DE19545000C1 - Kurbelwellenlager für Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurbelwellenlager für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Ein derartiges Kurbelwellenlager ist beispielsweise in der DE 34 26 208 C1 beschrieben. Dieses Kurbelwellenlager hat einen aus einer Leichtmetall-Legierung gegossenen Lagerdeckel, in den ein Einlegteil (Kern) aus einem eisenmetallischen Werkstoff eingegossen ist. Dieses Einlegteil weist zwei Büchsen auf, zwischen denen sich ein Querteil erstreckt, das einen Teil der Lagerbohrung für die Kurbelwelle aufnimmt. Diese Büchsen werden von Schrauben durchdrungen, mit denen der Lagerdeckel am Kurbelgehäuse befestigt ist. Die Büchsen zur Aufnahme der Schrauben stützen sich im zusammengebauten Zustand am Oberteil des Kurbelwellenlagers ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kurbelwellenlagerung dahingehend zu verbessern, daß das Gewicht des Lagerdeckels mitsamt des Einlegteils verringert, jedoch die Bauteilsteifigkeit erhalten und die Geräuschbildung durch Lagerspielveränderungen im Betrieb der Brennkraftmaschine vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Durch die Ausbildung zweier etwa radial verlaufender Streben, die bis zur Unterseite des Lagerdeckels reichen, und die Bohrungen zur Durchführung der Schrauben aufweisen, kann eine Gewichtsreduzierung erreicht werden, da auf die Ausbildung von Büchsen, die sich über die gesamte Höhe des Lagerdeckels erstrecken, verzichtet werden kann. Durch die radial verlaufenden Streben können dennoch Kräfte aus dem Kurbeltrieb bzw. aus der Lagerung der Kurbelwelle gut aufgenommen und an die Umgebung weitergeleitet werden. Gleichzeitig ist durch die radiale Anordnung der Streben eine Krafteinleitung von deren Unterseite (Anlagefläche der Schrauben) in das Oberteil der Kurbelwellenlagerung möglich.

Eine weitere Verbesserung der Bauteilsteifigkeit und damit der Steifigkeit des gesamten Kurbelwellenlagers ergibt sich, wenn zusätzlich zu den die Streben durchdringenden Schrauben zwei weitere Schrauben vorgesehen werden, die jeweils zwischen der Lagerbohrung und den die Streben durchdringenden Schrauben angeordnet werden. Eine weitere Gewichtsreduzierung des Einlegteils und damit des gesamten Lagerdeckels ergibt sich, wenn die Streben zumindest abschnittsweise eine geringere Wandstärke aufweisen, als daß die Lagerbohrung umgebende Tragteil des Einlegteils. Dies kann durch Verjüngungen der Streben oder durch Ausnehmungen in deren Verlauf erfolgen.

Insbesondere wenn das Einlegteil im Bereich der Streben - im Schnitt gesehen - kastenförmig ausgebildet ist, ergibt sich neben einer erheblichen Gewichtsreduzierung der Vorteil eines verbesserten Verbands zwischen der Leichtmetall-Legierung und dem eisenmetallischen Werkstoff. Durch die Formgebung läßt sich ein verbesserter Formschluß erreichen, der eine fehlende Gefügeverbindung der beiden unterschiedlichen Werkstoffe durch den Gießvorgang ausgleicht.

Eine ungewünschte bzw. unzulässige Lagerspielerhöhung im Bereich des Lagerdeckels läßt sich auf vorteilhafte Weise vermeiden, wenn das die Lagerbohrung aufnehmende Tragteil etwa halbkreisförmig mit zumindest annähernd gleichbleibender Dicke bzw. gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet ist.

Die Einleitung von Kräften aus dem Lagerdeckel in das Oberteil (Kurbelgehäuse) wird verbessert, wenn das Tragteil Fortsätze aufweist, die von den Schrauben durchdrungen werden und etwa parallel zur Oberseite des Lagerdeckels verlaufen und mit dieser abschließen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Kurbelwellenlagers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen geöffneten Lagerdeckel,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Lagerdeckel und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Einlegteils.

Im nicht näher dargestellten Kurbelgehäuse 1 einer Brennkraftmaschine ist eine Kurbelwelle 2 in einer Lagerbohrung 3 gelagert. Diese Lagerbohrung ist zum einen Teil im Lagerabschnitt 4 des nicht näher dargestellten Kurbelgehäuses und zum anderen Teil in einem daran angrenzenden Lagerdeckel 5 ausgebildet. Zwischen der Kurbelwelle 2 und der Lagerbohrung 3 ist eine an sich bekannte Lagerschale 6 angeordnet.

Der Lagerdeckel 5 ist aus einer Leichtmetall-Legierung hergestellt und kann Bestandteil einer das Kurbelgehäuse versteifenden Brücke sein, die mehrere Lagerdeckel trägt. Solche Lagerbrücken sind beispielsweise in der DE-PS 22 57 651 beschrieben.

Der Lagerdeckel 5 ist durch vier Schrauben 7 bis 10 am Lagerabschnitt 4 befestigt. In den Lagerdeckel ist ein Einlegteil 11 aus einem eisenmetallischen Werkstoff eingebettet, das ein die Lagerbohrung 3 umfassendes Tragteil 12 und zwei radial von diesem ausgehende Streben 13, 14 aufweist. Das Tragteil 12 verläuft etwa halbkreisförmig um die Lagerbohrung 3 und hat zwei gegenüberliegende Fortsätze 15, 16, die sich parallel zur Oberseite 17 des Lagerdeckels erstrecken und somit am Lagerabschnitt 4 des Kurbelgehäuses anliegen. Durch das Tragteil 12 bzw. die Fortsätze 15, 16 verläuft jeweils eine Bohrung 19, 20 durch die die Schrauben 8 bzw. 9 durchgeführt sind. Diese Schrauben 8, 9 stützen sich an der Unterseite 18 des Lagerdeckels 5 ab. Die Streben 13, 14 weisen ebenfalls jeweils eine Bohrung 21, 22 auf, die jeweils von der Unterseite 18 des Lagerdeckels ausgeht und durch die die Schrauben 7 und 10 durchgeführt sind.

