WO2009083287A1 - Zylinderkopfhaube - Google Patents

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WO2009083287A1
WO2009083287A1 PCT/EP2008/064114 EP2008064114W WO2009083287A1 WO 2009083287 A1 WO2009083287 A1 WO 2009083287A1 EP 2008064114 W EP2008064114 W EP 2008064114W WO 2009083287 A1 WO2009083287 A1 WO 2009083287A1
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WO
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cylinder head
head cover
camshaft
bearing
connecting element
Prior art date
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PCT/EP2008/064114
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French (fr)
Inventor
Robert Dunsch
Edwin Hartmann
Michael Kreisig
Stefan Ruppel
Jan Scheffel
Falk Schneider
Markus Walch
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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Publication date
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Priority to CN2008801235223A priority patent/CN101918694B/zh
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
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    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L2001/0535—Single overhead camshafts [SOHC]
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    • 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 present invention relates to a cylinder head cover with a bearing device for supporting a camshaft in a cylinder head.
  • the invention also relates to an engine equipped with such a cylinder head cover.
  • a camshaft In today's internal combustion engines, basically two different arrangements of a camshaft have prevailed on a cylinder head.
  • the camshaft is received between the cylinder head and a so-called bearing frame, on which a corresponding number of screws a mostly made of plastic cylinder head cover is screwed.
  • a storage lane is formed by a respective bearing half shell in the cylinder head and in the bearing frame. The storage lane must be machined in the assembled state, marked and then dismantled to install the camshaft again.
  • this effort is faced with a number of assembly advantages, for example, the cylinder head can be set and bolted with associated bearing frame and staggered camshaft as a unit on the cylinder block.
  • the camshaft is already subjected to the forces of valve springs and kept in position by the stake out, thus enabling a precisely predefined position between crankshaft and camshaft.
  • work is carried out without a bearing frame, that is to say the cylinder head cover, which is made of aluminum, for example. die casting is screwed directly onto the cylinder head.
  • the second variant comes out with significantly fewer parts, which must be expected due to the usually made of metal cylinder head cover with an increased noise emission.
  • the present invention is concerned with the problem of providing a cylinder head cover, with which in particular a simplified camshaft assembly can be achieved on the cylinder head.
  • the invention is based on the general idea, one of at least two bearing a camshaft bearing blocks and connecting element connecting this produced storage facility as a prefabricated assembly and fasten together with a cylinder head cover as a whole in a single step on the cylinder head, without the cam shaft then again would have to be aligned.
  • the bearing device comprises at least the two aforementioned bearing blocks, which support the camshaft and the connecting element, which fixes the bearing blocks in mutually aligned position.
  • the camshaft penetrates the bearing blocks in each case in an axial first passage opening. Due to the design of the bearing device together with the camshaft to be stored as a prefabricated subassembly, this can already be done in an early stage.
  • the assembly consisting of camshaft, bearing blocks and connecting element thus forms an assembly aid for installing the bearing device in the cylinder head.
  • the bearing blocks mentioned above are threaded onto the camshaft in a correspondingly predefined distance and then aligned with respect to the camshaft.
  • the connecting element is formed of metal and welded to the bearing blocks.
  • a connecting element a rigid sheet metal can be used, the rigidity of which is so great that bending and thus a bearing inaccuracy of the individual bearing blocks with respect to the camshaft can be reliably avoided.
  • the welding between the bearing blocks and the connecting element can be carried out via procedurally simple to produce stapling points, which simultaneously ensure a secure and reliable fixation of the bearing blocks on the connecting element.
  • At least one bearing block is expediently provided with at least one second passage opening extending transversely to the first passage opening for the camshaft, which is aligned with a third passage opening arranged in the connecting element and which is designed to pass a screw defining the bearing device and thus the camshaft on the cylinder head.
  • the inventive arrangement of the different through holes allows simultaneous fixing of the connecting element, the associated bearing block and thus the camshaft on the cylinder head with compared to the prior art few screws, which can be significantly reduce in particular the variety of parts and thus the installation effort.
  • a separate fastening of a lower bearing shell and a bearing upper shell connected to the respectively separately required fastening means and a late reworking of the bearing shells with mounted camshaft can thus be omitted.
  • latching elements and / or latching contours are provided on the connecting element of the bearing device which the bearing device can be releasably secured together with the camshaft fixed to the cylinder head cover.
