DE19545000C1

DE19545000C1 - Crankshaft bearing for internal combustion engines

Info

Publication number: DE19545000C1
Application number: DE19545000A
Authority: DE
Inventors: Alfred Koch
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1995-12-02
Filing date: 1995-12-02
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2015-12-03

Abstract

The crankshaft bearing is fitted to an internal combustion engine, and has a bearing cover which is made from a light alloy. The cover is fastened to an associated section of a crankcase using screws which are separated from one another. Inserts (11), which are made from a ferrous metal, and which have bores (19-21), are cast in the cover in order to accept the screws. Each insert has at least two struts (13,14), which extend radially, and which reach as far as the underside of the cover. The struts have bores (21) through which screws can be passed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurbelwellenlager für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a crankshaft bearing for an internal combustion engine the genus of the main claim.

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.Such a crankshaft bearing is for example in DE 34 26 208 C1 described. This crankshaft bearing has one made of a light metal alloy cast bearing cover, in which an insert (core) made of a ferrous metal Material is poured. This insert has two bushes, between which a transverse part extends, which is part of the bearing bore for the crankshaft records. These bushes are penetrated by screws with which the Bearing cover is attached to the crankcase. The rifles to hold the When assembled, screws are supported on the upper part of the Crankshaft bearing.

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.The invention has for its object a crankshaft bearing to improve in that the weight of the bearing cap together with the Insert reduced, but maintain component rigidity and noise is avoided by changes in bearing play during operation of the internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.This task is carried out in a generic device with the characteristic features of Main claim solved.

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.By forming two approximately radially extending Struts that extend to the underside of the bearing cover and the holes for Having the screws carried out can reduce the weight be there on the training of rifles that span the entire height of the Extend bearing cover, can be dispensed with. Due to the radial However, forces can still strive from the crank mechanism or from the bearing of the Crankshaft well received and forwarded to the environment. At the same time, due to the radial arrangement of the struts, force is applied to them Bottom (contact surface of the screws) in the upper part of the crankshaft bearing possible.

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.Another improvement in component rigidity and thus the rigidity of the entire crankshaft bearing results if in addition to the struts penetrating screws two more screws are provided, each between the bearing bore and the screws penetrating the struts to be ordered. A further weight reduction of the insert and thus the entire bearing cover results if the struts at least in sections have a smaller wall thickness than that the bearing part surrounding the bearing bore Insert. This can be done by tapering the struts or by recesses in their course takes place.

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.Especially when the insert in the area of the struts - seen in section - is box-shaped, in addition to a significant weight reduction the advantage of an improved bond between the light alloy and the ferrous metallic material. The shape can be improved Achieve positive locking, the missing structural connection of the two balances different materials through the casting process.

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.An undesired or inadmissible increase in the clearance in the area of Bearing cover can be avoided in an advantageous manner if this is the bearing bore receiving support part approximately semicircular with at least approximately the same Thickness or constant cross section is formed.

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.The introduction of forces from the bearing cap into the upper part (crankcase) is improved if the support part has extensions by the screws are penetrated and run approximately parallel to the top of the bearing cap and complete with this.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Further advantages and advantageous developments of the invention result from the Subclaims and the description.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is in the following description and Drawing explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht eines erfindungsgemäßen Kurbelwellenlagers, Fig. 1 is a simplified view of a crankshaft bearing according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen geöffneten Lagerdeckel, Fig. 2 is a plan view of an open bearing cap,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Lagerdeckel und Fig. 3 shows a section through the bearing cap and

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Einlegteils. Fig. 4 is a perspective view of the insert.

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.A crankshaft 2 is mounted in a bearing bore 3 in the crankcase 1 of an internal combustion engine (not shown in more detail). This bearing bore is partly formed in the bearing section 4 of the crankcase (not shown in more detail) and partly in an adjoining bearing cap 5 . A bearing shell 6 known per se is arranged between the crankshaft 2 and the bearing bore 3 .

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.The bearing cap 5 is made of a light metal alloy and can be part of a bridge stiffening the crankcase, which carries several bearing caps. Such bearing bridges are described for example in DE-PS 22 57 651.

