-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nockenwellenmodul mit einem Modulkörper, in dem wenigstens eine Nockenwelle zur Steuerung von Ventilen für den Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine aufgenommen ist, wobei die Nockenwelle eine Trägerwelle und mehrere Schiebenockenstücke aufweist, die auf der Trägerwelle in Axialrichtung der Trägerwelle verschiebbar aufgenommen sind.
-
STAND DER TECHNIK
-
Ein gattungsbildendes Nockenwellenmodul ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 111 580 A1 bekannt. Das Nockenwellenmodul weist einen Modulkörper auf, und der Modulkörper ist im Wesentlichen aufgebaut aus einer Haube und aus einer Anzahl von Lagerbrücken zur drehbaren Aufnahme von zwei Nockenwellen. In der Haube sind mehrere Aktuatoren aufgenommen, die bei entsprechender Aktivierung die gezeigten Schiebenockenstücke auf einer Trägerwelle axial verstellen können. Die Haube des Modulkörpers ist in der Regel aus Aluminium oder aus einem speziellen Kunststoffmaterial gebildet. Die Nockenwelle hingegen umfasst einen Stahlwerkstoff, sodass sich für das Material des Modulkörpers und für die Nockenwelle voneinander abweichende Wärmedehnungskoeffizienten ergeben. Aus Gründen des Leichtbaus wird jedoch der Modulkörper bevorzugt aus Aluminium oder aus einem speziellen Kunststoff hergestellt, und aus technischen, insbesondere aus Festigkeitsgründen, wird die wenigstens eine im Modulkörper aufgenommene Nockenwelle, insbesondere die Trägerwelle, aus einem Stahlwerkstoff hergestellt.
-
Im Einsatz eines Nockenwellenmoduls in Anordnung an einer Brennkraftmaschine kann abhängig vom Betriebszustand ein starker Temperaturunterschied des Nockenwellenmoduls erreicht werden. Beispielsweise kann bei Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine eine Temperatur von –40 Grad vorherrschen, und bei hohen Lastbereichen der Brennkraftmaschine kann das Nockenwellenmodul auf beispielsweise bis zu 150 Grad aufheizen.
-
Aufgrund der voneinander abweichenden Wärmedehnungskoeffizienten der Nockenwelle, insbesondere der Trägerwelle, und dem Modulkörper können sich maßliche Abweichungen der Position der Aktuatoren relativ zu den Positionen der Schiebenockenstücke in Axialrichtung ergeben. Die Aktuatoren weisen Aktuatorstifte auf, die bei Aktivierung der Aktuatoren in Kulissenführungen eingreifen, welche außenseitig in den Schiebenockenstücken eingebracht sind. Abhängig von sich ergebenden Betriebstemperaturen des Nockenwellenmoduls kann es aufgrund von unterschiedlichen Wärmedehnungen des Modulkörpers und der Nockenwelle dazu kommen, dass ein sicheres Eingreifen des Aktuatorstiftes in die Kulissenführung sichergestellt ist. Thermisch bedingte Abweichungen der Position des Aktuatorstiftes relativ zur Position der Kulissenführung können insbesondere in Abhängigkeit der Gesamtlänge des Modulkörpers in Axialrichtung bis zu 0,5 mm betragen, sodass insbesondere bei einer Aufaddition weiterer Toleranzen die Funktion der Axialverstellung von Schiebenockenstücken der Nockenwelle nicht mehr sichergestellt ist und es kann sich ein erhöhter Verschleiß des Nockenwellenmoduls ergeben.
-
Die
DE 10 2011 088 994 A1 behandelt einen Ventiltrieb für den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei die Abgriffsseite zum Abgriff der Hubinformation von der Nockenwelle über Schwenkhebel und Rollenelemente beschrieben ist. Der Ventiltrieb umfasst einen Wellenträger, in dem eine Nockenwelle und eine Exzenterwelle gelagert sind. Dabei ist angegeben, dass das Trägerelement und der Zylinderkopf aus einem gleichen Material, beispielsweise aus Leichtmetallwerkstoff wie Aluminium ausgebildet sind. Dadurch werden Materialien miteinander gepaart, die etwa gleiche Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen, um thermische Spannungen zwischen dem Trägerelement und dem Zylinderkopf zu vermeiden. Die gleiche Materialauswahl des Trägerelementes und des Zylinderkopfes ist dabei technisch möglich, diese technische Möglichkeit ist, wie vorstehend beschrieben, für das Nockenwellenmodul der vorliegenden Bauart jedoch nicht möglich.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Nockenwellenmoduls mit einem Modulkörper, in dem wenigstens eine Nockenwelle zur Steuerung von Ventilen für den Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine aufgenommen ist, wobei die Betriebssicherheit insbesondere in einem breiten Temperaturfeld erhöht werden soll. Insbesondere soll der Verschleiß des Nockenwellenmoduls reduziert werden.
