WO2019029963A1 - Modul aus einer zylinderkopfhaube und einem nockenwellenlager, verbund des moduls mit einem zylinderkopf sowie verfahren zum herstellen dieses verbunds - Google Patents

Modul aus einer zylinderkopfhaube und einem nockenwellenlager, verbund des moduls mit einem zylinderkopf sowie verfahren zum herstellen dieses verbunds Download PDF

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WO2019029963A1
WO2019029963A1 PCT/EP2018/069561 EP2018069561W WO2019029963A1 WO 2019029963 A1 WO2019029963 A1 WO 2019029963A1 EP 2018069561 W EP2018069561 W EP 2018069561W WO 2019029963 A1 WO2019029963 A1 WO 2019029963A1
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WO
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cylinder head
module
camshaft bearing
head cover
mounting sleeve
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PCT/EP2018/069561
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Siegfried Deiss
Thomas Fallscheer
Christoph Lohre
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Mahle International Gmbh
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    • F16B4/004—Press fits, force fits, interference fits, i.e. fits without heat or chemical treatment

Definitions

  • Module comprising a cylinder head cover and a camshaft bearing, assembly of the module with a cylinder head and method for producing this composite
  • the present invention relates to a module of a cylinder head cover and a camshaft bearing according to claim 1, a composite of this module with a cylinder head and a method for producing this composite.
  • European Patent EP 2 225 452 B1 discloses a cylinder head cover module which has a cylinder head cover with an integrated camshaft bearing.
  • the camshaft bearing is fixed to the cylinder head cover by means of a single set of screws on the cylinder head.
  • the cylinder head cover is clipped or latched to the camshaft bearing.
  • the locking elements may in this case be injected with the plastic hood.
  • the problem is that the camshaft bearing can not be positioned particularly easily or exactly in the cylinder head cover.
  • the present invention is based on the general idea of providing an alternative coupling of cylinder head cover and camshaft bearing.
  • a module of a cylinder head cover and a camshaft bearing is proposed, in which at least one mounting sleeve penetrates the cylinder head cover and anchored to the camshaft bearing is thus secured, with a Bund the mounting sleeve forms a stop against the cylinder head cover, and the camshaft bearing for receiving a cylinder head screw has at least one through hole, which is at least partially encompassed by the mounting sleeve in the length direction.
  • the at least one mounting sleeve is connected by pressing and / or gluing and / or screwing with the camshaft bearing, which guarantees a simple and fast pre-assembly of the module with sufficient connection strength.
  • a sealing and / or decoupling element can be arranged in preferred embodiments between the mounting sleeve and the cylinder head cover.
  • the at least one mounting sleeve is made of a metallic material. Because all components in the connection area are made of metal, creeping of the cylinder head cover, which is preferably made of a plastic material for reasons of weight and durability, can be ruled out.
  • the at least one through-hole is additionally provided by a pole.
  • sitionierhülse is encompassed, which is opposite to the mounting sleeve and at least partially protruding from the camshaft bearing. This makes it easy to position the pre-assembled module on the cylinder head. A sufficiently accurate positioning is thereby already achieved if only two to three positioning sleeves are present.
  • the at least one through hole is completely encompassed by the mounting sleeve, and at the opposite end of its collar at least partially protrudes from the camshaft bearing, so that this completely effett the through hole.
  • This also makes it possible - as an alternative or in addition to the positioning sleeves - a simple positioning of the preassembled module on the cylinder head. If it is dispensed with an attachment of the aforementioned positioning sleeves, this also sufficient accuracy can be achieved if this is done at two to three positions.
  • the mounting sleeves and / or positioning sleeves is gripped by a molding strip which extends along the camshaft bearing.
  • the dowel can be provided both between the cylinder head and the camshaft bearing as well as between the cylinder head cover and the camshaft bearing.
  • a positioning of the mounting sleeves and / or positioning sleeves in the sill guarantees the maintenance of exact distances of the bearing blocks and also the compensation of tolerances of the cylinder head cover.
  • alignment structures are provided on the fitting strips, which are preferably thin strips of material, which allow exact spacing of the camshaft bearings to one another.
  • alignment structures may be through-holes or cantilevers.
  • the sealing strips are formed by metal strips, to which the alignment structures can be provided with small tolerances.
  • the above object is also achieved by a composite of a cylinder head and the module described above, in which the module is fastened to the cylinder head via a respective cylinder head bolt passing through at least one mounting sleeve, wherein between the cylinder head and the module it has at least one screw connection encompassing and preferably received on the cylinder head cover cylinder head gasket is mounted.
  • the module is fastened to the cylinder head via a respective cylinder head bolt passing through at least one mounting sleeve, wherein between the cylinder head and the module it has at least one screw connection encompassing and preferably received on the cylinder head cover cylinder head gasket is mounted.
  • a screw head seal which is preferably accommodated on the screw head is arranged. This results in a further sealing of the cylinder head cover over the screw suit, a simultaneously floating bearing of the cylinder head cover on the cylinder head, and also a uniform force distribution.
