DE4019766A1 - Vorrichtung zur verteilung von oel in einer nockenwelle - Google Patents

Vorrichtung zur verteilung von oel in einer nockenwelle

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der GB 21 56 485 ist eine hohle, gebaute Nockenwelle bekannt, in der zur Verteilung von Schmieröl ein zylindrischer Einsatz angeordnet ist. Dieser Einsatz ist auf seiner äußeren Oberfläche mit Vorsprüngen versehen, die an der inneren Oberfläche der Nockenwelle anliegen, so daß ein kreisringförmiger Hohlraum zwischen der Nockenwelle und dem Einsatz verbleibt. In diesen Hohlraum wird über Lagerstellen der Nockenwelle Schmieröl eingespeist, welches über von dem Hohlraum zu den Auflaufflächen von Nocken führende Bohrungen der Reibpaarung zwischen Nocken und Ventilstößel zugeführt wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen einzigen Ölstrom mit einem bestimmten Öldruck in den Hohlraum zu führen und an verschiedenen Stellen entlang der Nockenwelle austreten zu lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verteilung von Öl in einer Nockenwelle zu schaffen, die es ermöglicht, mehrere Ölströme unabhängig voneinander in der Nockenwelle zu führen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen benannt.
Diese Vorrichtung zur Verteilung von Öl ermöglicht die gezielte Führung mehrerer Ölströme innerhalb einer Nockenwelle. Die Ölströme sind dabei völlig voneinander getrennt und können daher unterschiedliche Drücke, Massenströme, Strömungsrichtungen etc. aufweisen.
Der zentral in dem Einsatz angeordnete Ölkanal ist über einen ersten, radial verlaufenden Kanal an einen Ölkreislauf angeschlossen und führt einen ersten Ölstrom z. B. von einem Ende der Nockenwelle zu einer oder zu mehreren Lagerstellen. Der Ölkanal ist zumindest abschnittsweise von einem kreisringförmigen Hohlraum koaxial umschlossen, der sich zwischen dem Einsatz und der Nockenwelle erstreckt. In diesem Hohlraum wird ein zweiter Ölstrom geführt, der über einen zweiten Kanal an den Ölkreislauf angeschlossen ist.
Zwischen erstem und zweitem Kanal weist der Einsatz einen ersten Dichtabschnitt auf, der den Hohlraum axial einseitig begrenzt und die Ölströme voneinander trennt.
Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise für verschiedene Anwendungsfälle geeignet. So können beispielsweise von einem Ende der Nockenwelle aus zwei Ölströme in den Ölkanal bzw. den Hohlraum eingespeist werden, um über den ersten Kanal die Schmierung von Lagerstellen zu sichern, während mit Hilfe des zweiten Kanales hydraulisch zu- und abschaltbare Nocken betätigt werden.
In einem weiteren Anwendungsfall kann die Vorrichtung zur Betätigung eines hydraulisch beaufschlagten Phasenwandlers dienen. Der Phasenwandler ändert dabei die relative Drehlage zwischen Einlaß- und Auslaßnockenwelle einer Brennkraftmaschine durch axiales Verschieben eines Stellkolbens in zwei Endlagen. Je nach Verstellrichtung des Stellkolbens wird ein Druckölstrom durch einen der Kanäle in die Nockenwelle gespeist, während das von dem Stellkolben verdrängte, drucklose Ölvolumen über den zweiten Kanal abgeführt wird. Beide Kanäle können dabei in einer Lagerstelle der Nockenwelle angeordnet sein oder jeweils an eine separate Lagerstelle angeschlossen sein.
Der Einsatz ist leichtgewichtig, kostensparend und toleranzunempfindlich aus Kunststoff herstellbar und wird mit einem geringfügigen Übermaß in die Nockenwelle eingepreßt.
Zur Vermeidung von transversalen Schwingungen des Einsatzes in der Nockenwelle ist er im Bereich des Hohlraumes mit zwischen dem Ölkanal und der inneren Oberfläche der Nockenwelle angeordneten Rippen versehen, die den Hohlraum in mehrere Ölnuten unterteilt.