-
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Nockenwellenmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Trägerelement vorgesehen ist, an dem Aktuatoren zur axialen Verschiebung der Schiebenockenstücke aufnehmbar sind, wobei sich das Trägerelement in Axialrichtung und damit parallel zur Trägerwelle erstreckt.
-
Kern der Erfindung ist eine Entkopplung von am Nockenwellenmodul aufnehmbaren Aktuatoren vom Modulkörper eines Nockenwellenmoduls. Die Entkopplung erfolgt derart, dass die Aktuatoren nicht mehr mit einer Wärmedehnung des Modulkörpers gegenüber den Schiebenockenstücken verlagert werden, da die Aktuatoren mechanisch haltend auf dem Trägerelement aufnehmbar sind, und wenn das Trägerelement erfindungsgemäß parallel zur Trägerwelle der Nockenwelle verläuft, können Wärmedehnungen des Modulkörpers außer Acht bleiben, da die Aktuatoren mittels des Trägerelementes vom Modulkörper entkoppelt sind.
-
Wärmedehnungen, die sich im Modulkörper ergeben, werden nicht mehr auf die Aktuatoren übertragen, sodass sich diese auch nicht mehr gegenüber den Schiebenockenstücken insbesondere in Axialrichtung der Trägerwelle verlagern. Im Ergebnis erfolgt ein sicheres Eingreifen des Aktuatorstiftes der Aktuatoren in die Kulissenführungen, die außenseitig in den Schiebenockenstücken eingebracht sind. Insbesondere bei langbauenden Nockenwellenmodulen, die beispielsweise Längen von bis zu 50cm oder mehr erreichen können, können auch bei großen Temperaturunterschieden weit voneinander beabstandet angeordnete Aktuatoren, die mit Schiebenockenstücken auf einer gemeinsamen Trägerwelle zusammenwirken, sicher betrieben werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Trägerelement einen Wärmedehnungskoeffizienten auf, der dem Wärmedehnungskoeffizienten der Trägerwelle entspricht oder diesem wenigstens ähnlich ist. Durch die Auswahl von Materialien für das Trägerelement und für die Trägerwelle der Nockenwelle mit gleichen Wärmedehnungskoeffizienten wird der Vorteil erreicht, dass die Wärmedehnung des Trägerelementes an die Wärmedehnung der Trägerwelle angepasst ist. Ändert betriebsbedingt das Nockenwellenmodul seine Temperatur, so wird die Ausdehnung des Trägerelementes an die Ausdehnung der Trägerwelle in Axialrichtung angepasst. Die Verlagerung der Aktuatoren erfolgt damit angepasst an die Verlagerung der Schiebenockenstücke, beispielsweise bei einer Längendehnung der Trägerwelle. Dadurch wird erreicht, dass die den Schiebenockenstücken zugeordneten Aktuatoren auch bei starken Temperaturschwankungen des Nockenwellenmoduls stets aufeinander abgestimmte Axialpositionen einnehmen, ohne verhindern zu wollen, dass sich die Axialposition der Schiebenockenstücke und der Aktuatoren tatsächlich ändert. Solange die Positionsverlagerung der Aktuatoren in Axialrichtung der Nockenwelle an die Positionsverlagerung der Schiebenockenstücke angepasst bleibt, kann dahingestellt bleiben, wie stark die Positionsänderung tatsächlich erfolgt.
