DE4017048A1 - Twin overhead camshafts for IC engine - has common bearing of both shafts - Google Patents

Twin overhead camshafts for IC engine - has common bearing of both shafts

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Abstract

The IC engine has a cylinder head housing (1) which supports the bearings for twin camshafts (4,5). The bearings are arranged in parallel pairs with a single bearing cap (6) for each pair of bearings. This single bearing cap (6) is fastened to the cylinder head housing by a single bolt (7) which passes between the camshafts (4,5) and engages a tapped hole in the cylinder head housing (1). Each end of the cap (6) rests on a ledge (19,20) and abuts against a side wall (16,17) formed in the cylinder head so that the bearing cap is located in the direction at right angles to the axes of the camshaft. USE - Camshafts for IC engines.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf mit zwei obenliegenden Nockenwellen, deren nebeneinanderliegende Nockenwellenlager jeweils einen beiden Nocken­ wellenlagern gemeinsamen Lagerdeckel aufweisen, welcher durch eine zwischen den Nockenwellen mittig angeordnete Kopfschraube niedergehalten ist. Ein solcher Zylinder­ kopf ist Gegenstand der EP-A-03 44 598.The invention relates to a cylinder head two overhead camshafts, their side by side Camshaft bearings each have two cams shaft bearings have common bearing cover, which by a centrally located between the camshafts Head screw is held down. Such a cylinder Head is the subject of EP-A-03 44 598.

Bei dem bekannten Zylinderkopf sind die Lagerdeckel zu­ sätzlich zu der mittigen Kopfschraube an den beiden freien Endbereichen jeweils durch eine weitere Schraube mit dem Zylinderkopf verschraubt. Diese beiden zusätz­ lichen Schrauben verhindern eine Verschiebung des Lager­ deckels zu den Seiten hin. Versuche haben gezeigt, daß ein solches seitliches Auswandern allein mit einer mitti­ gen Kopfschraube nicht zu verhindern ist.In the known cylinder head, the bearing caps are closed in addition to the central cap screw on the two free end areas each with a further screw screwed to the cylinder head. These two additional screws prevent the bearing from moving cover to the sides. Experiments have shown that such a lateral migration alone with a mitti head screw cannot be prevented.

Grundsätzlich ist es bekannt, Lagerdeckel mit nur einer einzigen Schraube auf einer Gegenfläche zu halten, was zum Beispiel die DE-B-37 30 925 für den Lagerdeckel eines Kurbelwellenlagers zeigt. Der Lagerdeckel ist ge­ mäß dieser Schrift so ausgebildet, daß er von der Schrau­ be durch Kräftezerlegung gleichzeitig gegen eine seit­ liche Stützfläche und der Gegenfläche des Lagerstuhles gepreßt wird. Die in dieser Schrift gezeigte Ausbildung eines Lagerdeckels für ein Kurbelwellenlager ist jedoch für einen Lagerdeckel eines Nockenwellenlagers zu auf­ wendig. Basically, it is known to use only one bearing cap single screw on a counter surface to hold what for example DE-B-37 30 925 for the bearing cover of a crankshaft bearing shows. The bearing cover is ge in accordance with this script so that it is screwed be by simultaneously breaking down forces against one another Liche support surface and the counter surface of the camp chair is pressed. The training shown in this document of a bearing cover for a crankshaft bearing, however for a bearing cover of a camshaft bearing agile.  