Der erste Dichtabschnitt besteht aus mehreren radial wirkenden Dichtelementen, die die Ölströme wirksam voneinander trennen und Schwingungen des Einsatzes in diesem Bereich vermeiden.
Anhand von Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Vorrichtung,
Fig. 2 vergrößert einen Schnitt entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 vergrößert eine zweite Ausführungsform einer Einzelheit X gemäß Fig. 1,
Fig. 4 vergrößert eine dritte Ausführungsform einer Einzelheit X gemäß Fig. 1,
Fig. 5 vergrößert eine Einzelheit Y gemäß Fig. 1 und
Fig. 6 vergrößert eine Einzelheit Z gemäß Fig. 1.
Eine hohle, gebaute Nockenwelle 1 einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine weist Nocken 2 zur Betätigung von ebenfalls nicht gezeigten Hubventilen auf und ist in mehreren Lagerstellen 3 gehalten. Entlang eines Abschnittes E ist innerhalb der Nockenwelle 1 ein sich axial erstreckender Einsatz 4 vorgesehen, in dem ein zentral verlaufender Ölkanal 5 angeordnet ist, der von einem offenen Ende 6 der Nockenwelle 1 aus bis nahe an das gegenüberliegende Ende des Abschnittes E verläuft.
Von dem Ende 6 aus ist der Ölkanal 5 entlang eines Abschnittes H koaxial von einem Hohlraum 7 umgeben, welcher zwischen dem Ölkanal 5 und der inneren Oberfläche 8 der Nockenwelle 1 ausgebildet ist.
In einem zwischen dem Abschnitt E und dem Abschnitt H verbleibenden Abschnitt D weist der Einsatz 4 einen ersten Dichtabschnitt 9 auf, der aus mehreren axial beabstandeten, radial wirkenden Dichtelementen 10 besteht.
Der Ölkanal 5 ist über einen radial verlaufenden, ersten Kanal 15 mit einer ersten Lagerstelle 3 verbunden, die an einen nicht gezeigten Ölkreislauf der 8rennkraftmaschine angeschlossen ist.
Der Hohlraum 7 ist benachbart des Dichtabschnittes 9 über einen radial verlaufenden, zweiten Kanal 16 mit einer zweiten Lagerstelle 3a verbunden, die ebenfalls an den Ölkreislauf angeschlossen ist.
An dem dem Ende 6 gegenüberliegenden Ende 17 weist der Einsatz 4 einen den Ölkanal 5 verschließenden Deckel 18 auf, der gemeinsam mit dem angrenzenden Teil des Einsatzes 4 einen zweiten Dichtabschnitt 19 bildet. Die Dichtabschnitte 9 und 19 sind benachbart des ersten Kanales 15 derart gestaltet, daß zwischen ihnen und der inneren Oberfläche 8 ein den Ölkanal 5 koaxial umschließender Ringspalt 20 verbleibt.
Entlang des Abschnittes H sind von dem Ölkanal 5 aus radial vorstehende Rippen 21 angeordnet, die den Einsatz 4 im Bereich des Hohlraumes 7 gegen die Oberfläche 8 abstützen und so Schwingungen des Einsatzes 4 in der Nockenwelle 1 vermeiden.
Gemäß Fig. 2 unterteilen die Rippen 21 den Hohlraum 7 in axial verlaufende Ölnuten 22. Der erste Dichtabschnitt 9 und der Hohlraum 7 sind benachbart des zweiten Kanales 16 derart gestaltet, daß zwischen ihnen und der inneren Oberfläche 8 ein weiterer, den Ölkanal 5 koaxial umschließender Ringspalt 20 verbleibt.