  • at least one threaded hole for a cylinder head screw on the cylinder head has a receptacle for a positioning sleeve or an end of a mounting sleeve opposite its collar. Such a receptacle permits the simple positioning of the preassembled module on the cylinder head, which can preferably already be realized via two to three receptacles.
  • the above object is also achieved by a method for producing the above-described composite, in which by means of at least one mounting sleeve a module described above made of cylinder head cover and camshaft bearing and this module is screwed via cylinder head bolts, which pass through each of the at least one mounting sleeve, with the cylinder head ,
  • a method for producing the above-described composite in which by means of at least one mounting sleeve a module described above made of cylinder head cover and camshaft bearing and this module is screwed via cylinder head bolts, which pass through each of the at least one mounting sleeve, with the cylinder head ,
  • the camshaft bearing is provided with at least one positioning sleeve for aligning the module of cylinder head cover and camshaft bearing on the cylinder head, whereby the assembly is significantly simplified.
  • the module of cylinder head cover and camshaft bearing is provided with sealing strips for aligning the camshaft bearing and / or the cylinder head cover. This is both at pre-assembly of the cylinder head cover and camshaft bearing module as in final assembly of this module on Cylinder head exact alignment of the camshaft on the cylinder head cover and / or finally the preassembled module on the cylinder head possible.
  • the module of cylinder head cover and camshaft bearing is provided with a cylinder head gasket and / or at least one sleeve seal and / or at least one screw head gasket. This results in a completely finished, fully integrated module after pre-assembly, which requires no additional components and can be screwed to the cylinder head with only a single set of screws.
  • the at least one mounting sleeve is welded to the camshaft bearing and / or adhesively bonded and / or screwed. This creates a particularly easy to manufacture and resilient connection between the cylinder head cover and the camshaft bearing.
  • Figure 1 is a perspective view of a module according to the invention of a cylinder head cover and a camshaft bearing obliquely from above;
  • Figure 2 is a partially sectioned view of the module of Figure 1 in the region of the front four cylinder head bolts;
  • FIG 3 is a perspective view of the camshaft bearing of Figure 1 with the location of the mounting sleeves;
  • Figure 5a shows an enlarged front portion of Figure 2 in pre-assembled
  • FIG. 5b shows the further enlarged section of FIG. 5a in a detailed view
  • FIG. 5c shows the section of FIG. 5b with inserted cylinder head screw
  • FIG. 5d shows the section of FIG. 5a in the final assembled state of the module.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a module 1 according to the invention comprising a cylinder head cover 2 and a camshaft bearing 3 (here concealed by the cylinder head cover 2) from obliquely above.
  • a camshaft bearing 3 here concealed by the cylinder head cover 2
  • mounting sleeves 4 are provided, which are inserted from the outside through the cylinder head cover 2 and pressed into the camshaft bearing 3 / glued or screwed.
  • the cylinder head cover 2 is thus between camshaft bearing 3 on the one hand and a collar 5 of the mounting sleeves 4 on the other hand sufficiently firmly connected to the camshaft bearing 3, so that the module 1 on the cylinder head (not shown) can be placed and screwed with this.
  • a single set of screws is required, the screws 6 being inserted through the mounting sleeves 4.
  • the cylinder head cover 2 may include, inter alia, a blow-by-gas outlet, an oil mist separator designed, for example, as an impactor and a pre-separator, which are not explicitly shown here.
  • FIG. 2 shows a partially cutaway view of the module 1 of FIG. 1 in the region of the front four cylinder head bolts 6, which are received in through bores 7 of bearing blocks of the camshaft bearing 3.
  • a respective sleeve seal 10 Surrounding each mounting sleeve 4 is a respective sleeve seal 10, and to seal the complete module 1, a cylinder head cover seal 1 1 is provided between the cylinder head cover 2 and the cylinder head.
  • the cylinder head cover 2 is 'floating' mounted between these sealing elements.
  • fitting strips 9 are preferably provided of metal, which have exact distances and compensate for tolerances of the cylinder head cover 2. This fitting strips 9 can also be prepositioned by the mounting sleeves 4. Alternatively, the passport 9 can also be arranged on the underside of the camshaft bearing 3 and there fixed on separate fixing elements or a camshaft bearing 3 completely penetrating mounting sleeve 4.
  • the through-holes 7 are encompassed at a left and right screw of positioning sleeves 8, which support a simple alignment of the module 1 to a cylinder head before the screws 6 are introduced.
  • positioning sleeves 8 could also be used for fixing the fitting strips 9, if a positioning sleeve 8 is arranged in all fixing points. If the fitting strip 9 is fixed over the mounting sleeve 4 arranged at the top, a positioning sleeve 8 does not have to be provided at each fastening point. Then also satisfy two or three positioning sleeves 8 for an exact alignment on the cylinder head.
  • the mounting sleeve 4 is made of metal and engages in a sleeve receptacle in the likewise made of metal camshaft bearing 3 a.
