DE102013205129A1

DE102013205129A1 - Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102013205129A1
Application number: DE102013205129.8A
Authority: DE
Inventors: Antonio Menonna; Stefan Steichele; Christoph Steinmetz
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-09-25
Also published as: CN104061032B; US20140299092A1; US9512872B2; CN104061032A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerrahmen (2) oder eine Zylinderkopfhaube (4) einer Brennkraftmaschine (1) mit wenigstens einer darin gelagerten Nockenwelle (3). Erfindungswesentlich ist dabei, – dass die Nockenwelle (3) in zumindest zwei entlang einer Lagergasse angeordneten Lageröffnungen (5) tunnelgelagert ist, wobei die Lageröffnungen (5) die Nockenwelle (3) vollständig umschließen, – dass zumindest eine Axiallagerkreisscheibe (6) auf der Nockenwelle (3) angeordnet ist, – dass der Lagerrahmen (2) oder die Zylinderkopfhaube (4) zumindest eine zur Nockenwelle (3) hin offene Ausnehmung (7) aufweist, in der die Axiallagerkreisscheibe (6) umfänglich zumindest bereichsweise derart geführt ist, dass die Axiallagerkreisscheibe (6) zumindest mit Stirnflächenbereichen seiner beiden gegenüberliegenden Axiallagerkreisscheibenstirnflächen (8, 8') mit jeweils einem Seitenwandbereich jeweils einer Seitenwand der Ausnehmung (7) zusammenwirkt und ein Axiallager für die Nockenwelle (3) bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerrahmen oder eine Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Montage einer derartigen Nockenwelle.
Nockenwellen werden zur Betätigung von Ein- und Auslassventilen bei Brennkraftmaschinen benötigt, wobei aufgrund der Komplexität moderner Nockenwellen deren Zusammenbau und Montage in einer Brennkraftmaschine zunehmend schwieriger wird.
Aus der DE 103 31 089 A1 ist eine gattungsgemäße Zylinderkopfhaube für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Nockenwelle bekannt, die durch wenigstens eine Lagerbrücke entlang einer Lagergasse für die Nockenwelle in der Zylinderkopfhaube hindurchragt, wobei die Lagerbrücke eine Öffnung bzw. Bohrung aufweist, die die Nockenwelle vollständig umschließt.
Aus der DE 10 2007 014 544 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle bekannt, die zur Bildung eines Axiallagers mindestens ein Anschlagelement aufweist, das zur axialen Lagerung mit einem Lagerrahmen des Axiallagers zusammenwirkt. Das Anschlagelement ist dabei von einem Nocken der Nockenwelle gebildet und der Lagerrahmen weist zudem einen Freiraum für die Nockenform des Nockens auf. Hierdurch kann eine Axiallagerung über einen Nocken erzielt werden.
Aus der DE 10 2009 031 455 A1 ist eine weitere Brennkraftmaschine mit einem Nockenwellensystem mit einer ersten Nockenwelle zur Steuerung von Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine bekannt. Auf der Nockenwelle ist dabei ein Zahnrad drehfest angeordnet. Um nun eine möglichst einfache Axiallagerung der Nockenwelle realisieren zu können, weist ein Gehäuseteil der Brennkraftmaschine eine gehäuseinnere Ausnehmung auf, in der das Zahnrad umfänglich zumindest bereichsweise derart geführt ist, dass das Zahnrad zumindest mit Stirnflächenbereichen zu einer der beiden Seiten einander gegenüberliegenden Zahnradstirnflächen mit jeweils einem Seitenwandbereich jeweils einer Seitenwand der Ausnehmung zusammenwirkt. Das Zahnrad besitzt somit zwei Aufgaben, nämlich einerseits als Antriebselement und andererseits als Axiallager für die Nockenwelle.
Aus der DE 10 2009 049 218 A1 ist eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer einteiligen Druckscheibe bekannt, die zwischen einem fest mit der Nockenwelle gefügten Antriebselement und einem ebenfalls fest mit der Nockenwelle gefügten Funktionselement angeordnet und zudem verliersicher fixiert ist.
