WO2015172985A1 - Bearing bracket for mounting a camshaft - Google Patents

Bearing bracket for mounting a camshaft Download PDF

Info

Publication number
WO2015172985A1
WO2015172985A1 PCT/EP2015/058679 EP2015058679W WO2015172985A1 WO 2015172985 A1 WO2015172985 A1 WO 2015172985A1 EP 2015058679 W EP2015058679 W EP 2015058679W WO 2015172985 A1 WO2015172985 A1 WO 2015172985A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing bridge
bearing
base material
camshaft
base
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/058679
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen MEUSEL
Walter Schimmer
Original Assignee
Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag filed Critical Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Publication of WO2015172985A1 publication Critical patent/WO2015172985A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0476Camshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537Double overhead camshafts [DOHC]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00Using particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/22Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with arrangements compensating for thermal expansion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/20Thermal properties
    • F16C2202/22Coefficient of expansion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/20Alloys based on aluminium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping
    • F16C2220/02Shaping by casting
    • F16C2220/06Shaping by casting in situ casting or moulding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/18Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045Details of supply of the liquid to the bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/28Brasses; Bushes; Linings with embedded reinforcements shaped as frames or meshed materials

Definitions

  • the present invention relates to a bearing bracket for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, comprising a base body made of a base material, wherein at least one shaft passage for passing the at least one camshaft is introduced into the base material.
  • DE 10 2012 007 334 A1 shows a bearing bracket for mounting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, and the bearing bridge has a base body made of plastic, and in the plastic shaft passages are introduced, are inserted into the bearing rings.
  • camshafts can be rotatably mounted, so that the bearing bridges can be carried out with minimal weight, and the bearing rings can be made of a material that forms an optimal sliding partner for the camshaft.
  • an optimal bearing material can be provided.
  • bearing brackets for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine are known, and the main body of the bearing bridge has an aluminum material.
  • camshafts are often made of a steel material and there are significant differences in the case of a basic body made of aluminum and in the case of camshafts made of a steel material Expansion coefficient. In this case, it can come to a greater increase in the shaft passage in the base material of the body at a heating, while the camshaft does not increase in diameter with the same degree.
  • the bearing gap between the base material of the body in the shaft passage and the camshaft can greatly increase. This results in the hot run of the engine with a large bearing gap to the requirement of increased flow rate through the oil pump to maintain the hydrodynamic lubrication effect in the plain bearing between the shaft passage in the base material of the body and the camshaft.
  • bearing rings made of steel material
  • the bearings thus form a friction pair between the camshaft and the bearing ring made of steel material, which is not necessarily optimal.
  • the bearings can thus consist of two materials in shell construction with the disadvantage of steel-steel friction pair, also increase the cross sections of the bearing heights to achieve the component strength, which should be avoided in principle.
  • a friction pair for supporting the camshaft in the bearing bridge which includes a steel material and an aluminum material.
  • the object of the invention is the development of a bearing bridge for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, in which the bearing gap remains the same over a wide temperature range to form a bearing of the camshaft, and wherein the bearing bridge should be executed as low as possible. Furthermore, to be achieved in a simple manner, an advantageous material pairing in the storage of the camshaft.
  • the invention includes the technical teaching that an annular body is provided, which is essentially enclosed in the base material of the base body and which encloses the shaft passage.
  • the base material for providing the main body of the bearing bridge can continue to serve for the formation of the sliding mating camshaft, although a foreign body, namely the annular body which surrounds the shaft passage is enclosed in the main body of the bearing bridge.
  • the ring body should enclose the shaft passage so that the inside of the ring body, the base material of the body is still present.
  • the ring body thus forms a kind of reinforcement, and heats up the bearing bridge, the ring body can prevent the shaft passage increases disproportionately due to the thermal expansion of the base material.
  • the ring body can be enclosed substantially by the base material of the body, which is not required that the ring body must always be completely enclosed.
  • the substantial enclosure of the ring body requires an enclosure of at least 50%, preferably of at least 70% and more preferably of at least 85% of the surface of the ring body.
  • a certain enclosure of the annular body with the base material should be present to provide sufficient strength of the journal formed with the shaft passage in the main bearing for the bearing of the camshaft.
  • the ring body does not have to be completely enclosed in the lateral direction, or the ring body projects laterally beyond the base body.
  • the material of the annular body may have a smaller thermal expansion coefficient than the base material of the main body.
  • the coefficient of thermal expansion of the ring body may coincide with the thermal expansion coefficient of the ring body Material from the camshaft.
  • the material of the annular body may also be suitable for the formation of camshafts and bearing rings, in particular, the material of the annular body may coincide with the material of a camshaft, which may be stored in the shaft passage of the bearing bridge.
  • the material of the annular body may be formed porous and wherein the base material is at least partially infiltrated into the porous material of the annular body.
  • the base material of the base body can be made of aluminum, and if the base body is produced in a casting process, aluminum can penetrate into the porous ring body, forming a so-called infiltration. This results in a reinforcing acting ring which surrounds the shaft passage in the bearing bridge, and which is enclosed at least radially outward and radially inward with the aluminum casting material and connected thereto.
  • the expansion coefficient of the porous material is analogous or similar to the coefficient of expansion of steel material, for example, a camshaft.
  • the result is a bearing bridge with a closed structure of the body, in which at least one ring body can be accommodated, and despite a possible friction pairing with the camshaft with the base material, in particular with aluminum, there is an expansion coefficient of the material area around the shaft passage around, with the coefficient of expansion of steel material for the camshaft coincides or is substantially similar to this.
  • the infiltrated base material in the ring body can increase the component strength, wherein the porous material can be formed, for example, from ceramic and / or from iron-sintered metal.
  • the stable bearing gap over the temperature profile of the bearing bridge in arrangement on a cylinder head of an internal combustion engine can therefore be combined with the reduction of oil pump performance and an advantageous friction pair of aluminum-steel.
  • the component strength of the bearing bridge can be increased by the ring body.
  • the annular body may be formed by a steel ring or by a ceramic ring, which is preferably non-porous and therefore not formed for infiltration of the base material.
  • the steel ring may be substantially enclosed by the base material of the base body and in particular encapsulated.
  • the steel ring may have a U-shaped cross-section, similar to a spool, wherein the base leg of the U-shape between the two parallel side legs inwardly into the shaft passage in, without forming the running surface of the bearing in which the camshaft is mounted ,
  • the base material can also enclose the steel ring on the inside, so that even when using a steel ring, the sliding bearing is formed by the base material of the base body.
  • a ring of a ceramic material can be used.
  • the annular body can be produced by an annularly wound sheet metal, preferably a perforated sheet, or by a coiled wire with an arbitrary cross section.
  • the ring body is formed by a plurality of stacked into a package and sheets, in particular perforated plates, with an annular cross-section, for example, prepared by a stamping process, are provided. These can for example be welded together, in particular via an outside seam, which connects the sheets together.
  • the outer circumference of the ring body does not necessarily have to be round, irrespective of the design. be rotationally symmetric.
  • the steel ring may comprise a sintered material, a cast material or a ferrous material in general.
  • the steel ring may have holes which are substantially penetrated by the base material of the base body. The holes can be introduced laterally and / or in the base leg of the U-shaped steel ring.
  • the base body can be produced by a metal die casting method, wherein the ring body is encapsulated by means of an insertion through the base material.
  • the insertion of the ring body can for example be made in a mold, in particular in a metal die casting mold. If the base material is injected into the die, then the ring body, for example embodied as a porous ring body or as a steel ring, can be encapsulated with the base material.
  • the base material of the base body may comprise aluminum.
  • This can be created with the bearing bridge a sliding bearing for a camshaft, which allows the material pairing aluminum-steel, when the camshaft is made of a steel material.
  • the annular body may have at least one radial passage through which an oil supply to the running surface of the shaft passage can be created.
  • the radial passage can be brought into coincidence with a channel in the main body, via which an oil supply of the sliding bearing is made possible.
  • the bearing bridge may have two shaft passages, for example for two parallel camshafts, and each shaft passage may be associated with a ring body. Consequently, the bearing bridge may comprise two annular bodies.
  • the bearing bridge may be configured for placement on a hood body to form a camshaft module.
  • the bearing bridge can also be integrally formed with a housing or a frame of the hood body and the same material.
  • Figure 1 is a perspective view of a bearing bridge and an enlarged view of a cut-through shaft passage in the bearing bridge and
  • Figure 2 shows another embodiment of a bearing bridge with more
  • a ring body is formed as a steel ring, which is shown in a cut portion of a shaft passage in the bearing bridge.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a bearing bridge 1 with the features of the present invention.
  • the bearing bridge 1 can be integrated in a hood module for arrangement on a cylinder head or the bearing bridge 1 can be mounted directly on a cylinder head of an internal combustion engine.
  • the bearing bridge 1 is designed with two shaft passages 11, and with the bearing bridge 1, two camshafts can be mounted running parallel to one another.
  • the camshafts can be stored in succession by a plurality of bearing bridges 1 in an arrangement, wherein the shaft passages 1 1 of the respective bearing bridges 1 are aligned with each other.
  • the bearing bridge 1 consists essentially of a base body 10, which is formed of a base material, and the base material has, for example, aluminum. Due to the structure of the base body 10 shown, it can be manufactured with the base material in a metal die casting process. Subsequently, the mounting domes 17, other contact surfaces 18, which may serve as a connection surface for oil supply, for example, and the shaft passages 1 1 are machined with the running surfaces 16. As shown in the enlarged view of the cut surface in the shaft passage 1 1, the main body 10 has an enclosed therein annular body 12. The annular body 12 is bordered in the region of the shaft passage 11 so that the material of the main body 10 substantially encloses the annular body 12.
  • the running surface 16 is not formed by the inner region of the ring body 12 itself, but by the base material of the base body 10, since this also encloses the ring body 12 on the inside.
  • the ring body 12 is thus completely enclosed according to the embodiment shown by the base material of the body and has a larger inner diameter than the diameter of the shaft passage 1 1 in the main body 10th
  • the ring body 12 is shown with a porous structure indicated, and the porous material of the ring body 12 can be infiltrated with the base material, in particular during the casting process. Thereby, the ring body 12 attains an increased strength, and in particular, the ring body 12 can have a material having a thermal expansion coefficient smaller than the expansion coefficient of the base material. If the bearing bridge 1 heats up, there is no significant increase in the diameter of the shaft passage 11 and if a camshaft is mounted in the shaft passage 11, the bearing clearance in the plain bearing formed does not increase or does not increase significantly. At the same time, however, the tread 16 is obtained from the base material of the base body 10, so for example made of aluminum.
  • Figure 2 shows another embodiment of a bearing bracket 1 for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, wherein the bearing bridge 1 is only partially shown, and the bearing bridge 1 also has mounting domes 17 and a contact surface 18.
  • an oil supply of the sliding bearing formed with the shaft passage 1 1 may be effected by introducing into the base body 10 an oil passage 19 which opens into the contact surface 18 facing downwards.
  • the embodiment shows an annular body 12 in the form of a steel ring 13.
  • the steel ring 13 has a circumferential U-shaped profile and has a plurality of holes 14 in both the side regions and in the base leg of the U-shape. If the steel ring 13 is inserted in the casting mold of the main body 10 in the casting mold, then the steel ring 13 can be completely encapsulated with the base material of the main body 10. In particular, the base material of the main body 10 may also extend through the holes 14, so that a positive fit of the steel ring 13 is secured in the base body 10. Also, this embodiment shows a shaft passage 1 1 with a tread 16, which is formed by the base material of the base body 10, so for example made of aluminum. This is made possible by the annular body 12 having an inner diameter which is greater than the diameter of the shaft passage 11.
  • the steel ring 13 is made of a material having a coefficient of thermal expansion, which is smaller than the coefficient of thermal expansion of the base material to form the base body 10.
  • the shaft passage 1 1 with the Tread 16 in diameter is not significantly increased, in particular, the increase in the diameter of the tread 16 may have the same value as the growth of a camshaft of a steel material, when heated.
  • the bearing clearance of the plain bearing of the camshaft formed with the shaft passage 1 1 remains essentially the same over a wide temperature range.
  • the sliding bearing with the shaft passage 1 1 have a pair of materials, which is formed of the materials aluminum-steel.

