DE19503105C1 - Montageeinheit eines Steuertriebes zur vorpositionierten Montage an einem Verbrennungsmotor - Google Patents
Montageeinheit eines Steuertriebes zur vorpositionierten Montage an einem VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Montageeinheit eines Steuertriebs
zur vorpositionierten Montage an einem Verbrennungsmotor mit
einem aus mindestens einem vorderen Gehäuseteil und einem
hinteren Gehäuseteil bestehenden Getriebegehäuse und den darin
untergebrachten Elementen des Steuertriebs, die mindestens ein
auf einer Kurbelwelle aufsetzbares Kurbelwellenrad, mindestens
ein auf einer Nockenwelle aufsetzbares Nockenwellenrad, ein
die Räder verbindendes Zugmittel und gegebenenfalls ein Spannelement und
weitere Nebenaggregate umfassen, wobei die Vorpositionierung
des Steuertriebs mittels an einem der Gehäuseteile vorgesehene
Einrichtungen erfolgt.
Ein ähnlicher Steuertrieb ist als komplett vormontierte
Einheit aus der FR 2 545 193 bekannt. Der Steuertrieb soll
gewährleisten, daß die Nockenwelle eines Verbrennungsmotors
synchron mit der Kurbelwelle angetrieben wird. Über ihn können
weitere Baugruppen, wie beispielsweise eine Einspritzpumpe
oder eine Wasserpumpe betrieben werden. Bei dem bekannten
Steuertrieb erfolgt der synchrone Antrieb der Nockenwelle über
eine das Kurbelwellenrad mit dem Nockenwellenrad verbindende
Kette. In der mit der Stirnwand des Motors zu verbindenden
Gehäusehälfte sind in der vormontierten Einheit Rippen
angebracht, die der Kontur der Zahnräder entsprechen. Zum
Vormontieren werden die Zahnräder in diese Rippen eingelegt
und sollen beim Transport
der vormontierten Einheit an ihrem Platz gehalten werden. Die
se Rippen können aber nur die seitliche Verschiebung und nicht
eine axiale Lageveränderung oder eine Drehung der Zahnräder
verhindern. Da die Steuerzeiten durch die relative Lage der
Zähne des Kurbelwellenrades und des Nockenwellenrades zuein
ander beeinflußt werden, müssen beide Räder vor der endgülti
gen Montage auf der Nockenwelle bzw. der Kurbelwelle noch ent
sprechend justiert werden. Hierzu wird beispielsweise eine
Kunststoffschablone mit zylindrischer Kontur vorgeschlagen,
die in die Paßfedernuten der Zahnräder eingreift und dadurch
die Zahnräder ausrichtet. Bei der Montage der Steuereinheit
wird das Getriebegehäuse dann so mit der Motorstirnwand ver
bunden, daß die Zahnräder positioniert auf die entsprechende
Welle aufgesteckt werden. Die Schablone muß vor dem endgülti
gen Zusammenbau entfernt werden.
Nachteilig hieran ist, daß die Steuertrieb-Einheit zunächst
mit einer Schablone vorpositioniert, vor der Montage mit dem
Verbrennungsmotor endgültig ausgerichtet und die Schablone
anschließend entfernt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Montageeinheit eines Steuertriebs zu schaffen, die mit dem
komplett positionierten Steuertrieb an die Motorstirnseite
anflanschbar ist und bei dem eine Verstellung des
Kurbelwellenrades und des Nockenwellenrades nach der
Positionierung und vor der Montage sicher ausgeschlossen
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Elemente des Steuertriebs zwischen den Gehäuse
teilen durch nach innen ragende Vorsprünge und entsprechende
Ausnehmungen an den Elementen des Steuertriebs formschlüssig
vorpositionierbar sind (Transpartposition A) und durch axiale
Verschiebung der Gehäuseteile bei der Montage der Montageein
heit am Verbrennungsmotor die Elemente des Steuertrieb frei
legbar sind (Betriebsposition B).