Die Streben 13, 14, deren Bohrungen 21, 22 sowie die Fortsätze 15, 16 und die Bohrungen 19, 20 sind so angeordnet, daß die äußeren Schrauben 7 und 10 mit einem unteren Teilabschnitt innerhalb der Streben 13, 14 und mit einem oberen Teilabschnitt innerhalb der Leichtmetall-Legierung des Lagerdeckels 5 mit Abstand zu den Fortsätzen 15, 16 verlaufen. Die beiden inneren Schrauben 8, 9 verlaufen mit einem oberen Teilabschnitte innerhalb des Einlegteils 11 bzw. des Tragteils 12 und mit ihrem unteren Abschnitt innerhalb der Leichtmetall-Legierung des Lagerdeckels zwischen den beiden Streben 13, 14. Das Tragteil 12 ist so bemessen, daß seine Dicke D (in Achsrichtung der Kurbelwelle) der Breite B des Lagerdeckels 5 im endbearbeiteten Zustand entspricht, so daß nach der Endbearbeitung des Lagerdeckels die Seitenflächen 23, 24 sichtbar sind.

Die Streben 13, 14 haben jeweils eine durchgehende Ausnehmung 32, 33, durch die ein Hohlprofil ausgebildet wird. Diese Ausnehmungen sind im endbearbeiteten Zustand des Lagerdeckels mit der Leichtmetall-Legierung aufgefüllt. Im unteren Bereich haben die Streben 13, 14 jeweils einen Abschnitt 30, 31 mit Dicke D, der vollständig aus eisenmetallischem Werkstoff besteht. An diesen Abschnitten liegen die Schraubenköpfe der Schrauben 7 und 10 an.

Das Einlegteil kann im Gegensatz zur dargestellten glattflächigen Ausbildung seiner Außenhaut zur Verbesserung der formschlüssigen Verbindung auch mit einer profilierten Oberfläche versehen werden. So können beispielsweise die Streben an ihrer Ober- und/oder Oberseite treppenförmig abgestuft sein. Damit wird die Ausbildung eines festen Verbandes zwischen dem Einlegteil und der Leichtmetall-Legierung auch bei der Einleitung von Kräften verbessert. Das Tragteil und die Fortsätze können ebenfalls zur Verbesserung der formschlüssigen Verbindung profiliert sein. Diese Bauteile können beispielsweise mit Ausnehmungen oder Vertiefungen versehen werden.

Die Lagerdeckel können - wie bereits zuvor beschrieben - Bestandteil einer das Kurbelgehäuse versteifenden Lagerbrücke sein. Die Einlegteile 11 werden zu deren Herstellung beispielsweise in eine Gießform eingelegt und durch Umgießen mit Leichtmetall in die Lagerdeckel bzw. die Lagerbrücke eingebettet. Durch die Formgebung der Einlegteile erfolgt dabei eine formschlüssige Verbindung zwischen der Leichtmetall-Legierung und dem eisenmetallischen Einlegteil.

Claims (7)

1. Kurbelwellenlager einer Brennkraftmaschine mit einem Lagerdeckel (5) aus einer Leichtmetall-Legierung, der mittels im Abstand zueinander angeordneter Schrauben (7 bis 10) an einem zugeordneten Lagerabschnitt (4) eines Kurbelgehäuses (1) befestigt ist, wobei in den Lagerdeckel jeweils ein Einlegteil (11) aus einem eisenmetallischen Werkstoff eingegossen ist, das von den Schrauben durchdrungene Bohrungen (19 bis 22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegteil zumindest zwei etwa radial verlaufende Streben (13, 14) aufweist, die bis zur Unterseite (18) des Lagerdeckels reichen, und daß diese Streben Bohrungen (21, 22) zur Durchführung jeweils einer Schraube (7, 10) aufweisen.

2. Kurbelwellenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (13, 14) einen unteren Abschnitt (30, 31) aufweisen, an dem sich jeweils eine der Schrauben abstützt.

3. Kurbelwellenlager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (7,10) auf gegenüberliegenden Seiten der Lagerbohrung (3) angeordnet sind, und daß zwischen der Lagerbohrung und den Schrauben jeweils eine weitere, das Einlegteil (11) durchdringende Schraube (8, 9) vorgesehen ist.

4. Kurbelwellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegteil (11) einen die Lagerbohrung umgebendes Tragteil (12) aufweist, von dem die Streben ausgehen, und daß die Streben zumindest über einen Teil ihrer Länge eine geringere Wandstärke als das Tragteil aufweisen.

5. Kurbelwellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegteil im Bereich der Streben zumindest über einen Teil ihrer Länge als Hohlprofil ausgebildet sind.

6. Kurbelwellenlager nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil (12) etwa halbkreisförmig die Lagerbohrung (3) umfaßt.

7. Kurbelwellenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil (12) etwa parallel zur Oberseite (17) des Lagerdeckels (5) verlaufende Fortsätze (15, 16) hat, die von jeweils einer der weiteren Schrauben (8, 9) durchdrungen werden.