  • Such locking elements or latching contours may be formed in the form of clip elements and allow a simple clipping of the cylinder head cover on the bearing device.
  • the unit of cylinder head cover and bearing device together with the camshaft can be simply placed on the cylinder head and connected to it via corresponding fastening means, in particular screwed.
  • the Verclipsung between cylinder head cover and bearing device facilitates in particular the positioning of the two components to each other and the cylinder head and thereby simplifies the assembly process.
  • the locking elements can be molded in a simple manner by injection molding, that is, be made in one piece with the cylinder head cover.
  • the latching elements or the latching contours are arranged on the bearing device or on the cylinder head cover so that an attachment of the bearing device to the cylinder head cover in only one exactly predefined position is possible in which the subsequent assembly of the two components on the cylinder head is easily possible.
  • FIG. 1 shows a cylinder head cover according to the invention with a bearing device
  • 2a is a view of a storage facility
  • FIG. 5 is an illustration of the cylinder head cover with built-in storage device of FIG. 4, but from below, Fig. 6 shows a possible embodiment of a seal for sealing the bearing device relative to the cylinder head cover.
  • a cylinder head cover 1 has a bearing device 2 for mounting a camshaft 3.
  • the bearing device 2 comprises at least two, as shown in FIG. 1, a total of five, bearing blocks 4 and the individual bearing blocks 4 interconnecting connecting element 5.
  • the individual bearing blocks 4 have a first passage opening 6 through which the camshaft 3, which, for example, as a built Camshaft may be formed, is passed.
  • cams 7 are lined up in a conventional manner and rotatably connected to the camshaft 3.
  • the bearing blocks 4 together with the connecting element 5 and the camshaft 3 a prefabricatable assembly, which is mounted together with the cylinder head cover 1 on a cylinder head, not shown.
  • the prefabricatable assembly consisting of the bearing device 2 and the camshaft 3 is produced according to the invention as follows:
  • the bearing blocks 4 may in principle be made of metal or of light metal, in particular of steel or aluminum, as well as the connecting element 5, wherein a connection between the connecting element 5 and the individual bearing blocks 4 usually takes place via a welded connection.
  • the cylinder head cover 1 is preferably made of plastic.
  • two through holes 8 and 8 'extending transversely to the first through-opening 6 for the camshaft 3 are provided on the bearing blocks 4, said second through-openings 8' and 9 'respectively corresponding thereto and arranged in the connecting element 5 corresponding and disposed in the cylinder head cover 1 fourth through holes 10 and 10 'are aligned so that the bearing device 2 together with the cylinder head cover 1 via corresponding connecting means 11, for example, screws 11, not shown on the cylinder head.
  • the connecting means 11 penetrate the cylinder head cover 1, the Binding element 5 and the respective associated bearing block 4 and are screwed into a bore formed on the cylinder head.
  • one or more, in particular a fifth through-opening 12 may be provided in the connecting element 5, which is formed, for example, for receiving a component, in particular a sensor, not shown.
  • the bearing device 2 can be fixed according to the invention releasably fixed to the cylinder head cover 1 by 5 latching contours 13 are provided, for example, on the connecting element, which cooperate with corresponding and arranged on the cylinder head cover 1 Gegenrastkonturen 14, in particular locking elements 14, (see Fig .. 2a and 3) ,
  • the locking elements 14 are arranged on the connecting element 5 and the corresponding complementary thereto formed locking contours 13 on the cylinder head cover 1.
  • the connecting means 11 are designed as screws 11, in particular as collar screws, and have a hexagon on the end, which simplifies tightening of the screw 11.
  • a decoupling element 15 is additionally provided, which in particular a vibration decoupling between the screw 11 on the one hand and cylinder head cover 1 should cause the other.
  • the decoupling element 15 is additionally designed as a sealing element and thereby prevents a lubricant present in the cylinder head, in particular oil, from escaping.
  • FIG. 2a so clearly the bearing device 2 with a total of five not shown camshaft bearing bearing blocks 4 can be seen.
  • the bearing device 2 is thereby inserted into the cylinder head cover 1 in a completely assembled state, ie together with the camshaft 3, from above, which has a corresponding opening 16 for this purpose.
  • the bearing device 2 rests against an opening edge 18 of the opening 16 via a preferably circumferential edge 17, wherein the locking elements 14 shown in FIG. 2b fix the bearing device 2 in an exactly predefined position on the cylinder head cover 1.
