-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nockenwellensystem, welches insbesondere zum Betätigen von Ventilen einer Brennkraftmaschine zum Einsatz kommt, wobei das Nockenwellensystem Lager zum Lagern einer Welle des Nockenwellensystems umfasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Nockenwellensystems.
-
Eine Nockenwelle umfasst eine im Betrieb um eine Rotationsachse rotierende Welle, an welcher zumindest ein Nockenkörper drehfest angebracht ist. Derartige Nockenwellen kommen üblicherweise zum Betätigen von Ventilen, insbesondere von Brennkraftmaschinen, zum Einsatz. Dabei wirken Nockenkörper der Nockenwelle entsprechend mit den Ventilen zusammen.
-
Die Welle der Nockenwelle ist in einem zugehörigen Nockenwellensystem gewöhnlich gelagert. Das Nockenwellensystem weist zu diesem Zweck üblicherweise zumindest zwei Lager auf, welche entlang der Erstreckung der Welle zueinander beabstandet sind. Das jeweilige Lager weist dabei einen radial inneren Lagerring zum Lagern der Welle auf. Zur verbesserten Lagerung der Welle können die Lagerringe mit einem Schmiermittel versorgt werden. Dies erfolgt üblicherweise durch eine fluidische Verbindung des jeweiligen Lagerrings mit einer Versorgungsleitung zur Versorgung der Lagerringe mit Schmiermittel.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Nockenwellensystem der eingangs genannten Art sowie für ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Nockenwellensystems verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche Nachteile aus dem Stand der Technik bekannter Lösungen beseitigen. Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, für das Nockenwellensystem sowie für das Verfahren Ausführungsformen anzugeben, welche sich durch eine vereinfachte und/oder kostengünstige Herstellung auszeichnen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem Nockenwellensystem Lagerringe zur Lagerung einer Welle über eine Hauptversorgungsleitung mit Schmiermittel zu versorgen, wobei die Hauptversorgungsleitung mit zumindest einem der Lagerringe über einen zugehörigen Kanalkörper fluidisch verbunden ist, und wobei die Hauptversorgungsleitung und der Kanalkörper gemeinsam von Kunststoff umspritzt sind. Durch das gemeinsame Umspritzen des zumindest einen Kanalkörpers und der Hauptversorgungsleitung, welche nachfolgend auch als Ölgalerie bezeichnet wird, ist die Ölgalerie mit dem jeweiligen Kanalkörper fluidisch verbunden. In der Folge entfällt ein nachträgliches Einbringen von Kanälen, beispielsweise in den Lagerringen zugehörigen Lagerböcken, zum fluidischen Verbinden der Lagerringe mit der Ölgalerie zumindest teilweise, bevorzugt gänzlich. Ebenso entfallen nachträglich herstellte fluidische Verbindungen derartiger Kanäle mit der Ölgalerie. Im Ergebnis ist bei einer zuverlässigen Versorgung der Lagerringe mit Schmiermittel die Herstellung des Nockenwellensystems vereinfacht und kostengünstiger. Durch den Entfall besagter nachträglich eingebrachter Kanäle und/oder Verbindungen kann das Nockenwellensystem ferner mit reduziertem Zeitaufwand und folglich schneller hergestellt werden.
-
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist das Nockenwellensystem axial zueinander beabstandete Lager zum Lagern einer Welle des Nockenwellensystems auf. Das jeweilige Lager weist zum Lagern der Welle einen radial inneren Lagerring auf. Das Nockenwellensystem weist ferner die Ölgalerie zum Versorgen der Lagerringe mit Schmiermittel auf. Ferner weist das Nockenwellensystem zumindest einen Kanalkörper auf, welcher von der Ölgalerie zu einer radial inneren Öffnung eines zugehörigen Lagerrings führt und die Ölgalerie fluidisch mit der Öffnung verbindet. Dabei sind die Ölgalerie und der zumindest eine Kanalkörper gemeinsam von Kunststoff umspritzt.
-
Die radial innere Öffnung des Lagerrings, welche der zugehörige Kanalkörper mit der Ölgalerie verbindet, dient insbesondere der Versorgung des Lagerrings mit Schmiermittel. Dabei strömt Schmiermittel aus der Ölgalerie durch den Kanalkörper und die Öffnung. Die jeweilige Öffnung wieder aus diesem Grund nachfolgend auch allgemein als Auslassöffnung bezeichnet.