Hierdurch können die Zahnräder praktisch in das entsprechende
Gehäuseteil eingelegt werden. Dabei werden diese nicht nur
axial sondern auch in Umfangsrichtung fixiert, da ein Verdre
hen sicher ausgeschlossen ist. Auf die so in ihrer Lage
fixierten Räder kann das Zugmittel in bekannter Weise unge
spannt aufgelegt werden.
Das hintere Gehäuseteil weist vorzugsweise eine Ausnehmung
auf, in die ein Spannelement für das Zugmittel einsteckbar
ist. Wenn die Ausnehmung koaxial zu einer der Befestigungsboh
rungen für das Spannelement ist und an dem Montageexzenter des
Spannelements ein dem Durchmesser der Ausnehmung entsprechen
der Ansatz ausgebildet ist, ist auch das Spannelement axial
fixierbar.
In der Transportposition A können in vorteilhafter Ausbildung
die Räder zwischen und durch die beiden Gehäuseteile gehalten
werden, in dem der Abstand zwischen den Innenseiten der Gehäu
seteile in der Transportposition A der Breite der Räder ent
spricht.
Zur Erzielung der Betriebsposition B werden beide Gehäuseteile
in Axialrichtung relativ verschoben, bis sie vollständig außer
Eingriff mit den Rädern sind.
Das erfindungsgemäße Komplettmodul bietet also den Vorteil,
daß der ohne Positionierungsschablone vollständig positionier
te und vormontierte Steuertrieb mit kleinster Bauhöhe (Trans
portposition A) an das Montageband angeliefert werden kann,
dort mit der Stirnseite des Motors verschraubt wird und durch
anschließendes Auseinanderziehen der vorderen und hinteren Ge
häusehälfte, Spannen des Zugmittels, das sowohl als Kette als
auch als Zahnriemen ausgebildet sein kann, sowie nach Einset
zen von Abstandshaltern der Steuertrieb betriebsbereit ist.
Vorzugsweise können in dem Gehäuse in derselben oder ähnlichen
Art weitere Nebenaggregate wie beispielsweise eine Wasserpumpe
oder eine Einspritzpumpe untergebracht sein. Das Spiel der
Bauteile in der Abdeckung ist so bemessen, daß Fertigungstole
ranzen vollständig durch die Verschiebung der Teile ausgegli
chen werden können, aber die Steuerzeiten eindeutig definiert
sind, wobei die endgültige Position für den Betrieb nach Ein
setzen von geeigneten Abstandshaltern selbständig gefunden
wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
dargelegt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
Vorsprünge bolzenförmig ausgebildet und können für jedes der
Räder wenigstens paarig so angeordnet sein, daß ein um 180°
versetztes Aufstecken der Räder ausgeschlossen ist.
Weiterhin vorzugsweise können die Gehäuseteile eine an sich
bekannte schalldämmende Beschichtung aufweisen.
Eine besonders einfache Fixierung der Räder wird erreicht,
wenn in dem hinteren, der Stirnwand des Motors zugeordneten
Gehäuseteil profilierte Bohrungen vorgesehen werden, und das
Bohrungsprofil dem Verzähnungsprofil der Räder entspricht.
Insbesondere vorteilhaft ist, wenn zumindest das Kurbelwellen
rad durch eine solche profilierte Bohrung fixierbar ist.
Eine besonders rationelle Befestigungsmöglichkeit für das
Spannelement ist gegeben, wenn dieses über eine in dem der
Stirnwand des Motors zugeordneten Gehäuseteil befestigte
Blindnietschraube vormontierbar ist.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung nachfol
gend näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 den schematischen Querschnitt eines erfindungs
gemäßen Steuertriebs in Transportposition,
Fig. 2 den schematischen Querschnitt eines erfindungs
gemäßen Steuertriebs in Betriebsposition,
Fig. 3 die Draufsicht auf den Steuertrieb mit abgenomme
nem vorderen Gehäuseteil,
Fig. 4 den Schnitt durch den Steuertrieb entlang der
Schnittlinie IV-IV nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Einzelheit des Steuertriebs in Transportpo
sition,
Fig. 6 die schematische Darstellung der Befestigung des
Spannelements im hinteren Gehäuseteil,
Fig. 7 ein Kurbelwellenrad in Seitenansicht,
Fig. 8 eine teilgebrochene Ansicht des hinteren Gehäuse
teils bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 9 den Schnitt entlang der Linie IX-IX,
Fig. 10 eine vergrößerte Teildarstellung aus Fig. 8,
Fig. 11 den Schnitt entlang der Linie XI-XI nach
Fig. 10.