Das DE-GM 89 04 786 zeigt auch schon eine Ventildeckel­ haube, welche ausschließlich durch zwischen den Nocken­ wellen in das Zylinderkopfgehäuse führende Schrauben auf dem Zylinderkopfgehäuse gehalten ist. Eine solche Ventil­ deckelhaube ist jedoch keinen größeren Kräften ausge­ setzt, so daß diese Befestigungsart für Ventildeckel­ hauben ausreichend sicher ist, bei Lagerdeckeln jedoch nicht ohne zusätzlichen Aufwand angewendet werden kann.DE-GM 89 04 786 already shows a valve cover hood, which only by between the cams shaft screws leading into the cylinder head housing the cylinder head housing is held. Such a valve However, the cover hood is not capable of greater forces sets, so that this type of attachment for valve cover hoods is sufficiently secure, but with bearing caps cannot be used without additional effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder­ kopf der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine jeweils zu zwei Nockenwellenlagern gehörenden Lagerdeckel mit möglichst geringem Aufwand befestigbar sind, ohne daß die Gefahr einer Verschiebung der Lager­ deckel quer zu den Nockenwellen besteht.The invention has for its object a cylinder head of the type mentioned so that its belonging to two camshaft bearings Bearing cover can be attached with as little effort as possible are without the risk of shifting the bearings cover is made across the camshafts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lagerdeckel ausschließlich durch die mittige Schrau­ be auf dem Zylinderkopfgehäuse gehalten ist, jeweils mit seinen äußeren Schmalseiten gegen eine Anlagefläche des Zylinderkopfgehäuses anliegt und daß der mittlere Auf­ lagebereich des Lagerdeckels, durch den die Schraube geführt ist, gegenüber seinen beiden äußeren Auflagebe­ reichen geringfügig zurückspringt.This object is achieved in that the bearing cap only through the central screw be held on the cylinder head housing, each with its outer narrow sides against a contact surface of the Cylinder head housing rests and that the middle up position of the bearing cover through which the screw is guided, in relation to its two outer supports range slightly jumps back.

Durch diesen erfindungsgemäßen, zurückspringenden Auf­ lagebereich werden beim Festziehen der Kopfschraube die Schmalseiten des Lagerdeckels gegen die Anlageflächen gespannt, da sich der Lagerdeckel im mittleren Bereich durchbiegt und es dadurch zu einer definierten Lager­ deckelverformung kommt. Da der mittlere Auflagebereich nur geringfügig zurückspringt, sind übermäßige Lager­ deckelverformungen ausgeschlossen. Dank der Erfindung wird es möglich, mit nur einer einzigen, mittleren Kopf­ schraube einen Lagerdeckel für zwei Nockenwellenlager gegen ein seitliches Auswandern ausreichend sicher zu befestigen. Dadurch ist der Aufwand für die Befestigung der Lagerdeckel geringer als bei den bekannten Zylinder­ köpfen. Insbesondere wird die Montagezeit durch die Er­ findung erheblich verkürzt und die Zahl der erforder­ lichen Teile reduziert.Through this recoiling according to the invention position range when tightening the cap screw Narrow sides of the bearing cover against the contact surfaces excited because the bearing cap is in the middle deflects and thereby it becomes a defined bearing lid deformation comes. Because the middle support area jumping back only slightly are excessive bearings lid deformation excluded. Thanks to the invention it becomes possible with just a single, medium head screw a bearing cap for two camshaft bearings sufficiently secure against lateral migration fasten. This is the effort for attachment  the bearing cap is lower than in the known cylinders behead. In particular, the assembly time by the Er finding significantly shortened and the number of required reduced parts.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß der Lagerdeckel optimal bemessen ist, wenn der mittlere Auflagebereich etwa 1/10 mm gegenüber den äußeren Auflagebereichen parallel zu den äußeren Auflagebereichen zurückspringt.Practical tests have shown that the bearing cap is optimally dimensioned when the middle contact area about 1/10 mm compared to the outer contact areas springs back parallel to the outer support areas.

Fertigungstechnisch besonders günstig ist es, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der mitt­ lere Auflagebereich zusammen mit den beiden äußeren Auf­ lagebereichen zur Gegenfläche des Zylinderkopfgehäuses hin insgesamt eine konkave Fläche bilden. Diese konkave Ausbildung erlaubt es, in einem einzigen Arbeitsgang den mittleren Auflagebereich und die beiden äußeren Auflage­ bereiche spanabhebend herzustellen.It is particularly favorable in terms of production technology if according to an advantageous embodiment of the invention of the mitt ler support area together with the two outer supports positions to the counter surface of the cylinder head housing form a concave surface. This concave Training allows you to do the job in one go middle support area and the two outer supports areas to be machined.