  • a cylinder head cover 1 is shown, in which the bearing device 2 is supported exclusively on the edge 17, which is stepped, at an opening edge 18 of the cylinder head cover 1.
  • the step in the edge 17 causes an alignment of the bearing device 2 on the cylinder head cover 1.
  • An additional fixation via locking element 14 and locking contours 13 is not provided in this embodiment, but optionally possible.
  • the screws 11 penetrate the connecting element 5 of the bearing device 2, which at the same time forms an upper end of the cylinder head cover 1. With their end facing away from the screw head 19, the screws 11 penetrate the individual bearing blocks 4 and protrude as far down from the bearing blocks 4 that they can be screwed into corresponding screw-in openings provided on the cylinder head (cf., Fig. 5). Also in the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, a subsequent alignment of the individual bearing blocks 4 with respect to the camshaft 3 is not required, since they are already aligned over the connecting element 5 to each other and the cylinder head cover 1.
  • a possible embodiment of a seal 20 is shown in the manner of a sealing frame, whereby a leakage of oil from the cylinder head reliably prevented can be.
  • the screws 11 may be formed, for example, as expansion screws, which results in a corresponding rigidity during assembly by a direct metallic contact between the screw 11 on the one hand and the cylinder head.
  • the fourth through-openings 10 and 10 'in the cylinder head cover 1 are enclosed by the decoupling element 15 designed as a sealing element in such a way that a preferably complete acoustic decoupling between the cylinder head and the cylinder head cover 1 results.
  • the screws 11 as shown in FIG.
  • the collar 21 of the screws 11 thus presses on the decoupling element 15 and, via the latter, on the cylinder head cover 1, which corresponds to a force 20 '(see FIG ) passes against the cylinder head.
  • a separate fastening of the cylinder head cover 1 and the bearing blocks 4 omitted on the cylinder head and both elements together via the same screws 11 can be fixed. This reduces the variety of parts and logistics costs. In particular, however, a time-consuming reworking or readjustment of the individual bearing blocks 4 can be omitted since these are already fixed and aligned with one another via the connecting element 5.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Zylinderkopfhaube (1) mit einer Lagereinrichtung (2) zur Lagerung einer Nockenwelle (3), wobei die Lagereinrichtung (2) zumindest zwei die Nockenwelle (3) lagernde Lagerböcke (4) und ein Verbindungselement (5) aufweist, die Lagerböcke (4) von der zu lagernden Nockenwelle (3) in einer ersten Durchgangsöffnung (6) axial durchdrungen und über das Verbindungselement (5) in ausgerichteter Stellung zueinander fixiert sind, die Lagerböcke (4) zusammen mit dem Verbindungselement (5) und der Nockenwelle (3) eine vorfertigbare Baugruppe bilden, welche zusammen mit der Zylinderkopfhaube (1) am Zylinderkopf montierbar ist.

Description

Zylinderköpfhaube
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderkopfhaube mit einer Lagereinrichtung zur Lagerung einer Nockenwelle in einem Zylinderkopf. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einer derartigen Zylinderkopfhaube ausgestattete Brennkraftmaschine .