Allen zuvor beschriebenen Lösungen zur Axiallagerung einer Nockenwelle in einer Brennkraftmaschine ist gemein, dass die komplette Nockenwelle in eine geteilte Lagerung, wie beispielsweise einen Lagerbock oder einen geteilten Zylinderkopf, eingelegt wird. Bei einem in einer Zylinderkopfhaube bzw. einem Lagerrahmen zusammengebauten Nockenwelle funktioniert dies nicht, so dass in diesem Fall das Axiallager üblicherweise durch ein Kugellager realisiert wird (vergleiche DE 103 31 089 A1 ). Ein derartiges Kugellager erfordert jedoch viel radialen Bauraum in der Zylinderkopfhaube bzw. dem Lagerrahmen, was den Vorteil einer Zylinderkopfhaube, nämlich leicht und kompakt zu bauen, entgegenläuft. Auch die konventionelle Axiallagerung mittels Gleitlagerung, beispielsweise durch das Anfügen von zwei Bundnocken an zwei Gleitflächen im Gehäuse, erweist sich oft als problematisch, da für solche Nocken wenig Platz in der Zylinderkopfhaube zur Verfügung steht. Vor allem jedoch erweist sich das Halten des Nockens während der Montage als problematisch, da in der Regel nur einer der beiden Nocken in Einschubrichtung der Welle auf einer planen Fläche gut abgestützt gehalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Lagerrahmen oder eine Zylinderkopfhaube der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte Axiallagerung der Nockenwelle auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Nockenwelle in einer Tunnellagerung eines Lagerrahmens bzw. einer Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine zu lagern und dabei zugleich eine Axiallagerung der Nockenwelle ausschließlich an dieser Zylinderkopfhaube bzw. dem Lagerrahmen zu realisieren. Erfindungsgemäß weist hierzu der zuvor beschriebene Lagerrahmen bzw. die Zylinderkopfhaube, zumindest zwei entlang einer Lagergasse angeordnete Lageröffnungen auf, in welchen die Nockenwelle tunnelgelagert ist. Diese Lageröffnungen umschließen dabei die Nockenwelle vollständig. Zusätzlich ist zumindest eine Axiallagerkreisscheibe auf der Nockenwelle angeordnet, über welche die Axiallagerung der Nockenwelle erfolgt. Der Lagerrahmen bzw. die Zylinderkopfhaube weisen zumindest eine zur Nockenwelle hin offene Ausnehmung auf, in welcher die Axiallagerkreisscheibe umfänglich zumindest bereichsweise derart geführt ist, dass die Axiallagerkreisscheibe zumindest mit Stirnflächenbereichen zu einer beiden gegenüberliegenden Axiallagerkreisscheibenstirnflächen mit jeweils einem Seitenwandbereich jeweils einer Seitenwand der Ausnehmung zusammenwirkt und dadurch das gewünschte Axiallager für die Nockenwelle bildet. Hierdurch kann eine gebaute Nockenwelle in einer Tunnellagerung einer Zylinderkopfhaube bzw. einem Lagerrahmen zugleich in Axialrichtung gelagert werden, ohne dass hierfür aufwändige Kugellager erforderlich wären, die zudem viel radialen Bauraum erfordern. Die Axiallagerung mit der Axiallagerkreisscheibe erfordert darüber hinaus keinerlei Änderungen bei der Montage der gebauten Nockenwelle in der Zylinderkopfhaube bzw. dem Lagerrahmen, da die Axiallagerkreisscheibe lediglich wie ein weiteres Funktionselement, wie beispielsweise ein Nocken, auf die Nockenwelle aufgefädelt wird. Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Axiallagerung ist zudem, dass diese auch in Axialrichtung der Nockenwelle vergleichsweise wenig Bauraum erfordert, was sich insbesondere im Vergleich zu bisher hierfür verwendete Bundnocken mit Gleitflächen als großer Vorteil herausstellt. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Axiallagerkreisscheibe, die in Teilen mit dem Lagerrahmen bzw. der Zylinderkopfhaube in Eingriff steht, kann für eine Nockenwelle eine einfache und zugleich platzsparende Axiallagerung erreicht werden, die in Kombination mit den zuvor genannten Radialnadellagern bzw. Gleitlagern eine reibungsarme Lagerung der Nockenwelle in der Zylinderkopfhaube bzw. im Lagerrahmen ermöglicht. Die erfindungsgemäße Nockenwelle lässt sich darüber hinaus vergleichsweise einfach montieren.
Zweckmäßig ist die Nockenwelle in Radialrichtung über zumindest ein zusätzliches Wälzlager, insbesondere über ein Nadellager, oder über ein Gleitlager gelagert. Bereits diese Aufzählung lässt erahnen, dass das erfindungsgemäße Axiallager mit der Axiallagerkreisscheibe mit sämtlichen anderen bekannten Radiallagern kombinierbar ist, insbesondere auch mit solchen Radiallagern, die eine Tunnellagerung der Nockenwelle, das heißt ohne geteilte Lagerböcke, ermöglichen.
