EP3140520A1 - Trägermodul - Google Patents

Trägermodul

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EP3140520A1
EP3140520A1 EP15716418.7A EP15716418A EP3140520A1 EP 3140520 A1 EP3140520 A1 EP 3140520A1 EP 15716418 A EP15716418 A EP 15716418A EP 3140520 A1 EP3140520 A1 EP 3140520A1
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EP
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support
carrier module
walls
module according
cylinder head
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EP15716418.7A
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English (en)
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EP3140520B1 (de
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Andreas GRÖTSCH
Christopher Krawietz
Johanna Mayer
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/047—Camshafts
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    • F01L2001/0535—Single overhead camshafts [SOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements

Definitions

  • the invention relates to a carrier module for an OHC valve train of an internal combustion engine, with two upright and mutually spaced support walls, which are connectable at their Oberstirnen with a cylinder head cover and at their lower forehead with a cylinder head and at least one main and secondary bore for supporting a Cam and valve actuating lever shaft between them.
  • carrier modules are, for example, in 1-cylinder motorcycle engines with 2V technology in use and made of cast aluminum (see valve engine Honda engine KRM / KVS, installed in Hyundai CG 150 Titan (Brazil)).
  • the levers for actuating the two gas exchange valves sit on separate shafts.
  • Such a carrier module builds comparatively massive and takes up unnecessary space.
  • the functional surfaces of the carrier module such as, for example, the bores for the cam and valve actuation shaft (s), are subsequently finely machined.
  • the production costs and the - costs are increased, which comes especially in mass production to fruition.
  • each support wall consists of two support plates which are uniformly connected to either the upper or lower forehead by a transverse wall, with opposing inner support plates are connected by a transverse plate which extends on a opposite side of the transverse walls.
  • a lightweight and compact carrier module is particularly, but not exclusively, available for motorcycles, boats, or minisite engines.
  • a module should be used in 1-cylinder engines.
  • the carrier module according to the invention is designed to accommodate only a central, short-throwing camshaft and at least one flanking valve actuation camshaft.
  • lever shaft wherein preferably an inlet and a Auslisterventilbetuschistshebelwelle are provided and also more than one camshaft can be used.
  • the protection of this invention also extends to cam and valve actuation lever shaft (s) and levers mounted thereon.
  • cam and valve actuating lever shaft (s) can also run directly in their respective bores of the support plates, however, these bores should preferably be provided with separate sleeves which, for example, are pressed in and can also accommodate roller bearings. It is useful in this case, the support plates on the example. Deep-drawn sleeves to connect with each other, so that is stiffened at the same time about this, the entire structure. Possibly.
  • the cam and valve actuating lever shaft (s) may also be mounted only in the opposing inner support plates. Alternatively or additionally, the support plates can be stiffened by other webs outside the holes.
  • a simple connection possibility of the carrier module with the cylinder head is another subject of the claim. Accordingly, protruding from the lower end of at least one support wall at least one integrally connected tab orthogonal preferably to the outside.
  • the tabs can be provided with holes for screwing the carrier module with the cylinder head and holes for inserting dowel pins.
  • a cylinder head cover which may also contain oil channels with spouts, with the carrier module.
  • the two Oberstirnen / transverse walls on the one hand directly have holes for screwing / pinning with the cylinder head cover.
  • At least one lug can protrude orthogonally from the upper face / transverse wall of at least one supporting wall, which then has holes for screwing / pinning.
  • a riser for lubricating oil in the direction of the cylinder head cover.
  • This tube may be made of plastic or other lightweight material and with the support wall, for example. Snapped / clipped and be provided with a check valve.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional side view of a carrier module with mounted valve actuating lever shafts and rocker arms thereof and a mounted camshaft;
  • FIG. 2 shows a three-dimensional view of the carrier module according to FIG. 1 from above and FIG.
  • the support module 1 has two upright and mutually spaced support walls 2.
  • Each support wall 2 consists of two contrast less spaced support plates 10, 1 1, which are connected at their Oberstirnen 3 by transverse walls 12.
  • Each support wall side thus results in cross-section an inverted U-profile.
  • the opposing inner support plates 1 1 go on Unterstirnen 4 in a transverse plate 13 on.
  • the ultimately doubled support walls 2 with the transverse plate 13 in cross section form an upright U-profile.
  • the aforementioned Oberstirnen 3 have not shown holes or tabs for screwing with a cylinder head cover.
  • From the Unterstirnen 4 of the outer Support plates 10 are integrally connected tabs 17 for screwing the support module 1 with a cylinder head orthogonal to the outside.
  • the support plates 10, 1 1 extend central main holes 5 with thermoforming sleeves attached thereto as stiffening webs 15.
  • the camshaft 7 is mounted end.
  • the sleeve area can be limited and completed by an end shield o. The like. Outside.
  • thermoforming sleeves are pressed as stiffening webs 14, which in turn bridge the support plates 10, 1 1 and in which valve operating lever shafts 8, 9 are mounted.
  • the valve operating lever shafts 8, 9, which does not appear from the drawing, the support walls 10 project slightly beyond the front side and be provided with threaded portions for nuts for screwing to the support walls 2.
  • FIG. 1 From Figure 1 also shows that the transverse plate 13 has a central window 16, in which cam 21 of the camshaft 7 can dip.
  • a separate oil riser 20 made of plastic is clipped in the rear end face region 19 of the support wall 2, which can be seen here on the right, which is shown in greater detail in FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen ist ein einteiliges, stanz-biegetechnisch aus einer Stahlblechplatine hergestelltes Trägermodul (1) für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden (2), welchean ihren Oberstirnen (3) mit einem Zylinderkopfdeckel und an ihren Unterstirnen (4) mit einem Zylinderkopf verbindbar sind sowie jeweils zumindest eine Haupt- und Nebenbohrung (5, 6) zur Lagerung einer Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle (7, 8, 9) hierzwischen aufweisen, wobei jede Tragwand (2) aus zwei Tragplatten (10, 11) besteht, welche einheitlich entweder an den Ober- oder Unterstirnen (3, 4) durch eine Querwand (12) verbunden sind und wobei sich gegenüberstehende innere Tragplatten (11) durch eine Querplatte (13) verbunden sind, welche auf einer Gegenseite der Querwände (12) verläuft.