  • the sleeve collar 5 at its top and clamped the camshaft bearing 3 between the cylinder head and the mounting sleeve 4. Since in the connection area all components 3, 5 and 6 are made of metal, a creep of the cylinder head cover material, the here a plastic is prevented. In addition, tighter tolerance chains can be realized.
  • Figure 3 shows a perspective view of the camshaft bearing 3 of Figure 1 with the position of the mounting sleeves 4, which are pressed by the appropriately positioned cylinder head cover 2 in the camshaft bearing 3.
  • the camshaft bearing 3 comprises individual bearing blocks 12, between which the individual cams 13 are positioned and the shafts 14 are inserted. After that the sill strips 9 are positioned to allow easy pre-assembly of the cylinder head cover 2 on the camshaft bearing 3 thus produced.
  • FIG. 4 shows an enlarged front section of the module 1 of FIG. 2 during pre-assembly.
  • the cross-cut left screw shows a mounting sleeve 4, which is held for insertion and pressing over the through hole 7.
  • the through hole 7 has on its lower side a positioning sleeve 8 for better alignment of the module 1 on the cylinder head.
  • a squeegee 9 ensures a correct spacing of the cylinder head cover 2 and camshaft bearing 3 in its longitudinal direction.
  • a cylinder head cover seal 1 1 is provided, which is accommodated in the cylinder head cover 2 itself.
  • a sleeve seal 10 against which the mounting sleeve 4 rests in the inserted state is provided.
  • the cross-cut right screw shows an already pressed on the through hole 7 mounting sleeve 4 and also introduced therein cylinder head bolt 6.
  • the cylinder head cover 2 between a collar 5 of the mounting sleeve 4 and the cylinder head cover seal 1 1 is floating, which allows a uniform force distribution.
  • a particularly reliable connection between the camshaft bearing 3 and cylinder head is created by the metallic coupling via mounting sleeve 4, camshaft bearing 3 and cylinder head.
  • FIG. 5 a shows an enlarged front section of FIG. 2 in the preassembled state of the module 1, in which a connection between the cylinder head cover 2 and the camshaft bearing 3 is made via a mounting sleeve 4.
  • the module 1 is ready pre-assembled. It can then be screwed particularly fast, easy and accurate over just a set of screws with the cylinder head.
  • FIG. 5b shows the further enlarged section of FIG. 5a in a detailed view, which illustrates in detail the preassembled screw connection of the module 1 between the cylinder head cover 2 and the camshaft bearing 3.
  • the cylinder head cover 2 is designed with a game for pressed into the through hole 7 mounting sleeve, so that a correct spacing of individual bearing blocks 12 can be made and tolerances of the cylinder head cover 2 are compensated.
  • the positioning sleeve 8 as the mounting sleeve 4 are anchored approximately equally deep to the through hole 7, so that on the one hand a secure positioning on the cylinder head and on the other hand a sufficiently strong investment of the collar 5 of the mounting sleeve 4 is ensured against the sleeve seal 10.
  • FIG. 5 c shows the section of FIG. 5 b with the cylinder head screw 6 inserted.
  • the cylinder head screw 6 connects the camshaft bearing 3 with the cylinder head via the metallic path of the mounting sleeve 4 and bearing block 12, while the cylinder head cover 2 between the sleeve seal 10 and the cylinder head gasket 1 1
  • Figure 5a and 5d better visible, floating.
  • the mounting sleeve 4 is dimensioned and stored so that it exerts a sufficiently large pressure in the preassembled state of the module 1 on the sleeve seal 10 to ensure in conjunction with the cylinder head gasket 1 1 a secure seal of the module 1 on the cylinder head.
  • FIG. 5d shows the section of FIG. 5a in the final assembled state of module 1.
  • the floating bearing of the cylinder head cover 2 between the sleeve seal 10 and the cylinder head gasket 1 1 can be seen, which ensures a uniform force distribution in the cylinder head cover 2.
  • the camshaft bearing 3 is connected via the cylinder head screw 6 and the mounting sleeve 4 fixed to the cylinder head.
  • the module 1 can be easily and accurately preassembled via fitting strips 9 and mounting sleeves 4, and can be assembled as an integrated unit on the cylinder head, so that in comparison to the prior art alternative, accurate and fast installation of a motor is possible.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul (1) aus einer Zylinderkopfhaube (2) und einem Nockenwellenlager (3), bei dem wenigstens eine Montagehülse (4) die Zylinderkopfhaube (2) durchdringt und an dem Nockenwellenlager (3) verankert ist, wobei ein Bund (5) der Montagehülse (4) einen Anschlag gegen die Zylinderkopfhaube (2) bildet, und das Nockenwellenlager (3) zum Aufnehmen einer Zylinderkopfschraube (6) wenigstens eine Durchgangsbohrung (7) aufweist, die in Längenrichtung wenigstens teilweise von der Montagehülse (4) umgriffen wird. Die Erfindung betrifft auch einen Verbund aus diesem Modul und einem Zylinderkopf sowie ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen dieses Verbundes. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Kopplung unterschiedlicher Baugruppen über einen einzigen Schraubensatz realisiert ist.