Abstract

The present invention relates to a bearing bracket (1) for mounting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, having a main body (10) made from a main material, wherein at least one shaft leadthrough (11) for guiding through the at least one camshaft is made in the main material. According to the invention, a ring body (12) is provided which is substantially enclosed in the main material of the main body (10) and encloses the shaft leadthrough (11).

Description

Lagerbrücke zur Lagerung einer Nockenwelle  Bearing bridge for the bearing of a camshaft
B e s c h r e i b u n g Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerbrücke zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend einen Grundkörper aus einem Grundwerkstoff, wobei in den Grundwerkstoff wenigstens ein Wellendurchgang zur Hindurchführung der zumindest einen Nockenwelle eingebracht ist. The present invention relates to a bearing bracket for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, comprising a base body made of a base material, wherein at least one shaft passage for passing the at least one camshaft is introduced into the base material.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Beispielsweise zeigt die DE 10 2012 007 334 A1 eine Lagerbrücke zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, und die Lagerbrücke weist einen Grundkörper aus Kunststoff auf, und in den Kunststoff sind Wellendurchgänge eingebracht, in die Lagerringe eingesetzt sind. In den Lagerringen können Nockenwellen drehbar gelagert werden, sodass die Lagerbrücken gewichtsminimal ausgeführt werden können, und die Lagerringe können aus einem Werkstoff gefertigt werden, die einen optimalen Gleitpartner für die Nockenwellen bilden. Durch die entsprechende Auswahl der Lagerringe kann folglich ein optimaler Lagerwerkstoff bereitgestellt werden. Nachteilhaft kann dabei jedoch sein, dass aufgrund unterschiedlicher Temperatur- Ausdehnungskoeffizienten die Lagerringe aus den Wellendurchgängen herauswandern können, oder die Lagerringe können sich auf sonstige Weise vom Kunststoff lösen und beispielsweise mit der Nockenwelle mitdrehen.  For example, DE 10 2012 007 334 A1 shows a bearing bracket for mounting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, and the bearing bridge has a base body made of plastic, and in the plastic shaft passages are introduced, are inserted into the bearing rings. In the bearing rings camshafts can be rotatably mounted, so that the bearing bridges can be carried out with minimal weight, and the bearing rings can be made of a material that forms an optimal sliding partner for the camshaft. By appropriate selection of the bearing rings, therefore, an optimal bearing material can be provided. However, it can be disadvantageous here that, because of different coefficients of thermal expansion, the bearing rings can migrate out of the shaft passages, or the bearing rings can otherwise be released from the plastic and, for example, rotate with the camshaft.
Weiterhin sind Lagerbrücken zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, und der Grundkörper der Lagerbrücke weist einen Aluminiumwerkstoff auf. Hingegen sind Nockenwellen häufig aus einem Stahlwerkstoff hergestellt und es bestehen bei einem Grundkörper aus Aluminium und bei Nockenwellen aus einem Stahlwerkstoff erhebliche Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten. Dabei kann es bei einer Erwärmung zu einer stärkeren Vergrößerung des Wellendurchganges im Grundwerkstoff des Grundkörpers kommen, während die Nockenwelle im Durchmesser nicht mit gleichem Maße zunimmt. Beispielsweise in einem Temperaturbereich von -40°C bis + 140°C kann sich der Lagerspalt zwischen dem Grundwerkstoff des Grundkörpers im Wellendurchgang und der Nockenwelle stark vergrößern. Dadurch kommt es beim Heißlauf des Motors mit großem Lagerspalt zu dem Erfordernis einer erhöhten Förderleistung durch die Ölpumpe, um den hydrodynamischen Schmiereffekt im Gleitlager zwischen dem Wellendurchgang im Grundwerkstoff des Grundkörpers und der Nockenwelle aufrecht zu erhalten. Furthermore, bearing brackets for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine are known, and the main body of the bearing bridge has an aluminum material. By contrast, camshafts are often made of a steel material and there are significant differences in the case of a basic body made of aluminum and in the case of camshafts made of a steel material Expansion coefficient. In this case, it can come to a greater increase in the shaft passage in the base material of the body at a heating, while the camshaft does not increase in diameter with the same degree. For example, in a temperature range of -40 ° C to + 140 ° C, the bearing gap between the base material of the body in the shaft passage and the camshaft can greatly increase. This results in the hot run of the engine with a large bearing gap to the requirement of increased flow rate through the oil pump to maintain the hydrodynamic lubrication effect in the plain bearing between the shaft passage in the base material of the body and the camshaft.
Werden Stahl Werkstoffe zur Bildung der Lagerbrücken eingesetzt, führt eine derartige Werkstoffauswahl zu einem hohen Gewicht der Lagerbrücken, das vermieden werden soll. If steel materials are used to form the bearing bridges, such a material selection leads to a high weight of the bearing bridges, which should be avoided.
Bekannt sind ferner eingegossene Lagerringe aus Stahl Werkstoff, und die Lager bilden damit eine Reibpaarung zwischen der Nockenwelle und dem Lagerring aus Stahlwerkstoff, die nicht unbedingt optimal ist. Die Lager können damit aus zwei Werkstoffen in Schalenbauweise bestehen mit dem Nachteil der Stahl-Stahl- Reibpaarung, ferner erhöhen sich die Querschnitte der Lagerhöhen zur Erreichung der Bauteilfestigkeit, was grundsätzlich vermieden werden soll. Wünschenswert ist dabei eine Reibpaarung zur Lagerung der Nockenwelle in der Lagerbrücke, die einen Stahl Werkstoff und einen Aluminiumwerkstoff umfasst. Also known are cast bearing rings made of steel material, and the bearings thus form a friction pair between the camshaft and the bearing ring made of steel material, which is not necessarily optimal. The bearings can thus consist of two materials in shell construction with the disadvantage of steel-steel friction pair, also increase the cross sections of the bearing heights to achieve the component strength, which should be avoided in principle. Desirable is a friction pair for supporting the camshaft in the bearing bridge, which includes a steel material and an aluminum material.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Lagerbrücke zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bei der zur Bildung einer Lagerung der Nockenwelle der Lagerspalt möglichst über einen weiten Temperaturbereich gleich bleibt, und wobei die Lagerbrücke möglichst gewichtsminimal ausgeführt werden soll. Ferner soll auf einfache Weise eine vorteilhafte Materialpaarung in der Lagerung der Nockenwelle erreicht werden.  The object of the invention is the development of a bearing bridge for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, in which the bearing gap remains the same over a wide temperature range to form a bearing of the camshaft, and wherein the bearing bridge should be executed as low as possible. Furthermore, to be achieved in a simple manner, an advantageous material pairing in the storage of the camshaft.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Lagerbrücke zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is based on a bearing bridge for mounting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Ringkörper vorgesehen ist, der im Grundwerkstoff des Grundkörpers im Wesentlichen eingeschlossen ist und der den Wellendurchgang umschließt. The invention includes the technical teaching that an annular body is provided, which is essentially enclosed in the base material of the base body and which encloses the shaft passage.