-
Ein besonderer Vorteil wird mit einer punktuellen axialen Fixierung des Trägerelementes erreicht, also wenn das Trägerelement an einem Verbindungspunkt am Modulkörper axial fixiert aufgenommen ist. Weiterführend ist ein Axiallager zur axialen Abstützung der Nockenwelle vorgesehen, an dem oder angrenzend an das der Verbindungspunkt ausgebildet ist. Damit ergibt sich für das Trägerelement und für die Trägerwelle gewissermaßen ein gemeinsamer thermischer Ursprung. Bei Temperaturänderungen vergrößern oder verkleinern sich die Länge des Trägerelementes und der Trägerwelle ausgehend von diesem Verbindungspunkt gleichermaßen. Mit anderen Worten ist auch das Trägerelement am Verbindungspunkt thermisch abgestützt. Eine temperaturbedingte Verlängerung des Trägerelementes über der Länge findet dabei mit immer dem gleichen Wert statt wie eine Längenänderung der Trägerwelle. Sofern den Schiebenockenstücken die Aktuatoren mit gleichem Abstand zum Verbindungspunkt angeordnet sind, verhalten sich auch die Positionsänderungen des Schiebenockenstückes und des Aktuators komplementär zueinander.
-
Der Modulkörper ist beispielsweise aufgebaut aus einer Anzahl von Lagerbrücken und einer Haube, die die Lagerbrücken miteinander verbindet. Das Axiallager ist beispielsweise wenigstens mit einem Teil an oder in einer der Lagerbrücken ausgebildet, wobei der Verbindungspunkt mittels eines Verbindungsmittels gebildet ist, das das Trägerelement wenigstens mittelbar mit der Lagerbrücke verbindet. Beispielsweise bildet das Verbindungsmittel einen Zylinderstift oder eine Schraube, und mit dem Verbindungsmittel ist das Trägerelement mit der Lagerbrücke verstiftet und/oder verschraubt. Insbesondere ist das Verbindungsmittel so ausgebildet, dass das Trägerelement eine genaue Axialposition innerhalb vorgegebener Toleranzen relativ zum Axiallager der Nockenwelle annimmt. Im Ergebnis spielt das Wärmedehnungsverhalten der Haube des Modulkörpers keine Rolle mehr für die Position der Aktuatoren relativ zu den Schiebenockenstücken.
-
Der Modulkörper kann abweichend vom weiteren Beispiel einer Haube mit einer Anzahl von Lagerbrücken auch durch einen Zylinderkopf gebildet sein, in dem wenigstens eine Nockenwelle aufgenommen ist.
-
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Trägerelement an wenigstens einem Führungspunkt, insbesondere an mehreren Führungspunkten, am Modulkörper axial beweglich geführt aufgenommen ist. Die axiale Positionierung des Trägerelementes relativ zum Axiallager erfolgt dabei mit besonderem Vorteil nur in genau einem Verbindungspunkt, wobei mehrere Führungspunkte das Trägerelement axial beweglich am Modulkörper, beispielsweise an den Lagerbrücken, aufnehmen. Dehnt sich das Trägerelement stärker oder schwächer aus als die Haube oder der Grundkörper des Modulkörpers, so ermöglicht der Führungspunkt eine Gleitbewegung des Trägerelementes am Modulkörper. Eine Verspannung zwischen dem Modulkörper und dem Trägerelement wird so vermieden. Der oder die Führungspunkte sind dabei so ausgebildet, dass die Aktuatoren insbesondere in lateraler Richtung, also quer zur Erstreckungsrichtung der Trägerwelle, fest positioniert zur Nockenwelle ausgerichtet sind.
-
Die Führungspunkte sind beispielsweise durch Führungselemente gebildet, die in Langlöchern oder im Randbereich des Trägerelementes abgleiten können.
-
Um die Aktuatoren positionsgenau am Trägerelement aufzunehmen, weist das Trägerelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel Zentrieraufnahmen auf. Mittels der Zentrieraufnahmen sind die Aktuatoren am Trägerelement sehr genau positioniert aufnehmbar. Beispielsweise sind die Zentrieraufnahmen gebildet durch Ringelemente mit einem zylindrischen Innenmaß, durch das ein Abschnitt der Aktuatoren hindurchgeführt wird und eine Passung bildet. Die Ringelemente sind beispielsweise in das Trägerelement eingepresst und innenseitig spanend bearbeitet, um ein genaues Passungsmaß herzustellen.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Nockenwellenmoduls weisen die Aktuatoren jeweils zumindest einen Aktuatorstift auf, der wenigstens mittelbar mittels des Trägerelementes relativ zum zugeordneten Schiebenockenstück geführt ist. Der Aktuatorstift ist in der Regel im Gehäuse des Aktuators geführt, gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels ist der Aktuatorstift in einer Führung des Trägerelementes geführt, wodurch eine noch höhere Genauigkeit des Aktuatorstiftes relativ zum Schiebenockenstück insbesondere in Axialrichtung erreicht wird.