Description

Trägermodul
Die Erfindung betrifft ein Trägermodul für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftma- schine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden, welche an ihren Oberstirnen mit einem Zylinderkopfdeckel und an ihren Unterstirnen mit einem Zylinderkopf verbindbar sind sowie jeweils zumindest eine Haupt- und Nebenbohrung zur Lagerung einer Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle hierzwischen aufweisen. Derartige Trägermodule sind bspw. bei 1 -Zylinder-Motorradmotoren mit 2V-Technik im Einsatz und bestehen aus Aluminiumguß (s. Ventiltrieb Honda-Motor KRM/KVS, verbaut in Honda CG 150 Titan (Brasilien)). Die Hebel zur Betätigung der beiden Gaswechselventile sitzen auf separaten Wellen. Ein derartiges Trägermodul baut vergleichsweise massiv und nimmt unnötig Bauraum ein. Die Funktionsflächen des Trä- germoduls, wie bspw. die Bohrungen für Nocken- und Ventilbetätigungswelle(n), werden nachträglich spanend feinbearbeitet. Somit sind der Fertigungsaufwand und die - kosten erhöht, was insbesondere in der Massenfertigung zum Tragen kommt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Trägermodul ohne die vorgenannten Nachteile zu kreieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trägermodul einteilig vorliegt und aus einer Stahlblechplatine stanz-biegetechnisch dargestellt ist, wobei jede Tragwand aus zwei Tragplatten besteht, welche einheitlich entweder an den Ober- oder Unterstirnen durch eine Querwand verbunden sind, wobei sich gegenüberstehende innere Tragplatten durch eine Querplatte verbunden sind, welche auf einer Gegenseite der Querwände verläuft.
Somit liegt ein leichtbauendes und kompaktes Trägermodul insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Krafträder-, Boots- oder Kleingerätemotoren vor. Bevorzugt soll ein derartiges Modul bei 1 -Zylindermotoren verwendet werden. Es ist jedoch auch ein Einsatz bei Motoren mit einer Zylinderzahl >1 denkbar und vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Trägermodul ist zur Aufnahme lediglich einer mittigen, kurz- bauenden Nockenwelle und zumindest einer diese flankierenden Ventilbetätigungs- hebelwelle ausgelegt, wobei vorzugsweise eine Einlaß- und eine Auslaßventilbetätigungshebelwelle vorgesehen sind und auch mehr als eine Nockenwelle eingesetzt werden kann. Der Schutz dieser Erfindung erstreckt sich auch auf fertig mit Nocken- und Ventilbetä- tigungshebelwelle(n) sowie Hebeln hierauf montierte Trägermodule.
Zwar können die Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle(n) auch unmittelbar in ihren respektiven Bohrungen der Tragplatten verlaufen, jedoch sollen diese Bohrun- gen vorzugsweise mit separaten Hülsen versehen sein, welche bspw. eingepreßt sind und auch Wälzlager aufnehmen können. Zweckmäßig ist es hierbei, die Tragplatten über die bspw. tiefgezogenen Hülsen miteinander zu verbinden, so daß gleichzeitig über diese der gesamte Aufbau versteift ist. Ggf. können die Nocken- und Ventilbetä- tigungshebelwelle(n) auch lediglich in den sich gegenüber stehenden inneren Trag- platten gelagert sein. Alternativ oder zusätzlich können die Tragplatten auch durch weitere Stege außerhalb der Bohrungen versteift sein.
In Konkretisierung der Erfindung ist es für die Variante mit der zylinderkopfseitigen, somit untenliegenden Querplatte vorgeschlagen, diese mit einem Fenster im Nocken- bereich zu versehen, so daß durch den Nockeneinlauf in dieses die Bauhöhe der Baugruppe minimier- oder ein größerer Nockenhub realisierbar ist.