Bei heutigen Verbrennungsmotoren haben sich grundsätzlich zwei unterschiedliche Anordnungen einer Nockenwelle an einem Zylinderkopf durchgesetzt. Bei einer ersten Variante wird die Nockenwelle zwischen dem Zylinderkopf und einem sogenannten Lagerrahmen aufgenommen, auf dem mit einer entsprechenden Anzahl von Schrauben eine meist aus Kunststoff ausgebildete Zylinderkopfhaube festgeschraubt wird. Eine Lagergasse wird dabei durch je eine Lagerhalbschale im Zylinderkopf und im Lagerrahmen gebildet. Die Lagergasse muss in montiertem Zustand bearbeitet, markiert und anschließend zum Einbau der Nockenwelle wieder demontiert werden. Diesem Aufwand stehen jedoch etliche Montagevorteile gegenüber, beispielsweise kann der Zylinderkopf mit zugehörigem Lagerrahmen und entsprechend abgesteckter Nockenwelle als eine Einheit auf den Zylinderblock gesetzt und verschraubt werden. Die Nockenwelle wird in diesem Fall bereits mit den Kräften von Ventilfedern beaufschlagt und durch die Absteckung in Position gehalten, wodurch eine genau vordefinierte Stellung zwischen Kurbel- und Nockenwelle ermöglicht wird. Bei einer zweiten Variante wird ohne Lagerrahmen gearbeitet, das heißt die Zylinderkopfhaube, welche beispielsweise aus Aluminium- druckguss hergestellt ist, wird direkt auf den Zylinderkopf geschraubt. Die zweite Variante kommt dabei mit deutlich weniger Teilen aus, wobei aufgrund der üblicherweise aus Metall ausgeführten Zylinderkopfhaube mit einer erhöhten Schallemission gerechnet werden muss.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Zylinderkopfhaube zu schaffen, mit welcher insbesondere eine vereinfachte Nockenwellenmontage am Zylinderkopf erreicht werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine aus zumindest zwei eine Nockenwelle lagernden Lagerböcken und einem diese verbindenden Verbindungselement hergestellte Lagereinrichtung als vorfertigbare Baugruppe auszubilden und zusammen mit einer Zylinderkopfhaube als Ganzes in einem einzigen Arbeitsschritt am Zylinderkopf zu befestigen, ohne dass die Nockenwelle anschließend noch einmal ausgerichtet werden müsste. Die Lagereinrichtung umfasst dabei zumindest die beiden obengenannten Lagerböcke, welche die Nockenwelle lagern und das Verbindungselement, welches die Lagerböcke in zueinander ausgerichteter Stellung fixiert. Die Nockenwelle durchdringt dabei die Lagerböcke jeweils in einer axialen ersten Durchgangsöffnung. Durch die Ausbildung der Lagereinrichtung zusammen mit der zu lagernden Nockenwelle als vor- fertigbare Baugruppe kann diese bereits in einem frühen Sta- dium so vorgefertigt werden, dass sie beim Zusammenbau des Zylinderkopfes zusammen mit der Zylinderkopfhaube am Zylinderkopf angebaut werden muss, wodurch insbesondere ein aufwendiges und bisher übliches Ausrichten der einzelnen Lagerböcke bezüglich der Nockenwelle sowie unter Umständen ein erforderliches Schleifen einer Lagergasse in den Lagerböcken entfallen kann. Die aus Nockenwelle, Lagerböcken und Verbindungselement bestehende Baugruppe bildet somit eine Montagehilfe zum Einbau der Lagereinrichtung in den Zylinderkopf. Zum Herstellen der Lagereinrichtung werden beim Fügen der Nocken auf der Nockenwelle, welche beispielsweise als gebaute Nockenwelle ausgebildet sein kann, in entsprechend vordefiniertem Abstand obengenannte Lagerböcke auf die Nockenwelle aufgefädelt und anschließend bezüglich der Nockenwelle ausgerichtet. Danach erfolgt ein Festlegen der einzelnen Lagerböcke am Verbindungselement, insbesondere ein Anschweißen, so dass die Einheit aus Nockenwelle, Lagerböcken und Verbindungselement, also die Lagereinrichtung, vorgefertigt ist und in einem späteren Montageschritt zusammen mit der Zylinderkopfhaube am Zylinderkopf angeordnet werden kann. Dabei ist denkbar, dass die Zylinderkopfhaube über entsprechende Verbindungsmittel mit der Lagereinrichtung verbindbar ist, wodurch sich die Montage der nun aus Zylinderkopfhaube und Lagereinrichtung bestehenden Einheit am Zylinderkopf sehr einfach gestaltet.
Zweckmäßig ist das Verbindungselement aus Metall ausgebildet und mit den Lagerböcken verschweißt. Als Verbindungselement kann dabei ein biegesteifes Blech eingesetzt werden, dessen Steifigkeit so groß ist, dass ein Verbiegen und damit ver- bunden eine Lagerungenauigkeit der einzelnen Lagerböcke bezüglich der Nockenwelle zuverlässig vermieden werden kann. Die Verschweißung zwischen den Lagerböcken und dem Verbindungselement kann dabei über verfahrenstechnisch einfach herstellbare Heftpunkte erfolgen, welche gleichzeitig eine sichere und zuverlässige Fixierung der Lagerböcke am Verbindungselement gewährleisten.
