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Die
Erfindung betrifft ein Axiallagerelement nach dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1.
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Ein
Einsatz von Wälzlagern anstelle von Gleitlagern zumindest
für Hauptlager einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine
ermöglicht eine deutliche Reduzierung einer Reibleistung
der Verbrennungskraftmaschine. Erfolgt eine Lagerung eines Pleuels
bzw. einer Pleuelstange auf der Kurbelwelle über ein Pleuellager,
welches als Gleitlager ausgebildet ist, so muss eine Ölversorgung
für dieses Gleitlager sichergestellt sein.
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Die
DE 20 2007 000 591
U1 offenbart eine Ölversorgung für ein
Pleuellager in Form eines Gleitlagers auf einem Hubzapfen einer
Kurbelwelle, welche wiederum über eine Wälzlagerung
gelagert ist, bei welcher ein Auffangblech zur Führung
von Öl in eine korrespondierende Ölbohrung vorgesehen
ist, wobei die Ölbohrung von einem Bereich der Wälzlagerung
zu der Gleitlagerung des Pleuels führt. Die in dieser Druckschrift
dargelegte Wälzlagerung der Kurbelwelle weist den Nachteil
auf, dass eine definierte, axiale Festlegung des Wälzlagers
nicht vorgesehen ist, was zu einem erhöhten Spiel und damit
zu einer erhöhten Belastung des Wälzlagers führt,
womit eine erhöhte Auswahlwahrscheinlichkeit der Kurbelwelle einhergeht.
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Die
DE 11 2006 003 869
T5 offenbart eine Lageranordnung für eine Kurbelwelle
und für ein Pleuel, wobei die Kurbelwelle über
eine Wälzlagerung und das Pleuel über eine Gleitlagerung
gelagert sind. Zur Sicherstellung einer Ölversorgung des Gleitlagers
des Pleuels ist eine äußerst komplizierte Ausführung
des Lagers der Kurbelwelle vorgesehen, die hohe Fertigungskosten
und damit hohe Gesamtkosten für eine Verbrennungskraftmaschine
mit einer derartiger Lageranordnung mit sich zieht. Zudem ist auch
bei der in dieser Druckschrift offenbarten Lagerungsanordnung keine
axiale Festlegung der Lagerung der Kurbelwelle vorgesehen, was die
in diesem Zusammenhang bereits beschriebenen Nachteile bedeutet.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Axiallagerelement
bereitzustellen, welches eine axiale Festlegung eines Lagers erlaubt
bei gleichzeitiger Sicherstellung einer Schmierstoffversorgung.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Axiallagerelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Ein
solches Axiallagerelement, insbesondere eine Anlaufscheibe, für
ein Lager, insbesondere für ein Wälzlager einer
Kurbelwelle, wobei das Axiallagerelement eine zentrale Lageraufnahme
aufweist und mittels des Axiallagerelements das Lager axial festlegbar
ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus,
dass das Axiallagerelement neben der Lageraufnahme zumindest eine
Durchgangsöffnung aufweist, welche von einem Schmierstoff
zur Schmierung des Lagers durchströmbar ist. Das erfindungsgemäße
Axiallagerelement ermöglicht somit zum einen eine Festlegung
eines korrespondierenden Lagers in axialer Richtung, wodurch ein
Lagerspiel in dieser Richtung und damit Belastungen für
das Lager reduzierbar sind, was mit einer Reduzierung einer Ausfallwahrscheinlichkeit
des Lagers einhergeht.
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Zum
anderen ermöglicht die erfindungsgemäße
Durchgangsöffnung einen Durchfluss von Schmierstoff, welcher
beispielsweise in Form eines Öls aufweist, durch das Axiallagerelement
hindurch beispielsweise von einer Wälzlagerung einer Kurbelwelle
zu einer auf einer gegenüberliegenden Seite des Axiallagerelements
angeordneten Ölbohrung in einem Hubzapfen der Kurbelwelle,
wodurch also Öl von dem Wälzlager zu einem Lager
eines zur Kurbelwelle korrespondierenden Pleuels führbar
ist. Das Lager des Pleuels kann dabei insbesondere als Gleitlager
ausgebildet sein, welches eine Sicherstellung einer Schmierung erfordert
zur Reduzierung einer Ausfallwahrscheinlichkeit, was durch das erfindungsgemäße
Axiallagerelement realisiert ist.