Eine einfache Verbindungsmöglichkeit des Trägermoduls mit dem Zylinderkopf ist weiterer Anspruchsgegenstand. Demnach ragt von der Unterstirn zumindest einer Tragwand wenigstens eine einteilig angebundene Lasche orthogonal bevorzugt nach außen weg. Die Laschen können mit Bohrungen zum Verschrauben des Trägermoduls mit dem Zylinderkopf und mit Bohrungen zum Einsetzen von Passstiften versehen sein. Ähnliches gilt für die Möglichkeit einer Befestigung eines Zylinderkopfdeckels, welcher auch Ölkanäle mit Austritten enthalten kann, mit dem Trägermodul. Hierbei können die beiden Oberstirnen / Querwände einerseits direkt Bohrungen zum Verschrauben / Verstiften mit dem Zylinderkopfdeckel aufweisen. Andererseits kann von der Oberstirn / Querwand zumindest einer Tragwand wenigstens eine Lasche orthogonal abstehen, welche dann Bohrungen zum Verschrauben / Verstiften hat. Zudem ist es in Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, am Längs- oder Stirnseitenbereich wenigstens einer der Tragwände, bevorzugt außen, ein Steigröhrchen für Schmieröl in Richtung zum Zylinderkopfdeckel anzubringen. Dieses Röhrchen kann aus Kunststoff oder einem anderen Leichtbauwerkstoff bestehen und mit dessen Tragwand bspw. verschnappt / verklipst sowie mit einem Rückschlagventil versehen sein.
Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor.
• Figur 1 zeigt eine räumliche Seitenansicht auf ein Trägermodul mit montierten Ventilbetätigungshebelwellen sowie Kipphebeln hierauf und verbauter Nockenwelle;
• Figur 2 zeigt eine räumliche Ansicht auf das Trägermodul nach Figur 1 von oben und
• Figur 3 zeigt als Einzelheit ein Ölsteigröhrchen.
Aus den Figuren 1 , 2 geht ein einteiliges, stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestelltes, dünnwandiges Trägermodul 1 für einen OHC-Ventiltrieb einer einzylindrigen Motorradbrennkraftmaschine hervor.
Das Trägermodul 1 hat zwei aufrechte und zueinander beabstandete Tragwände 2. Jede Tragwand 2 besteht aus zwei demgegenüber geringer beabstandeten Tragplatten 10, 1 1 , welche an ihren Oberstirnen 3 durch Querwände 12 verbunden sind. Jede Tragwandseite ergibt somit im Querschnitt ein umgekehrtes U-Profil. Die sich gege- nüberstehenden inneren Tragplatten 1 1 gehen an Unterstirnen 4 in eine Querplatte 13 über. Somit bilden die letztlich gedoppelten Tragwände 2 mit der Querplatte 13 im Querschnitt ein aufrechtes U-Profil.
Die vorgenannten Oberstirnen 3 haben nicht gezeichnete Bohrungen oder Laschen zum Verschrauben mit einem Zylinderkopfdeckel. Von den Unterstirnen 4 der äußeren Tragplatten 10 stehen einteilig angebundene Laschen 17 zum Verschrauben des Trägermoduls 1 mit einem Zylinderkopf orthogonal nach außen ab.
Durch die Tragplatten 10, 1 1 erstrecken sich mittige Hauptbohrungen 5 mit hierin befestigten Tiefziehhülsen als versteifende Stege 15. In diesen Hülsen 15 ist die Nockenwelle 7 endseitig gelagert. Der Hülsenbereich kann durch ein Lagerschild o. dgl. außen begrenzt und abgeschlossen sein.
Beidseits sowie oberhalb der Hauptbohrungen 5 liegen zwei Nebenbohrungen 6 in den Tragplatten 10, 1 1 . In den Nebenbohrungen 6 sind wiederum Tiefziehhülsen als versteifende Stege 14 verpresst, die wiederum die Tragplatten 10, 1 1 überbrücken und in welchen Ventilbetätigungshebelwellen 8, 9 gelagert sind. Die Ventilbetätigungshebelwellen 8, 9 können, was nicht aus der Zeichnung hervorgeht, die Tragwände 10 stirnseitig geringfügig überragen und mit Gewindeabschnitten für Muttern zum Verschrauben mit den Tragwänden 2 versehen sein.
Aus Figur 1 geht zudem hervor, daß die Querplatte 13 ein mittiges Fenster 16 hat, in welches Nocken 21 der Nockenwelle 7 eintauchen können. Gemäß den Figuren 1 , 2 ist im hinteren Stirnseitenbereich 19 der hier rechts ersichtlichen Tragwand 2 ein separates Ölsteigröhrchen 20 aus Kunststoff angeklipst, welches als Einzelheit näher aus Figur 3 hervorgeht.
Bezugszeichenliste
1 Trägermodul
2 Tragwand
3 Oberstirn
4 Unterstirn
5 Hauptbohrung
6 Nebenbohrung
7 Nockenwelle
8 Ventilbetätigungshebelwelle
9 Ventilbetätigungshebelwelle
0 Tragplatte
1 1 Tragplatte
12 Querwand
13 Querplatte
14 Steg, Hülse
15 Steg, Hülse
16 Fenster
17 Lasche
18 Längsseitenbereich
19 Stirnseitenbereich
20 Ölsteigröhrchen
21 Nocken