Die konkave Fläche ist optimal ausgebildet, wenn die Auflagebereiche durch einen um etwa einen halben Grad schräggestellten und quer zur Haupterstreckung des Lager­ deckels verfahrenen Stirnfräser erzeugt sind.The concave surface is optimal if the Support areas by about half a degree inclined and transverse to the main extent of the camp cover end milling cutter are generated.

Die Nockenwellenlager können auf einfache Weise mit Öl versorgt werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Er­ findung im mittleren Auflagebereich eine quer von der Bohrung für die mittige Kopfschraube zu den beiden Nockenwellen führende Ölnut vorgesehen ist und in eine Zylinderkopfbohrung für die Kopfschraube im Zylinderkopf­ gehäuse eine Ölversorgungsbohrung mündet.The camshaft bearings can be easily oiled be cared for if, according to further training, the Er in the middle of the support area one across the Hole for the central cap screw to the two Camshaft leading oil groove is provided and in a Cylinder head bore for the cap screw in the cylinder head housing opens an oil supply hole.

Ebenfalls zur einfachen Schmierung trägt es bei, wenn die Zylinderkopfbohrung für die Kopfschraube in einen durchgehenden Ölrücklaufkanal im Zylinderkopfgehäuse mündet. It also contributes to simple lubrication if the cylinder head bore for the cap screw in one continuous oil return channel in the cylinder head housing flows.  

Das zurücklaufende Öl kann unabhängig von einer Schräg­ lage des Fahrzeugs zu den beiden Kopfseiten des Zylin­ ders laufen, wenn der Ölrücklaufkanal einen muldenförmi­ gen Kanalgrund hat.The returning oil can be independent of an incline position of the vehicle to the two head ends of the Zylin run when the oil return channel is trough-shaped towards the bottom of the canal.

Die Ventildeckelhaube ist auf ganz besonders einfache Weise zu befestigen, wenn die Kopfschraube in ihrem Schraubenkopf eine Gewindebohrung hat, in die zur Befe­ stigung der Ventildeckelhaube eine Befestigungsschraube geschraubt ist.The valve cover is very simple Way to attach when the cap screw is in her Screw head has a threaded hole in which for fastening a valve screw is screwed.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarification of their basic principle is one of which is shown in the drawing and is shown below described. This shows in

Fig. 1 einen schematischen, senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäß gestalteten Zylinderkopf im Bereich einer Lagermitte, Fig. 1 is a schematic, vertical section through an inventive cylinder head designed in the region of the bearing center,

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf einen Lagerdeckel des Zylinderkopfes, Fig. 2 is a bottom view of a bearing cap of the cylinder head,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Lagerdeckel, Fig. 3 shows a longitudinal section through the bearing cap,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Lagerdeckels, Fig. 4 is a side view of the bearing cap,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Lagerdeckel, Fig. 5 is a plan view of the bearing cap,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch den Lager­ deckel entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. Fig. 6 is a vertical section through the bearing cover along the line IV-IV in Fig. 3rd