Description

Modul aus einer Zylinderkopfhaube und einem Nockenwellenlager, Verbund des Moduls mit einem Zylinderkopf sowie Verfahren zum Herstellen dieses Verbunds
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul aus einer Zylinderkopfhaube und einem Nockenwellenlager gemäß Anspruch 1 , einen Verbund dieses Moduls mit einem Zylinderkopf und ein Verfahren zum Herstellen dieses Verbunds.
Aus der europäischen Patentschrift EP 2 225 452 B1 ist ein Zylinderkopfhaubenmodul bekannt, welches eine Zylinderkopfhaube mit einem integrierten Nockenwellenlager aufweist. Das Nockenwellenlager ist mit der Zylinderkopfhaube mittels eines einzigen Schraubensatzes an dem Zylinderkopf fixiert. Für eine vereinfachte Montage ist die Zylinderkopfhaube mit dem Nockenwellenlager ver- klippt beziehungsweise verrastet. Die Rastelemente können hierbei mit der Kunststoffhaube mitgespritzt sein. Problematisch daran ist allerdings, dass das Nockenwellenlager weder besonders einfach noch exakt in der Zylinderkopfhaube positioniert werden kann.
Die vorstehenden Probleme werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine alternative Kopplung von Zylinderkopfhaube und Nockenwellenlager bereitzustellen. Dafür wird ein Modul aus einer Zylinderkopfhaube und einem Nockenwellenlager vorgeschlagen, bei dem wenigstens eine Montagehülse die Zylinderkopfhaube durchdringt und an dem Nockenwellenlager verankert also befestigt ist, wobei ein Bund der Montagehülse einen Anschlag gegen die Zylinderkopfhaube bildet, und das Nockenwellenlager zum Aufnehmen einer Zylinderkopfschraube wenigstens eine Durchgangsbohrung aufweist, die in Längenrichtung wenigstens teilweise von der Montagehülse umgriffen wird. Dadurch wird eine besonders einfache, schnelle und exakte Vormontage und zudem auch noch genauso einfache, schnelle und exakte Endmontage des Moduls an dem Zylinderkopf möglich, die lediglich einen einzigen Schraubensatz erfordert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist es danach von Vorteil, wenn die wenigstens eine Montagehülse durch Verpressen und / o- der Verkleben und / oder Verschrauben mit dem Nockenwellenlager verbunden ist, was eine einfache und schnelle Vormontage des Moduls mit ausreichender Verbindungsfestigkeit garantiert. Hierbei kann bei bevorzugten Ausführungen zwischen der Montagehülse und der Zylinderkopfhaube ein Dichtungs- und/oder Entkopplungselement angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine Montagehülse aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Weil damit alle Komponenten im Verbindungsbereich aus Metall bestehen, kann ein Kriechen der aus Gewichts- und Haltbarkeitsgründen bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial hergestellten Zylinderkopfhaube ausgeschlossen werden.
In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine Durchgangsbohrung zudem von einer Po- sitionierhülse umgriffen wird, die der Montagehülse gegenüberliegt und wenigstens teilweise von dem Nockenwellenlager absteht. Dadurch wird eine einfache Positionierung des vormontierten Moduls am Zylinderkopf möglich. Eine ausreichend genaue Positionierung wird dabei schon dadurch erreicht, wenn allein zwei bis drei Positionierhülsen vorhanden sind.
In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine Durchgangsbohrung vollständig von der Montagehülse umgriffen wird, und an dem ihrem Bund gegenüberliegenden Ende wenigstens teilweise vom dem Nockenwellenlager absteht, womit diese die Durchgangsbohrung vollständig durchmisst. Auch dadurch wird - alternativ oder zusätzlich zu den Positionierhülsen - eine einfache Positionierung des vormontierten Moduls am Zylinderkopf möglich. Wird auf eine Anbringung vorgenannter Positionierhülsen verzichtet, kann auch dadurch eine ausreichende Genauigkeit erreicht werden, wenn dies an zwei bis drei Positionen vorgenommen wird.
In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine der Montagehülsen und / oder Positionierhülsen von einer Passleiste umgriffen wird, die sich entlang dem Nockenwellenlager erstreckt. Die Passleiste kann dabei sowohl zwischen dem Zylinderkopf und dem Nockenwellenlager wie auch zwischen der Zylinderkopfhaube und dem Nockenwellenlager vorgesehen sein. Eine Positionierung der Montagehülsen und / oder Positionierhülsen in der Passleiste garantiert dabei die Einhaltung exakter Abstände der Lagerböcke und zudem die Kompensation von Toleranzen der Zylinderkopfhaube. Hierbei sind an den Passleisten, welche vorzugsweise dünne Materialstreifen sind, Ausrichtungsstrukturen vorgesehen, die eine exakte Beab- standung der Nockenwellenlager zueinander ermöglichen. Derartige Ausrichtungsstrukturen können Durchgangsbohrungen oder abkragende Anschläge sein. Vorzugsweise sind die Passleisten durch Metallstreifen gebildet, an welchen die Ausrichtungsstrukturen mit geringen Toleranzen vorgesehen werden können.
