DE202005010449U1 - Cylinder head cover for a cylinder head of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Zylinderkopfhaube für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einem Dichtungselement zwischen Zylinderkopfhaube und Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement einem Dichtungsbereich zugeordnet ist und eine Unterdruckkammer aufweist und diese Unterdruckkammer zu wenigstens einer Seite hin offen ist und an dieser wenigstens einen Seite eine Fläche des Zylinderkopfes oder der Zylinderkopfhaube zugewandt ist.Cylinder head cover for one Cylinder head of an internal combustion engine with a sealing element between cylinder head cover and cylinder head, characterized the sealing element is associated with a sealing area and a negative pressure chamber and this negative pressure chamber to at least one side is open and at this at least one Side of a surface facing the cylinder head or the cylinder head cover.

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Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderkopfhaube für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a cylinder head cover for a Cylinder head of an internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Bekannte Zylinderkopfhauben werden auf den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine aufgesetzt und mithilfe von Befestigungsschrauben am Zylinderkopf gesichert. Die Befestigungsschrauben werden üblicherweise durch an der Zylinderkopfhaube angeformte Befestigungsaugen geführt und mit dem darunter liegenden Zylinderkopf verliersicher verschraubt. Für einen strömungsdichten Abschluss ist eine umlaufende Dichtung in den Auflagebereich zwischen Zylinderkopfhaube und Zylinderkopf eingesetzt, die durch den Bereich der Befestigungsaugen an der Zylinderkopfhaube geführt ist und von den Befestigungsschrauben in Befestigungsrichtung angedrückt wird-Die Dichtheit zwischen Zylinderkopfhaube und Zylinderkopf wird bei dieser bekannten Lösung durch das Verpressen des Dichtungselementes in Richtung der von den Schrauben erzeugten Befestigungskraft gewährleistet. Die Wirkrichtung der Dichtkraft, welche von dem Dichtungselement übertragen wird, stimmt mit der Wirkrichtung der Befestigungskraft, welche von den Befestigungsschrauben erzeugt wird, überein.Known Cylinder head covers are applied to the cylinder head of an internal combustion engine put on and with the help of fastening screws on the cylinder head secured. The mounting screws are usually by on the cylinder head cover molded fastening eyes out and screwed captive with the underlying cylinder head. For one fluid-tight Completion is a circumferential seal in the support area between Cylinder head cover and cylinder head inserted through the area the attachment eyes is guided on the cylinder head cover and is pressed by the mounting screws in the mounting direction-The tightness between Cylinder head cover and cylinder head is in this known solution by the compression of the sealing element in the direction of the screws ensured fastening force. The effective direction of the sealing force transmitted from the sealing element is true with the direction of action of the fastening force, which generated by the fastening screws match.

Aufgrund der Verpressung des Dichtungselementes in Richtung der Befestigungskraft ergeben sich hohe Rückstellkräfte, welche von dem zusammengedrückten Dichtungselement auf die Zylinderkopfhaube übertragen werden und insbesondere bei höheren Temperaturen zum Relaxieren der üblicherweise aus Kunststoff hergestellt.by virtue of the compression of the sealing element in the direction of the fastening force result in high restoring forces, which from the compressed one Sealing element to be transferred to the cylinder head cover and in particular at higher Temperatures to relax the usually made of plastic.

ten Zylinderkopfhaube führen können. Um eine derartige Relaxation, welche zu einer Leckage führen kann, zu verhindern, ist es erforderlich, den Anpressdruck von Zylinderkopfhaube auf den Zylinderkopf zu verringern, was jedoch die Gefahr birgt, dass auch die Dichtheit abnimmt.th Guide the cylinder head cover can. To such a relaxation, which can lead to leakage, To prevent it, it is necessary to reduce the contact pressure of cylinder head cover to reduce the cylinder head, but this carries the risk that also the tightness decreases.

Zwar kann die Relaxation durch eine erhöhte Anzahl von Befestigungsschrauben verringert werden, weil hierdurch eine annähernd gleichmäßige Flächenerpressung erzielt wird. Außerdem kann auch eine verbesserte Versteifung der Zylinderkopfhaube durch zusätzliche Rippen herbeigeführt werden. Beide Maßnahmen sind aber mit einer Erhöhung des Gewichtes der Zylinderkopfhaube und mit zusätzlichen Kosten verbunden.Though The relaxation can be achieved by an increased number of fixing screws be reduced, because this an approximately uniform Flächenerpressung is achieved. Furthermore can also improve the stiffening of the cylinder head cover additional Ribs brought about become. Both measures but with an increase the weight of the cylinder head cover and associated with additional costs.