-
Beispielsweise weisen die Aktuatoren ein Gehäuseteil und ein Trägerteil auf, wobei das Trägerteil einen Zentrierabschnitt umfasst, mittels dem der Aktuator am Trägerelement angeordnet ist. Der Zentrierbereich sitzt beispielsweise in der Zentrieraufnahme ein, und bildet mit dieser eine Passung.
-
Eine vorteilhafte weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Aktuatoren einen beispielsweise aus Kunststoff ausgebildeten Gehäuseteil aufweisen, mit dem diese am Trägerelement mittels eines Spritzgussverfahrens angespritzt sind. Durch diese Variante entfällt der Trägerteil, der häufig aus Metall ausgebildet ist, und der Aktuatorstift ist mit besonderem Vorteil direkt im oder am Trägerelement geführt.
-
Gemäß eines noch weiteren Ausführungsbeispiels weist das Trägerelement den Aktuatoren zugeordnete Trägerteile auf, die fest mit dem Trägerelement verbunden sind und an die die Gehäuseteile anbringbar, beispielsweise anspitzbar oder angießbar sind. Die Trägerteile sind damit in der Trägerplatte integriert ausgebildet. Weiterführend besteht die Möglichkeit, dass nach einer Anordnung der wesentlichen Komponenten der Aktuatoren, beispielsweise eine Magneteinheit mit dem Aktuatorstift, der Gehäuseteil an das integral im Trägerelement ausgebildete Trägerteil im Spritzgussverfahren angespritzt wird.
-
Das Trägerelement kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein, insbesondere umfasst das Trägerelement einen Stahlwerkstoff oder einen Kunststoff-Verbundwerkstoff. Ist das Trägerelement beispielsweise durch ein Blechelement gebildet, so weist dieses einen planen Innenbereich und seitlich umgebogene Randbereiche auf. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit des Trägerelementes erreicht, und das Trägerelement ist durch Stanz-Biegeverfahren einfach herstellbar.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
-
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Nockenwellenmoduls einer ersten Ausführung des Modulkörpers mit einem Trägerelement, wobei eine Haube des Modulkörpers teilweise geschnitten dargestellt ist,
-
2 eine Querschnittsansicht des Nockenwellenmoduls im Bereich einer Nockenwelle, wobei die Schnittebene quer zur Axialrichtung liegt und wobei das Trägerelement innerhalb der Haube ausgebildet ist,
-
3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführung eines Nockenwellenmoduls und
-
4 eine Querschnittsansicht des Nockenwellenmoduls im Bereich einer Nockenwelle, wobei die Schnittebene quer zur Axialrichtung liegt und wobei das Trägerelement außerhalb der Haube ausgebildet ist.
-
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Nockenwellenmoduls 1 mit einem Modulkörper 10, in dem zwei Nockenwellen 11 zur Steuerung von Ventilen für den Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine aufgenommen sind. Das Nockenwellenmodul 1 dient insbesondere zur Montage auf einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine.
-
Der Modulkörper 10 weist eine Haube 26 auf, und unterseitig von der Haube 26 sind mit dieser verbunden mehrere Lagerbrücken 19 angeordnet. Durch die Lagerbrücken 19 sind die Nockenwellen 11 drehbar am Modulkörper 10 aufgenommen. Die Nockenwellen 11 weisen jeweils eine Trägerwelle 12 auf, und auf jeder der Trägerwellen 12 sind mehrere Schiebenockenstücke 13 in einer Axialrichtung 14 beweglich aufgenommen. Um eine Axialposition der Schiebenockenstücke 13 zu verändern, sind den jeweiligen Schiebenockenstücken 13 Aktuatoren 15 zugeordnet, wobei für das gezeigte Nockenwellenmodul 1 vier Aktuatoren 15 vorgesehen sind, von denen zwei Aktuatoren gezeigt sind.