An dem vorderen Ende 6 der Nockenwelle 1 ist eine Buchse 23 öldicht eingepreßt, die den Ölkanal 5 aufnimmt und den Hohlraum 7 so begrenzt, daß das in ihm strömende Öl aus einer Bohrung 24 der Nockenwelle 1 gemäß Fig. 6 in einen nicht näher gezeigten Phasenwandler 25 gelangt.
Die Dichtelemente 10 des Dichtabschnittes 9 sind gemäß Fig. 1 kegelstumpfartig gestaltet, können aber auch gemäß einer zweiten Ausführungsform (Fig. 3) aus zylindrischen Ringen 30 oder gemäß einer dritten Ausführungsform (Fig. 4) wulstartig geformt sein. In allen Ausführungsformen ist das dem zweiten Kanal 16 benachbarte Dichtelement 10 zylindrisch gestaltet.
Der zweite Dichtabschnitt 19 und der in der Buchse 23 gelagerte Teil des Ölkanales 5 weisen umlaufende Dichtlippen 31 auf.
Der Einsatz 4 ist in einfacher Weise aus einem gefüllten Kunststoff, z.B. PA66 GF35, herstellbar, wobei der Deckel 18 mittels Ultraschallschweißen aufgebracht ist.
Bei der Montage wird der komplette Einsatz 4 derart in die Nockenwelle 1 eingeschoben, daß der Ölkanal 5 an dem Ende 6 bündig mit der Nockenwelle 1 abschließt, anschließend wird die Buchse 23 eingepreßt.
Beim Betrieb einer mit der Vorrichtung ausgestatteten Brennkraftmaschine wird über eine einen Teil des ersten Kanales 15 bildende Bohrung 32 in der Nockenwelle 1 Drucköl in den Ringkanal 20 eingespeist, welches durch den Ölkanal 5 in den Phasenwandler 25 gelangt. Dieses Öl wird aus einem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine über die erste Lagerstelle 3 zugeführt. Druckloses Öl wird dabei aus dem Phasenwandler 25 über die Bohrung 24 in die Ölnuten 22 geleitet und über den zweiten Kanal 16 und die zweite Lagerstelle 3 in den Ölkreislauf zurückgeführt.
Bei erneuter Betätigung des Phasenwandlers wird das Drucköl über die zweite Lagerstelle 3 in die Ölnuten 22 geführt, das drucklose Öl strömt in dem Ölkanal 5 vom Phasenwandler 25 zur ersten Lagerstelle 3.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Verteilung von Öl in einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, mit an einen Ölkreislauf angeschlossenen Lagerstellen für die Nockenwelle und mit einem sich axial innerhalb der Nockenwelle erstreckenden, zylindrischen Einsatz, welcher einen Hohlraum zwischen der Nockenwelle und dem Einsatz begrenzt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (4) einen zentral verlaufenden Ölkanal (5) aufweist, der über einen ersten Kanal (15) in einer ersten Lagerstelle (3) mit dem Ölkreislauf verbunden ist,
und daß der Einsatz (4) zumindest abschnittsweise von dem Hohlraum (7) koaxial umgeben ist,
und daß der Hohlraum (7) über einen zweiten Kanal (16) an den Ölkreislauf angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal (16) über eine zweite Lagerstelle (3a) mit dem Ölkreislauf verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal (16) über die erste Lagerstelle (3) mit dem Ölkreislauf verbunden ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (4) zwischen dem ersten Kanal (15) und dem zweiten Kanal (16) einen den Hohlraum (7) axial begrenzenden, radial wirkenden Dichtabschnitt (9) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtabschnitt (9) mehrere, axial beabstandete Dichtelemente (10) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (4) beiderseits des Dichtabschnittes (9) je einen, den Ölkanal (5) benachbart der Kanäle (15, 16) koaxial umschließenden Ringspalt (20) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (4) im Bereich des Hohlraumes (7) radial vorstehende, den Einsatz (4) in der Nockenwelle (1) abstützende Rippen (21) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (4) benachbart des ersten Kanales (15) einen zweiten, radial wirkenden Dichtabschnitt (19) aufweist.
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