Zu berücksichtigen ist schließlich, dass aufgrund der unterschiedlichen Längenausdehnungskoeffizienten der Kunststoffzylinderkopfhaube und des üblicherweise aus Aluminium hergestellten Zylinderkopfes die Dichtung auch Schiebe- und Scherkräften unterworfen ist, welche die Dichtung zusätzlich beanspruchen.To consider is finally, that due to the different coefficients of linear expansion the plastic cylinder head cover and usually made of aluminum produced cylinder head, the seal also sliding and shear forces subjected is what the seal in addition claim.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen eine Zylinderkopfhaube an einem Zylinderkopf zu sichern und über eine lange Betriebszeit eine ausreichende hohe Dichtheit zu gewährleisten.Of the Invention is based on the object with simple measures to secure a cylinder head cover to a cylinder head and over a long operating time to ensure a sufficiently high tightness.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.These Task is according to the invention with the Characteristics of the independent Claim 1 solved.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Dichtung derart gestaltet ist, dass ein Unterdruck die Abdichtung zwischen Zylinderkopf und Zylinderkopfhaube unterstützt. Dazu ist wenigstens zu einer Seite hin, das heißt zur Seite des Zylinderkopfes oder der Zylinderkopfhaube eine umlaufende Unterdruckkammer innerhalb des Dichtungselements vorgesehen. Sobald Unterdruck angelegt wird, erfolgt ein Ansaugen des Dichtungselements an dem zugehörigen Bauelement. Damit wird eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet. Bei einer Brennkraftmaschine kann der Unterdruck von einer externen Unterdruckquelle erzeugt werden. Im Automobilbau ist es üblich Unterdruck anhand des Ansaugunterdruckes zu erzeugen, bereitzustellen bzw. zu speichern. Dieser Unterdruck, der während des Betriebs der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht, kann für dieses Dichtprinzip genutzt werden. Sofern die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist und der Unterdruck abfällt wird sich auch in der Unterdruckkammer des Dichtungselements der Unterdruck abschwächen. Da in diesem Fall jedoch weiterhin eine Kontaktierung zwischen Zylinderkopf und Zylinderkopfhaube gewährleistet ist, ist dies nicht von Nachteil.Of the essential advantage of the invention is that the seal is designed such that a negative pressure between the seal Cylinder head and cylinder head cover supported. This is at least too one side, that is to the side of the cylinder head or the cylinder head cover a circumferential Vacuum chamber provided within the seal member. As soon as Vacuum is applied, there is a suction of the sealing element at the associated Component. This ensures a reliable seal. In an internal combustion engine, the negative pressure of an external Low pressure source can be generated. In the automotive industry it is usual underpressure to produce on the basis of the Ansaugunterdruckes to provide or to save. This negative pressure, during operation of the internal combustion engine is available can for This sealing principle can be used. Unless the internal combustion engine is not in operation and the negative pressure is also falling in the vacuum chamber weaken the sealing element of the negative pressure. In this case, however furthermore a contact between the cylinder head and the cylinder head cover guaranteed is not a disadvantage.

Weiterbildungsgemäß weist das Dichtungselement wenigstens eine lippenförmige Profildichtung auf, zur Abdichtung der Unterdruckkammer. Dieses Dichtprinzips arbeitet äußerst zuverlässig und kann auch kleine Unebenheiten ausgleichen.According to training points the sealing element at least one lip-shaped profile seal on, for Sealing the vacuum chamber. This sealing principle works extremely reliable and can even compensate for small bumps.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Fixierelement zur Fixierung der Zylinderkopfhaube am Zylinderkopf vorgesehen. Sollte der Unterdruck während des Stillstands der Brennkraftmaschine nicht oder nur in geringem Maße vorhanden sein, sorgt das Fixierelement für eine zuverlässige Positionierung der Zylinderkopfhaube auf dem Zylinderkopf. Zur Aufnahme des Dichtungselements ist am Zylinderkopf oder an der Zylinderkopfhaube ein Steg vorgesehen, der zumindest teilweise in die Unterdruckkammer des Dichtungselements eingreift. Durch eine entsprechende Formgebung des Stegs und der Unterdruckkammer bildet dieser eine Verliersicherung, so dass eine Montage der Zylinderkopfhaube ohne großen Aufwand erfolgen kann.According to a further embodiment of the invention, a fixing element for fixing the cylinder head cover is provided on the cylinder head. If the negative pressure during the stoppage of the internal combustion engine is not present or only to a small extent, the fixing element ensures reliable positioning of the cylinder head cover on the cylinder head. For receiving the sealing element, a web is provided on the cylinder head or on the cylinder head cover, which at least partially engages in the negative pressure chamber of the sealing element. By a corresponding shaping of the web and the vacuum chamber, this forms a captive, so that an assembly of the cylinder head cover can be done easily.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Unterdruckkammer derart gestaltet, dass sich der Unterdruck sowohl auf die Zylinderkopfhaube als auch auf den Zylinderkopf auswirkt. Damit entfällt eine unlösbare Fixierung des Dichtungselements an einem der Bauteile. Es genügt lediglich ein Fixieren beispielsweise über den beschriebenen Steg.According to one Another embodiment of the invention, the vacuum chamber is so designed that the vacuum on both the cylinder head cover as well as on the cylinder head. This eliminates one unsolvable Fixation of the sealing element on one of the components. It is enough a fix over, for example the bridge described.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and further features of preferred embodiments of the invention go out from the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features each for alone or in the form of subcombinations the embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous also for protectable versions can represent for the protection is claimed here.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It shows