-
Bevorzugt mündet der jeweilige Kanalkörper in die zugehörige Auslassöffnung.
-
Das gemeinsame Umspritzen der Ölgalerie mit dem zumindest einen Kanalkörper erfolgt bevorzugt dadurch, dass die Ölgalerie mit dem zumindest einen Kanalkörper vormontiert und anschließend mit Kunststoff umspritzt wird.
-
Die Welle ist vorteilhaft um eine axiale Rotationsachse rotierbar. Entsprechend ist die Welle mittels den Lagern gelagert.
-
Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sich auf die Rotationsachse. Dementsprechend verläuft die Axialrichtung oder „axial“ parallel, insbesondere koaxial, zur Rotationsachse. Ferner verläuft die Radialrichtung oder „radial“ quer zur Rotationsachse.
-
Die Ölgalerie und der zumindest eine Kanalkörper können von einem beliebigen Kunststoff gemeinsam umspritzt sein.
-
Vorteilhaft handelt es sich bei dem Kunststoff um ein Duroplast.
-
Die Welle ist zweckmäßig Bestandteil einer Nockenwelle. Die Nockenwelle umfasst dabei zumindest einen drehfest an der Welle angeordneten Nockenkörper.
-
Das Nockenwellensystem kann zu beliebigen Zwecken zum Einsatz kommen.
-
Vorteilhaft kommt das Nockenwellensystem zum Betätigen von Ventilen, insbesondere einer Brennkraftmaschine, zum Einsatz. Das Nockenwellensystem ist dabei vorteilhaft, bevorzugt mittels zumindest eines der Lager, mit einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verbunden.
-
Das Nockenwellensystem kann insbesondere Bestandteil eines Kraftfahrzeugs sein. Das heißt, dass das Nockenwellensystem insbesondere zum Betätigen von Ventilen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen kann.
-
Das Schmiermittel kann ein beliebiges Mittel zum Schmieren der Lagerringe sein.
-
Beim Schmiermittel handelt es sich vorteilhaft um ein Schmieröl.
-
Die Welle kann prinzipiell massiv ausgebildet sein.
-
Bevorzugt ist die Welle hohl ausgebildet. Die Welle weist dabei in ihrem Inneren ein Hohlraum auf, welche radial begrenzt ist.
-
Der Hohlraum ist ferner bevorzugt an zumindest einem axialen Ende begrenzt.
-
Prinzipiell kann das Nockenwellensystem einen einzigen solchen Kanalkörper aufweisen.
-
Bevorzugt weist das Nockenwellensystem für zumindest zwei der Lagerringe jeweils einen zugehörigen solchen Kanalkörper auf. Das heißt, dass das Nockenwellensystem zumindest zwei Kanalkörper aufweist.
-
Der jeweilige zumindest eine Kanalkörper kann prinzipiell beliebig ausgebildet sein, sofern er die Ölgalerie fluidisch mit der zugehörigen Auslassöffnung der zugehörigen Lagergasse verbindet.
-
Der jeweilige Kanalkörper kann dabei als ein Rohrkörper, ein Schlauch und dergleichen ausgebildet sein.
-
Weist das Nockenwellensystem zwei oder mehr solche Kanalkörper auf, können diese identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein. Insbesondere ist es vorstellbar, die Kanalkörper mit unterschiedlichen Querschnitten auszubilden, um beispielsweise die zueinander beabstandeten Lagerringe gleichmäßig mit Schmiermittel zu versorgen.
-
Zumindest eines der Lager, vorteilhaft das jeweilige Lager, umfasst bevorzugt einen Lagerbock, in welchem der zugehörige Lagerring radial innen angeordnet ist. Der jeweilige Lagerring ist dabei bevorzugt in der in der Art einer Lagergasse im Lagerbock angeordnet und/oder ausgebildet.
-
Prinzipiell kann zumindest einer der Kanalkörper zumindest abschnittsweise außerhalb des dem zugehörigen Lagerring zugehörigen Lagerbocks verlaufen.
-
Bei bevorzugten Ausführungsformen führt zumindest einer der wenigstens einen Kanalkörper durch den dem zugehörigen Lagerring zugehörigen Lagerbock hindurch zur zugehörigen Auslassöffnung. Somit kommt es zu einer vereinfachten Herstellung des Nockenwellensystems und/oder zu einem verbesserten Schutz des Kanalkörpers. Darüber hinaus lässt sich das Nockenwellensystem auf diese Weise mit einem reduzierten Bauraumbedarf herstellen.
