DE102005018498B4

DE102005018498B4 - Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005018498B4
Application number: DE102005018498.7A
Authority: DE
Inventors: Raimund Beier; Dipl.-Ing. Hofheinz Werner; Dipl.-Ing. Bernhard (FH) Jutz; Dipl.-Ing. Sliwa Frank
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2025-04-22
Also published as: DE102005018498A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung eines Aggregats (1) einer Brennkraftmaschine bestehend aus einem äußeren Lagerring (2), einem inneren Lagerring (3) und zwischen den Lagerringen (2, 3) angeordneten Rollkörpern (4). Um eine Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei vereinfachter Ausführung eine Reduzierung des Betriebsspiels ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der innere Lagerring (3) einstückig mit einem Antriebsrad (5) einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US 3,796,507 ist eine gattungsgemäße Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine bekannt. Bei dem Aggregat handelt es sich um eine Wasserpumpe, die zur Umwälzung eines Kühlmediums zur Kühlung der Brennkraftmaschine bestimmt ist. Die Wasserpumpe umfasst ein Gehäuse, welches an der Brennkraftmaschine angeflanscht ist und damit ortsfest mit der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Im Gehäuse der Wasserpumpe ist eine wälzgelagerte Antriebswelle integriert, die an einem Ende mit einem Flügelrad verbunden ist, das durch Rotation eine Umwälzung des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf sicherstellt. Am gegenüberliegenden Ende ist die Antriebswelle unmittelbar mit einem Zahnrad verbunden, das im eingebauten Zustand in einen Zahnradtrieb eingreift, wobei der Abtrieb vorzugsweise über die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erfolgt. Diese bekannte Lagerung hat zur Folge, dass bedingt durch Verwendung zahlreicher Bauteile die Lagerung ein erhöhtes Betriebsspiel aufweist.
Ferner ist aus der DE 10259166 A1 eine gattungsgemäße Lagerung bekannt bei der ein Achsgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Tellerrad kämmenden Ritzel, mit seiner Ritzelwelle über ein inneres und ein äußeres Wälzlager gegenüber einem Achsgehäuse gelagert ist. Dabei besitzen die Wälzlager jeweils Außen- sowie Innenlagerringe, wobei die Außenlagerringe beider Wälzlager aus einem gemeinsamen Außenlagerring bestehen, der als Ergänzungsbauteil des Achsgehäuses ausgebildet und an diesem befestigt ist. Auch bei dieser Ausführung kommt es zu einem erhöhten Betriebsspiel aufgrund der Vielzahl der Bauteile.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei vereinfachter Ausführung eine Reduzierung des Betriebsspiels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Betriebsspiel der Lagerung reduziert wird, indem der innere Lagerring einstückig mit dem Antriebsrad des Nockenwellentriebes ausgebildet und somit die Lagerung weniger toleranzbehaftet ist.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden in drei Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, und zwar zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine mit einem äußeren Lagerring, einem inneren Lagerring und zwischen den Lagerringen angeordneten Rollkörpern, wobei der innere Lagerring erfindungsgemäß einstückig mit einem Antriebsrad eines Nockenwellenantriebs ausgebildet ist,
2 eine dreidimensionale Darstellung des Antriebsrades mit integriertem inneren Lagerring der Lagerung und dem auf dem inneren Lagerring über Rollkörper angeordneten äußeren Lagerring der Lagerung, und
3 eine Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Lagerung des Aggregats der Brennkraftmaschine mit Antriebsrad, äußerem und innerem Lagerring sowie einem innerhalb des Antriebsrades angeordneten Kupplungssystem für das anzutreibende Aggregat.
1 zeigt eine Lagerung eines Aggregats 1 einer Brennkraftmaschine, wobei es sich hierbei um eine Hochdruckpumpe 1, eine Ölpumpe, eine Wasserpumpe, eine Lichtmaschine, einen Klimakompressor, eine Lenkhelfpumpe oder ähnliches handeln kann. Die Lagerung besteht aus einem äußeren Lagerring 2, einem inneren Lagerring 3 und zwischen den Lagerringen 2, 3 angeordneten Rollkörpern 4. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine Wälzlagerung.
Um eine Lagerung eines Aggregats 1 einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei vereinfachter Ausführung eine Reduzierung des Betriebsspiels ermöglicht, ist der innere Lagerring 3 einstückig mit einem Antriebsrad 5 der Brennkraftmaschine ausgebildet. Vorzugsweise weist das Antriebsrad eine Nabe 6 auf, welche den inneren Lagerring 3 bildet.
Das Antriebsrad 5 kann einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall ist das Antriebsrad 5 mehrstufig ausgebildet und weist eine Kettenradverzahnung 7 sowie eine Zahnradverzahnung 8 auf, wobei jede Ausführungsform und Kombination möglich ist. Das Antriebsrad 5 dient dem Antrieb mindestens eines Bauteiles der Brennkraftmaschine. Hier treibt das Antriebsrad 5 mindestens eine nicht dargestellte Nockenwelle und das Aggregat 1 der Brennkraftmaschine an. Der Antrieb der mindestens einen Nockenwelle erfolgt über die mit einer nicht dargestellten Steuerkette zusammenwirkende Kettenradverzahnung 7 des Antriebsrades 5. Der Antrieb des Aggregates 1 erfolgt über eine formschlüssige Verbindung zwischen Antriebsrad 5 und Aggregat 1, die unten näher erläutert wird. Das Antriebsrad 5 wird von einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben, indem ein ebenfalls hier nicht dargestellter Rädertrieb mit der Zahnradverzahnung 8 des Antriebsrades 5 zusammenwirkt.
Hier nicht dargestellt ist die Lagerung des Antriebsrades 5 an der Brennkraftmaschine, welches über den äußeren Lagerring 2 an einem Gehäuseteil der Brennkraftmaschine gehalten ist, indem der äußere Lagerring 2 in das Gehäuseteil der Brennkraftmaschine eingepresst ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Gehäuseteil um ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine.
Im Übrigen muss das Antriebsrad 5 nicht wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet sein, sondern kann auch aus mehreren miteinander verbundenen Bauteilen bestehen. Vorteilhafterweise besteht das Antriebsrad 5 mindestens teilweise aus einem härtbaren Werkstoff.
1 und 3 zeigen die Lagerung des Aggregates 1 innerhalb des Antriebsrades 5, indem innerhalb des Antriebsrades 5 ein Kupplungssystem 9 für das anzutreibende Aggregat 1 angeordnet ist. Vorteilhafterweise besteht das Kupplungssystem 9 aus zwei Elementen 10, 11. Ein erstes Kupplungselement 10 ist über ein Befestigungselement 12, im vorliegenden Fall über ein so genanntes „Zweiflach” im Antriebsrad 5 eingesteckt, wobei das erste Element 10 zum Spielausgleich axial verschiebbar bleibt. Das Zweiflach 12 übernimmt eine Mitnehmerfunktion, worüber der oben bereits erwähnte Antrieb des Aggregates bzw. der Hochdruckpumpe 1 erfolgt. Ein zweites Kupplungselement 11 ist auf das erste Element 10 aufschiebbar, wobei das erste Element 10 mindestens zwei Nasen 13 aufweist, die in zwei Nuten 14 des zweiten Elementes 11 eingreifen. Zur Lagerung des Aggregats 1 wird nun ein zylinderförmiges Wellenende 15 des Aggregates 1 in eine entsprechende Aufnahme 16 des zweiten Elementes 11 eingeschraubt, wobei sowohl eine andere Form des Wellenendes 15 als auch jede weitere Verbindungsmöglichkeit des Wellenendes 15 mit dem zweiten Element 11 denkbar ist. Das Aggregat 1 ist an einem Gehäuseteil, im vorliegenden Fall am Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine befestigt, wodurch das Aggregat 1 einen ersten axialen Anschlag für das Kupplungssystem 9 bildet und ein axiales Herausfallen des Kupplungssystems 9 aus dem Antriebsrad 5 verhindert wird. Der zweite axiale Anschlag wird durch das Antriebsrad 5 selbst gebildet, welches über den äußeren Lagerring 2 am Kurbelgehäuse befestigt ist.