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Die
zentrale Lageraufnahme des Axiallagerelements bezeichnet eine Vorrichtung
zur insbesondere radialen Festlegung des Axiallagerelements selbst.
Durch diese zentrale Lageraufnahme ist beispielsweise das Axiallagerelement
an einem Hauptlagerzapfen gelagert zur axialen Festlegung des korrespondierenden
Lagers.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
weist das Axiallagerelement zumindest eine Nut auf, mittels welcher
der Schmierstoff zu der Durchgangsöffnung führbar
ist. Die Ausbildung dieser Nut beispielsweise auf einer Stirnseite des
Axiallagerelements stellt somit einen Sammelraum dar, in welchem
Schmierstoff ansammelbar und zur Durchgangsöffnung und
weiter beispielsweise zu besagter Ölbohrung leitbar ist,
wodurch eine quasi kontinuierliche Schmierung des besagten Gleitlagers des
Pleuels ermöglicht ist. Idealerweise ist die Nut daher über
eine gesamte Länge des Axiallagerelements ausgebildet,
wodurch ein besonders großer Sammelraum geschaffen ist,
der eine besonders gute Schmierung des Gleitlagers ermöglicht.
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Durch
diese Sicherstellung der Schmierung des Gleitlager ist eine Notwendigkeit
einer Wälzlagerung des Pleuels vermieden, wobei eine Wälzlagerung
des Pleuels die Nachteile eines erhöhten Bauraumbedarfs
und einer erhöhten rotierenden Masse im Vergleich zu einem
gleitgelagerten Pleuel aufweist.
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Dadurch
sind der Vorteil einer Reduzierung einer Reibleistung einer Verbrennungskraftmaschine mit
einer wälzgelagerten Kurbelwelle und einem erfindungsgemäßen
Axiallagerelement verknüpft mit den Vorteilen einer Vermeidung
einer Wälzlagerung des Pleuels. Durch eine Integration
des Axiallagerelements mit Durchgangsöffnung und vorteilhafterweise
Nut in einen Schmierstoffkreislauf der Verbrennungskraftmaschine
ist eine Schmierstoffversorgung des Pleuellagers, welches also vorteilhafterweise
als Gleitlager ausgebildet ist, mit unter Druck stehendem Schmierstoff,
beispielsweise Drucköl, sichergestellt.
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Ist
das Axiallagerelement aus zwei halbkreisförmigen Ringelementen
ausgebildet, so birgt dies den Vorteil, dass dadurch eine Montage
des Axiallagerelements in einfacher Art und Weise ermöglicht ist,
indem die halbkreisförmigen Ringelemente um eine entsprechende
Lagerstelle, beispielsweise um den Hauptlagerzapfen der Kurbelwelle,
herum anordenbar sind. Ein nötiges Aufschieben und eine
dadurch benötigte Zugänglichkeit beispielsweise
in Form einer Teilung der Kurbelwelle am Hauptlagerzapfen ist dadurch
vermieden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten
Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der
Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten
Merkmale und Merkmalkombinationen sind nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die
Zeichnungen zeigen in:
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1 abschnittsweise
eine Längsschnittansicht einer wälzgelagerten
Kurbelwelle, wobei ein Wälzlager der Kurbelwelle dargestellt
ist, welches durch ein Axiallagerelement axial festgelegt ist, und
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2 eine
Draufsicht, eine Querschnittsansicht sowie abschnittsweise eine
vergrößerte Ansicht der Querschnittsansicht eines
Axiallagerelements.
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Die 1 und 2 verdeutlichen
eine Funktion eines Axiallagerelements, mittels welchem ein Wälzlager
einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine in axialer Richtung
festlegbar ist, und welches eine Ölversorgung eines Gleitlagers
eines zu der Kurbelwelle korrespondierenden Pleuels sicherstellt.