-
Dabei sind die Kanalkörper und die Lagerböcke unterschiedliche Bestandteile des Nockenwellensystems. Das heißt insbesondere, dass der Kanalkörper nicht im Lagerbock ausgebildet ist.
-
Vorstellbar ist es, dass zumindest ein Lagerbock, bevorzugt der jeweilige Lagerbock, für den durch den Lagerbock geführten Kanalkörper eine zugehörige Aussparung aufweist.
-
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen zumindest einer der Lagerböcke durch Umspritzen des zugehörigen Lagerrings mit Kunststoff hergestellt ist. Vorteilhaft ist der Lagerring dabei gemeinsam mit der Ölgalerie und dem zumindest einen Kanalkörper umspritzt. Vorteilhaft ist der jeweilige Lagerbock durch Umspritzen des zugehörigen Lagerrings mit Kunststoff hergestellt.
-
Zum Herstellen des Nockenwellensystems werden, wie vorstehend erläutert, die Ölgalerie und der zumindest eine Kanalkörper vormontiert. Das heißt, dass zum Herstellen des Nockenwellensystems bevorzugt die Ölgalerie und der zumindest eine Kanalkörper bereitgestellt und der zumindest eine Kanalkörper mit der Ölgalerie fluidisch verbunden wird. Bevorzugt erfolgt die fluidische Verbindung des zumindest einen Kanalkörpers mit der Ölgalerie dadurch, dass der Kanalkörper endseitig in die Ölgalerie mündet. Durch das Vormontieren entsteht ein zusammenhängendes Gebilde mit der Ölgalerie und dem zumindest einen Kanalkörper. Dieses Gebilde wird anschließend in ein Spritzwerkzeug eingelegt und mit dem Kunststoff umspritzt.
-
Bevorzugt umfasst das Gebilde zumindest einen der Lagerringe, vorteilhaft den jeweiligen Lagerring. Das heißt, dass die Ölgalerie, der zumindest eine Lagerring und der wenigstens eine Kanalkörper zum Gebilde vormontiert und das Gebilde anschließend in das Spritzwerkzeug eingelegt und mit Kunststoff umspritzt wird.
-
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist zumindest einer der Lagerböcke, vorteilhaft der jeweilige Lagerbock, beim gemeinsamen Umspritzen der Ölgalerie und des zumindest einen Kanalkörpers hergestellt ist. Bevorzugt wird dabei der zugehörige Lagerring mit dem Lagerbock umspritzt. Es wird also beim Umspritzen im Spritzwerkzeug zumindest einer der Lagerböcke, bevorzugt der jeweilige Lagerbock, durch das Umspritzen des zugehörigen Lagerrings hergestellt. Dies führt zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellung des Nockenwellensystems. Zugleich ist auf diese Weise eine einfache und zuverlässige drehfeste Verbindung zwischen dem Lagerring und dem Lagerbock realisiert. Ferner müssen auf diese Weise im Lagerbock keine nachträglichen Aussparungen für den zugehörigen Kanalkörper und/oder für die Ölgalerie eingebracht werden. Es werden also die Herstellung des Nockenwellensystems und/oder das Montieren des Nockenwellensystems an einer zugehörigen Brennkraftmaschine erheblich vereinfacht.
-
Vorteilhaft wird nach dem Umspritzen des Gebildes im Spritzwerkzeug das von der Ölgalerie entfernte Ende zumindest einer der Kanalkörper, bevorzugt des jeweiligen Kanalkörpers, freigelegt. Somit wird eine fluidische Verbindung des Kanalkörpers mit dem zugehörigen Lagerring und somit eine fluidische Verbindung des zugehörigen Lagerring mit der Ölgalerie hergestellt. Mit dem Freilegen des von der Ölgalerie entfernten Endes des Kanalkörpers wird also insbesondere die Auslassöffnung hergestellt.
-
Vorstellbar ist es, die Ölgalerie zu den Lagern radial beabstandet in einer Nockenwellenhaube des Nockenwellensystems anzuordnen. Bevorzugt ist dabei die Ölgalerie in der Nockenwellenhaube aufgenommen.