In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist es von Vorteil, wenn zwischen der Montagehülse, insbesondere deren Bund und der Zylinderkopfhaube eine bevorzugt an der Zylinderkopfhaube aufgenommene Hülsendichtung angeordnet ist. Damit ist eine zuverlässige Abdichtung der Zylinderkopfhaube bereits bei Anbringung der Montagehülse möglich. Zugleich wird eine schwimmende Lagerung der Zylinderkopfhaube an dem Zylinderkopf geschaffen, die eine gleichmäßige Kraftverteilung gewährleistet.
Die vorstehende Aufgabe wird auch durch einen Verbund aus einem Zylinderkopf und dem vorstehend beschriebenen Modul gelöst, bei dem das Modul über eine jeweilige, die wenigstens eine Montagehülse durchtretende Zylinderkopfschraube an dem Zylinderkopf befestigt ist, wobei zwischen dem Zylinderkopf und dem Modul eine diese wenigstens eine Verschraubung umgreifende und bevorzugt an der Zylinderkopfhaube aufgenommene Zylinderkopfdichtung angebracht ist. Gerade wenn die Zylinderkopfdichtung bereits an der Zylinderkopfhaube angebracht ist, entsteht dabei ein bereits fertig vormontiertes Modul, das ohne weitere Vorbereitung des Zylinderkopfes und mit nur einem einzigen Schraubensatz an diesem befestigt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbunds ist es von Vorteil, wenn zwischen der wenigstens einen Zylinderkopfschraube und der Montagehülse, insbesondere deren Bund, eine bevorzugt an dem Schraubenkopf aufgenommene Schraubenkopfdichtung angeordnet ist. Dadurch entsteht eine weitere Abdichtung der Zylinderkopfhaube über den Schraubenanzug, eine gleichzeitig schwimmende Lagerung der Zylinderkopfhaube an dem Zylinderkopf, und zudem eine gleichmäßige Kraftverteilung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbunds ist es von Vorteil, wenn wenigstens ein Gewindeloch für eine Zylinderkopfschraube an dem Zylinderkopf eine Aufnahme für eine Positionierhülse oder ein ihrem Bund gegenüberliegendes Ende einer Montagehülse aufweist. Eine solche Aufnahme lässt dabei die einfache Positionierung des vormontierten Moduls am Zylinderkopf zu, die bevorzugt bereits über zwei bis drei Aufnahmen realisierbar ist.
Die vorstehenden Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen des vorstehend beschriebenen Verbunds gelöst, bei dem mittels wenigstens einer Montagehülse ein vorstehend beschriebenes Modul aus Zylinderkopfhaube und Nockenwellenlager hergestellt und dieses Modul über Zylinderkopfschrauben, welche jeweils die wenigstens eine Montagehülse durchtreten, mit dem Zylinderkopf verschraubt wird. Damit ist die Montage einer Zylinderkopfhaube und eines Nockenwellenlagers an einem Zylinderkopf in lediglich zwei Schritten vollziehbar, wobei die einzelnen Komponenten auch noch eine zuverlässig exakte Ausrichtung zueinander vorweisen können.
In einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, wenn das Nockenwellenlager mit wenigstens einer Positionierhülse zum Ausrichten des Moduls aus Zylinderkopfhaube und Nockenwellenlager an dem Zylinderkopf versehen wird, wodurch die Montage deutlich vereinfacht wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, wenn das Modul aus Zylinderkopfhaube und Nockenwellenlager mit Passleisten zum Ausrichten des Nockenwellenlagers und / oder der Zylinderkopfhaube versehen wird. Damit ist sowohl bei Vormontage des Moduls aus Zylinderkopfhaube und Nockenwellenlager wie bei Endmontage dieses Moduls am Zylinderkopf eine exakte Ausrichtung der Nockenwelle an der Zylinderkopfhaube und / oder schließlich des vormontierten Moduls an dem Zylinderkopf möglich.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, wenn das Modul aus Zylinderkopfhaube und Nockenwellenlager mit einer Zylinderkopfdichtung und / oder wenigstens einer Hülsendichtung und / oder wenigstens einer Schraubenkopfdichtung versehen wird. Dadurch entsteht bereits nach Vormontage ein komplett fertiges, voll integriertes Modul, das keine zusätzlichen Komponenten mehr erfordert und mit lediglich einem einzigen Schraubensatz an dem Zylinderkopf verschraubbar ist.
In einer noch weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine Montagehülse mit dem Nockenwellenlager verschweißt und / oder verklebt und / oder verschraubt wird. Dadurch entsteht eine besonders einfach herzustellende und belastbare Verbindung zwischen der Zylinderkopfhaube und dem Nockenwellenlager.