-
Das Ausführungsbeispiel zeigt das erfindungswesentliche Merkmal eines Trägerelementes 16 in Gestalt eines Blechelementes, und das Blechelement weist einen Stahlwerkstoff auf, der einen Wärmedehnungskoeffizienten besitzt, welcher gleich oder ähnlich ist zum Wärmedehnungskoeffizienten der Trägerwelle 12. Das Trägerelement 16 erstreckt sich dabei ebenso wie die Trägerwelle 12 der Nockenwelle 11 in Axialrichtung 14, sodass das Trägerelement 16 parallel ausgerichtet ist zur Trägerwelle 12.
-
In Anordnung an der vorderseitigen, ersten Lagerbrücke 19 befindet sich ein Axiallager 18 zur axialen Abstützung der Nockenwelle 11, und in Verbindung mit dem Axiallager 18, insbesondere als bauliche Einheit mit der Lagerbrücke 19, ist ein Verbindungspunkt 17 vorgesehen, über den das Trägerelement 16 am Axiallager 18 und damit an der Lagerbrücke 19 angeordnet und folglich axial abgestützt ist. Der Verbindungspunkt 17 wird gebildet durch zwei Verbindungsmittel 20, dargestellt durch zwei Schrauben.
-
An den Positionen der nicht dargestellten Aktuatoren 15 weist das Trägerelement 16 Zentrieraufnahmen 22 auf, in die die Aktuatoren 15 positionsgenau eingesetzt werden. Hierzu weisen die Aktuatoren 15 einen Gehäuseteil 24, beispielsweise aus Kunststoff, und einen Trägerteil 28, beispielsweise aus Metall auf, wobei der Trägerteil 28 mit einem entsprechenden Zentrierabschnitt passgenau in die jeweilige Zentrieraufnahme 22 eingesetzt wird. Die Position der Aktuatoren 15 wird folglich durch das Trägerelement 16 relativ zum Axiallager 18 der Nockenwelle 11 exakt bestimmt.
-
Erfolgt eine Temperaturänderung des Nockenwellenmoduls 1 beispielsweise bei Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine, so dehnen sich die einzelnen Komponenten des Nockenwellenmoduls 1 temperaturbedingt aus. Durch die Wärmedehnung verlagern sich die axialen Positionen der Schiebenockenstücke 13, und durch einen Wärmedehnungskoeffizienten des die Aktuatoren 15 aufnehmenden Trägerelementes 16 erfolgt eine Verlagerung der Aktuatoren 15, die ausgehend vom Axiallager 18 in Axialrichtung 14 gleich ist mit der Verlagerung der Schiebenockenstücke 13 durch die Wärmedehnung der Trägerwelle 12. Das Trägerelement 16 befindet sich unterhalb der Haube 26, die aufgebrochen gezeigt ist, und die Haube 26 ist zur Anbringung der Aktuatoren 15 mittels Befestigungsanformungen 29 mit Dichtelementen über entsprechende Befestigungsdome 30 gegen die Außenseite abgedichtet. Durch die innenseitige Aufnahme des Trägerelementes 16 unterhalb der Haube 26 wird das Trägerelement 16 mit dem gleichen Öl umspült wie auch die Nockenwelle 11, sodass das Trägerelement 16 im Wesentlichen die gleiche Temperatur annimmt wie die Nockenwelle 11.
-
Um das Trägerelement 16 in Axialrichtung 14 geführt am Modulkörper 10 aufzunehmen, sind Führungspunkte 21 vorgesehen. Mehrere Führungspunkte 21 führen das Trägerelement 16 am Modulkörper 10, und bei einer Wärmedehnung ist eine Bewegung zwischen dem Trägerelement 16 und dem Modulkörper 10 ermöglicht, insbesondere relativ zu den Lagerbrücken 19. Lediglich im Verbindungspunkt 17 findet keine Bewegung zwischen der Lagerbrücke 19 und dem Trägerelement 16 statt, sodass die Führungspunkte 21 beispielsweise durch Halteelemente gebildet sind, die durch Langlöcher im Trägerelement 16 hindurch verlaufen. Eine Verspannung des Trägerelementes 16 am Modulkörper 10 wird somit vermieden.