Zweckmäßig ist an zumindest einem Lagerbock wenigstens eine quer zur ersten Durchgangsöffnung für die Nockenwelle verlaufende zweite Durchgangsöffnung vorgesehen, welche mit einer im Verbindungselement angeordneten dritten Durchgangsöffnung fluchtet und welche zur Durchführung einer die Lagereinrichtung und damit die Nockenwelle am Zylinderkopf festlegenden Schraube ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung der unterschiedlichen Durchgangsöffnungen ermöglicht ein gleichzeitiges Festlegen des Verbindungselementes, des zugehörigen Lagerbockes und damit der Nockenwelle am Zylinderkopf mit im Vergleich zum Stand der Technik wenigen Schrauben, wodurch sich insbesondere die Teilevielfalt und damit auch der Montageaufwand deutlich reduzieren lassen. Ein separates Befestigen einer Lagerunterschale sowie einer Lageroberschale verbunden mit den dafür jeweils extra benötigten Befestigungsmitteln und einem spätren Nachbearbeiten der Lagerschalen bei montierter Nockenwelle kann somit entfallen .
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind am Verbindungselement der Lagereinrichtung Rastelemente und/oder Rastkonturen vorgesehen, über welche die Lagereinrichtung zusammen mit der Nockenwelle lösbar fest an der Zylinderkopfhaube befestigt werden kann. Derartige Rastelemente beziehungsweise Rastkonturen können dabei in der Form von Clipselementen ausgebildet sein und ein einfaches Aufclipsen der Zylinderkopfhaube auf die Lagereinrichtung ermöglichen. Anschließend kann die Einheit aus Zylinderkopfhaube und Lagereinrichtung samt Nockenwelle einfach auf den Zylinderkopf gesetzt und mit diesem über entsprechende Befestigungsmittel verbunden, insbesondere verschraubt werden. Die Verclipsung zwischen Zylinderkopfhaube und Lagereinrichtung erleichtert dabei insbesondere die Positionierung der beiden Bauelemente zueinander sowie zum Zylinderkopf und vereinfacht dadurch den Montagevorgang. Insbesondere bei einer aus Kunststoff ausgebildeten Zylinderkopfhaube können die Rastelemente in einfacher Weise im Spritzgussverfahren angespritzt, das heißt einteilig mit der Zylinderkopfhaube hergestellt werden. Die Rastelemente beziehungsweise die Rastkonturen sind dabei an der Lagereinrichtung beziehungsweise an der Zylinderkopfhaube so angeordnet, dass eine Befestigung der Lagereinrichtung an der Zylinderkopfhaube in nur einer exakt vordefinierten Stellung möglich ist, in der die spätere Montage der beiden Bauelemente am Zylinderkopf problemlos möglich ist.
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 Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zylinderkopfhaube mit einer Lagereinrichtung,
Fig. 2a eine Ansicht auf eine Lagereinrichtung,
Fig. 2b eine zu der Lagereinrichtung nach Fig. 2a gehörige ZyIinderköpfhaube,
Fig. 3 eine aus Lagereinrichtung und Zylinderkopf zusammengebaute Einheit,
Fig. 4 eine Zylinderkopfhaube mit einer Lagereinrichtung bei einer anderen Ausführungsform,
Fig. 5 eine Darstellung der Zylinderkopfhaube mit eingebauter Lagereinrichtung nach Fig. 4, jedoch von unten, Fig. 6 eine mögliche Ausgestaltung einer Dichtung zur Abdichtung der Lagereinrichtung gegenüber der Zylinderkopfhaube .
Entsprechend Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Zylinderkopfhaube 1 eine Lagereinrichtung 2 zur Lagerung einer Nockenwelle 3 auf. Die Lagereinrichtung 2 umfasst dabei zumindest zwei, gemäß der Fig. 1 insgesamt fünf, Lagerböcke 4 sowie ein die einzelnen Lagerböcke 4 miteinander verbindendes Verbindungselement 5. Die einzelnen Lagerböcke 4 weisen eine erste Durchgangsöffnung 6 auf, durch welche die Nockenwelle 3, welche beispielsweise als gebaute Nockenwelle ausgebildet sein kann, hindurchgeführt ist. Auf der Nockenwelle 3 sind in üblicher Weise Nocken 7 aufgereiht und drehfest mit der Nockenwelle 3 verbunden.
Die Lagerböcke 4 bilden zusammen mit dem Verbindungselement 5 und der Nockenwelle 3 eine vorfertigbare Baugruppe, welche zusammen mit der Zylinderkopfhaube 1 an einem nicht gezeigten Zylinderkopf montierbar ist.
