EP3152414A1 - Trägermodul - Google Patents

Trägermodul

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EP3152414A1
EP3152414A1 EP15719604.9A EP15719604A EP3152414A1 EP 3152414 A1 EP3152414 A1 EP 3152414A1 EP 15719604 A EP15719604 A EP 15719604A EP 3152414 A1 EP3152414 A1 EP 3152414A1
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EP
European Patent Office
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carrier module
cylinder head
support walls
module according
legs
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EP15719604.9A
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English (en)
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EP3152414B1 (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
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • 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
    • 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
    • F01L1/182—Centre pivot rocking arms the rocking arm being pivoted about an individual fulcrum, i.e. not about a common shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L2001/028—Pre-assembled timing arrangement, e.g. located in a cassette
    • 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
    • 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
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02—Lubrication

Definitions

  • the invention relates to a support module for an OHC valve train of an internal combustion engine, with two upright and mutually spaced support walls, which are connectable in the section of their Oberstirnen with a cylinder head cover and the section of your Unterstirnen with a cylinder head, wherein in the support walls at least one camshaft and at least one lever axis is mounted with one or more cam follower levers.
  • Such carrier modules are, for example, in 1-cylinder motorcycle engines with 2V technology in use and made of cast aluminum (see valve engine Hyundai 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.
  • the holes for cam and valve actuation shaft (s) are subsequently machined finely.
  • the production cost and the - costs are increased, which comes especially in mass production to fruition. It is an object of the invention to create a carrier module without the aforementioned disadvantages.
  • this object is achieved in that the supporting walls are integrally bridged at their Oberstirnen by a cross bar, projecting integrally from the lower end of each support wall, a leg for direct connection of the carrier module with the cylinder head and wherein the support walls with the crossbar and the legs punching-bending technology made of sheet steel are shown.
  • 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 steel sheet (board / tape) are also other lightweight materials such as aluminum sheet, also packaged or otherwise reinforced, plastics, fiber or particle-reinforced, etc. to offer.
  • the carrier module according to the invention is designed to receive only a central, short-building camshaft and for receiving at least one lever axis flanking the camshaft, wherein preferably an inlet and an outlet lever axis each mounted thereon cam followers (at least one per axle) are provided and more than one camshaft can be used.
  • the protection of this invention extends only to the carrier module with holes in the support walls with the possibility of receiving cam and valve actuating lever shaft (s), therefore without the latter components.
  • the carrier module according to the invention ultimately has either a reverse U-like cross-section with projecting legs or, in the case of the latter facing each other, a box-like design.
  • the legs can be connected or separated by a longitudinal gap. This variant takes up very little space.
  • bead-like depressions or the like are proposed in at least one longitudinal bending edge of the carrier module. It is preferred in this case to provide all longitudinal bending edges with such beads. This solution stiffens the entire structure. Possibly. Thinner sheets can be used.
  • the base plate has, as further proposed, in the region of its edges openings, which may be, for example, punched holes.
  • the openings serve, for the mounting case of the carrier module on the cylinder head, an engagement of, for example, screws or centering pins.
  • the carrier module can, but need not, be bolted to the cylinder head cover over the crossbeam.
  • the proposed ⁇ lslessnessrschreibchen may consist of plastic or other lightweight material and with the respective support wall, for example. Snapped or clipped and be provided with a check valve.
  • camshaft (s) and lever axis (s) can also run directly into bores of the support plates. It is more advantageous, however, to provide these holes with separate sleeves, which, for example, are pressed and can also take bearings.
  • FIG. 1 shows a spatial side view of the carrier module
  • FIG. 2 shows a spatial view of the carrier module from above.
  • the support module 1 has two upright and mutually spaced support walls 2, which are integrally connected in their Oberstirnen 3 by a crossbar 10.
  • the latter can be connected to a not shown cylinder head cover and has two stiffening step portions 17, 18 (see also Figure 2), wherein the middle step portion 18 is like a roof lifted from the laterally limiting step portions 17.
  • the legs 1 1 have in the region of their outer edges 19 punched openings 20 for screwing the carrier module 1 with the cylinder head.
  • a camshaft 5 is mounted, which is flanked by two lever axes 6, 7, each with a cam follower lever 8, 9.
  • the latter are present as each of a cam of the camshaft 5 acted upon rocker arm, wherein according to Figure 2, the lower cam follower lever 8 is an intake rocker arm and the upper cam follower lever 9 is a Auslrawkipphebel.
  • all longitudinal bending edges 12, 13, 14, 15 of the carrier module 1 each have two bead-like indentations 16, which are advantageously introduced during or before the bending of the carrier module 1 thermoforming or embossing technology.
  • Figure 2 best discloses that on a support wall 2 from the bottom to the top end 4, 3 leading ⁇ lsiererschreibchen 21 is clipped. This serves to forward lubricating oil in the direction of the cylinder head cover.