-
2 zeigt eine Schnittansicht durch das Nockenwellenmodul 1 in einer Schnittebene, auf der die Axialrichtung 14 der Nockenwelle 11 senkrecht steht. Der Schnitt verläuft derart durch den Modulkörper 10, dass die Haube 26 geschnitten dargestellt ist. Das Trägerelement 16 ist in einem Bereich einer Zentrieraufnahme 22 gezeigt, und die Zentrieraufnahme 22 bildet ein Ringelement, in das ein Zentrierbereich 25 passgenau eingesetzt ist, wobei der Zentrierbereich 25 einen Abschnitt eines Trägerteils 28 des Aktuators 15 bildet. Oberhalb des Trägerteils 28 befindet sich das Gehäuse 24 des Aktuators 15.
-
Unterseitig des Trägerteils 28 weist der Aktuator 15 einen Aktuatorstift 23 auf, der in eine Kulissenführung 27 hubmagnetisch eingefahren gezeigt ist. Die Kulissenführung 27 ist außenseitig im Schiebenockenstück 13 eingebracht. Das Schiebenockenstück 13 sitzt auf einer Trägerwelle 12 auf und bildet gemeinsam mit dieser die Nockenwelle 11.
-
Das Ausführungsbeispiel zeigt das Trägerelement 16 in Form eines Blechelementes mit einem Innenbereich 16a, in dem die Zentrieraufnahme 22 aufgenommen ist, und seitlich zum Innenbereich 16a befinden sich Randbereiche 16b. Dadurch erhält das Trägerelement 16 in Gestalt eines Blechelementes eine U-Form und ist durch diese im Wesentlichen ausgesteift.
-
Zwischen der Haube 26 und der Außenseite der Zentrieraufnahme 22 befindet sich ein erstes Dichtelement 31, welches eine gewisse Beweglichkeit zulässt zwischen der Zentrieraufnahme 22 und der Haube 26 und daher übergroß dimensioniert ist. Innenseitig der Zentrieraufnahme 22 befindet sich ein zweites Dichtelement 32, das eine Abdichtung bewirkt zwischen dem Zentrierbereich 25 des Metallträgerteils 28 und der Zentrieraufnahme 22.
-
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Nockenwellenmoduls 1 mit einem Modulkörper 10, umfassend eine Haube 26 und mehrere Lagerbrücken 19. Das Trägerelement 16 ist in Axialrichtung geführt durch die Führungspunkte 21 an den Lagerbrücken 19 befestigt. Die Führungspunkte 21 sind durch schraubenähnliche Elemente gebildet und durchwandern ein Langloch des Trägerelementes 16 auf nicht näher gezeigte Weise. Folglich ist eine leichte thermisch bedingte Bewegung des Trägerelementes 16 in Axialrichtung 14 möglich, wobei die Verbindungspunkte 17 das Trägerelement 16 über den Lagerbrücken 19 führen.
-
Die Aktuatoren 15 sind in diesem Ausführungsbeispiel nur mit dem Gehäuseteil 24 als Gehäuseelement aus Kunststoff ausgebildet, und das Kunststoffmaterial des Gehäuseteils 24 ist an das Trägerelement 16 angespritzt. Auf nicht näher gezeigte Weise können die Aktuatoren 15 somit ohne metallischen Trägerteil 28 ausgeführt werden, und der Aktuatorstift ist mit besonderem Vorteil unmittelbar im Trägerelement 16 geführt, wodurch die axiale Genauigkeit des Aktuatorstiftes 23 relativ zu den Schiebenockenstücken 13 der Nockenwelle 11 weiter erhöht wird.
-
Das Trägerelement 16 ist im Außenbereich an der Haube 26 des Modulkörpers 10 angeordnet. Zur Abdichtung des Innenbereiches unterhalb der Haube 26 dienen beispielsweise Dichthülsen 33, durch die die Führungselemente geführt sind, die die Führungspunkte 21 bilden. Hierzu umfassen die Dichthülsen 23 beispielsweise O-Ringe.