-
Vorteilhaft sind hierbei Ausführungsformen, bei denen die Nockenwellenhaube durch das Umspritzen mit Kunststoff hergestellt ist. Bevorzugt ist die Nockenwellenhaube dabei durch das gemeinsame Umspritzen der Ölgalerie und des zumindest einen Kanalkörpers mit dem Kunststoff hergestellt. Das heißt insbesondere, dass die Nockenwellenhaube im Spritzwerkzeug hergestellt wird.
-
Vorstellbar ist es die Ölgalerie axial durch die Lageböcke zu führen. Die Lagerböcke weisen zu diesem Zweck vorteilhaft für die Ölgalerie zugehörige Durchführöffnung auf. Bevorzugt ist dabei die Ölgalerie in den Lagerböcken aufgenommen.
-
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind dabei die Lagerböcke gemeinsam mit der Ölgalerie und dem zumindest einen Kanalkörper mit dem Kunststoff umspritzt.
-
Das Nockenwellensystem kann einen Phaser zum Verstellen der Phase der Nockenwelle aufweisen.
-
Bevorzugt ist der Phaser im Betrieb mit dem Schmiermittel versorgt.
-
Bevorzugt erfolgt die Versorgung des Phasers mit Schmiermittel gemeinsam mit der Versorgung der Lagerringe mit Schmiermittel.
-
Zu diesem Zweck ist es vorstellbar, den Phaser mittels zumindest eines der Lagerringe mit Schmiermittel zu versorgen. Dabei kann der Phaser über einen Antriebsstopfen drehfest mit der Welle verbunden sein, wobei der Antriebsstopfen eine innere Kammer aufweisen kann, über welche hindurch der Phaser mit Schmiermittel versorgt wird.
-
Bevorzugt ist der Antriebsstopfen in einem axial dem Phaser benachbarten Lager angeordnet. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Kammer mit dem Lagerring des Lagers fluidisch verbunden ist, sodass die Versorgung des Phasers mit Schmiermittel über den Lagerring des Lagers erfolgt. Bei dem Lager handelt es sich bevorzugt um ein axial Äußeres der Lager. Dieses Lager kommt bevorzugt auch zum axialen Lagern der Welle zum Einsatz und wird nachfolgend auch als erstes Lager bezeichnet. Die übrigen Lager werden nachfolgend auch als zweites Lager bezeichnet.
-
Das Nockenwellensystem umfasst bevorzugt eine Öffnung zum Einlassen des Schmiermittels in die Ölgalerie. Die Öffnung wird nachfolgend auch als Einlassöffnung bezeichnet.
-
Die Einlassöffnung kann unmittelbar mit der Ölgalerie verbunden sein. Das heißt, dass das Schmiermittel im Nockenwellensystem unmittelbar in die Ölgalerie strömt. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Einlassöffnung axial endseitig der Ölgalerie angeordnet ist. Somit lässt sich das Nockenwellensystem vereinfacht herstellen. Ebenso lässt sich die Ölgalerie somit vereinfacht mit Schmiermittel versorgt.
-
Vorteilhaft weist die Ölgalerie die Einlassöffnung auf. Dabei kann die Einlassöffnung an einer axialen Stirnseite der Ölgalerie angeordnet und somit axial offen sein. Ebenso kann die Einlassöffnung an einem axialen Ende der Ölgalerie angeordnet und radial offen sein.
-
Alternativ ist es vorstellbar, die Ölgalerie im Nockenwellensystem mittelbar mit Schmiermittel zu versorgen.
-
Zu diesem Zweck kann eines der Lager zum Einsatz kommen. Das Lager weist somit die Einlassöffnung auf. Die Einlassöffnung ist dabei vorteilhaft auf der radial von der Ölgalerie abgewandten Seite des Lagers angeordnet. Die fluidische Versorgung der Ölgalerie erfolgt dabei über den Lagerring dieses Lagers hindurch. Zu diesem Zweck ist diesem Lagerring bevorzugt ein solcher Kanalkörper zugeordnet. Das heißt, dass die Auslassöffnung dieses Lagerrings bei dieser Variante dem Einlassen von Schmiermittel in die Ölgalerie dient.
-
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen das Lager mit der Einlassöffnung das erste Lager ist. Somit erfolgt eine vereinfachte und kompakte Ausbildung des Nockenwellensystems. Zudem kann auf diese Weise eine verbesserte Versorgung des Phasers mit Schmiermittel erfolgen.
