DE102019102766A1 - Dichtungselement für ein Gehäuse eines Zentralmagneten sowie Zentralmagnet für einen Nockenwellenversteller mit einem solchen Dichtungselement - Google Patents

Dichtungselement für ein Gehäuse eines Zentralmagneten sowie Zentralmagnet für einen Nockenwellenversteller mit einem solchen Dichtungselement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement (1) für ein Gehäuse (2) eines Zentralmagneten (3), wobei das Dichtungselement (1) dazu ausgebildet ist, sowohl axial als auch radial zwischen dem Gehäuse (2) des Zentralmagneten (3) und einem stationären Brennkraftmaschinenbauteil (4) zur Anlage zu kommen, wobei ferner das Dichtungselement (1) einen ersten und zweiten Ringabschnitt (5a, 5b) aufweist, wobei die beiden Ringabschnitte (5a, 5b) koaxial zueinander sowie axial beabstandet voneinander angeordnet sind, und wobei die beiden Ringabschnitte (5a, 5b) über mehrere Stege (6a-6d) miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Zentralmagnet (3) für einen Nockenwellenversteller, umfassend ein Gehäuse (2) mit einem solchen Dichtungselement (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement für ein Gehäuse eines Zentralmagneten sowie ein Zentralmagnet für einen Nockenwellenversteller mit einem solchen Dichtungselement.
  • Beispielsweise geht aus der DE 10 2013 212 935 A1 ein Bausatz mit einem Nockenwellenversteller, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil vorhanden ist, und mit einem das Zentralventil steuernden Verstellaktuator hervor. Der Verstellaktuator ist als Zentralmagnet ausgebildet. Der Nockenwellenversteller ist mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes angetrieben und weist einen drehbar in einem Stator gelagerten Rotor auf, wobei zwischen dem Nockenwellenversteller und einem Gehäuse des Verstellaktuators ein über das Zentralventil mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum vorhanden ist, der über eine Dichtung zwischen dem Nockenwellenversteller und dem Verstellaktuator zur Umgebung hin abgedichtet ist. Die Dichtung ist einerseits mit einem statorfesten Deckelbauteil in Anlage befindlich und andererseits mit einem gehäusefesten Bauteil in Anlage befindlich. Der Verstellaktuator kommt an einem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil, insbesondere einem Zylinderkopf sowohl axial als auch radial zur Anlage.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein montagefreundliches sowie zuverlässiges Dichtungselement für ein Gehäuse eines Zentralmagneten zu schaffen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Ein erfindungsgemäßes Dichtungselement für ein Gehäuse eines Zentralmagneten ist dazu ausgebildet, sowohl axial als auch radial zwischen dem Gehäuse des Zentralmagneten und einem stationären Brennkraftmaschinenbauteil zur Anlage zu kommen, wobei das Dichtungselement einen ersten und zweiten Ringabschnitt aufweist, wobei die beiden Ringabschnitte koaxial zueinander sowie axial beabstandet voneinander angeordnet sind, und wobei die beiden Ringabschnitte über mehrere Stege miteinander verbunden sind.
  • Mit anderen Worten ist das Dichtungselement einteilig ausgebildet und umfasst die beiden Ringabschnitte, die über Stege beabstandet sowie miteinander verbunden sind. Das Dichtungselement kommt an zwei Flächen des stationären Brennkraftmaschinenbauteils zur Anlage, nämlich an einer Axialfläche sowie an einer Umfangsfläche. Das stationäre Brennkraftmaschinenbauteil ist insbesondere ein Zylinderkopf bzw. ein Bauteil eines Zylinderkopfs.