Die aus der Lagereinrichtung 2 sowie der Nockenwelle 3 bestehende vorfertigbare Baugruppe wird erfindungsgemäß wie folgt hergestellt:
Zunächst werden auf der Nockenwelle 3 einzelne Nocken 7 und in entsprechenden Abständen die Lagerböcke 4 aufgefädelt. Die Nocken 7 werden fest mit der Nockenwelle 3 gefügt, so dass sie durch eine Drehbewegung der Nockenwelle 3 entsprechend zugeordnete und nicht dargestellte Ventile betätigen können. Die einzelnen Lagerböcke 4 werden in zueinander und zur Nockenwelle 3 ausgerichteter Stellung am Verbindungselement 5 befestigt, so dass nach dem Fertigen der aus Lagereinrichtung 2 und Nockenwelle 3 bestehenden vorfertigba- ren Baugruppe ein nachträgliches Ausrichten beziehungsweise nachträgliches Bearbeiten der einzelnen Lagerböcke 4 nicht mehr erforderlich ist. Die Lagereinrichtung 2 wird anschließend zusammen mit der Zylinderkopfhaube 1 am Zylinderkopf montiert .
Die Lagerböcke 4 können prinzipiell aus Metall oder aus Leichtmetall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium hergestellt sein, ebenso wie das Verbindungselement 5, wobei eine Verbindung zwischen dem Verbindungselement 5 und den einzelnen Lagerböcken 4 üblicherweise über eine Schweißverbindung erfolgt. Die Zylinderkopfhaube 1 ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet.
Wie die Fig. 1 weiter zeigt, sind an den Lagerböcken 4 jeweils zwei quer zur ersten Durchgangsöffnung 6 für die Nockenwelle 3 verlaufende zweite Durchgangsöffnungen 8 und 8' vorgesehen, welche mit jeweils dazu korrespondierenden und im Verbindungselement 5 angeordneten dritten Durchgangsöffnungen 9 und 9' sowie korrespondierenden und in der Zylinderkopfhaube 1 angeordneten vierten Durchgangsöffnungen 10 und 10' fluchten, so dass die Lagereinrichtung 2 zusammen mit der Zylinderkopfhaube 1 über entsprechende Verbindungsmittel 11, beispielsweise Schrauben 11, am nicht dargestellten Zylinderkopf festgelegt werden kann. Die Verbindungsmittel 11 durchdringen dabei die Zylinderkopfhaube 1, das Ver- bindungselement 5 sowie den jeweils zugehörigen Lagerbock 4 und werden in eine am Zylinderkopf ausgebildete Bohrung eingeschraubt .
Darüber hinaus können im Verbindungselement 5 eine oder weitere, insbesondere eine fünfte Durchgangsöffnung 12 vorgesehen sein, welche beispielsweise zur Aufnahme eines Bauelements, insbesondere eines nicht gezeigten Sensors, ausgebildet ist.
Die Lagereinrichtung 2 kann erfindungemäß lösbar fest an der Zylinderkopfhaube 1 fixiert werden, indem beispielsweise am Verbindungselement 5 Rastkonturen 13 vorgesehen sind, welche mit entsprechenden und an der Zylinderkopfhaube 1 angeordneten Gegenrastkonturen 14, insbesondere Rastelementen 14, zusammenwirken (vgl. Fig. 2a und 3) . Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Rastelemente 14 am Verbindungselement 5 und die entsprechend komplementär dazu ausgebildeten Rastkonturen 13 an der Zylinderkopfhaube 1 angeordnet sind. Bevorzugt sind jedoch die Rastelemente 14, welche beispielsweise gemäß der Fig. 2b als Rasthaken ausgebildet sind, an der Zylinderkopfhaube 1 angeordnet und können zusammen mit dieser in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden, sofern die Zylinderkopfhaube 1 als Spritzgussteil aus Kunststoff ausgebildet ist.
Um eine möglichst leichtgängige Lagerung der Nockenwelle 3 in den einzelnen Lagerböcken 4 erreichen zu können, kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass in zumindest einem Lagerbock 4 ein die Nockenwelle 3 lagerndes Nadel- oder Wälz- lager vorgesehen ist. Denkbar ist aber auch, dass die Nockenwelle 3 direkt, das heißt ohne Lagerringe in den Lagerböcken 4 gelagert ist.
