EP1286024A2 - Anordnung einer Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Anordnung einer Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1286024A2 EP02015997A EP02015997A EP1286024A2 EP 1286024 A2 EP1286024 A2 EP 1286024A2 EP 02015997 A EP02015997 A EP 02015997A EP 02015997 A EP02015997 A EP 02015997A EP 1286024 A2 EP1286024 A2 EP 1286024A2
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    • F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley

Definitions

  • the invention relates according to the preamble of claim 1 to a Arrangement of a camshaft in the cylinder head of an internal combustion engine, in which the arranged in the cylinder head via a plain bearing combined with a thrust bearing Camshaft is equipped with a hydraulically controlled phaser, the a hydraulic medium from arranged in the cylinder head channels over a circumferential with a cylinder head side housing cooperating shaft collar and further channels in the camshaft is supplied, wherein the first channels with the second channels arranged in the shaft collar, covered by the housing and outwardly sealed circumferential grooves are in communication.
  • Such an arrangement of a camshaft is known for example from FIGS and 4 of the German patent DE 195 25 836 C1.
  • This known arrangement of a separate Wellenbundes next to a separate combined sliding / thrust bearing disadvantageously requires an additional length of the camshaft.
  • the invention is based on the object, the generic arrangement of a To improve camshaft so that a camshaft with a shorter overall length achieved.
  • camshafts 1, 1 ' which are each shown in half in FIGS. 1 and 2, differ from each other by phaser side differently shaped ends, what in relation to the inventive arrangement of a camshaft 1, 1 'in Cylinder head 2 of an internal combustion engine not shown in detail but without meaning is.
  • a camshaft 1, 1 'in Cylinder head 2 of an internal combustion engine not shown in detail but without meaning is.
  • the cylinder head 2 via a combined with a thrust bearing 3
  • Slide bearing 4 arranged camshaft 1, 1 'with a hydraulically controlled Phasing plate 5 equipped.
  • This phaser 5 is a hydraulic medium from arranged in the cylinder head 2 channels 6 and 7 over a circumferentially with a cylinder head side housing 8 cooperating shaft collar 9 and further channels 10 and 11 in the camshaft 1, 1 'supplied, wherein the first Channels 6, 7 with the second channels 10, 11 arranged in the shaft collar 9, Covered from the housing 8 and sealed to the outside circumferential grooves 12, 12 'in Connection stand.
  • Camshaft is inventively proposed that divided in one trained housing 8 arranged shaft collar 9 an integrated arranged Slide bearing 4 with thrust bearing 3 comprises trained with both sides of the sliding bearing 4 axial thrust bearing abutment surfaces 13, 13 'in relation to the slide bearing diameter larger recesses 14, 14 'in the housing 8. In these recesses 14, 14 'engages the camshaft 1, 1' with diameter-adapted Weilbund sections 9 ', 9 "with circumferential or radial clearance such that in the shaft collar sections 9 ', 9 "arranged circumferential grooves 12, 12' only to the respective outer end side 15, 15 'of the housing 8 out in the recesses 14, 14' sealed are.
  • a particularly effective and reliable sealing of the circumferential grooves 12, 12 'in the shaft collar sections 9', 9 "against the recesses 14, 14 'in the housing 8 is achieved by means arranged in annular grooves 17 hook rings 18, which in FIG 3 are shown in enlarged detail with cooperating at 19 Hook.