  • Vorzugsweise ist der erste Ringabschnitt als Axialdichtung ausgebildet. Mithin kommt der erste Ringabschnitt axial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil zur Anlage. Insbesondere weist der erste Ringabschnitt eine Dichtlippe auf, wobei die Dichtlippe umlaufend ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, axial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil zur Anlage zu kommen. Somit wird über die Dichtlippe am ersten Ringabschnitt eine Dichtfunktion axial zwischen dem Gehäuse des Zentralmagneten und dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil realisiert. Insbesondere ist die Dichtlippe an einem Außenumfang des ersten Ringabschnitts ausgebildet. Das Gehäuse kann mehrteilig ausgebildet sein und beispielsweise zumindest teilweise aus Kunststoff bestehen. Zumindest ein Gehäuseabschnitt ist beispielsweise Teil eines Spulenbauteils. Unter einem Gehäuse ist eine Einhausung des Zentralmagneten zu verstehen.
  • Bevorzugt ist der zweite Ringabschnitt als Radialdichtung ausgebildet. Mithin kommt der zweite Ringabschnitt radial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil zur Anlage. Insbesondere weist der zweite Ringabschnitt einen radialen Vorsprung auf, wobei der radiale Vorsprung umlaufend ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, radial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil zur Anlage zu kommen. Somit wird über den radialen Vorsprung am zweiten Ringabschnitt eine Dichtfunktion radial zwischen dem Gehäuse des Zentralmagneten und dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil realisiert. Insbesondere ist der radiale Vorsprung an einem Außenumfang des zweiten Ringabschnitts ausgebildet.
  • Ferner bevorzugt erstrecken sich die Stege in axialer Richtung zwischen den beiden Ringabschnitten und verbinden die beiden Ringabschnitte einteilig miteinander. Die Stege erstrecken sich vorzugsweise über einen begrenzten Umfangsabschnitt an einem Innenumfang der beiden Ringabschnitte. Insbesondere kommen die Stege radial an dem Gehäuse des Zentralmagneten zur Anlage und stabilisieren die Position des Dichtungselements am Gehäuse des Zentralmagneten. Zur Realisierung zumindest einer drehfesten Verbindung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse des Zentralmagneten sind am Gehäuse des Zentralmagneten korrespondierend zu den Stegen ausgebildete Ausnehmungen, die dazu vorgesehen sind die Stege formschlüssig aufzunehmen. Ferner kann zumindest eine axiale Fixierung des Dichtungselements am Gehäuse des Zentralmagneten über Formelemente erfolgen, die zwischen den beiden Ringabschnitten des Dichtungselements am Gehäuse des Zentralmagneten ausgebildet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Ringabschnitte über vier in Umfangsrichtung gleichmäßig an den Ringabschnitten angeordneten Stegen miteinander verbunden. Vier Stege haben sich besonders vorteilhaft hinsichtlich einer Montagefreundlichkeit und einer ausreichenden Flexibilität erwiesen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungselement vollständig aus Fluorkautschuk ausgebildet. Fluorkautschuk (FKM) ist ein Misch-Polymerisat aus hoch fluoriertem Kohlenwasserstoff und weist eine gute Medien-, Ozon- sowie Alterungsbeständigkeit auf. Ferner ist Fluorkautschuk beständig in Kraftstoffen, Mineralölen und -fetten.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungselement in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt, wobei zumindest eine erste Komponente Fluorkautschuk umfasst, und wobei eine zweite Komponente einen Elastomer umfasst. Insbesondere erfolgt das Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren des Dichtungselements gemäß eines Additionsverfahrens, wobei die erste Komponente an einem radial äußeren Abschnitt des Dichtungselements eingesetzt wird, der zum stationären Brennkraftmaschinenbauteil gerichtet ist, und wobei die zweite Komponente an einem radial inneren Abschnitt des Dichtungselements eingesetzt wird, der zum Gehäuse des Zentralmagneten gerichtet ist. Die Ausbildung des Dichtungselements aus zwei Komponenten erhöht gegenüber der Ausbildung aus nur einer Komponente die Stabilität des Dichtungselements und erleichtert dadurch die Montage am Gehäuse des Zentralmagneten. Unabhängig von der Anzahl der Komponenten, die im Spritzgussverfahren verwendet werden, bleibt das Dichtungselement stets einteilig.