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Abstract

Vorgeschlagen ist ein Trägermodul (1) für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden (2), welche im Abschnitt ihrer Oberstirnen (3) mit einem Zylinderkopfdeckel und im Abschnitt Ihrer Unterstirnen (4) mit einem Zylinderkopf verbindbar sind, wobei in den Tragwänden (2) wenigstens eine Nockenwelle (5) sowie zumindest eine Hebelachse (6, 7) mit einem oder mehreren Nockenfolgehebeln (8, 9) gelagert ist, wobei die Tragwände (2) an ihren Oberstirnen (3) einteilig durch einen Querbalken (10) überbrückt sind, wobei von der Unterstirn (4) jeder Tragwand (2) einteilig ein Schenkel (11) zur direkten Verbindung des Trägermoduls (1) mit dem Zylinderkopf wegragt und wobei die Tragwände (2) mit dem Querbalken (10) und den Schenkeln (11) stanz-biegetechnisch aus Stahlblech dargestellt sind.

Description

Trägermodul
Die Erfindung betrifft ein Trägermodul für einen OHC-Ventiltrieb einer Brenn kraftma- schine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden, welche im Abschnitt ihrer Oberstirnen mit einem Zylinderkopfdeckel und im Abschnitt Ihrer Unterstirnen mit einem Zylinderkopf verbindbar sind, wobei in den Tragwänden wenigstens eine Nockenwelle sowie zumindest eine Hebelachse mit einem oder mehreren Nockenfolgehebeln gelagert ist.
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 ver- gleichsweise massiv und nimmt unnötig Bauraum ein. Die Funktionsflächen des Trägermoduls, 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 die Tragwände an ihren Oberstirnen einteilig durch einen Querbalken überbrückt sind, wobei von der Unter- stirn jeder Tragwand einteilig ein Schenkel zur direkten Verbindung des Trägermoduls mit dem Zylinderkopf wegragt und wobei die Tragwände mit dem Querbalken und den Schenkeln stanz-biegetechnisch aus Stahlblech dargestellt sind.
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. Als Alternativen für das Stahlblech (Platine / Band) bieten sich auch andere Leichtbauwerkstoffe wie ggf. Aluminiumblech, auch paketiert oder anderweitig verstärkt, Kunstoffe, auch faser- oder partikelverstärkt, etc. an. Das erfindungsgemäße Trägermodul ist zur Aufnahme lediglich einer mittigen, kurzbauenden Nockenwelle und zur Aufnahme zumindest einer die Nockenwelle flankierenden Hebelachse ausgelegt, wobei vorzugsweise eine Einlass- und eine Auslasshebelachse mit jeweils darauf montierten Nockenfolgehebeln (wenigstens einer je Achse) vorgesehen sind und auch mehr als eine Nockenwelle eingesetzt werden kann.
Der Schutz dieser Erfindung erstreckt sich auch lediglich auf das Trägermodul mit Bohrungen in dessen Tragwänden mit der Möglichkeit zur Aufnahme von Nocken- und Ventilbetätigungshebelwelle(n), demnach ohne die letztgenannten Bauteile.
Das erfindungsgemäße Trägermodul hat letztlich entweder einen umgekehrt U- ähnlichen Querschnitt mit wegragenden Schenkeln oder, im Fall dass Letztgenannte aufeinander zu weisen, eine kastenartige Gestaltung. Hierbei können die Schenkel miteinander verbunden oder durch einen Längsspalt voneinander getrennt sein. Diese Variante beansprucht besonders wenig Bauraum.
In Fortbildung der Erfindung sind sickenartige Vertiefungen o. dgl. in wenigstens einer Längsbiegekante des Trägermoduls vorgeschlagen. Bevorzugt ist es hierbei, sämtliche Längsbiegekanten mit derartigen Sicken zu versehen. Diese Lösung versteift den gesamten Aufbau. Ggf. können dünnere Bleche verwendet werden.