Die Fig. 1 zeigt von einem Zylinderkopf ein Zylinder­ kopfgehäuse 1, welches durch Zylinderkopfschrauben 2, 3 mit einem nicht gezeigten Motorblock verschraubt ist. Oben im Zylinderkopf 1 sind nebeneinander zwei Nocken­ wellen 4, 5 angeordnet, die im Zylinderkopfgehäuse 1 ge­ lagert sind. Ein Lagerdeckel 6 ist als Lagerbrücke aus­ gebildet und stützt sich von oben her auf beide Nocken­ wellen 4, 5 ab. Zur Befestigung des Lagerdeckels 6 dient ausschließlich eine mittig zwischen den Nockenwellen 4, 5 angeordnete Kopfschraube 7, welche mit ihrem Schrauben­ kopf 8 unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe 9 von oben her auf dem Lagerdeckel 6 aufsitzt und durch ihn hindurch in eine im unteren Bereich mit Gewinde ver­ sehenen Zylinderkopfbohrung 10 des Zylinderkopfgehäuses 1 geschraubt ist. Fig. 1 shows a cylinder head, a cylinder head housing 1 , which is screwed by cylinder head screws 2 , 3 with an engine block, not shown. Above in the cylinder head 1 , two cam shafts 4 , 5 are arranged side by side, which are stored in the cylinder head housing 1 GE. A bearing cap 6 is formed as a bearing bridge and is supported from above on both cam shafts 4 , 5 . To attach the bearing cap 6 is used only a centrally located between the camshafts 4 , 5 cap screw 7 , which sits with its screw head 8 with the interposition of a washer 9 from above on the bearing cap 6 and through it into a lower threaded area see cylinder head bore 10 of the cylinder head housing 1 is screwed.

In den Schraubenkopf 8 führt von oben her eine gestri­ chelt dargestellte Gewindebohrung 11, in die eine Be­ festigungsschraube 12 geschraubt ist, welche eine Ventil­ deckelhaube 13 fixiert.In the screw head 8 leads from above a stri smiled threaded bore 11 , into which a fastening screw 12 is screwed, which fixes a valve cover 13 .

Wichtig für den Halt des Lagerdeckels 6 ist es, daß dieser mit seinen Schmalseiten 14, 15 jeweils gegen eine seitliche Anlagefläche 16, 17 des Zylinderkopfgehäuses anliegt. Nach unten hin liegt der Lagerdeckel 6 mit einem mittleren Auflagebereich 18 und zwei äußeren Auf­ lagebereichen 19, 20 von oben her auf eine Gegenfläche 21 auf.It is important for the support of the bearing cover 6 that its narrow sides 14 , 15 each abut against a lateral contact surface 16 , 17 of the cylinder head housing. At the bottom, the bearing cover 6 has a central bearing area 18 and two outer bearing areas 19 , 20 from above on a counter surface 21 .

Für die Schmierung der Nockenwellenlager mündet in die Zylinderkopfbohrung 10 eine Ölversorgungsbohrung 22. Von ihr zugeführtes Öl steigt in der Zylinderkopfbohrung 10 seitlich der Kopfschraube 7 nach oben und gelangt über eine Ölnut 23 des mittleren Auflagebereiches 18 des La­ gerdeckels 6 zu den beiden Nockenwellen 4, 5. Nach unten hin mündet die Zylinderkopfbohrung 10 in einen Ölrück­ laufkanal 24, der einen trogartigen Kanalgrund 25 hat. An oil supply bore 22 opens into the cylinder head bore 10 for the lubrication of the camshaft bearings. From her supplied oil rises in the cylinder head bore 10 laterally of the cap screw 7 and passes through an oil groove 23 of the central bearing area 18 of the gerdeckels 6 to the two camshafts 4 , 5th At the bottom, the cylinder head bore 10 opens into an oil return channel 24 , which has a trough-like channel base 25 .

Nicht gezeigt ist in Fig. 1 eine geschlossene Querwand zwischen den Kopfschrauben 7, durch die sich die Steifig­ keit des Zylinderkopfgehäuses 1 wesentlich erhöht.Not shown in Fig. 1 is a closed transverse wall between the cap screws 7 , through which the stiffness speed of the cylinder head housing 1 increases significantly.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen die Gestaltung des Lagerdeckels 6 im einzelnen. In Fig. 2 ist eine mittige Bohrung 26 zu sehen, durch die die in Fig. 1 gezeigte Kopf­ schraube 7 zu führen ist und in die die Ölnut 23 führt. Weiterhin sind die beiden Schmalseiten 14, 15 zu sehen, mit denen der Lagerdeckel 6 gegen die ebenfalls in Fig. 1 gezeigten Anlageflächen 16, 17 anliegt. Figs. 2 to 4 show the configuration of the bearing cap 6 in detail. In Fig. 2, a central bore 26 can be seen through which the head screw shown in Fig. 1 is to be guided 7 and into which the oil groove 23 leads. Furthermore, the two narrow sides 14 , 15 can be seen, with which the bearing cover 6 bears against the contact surfaces 16 , 17 also shown in FIG. 1.