Zweckmäßig weist die Axiallagerkreisscheibe eine Ölbohrung auf, über welche durch den Lagerrahmen, die Nockenwelle oder die Zylinderkopfhaube Öl zuführbar ist. Eine derartige Ölbohrung verläuft üblicherweise in Radialrichtung der Axiallagerkreisscheibe und ermöglicht so eine Schmiermittelzuführung bzw. eine Ölzuführung zu dem Axiallager beispielsweise über den Lagerrahmen oder die Zylinderkopfhaube. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass eine Ölzuführung zur Schmierung der Axiallagerkreisscheibe über die Nockenwelle erfolgt, wobei in diesem Fall eine Ölbohrung in der Nockenwelle einen größeren Durchmesser aufweist als die Ölbohrung in der Axiallagerkreisscheibe. Hierdurch lassen sich insbesondere etwaige Fügefehler beim Fügen, insbesondere beim thermischen Fügen, der Axiallagerkreisscheibe auf einem Wellenrohr der Nockenwelle kompensieren. Mit derart fluchtend zueinander angeordneten Ölbohrungen sowohl in der Nockenwelle als auch in der Axiallagerkreisscheibe lässt sich das Axiallager alternativ zu der im vorherigen Absatz beschriebenen Lösung auch die Nockenwelle schmieren.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung kann die Axiallagerkreisscheibe als Geberrad ausgebildet sein. Eine derartige Ausbildung der Axiallagerkreisscheibe als Geberrad bietet den großen Vorteil, dass die Axiallagerkreisscheibe eine zusätzliche Funktion erfüllen kann, nämlich in diesem Fall die Erfassung einer Drehwinkelstellung der Nockenwelle. Selbstverständlich ist auch eine Ausbildung der Axiallagerkreisscheibe als anderes Funktionselement denkbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird über die Axiallagerkreisscheibe ein Deckel montiert, der die Axiallagerkreisscheibe zumindest teilweise umschließt und somit die Ölverluste verringert. Dieser Deckel wird mit dem Lagerrahmen bzw. dem Zylinderkopf verschraubt. Um eine exakte Ausrichtung des Deckels zum Lagerrahmen bzw. zum Zylinderkopf zu ermöglichen, können Passbohrungen mit Passstiften vorgesehen werden. Der Deckel kann zusätzliche Axialkräfte abstützen oder auch nur als Abschirmung gegen das ausspritzende Öl dienen.
Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, aufgrund der Ausbildung des Axiallagers mittels der erfindungsgemäßen Axiallagerkreisscheibe ein vereinfachtes Montageverfahren zur Montage einer Nockenwelle in einem Lagerrahmen bzw. einer Zylinderkopfhaube anzugeben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Axiallagerkreisscheibe und zumindest ein weiteres Funktionselement, beispielsweise ein Nocken oder ein Geberrad, fluchtend und in vordefinierter Winkelposition zueinander in einer Montagevorrichtung, insbesondere in Halteeinrichtungen der Montageeinrichtung, ausgerichtet. Anschließend wird die Axiallagerkreisscheibe und das zumindest eine Funktionselement auf eine Fügetemperatur erhitzt bzw. die Welle der Nockenwelle, das heißt ein Wellenrohr der Nockenwelle, gekühlt. Das Erhitzen der Axiallagerkreisscheibe bzw. des Funktionselements bzw. das Kühlen des Wellenrohrs der Nockenwelle kann selbstverständlich auch zu Beginn erfolgen.