Gleichfalls versteifend wirken die anspruchsgemäßen und vorzugsweise längs verlaufenden, treppenartigen Stufenabschnitte des Querbalkens, welcher im Übrigen mit Bohrungen zum Verschrauben mit dem Zylinderkopfdeckel versehen sein kann.
Die Grundplatte hat, wie weiterhin vorgeschlagen, im Bereich ihrer Kanten Öffnungen, die bspw. gestanzte Löcher sein können. Die Öffnungen dienen, für den Befestigungsfall des Trägermoduls am Zylinderkopf, einem Eingriff von bspw. Schrauben oder Zentrierstiften. Über den Querbalken kann, muß jedoch nicht, das Trägermodul mit einem Zylinderkopfdeckel verschraubt werden. Das vorgeschlagene Ölsteigröhrchen kann aus Kunststoff oder einem anderen Leichtbauwerkstoff bestehen und mit der respektiven Tragwand bspw. verschnappt oder verklipst sowie mit einem Rückschlagventil versehen sein.
Die Nockenwelle(n) und Hebelachse(n) können auch unmittelbar in Bohrungen der Tragplatten verlaufen. Vorteilhafter ist es jedoch, diese Bohrungen mit separaten Hülsen zu versehen, welche bspw. eingepreßt sind und auch Wälzlager aufnehmen können.
Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor.
• Figur 1 zeigt eine räumliche Seitenansicht des Trägermoduls und
• Figur 2 zeigt eine räumliche Ansicht auf das Trägermodul von oben.
Dargestellt ist in beiden Figuren ein stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestelltes Trägermodul 1 für einen OHC-Ventiltrieb einer einzylindrigen Motorrad- Brennkraftmaschine.
Das Trägermodul 1 hat zwei aufrechte und zueinander beabstandete Tragwände 2, welche bei ihren Oberstirnen 3 einteilig durch einen Querbalken 10 verbunden sind. Letztgenannter kann mit einem nicht gezeichneten Zylinderkopfdeckel verbunden werden und weist zwei versteifende Stufenabschnitte 17, 18 (s. a. Figur 2) auf, wobei der mittlere Stufenabschnitt 18 dachartig abgehoben von den ihn lateral begrenzenden Stufenabschnitten 17 ist. Von einer Unterstirn 4 jeder Tragwand 2 ist orthogonal nach außen ein Schenkel 1 1 abgebogen. Die Schenkel 1 1 haben im Bereich ihrer außen liegenden Kanten 19 gestanzte Öffnungen 20 zum Verschrauben des Trägermoduls 1 mit dem Zylinderkopf.
Zu erkennen ist in beiden Figuren, dass mittig in den Tragwänden 2 eine Nockenwelle 5 gelagert ist, welche von zwei Hebelachsen 6, 7 mit je einem Nockenfolgehebel 8, 9 flankiert ist. Letztgenannte liegen als von je einem Nocken der Nockenwelle 5 beaufschlagte Kipphebel vor, wobei nach Figur 2 der untere Nockenfolgehebel 8 ein Einlasskipphebel und der obere Nockenfolgehebel 9 ein Auslasskipphebel ist.
Zur Versteifung des gesamten Aufbaus weisen sämtliche Längsbiegekanten 12, 13, 14, 15 des Trägermoduls 1 je zwei sickenartige Eindrückungen 16 auf, welche vorteilhafterweise bei oder vor dem Biegen des Trägermoduls 1 tiefzieh- oder prägetechnisch eingebracht werden.
Schließlich offenbart am besten Figur 2, dass an einer Tragwand 2 ein von der Unter- zur Oberstirn 4, 3 führendes Ölsteigröhrchen 21 angeklipst ist. Dieses dient einer Weiterleitung von Schmieröl in Richtung Zylinderkopfdeckel.
Liste der Bezugszahlen ) Trägermodul
) Tragwand
) Oberstim
) Unterstirn
) Nockenwelle
) Hebelachse-Einlass
) Hebelachse-Auslass
) Nockenfolgehebel-Einlass
) Nockenfolgehebel-Auslass
0) Querbalken
1 ) Schenkel
2) Längsbiegekante
3) Längsbiegekante
4) Längsbiegekante
5) Längsbiegekante
6) Ein- o. Ausdrückung
7) Stufenabschnitt
8) Stufenabschnitt
9) Kante
0) Öffnung
1 ) Ölsteigröhrchen