1 ein Dichtkonzept in einer Schnittdarstellung, 1 a sealing concept in a sectional view,

2 eine Zylinderkopfhaube in einer Draufsicht, 2 a cylinder head cover in a plan view,

3 ein Dichtungselement in einer Detaildarstellung. 3 a sealing element in a detailed view.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

Das Dichtkonzept gemäß 1 zeigt einen Zylinderkopf 10, der an seiner nach oben gewandten Fläche 11 im Wesentlichen eben gestaltet ist. Auf dieser Fläche liegt mittelbar eine Zylinderkopfhaube 12 auf. Diese Zylinderkopfhaube 12 dient zum Abdichten des Ventiltriebs bzw. der gesamten am Zylinderkopf an seiner Oberseite angeordneten Steuerungselemente. Die Zylinderkopfhaube 12 ist mit einem umlaufenden Befestigungsrand 13 versehen, der ebenfalls eine umlaufende Nut 14 besitzt. In dieser Nut 14 ist ein umlaufendes Dichtungselement 15 vorgesehen. Das Dichtungselement 15 weist einen Steg auf, der sich in die Nut 14 erstreckt, außerdem weist es eine umlaufende Unterdruckkammer 16 auf. Diese Unterdruckkammer wird begrenzt durch zwei Dichtlippen 17, 18 die ebenfalls umlaufen und damit die Kammer zu der Fläche 11 des Zylinderkopfs 10 abschließen. Das Dichtungselement 15 ist beispielsweise am Befestigungsrand 13 der Zylinderkopfhaube 12 eingeklebt, es besteht auch die Möglichkeit, sofern die Zylinderkopfhaube 12 aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, dieses Dichtungselement im Zweikomponentenspritzgießverfahren unmittelbar an die Zylinderkopfhaube mit einem thermoplastischen Elastomer anzuspritzen. Die Unterdruckkammer ist mit einem hier nicht dargestellten Unterdruckerzeuger verbunden. Sobald der Unterdruck innerhalb der Kammer anliegt, ist die Zylinderkopfhaube 12 auf dem Zylinderkopf 10 fixiert. Es genügt wenn der Unterdruck im Bereich von 0,1–0,5 bar liegt. Aufgrund der gesamten wirksamen Fläche die von der Unterdruckkammer überdeckt wird, stellt sich eine hohe Befestigungskraft zur Befestigung der Zylinderkopfhaube ein.The sealing concept according to 1 shows a cylinder head 10 , on its upturned surface 11 is designed essentially flat. On this surface lies indirectly a cylinder head cover 12 on. This cylinder head cover 12 serves to seal the valve train or the entire arranged on the cylinder head on its upper control elements. The cylinder head cover 12 is with a circumferential mounting edge 13 provided, which also has a circumferential groove 14 has. In this groove 14 is a circumferential sealing element 15 intended. The sealing element 15 has a web which extends into the groove 14 extends, it also has a circulating vacuum chamber 16 on. This vacuum chamber is limited by two sealing lips 17 . 18 which also revolve and thus the chamber to the surface 11 of the cylinder head 10 to lock. The sealing element 15 is for example on the edge of the attachment 13 the cylinder head cover 12 glued, it is also possible, provided the cylinder head cover 12 is made of a thermoplastic material, this seal element in the two-component injection molding directly to the cylinder head cover with a thermoplastic elastomer to inject. The vacuum chamber is connected to a vacuum generator, not shown here. Once the vacuum is applied within the chamber, the cylinder head cover 12 on the cylinder head 10 fixed. It is sufficient if the negative pressure in the range of 0.1-0.5 bar. Due to the entire effective area which is covered by the vacuum chamber, sets a high fastening force for fastening the cylinder head cover.