In einem sich daran anschließenden Verfahrensschritt wird nun die Welle der Nockenwelle entlang einer Lagergasse durch dort angeordnete Lageröffnungen des Lagerrahmens bzw. der Zylinderkopfhaube geschoben und dabei gleichzeitig die Axiallagerkreisscheibe sowie das zumindest eine Funktionselement aufgefädelt. Nach einem Temperaturausgleich ist die Nockenwelle im Lagerraum bzw. in der Zylinderkopfhaube fixiert und kann zusammen mit dieser aus der Montagevorrichtung entnommen werden. Dies ermöglicht ein vergleichsweise einfaches Montieren der erfindungsgemäßen Nockenwelle in einer geschlossenen Tunnellagerung einer Zylinderkopfhaube bzw. eines Lagerrahmens.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine im Bereich zweier Nockenwellen mit einem Lagerrahmen, in welchem die Nockenwelle gelagert ist, inklusive einer Detaildarstellung X,
2 Detailschnittdarstellung aus 1,
3 ein erfindungsgemäßer Lagerrahmen oder eine Zylinderkopfhaube mit einer als Geberrad ausgebildeten Axiallagerkreisscheibe,
4 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäße Lagerrahmen sowie zwei Schnittdarstellungen durch das Axiallager im Bereich der Axiallagerkreisscheibe,
5 eine tunnelgelagerte Nockenwelle mit Radialgleitlagern,
6 eine Schnittdarstellung durch das Axiallager im Bereich der Axiallagerkreisscheibe,
7 eine Montagevorrichtung zur Montage der erfindungsgemäßen Nockenwelle in einem Lagerrahmen bzw. einer Zylinderkopfhaube,
8 eine Schnittdarstellung durch das Axiallager im Bereich der Axiallagerkreisscheibe, mit einem die Axiallagerkreisscheibe abdeckenden Deckel.
Entsprechend den 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 einen Lagerrahmen 2 auf, in welchem zumindest eine Nockenwelle 3 gelagert ist. Gemäß der 1 sind dabei zwei Nockenwellen 3 in dem Lagerrahmen 2 der Brennkraftmaschine 1 gelagert. Generell kann der Begriff „Lagerrahmen 2“ in der folgenden Figurenbeschreibung sowie in der gesamten Anmeldung auch für eine Zylinderkopfhaube 4 stehen, so dass die Nockenwellen 3 in gleicher Art und Weise auch in der Zylinderkopfhaube 4 gelagert sein können. Erfindungsgemäß ist nun die Nockenwelle 3 in dem Lagerrahmen 2 bzw. in der Zylinderkopfhaube 4 in zumindest zwei entlang einer Lagergasse angeordneten Lageröffnungen 5 tunnelgelagert, wobei die Lageröffnungen 5 die Nockenwelle 3 vollständig umschließen. Zur Axiallagerung der Nockenwelle 3 ist zumindest eine Axiallagerkreisscheibe 6 auf der Nockenwelle 3 angeordnet. Der Lagerrahmen 2 bzw. die Zylinderkopfhaube 4 besitzen darüber hinaus eine zur Nockenwelle 3 hin offene Ausnehmung 7 (vgl. 2), in der die Axiallagerkreisscheibe 6 umfänglich zumindest bereichsweise derart geführt ist, dass die Axiallagerkreisscheibe 6 zumindest mit Stirnflächenbereichen seiner beiden gegenüberliegenden Axiallagerkreisscheibenstirnflächen 8, 8’ (vgl. 2) mit jeweils einem Seitenwandbereich jeweils einer Seitenwand der Ausnehmung 7 zusammenwirkt und ein Axiallager für die Nockenwelle 3 bildet. Die Axiallagerkreisscheibe 6 muss demzufolge nicht vollumfänglich von der Ausnehmung 7 im Lagerrahmen 2 bzw. in der Zylinderkopfhaube 4 umschlossen sein, sondern es reicht vielmehr ein umfangsmäßig begrenzter Bereich, wie dies auch gemäß den 3 (obere Darstellung) und 4 dargestellt ist.
Betrachtet man beispielsweise die 3, so kann man erkennen, dass die Nockenwelle 3 in Radialrichtung über zumindest ein zusätzliches Wälzlager 9, beispielsweise ein Nadellager 10, gelagert ist. Gemäß der Schnittdarstellung A-A kann man zudem erkennen, dass die Axiallagerkreisscheibe 6 bei der gemäß der 3 dargestellten Ausführungsform als Geberrad 11 ausgebildet ist, wodurch eine Drehwinkelstellung der Nockenwelle 3 über das Geberrad 11 erfassbar ist. Auch bei der Schnittdarstellung A-A in der 3 kann man erkennen, dass das Geberrad 11, das heißt respektive die Axiallagerkreisscheibe 6 lediglich partiell, das heißt entlang eines Teilumfanges in die Ausnehmung 7 des Lagerrahmens 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 eingreift, was jedoch für eine Axiallagerung ausreichend ist. Neben der Axiallagerkreisscheibe 6 können auf der Nockenwelle 3 selbstverständlich weitere Funktionselemente, wie beispielsweise Nocken 12, angeordnet sein (vgl. 1 bis 8).