Das Steuertrieb-Komplettsystem besteht im wesentlichen aus dem
ein vorderes Gehäuseteil 4a und ein hinteres Gehäuseteil 4b
aufweisenden Gehäuse 4 mit dem darin untergebrachten Kurbel
wellenrad 1 und dem Nockenwellenrad 2, die über einen Zahnrie
men 3 miteinander gekoppelt sind. Das Gehäuse 4 wird zur Mon
tage des positionierten Steuertriebs mit dem hinteren Gehäuse
teil 4b an der Stirnseite 20 des Verbrennungsmotors befestigt.
Das hintere Gehäuseteil 4b weist in das Innere des Gehäuses 4
hineinragende Vorsprünge 5, 6 auf, die beispielsweise bolzen- oder
stiftförmig ausgebildet sein können. Sowohl das Kurbel
wellenrad 1 als auch das Nockenwellenrad 2 sind mit einer zu
den Vorsprüngen 5, 6 korrespondierenden Anzahl von Ausnehmun
gen 7, 8 versehen. Zur Positionierung werden die Räder 1, 2 so
auf das Gehäuseteil 4b aufgelegt, daß die Vorsprünge 5, 6 in
die entsprechenden Bohrungen 7, 8 eingreifen. Zur exakten Po
sitionierung der Räder 1, 2 zueinander müssen ihre Zähne 1a,
2a eine definierte relative Lage zueinander einnehmen. Hierzu
sind die Vorsprünge 5, 6 bzw. die als Bohrungen ausbildbaren
Ausnehmungen 7, 8 so auf einem Teilkreis angeordnet, daß die
Räder 1, 2 nur in einer einzigen Position aufsteckbar sind.
Hierzu können die Vorsprünge 5, 6 beispielsweise unregelmäßig
auf einem Teilkreis oder auf verschiedenen Teilkreisen ver
teilt angeordnet sein.
Wie den Fig. 3 und 4 entnehmbar ist, ist außerdem in dem
hinteren Gehäuseteil 4b ein Spannelement 11 befestigt, mit dem
der Zahnriemen 3 nach der Montage des Steuertriebes am Ver
brennungsmotor gespannt werden kann.
Beide Gehäuseteile 4a, 4b sind topfförmig ausgebildet, wobei
die Innenkontur des vorderen Gehäuseteils 4a der Außenkontur
des hinteren Gehäuseteils 4b entspricht, so daß die Gehäuse
teile 4a, 4b zur Bildung des Gehäuses 4 ineinander schiebbar
sind, wobei das vordere Gehäuseteil 4a das hintere Gehäuseteil
4b übergreift. Bei der in Fig. 1 gezeigten Transportposition
A sind die beiden Gehäuseteile 4a, 4b so ineinander geschoben,
daß sie am Kurbelwellenrad 1 und Nockenwellenrad 2 anliegen.
Die Gehäuseteile 4a, 4b können in dieser Position beispiels
weise durch Klammern 16 fixiert werden. Neben den Rädern 1, 2
dem Zahnriemen 3 und dem Spannelement 11 können außerdem in
dem Gehäuse auch noch die Wasserpumpe 17 und weitere Nebenag
gregate, wie beispielsweise eine Öl- und/oder Lenkhilfpumpe,
integriert sein.