-
4 stellt eine Schnittansicht des Nockenwellenmoduls 1 in einer Schnittebene dar, auf der die Axialrichtung 14 der Nockenwelle 11 senkrecht steht, und die Haube 26 als Teil des Modulkörpers 10 ist geschnitten dargestellt.
-
Das Ausführungsbeispiel zeigt das Trägerelement 16 im Querschnitt, das sich in Abgrenzung zum Ausführungsbeispiel aus 2 außerhalb und in der gezeigten Ebene oberhalb der Haube 26 befindet und damit die Ausführung gemäß 3 aufgreift. Am Trägerelement 16 ist ein Aktuator 15 aufgenommen, der mit einem Aktuatorstift 23 auf das im Querschnitt gezeigte Schiebenockenstück 13 der Nockenwelle 11 einwirken kann, um dieses auf der ebenfalls quergeschnitten gezeigten Trägerwelle 12 in Axialrichtung 14 zu verschieben. Hierzu greift der Aktuatorstift 23 in eine Kulissenführung 27 im Schiebenockenstück 13 ein.
-
Der Aktuator 15 weist ein Gehäuseteil 24 auf, das beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet ist und in dem eine Magnetspule mit einem Magnetanker eingebracht sein kann, der auf den Aktuatorstift 23 direkt oder indirekt einwirkt und in diesen eine Hubbewegung einleitet.
-
Das Ausführungsbeispiel zeigt den Aktuator 15 weiterhin mit einem Trägerteil 34, das Bestandteil des Trägerelementes 16 ist. Beispielsweise ist der Trägerteil 34 einteilig mit dem Trägerelement 16 ausgebildet oder das Trägerteil 34 ist in eine entsprechende Öffnung im Trägerelement 16 eingesetzt und über eine Fügeverbindung 35 mit dem Trägerelement 16 verbunden, beispielsweise eingepresst oder stoffschlüssig verbunden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich insbesondere dann, wenn auch der Zentrierabschnitt 25 integral mit dem Trägerteil 34 ausgebildet ist, sodass bei einem Aufsetzen des Aktuators 15 der Aktuatorstift 23 unmittelbar in einem baulichen Bestandteil des Trägerelementes 16 geführt ist, ohne dass sich Fügetoleranzen aufaddieren. Der Aktuator als vereinzelbares Bauteil kann damit ohne eigenes Trägerteil ausgeführt werden, und der Aktuatorstift 23 kann im Trägerteil 34 geführt sein, das Bestandteil des Trägerelementes 16 ist, wodurch ein sehr genaues Mitführen des Aktuatorstiftes 23 mit einer Wärmedehnbewegung des Trägerelementes 16 erreicht wird.
-
Insbesondere kann ein aus Kunststoff ausgebildetes Gehäuseteil 24 am Trägerteil 34 verschraubt oder sogar vergossen sein, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren durch ein Anspritzen des Gehäuseteils 24 an das Trägerteil 34. Zwischen der Haube 26 und der Außenseite des Zentrierabschnittes 25 befindet sich ein Dichtelement 31, welches eine gewisse Beweglichkeit zulässt zwischen dem Zentrierabschnitt 25 und der Haube 26.
-
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend aufgeführten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Nockenwellenmodul
- 10
- Modulkörper
- 11
- Nockenwelle
- 12
- Trägerwelle
- 13
- Schiebenockenstück
- 14
- Axialrichtung
- 15
- Aktuator
- 16
- Trägerelement
- 16a
- Innenbereich
- 16b
- Randbereich
- 17
- Verbindungspunkt
- 18
- Axiallager
- 19
- Lagerbrücke
- 20
- Verbindungsmittel
- 21
- Führungspunkt
- 22
- Zentrieraufnahme
- 23
- Aktuatorstift
- 24
- Gehäuseteil
- 25
- Zentrierabschnitt
- 26
- Haube
- 27
- Kulissenführung
- 28
- Trägerteil
- 29
- Befestigungsanformung
- 30
- Befestigungsdom
- 31
- Dichtelement
- 32
- Dichtelement
- 33
- Dichthülse
- 34
- Trägerteil
- 35
- Fügeverbindung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011111580 A1 [0002]
- DE 102011088994 A1 [0005]