In der Darstellung gemäß der 4 ist wiederum ein Lagerrahmen 2 bzw. eine Zylinderkopfhaube 4 zu sehen, in welchem/in welcher die beiden Nockenwellen 3 tunnelgelagert sind. Jede der beiden Nockenwellen 3 ist dabei über eine eigene Axiallagerkreisscheibe 6 in einer zugehörigen Ausnehmung 7 des Lagerrahmens 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 in Axialrichtung gelagert. Bei dem Lagerrahmen 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 ist die Nockenwelle 3 wiederum über Wälzlager 9, insbesondere über Nadellager 10, in Radialrichtung gelagert. Eine davon abweichende Ausführungsform ist beispielsweise gemäß der 5 dargestellt, bei welcher die Nockenwelle 3 in Radialrichtung über zumindest ein Gleitlager 13 gelagert ist.
Um eine möglichst leichtgängige Axiallagerung der Nockenwelle 3 gewährleisten zu können, kann die Axiallagerkreisscheibe 6 eine Ölbohrung 14 aufweisen (vgl. 3, 4, 5, 6 und 8), über welche durch den Lagerrahmen 2 oder die Zylinderkopfhaube 4 Öl zuführbar ist. Alternativ kann selbstverständlich auch eine Ölzuführung zur Schmierung der Axiallagerkreisscheibe 6 über die Nockenwelle 3 erfolgen, wozu eine Ölbohrung 14’ in der Nockenwelle 3 angeordnet ist. Diese Ölbohrung 14’ in der Nockenwelle 3 besitzt dabei üblicherweise einen größeren Durchmesser als die Ölbohrung 14 in der Axiallagerkreisscheibe 6, wodurch Fügeungenauigkeiten beim Fügen der Axiallagerkreisscheibe 6 auf der Nockenwelle 3 kompensiert werden können. Dies ist insbesondere in der Schnittdarstellung C-C in der 6 dargestellt.
Erfolgt eine Ölzuführung beispielsweise über den Lagerrahmen 2 bzw. die Zylinderkopfhaube 4, so ist in diesem/dieser ein Ölzuführkanal 19 vorgesehen, wie dies gemäß den 3 bis 8 dargestellt ist.
Betrachtet man die 7, so kann dort eine Montagevorrichtung 15 zur Montage der Nockenwelle 3 in einem Lagerrahmen 2 bzw. einer Zylinderkopfhaube 4 erkennen. Bei dem erfindungsgemäßen Montageverfahren werden zunächst die zumindest eine Axiallagerkreisscheibe 6 und zumindest ein weiteres Funktionsbauteil, beispielsweise ein Nocken 12 oder ein Geberrad 11, fluchtend und in vordefinierter Winkelposition zueinander in der Montagevorrichtung 15, beispielsweise auf entsprechenden Haltern 16, ausgerichtet. Zum thermischen Fügen eines Wellenrohrs 17 der Nockenwelle 3 mit der Axiallagerkreisscheibe 6 bzw. den Nocken 12 oder dem Geberrad 11 wird die Axiallagerkreisscheibe 6 bzw. das zumindest eine weitere Funktionsbauteil auf eine Fügetemperatur erhitzt, wobei zusätzlich oder alternativ die Welle 17 der Nockenwelle 3 gekühlt werden kann. Anschließend wird die Welle 17 mittels eines verfahrbaren Führungsschlittens 18 durch die Axiallagerkreisscheibe 6 sowie das zumindest eine weitere Funktionsbauteil, beispielsweise den Nocken 12, und zugleich sämtliche Lageröffnungen 5 des Lagerrahmens 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 geschoben. Anschließend wird ein Temperaturausgleich abgewartet, welcher sowohl die Axiallagerkreisscheibe 6 als auch die Nocken 12 auf der Nockenwelle 3 fixiert, woraufhin anschließend die Nockenwelle 3 zusammen mit dem Lagerrahmen 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 aus der Montagevorrichtung 15 entnommen werden kann.
Aus der Darstellung gemäß der 8 ist eine Axiallagerkreisscheibe 6 ersichtlich, die in einer zugehörigen Ausnehmung 7 des Lagerrahmens 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 in Axialrichtung gelagert ist. Um Ölverluste zu minimieren, ist in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Deckel 20 über die Axiallagerkreisscheibe 6 gesetzt. Der Deckel 20 wird mittels Schrauben 21 mit dem Lagerrahmen 2 bzw. der Zylinderkopfhaube 4 verbunden. Um eine exakte Ausrichtung des Deckels 20 zu ermöglichen, ist der Einsatz von Passstiften 22 vorgesehen.