Claims

Patentansprüche
Trägermodul (1 ) für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden (2), welche an ihren Oberstirnen (3) mit einem Zylinderkopfdeckel und an ihren Unterstirnen (4) mit einem Zylinderkopf verbindbar sind sowie jeweils zumindest eine Haupt- und Nebenbohrung (5, 6) zur Lagerung einer Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle (7, 8, 9) hierzwischen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermodul (1 ) einteilig vorliegt und aus einer Stahlblechplatine stanz- biegetechnisch dargestellt ist, wobei jede Tragwand (2) aus zwei Tragplatten (10, 1 1 ) besteht, welche einheitlich entweder an den Ober- oder Unterstirnen (3, 4) durch eine Querwand (12) verbunden sind, wobei sich gegenüberstehende innere Tragplatten (1 1 ) durch eine Querplatte (13) verbunden sind, welche auf einer Gegenseite der Querwände (12) verläuft.
Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatten (10, 1 1 ) jeder Tragwand (2) von versteifenden Stegen (15, 14) überbrückt sind.
Trägermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Haupt- und Nebenbohrungen (5, 6) der Tragwände (2) in jeweils beiden Tragplatten (10, 1 1 ) verlaufen und von separaten Hülsen als Stege (15, 14) überbrückt sind.
Trägermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Hülsen (15, 14) aus Blech tiefgezogen sind und in den Haupt- und Nebenbohrungen (5, 6) durch Einpressen, Verstemmen, Verschrauben oder Verschweißen fest sitzen.
Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß, im Fall der Verbindung der Tragwände (2) durch die Querplatte (13) zylinderkopfseitig, diese ein Fenster (16) auf einem Längenabschnitt bei einer Axiallinie zwischen den beiden Hauptbohrungen (5) aufweist.
Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß von der Unterstirn (4) wenigstens einer der beiden Tragwände (2) einteilig eine Lasche (17) zum Verbinden des Trägermoduls (1 ) mit dem Zylinderkopf wegragt.
Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß am Längsoder Stirnseitenbereich (18, 19) zumindest einer der Tragwände (2) ein separates Ölsteigröhrchen (20) befestigt oder befestigbar ist.
8. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermodul (1 ) für einen Ventiltrieb einer einzylindrigen Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
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