  • Ein erfindungsgemäßes Zentralmagnet für einen Nockenwellenversteller umfasst ein Gehäuse mit einem erfindungsgemäßen Dichtungselement.
  • Ferner wird die Verwendung eines erfindungsgemäßen Dichtungselements in Verbindung mit einem Gehäuse eines Zentralmagneten für einen Nockenwellenversteller eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
    • 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Zentralmagneten mit einem erfindungsgemäßen Dichtungselement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine schematische teilweise Schnittdarstellung des Zentralmagneten gemäß 1,
    • 3 eine weitere schematische teilweise Schnittdarstellung des Zentralmagneten gemäß den 1 und 2,
    • 4 eine schematische Perspektivdarstellung des Dichtungselements gemäß den 1 bis 3, und
    • 5 eine schematische Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungselements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt ein Zentralmagnet 3 für einen - hier nicht dargestellten - Nockenwellenversteller. Der Zentralmagnet 3 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem daran angeordneten Dichtungselement 1. Das Gehäuse 2 dient zur Einhausung des Zentralmagneten 3 und ist vorliegend mehrteilig aus einem oberen und einem unteren Gehäuseabschnitt ausgebildet. Das Dichtungselement 1 ist dazu ausgebildet, sowohl axial als auch radial zwischen dem Gehäuse 2 des Zentralmagneten 3 und einem stationären Brennkraftmaschinenbauteil 4 zur Anlage zu kommen. Das stationäre Brennkraftmaschinenbauteil 4 ist nur in den 2 und 3 stark vereinfacht dargestellt und als Zylinderkopf einer - hier nicht dargestellten - Brennkraftmaschine ausgebildet.
  • Gemäß den 1, 2, 3 und 4 weist das Dichtungselement 1 einen ersten und zweiten Ringabschnitt 5a, 5b auf, wobei die beiden Ringabschnitte 5a, 5b koaxial zueinander sowie axial beabstandet voneinander angeordnet sind. Die beiden Ringabschnitte 5a, 5b sind über vier in Umfangsrichtung gleichmäßig an den Ringabschnitten 5a, 5b angeordneten Stegen 6a-6d miteinander verbunden. Die Stege 6a-6d erstrecken sich in axialer Richtung zwischen den beiden Ringabschnitten 5a, 5b und verbinden die beiden Ringabschnitte 5a, 5b einteilig miteinander.
  • Der erste Ringabschnitt 5a ist als Axialdichtung ausgebildet und weist eine Dichtlippe 7 auf, wobei die Dichtlippe 7 umlaufend ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, axial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil 4 zur Anlage zu kommen. Die 2 und 3 zeigen wie die Dichtlippe 7 in einem montierten Zustand des Zentralmagneten 3 am Brennkraftmaschinenbauteil 4 an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil 4 zur Anlage kommt. Ferner ist der zweite Ringabschnitt 5b als Radialdichtung ausgebildet und weist einen radialen Vorsprung 8 auf. Der radiale Vorsprung 8 ist umlaufend ausgebildet und dazu eingerichtet, radial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil 4 zur Anlage zu kommen. Die 2 und 3 zeigen wie der radiale Vorsprung 8 in einem montierten Zustand des Zentralmagneten 3 am Brennkraftmaschinenbauteil 4 an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil 4 zur Anlage kommt.
  • Gemäß 4 ist das Dichtungselement 1 vollständig aus Fluorkautschuk ausgebildet. Insbesondere ist das Dichtungselement 1 in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
  • Gemäß 5 ist das Dichtungselement 1 in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Vorliegend ist eine erste Komponente 9a ein Fluorkautschuk, wobei eine zweite Komponente 9b ein Elastomer ist. Diese Ausführungsform des Dichtungselements 1 weist gegenüber der ersten Ausführungsform des Dichtungselements 1 eine höhere Stabilität auf, wodurch insbesondere die Montage am Gehäuse 2 eines Zentralmagneten 3 weiter erleichtert wird.