Der Kern der Erfindung liegt darin, dass der Grundwerkstoff zur Bereitstellung des Grundkörpers der Lagerbrücke auch weiterhin zur Bildung der Gleitpaarung zur Nockenwelle dienen kann, obwohl ein Fremdkörper, nämlich der Ringkörper, der den Wellendurchgang umschließt, im Grundkörper der Lagerbrücke eingefasst ist. Dabei soll der Ringkörper so den Wellendurchgang umschließen, dass innenseitig des Ringkörpers weiterhin der Grundwerkstoff des Grundkörpers vorhanden ist. Der Ringkörper bildet damit eine Art Armierung, und erwärmt sich die Lagerbrücke, kann der Ringkörper verhindern, dass sich der Wellendurchgang aufgrund der Wärmeausdehnung des Grundwerkstoffes überproportional vergrößert. Der Ringkörper kann dabei im Wesentlichen durch den Grundwerkstoff des Grundkörpers umschlossen sein, wodurch nicht gefordert ist, dass der Ringkörper grundsätzlich vollständig umschlossen sein muss. Die wesentliche Umschließung des Ringkörpers erfordert jedoch eine Umschließung von wenigstens 50%, vorzugsweise von wenigstens 70% und besonders bevorzugt von wenigstens 85% der Oberfläche des Ringkörpers. Insbesondere in der Innenseite des Ringkörpers sollte eine gewisse Umschließung des Ringkörpers mit dem Grundwerkstoff vorhanden sein, um eine hinreichende Festigkeit des mit dem Wellendurchgang im Grundkörper gebildeten Gleitlagers für die Lagerung der Nockenwelle zu schaffen. Beispielsweise muss der Ringkörper in seitlicher Richtung nicht vollständig umschlossen werden, oder der Ringkörper steht seitlich über den Grundkörper hinaus. The essence of the invention is that the base material for providing the main body of the bearing bridge can continue to serve for the formation of the sliding mating camshaft, although a foreign body, namely the annular body which surrounds the shaft passage is enclosed in the main body of the bearing bridge. In this case, the ring body should enclose the shaft passage so that the inside of the ring body, the base material of the body is still present. The ring body thus forms a kind of reinforcement, and heats up the bearing bridge, the ring body can prevent the shaft passage increases disproportionately due to the thermal expansion of the base material. The ring body can be enclosed substantially by the base material of the body, which is not required that the ring body must always be completely enclosed. However, the substantial enclosure of the ring body requires an enclosure of at least 50%, preferably of at least 70% and more preferably of at least 85% of the surface of the ring body. In particular, in the inner side of the annular body, a certain enclosure of the annular body with the base material should be present to provide sufficient strength of the journal formed with the shaft passage in the main bearing for the bearing of the camshaft. For example, the ring body does not have to be completely enclosed in the lateral direction, or the ring body projects laterally beyond the base body.
Mit besonderem Vorteil kann der Werkstoff des Ringkörpers einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als der Grundwerkstoff des Grundkörpers. Beispielsweise kann der Wärmeausdehnungskoeffizient des Ringkörpers übereinstimmen mit dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Werkstoffes aus der Nockenwelle. Insbesondere kann der Werkstoff des Ringkörpers auch zur Bildung von Nockenwellen und Lagerringen geeignet sein, insbesondere kann der Werkstoff des Ringkörpers mit dem Werkstoff einer Nockenwelle übereinstimmen, die im Wellendurchgang der Lagerbrücke gelagert werden kann. With particular advantage, the material of the annular body may have a smaller thermal expansion coefficient than the base material of the main body. For example, the coefficient of thermal expansion of the ring body may coincide with the thermal expansion coefficient of the ring body Material from the camshaft. In particular, the material of the annular body may also be suitable for the formation of camshafts and bearing rings, in particular, the material of the annular body may coincide with the material of a camshaft, which may be stored in the shaft passage of the bearing bridge.
Gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lagerbrücke kann der Werkstoff des Ringkörpers porös ausgebildet sein und wobei der Grundwerkstoff in den porösen Werkstoff des Ringkörpers wenigstens teilweise infiltriert ist. Beispielsweise kann der Grundwerkstoff des Grundkörpers aus Aluminium ausgeführt sein, und wird der Grundkörper in einem Gussverfahren hergestellt, kann Aluminium in den porösen Ringkörper eindringen, und eine sogenannte Infiltration bilden. Damit ergibt sich ein verstärkend wirkender Ring, der den Wellendurchgang in der Lagerbrücke umschließt, und der mindestens radial außen und radial innen mit dem Aluminium- Gusswerkstoff umschlossen und damit verbunden ist. Der Ausdehnungskoeffizient des porösen Werkstoffes ist dabei analog beziehungsweise ähnlich mit dem Ausdehnungskoeffizienten von Stahl Werkstoff, beispielsweise der einer Nockenwelle. According to a first particularly preferred embodiment of the bearing bridge according to the invention, the material of the annular body may be formed porous and wherein the base material is at least partially infiltrated into the porous material of the annular body. For example, the base material of the base body can be made of aluminum, and if the base body is produced in a casting process, aluminum can penetrate into the porous ring body, forming a so-called infiltration. This results in a reinforcing acting ring which surrounds the shaft passage in the bearing bridge, and which is enclosed at least radially outward and radially inward with the aluminum casting material and connected thereto. The expansion coefficient of the porous material is analogous or similar to the coefficient of expansion of steel material, for example, a camshaft.
