nockenwelle 7 endseitig gelagert. Der Hülsenbereich kann durch ein Lagerschild o. dgl. außen begrenzt und abgeschlossen sein.
Beidseits sowie oberhalb der Hauptbohrungen 5 liegen zwei Nebenbohrungen 6 in den Tragplatten 10, 11. In den Nebenbohrungen 6 sind wiederum Tiefziehhülsen als versteifende Stege 14 verpresst, die wiederum die Tragplatten 10, 11 überbrücken und in welchen Ventilbetätigungshebelwellen 8, 9 gelagert sind. Die Ventilbetätigungshebelwellen 8, 9 können, was nicht aus der Zeichnung hervorgeht, die Tragwände 10 stirnseitig geringfügig überragen und mit Gewindeabschnitten für Muttern zum Verschrauben mit den Tragwänden 2 versehen sein.
Aus 1 geht zudem hervor, daß die Querplatte 13 ein mittiges Fenster 16 hat, in welches Nocken 21 der Nockenwelle 7 eintauchen können.
Gemäß den 1, 2 ist im hinteren Stirnseitenbereich 19 der hier rechts ersichtlichen Tragwand 2 ein separates Ölsteigröhrchen 20 aus Kunststoff angeklipst, welches als Einzelheit näher aus 3 hervorgeht.
Bezugszeichenliste

1: Trägermodul
2: Tragwand
3: Oberstirn
4: Unterstirn
5: Hauptbohrung
6: Nebenbohrung
7: Nockenwelle
8: Ventilbetätigungshebelwelle
9: Ventilbetätigungshebelwelle
10: Tragplatte
11: Tragplatte
12: Querwand
13: Querplatte
14: Steg, Hülse
15: Steg, Hülse
16: Fenster
17: Lasche
18: Längsseitenbereich
19: Stirnseitenbereich
20: Ölsteigröhrchen
21: Nocken

Claims

Trägermodul (1) für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden (2), welche an ihren Oberstirnen (3) mit einem Zylinderkopfdeckel und an ihren Unterstirnen (4) mit einem Zylinderkopf verbindbar sind sowie jeweils zumindest eine Haupt- und Nebenbohrung (5, 6) zur Lagerung einer Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle (7, 8, 9) hierzwischen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermodul (1) einteilig vorliegt und aus einer Stahlblechplatine stanz-biegetechnisch dargestellt ist, wobei jede Tragwand (2) aus zwei Tragplatten (10, 11) besteht, welche einheitlich entweder an den Ober- oder Unterstirnen (3, 4) durch eine Querwand (12) verbunden sind, wobei sich gegenüberstehende innere Tragplatten (11) durch eine Querplatte (13) verbunden sind, welche auf einer Gegenseite der Querwände (12) verläuft.
Trägermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatten (10, 11) jeder Tragwand (2) von versteifenden Stegen (15, 14) überbrückt sind.
Trägermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Haupt- und Nebenbohrungen (5, 6) der Tragwände (2) in jeweils beiden Tragplatten (10, 11) verlaufen und von separaten Hülsen als Stege (15, 14) überbrückt sind.
Trägermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Hülsen (15, 14) aus Blech tiefgezogen sind und in den Haupt- und Nebenbohrungen (5, 6) durch Einpressen, Verstemmen, Verschrauben oder Verschweißen fest sitzen.
Trägermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, im Fall der Verbindung der Tragwände (2) durch die Querplatte (13) zylinderkopfseitig, diese ein Fenster (16) auf einem Längenabschnitt bei einer Axiallinie zwischen den beiden Hauptbohrungen (5) aufweist.
Trägermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Unterstirn (4) wenigstens einer der beiden Tragwände (2) einteilig eine Lasche (17) zum Verbinden des Trägermoduls (1) mit dem Zylinderkopf wegragt.
Trägermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Längs- oder Stirnseitenbereich (18, 19) zumindest einer der Tragwände (2) ein separates Ölsteigröhrchen (20) befestigt oder befestigbar ist.
Trägermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermodul (1) für einen Ventiltrieb einer einzylindrigen Brennkraftmaschine vorgesehen ist.