Die Fig. 3 zeigt den mittleren Auflagebereich 18 und die beiden äußeren Auflagebereiche 19, 20. Wichtig für die Erfindung ist, daß der mittlere Auflagebereich 18 ge­ ringfügig höher verläuft als die äußeren Auflagebereich 19, 20, was durch einen Flächenversatz oder dadurch ver­ wirklicht sein kann, daß die Auflagebereiche 19, 18, 20 insgesamt eine konkav gekrümmte Fläche bilden. Zu erken­ nen ist in Fig. 3 auch, wie das von unten aufsteigende Öl durch die Ölnut 23 nach beiden Seiten hin verteilt wird. Fig. 3 shows the central zone 18 and two outer support portions 19, 20. It is important for the invention that the central contact area 18 runs slightly higher than the outer contact area 19 , 20 , which can be realized by a surface offset or by the fact that the contact areas 19 , 18 , 20 form a concave curved surface. Nen to erken is in Fig. 3 also, as distributed from the bottom ascending oil through the oil groove 23 toward both sides.

Die Seitenansicht gemäß Fig. 4 und die Draufsicht gemäß Fig. 5 verdeutlichen zusätzlich die Gestaltung des La­ gerdeckels 6. Die einzige Bohrung 26, welche zum Durch­ führen der Kopfschraube 7 dient, ist in beiden Figuren dargestellt.The side view according to FIG. 4 and the top view according to FIG. 5 additionally illustrate the design of the storage lid 6 . The only bore 26 , which is used to guide the cap screw 7 , is shown in both figures.

In Fig. 6 ist zusätzlich zur Schnittdarstellung des Lagerdeckels 6 strichpunktiert ein Stirnfräser 27 darge­ stellt, der um eine Achse 28 rotiert. Diese Achse ist um etwa ein halbes Grad schräggestellt. Der Vorschub des Stirnfräsers 27 erfolgt quer zum Lagerdeckel 6 in Rich­ tung des Pfeiles 29. Dadurch entsteht die konkave Aus­ bildung des Auflagebereiches 18 und der nicht zu sehen­ den äußeren Auflagebereiche 19, 20.In FIG. 6, in addition to the sectional view of the bearing cover 6, a face milling cutter 27 is shown in dash-dotted lines and rotates about an axis 28 . This axis is tilted by about half a degree. The end mill 27 is fed transversely to the bearing cap 6 in the direction of the arrow 29 . This results in the concave formation of the support area 18 and the outer support areas 19 , 20 not visible.

Claims (8)