Gemäß der Fig. 1 sind die Verbindungsmittel 11 als Schrauben 11, insbesondere als Bundschrauben ausgebildet und weisen endseitig einen Sechskant auf, welcher ein Anziehen der Schraube 11 vereinfacht. Zwischen einem Bund 21 der Schraube 11 und der Zylinderkopfhaube 1 ist dabei zusätzlich ein Entkopplungselement 15 vorgesehen, welches insbesondere eine Schwingungsentkopplung zwischen Schraube 11 einerseits und Zylinderkopfhaube 1 andererseits bewirken soll. Denkbar ist dabei auch, dass das Entkopplungselement 15 zusätzlich als Dichtelement ausgebildet ist und dadurch ein im Zylinderkopf vorhandenes Schmiermittel, insbesondere Öl, an einem Austreten hindert.
Betrachtet man Fig. 2a, so ist deutlich die Lagereinrichtung 2 mit insgesamt fünf eine nicht dargestellte Nockenwelle lagernden Lagerböcken 4 erkennbar. Die Lagereinrichtung 2 wird dabei in komplett montiertem Zustand, also zusammen mit der Nockenwelle 3 von oben in die Zylinderkopfhaube 1 eingeführt, welche hierfür eine entsprechende Öffnung 16 aufweist. Über einen vorzugsweise umlaufenden Rand 17 liegt dabei die Lagereinrichtung 2 an einem Öffnungsrand 18 der Öffnung 16 an beziehungsweise auf, wobei die gemäß der Fig. 2b gezeigten Rastelemente 14 die Lagereinrichtung 2 in einer genau vordefinierten Lage an der Zylinderkopfhaube 1 fixieren. Hierbei ist von großem Vorteil, dass die derartig an der Zylinderkopfhaube 1 fixierte Lagereinrichtung 2 zusammen mit der Zylinderkopfhaube 1 in einem Montageschritt auf einen nicht gezeigten Zylinderkopf aufsetzbar und mit den Schrauben 11 festschraubbar ist, ohne dass nachträglich die einzelnen Lagerböcke 4 bezüglich der Nockenwelle 3 ausgerichtet werden müssten.
In Fig. 4 ist eine Zylinderkopfhaube 1 gezeigt, bei welcher sich die Lagereinrichtung 2 ausschließlich über den Rand 17, welcher gestuft ausgebildet ist, an einem Öffnungsrand 18 der Zylinderkopfhaube 1 abstützt. Die Stufe im Rand 17 bewirkt dabei ein Ausrichten der Lagereinrichtung 2 an der Zylinderkopfhaube 1. Eine zusätzliche Fixierung über Rastelement 14 bzw. Rastkonturen 13 ist bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen, optional aber möglich. Die Schrauben 11 durchdringen das Verbindungselement 5 der Lagereinrichtung 2, welches zugleich einen oberen Abschluss der Zylinderkopfhaube 1 bildet. Mit ihren dem Schraubenkopf 19 abgewandten Ende durchdringen die Schrauben 11 die einzelnen Lagerböcke 4 und ragen soweit unten aus den Lagerböcken 4 heraus, dass sie in entsprechende am Zylinderkopf vorgesehene Einschrauböffnungen eingeschraubt werden können (vgl. Fig. 5) . Auch bei der gemäß den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen ist ein nachträgliches Ausrichten der einzelnen Lagerböcke 4 bezüglich der Nockenwelle 3 nicht erforderlich, da diese bereits über das Verbindungselement 5 zueinander und zur Zylinderkopfhaube 1 ausgerichtet sind.