Das Gehäuse 4 kann komplett auf die Stirnwand 20 des Motors so
aufgesetzt werden, daß das Kurbelwellenrad 1 auf die Kurbel
welle 21 und gleichzeitig das Nockenwellenrad 2 auf die
Nockenwelle 22 aufgesteckt werden. Hierzu müssen natürlich
zuvor die Kurbelwelle 21 und die Nockenwelle 22 zueinander
ausgerichtet worden sein, das heißt ungefähr in die Lage des
Zünd-OT des ersten Zylinders gedreht worden sein. Die Wellen
21, 22 können in bekannter Weise über eine Paßfeder mit den
Rädern 1, 2 verbunden werden. Anschließend werden die Klammern
16 gelöst und das vordere Gehäuseteil 4a abgezogen. Das hinte
re Gehäuseteil 4b wird mit der Stirnwand 20 des Motors-bei
spielsweise verschraubt. Dabei wird das Gehäuseteil 4b bis zur
Anlage an die Stirnwand 20 angezogen, wodurch die Vorsprünge
5, 6 außer Eingriff mit den Ausnehmungen 7, 8 der Räder 1, 2
kommen. In bekannter Weise können die Räder 1, 2 dann auf den
Wellen 21, 22 befestigt und der Zahnriemen 3 über das Spann
element 11 gespannt werden. Abschließend wird das vordere Ge
häuseteil 4a wieder über das hintere Gehäuseteil 4b geschoben
und über die Klammern 16 sowie die Abstandshalter 51 in der
Betriebsposition B, in der zwischen der Innenseite des Gehäu
seteils 4a und den sich drehenden Bauteilen ein ausreichender
Abstand eingehalten ist, fixiert.
Fig. 6 zeigt, wie das Spannelement 11 schon bei der Vormonta
ge am Gehäuseteil 4b befestigt werden kann. Das motorseitige
Gehäuseteil 4b trägt eine Gewindebohrung 15, in der das Spann
element 11 mittels einer hier nicht dargestellten Schraube
befestigbar ist. Die Gewindebohrung 15 weist eine Aufbohrung
14 auf. Am Montageexzenter 12 des Spannelements 11 ist ein
Ansatz 13 ausgebildet, dessen Außendurchmesser dem Innendurch
messer der Aufbohrung 14 entspricht. Hierdurch kann das Spann
element 11 einfach in das hintere Gehäuseteil 4b eingesteckt
werden. Damit das Spannelement während des Transports nicht
herausfällt, kann die Innenseite des vorderen Gehäuseteils 4a
einen Vorsprung aufweisen, der am Spannelement in der Trans
portposition A anliegt.
Vorteilhaft ist, wenn das Spannelement 11 auf einer Blindniet
schraube 19 vormontierbar ist, die an dem hinteren Gehäuseteil
4b befestigt wurde. Eine solche Ausbildungsform ist den
Fig. 10 und 11 entnehmbar. Zur Verstärkung des hinteren Gehäu
seteils 4b ist an der Stelle, wo die Blindnietschraube 19 be
festigt werden soll, eine Platte 24 über Stanznieten 23 mit
dem hinteren Gehäuseteil 4b, der mit einer entsprechenden Aus
nehmung versehen ist, vernietet. Das Gewinde 19a der Blind
nietschraube 19 ragt in das Innere des Gehäuses 4, so daß das
Spannelement 11 hieran festgeschraubt werden kann.