1. Zylinderkopf mit zwei obenliegenden Nockenwellen, deren nebeneinanderliegende Nockenwellenlager jeweils einen beiden Nockenwellenlagern gemeinsamen Lagerdeckel aufweisen, welcher durch eine zwischen den Nockenwellen mittig angeordnete Kopfschraube niedergehalten ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lagerdeckel (6) ausschließ­ lich durch die mittige Kopfschraube (7) auf dem Zylinder­ kopfgehäuse (1) gehalten ist, jeweils mit seinen äußeren Schmalseiten (14, 15) gegen eine Anlagefläche (16, 17) des Zylinderkopfgehäuses (1) anliegt und daß der mittle­ re Auflagebereich (18) des Lagerdeckels (6), durch den die Kopfschraube (7) geführt ist, gegenüber seinen bei­ den äußeren Auflagebereichen (19, 20) geringfügig zurück­ springt.1. Cylinder head with two overhead camshafts, whose adjacent camshaft bearings each have a bearing cap common to both camshaft bearings, which is held down by a cap screw arranged centrally between the camshafts, since the bearing cap ( 6 ) is exclusively covered by the central cap screw ( 7 ). on the cylinder head housing ( 1 ) is held, each with its outer narrow sides ( 14 , 15 ) against a contact surface ( 16 , 17 ) of the cylinder head housing ( 1 ) and that the middle re support area ( 18 ) of the bearing cover ( 6 ) through which the cap screw ( 7 ) is guided, jumps back slightly compared to its in the outer support areas ( 19 , 20 ). 2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Auflagebereich (15) etwa 1/10 mm gegen­ über den äußeren Auflagebereichen (19, 20) parallel zu den äußeren Auflagebereichen (19, 20) zurückspringt.2. Cylinder head according to claim 1, characterized in that the central contact area ( 15 ) springs back about 1/10 mm relative to the outer contact areas ( 19 , 20 ) parallel to the outer contact areas ( 19 , 20 ). 3. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Auflagebereich (18) zusammen mit den beiden äußeren Auflagebereichen (19, 20) eine zur Gegen­ fläche (21) des Zylinderkopfgehäuses (1) hin insgesamt konkave Fläche bildet.3. Cylinder head according to claim 1, characterized in that the central contact area ( 18 ) together with the two outer contact areas ( 19 , 20 ) forms a counter surface ( 21 ) of the cylinder head housing ( 1 ) towards a total concave surface. 4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagebereiche (18, 19, 20) durch einen um etwa einen halben Grad schräggestellten und quer zur Haupt­ erstreckung des Lagerdeckels (6) verfahrenen Stirnfräser (27) erzeugt sind. 4. Cylinder head according to claim 3, characterized in that the support areas ( 18 , 19 , 20 ) by an approximately half a degree inclined and transverse to the main extension of the bearing cover ( 6 ) moved end mill ( 27 ) are generated. 5. Zylinderkopf nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Auf­ lagebereich (18) eine quer von der Bohrung (26) für die mittige Kopfschraube (7) zu den beiden Nockenwellen (4, 5) führende Ölnut (23) vorgesehen ist und in eine Zylin­ derkopfbohrung (10) für die Kopfschraube (7) im Zylinder­ kopfgehäuse (1) eine Ölversorgungsbohrung (22) mündet.5. Cylinder head according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the central bearing area ( 18 ) a transverse from the bore ( 26 ) for the central cap screw ( 7 ) to the two camshafts ( 4 , 5 ) leading oil groove ( 23 ) is provided and in a Zylin derkopfbohrung ( 10 ) for the cap screw ( 7 ) in the cylinder head housing ( 1 ) opens an oil supply hole ( 22 ). 6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkopfbohrung (10) für die Kopfschraube (7) in einen durchgehenden Ölrücklaufkanal (24) im Zylin­ derkopfgehäuse (1) mündet.6. Cylinder head according to claim 5, characterized in that the cylinder head bore ( 10 ) for the cap screw ( 7 ) opens into a continuous oil return channel ( 24 ) in the cylinder head housing ( 1 ). 7. Zylinderkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölrücklaufkanal (24) einen muldenförmigen Kanal­ grund (25) hat.7. Cylinder head according to claim 6, characterized in that the oil return channel ( 24 ) has a trough-shaped channel base ( 25 ). 8. Zylinderkopf nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschraube (7) in ihrem Schraubenkopf (8) eine Gewindebohrung (11) hat, in die zur Befestigung der Ventildeckelhaube (13) eine Befestigungsschraube (12) geschraubt ist.8. Cylinder head according to at least one of the preceding claims, characterized in that the head screw ( 7 ) in its screw head ( 8 ) has a threaded bore ( 11 ) into which a fastening screw ( 12 ) is screwed for fastening the valve cover ( 13 ).
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