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Die 1 zeigt
eine Kurbelwelle 10, welche über Wälzlager
in einem nicht dargestellten Kurbelgehäuse gelagert ist.
Von diesen Wälzlagern ist stellvertretend ein Wälzlager 12 in
der 1 gezeigt. Das Wälzlager 12 ist
dabei durch einen Hauptlagerstuhl 14 des Kurbelgehäuses
aufgenommen. Der Hauptlagerstuhl 14 weist eine Ölversorgungsbohrung 16 auf, über
welche Öl von einem Ölkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine
mit der Kurbelwelle 10 zu dem Wälzlager 12 führbar
ist.
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Auf
einem Hubzapfen 18 der Kurbelwelle 10 ist eine
Pleuelstange 20 gelagert, wobei die Lagerung der Pleuelstange 20 als
Gleitlager 22 ausgebildet ist. Die Ausbildung des Lagers
des Pleuels bzw. der Pleuelstange 20 als Gleitlager 22 erfordert
dabei eine Sicherstellung einer Ölversorgung des Gleitlagers 22 zur
Schmierung desselbigen.
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Die Ölversorgung
des Gleitlagers 22 erfolgt dabei über eine Ölversorgungsbohrung 24 im
Hubzapfen 18 der Kurbelwelle 10, wobei, wie in
der Fig. zu sehen ist, die Ölversorgungsbohrung 24 von
einem Bereich des Wälzlagers 12 zum Gleitlager 22 der
Pleuelstange 20 führt. Zur verbesserten Führung des Öls
zur Ölversorgungsbohrung 24 ist eine Querbohrung 25 oder
Nut im Hauptlagerstuhl 14 vorgesehen.
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Zur
axialen Festlegung des Wälzlagers 12 beziehungsweise
der Kurbelwelle 10 ist ein Axiallagerelement 26 vorgesehen,
welches sich einerseits am Wälzlager 12 beziehungsweise
am Hauptlagerstuhl 14 und andererseits am Hubzapfen 18 abstützt.
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Zur
Realisierung der Ölversorgung des Gleitlagers 22 des
Pleuels von der Ölversorgungsbohrung 16 des Hauptlagerstuhls 14 über
das Wälzlager 12 und die Ölversorgungsbohrung 24 im
Hubzapfen 18 weist das Axiallagerelement 26 eine
Durchgangsöffnung 28 auf, durch welche das Öl
hindurchtreten kann. Zudem ist eine Nut 30 vorgesehen,
welche einen Sammelraum für das Öl darstellt zur
Sicherstellung einer quasi kontinuierlichen Ölversorgung
des Gleitlagers 22. Das Axiallagerelement 26 ist
dabei in 2 verdeutlicht.
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Das
Axiallagerelement 26 ist aus zwei halbkreisförmigen
Ringelementen gebildet, wovon ein Ringelement 27 stellvertretend
dargestellt ist. Das Axiallagerelement 26 bzw. das Ringelement 27 weist also
die beschriebene Durchgangsöffnung 28 auf, welche
einen Durchtritt von Öl von Seiten des Wälzlagers 12 beziehungsweise
des Hauptlagerstuhls 14 zur Ölversorgungsbohrung 24 ermöglicht.
Die beschriebene Nut 30 stellt dabei einen Sammelraum dar
und ermöglicht eine Führung des Öls zur
Durchgangsöffnung 28.
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- 10
- Kurbelwelle
- 12
- Wälzlager
- 14
- Hauptlagerstuhl
- 16
- Ölversorgungsbohrung
- 18
- Hubzapfen
- 20
- Pleuelstange
- 22
- Gleitlager
- 24
- Ölversorgungsbohrung
- 25
- Querbohrung
- 26
- Axiallagerelement
- 27
- Ringelement
- 28
- Durchgangsöffnung
- 30
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007000591
U1 [0003]
- - DE 112006003869 T5 [0004]