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.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch: Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Moduls aus einer Zylinderkopfhaube und einem Nockenwellenlager von schräg oben;
Figur 2 eine teilgeschnittene Ansicht des Moduls der Figur 1 im Bereich der vorderen vier Zylinderkopfschrauben;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Nockenwellenlagers der Figur 1 mit der Lage der Montagehülsen;
Figur 4 einen vergrößerten vorderen Abschnitt des Moduls der Figur 2 bei
Vormontage;
Figur 5a einen vergrößerten vorderen Abschnitt der Figur 2 in vormontiertem
Zustand des Moduls;
Figur 5b den noch weiter vergrößerten Abschnitt der Figur 5a in einer detaillierten Ansicht;
Figur 5c den Abschnitt der Figur 5b mit eingesetzter Zylinderkopfschraube, und
Figur 5d den Abschnitt der Figur 5a in endmontiertem Zustand des Moduls.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Moduls 1 aus einer Zylinderkopfhaube 2 und einem Nockenwellenlager 3 (hier von der Zylinderkopfhaube 2 verdeckt) von schräg oben. Zur Vormontage des Nockenwellenlagers 3 innerhalb der Zylinderkopfhaube 2 sind Montagehülsen 4 vorgesehen, welche von außen durch die Zylinderkopfhaube 2 hindurchgesteckt werden und in das Nockenwellenlager 3 eingepresst / eingeklebt oder eingeschraubt werden.
Die Zylinderkopfhaube 2 ist damit zwischen Nockenwellenlager 3 einerseits und einem Bund 5 der Montagehülsen 4 andererseits ausreichend fest mit dem Nockenwellenlager 3 verbunden, so dass der Modul 1 auf den Zylinderkopf (nicht dargestellt) aufgesetzt und mit diesem verschraubt werden kann. Für diese Ver- schraubung ist ein einziger Schraubensatz erforderlich, wobei die Schrauben 6 durch die Montagehülsen 4 hindurch gesteckt werden.
Die Zylinderkopfhaube 2 kann dabei unter anderem einen Blow-by-Gas-Auslass, einen beispielsweise als Impaktor ausgebildeten Ölnebelabscheider und einen Vorabscheider umfassen, die hier nicht explizit dargestellt sind.
Figur 2 zeigt eine teilgeschnittene Ansicht des Moduls 1 der Figur 1 im Bereich der vorderen vier Zylinderkopfschrauben 6, die in Durchgangsbohrungen 7 von Lagerböcken des Nockenwellenlagers 3 aufgenommen sind. Umlaufend um jede Montagehülse 4 ist eine jeweilige Hülsendichtung 10, und zur Abdichtung des kompletten Moduls 1 ist eine Zylinderkopfhaubendichtung 1 1 zwischen der Zylinderkopfhaube 2 und dem Zylinderkopf vorgesehen. Dadurch ist die Zylinderkopfhaube 2 'schwimmend' zwischen diesen Dichtungselementen gelagert. Es kann sich insbesondere eine gleichmäßige Kraftverteilung über die Zylinderkopfhaube 2 hinweg einstellen, die deren zuverlässige Abdichtung bewirkt.
Zur Beabstandung von einzelnen Lagerböcke 12 des Nockenwellenlagers 3 in Richtung von dessen Nockenwellenachse sind Passleisten 9 vorzugsweise aus Metall vorgesehen, welche über exakte Abstände verfügen und so Toleranzen der Zylinderkopfhaube 2 kompensieren. Diese Passleisten 9 können ebenfalls durch die Montagehülsen 4 vorpositioniert werden. Alternativ können die Pass- leisten 9 auch an der Unterseite des Nockenwellenlagers 3 angeordnet werden und dort über gesonderte Fixierelemente oder auch eine das Nockenwellenlager 3 vollständig durchdringende Montagehülse 4 befestigt sein.
Hier werden die Durchgangsbohrungen 7 an einer linken und rechten Schraubverbindung von Positionierhülsen 8 umgriffen, die eine einfache Ausrichtung des Moduls 1 an einem Zylinderkopf unterstützen, bevor die Schrauben 6 eingebracht werden. Diese Positionierhülsen 8 könnten auch zur Fixierung der Passleisten 9 verwendet werden, wenn in allen Befestigungsstellen eine Positionierhülse 8 angeordnet ist. Sollte die Passleiste 9 über die oben angeordnete Montagehülse 4 fixiert sein, muss nicht an jeder Befestigungsstelle eine Positionierhülse 8 vorgesehen sein. Dann genügen auch zwei oder drei Positionierhülsen 8 für eine exakte Ausrichtung auf dem Zylinderkopf.