In Fig. 6 ist eine mögliche Ausführungsform einer Dichtung 20 in der Art eines Dichtungsrahmen dargestellt, womit ein Austritt von Öl aus dem Zylinderkopf zuverlässig unterbunden werden kann. Die Schrauben 11 können beispielsweise als Dehnschrauben ausgebildet sein, wobei sich durch einen direkten metallischen Kontakt zwischen Schraube 11 einerseits und Zylinderkopf andererseits eine entsprechende Steifigkeit beim Zusammenbau ergibt. Die vierten Durchgangsöffnungen 10 und 10' in der Zylinderkopfhaube 1 werden von dem als Dichtelement ausgebildeten Entkopplungselement 15 derart einge- fasst, dass sich eine vorzugsweise vollständige akustische Entkopplung zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderkopfhaube 1 ergibt. Bei den Schrauben 11, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, drückt somit der Bund 21 der Schrauben 11 auf das Entkopplungselement 15 und über dieses auf die Zylinderkopfhaube 1, die diese Kraft entsprechend zu einer Dichtung 20' (vgl. Fig. 1) gegen den Zylinderkopf weiterleitet. Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Zylinderkopfhaube 1 ist, dass ein separates Befestigen der Zylinderkopfhaube 1 und der Lagerböcke 4 am Zylinderkopf entfallen und beide Elemente zusammen über dieselben Schrauben 11 festlegbar sind. Dadurch reduzieren sich die Teilevielfalt und die Logistikkosten. Insbesondere kann aber auch ein aufwändiges Nachbearbeiten bzw. Nachausrichten der einzelnen Lagerböcke 4 unterbleiben, da diese über das Verbindungselement 5 bereits zueinander fixiert und ausgerichtet sind.
*****

Claims

Ansprüche
1. Zylinderkopfhaube (1) mit einer Lagereinrichtung (2) zur Lagerung einer Nockenwelle (3) , wobei
- die Lagereinrichtung (2) zumindest zwei die Nockenwelle
(3) lagernde Lagerböcke (4) und ein Verbindungselement (5) aufweist,
- die Lagerböcke (4) von der zu lagernden Nockenwelle (3) in einer ersten Durchgangsöffnung (6) axial durchdrungen und über das Verbindungselement (5) in ausgerichteter Stellung zueinander fixiert sind,
- die Lagerböcke (4) zusammen mit dem Verbindungselement (5) und der Nockenwelle (3) eine vorgefertigte Baugruppe bilden,
- die Zylinderkopfhaube (1) über Verbindungsmittel mit der Lagereinrichtung (2) verbindbar ist, wodurch die nun aus Zylinderkopfhaube (1) und Lagereinrichtung (2) bestehende Einheit am Zylinderkopf montierbar ist.
2. Zylinderkopfhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass zumindest einer der Lagerböcke (4) aus Metall oder Leichtmetall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium hergestellt ist, und/oder - dass das Verbindungselement (5) aus Metall ausgebildet ist und mit den Lagerböcken (4) verschweißt ist, und/oder
- dass die Zylinderkopfhaube (1) aus Kunststoff ausgebildet ist.
3. Zylinderkopfhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Lagerbock (4) wenigstens eine quer zur ersten Durchgangsöffnung (6) für die Nockenwelle (3) verlaufende zweite Durchgangsöffnung (8) vorgesehen ist, welche mit einer im Verbindungselement (5) angeordneten dritten Durchgangsöffnung (9) und einer in der Zylinderkopfhaube (1) angeordneten vierten Durchgangsöffnung (10) fluchtet und welche zur Durchführung einer die Zylinderkopfhaube (1), die Lagereinrichtung (2) und damit die Nockenwelle (3) am Zylinderkopf festlegenden Schraube (11) ausgebildet ist.
4. Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungselement (5) wenigstens eine fünfte Durchgangsöffnung (12) vorgesehen ist, die zur Aufnahme eines Bauelementes, insbesondere eines Sensors ausgebildet ist.
5. Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungselement (5) Rastelemente (14) und/oder Rastkonturen (13) vorgesehen sind, über welche die Lagereinrichtung (2) zusammen mit der Nockenwelle (3) lösbar an der Zylinderkopfhaube (1) festlegbar ist.
6. Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
- dass zumindest ein Lagerbock (4) ein die Nockenwelle (3) lagerndes Nadel- oder Wälzlager aufweist, oder
- dass die Nockenwelle (3) direkt, das heißt ohne Lagerring in zumindest einem Lagerbock (4) gelagert ist.
7. Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der die Zylinderkopfhaube (1), die Lagereinrichtung (2) und die Nockenwelle (3) am Zylinderkopf festlegenden Schraube (11) als Bundschraube ausgebildet ist, wobei zwischen dem Bund (21) der Schraube (11) und der Zylinderkopfhaube (1) ein Entkopplungselement (15) vorgesehen ist .
8. Zylinderkopfhaube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (15) als Dichtelement ausgebildet ist.
9. Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (5) einen Bestandteil der Zylinderkopfhaube (1) bildet.
10. Brennkraftmaschine mit einer Zylinderkopfhaube (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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