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Abstract

Für eine Anordnung einer Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bei der die im Zylinderkopf über ein mit einem Spurlager kombiniertes Gleitlager angeordnete Nockenwelle mit einem hydraulisch gesteuerten Phasensteller ausgerüstet ist, dem über einen Wellenbund der Nockenwelle mit Umfangsnuten ein Hydraulikmedium gesteuert zugeführt ist, wird vorgeschlagen, dass der in einem geteilt ausgebildeten Gehäuse angeordnete Wellenbund ein integriert angeordnetes Gleitlager mit Spurlager umfasst mit beiderseits des Gleitlagers ausgebildeten axialen Spurlager-Anschlagflächen in gegenüber dem Gleitlager-Durchmesser größeren Ausnehmungen im Gehäuse, in die die Nockenwelle mit im Durchmesser angepassten Wellenbund-Abschnitten mit Umfangs- bzw. Radialspiel derart eingreift, dass die in den Wellenbund-Abschnitten angeordneten Umfangsnuten lediglich zur jeweiligen äußeren Stirnseite des Gehäuses hin in den Ausnehmungen abgedichtet sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine Anordnung einer Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bei der die im Zylinderkopf über ein mit einem Spurlager kombiniertes Gleitlager angeordnete Nockenwelle mit einem hydraulisch gesteuerten Phasensteller ausgerüstet ist, dem ein Hydraulikmedium aus im Zylinderkopf angeordneten Kanälen über einen umfänglich mit einem zylinderkopfseitigen Gehäuse zusammenwirkenden Wellenbund und weiteren Kanälen in der Nockenwelle zugeführt ist, wobei die ersten Kanäle mit den zweiten Kanälen über im Wellenbund angeordnete, vom Gehäuse abgedeckte und nach außen abgedichtete Umfangsnuten in Verbindung stehen.
Eine derartige Anordnung einer Nockenwelle ist beispielsweise aus den Figuren 1 und 4 der deutschen Patentschrift DE 195 25 836 C1 bekannt. Hierbei umfasst die Nockenwelle neben dem kombinierten Gleit-/Spurlager einen gesonderten Wellenbund mit Einrichtungen zum Verteilen des Hydraulikmediums entsprechend einer gewünschten Steuerung des Phasenstellers. Diese bekannte Anordnung eines gesonderten Wellenbundes neben einem gesonderten kombinierten Gleit-/Spurlager erfordert in nachteiliger Weise eine zusätzliche Baulänge der Nockenwelle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Anordnung einer Nockenwelle derart zu verbessern, dass eine Nockenwelle mit kürzerer Baulänge erzielt ist.
Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der in einem geteilt ausgebildeten Gehäuse angeordnete Wellenbund ein integriert angeordnetes Gleitlager mit Spurlager umfasst mit beiderseits des Gleitlagers ausgebildeten axialen Spurlager-Anschlagflächen in gegenüber dem Gleitlager-Durchmesser größeren Ausnehmungen im Gehäuse, in die die Nockenwelle mit im Durchmesser angepassten Wellenbund-Abschnitten mit Umfangs- bzw. Radialspiel derart eingreift, dass die in den Wellenbund-Abschnitten angeordneten Umfangsnuten lediglich zur jeweiligen äußeren Stirnseite des Gehäuses hin in den Ausnehmungen abgedichtet sind.
Mit der erfindungsgemäßen Integration des kombinierten Gleit-/Spurlagers im Wellenbund ist in vorteilhafter Weise eine verkürzte Baulänge der Nockenwelle erzielt, wobei als weiterer Vorteil der Fortfall der gegenseitigen Abdichtung der Umfangsnuten zu nennen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stehen ein im Gleitlager austretender Schmierkanal und die ersten und zweiten Hydraulikkanäle für den Phasensteller mit dem Schmiersystem der Brennkraftmaschine in Verbindung, wobei die Wellenbund-Abschnitte relativ zur Breite des Gleitlagers zwischen den Spurlager-Anschlagflächen mit Axialspiel beabstandet angeordnet sind.
Mit dieser Ausgestaltung kann bei einem Ausfall des Schmierkanals für das Gleitlager dieses über das dem Schmiersystem der Brennkraftmaschine entnommene Steueröl für den Phasensteller zumindest notlaufmäßig versorgt werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag ist die Abdichtung der Umfangsnuten in den Wellenbund-Abschnitten gegen die Ausnehmungen im Gehäuse mittels in Ringnuten angeordneten Hakenringen bewirkt.
Diese nach Art von Kolbenringen eine radiale Spannkraft aufweisenden Hakenringe ergeben durch die labyrinthartige Verhakung eine hohe Dichtwirkung, so dass bei ggf. gesondert geförderten Steueröl für den Phasensteller die Schmierung des Gleitlagers über das Spurlager-Axialspiel sichergestellt ist.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Figur 1
die Anordnung einer Nockenwelle mit kurzem stirnseitigem Ende,
Figur 2
die Anordnung einer Nockenwelle mit einem langen, stirnseitigen Überstand,
Figur 3
in einem vergrößerten Ausschnitt die ineinander greifenden Haken eines Hakenringes.
Die in den Figuren 1 und 2 jeweils hälftig dargestellten Nockenwellen 1, 1' unterscheiden sich voneinander durch phasenstellerseitig unterschiedlich gestaltete Enden, was in Bezug auf die erfindungsgemäße Anordnung einer Nockenwelle 1, 1' im Zylinderkopf 2 einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine jedoch ohne Bedeutung ist. Hierbei ist die im Zylinderkopf 2 über ein mit einem Spurlager 3 kombiniertes Gleitlager 4 angeordnete Nockenwelle 1, 1' mit einem hydraulisch gesteuerten Phasensteller 5 ausgerüstet. Diesem Phasensteller 5 ist ein Hydraulikmedium aus im Zylinderkopf 2 angeordneten Kanälen 6 und 7 über einen umfänglich mit einem zylinderkopfseitigen Gehäuse 8 zusammenwirkenden Wellenbund 9 und weiteren Kanälen 10 und 11 in der Nockenwelle 1, 1' zugeführt, wobei die ersten Kanäle 6, 7 mit den zweiten Kanälen 10, 11 über im Wellenbund 9 angeordnete, vom Gehäuse 8 abgedeckte und nach außen abgedichtete Umfangsnuten 12, 12' in Verbindung stehen.
Zur Erzielung einer gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik kürzer bauenden Nockenwelle wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der in einem geteilt ausgebildeten Gehäuse 8 angeordnete Wellenbund 9 ein integriert angeordnetes Gleitlager 4 mit Spurlager 3 umfasst mit beiderseits des Gleitlagers 4 ausgebildeten axialen Spurlager-Anschlagflächen 13, 13' in gegenüber dem Gleitlager-Durchmesser größeren Ausnehmungen 14, 14' im Gehäuse 8. In diese Ausnehmungen 14, 14' greift die Nockenwelle 1, 1' mit im Durchmesser angepassten Weilenbund-Abschnitten 9', 9" mit Umfangs- bzw. Radialspiel derart ein, dass die in den Wellenbund-Abschnitten 9', 9" angeordneten Umfangsnuten 12, 12' lediglich zur jeweiligen äußeren Stirnseite 15, 15' des Gehäuses 8 hin in den Ausnehmungen 14, 14' abgedichtet sind.
Weiter stehen ein im Gleitlager 4 austretender Schmierkanal 16 und die ersten und zweiten Hydraulikkanäle 6, 7 und 10, 11 für den Phasensteller 5 mit dem Schmiersystem der Brennkraftmaschine in Verbindung, wobei die Wellenbund-Abschnitte 9', 9" relativ zur Breite des Gleitlagers 4 zwischen den Spurlager-Anschlagflächen 13, 13' mit Axialspiel beabstandet angeordnet sind. Damit kann in sehr kleinem Umfang Steueröl aus den Umfangsnuten 12, 12' bei ungenügender Schmierung des Gleitlagers 4 in dieses übertreten zur Erzielung einer gewissen Notlaufeigenschaft.
Eine besonders wirksame und betriebssichere Abdichtung der Umfangsnuten 12, 12' in den Wellenbund-Abschnitten 9', 9" gegen die Ausnehmungen 14, 14' im Gehäuse 8 ist mittels in Ringnuten 17 angeordneten Hakenringen 18 erzielt, die in Figur 3 ausschnittsweise vergrößert dargestellt sind mit bei 19 zusammenwirkenden Haken.