-
Prinzipiell kann jedem der Lagerringe ein solcher Kanalkörper zugeordnet sein. Das heißt, dass jeder der Lagerringe eine Auslassöffnung aufweisen kann, wobei zugehörige der Kanalkörper zwischen der Auslassöffnung und der Ölgalerie verläuft und die Auslassöffnung somit fluidisch mit der Ölgalerie verbindet.
-
Vorstellbar ist es, dass zumindest einem der Lagerringe kein solcher Kanalkörper zugeordnet ist. Das heißt insbesondere, dass zumindest einer der Lagerringe frei von Auslassöffnungen ist.
-
Bevorzugt erfolgt dabei die Versorgung zumindest einer der Lagerringe, bevorzugt des jeweiligen Lagerrings, ohne zugehörigen Kanalkörper und/oder der von Auslassöffnungen freien Lagerringe über den Hohlraum der Welle hindurch. Dabei sind zumindest zwei Lagerringe durch die Welle hindurch miteinander fluidisch verbunden, sodass im Betrieb der Lagerring des Lagers ohne zugehörigen Kanalkörper durch die Welle hindurch mit Schmiermittel versorgt ist. Zum fluidischen Verbinden des Lagerrings mit dem Hohlraum der Welle weist die Welle vorteilhaft für zumindest zwei der Lagerringe, bevorzugt für den jeweilige Lagerring, wenigstens eine Öffnung auf, welche nachfolgend auch als Wellenöffnung bezeichnet wird. Die jeweilige Wellenöffnung ist vorteilhaft radial offen. Dabei können zwei oder mehr solche Wellenöffnungen eines Lagerrings vorgesehen und zueinander, Insbesondere in Umfangsrichtung der Welle, beabstandet sein.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
-
Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 einen stark vereinfachten Schnitt durch ein Nockenwellensystem mit einer Ölgalerie und Lagern,
- 2 einen stark vereinfachten Schnitt durch ein Gebilde zum Herstellen des Nockenwellensystems,
- 3 den Schnitt aus 2 nach dem Umspritzen des Gebildes,
- 4 den Schnitt aus 3 nach einer weiteren Herstellungsmaßnahme,
- 5 einen stark vereinfachten Schnitt durch das Nockenwellensystem bei einem anderen Ausführungsbespiel,
- 6 einen stark vereinfachten Schnitt durch das Nockenwellensystem bei einem weiteren Ausführungsbespiel,
- 7 einen stark vereinfachten Schnitt durch das Nockenwellensystem bei einem anderen Ausführungsbespiel.
-
Eine Nockenwellensystem 1, wie es beispielsweise in den 1 sowie 5 bis 7 gezeigt ist, kommt insbesondere zum Betätigen von nicht gezeigten Ventilen einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine zum Einsatz. Das Nockenwellensystem 1 umfasst eine Welle 4, welche im Betrieb um eine axial verlaufende Rotationsachse 13 rotiert. Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sich hierbei auf die axial verlaufende Rotationsachse 13. Dementsprechend verläuft „axial“ parallel, insbesondere koaxial, zur Rotationsachse 13. Ferner verläuft „radial“ quer zur Rotationsachse 13.
-
Zum Lagern der Welle 4 weist das Nockenwellensystem 1 zumindest zwei Lager 2 auf, welche axial zueinander beabstandet sind. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Nockenwellensystem 1 rein beispielhaft fünf Lager 2 auf. Wie den Figuren entnommen werden kann, ist eines der axial endseitig angeordneten Lager 2 axial größer ausgebildet als die übrigen Lager 2. Das axial größer ausgebildete Lager 2 wird nachfolgend auch als erstes Lager 2a bezeichnet. Die übrigen Lager 2 werden nachfolgend auch als zweites Lager 2b bezeichnet. Dabei dient in den gezeigten Ausführungsbeispielen das erste Lager 2a auch zur axialen Lagerung der Welle 4.
-
Das jeweilige Lager 2 weist einen radial inneren Lagerring 3 in der Art einer im einem Lagerbock 8 ausgebildeten Lagergasse auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist das jeweilige Lager 2 somit einen Lagerbock 8 auf, in welchem der Lagerring 3 angeordnet und ausgebildet ist.