Claims

Patentansprüche
1 . Trägermodul (1 ) für einen OHC-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten und zueinander beabstandeten Tragwänden (2), welche im Abschnitt ihrer Oberstirnen (3) mit einem Zylinderkopfdeckel und im Abschnitt Ihrer Unterstirnen (4) mit einem Zylinderkopf verbindbar sind, wobei in den Tragwänden (2) wenigstens eine Nockenwelle (5) sowie zumindest eine Hebelachse (6, 7) mit einem oder mehreren Nockenfolgehebeln (8, 9) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwände (2) an ihren Oberstirnen (3) einteilig durch einen Querbalken (10) überbrückt sind, wobei von der Unterstirn (4) jeder Tragwand (2) einteilig ein Schenkel (1 1 ) zur direkten Verbindung des Trägermoduls (1 ) mit dem Zylinderkopf wegragt und wobei die Tragwände (2) mit dem Querbalken (10) und den Schenkeln (1 1 ) stanz-biegetechnisch aus Stahlblech dargestellt sind.
2. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (1 1 ) entweder von den Tragwänden (2) nach außen oder nach innen zumindest nahezu orthogonal abstehen.
3. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Längsbiegekante (12, 13, 14, 15) des Trägermoduls (1 ) mit einer oder mehreren sickenartigen Ein- oder Ausdrückungen (16) versehen ist.
4. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Querbalken (10) zwei oder mehr Stufenabschnitte (17, 18) immanent sind.
5. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (1 1 ) im Bereich ihrer Kanten (19) gestanzte / gebohrte Öffnungen (20) zum Verschrauben oder Zentrierverstiften des Trägermoduls (1 ) mit dem Zylinderkopf haben.
6. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Trägermodul (1 ) genau eine Nockenwelle (5) in etwa mittig aufgenommen ist, welche, in Längsrichtung der Tragwände (2) gesehen, beidseits von je einer Hebelachse (Einlasshebelachse (6), Auslasshebelachse (7)) mit lediglich einem Nockenfolgehebel (8, 9) flankiert ist.
7. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer der Tragwände (2) wenigstens ein von der Unter- zur Oberstirn (4, 3) führendes, separates Ölsteigröhrchen (21 ) befestigt ist.
8. Trägermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (1 ) für einen Ventiltrieb einer einzylindrigen Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
EP15719604.9A 2014-06-03 2015-03-31 Trägermodul Not-in-force EP3152414B1 (de)

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DE102014210474.2A DE102014210474A1 (de) 2014-06-03 2014-06-03 Trägermodul
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WO (1) WO2015185045A1 (de)

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