Mit der erfindungsgemäßen Axiallagerscheibe 6, die in besonders bevorzugter Ausführungsform zusätzlich noch eine weitere Funktion, beispielsweise die eines Geberrades 11, erfüllt, kann eine Tunnellagerung einer gebauten Nockenwelle 3 in einem Lagerrahmen 2 bzw. einer Zylinderkopfhaube 4 auf vergleichsweise einfache Art und Weise hergestellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10331089 A1 [0003, 0007]
DE 102007014544 A1 [0004]
DE 102009031455 A1 [0005]
DE 102009049218 A1 [0006]

Claims

Lagerrahmen (2) oder Zylinderkopfhaube (4) einer Brennkraftmaschine (1) mit wenigstens einer darin gelagerten Nockenwelle (3), dadurch gekennzeichnet, – dass die Nockenwelle (3) in zumindest zwei entlang einer Lagergasse angeordneten Lageröffnungen (5) tunnelgelagert ist, wobei die Lageröffnungen (5) die Nockenwelle (3) vollständig umschließen, – dass zumindest eine Axiallagerkreisscheibe (6) auf der Nockenwelle (3) angeordnet ist, – dass der Lagerrahmen (2) oder die Zylinderkopfhaube (4) zumindest eine zur Nockenwelle (3) hin offene Ausnehmung (7) aufweist, in der die Axiallagerkreisscheibe (6) umfänglich zumindest bereichsweise derart geführt ist, dass die Axiallagerkreisscheibe (6) zumindest mit Stirnflächenbereichen seiner beiden gegenüberliegenden Axiallagerkreisscheibenstirnflächen (8, 8') mit jeweils einem Seitenwandbereich jeweils einer Seitenwand der Ausnehmung (7) zusammenwirkt und ein Axiallager für die Nockenwelle (3) bildet.
Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (3) in Radialrichtung über zumindest ein zusätzliches Wälzlager (9), insbesondere über ein Nadellager (10), gelagert ist.
Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (3) in Radialrichtung über zumindest ein zusätzliches Gleitlager (13) gelagert ist.
Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerkreisscheibe (6) eine Ölbohrung (14) aufweist, über welche durch den Lagerrahmen (2), die Nockenwelle (3) oder die Zylinderkopfhaube (4) Öl zuführbar ist.
Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölzuführung zur Schmierung der Axiallagerkreisscheibe (6) über die Nockenwelle (3) erfolgt, wobei eine Ölbohrung (14') in der Nockenwelle (3) einen größeren Durchmesser aufweist als eine Ölbohrung (14) in der Axiallagerkreisscheibe (6).
Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerkreisscheibe (6) als Geberrad (11) ausgebildet ist.
Lagerrahmen oder Zylinderkopfhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerkreisscheibe (6) durch einen auf dem Lagerrahmen (2) oder der Zylinderkopfhaube (4) montierten Deckel (20) abgedeckt ist.
Brennkraftmaschine mit einem Lagerrahmen (2) oder einer Zylinderkopfhaube (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren zur Montage einer Nockenwelle (3) in einem Lagerrahmen (2) oder einer Zylinderkopfhaube (4) einer Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem – die Axiallagerkreisscheibe (6) und zumindest ein weiteres Funktionsbauteil, beispielsweise ein Nocken (12) oder ein Geberrad (11), fluchtend und in vordefinierter Winkelposition zueinander in zugehörigen Haltern (16) einer Montagevorrichtung (15) ausgerichtet werden, – die Axiallagerkreisscheibe (6) und das zumindest eine Funktionsbauteil auf eine Fügetemperatur erhitzt, und/oder eine Welle (17) der Nockenwelle (3) gekühlt werden, – die Welle (17) durch die Axiallagerkreisscheibe (6), die Lageröffnungen (5) des Lagerrahmens (2) oder der Zylinderkopfhaube (4) und das zumindest eine Funktionsbauteil (12) geschoben wird, – die Nockenwelle (3) samt Zylinderkopfhaube (4) oder samt Lagerrahmen (2) nach einem Temperaturausgleich aus der Montagevorrichtung (15) entnommen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerkreisscheibe (6) und die Funktionsbauteile (12) in zugehörigen Haltern (16) der Montagevorrichtung (15) gehalten und erhitzt werden.