-
Im Betrieb des Nockenwellensystems 1 ist es wünschenswert, die Lagerringe 3 mit einem Schmiermittel, insbesondere mit Schmieröl, zu versorgen. Zu diesem Zweck führt ein Strömungspfad 14 des Schmiermittels, welches in den 1 sowie 5 bis 7 mit Pfeilen angedeutet ist, zu den Lagerringen 3. Zur Versorgung der Lagerringe 3 mit Schmiermittel weist das Nockenwellensystem 1 eine Ölgalerie 5 auf, über welche eine Verteilung des Schmiermittels zu den Lagerringen 3 erfolgt. Die Ölgalerie 5 ist dabei zu den Lagerringen 3 beabstandet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Ölgalerie 5 zu den Lagerringen 3 radial beabstandet. Zudem erstreckt sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Ölgalerie 5 axial. Zur fluidischen Verbindung der Ölgalerie 5 mit zumindest einem der Lagerringe 3 weist das Nockenwellensystem 1 zumindest einen Kanalkörper 6, beispielsweise ein Rohr, ein Schlauch und dergleichen, auf. Der jeweilige Kanalkörper 6 ist einem Lagerring 3 zugeordnet. Dabei führt der jeweilige Kanalkörper 6 von der Ölgalerie 3 zu einer radial inneren Öffnung 7 des zugehörigen Lagerrings 3 und verbindet die Ölgalerie 5 fluidisch mit der Öffnung 7. Die Öffnung 7 dient im Allgemeinen dem Auslassen des Schmiermittels und somit der Versorgung des zugehörigen Lagerrings 3 mit Schmiermittel und wird nachfolgend auch als Auslassöffnung 7 bezeichnet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen führt der jeweilige Kanalkörper 6 durch den dem zugehörigen Lagerring 3 zugehörigen Lagerbock 8 zur zugehörigen Auslassöffnung 7. In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Nockenwellensystem 1 zumindest drei solche Kanalkörper 6 auf. Wie 1 entnommen werden kann, können die Kanalkörper 6 dabei hinsichtlich ihres Querschnitts unterschiedlich ausgebildet sein, um die Lagerringe 3 gleichmäßig mit dem Schmiermittel zu versorgen.
-
Wie den 1 sowie 5 bis 7 entnommen werden kann und nachfolgend anhand der 2 bis 4 für das in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel beispielhaft beschrieben wird, sind die Ölgalerie 5 und der zumindest eine Kanalkörper 6 gemeinsam von Kunststoff umspritzt. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Ölgalerie 5 und der zumindest eine Kanalkörper 6 gemeinsam von einem Duroplast umspritzt. In der Folge entfällt eine nachträgliche fluidische Verbindung der Ölgalerie 5 mit dem jeweiligen Kanalkörper 6. Ferner entfällt in der Folge das Einbringen eines Kanals (nicht gezeigt) im jeweiligen Lagerbock 8 zur Versorgung der Lagerringe 3 mit Schmiermittel. Dementsprechend lässt sich das Nockenwellensystem 1 auf einfache und kostengünstige Weise und mit erhöhter Taktung herstellen.
-
Wie den Figuren entnommen werden kann, ist die Welle 4 in den gezeigten Ausführungsbeispielen hohl ausgebildet. Das heißt, dass die Welle 4 in ihrer Inneren einen Hohlraum 15 radial begrenzt. Wie den 1 sowie 5 bis 7 ferner entnommen werden kann, ist der Hohlraum 15 der Welle 4 in den gezeigten Ausführungsbeispielen axial an zumindest einem Ende verschlossen und somit begrenzt. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Hohlraum 15 zumindest an dem vom ersten Lager 2a entfernten axialen Ende mittels eines Verschlusses 20 verschlossen.
-
Wie den 1 sowie 5 bis 7 entnommen werden kann, weist das Nockenwellensystem 1 in den gezeigten Ausführungsbeispielen eine Nockenwellenhaube 9 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen Grenzen die Lagerböcke 8 radial an die Nockenwellenhaube 9. Dabei können die Lagerböcke 8 an ihren radial von der Nockenwellenhaube 9 abgewandten Seite mit einer zugehörigen, nicht gezeigten Brennkraftmaschine, insbesondere eines Zylinderkopfes (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine, verbunden sein.