Vorliegend besteht die Montagehülse 4 aus Metall und greift in eine Hülsenaufnahme in dem ebenfalls aus Metall bestehenden Nockenwellenlager 3 ein. Hierbei kontaktiert dann die Zylinderkopfschraube 6 den Hülsenbund 5 an seiner Oberseite und verklemmt das Nockenwellenlager 3 zwischen dem Zylinderkopf und der Montagehülse 4. Da im Verbindungsbereich alle Komponenten 3, 5 und 6 aus Metall bestehen, wird ein Kriechen des Zylinderkopfhauben-Materials, das hier aus einem Kunststoff besteht, verhindert. Außerdem sind engere Toleranzketten realisierbar.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Nockenwellenlagers 3 der Figur 1 mit der Lage der Montagehülsen 4, welche durch die entsprechend positionierte Zylinderkopfhaube 2 in das Nockenwellenlager 3 eingepresst werden. Das Nockenwellenlager 3 umfasst einzelne Lagerböcke 12, zwischen denen die einzelnen Nocken 13 positioniert und die Wellen 14 eingeschoben werden. Danach werden die Passleisten 9 positioniert, um eine einfache Vormontage der Zylinderkopfhaube 2 an dem so hergestellten Nockenwellenlager 3 zu ermöglichen.
Figur 4 zeigt einen vergrößerten vorderen Abschnitt des Moduls 1 der Figur 2 bei Vormontage. Die quergeschnittene linke Verschraubung zeigt dabei eine Montagehülse 4, die zum Einführen und Verpressen über der Durchgangsbohrung 7 gehalten ist. Die Durchgangsbohrung 7 weist dabei an ihrer unteren Seite eine Positionierhülse 8 zum besseren Ausrichten des Moduls 1 an dem Zylinderkopf auf. Eine Passleiste 9 sorgt für eine korrekte Beabstandung von Zylinderkopfhaube 2 und Nockenwellenlager 3 in dessen Längsrichtung.
Zum Abdichten des Moduls 1 gegen den Zylinderkopf ist eine Zylinderkopfhaubendichtung 1 1 vorgesehen, die in der Zylinderkopfhaube 2 selbst aufgenommen ist. Gleiches gilt für eine Hülsendichtung 10, gegen welche die Montagehülse 4 in eingesetzten Zustand anliegt.
Die quergeschnittene rechte Verschraubung zeigt eine bereits an der Durchgangsbohrung 7 verpresste Montagehülse 4 und eine darüber hinaus darin eingeführte Zylinderkopfschraube 6. Damit ist die Zylinderkopfhaube 2 zwischen einem Bund 5 der Montagehülse 4 und der Zylinderkopfhaubendichtung 1 1 schwimmend gelagert, was eine gleichmäßige Kraftverteilung ermöglicht. Gleichzeitig ist durch die metallische Kopplung über Montagehülse 4, Nockenwellenlager 3 und Zylinderkopf eine besonders belastbare Verbindung zwischen Nockenwellenlager 3 und Zylinderkopf geschaffen.
Figur 5a zeigt einen vergrößerten vorderen Abschnitt der Figur 2 in vormontiertem Zustand des Moduls 1 , bei der eine Verbindung zwischen der Zylinderkopfhaube 2 und dem Nockenwellenlager 3 über eine Montagehülse 4 hergestellt ist. Sind alle Montagehülsen 4 in dieser Art mit dem Nockenwellenlager 3 verbunden, hier ebenfalls noch die Positionierhülsen 8 und Dichtungen 10, 1 1 eingebracht, ist das Modul 1 fertig vormontiert. Es kann dann besonders schnell, einfach und genau über lediglich einen Schraubensatz mit dem Zylinderkopf verschraubt werden.
Figur 5b zeigt den noch weiter vergrößerten Abschnitt der Figur 5a in einer detaillierten Ansicht, der die vormontierte Verschraubung des Moduls 1 zwischen Zylinderkopfhaube 2 und Nockenwellenlager 3 im Detail darstellt. Zu erkennen ist insbesondere, dass die Zylinderkopfhaube 2 mit einem Spiel zur in der Durchgangsbohrung 7 verpressten Montagehülse ausgelegt ist, so dass eine korrekte Beabstandung einzelner Lagerböcke 12 vorgenommen werden kann und Toleranzen der Zylinderkopfhaube 2 ausgeglichen werden. Die Positionierhülse 8 wie die Montagehülse 4 sind dabei ungefähr gleich tief an der Durchgangsbohrung 7 verankert, so dass einerseits eine sichere Positionierung am Zylinderkopf und andererseits eine ausreichend fest Anlage des Bunds 5 der Montagehülse 4 gegen die Hülsendichtung 10 gewährleistet ist.
Figur 5c zeigt den Abschnitt der Figur 5b mit eingesetzter Zylinderkopfschraube 6. Die Zylinderkopfschraube 6 verbindet dabei über die metallische Strecke von Montagehülse 4 und Lagerbock 12 das Nockenwellenlager 3 mit dem Zylinderkopf, während die Zylinderkopfhaube 2 zwischen der Hülsendichtung 10 und der Zylinderkopfdichtung 1 1 , wie beispielsweise in Figur 5a und 5d besser sichtbar, schwimmend gelagert ist. Die Montagehülse 4 ist dabei so dimensioniert und gelagert, dass diese in vormontiertem Zustand des Moduls 1 eine ausreichend große Pressung auf die Hülsendichtung 10 ausübt, um in Verbindung mit der Zylinderkopfhaubendichtung 1 1 eine sichere Abdichtung des Moduls 1 an dem Zylinderkopf zu gewährleisten.