Im Ergebnis ergibt sich eine Lagerbrücke mit einer geschlossenen Struktur des Grundkörpers, in dem wenigstens ein Ringkörper aufgenommen sein kann, und trotz einer möglichen Reibpaarung zur Nockenwelle mit dem Grundwerkstoff, insbesondere mit Aluminium, ergibt sich ein Ausdehnungskoeffizient des Werkstoffbereiches um den Wellendurchgang herum, der mit dem Ausdehnungskoeffizienten von Stahl Werkstoff für die Nockenwelle übereinstimmt oder im Wesentlichen mit diesem ähnlich ist. The result is a bearing bridge with a closed structure of the body, in which at least one ring body can be accommodated, and despite a possible friction pairing with the camshaft with the base material, in particular with aluminum, there is an expansion coefficient of the material area around the shaft passage around, with the coefficient of expansion of steel material for the camshaft coincides or is substantially similar to this.
Mit weiterem Vorteil kann der infiltrierte Grundwerkstoff im Ringkörper die Bauteilfestigkeit erhöhen, wobei der poröse Werkstoff beispielsweise aus Keramik und/oder aus Eisen-Sintermetall ausgebildet sein kann. Der stabile Lagerspalt über dem Temperaturverlauf der Lagerbrücke in Anordnung auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine kann folglich kombiniert werden mit der Reduzierung einer Ölpumpenleistung und einer vorteilhaften Reibpaarung aus Aluminium-Stahl. Ferner kann die Bauteilfestigkeit der Lagerbrücke durch den Ringkörper erhöht werden. With further advantage, the infiltrated base material in the ring body can increase the component strength, wherein the porous material can be formed, for example, from ceramic and / or from iron-sintered metal. The stable bearing gap over the temperature profile of the bearing bridge in arrangement on a cylinder head of an internal combustion engine can therefore be combined with the reduction of oil pump performance and an advantageous friction pair of aluminum-steel. Furthermore, the component strength of the bearing bridge can be increased by the ring body.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann der Ringkörper durch einen Stahlring oder durch einen Keramikring gebildet sein, der vorzugsweise nicht porös ist und damit auch nicht zur Infiltration des Grundwerkstoffes ausgebildet ist. Dabei kann der Stahlring durch den Grundwerkstoff des Grundkörpers im Wesentlichen umschlossen und insbesondere umgössen werden. Beispielsweise kann der Stahlring einen U- förmigen Querschnitt aufweisen, ähnlich einer Garnrolle, wobei der Grundschenkel der U-Form zwischen den beiden parallel verlaufenden Seitenschenkeln nach innen in den Wellendurchgang hinein weist, ohne die Lauffläche des Lagers zu bilden, in der die Nockenwelle gelagert ist. Schließlich kann auch innenliegend der Grundwerkstoff den Stahlring umschließen, sodass auch bei Anwendung eines Stahlringes das Gleitlager durch den Grundwerkstoff des Grundkörpers gebildet wird. Auf gleiche Weise kann auch ein Ring aus einem Keramikwerkstoff Verwendung finden. According to a further embodiment of the invention, the annular body may be formed by a steel ring or by a ceramic ring, which is preferably non-porous and therefore not formed for infiltration of the base material. In this case, the steel ring may be substantially enclosed by the base material of the base body and in particular encapsulated. For example, the steel ring may have a U-shaped cross-section, similar to a spool, wherein the base leg of the U-shape between the two parallel side legs inwardly into the shaft passage in, without forming the running surface of the bearing in which the camshaft is mounted , Finally, the base material can also enclose the steel ring on the inside, so that even when using a steel ring, the sliding bearing is formed by the base material of the base body. In the same way, a ring of a ceramic material can be used.
Zur Bildung des Ringkörpers können auch andere Körper vorteilhaft Anwendung finden. Beispielsweise kann der Ringkörper durch ein ringförmig aufgewickeltes Blech, vorzugsweise ein Lochblech, oder durch einen aufgespulten Draht mit einem beliebigen Querschnitt hergestellt werden. Oder der Ringkörper wird gebildet, indem mehrere zu einem Paket gestapelte und Bleche, insbesondere Lochbleche, mit einem ringförmigen Querschnitt, beispielsweise hergestellt durch ein Stanzverfahren, vorgesehen werden. Diese können beispielsweise miteinander verschweißt sein, insbesondere über eine außenseitige Naht, die die Bleche miteinander verbindet. Der Außenumfang des Ringkörpers muss dabei unabhängig von der Bauart nicht zwingend rund, d.h. rotationssymmetrisch sein. For the formation of the ring body and other body can be used advantageously. For example, the annular body can be produced by an annularly wound sheet metal, preferably a perforated sheet, or by a coiled wire with an arbitrary cross section. Or the ring body is formed by a plurality of stacked into a package and sheets, in particular perforated plates, with an annular cross-section, for example, prepared by a stamping process, are provided. These can for example be welded together, in particular via an outside seam, which connects the sheets together. The outer circumference of the ring body does not necessarily have to be round, irrespective of the design. be rotationally symmetric.
Als Stahlring wird vorliegend jeder Ring aus einem Eisen-Grundwerkstoff verstanden, der in verschiedenen Werkstoffausbildungen ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann der Stahlring einen Sinterwerkstoff, einen Gusswerkstoff oder einen Eisenwerkstoff im Allgemeinen umfassen. Mit weiterem Vorteil kann der Stahlring Löcher aufweisen, die mit dem Grundwerkstoff des Grundkörpers im Wesentlichen durchdrungen sind. Die Löcher können seitlich und/oder im Grundschenkel des U-förmigen Stahlringes eingebracht sein. As a steel ring is presently understood any ring made of an iron base material, which may be performed in different material configurations. For example, the steel ring may comprise a sintered material, a cast material or a ferrous material in general. With further advantage, the steel ring may have holes which are substantially penetrated by the base material of the base body. The holes can be introduced laterally and / or in the base leg of the U-shaped steel ring.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zur Bildung der erfindungsgemäßen Lagerbrücke kann der Grundkörper durch ein Metall- Druckgussverfahren hergestellt sein, wobei der Ringkörper mittels einem Einlegen durch den Grundwerkstoff umgössen wird. Das Einlegen des Ringkörpers kann beispielsweise in eine Gussform vorgenommen werden, insbesondere in eine Metall-Druckgussform. Wird der Grundwerkstoff in die Druckgussform eingespritzt, so kann der Ringkörper, beispielsweise ausgeführt als poröser Ringkörper oder als Stahlring, mit dem Grundwerkstoff umgössen werden. According to a further advantageous embodiment for forming the bearing bridge according to the invention, the base body can be produced by a metal die casting method, wherein the ring body is encapsulated by means of an insertion through the base material. The insertion of the ring body can for example be made in a mold, in particular in a metal die casting mold. If the base material is injected into the die, then the ring body, for example embodied as a porous ring body or as a steel ring, can be encapsulated with the base material.