-
Wie lediglich in 1 dargestellt, weist das Nockenwellensystem 1 der gezeigten Ausführungsbeispiele ferner einen Phaser 11 zum Verstellen der Phase der Nockenwelle auf, welcher zu diesem Zweck mit der Welle 4 verbunden ist. Der Phaser 11 ist dabei dem ersten Lager 2a axial benachbart angeordnet. Zur Versorgung des Phaser 11 mit dem Schmiermittel ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen kein dem Phaser 11 zugehöriger Kanalkörper 6 vorgesehen. Das heißt, dass in den gezeigten Ausführungsbeispielen kein Kanalkörper 6 unmittelbar mit dem Phaser 11 fluidisch verbunden ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt dies durch einen dem Lagerring 3 des ersten Lagers 2a zugehörigen Kanalkörper 6. Wie 1 entnommen werden kann, ist der Phaser 11 dabei mittels eines Antriebsstopfens 16 mit der Welle 4 drehfest verbunden. Der Antriebsstopfen 16 ist im ersten Lager 2a im Hohlraum 15 der Welle aufgenommen und axial hin zum Phaser 11 offen. Das heißt, dass der Antriebsstopfen 16 in seinem Inneren eine Kammer 17 begrenzt, wobei die Kammer 17 fluidisch mit dem Phaser 11 verbunden ist.
-
In den Ausführungsbeispielen der 1 sowie 5 und 6 verbindet ein Kanalkörper 6 die Ölgalerie 5 über die Auslassöffnung 7 des Lagerrings 3 des ersten Lagers 2a mit der Kammer 17, sodass der Phaser 11 über den Kanalkörper 6 und die Kammer 17 fluidisch mit der Ölgalerie 5 verbunden und im Betrieb über die Ölgalerie 5 mit Schmiermittel versorgt ist. Zu diesem Zweck weist die Welle 4 innerhalb des ersten Lagers 2a zumindest eine radial offene und dem Lagerring 3 des ersten Lagers 2a zugehörige Öffnung 19 auf, welche die Kammer 17 fluidisch mit der Auslassöffnung 7 des Lagerrings 3 des ersten Lagers 2a verbindet. Die radial offenen Öffnungen 19 der Welle 4 wird nachfolgend auch als Wellenöffnungen 19 bezeichnet.
-
Bei den in den 1 sowie 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Kammer 17 auf der vom Phaser 11 axial abgewandten Seite fluidisch geschlossen, sodass eine Strömung von der Kammer in Richtung des Verschlusses 20 verhindert ist. Beim in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kammer 17 demgegenüber axial beidseitig offen, sodass Schmiermittel von der Kammer 17 in Richtung des Verschlusses 20 und/oder axial in die Kammer 17 strömen kann.
-
Beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ölgalerie 5 zu den Lagern 2 radial beabstandet in der Nockenwellenhaube 9 des Nockenwellensystems 1 aufgenommen. Dabei ist die Nockenwellenhaube 9 in den gezeigten Ausführungsbeispielen und wie nachfolgend anhand der 2 bis 4 für das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel beispielhaft erläutert wird, durch das Umspritzen mit Kunststoff hergestellt.
-
Zum Herstellen des Nockenwellensystems 1 werden, wie 2 entnommen werden kann, die Ölgalerie 5 und die Kanalkörper 6 bereitgestellt und vormontiert. Dabei werden die die Ölgalerie 5 und die Kanalkörper 6 fluidisch verbunden. Das heißt, dass zunächst ein zusammenhängendes Gebilde 12 hergestellt wird, welches die Ölgalerie 5 und die mit der Ölgalerie 5 fluidisch verbundenen Kanalkörper 6 umfasst. In den gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst das Gebilde 12 ferner die Lagerringe 3 der Lager 2.
-
Anschließend wird das Gebilde 12 in ein nicht gezeigtes Spritzwerkzeug eingelegt und mit Kunststoff umspritzt und somit der in 3 gezeigte Gegenstand 18 hergestellt. Wie 3 entnommen werden kann, ist durch das Umspritzen des Gebildes 12 die Nockenwellenhaube 9 hergestellt. Wie 3 ferner entnommen werden kann, ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen durch das Umspritzen auch der Lagerbock 8 des jeweiligen Lagers 2 durch das Umspritzen des zugehörigen Lagerrings 3 hergestellt. Somit kommt es neben der einfachen Herstellung der Lager 2 zu einer einfachen und zuverlässigen drehfesten Verbindung der Lagerringe 3 mit den zugehörigen Lagerböcken 8.