Die Fig. 5 und 7 zeigen eine vorteilhafte Ausgestaltung des
Kurbelwellenrades 1, das mit einem Flansch zur Ausbildung ei
ner topfförmigen Halterung 10 versehen sein kann, die in der
Transportposition A am vorderen Gehäuseteil 4a anliegt. Wenn
im vorderen Gehäuseteil 4a eine Ausnehmung vorhanden sein muß,
weil beispielsweise weitere Aggregate mit dem Kurbelwellenrad
verbunden werden müssen, kann diese Ausnehmung in der Trans
portposition A durch eine nicht näher dargestellte Ab
deckhaube, die in das Innere des Gehäuses 4 eingelegt wird,
verschlossen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 8 und 9
dargestellt. Anstatt die Elemente des Steuertriebs zwischen
den Gehäuseteilen 4a, 4b durch nach innen ragende Vorsprünge
5, 6 und entsprechende Ausnehmungen 7, 8 an den Elementen zu
positionieren ist es ebenfalls möglich, zumindest das Kurbel
wellenrad 1 in dem hinteren Gehäuseteil 4b durch eine entspre
chend dem Verzahnungsprofil des Kurbelwellenrades 1 profilier
te Bohrung 18 zu fixieren.
Claims (14)
1. Montageeinheit eines Steuertriebs zur vorpositionierten
Montage an einem Verbrennungsmotor mit einem aus minde
stens einem vorderen Gehäuseteil (4a) und einem hinteren
Gehäuseteil (4b) bestehenden Getriebegehäuse (4) und den
darin untergebrachten Elementen des Steuertriebs, die
mindestens ein auf einer Kurbelwelle aufsetzbares Kurbel
wellenrad (1), mindestens ein auf einer Nockenwelle auf
setzbares Nockenwellenrad (2), ein die Räder (1, 2) ver
bindendes Zugmittel (3) und gegebenenfalls ein Spannele
ment (11) und weitere Nebenaggregate umfassen, wobei die
Vorpositionierung des Steuertriebs mittels an einem der
Gehäuseteile (4a, 4b) vorgesehene Einrichtungen erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Steuertriebs
zwischen den Gehäuseteilen (4a, 4b) durch nach innen ra
gende Vorsprünge (5, 6) und entsprechende Ausnehmungen
(7, 8) an den Elementen des Steuertriebs formschlüssig
vorpositionierbar sind (Transportposition A) und durch
axiale Verschiebung der Gehäuseteile (4a, 4b) bei der Mon
tage der Montageeinheit am Verbrennungsmotor die Elemente
des Steuertriebs freilegbar sind (Betriebsposition B).
2. Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur axialen Fixierung die Räder (1, 2) in der Trans
portposition (A) zwischen und durch die Gehäuseteile
(4a, 4b) gehalten werden.
3. Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsprünge (5, 6) bolzenförmig ausgebildet sind.
4. Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß für jedes der Räder (1, 2) wenigstens zwei Vorsprünge (5, 6)
vorgesehen sind.
5. Montageeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsprünge (5, 6) unregelmäßig auf einem Teilkreis
angeordnet sind.
6. Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest das Kurbelwellenrad (1) durch eine topf
förmige Halterung (10) fixiert wird.
7. Montageeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurbelwellenrad (1) mit seinem axialen Flansch
(10) in der Transportposition (A) an das Oberteil (4b)
anstößt.
8. Montageeinheit nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Gehäu
seteil (4b) eine Ausnehmung (14) aufweist, in die das
Spannelement (11) für das Zugmittel (3) einsteckbar ist.
9. Montageeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (14) koaxial zu einer Befestigungsboh
rung (15) für das Spannelement (11) ist.
10. Montageeinheit nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Montageexzenter (12) des
Spannelements (11) ein Ansatz (13) ausgebildet ist, des
sen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Ausnehmung
(14) entspricht.
11. Montageeinheit nach einem der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (3)
ein Zahnriemen oder eine Kette ist.
12. Montageeinheit nach einem der
Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile
(4a, 4b) eine schalldämmende Beschichtung aufweisen.
13. Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest das Kurbelwellenrad (1) anstatt über nach
innen ragende Vorsprünge (5) und entsprechende Ausnehmun
gen (7) durch eine entsprechend dem Verzahnungsprofil des
Kurbelwellenrades (1) profilierte Bohrung fixierbar ist.
14. Montageeinheit nach einem der
Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement
(11) über eine in dem der Stirnwand (20) des Motors zu
geordneten Gehäuseteil (4b) befestigte Blindnietschraube
(19) vormontierbar ist.
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