Claims (3)

  1. Anordnung einer Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine,
    bei der die im Zylinderkopf (2) über ein mit einem Spurlager (3) kombiniertes Gleitlager (4) angeordnete Nockenwelle (1, 1') mit einem hydraulisch gesteuerten Phasensteller (5) ausgerüstet ist, dem
    ein Hydraulikmedium aus im Zylinderkopf (2) angeordneten Kanälen (6, 7) über einen umfänglich mit einem zylinderkopfseitigen Gehäuse (8) zusammenwirkenden Wellenbund (9) und weiteren Kanälen (10, 11) in der Nockenwelle (1, 1') zugeführt ist, wobei
    die ersten Kanäle (6, 7) mit den zweiten Kanälen (10, 11) über im Wellenbund (9) angeordnete, vom Gehäuse (8) abgedeckte und nach außen abgedichtete Umfangsnuten (12, 12') in Verbindung stehen,
       dadurch gekennzeichnet,
    dass der in einem geteilt ausgebildeten Gehäuse (8) angeordnete Wellenbund (9) ein integriert angeordnetes Gleitlager (4) mit Spurlager (3) umfasst mit beiderseits des Gleitlagers (4) ausgebildeten axialen Spurlager-Anschlagflächen (13, 13') in gegenüber dem Gleitlager-Durchmesser größeren Ausnehmungen (14, 14') im Gehäuse (8), in die
    die Nockenwelle (1, 1') mit im Durchmesser angepassten Wellenbund-Abschnitten (9', 9") mit Umfangs- bzw. Radialspiel derart eingreift, dass
    die in den Wellenbund-Abschnitten (9', 9") angeordneten Umfangsnuten (12, 12') lediglich zur jeweiligen äußeren Stirnseite (15, 15') des Gehäuses (8) hin in den Ausnehmungen (14, 14') abgedichtet sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ein im Gleitlager (4) austretender Schmierkanal (16) und die ersten und zweiten Hydraulikkanäle (6, 7; 10, 11) für den Phasensteller (5) mit dem Schmiersystem der Brennkraftmaschine in Verbindung stehen, und
    dass die Wellenbund-Abschnitte (9', 9") relativ zur Breite des Gleitlagers (4) zwischen den Spurlager-Anschlagflächen (13, 13') mit Axialspiel beabstandet angeordnet sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung der Umfangsnuten (12, 12') in den Wellenbund-Abschnitten (9', 9") gegen die Ausnehmungen (14, 14') im Gehäuse (8) mittels in Ringnuten (17) angeordneten Hakenringen (18) bewirkt ist.
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