Figur 5d zeigt schließlich den Abschnitt der Figur 5a in endmontiertem Zustand des Moduls 1 . Hier ist insbesondere noch einmal die schwimmende Lagerung der Zylinderkopfhaube 2 zwischen der Hülsendichtung 10 und der Zylinderkopfdichtung 1 1 erkennbar, die für eine gleichmäßige Kraftverteilung in der Zylinderkopfhaube 2 sorgt. Gleichzeitig ist das Nockenwellenlager 3 über die Zylinderkopfschraube 6 und die Montagehülse 4 fest mit dem Zylinderkopf verbunden. Das Modul 1 lässt sich dabei über Passleisten 9 und Montagehülsen 4 einfach und exakt vormontieren, und kann als integrierte Einheit am Zylinderkopf endmontiert werden, so dass eine im Vergleich zum bekannten Stand der Technik alternative, genaue und schnelle Montage eines Motors möglich wird.

Claims

Ansprüche
Modul (1 ) aus einer Zylinderkopfhaube (2) und einem Nockenwellenlager (3), bei dem wenigstens eine Montagehülse (4) die Zylinderkopfhaube (2) durchdringt und an dem Nockenwellenlager (3) verankert ist, wobei ein Bund (5) der Montagehülse (4) einen Anschlag gegen die Zylinderkopfhaube
(2) bildet, und wobei das Nockenwellenlager (3) zum Aufnehmen einer Zylinderkopfschraube (6) wenigstens eine Durchgangsbohrung (7) aufweist, die in Längenrichtung wenigstens teilweise von der Montagehülse (4) umgriffen wird.
Modul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Montagehülse (4) durch Verpressen und / oder Verkleben und / oder Verschrauben mit dem Nockenwellenlager (3) verbunden ist.
Modul (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Montagehülse (4) aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist.
Modul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Durchgangsbohrung (7) zudem von einer Positionierhülse (8) umgriffen wird, die der Montagehülse (4) gegenüberliegt und wenigstens teilweise von dem Nockenwellenlager
(3) absteht.
Modul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Durchgangsbohrung (7) vollständig von der Montagehülse
(4) umgriffen wird, und an dem ihrem Bund
(5) gegenüberliegenden Ende wenigstens teilweise vom dem Nockenwellenlager (3) absteht.
6. Modul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Montagehülsen (4) und / oder Positionierhülsen (8) von einer Passleiste (9) umgriffen wird, die sich entlang dem Nockenwellenlager (3) erstreckt.
7. Modul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Montagehülse (4), insbesondere deren Bund (5) und der Zylinderkopfhaube (2) eine bevorzugt an der Zylinderkopfhaube (2) aufgenommene Hülsendichtung (10) angeordnet ist.
8. Verbund aus einem Zylinderkopf und einem Modul (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Modul (1 ) über eine jeweilige, die wenigstens eine Montagehülse (4) durchtretende Zylinderkopfschraube (6) an dem Zylinderkopf befestigt ist, wobei zwischen dem Zylinderkopf und dem Modul (1 ) eine diese wenigstens eine Verschraubung umgreifende und bevorzugt an der Zylinderkopfhaube (2) aufgenommene Zylinderkopfdichtung (1 1 ) angebracht ist.
9. Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der wenigstens einen Zylinderkopfschraube (6) und der Hülse (4), insbesondere deren Bund (5), eine bevorzugt an dem Schraubenkopf aufgenommene Schraubenkopfdichtung angeordnet ist.
10. Verbund nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Gewindeloch für eine Zylinderkopfschraube an dem Zylinderkopf eine Aufnahme für eine Positionierhülse (8) oder ein ihrem Bund (5) gegenüberliegendes Ende einer Montagehülse (4) aufweist.
1 1 . Verfahren zum Herstellen eines Verbunds nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem mittels wenigstens einer Montagehülse (4) ein Modul (1 ) aus Zylinderkopfhaube (2) und Nockenwellenlager (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt und dieses Modul (1 ) über Zylinderkopfschrauben (6), welche jeweils die wenigstens eine im Nockenwellenlager (3) verankerte Montagehülse (4) durchtreten, mit dem Zylinderkopf verschraubt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
das Nockenwellenlager (3) mit wenigstens einer Positionierhülse (8) zum Ausrichten des Moduls (1 ) aus Zylinderkopfhaube (2) und Nockenwellenlager (3) an dem Zylinderkopf versehen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modul (1 ) aus Zylinderkopfhaube (2) und Nockenwellenlager (3) mit Passleisten (9) zum Ausrichten des Nockenwellenlagers (3) und / oder der Zylinderkopfhaube (2) versehen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
das Modul (1 ) aus Zylinderkopfhaube (2) und Nockenwellenlager (3) mit einer Zylinderkopfhaubendichtung (1 1 ) und / oder wenigstens einer Hülsendichtung (10) und / oder wenigstens einer Schraubenkopfdichtung versehen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Montagehülse (4) mit dem Nockenwellenlager (3) verschweißt und / oder verklebt und / oder verschraubt wird.
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