2 zeigt eine Zylinderkopfhaube in der Draufsicht und zwar von der Seite des Zylinderkopfs her gesehen. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Dichtungselement 15, welches hier umlaufend dargestellt ist, liegt in der entsprechenden Nut der Zylinderkopfhaube 10. Es ist ersichtlich, dass beliebige Dichtungs-Verlaufsformen mit dem Dichtungselement gestaltet werden können. Da der Unterdruck gleichmäßig entlang des gesamten Dichtungsprofils angreift, besteht nicht die Gefahr, dass durch eine unterschiedliche Anpressdruckverteilung sich die Zylinderkopfhaube wölbt und damit Leckstellen entstehen. 2 shows a cylinder head cover in plan view and seen from the side of the cylinder head forth. Identical parts are provided with the same reference numerals. The sealing element 15 , which is shown here circumferentially, lies in the corresponding groove of the cylinder head cover 10 , It will be appreciated that any seal shapes may be designed with the seal member. Since the negative pressure acts evenly along the entire sealing profile, there is no risk that the cylinder head cover bulges due to a different contact pressure distribution and thus leaks occur.

3 zeigt die in 2 dargestellte Zylinderkopfhaube 10 in einer Schnittdarstellung mit dem Dichtungselement 15. Dieses Dichtungselement ist in dem vergrößerten Ausschnitt nochmals deutlich zu sehen. Es handelt sich hier um eine Vakuumdichtung mit der Unterdruckkammer 20, die über längs des Dichtungsverlaufs angeordnete Öffnungen 21 zu dem Zylinderkopf 10 hin offen ist. Die Vakuumdichtung weist auch hier, dem Zylinderkopf zugewandte Lippen auf. Ferner ist die Unterdruckkammer 20 nach oben hin offen und bildet damit einen umlaufenden Schlitz, in welchen ein umlaufender Steg 23 der Zylinderkopfhaube 12 eingeschoben werden kann. Rechtsseitig des Stegs 23 sind Durchbrüche 24 vorhanden die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. An diesen Durchbrüchen rastet über eine an dem Dichtungselement 15 angeformte Rastnase das Dichtungselement 1, so dass eine Montagesicherung gewährleistet ist. 3 shows the in 2 illustrated cylinder head cover 10 in a sectional view with the sealing element 15 , This sealing element can be clearly seen again in the enlarged section. This is a vacuum seal with the vacuum chamber 20 , which are arranged along the course of the seal openings 21 to the cylinder head 10 is open. The vacuum seal has here, the cylinder head facing lips. Furthermore, the vacuum chamber 20 open at the top and thus forms a circumferential slot, in which a circumferential web 23 the cylinder head cover 12 can be inserted. Right side of the bridge 23 are breakthroughs 24 present which have a rectangular cross-section. At these openings snap over one on the sealing element 15 molded locking lug the sealing element 1 , so that a mounting fuse is guaranteed.

Claims (6)

Zylinderkopfhaube für einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einem Dichtungselement zwischen Zylinderkopfhaube und Zylinderkopf, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement einem Dichtungsbereich zugeordnet ist und eine Unterdruckkammer aufweist und diese Unterdruckkammer zu wenigstens einer Seite hin offen ist und an dieser wenigstens einen Seite eine Fläche des Zylinderkopfes oder der Zylinderkopfhaube zugewandt ist.Cylinder head cover for a cylinder head of an internal combustion engine having a sealing element between the cylinder head cover and the cylinder head, characterized in that the sealing element is associated with a sealing region and has a vacuum chamber and this Unterdruckkam is open to at least one side and on at least one side faces a surface of the cylinder head or the cylinder head cover. Zylinderkopfhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement wenigstens eine lippenförmige Profildichtung zur Abdichtung der Unterdruckkammer an der zugeordneten Abdichtfläche aufweist.Cylinder head cover according to claim 1, characterized in that the sealing element has at least one lip-shaped profile seal For sealing the vacuum chamber at the associated sealing surface. Zylinderkopfhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fixierungselement zur Fixierung der Zylinderkopfhaube am Zylinderkopf vorgesehen ist.Cylinder head cover according to claim 1 or 2, characterized characterized in that at least one fixing element for fixing the cylinder head cover is provided on the cylinder head. Zylinderkopfhaube nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement an einem der Bauteil Zylinderkopf oder Zylinderkopfhaube gehalten ist und mit der Unterdruckkammer an dem jeweils anderen Bauteil anliegt.Cylinder head cover according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sealing element on one of the component cylinder head or cylinder head cover is held and with the vacuum chamber rests against the respective other component. Zylinderkopfhaube nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des Dichtungselementes diese einen umlaufenden Steg aufweist, der zumindest teilweise in die Unterdruckkammer des Dichtungselementes eingreift.Cylinder head cover according to one of the preceding claims, characterized characterized in that for receiving the sealing element, this one has circumferential web, at least partially in the vacuum chamber of the sealing element engages. Zylinderkopfhaube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer sowohl zu dem Steg hin als auch zu der Dichtfläche am Zylinderkopf offen ist.Cylinder head cover according to claim 5, characterized that the vacuum chamber to both the web and the sealing surface on the cylinder head is open.
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