-
In dem somit hergestellten Gegenstand 18 ist der jeweilige Lagerring 3, wie in 3 mit geschlossenen Kanalkörpern 6 angedeutete, frei von Auslassöffnungen 7. Das heißt, dass eine fluidische Verbindung der Kanalkörper 6 mit den Lagerringen 3 fehlt. Zum Herstellen der Auslassöffnungen 7 und somit der fluidischen Verbindung der Kanalkörper 6 mit den Lagerringen 3 und folglich der Lagerringe 3 mit der Ölgalerie 5 wird, wie in 4 angedeutet, das von der Ölgalerie 5 entfernte Ende des jeweiligen Kanalkörpers 6 freigelegt.
-
Die in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den in den 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Ölgalerie 5 axial durch die Lageböcke 8 geführt ist. Somit ist die Ölgalerie 5 zur Nockenwellenhaube 9 beabstandet und in den Lagerböcken 8 aufgenommen.
-
Bei den in den 1 sowie 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen weist die die Ölgalerie 5 axial endseitig eine Einlassöffnung 10 zum Einlassen von Schmiermittel in die Ölgalerie 5 auf. In diesen Ausführungsbeispielen ist die Einlassöffnung 10 am vom ersten Lager 2a bzw. dem Phaser 11 entfernten Ende der Ölgalerie 5 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der 1 und 5 ist die Einlassöffnung 10 durch die Nockenwellenhaube 9 geführt und radial offen. Dabei ist die Einlassöffnung 10 bevorzugt Bestandteil des Gebildes 12 zum Herstellen des Nockenwellensystems 1. Im Ausführungsbeispiel der 6 ist die Einlassöffnung 10 axial stirnseitig der Ölgalerie 5 angeordnet. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Einlassöffnung 10 Bestandteil des Gebildes 12 zum Herstellen des Nockenwellensystems 1 ist.
-
Beim in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Versorgung der Ölgalerie 5 mit Schmiermittel über eines der Lager 2, im gezeigten Ausführungsbeispiel über das erste Lager 2a. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Einlassöffnung 10 zum Einlassen von Schmiermittel also zur Ölgalerie 5 beabstandet und in einem der Lager 2, im gezeigten Ausführungsbeispiel im ersten Lager 2a ausgebildet. Wie 7 entnommen werden kann, ist die Einlassöffnung 10 dabei auf der von der Ölgalerie 5 radial abgewandten Seite des ersten Lagers 2a im Lagerbock 8 ausgebildet. Die Ölgalerie 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel über die Kammer 17 des Antriebsstopfen 16 mit der Einlassöffnung 10 fluidisch verbunden. Das heißt, dass die Kammer 17 fluidisch mit der Einlassöffnung 10 verbunden ist. Zudem ist die Kammer 17 fluidisch mit der Öffnung 7 des Lagerrings 3 des ersten Lagers 2a verbunden, welche bei diesem Ausführungsbeispiel dem Einlassen von Schmiermittel in die Ölgalerie 5 dient.
-
Das in 5 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auch dadurch, dass nicht für jeden Lagerring 3 ein zugehöriger Kanalkörper 6 vorgesehen ist. Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind für zwei der Lagerringe 3 keine solche Kanalkörper 6 und somit keine unmittelbare fluidische Verbindung mit der Ölgalerie 5 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Versorgung der Lagerringe 3 über den Hohlraum 15 der Welle 4. Zu diesem Zweck weist die Welle 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel für den jeweiligen Lagerring 3 zumindest eine zugehörige Wellenöffnung 19 auf. Somit kann das Schmiermittel, wie in 5 mit den Pfeilen des Strömungspfads 14 angedeutet, über die Wellenöffnungen 19 der Lagerringe 3 mit zugehörigen Kanalkörpern 6 und somit zugehörigen Auslassöffnungen 7 in den Hohlraum 15 und aus dem Hohlraum 15 zu den Lagerringen 3 ohne zugehörigen Kanalkörper 6 und somit ohne Auslassöffnung 7 strömen. Wie 5 ferner entnommen werden kann, ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Antriebsstopfen 16 axial beidseitig offen. Somit werden sowohl die Kammer 17 des Phasers 11 als auch der zumindest eine Lagerring 3 ohne zugehörige Auslassöffnung 7 bzw. ohne zugehörigen Kanalkörper 6 mit Schmiermittel versorgt. Dabei ist in 5 für den jeweiligen Lagerring 3 eine zugehörige Wellenöffnung 19 sichtbar.