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.The bearing cover 5 is fastened to the bearing section 4 by four screws 7 to 10 . An insert 11 made of a ferrous metal material is embedded in the bearing cover and has a support part 12 comprising the bearing bore 3 and two struts 13, 14 extending radially therefrom. The support member 12 extends approximately semicircularly around the bearing bore 3 and has two opposite extensions 15 , 16 which extend parallel to the top 17 of the bearing cover and thus abut the bearing section 4 of the crankcase. A bore 19 , 20 through which the screws 8 and 9 are passed, respectively, runs through the support part 12 or the extensions 15 , 16 . These screws 8 , 9 are supported on the underside 18 of the bearing cover 5 . The struts 13, 14 also each have a bore 21 , 22 , each of which emanates from the underside 18 of the bearing cover and through which the screws 7 and 10 are passed.

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.The struts 13 , 14 , their bores 21 , 22 and the extensions 15 , 16 and the bores 19 , 20 are arranged so that the outer screws 7 and 10 with a lower section within the struts 13 , 14 and with an upper section within the light metal alloy of the bearing cap 5 run at a distance from the extensions 15 , 16 . The two inner screws 8 , 9 run with an upper partial section within the insert part 11 or the supporting part 12 and with their lower section inside the light metal alloy of the bearing cover between the two struts 13, 14 . The support member 12 is dimensioned so that its thickness D (in the axial direction of the crankshaft) corresponds to the width B of the bearing cap 5 in the finished state, so that the side surfaces 23 , 24 are visible after the bearing cap has been finished.

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.The struts 13, 14 each have a continuous recess 32 , 33 through which a hollow profile is formed. These recesses are filled with the light metal alloy in the finished state of the bearing cover. In the lower region, the struts 13 , 14 each have a section 30 , 31 with a thickness D, which consists entirely of ferrous metal material. The screw heads of screws 7 and 10 rest on these sections.

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. In contrast to the smooth-surface design shown, the insert can Outer skin to improve the positive connection also with a profiled surface. For example, the struts can their top and / or top should be stepped. With that the Formation of a fixed association between the insert and the Light metal alloy also improved when applying forces. The support part and the extensions can also be used to improve the positive connection be profiled. These components can, for example, with recesses or Depressions are provided.

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.As already described above, the bearing caps can be part of a bearing bridge stiffening the crankcase. For their manufacture, the insert parts 11 are placed, for example, in a casting mold and embedded in the bearing cover or the bearing bridge by encapsulation with light metal. The shape of the insert parts results in a positive connection between the light metal alloy and the ferrous metal insert part.

Claims

1. Crankshaft bearing of an internal combustion engine with a bearing cover ( 5 ) made of a light metal alloy, which is fastened by means of spaced screws ( 7 to 10 ) to an associated bearing section ( 4 ) of a crankcase ( 1 ), one in each of the bearing covers Insert part ( 11 ) is cast in from an iron-metallic material which has bores ( 19 to 22 ) penetrated by the screws, characterized in that the insert part has at least two approximately radially extending struts ( 13 , 14 ) which extend to the underside ( 18 ) of the bearing cover and that these struts have bores ( 21 , 22 ) for carrying out a screw ( 7 , 10 ).

2. Crankshaft bearing according to claim 1, characterized in that the struts ( 13 , 14 ) have a lower section ( 30 , 31 ), on each of which one of the screws is supported.

3. Crankshaft bearing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the screws ( 7,10 ) are arranged on opposite sides of the bearing bore ( 3 ), and that between the bearing bore and the screws each have a further, the insert ( 11 ) penetrating screw ( 8 , 9 ) is provided.

4. Crankshaft bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert ( 11 ) has a bearing part surrounding the bearing bore ( 12 ) from which the struts extend, and that the struts have a smaller wall thickness than at least over part of their length have the supporting part.

5. Crankshaft bearing according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the insert in the struts at least over a part their length are designed as a hollow profile.

6. Crankshaft bearing according to one of claims 3 or 4, characterized in that the supporting part ( 12 ) comprises the bearing bore ( 3 ) approximately semi-circular.

7. Crankshaft bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the supporting part ( 12 ) approximately parallel to the top ( 17 ) of the bearing cover ( 5 ) has extensions ( 15 , 16 ), each of one of the further screws ( 8 , 9 ) are penetrated.