Claims

Lagerung eines Aggregats (1) einer Brennkraftmaschine bestehend aus einem äußeren Lagerring (2), einem inneren Lagerring (3) und zwischen den Lagerringen (2, 3) angeordneten Rollkörpern (4), dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (3) einstückig mit einem Antriebsrad (5) einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) eine Nabe (6) aufweist, die als innerer Lagerring (3) ausgebildet ist.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) einstufig oder mehrstufig ausgebildet ist.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) mindestens eine Kettenradverzahnung (7) und/oder mindestens eine Zahnradverzahnung (8) aufweist.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) mindestens eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine und/oder das Aggregat (1) der Brennkraftmaschine antreibt.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) über die mit einer Steuerkette zusammenwirkende Verzahnung (7) die mindestens eine Nockenwelle antreibt.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) über eine formschlüssige Verbindung das Aggregat (1) antreibt.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) über einen Rädertrieb von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Antriebsrades (5) mindestens teilweise ein Kupplungssystem (9) für das anzutreibende Aggregat (1) angeordnet ist.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) mindestens teilweise aus einem härtbaren Werkstoff besteht.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lagerung um eine Wälzlagerung handelt.
Lagerung eines Aggregats einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aggregat um eine Hochdruckpumpe (1), eine Ölpumpe, eine Wasserpumpe, eine Lichtmaschine oder einen Klimakompressor oder ein weiteres anzutreibendes Bauteil der Brennkraftmaschine handelt.