Mit besonderem Vorteil kann der Grundwerkstoff des Grundkörpers Aluminium aufweisen. Dadurch kann mit der Lagerbrücke eine Gleitlagerung für eine Nockenwelle geschaffen werden, die die Materialpaarung Aluminium-Stahl ermöglicht, wenn die Nockenwelle aus einem Stahlwerkstoff hergestellt ist. Dadurch ergeben sich besonders vorteilhafte Laufeigenschaften, wobei weitere Werkstoffe zur Bildung des Grundkörpers ebenfalls Anwendung finden können. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann der Ringkörper wenigstens einen radialen Durchgang aufweisen, durch den eine Ölversorgung der Lauffläche des Wellendurchganges geschaffen werden kann. Beispielsweise kann der radiale Durchgang in Überdeckung gebracht sein mit einem Kanal im Grundkörper, über den eine Ölversorgung des Gleitlagers ermöglicht wird. With particular advantage, the base material of the base body may comprise aluminum. This can be created with the bearing bridge a sliding bearing for a camshaft, which allows the material pairing aluminum-steel, when the camshaft is made of a steel material. This results in particularly advantageous running properties, wherein other materials can also be used to form the body. According to a further advantageous aspect of the invention, the annular body may have at least one radial passage through which an oil supply to the running surface of the shaft passage can be created. For example, the radial passage can be brought into coincidence with a channel in the main body, via which an oil supply of the sliding bearing is made possible.
Die Lagerbrücke kann zwei Wellendurchgänge aufweisen, beispielsweise für zwei parallel verlaufende Nockenwellen, und jeder Wellendurchgang kann einem Ringkörper zugeordnet sein. Folglich kann die Lagerbrücke zwei Ringkörper umfassen. Insbesondere kann die Lagerbrücke ausgebildet sein zur Anordnung an einen Haubenkörper zur Bildung eines Nockenwellenmoduls. Dabei kann die Lagerbrücke auch mit einem Gehäuse oder einem Rahmen des Haubenkörpers einteilig und materialeinheitlich ausgebildet sein. BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG The bearing bridge may have two shaft passages, for example for two parallel camshafts, and each shaft passage may be associated with a ring body. Consequently, the bearing bridge may comprise two annular bodies. In particular, the bearing bridge may be configured for placement on a hood body to form a camshaft module. In this case, the bearing bridge can also be integrally formed with a housing or a frame of the hood body and the same material. PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. It shows:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Lagerbrücke sowie einer vergrößerten Ansicht eines aufgeschnittenen Wellendurchganges in der Lagerbrücke und Figure 1 is a perspective view of a bearing bridge and an enlarged view of a cut-through shaft passage in the bearing bridge and
Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lagerbrücke mit weiteren Figure 2 shows another embodiment of a bearing bridge with more
Merkmalen der vorliegenden Erfindung, wobei ein Ringkörper als Stahlring ausgebildet ist, der in einem aufgeschnittenen Bereich eines Wellendurchganges in der Lagerbrücke gezeigt ist.  Features of the present invention, wherein a ring body is formed as a steel ring, which is shown in a cut portion of a shaft passage in the bearing bridge.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lagerbrücke 1 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Die Lagerbrücke 1 kann in einem Haubenmodul zur Anordnung auf einem Zylinderkopf integriert werden oder die Lagerbrücke 1 kann direkt auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine montiert werden. Hierzu weist die Lagerbrücke 1 Montagedome 17 auf, durch die beispielsweise Schraubelemente hindurchgeführt werden können. Beispielhaft ist die Lagerbrücke 1 mit zwei Wellendurchgängen 1 1 ausgeführt, und mit der Lagerbrücke 1 können zwei Nockenwellen parallel zueinander verlaufend gelagert werden. Die Nockenwellen können dabei durch mehrere Lagerbrücken 1 in einer Anordnung beabstandet hintereinander gelagert werden, wobei die Wellendurchgänge 1 1 der jeweiligen Lagerbrücken 1 miteinander fluchten. Figure 1 shows a first embodiment of a bearing bridge 1 with the features of the present invention. The bearing bridge 1 can be integrated in a hood module for arrangement on a cylinder head or the bearing bridge 1 can be mounted directly on a cylinder head of an internal combustion engine. For this purpose, the bearing bridge 1 mounting dome 17 through which, for example, screw can be passed. By way of example, the bearing bridge 1 is designed with two shaft passages 11, and with the bearing bridge 1, two camshafts can be mounted running parallel to one another. The camshafts can be stored in succession by a plurality of bearing bridges 1 in an arrangement, wherein the shaft passages 1 1 of the respective bearing bridges 1 are aligned with each other.
Die Lagerbrücke 1 besteht im Wesentlichen aus einem Grundkörper 10, der aus einem Grundwerkstoff ausgebildet ist, und der Grundwerkstoff weist beispielsweise Aluminium auf. Durch die gezeigte Struktur des Grundkörpers 10 kann dieser mit dem Grundwerkstoff in einem Metall-Druckgussverfahren hergestellt werden. Anschließend können die Montagedome 17, weitere Anlageflächen 18, die beispielsweise als Anschlussfläche zur Ölversorgung dienen können, und die Wellendurchgänge 1 1 mit den Laufflächen 16 spanend bearbeitet werden. Wie in der vergrößerten Ansicht der aufgeschnittenen Fläche im Wellendurchgang 1 1 gezeigt, weist der Grundkörper 10 einen in diesem eingeschlossenen Ringkörper 12 auf. Der Ringkörper 12 ist im Bereich des Wellendurchganges 1 1 so eingefasst, dass der Werkstoff des Grundkörpers 10 den Ringkörper 12 im Wesentlichen umschließt. Insbesondere wird die Lauffläche 16 nicht durch den Innenbereich des Ringkörpers 12 selbst gebildet, sondern durch den Grundwerkstoff des Grundkörpers 10, da dieser auch innenliegend den Ringkörper 12 umschließt. Der Ringkörper 12 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel folglich vollständig vom Grundwerkstoff des Grundkörpers umschlossen und weist einen größeren Innendurchmesser auf als der Durchmesser des Wellendurchgangs 1 1 im Grundkörper 10. The bearing bridge 1 consists essentially of a base body 10, which is formed of a base material, and the base material has, for example, aluminum. Due to the structure of the base body 10 shown, it can be manufactured with the base material in a metal die casting process. Subsequently, the mounting domes 17, other contact surfaces 18, which may serve as a connection surface for oil supply, for example, and the shaft passages 1 1 are machined with the running surfaces 16. As shown in the enlarged view of the cut surface in the shaft passage 1 1, the main body 10 has an enclosed therein annular body 12. The annular body 12 is bordered in the region of the shaft passage 11 so that the material of the main body 10 substantially encloses the annular body 12. In particular, the running surface 16 is not formed by the inner region of the ring body 12 itself, but by the base material of the base body 10, since this also encloses the ring body 12 on the inside. The ring body 12 is thus completely enclosed according to the embodiment shown by the base material of the body and has a larger inner diameter than the diameter of the shaft passage 1 1 in the main body 10th