  • Die 2 und 3 zeigen eine teilweise Schnittdarstellung des Zentralmagneten 3, wobei das Innenleben des Zentralmagneten 3 durch einen weißen Kasten verdeckt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass das Innenleben des Zentralmagneten 3 für die Erfindung unerheblich ist. Der Vollständigkeit halber wird auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Zentralmagneten 3 kurz eingegangen. Der Zentralmagnet 3 ist vorliegend als elektrisch betätigbarer Verstellaktuator ausgebildet und weist einen Betätigungsstößel 10 auf, der dazu vorgesehen ist, mit einem - hier nicht dargestellten - Ventilkolben zusammenzuwirken. Neben dem Betätigungsstößel 10 weist der Zentralmagneten 3 zumindest eine Führungshülse 11 auf, die den Betätigungsstößel 10 in radialer Richtung sichert und axial verschiebbar lagert. Die Führungshülse 11 liegt zu diesem Zwecke mit Gleitflächen am Außenumfang des Betätigungsstößels 10, wobei der Betätigungsstößel 10 in axialer Richtung zu einem - hier nicht dargestellten - Zentralventil hin oder vom Zentralventil weg bewegt werden kann. Zum axialen Bewegen des Betätigungsstößels 10 ist eine elektrisch ansteuerbare - hier nicht dargestellte - Spule vorhanden, die in dem Gehäuse 2 des Zentralmagneten 3 gehalten ist und ein die Stellung des Betätigungsstößels 10 beeinflussendes Magnetfeld erzeugt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Dichtungselement
    2
    Gehäuse
    3
    Zentralmagnet
    4
    Brennkraftmaschinenbauteil
    5a, 5b
    Ringabschnitt
    6a-6d
    Steg
    7
    Dichtlippe
    8
    Vorsprung
    9a, 9b
    Komponente
    10
    Betätigungsstößel
    11
    Führungshülse
  • 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 102013212935 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Dichtungselement (1) für ein Gehäuse (2) eines Zentralmagneten (3), wobei das Dichtungselement (1) dazu ausgebildet ist, sowohl axial als auch radial zwischen dem Gehäuse (2) des Zentralmagneten (3) und einem stationären Brennkraftmaschinenbauteil (4) zur Anlage zu kommen, wobei ferner das Dichtungselement (1) einen ersten und zweiten Ringabschnitt (5a, 5b) aufweist, wobei die beiden Ringabschnitte (5a, 5b) koaxial zueinander sowie axial beabstandet voneinander angeordnet sind, und wobei die beiden Ringabschnitte (5a, 5b) über mehrere Stege (6a-6d) miteinander verbunden sind.
  2. Dichtungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringabschnitt (5a) als Axialdichtung ausgebildet ist.
  3. Dichtungselement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringabschnitt (5a) eine Dichtlippe (7) aufweist, wobei die Dichtlippe (7) umlaufend ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, axial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil (4) zur Anlage zu kommen.
  4. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ringabschnitt (5b) als Radialdichtung ausgebildet ist.
  5. Dichtungselement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ringabschnitt (5b) einen radialen Vorsprung (8) aufweist, wobei der radiale Vorsprung (8) umlaufend ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist, radial an dem stationären Brennkraftmaschinenbauteil (4) zur Anlage zu kommen.
  6. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (6a-6d) sich in axialer Richtung zwischen den beiden Ringabschnitten (5a, 5b) erstrecken und die beiden Ringabschnitte (5a, 5b) einteilig miteinander verbinden.
  7. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringabschnitte (5a, 5b) über vier in Umfangsrichtung gleichmäßig an den Ringabschnitten (5a, 5b) angeordneten Stegen (6a-6d) miteinander verbunden sind.
  8. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (1) in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt ist, wobei zumindest eine erste Komponente (9a) Fluorkautschuk umfasst, und wobei eine zweite Komponente (9b) einen Elastomer umfasst.
  9. Dichtungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (1) vollständig aus Fluorkautschuk ausgebildet ist.
  10. Zentralmagnet (3) für einen Nockenwellenversteller, umfassend ein Gehäuse (2) mit einem Dichtungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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