Der Ringkörper 12 ist mit einer porösen Struktur angedeutet gezeigt, und das poröse Material des Ringkörpers 12 kann mit dem Grundwerkstoff insbesondere beim Gießprozess infiltriert werden. Dadurch erlangt der Ringkörper 12 eine erhöhte Festigkeit, und insbesondere kann der Ringkörper 12 ein Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der kleiner ist als der Ausdehnungskoeffizient des Grundwerkstoffes. Erwärmt sich die Lagerbrücke 1 , so erfolgt keine nennenswerte Vergrößerung des Durchmessers des Wellendurchganges 1 1 und ist eine Nockenwelle im Wellendurchgang 1 1 gelagert, vergrößert sich die Lagerluft im gebildeten Gleitlager nicht oder nicht wesentlich. Gleichzeitig bleibt jedoch die Lauffläche 16 aus dem Grundwerkstoff des Grundkörpers 10 erhalten, also beispielsweise aus Aluminium. The ring body 12 is shown with a porous structure indicated, and the porous material of the ring body 12 can be infiltrated with the base material, in particular during the casting process. Thereby, the ring body 12 attains an increased strength, and in particular, the ring body 12 can have a material having a thermal expansion coefficient smaller than the expansion coefficient of the base material. If the bearing bridge 1 heats up, there is no significant increase in the diameter of the shaft passage 11 and if a camshaft is mounted in the shaft passage 11, the bearing clearance in the plain bearing formed does not increase or does not increase significantly. At the same time, however, the tread 16 is obtained from the base material of the base body 10, so for example made of aluminum.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lagerbrücke 1 zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, wobei die Lagerbrücke 1 nur teilweise gezeigt ist, und die Lagerbrücke 1 weist ebenfalls Montagedome 17 und eine Anlagefläche 18 auf. Über die Anlagefläche 18 kann beispielsweise eine Ölversorgung des mit dem Wellendurchgang 1 1 gebildeten Gleitlagers erfolgen, indem im Grundkörper 10 ein Ölkanal 19 eingebracht ist, der in der nach unten weisenden Anlagefläche 18 mündet. Dadurch kann eine Ölversorgung des Wellendurchganges 1 1 über einen radialen Durchgang 15 erfolgen, der auch im Ringkörper 12 eingebracht sein muss, wie unterstehend näher beschrieben. Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Ringkörper 12 in Form eines Stahlringes 13. Der Stahlring 13 weist ein umlaufendes U-förmiges Profil auf und besitzt eine Vielzahl von Löchern 14 sowohl in den Seitenbereichen als auch im Grundschenkel der U-Form. Wird der Stahlring 13 im Gießverfahren des Grundkörpers 10 in die Gießform eingelegt, so kann der Stahlring 13 vollständig mit dem Grundwerkstoff des Grundkörpers 10 umgössen werden. Insbesondere kann sich der Grundwerkstoff des Grundkörpers 10 auch durch die Löcher 14 hindurch erstrecken, sodass ein formschlüssiger Sitz des Stahlringes 13 im Grundkörper 10 gesichert ist. Auch dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen Wellendurchgang 1 1 mit einer Lauffläche 16, die durch den Grundwerkstoff des Grundkörpers 10 gebildet ist, also beispielsweise aus Aluminium. Dies wird ermöglicht, indem der Ringkörper 12 einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Wellendurchganges 1 1. Figure 2 shows another embodiment of a bearing bracket 1 for supporting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, wherein the bearing bridge 1 is only partially shown, and the bearing bridge 1 also has mounting domes 17 and a contact surface 18. By way of the contact surface 18, for example, an oil supply of the sliding bearing formed with the shaft passage 1 1 may be effected by introducing into the base body 10 an oil passage 19 which opens into the contact surface 18 facing downwards. As a result, an oil supply of the shaft passage 1 1 via a radial passage 15, which must be incorporated in the ring body 12, as described in more detail below. The embodiment shows an annular body 12 in the form of a steel ring 13. The steel ring 13 has a circumferential U-shaped profile and has a plurality of holes 14 in both the side regions and in the base leg of the U-shape. If the steel ring 13 is inserted in the casting mold of the main body 10 in the casting mold, then the steel ring 13 can be completely encapsulated with the base material of the main body 10. In particular, the base material of the main body 10 may also extend through the holes 14, so that a positive fit of the steel ring 13 is secured in the base body 10. Also, this embodiment shows a shaft passage 1 1 with a tread 16, which is formed by the base material of the base body 10, so for example made of aluminum. This is made possible by the annular body 12 having an inner diameter which is greater than the diameter of the shaft passage 11.
Der Stahlring 13 ist aus einem Werkstoff hergestellt, der einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Grundwerkstoffs zur Bildung des Grundkörpers 10. Erwärmt sich die Lagerbrücke 1 , so wird durch den Stahlring 13 sichergestellt, dass sich der Wellendurchgang 1 1 mit der Lauffläche 16 im Durchmesser nicht wesentlich vergrößert, insbesondere kann das Anwachsen des Durchmessers der Lauffläche 16 einen gleichen Wert aufweisen wie das Anwachsen einer Nockenwelle aus einem Stahlwerkstoff, wenn sich diese erwärmt. Dadurch bleibt die Lagerluft des mit dem Wellendurchgang 1 1 gebildeten Gleitlagers der Nockenwelle über einen weiten Temperaturbereich im Wesentlichen gleich. Ferner kann das Gleitlager mit dem Wellendurchgang 1 1 eine Materialpaarung aufweisen, die aus den Werkstoffen Aluminium-Stahl ausgebildet ist. The steel ring 13 is made of a material having a coefficient of thermal expansion, which is smaller than the coefficient of thermal expansion of the base material to form the base body 10. When the bearing bridge 1 warms up, it is ensured by the steel ring 13 that the shaft passage 1 1 with the Tread 16 in diameter is not significantly increased, in particular, the increase in the diameter of the tread 16 may have the same value as the growth of a camshaft of a steel material, when heated. As a result, the bearing clearance of the plain bearing of the camshaft formed with the shaft passage 1 1 remains essentially the same over a wide temperature range. Furthermore, the sliding bearing with the shaft passage 1 1 have a pair of materials, which is formed of the materials aluminum-steel.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All features resulting from the claims, the description or the drawings and / or Advantages, including constructional details, spatial arrangements, can be essential to the invention, both for themselves and in the most diverse combinations.
Bez u g s ze i c h e n l i ste Lagerbrücke Grundkörper Designation of the bearing yoke Main body
Wellendurchgang Shaft passage
Ringkörper ring body
Stahlring steel ring
Loch hole
radialer Durchgang radial passage
Lauffläche tread
Montagedom Montagedom
Anlagefläche contact surface
Ölkanal oil passage

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1 . Lagerbrücke (1 ) zur Lagerung einer Nockenwelle für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend einen Grundkörper (10) aus einem Grundwerkstoff, wobei in den Grundwerkstoff wenigstens ein Wellendurchgang (1 1 ) zur Hindurchführung der zumindest einem Nockenwelle eingebracht ist, 1 . Bearing bridge (1) for mounting a camshaft for the valve train of an internal combustion engine, comprising a base body (10) made of a base material, wherein in the base material at least one shaft passage (1 1) is introduced for passing the at least one camshaft,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringkörper (12) vorgesehen ist, der im Grundwerkstoff des Grundkörpers (10) im Wesentlichen eingeschlossen ist und der den Wellendurchgang (1 1 ) umschließt.  characterized in that an annular body (12) is provided, which is substantially enclosed in the base material of the base body (10) and which surrounds the shaft passage (1 1).
2. Lagerbrücke (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Ringkörpers (12) einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der Grundwerkstoff. Second bearing bridge (1) according to claim 1, characterized in that the material of the annular body (12) has a smaller thermal expansion coefficient than the base material.
3. Lagerbrücke (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Ringkörpers (12) porös ausgebildet ist und wobei der Grundwerkstoff in den porösen Werkstoff des Ringkörpers (12) wenigstens teilweise infiltriert ist. 3. Bearing bridge (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the material of the annular body (12) is porous and wherein the base material is at least partially infiltrated in the porous material of the annular body (12).
4. Lagerbrücke (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Ringkörpers (12) zur Bildung von Nockenwellenlagerringen geeignet ist. 4. bearing bridge (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the material of the annular body (12) is suitable for the formation of camshaft bearing rings.
5. Lagerbrücke (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper5. bearing bridge (1) according to claim 1, characterized in that the annular body
(12) durch einen Stahlring (13) oder durch einen Keramikring gebildet ist, der durch den Grundwerkstoff des Grundkörpers (10) im Wesentlichen umschlossen und insbesondere umgössen ist. (12) is formed by a steel ring (13) or by a ceramic ring, which is substantially enclosed by the base material of the base body (10) and in particular encapsulated.
6. Lagerbrücke (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlring6. bearing bridge (1) according to claim 5, characterized in that the steel ring
(13) Löcher (14) aufweist, die mit dem Grundwerkstoff des Grundkörpers (10) im Wesentlichen durchdrungen sind. (13) has holes (14) which are substantially penetrated by the base material of the base body (10).
7. Lagerbrücke (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlring (13) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei der Grundschenkel der U-Form nach innen in den Wellendurchgang (1 1 ) weist. 7. bearing bridge (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the steel ring (13) has a U-shaped cross-section, wherein the base leg of the U-shape inwardly in the shaft passage (1 1) points.
8. Lagerbrücke (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) durch ein Metall- Druckgussverfahren hergestellt ist, wobei der Ringkörper (12) durch ein Einlegen in eine Gussform oder eine Druckgussform durch den Grundwerkstoff umgössen ist. 8. Bearing bridge (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the base body (10) is produced by a metal die-casting process, wherein the annular body (12) is surrounded by an insertion into a mold or a die casting through the base material.
9. Lagerbrücke (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundwerkstoff des Grundkörpers (10) Aluminium aufweist. 9. bearing bridge (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base material of the base body (10) comprises aluminum.
10. Lagerbrücke (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (12) wenigstens einen radialen Durchgang (15) aufweist, durch den eine Ölversorgung der Lauffläche (16) des Wellendurchganges (1 1 ) geschaffen ist. 10. Bearing bridge (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular body (12) has at least one radial passage (15) through which an oil supply to the running surface (16) of the shaft passage (1 1) is created.
1 1. Lagerbrücke (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, aufweisend zwei Wellendurchgänge (1 1 ) mit zwei zugeordneten Ringkörpern (12). 1 1. Bearing bridge (1) according to one of the preceding claims, comprising two shaft passages (1 1) with two associated ring bodies (12).
12. Lagerbrücke (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, ausgebildet zur Anordnung an einem Haubenkörper zur Bildung eines Nockenwellenmoduls. 12. Bearing bridge (1) according to one of the preceding claims, designed for mounting on a hood body to form a camshaft module.
PCT/EP2015/058679 2014-05-16 2015-04-22 Bearing bracket for mounting a camshaft WO2015172985A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014106925.0 2014-05-16
DE102014106925.0A DE102014106925B4 (en) 2014-05-16 2014-05-16 Bearing bridge for the bearing of a camshaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015172985A1 true WO2015172985A1 (en) 2015-11-19

Family

ID=52991741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/058679 WO2015172985A1 (en) 2014-05-16 2015-04-22 Bearing bracket for mounting a camshaft

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014106925B4 (en)
WO (1) WO2015172985A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016180708A1 (en) * 2015-05-11 2016-11-17 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Camshaft segment with camshaft bearing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11047420B2 (en) * 2017-07-19 2021-06-29 Konzelmann Gmbh Hydrodynamic bearing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1163360A (en) * 1955-10-05 1958-09-25 Automobiles Unic Soc Nouv Improvement in low-resistance alloy bearings
GB1113623A (en) * 1965-06-08 1968-05-15 Schmidt Gmbh Karl A bearing member for revolving journals
US3449032A (en) * 1965-07-16 1969-06-10 Schmidt Gmbh Karl Bearing and housing installation
JP2011007067A (en) * 2009-06-23 2011-01-13 Otics Corp Cam cap
DE102009051470A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Audi Ag Slide bearing, particularly camshaft slide bearing for shaft in internal combustion engine, comprises bracket section with axial stop surface, where another bracket section is equipped with radial stop surface

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1049165B (en) * 1954-01-22 1959-01-22 Walter Goebel Heavy-duty plain bearing shell with emergency running properties
DE10062876C1 (en) * 2000-12-16 2002-04-18 Ks Gleitlager Gmbh Connecting rod bearing shell for connecting rod of titanium or titanium alloy has supporting layer of steel material, and on back of support layer has coating of tin-bronze material with thickness of 10-50 micrometers
GB2437216A (en) * 2005-01-31 2007-10-17 Komatsu Mfg Co Ltd Sintered material, iron-based sintered sliding material and process for producing the same
DE102007025129A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Mahle International Gmbh Cylinder head cover
DE102012007334A1 (en) 2012-04-12 2013-10-17 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Method for producing a camshaft module and corresponding camshaft module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1163360A (en) * 1955-10-05 1958-09-25 Automobiles Unic Soc Nouv Improvement in low-resistance alloy bearings
GB1113623A (en) * 1965-06-08 1968-05-15 Schmidt Gmbh Karl A bearing member for revolving journals
US3449032A (en) * 1965-07-16 1969-06-10 Schmidt Gmbh Karl Bearing and housing installation
JP2011007067A (en) * 2009-06-23 2011-01-13 Otics Corp Cam cap
DE102009051470A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Audi Ag Slide bearing, particularly camshaft slide bearing for shaft in internal combustion engine, comprises bracket section with axial stop surface, where another bracket section is equipped with radial stop surface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016180708A1 (en) * 2015-05-11 2016-11-17 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Camshaft segment with camshaft bearing

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014106925A1 (en) 2015-11-19
DE102014106925B4 (en) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007024092A1 (en) camshaft
EP0265663A1 (en) Method of producing a camshaft, as well as a camshaft made from a tube, and elements placed thereon
WO2014006199A2 (en) Cylinder liner
DE102013207573A1 (en) Bearing frame or cylinder head cover
DE3209980C2 (en) Method for manufacturing a camshaft
DE102013204995A1 (en) Method of manufacturing a bearing and bearing
DE102013218644A1 (en) Method for manufacturing rocker arm for valve train of internal combustion engine, involves forming receiving openings aligned between two lever end regions at parallel side wall portions to swivel-movable support on rocker shaft
WO2014033012A1 (en) Casting mold for a piston
EP2738377B1 (en) Process for manufacturing a cylinder crankcase
EP2725208B1 (en) Multiple cams
DE102012217456A1 (en) Camshaft for an internal combustion engine
DE102014106925B4 (en) Bearing bridge for the bearing of a camshaft
DE102007017094A1 (en) Cam for a cam or control shaft
DE10218999B4 (en) Piston with ring carrier and mold cooling channel
DE102015220052A1 (en) Supporting arrangement of a bearing element on a component of an electrical machine and method for producing such a support arrangement
DE102015211068B4 (en) Combination module comprising an insert ring and a fastening element
WO2008074560A2 (en) Method for the production of a synchronizer ring of a synchronizing device
DE102008040127A1 (en) Design of a rivet
DE102018120152B4 (en) Process for manufacturing a camshaft
DE102014209178B4 (en) Hydraulic camshaft adjuster, at least two-part rotor of the hydraulic camshaft adjuster and a method for producing the rotor of the hydraulic camshaft adjuster
EP3027937B1 (en) Alloy piston
DE102013004993A1 (en) Sheet metal guide for the suspension of a motor vehicle, suspension, motor vehicle and method for producing a suspension
DE4442720C2 (en) Cast lever made of a cast material
DE10234539A1 (en) Piston production holes cooling channel part prior to casting links hole to hold part to vent channel part when in mold to thus bleed off injurious gases.
DE102018107866B4 (en) Bimetallic piston pin

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15717501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15717501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1