DE102010045987B4

DE102010045987B4 - Abschlussteil am Gehäuse einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102010045987B4
Application number: DE102010045987.9A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Rohatsch; Roman Suchanek
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2010-09-18
Filing date: 2010-09-18
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2030-09-19
Also published as: DE102010045987A1

Abstract

Abschlussteil am Gehäuse einer Brennkraftmaschine, das aus einem wannenförmigen Blechteil hergestellt ist und einen Flanschabschnitt aufweist, über den es unter Zwischenschaltung einer Dichtung am Gehäuse der Brennkraftmaschine befestigt ist und das wenigstens ein Element zur Schwingungsentkopplung und/oder Geräuschdämpfung aufweist, wobei in das wannenförmige Blechteil (1) im Wesentlichen parallel zum Flanschabschnitt (5) und in dessen Nähe zumindest eine Sicke (10) eingeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (10) über die gesamte Erstreckung des Flanschabschnittes (5) und/oder umlaufend ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abschlussteil am Gehäuse einer Brennkraftmaschine, insbesondere eine Ölwanne, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Abschlussteile, zum Beispiel Ventildeckel, Steuerungsdeckel oder insbesondere Ölwannen werden häufig als Blechteile hergestellt, die unter Zwischenschaltung einer Dichtung am Gehäuse der Brennkraftmaschine (Kurbelgehäuse, Zylinderkopf, etc.) befestigt werden. Zur Vermeidung störender Schallabstrahlung dieser Abschlussteile ist es bekannt, diese zum Beispiel doppelwandig mit integrierter Dämpfungsschicht auszubilden, oder eine schwingungsentkoppelnde Anbindung am Gehäuse vorzusehen (zum Beispiel EP 2 014 383 A1 ), oder aber in Nähe des Flanschabschnittes des Abschlussteiles ein elastisches Kunststoffelement (zum Beispiel DE 32 32 602 A1 oder FR 2 812 909 A1 ) einzufügen. Die Anbindung des weniger steifen Abschlussteiles an das relativ massive Gehäuse der Brennkraftmaschine stellt aus festigkeitstechnischer Sicht eine Problemzone dar und kann bei ungünstiger Schwingungsanregung zu lokalen Überbeanspruchungen führen.
US 2009/0145395 A1 offenbart eine Ölwannenstruktur eines Motors, umfassend einen Ölwannenflansch, der mit Schrauben an der Unterseite eines Motorkurbelgehäuses und dergleichen befestigt ist, eine Bodenwand, die einen unteren Teil des Motors bildet, zwei Seitenwände entlang einer Längsrichtung des Motors und zwei Seitenwände entlang einer Querrichtung des Motors. Die Bodenwand und die vier Seitenwände weisen mehrere Verstärkungssicken auf, die wellenförmig zum Innenraum der Ölwanne hin anschwellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit fertigungstechnisch besonders einfachen Mitteln einen verbesserten Festigkeitsübergang im Anbindungsbereich des Abschlussteiles und damit verbunden eine verringerte Schallabstrahlung bzw. Schwingungsdämpfung zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in das wannenförmige Blechteil im Wesentlichen parallel zum Flanschabschnitt und in dessen Nähe zumindest eine Sicke eingeformt ist. Die zumindest eine Sicke bewirkt zum einen eine Versteifung des Anbindungsbereiches in Längsrichtung des Abschlussteiles, bei gleichzeitiger Steifigkeitsreduktion in Vertikalrichtung, um eine gute Abkopplung des Schwingverhaltens der Abschlussteil-Seitenwände zum Flanschbereich zu erreichen. Je größer die Impedanzunterschiede sind, desto größer ist der Widerstand, der der Schwingungsausbreitung entgegengesetzt wird und desto geringer ist die Transmission der Schwingungsenergie in die Anbindung. Abstrahiert ausgedrückt schafft die zusätzliche Sicke eine Scharnierwirkung, wodurch die an der Dichtung im Flanschbereich wirkende Bewegung und Beanspruchung reduziert wird.
Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Sicke über die gesamte Erstreckung des Flanschabschnittes bzw. umlaufend ausgebildet, obwohl konstruktionsbedingt gegebenenfalls lokal begrenzte Ausbildungen zum Beispiel in Eckbereichen bzw. verstärkt steifen Zonen ebenfalls zweckdienlich sein können.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung kann die Sicke im Querschnitt betrachtet halbkreisförmig ausgeführt sein, um Kerbwirkungen auszuschließen und eine definierte Schwingungsentkopplung einzustellen. Dazu ist es ferner vorteilhaft, wenn die Sicke mit gerundeten Übergängen in die Wandabschnitte des Blechteiles übergeht. Gegebenenfalls kann auch ein sinusförmiger Verlauf der Sicke aus fertigungstechnischer und schwingungstechnischer Sicht zweckmäßig sein.
In zusätzlicher Ausgestaltung der Erfindung kann in an sich bekannter Weise das Abschlussteil doppelwandig aus zwei Blechschalen mit dazwischen angeordneter Kunststoffschicht hergestellt sein, wobei dann die zumindest eine Sicke durchgängig in beiden Blechschalen und in der Kunststoffschicht ausgebildet ist.
Des Weiteren kann der Befestigungsflansch im Querschnitt halbkreisförmig ausgeführt sein und über eine schwingungsisolierende Dichtung und ein formschlüssig in den Befestigungsflansch eingreifendes Verstärkungselement gegen den Anschlussflansch an der Brennkraftmaschine vorgespannt sein. Diese aus der vorgenannten EP 2 014 383 A1 bekannte Ausbildung des Flanschabschnittes bewirkt in Verbindung mit der angrenzenden Sicke eine besonders effiziente Schwingungsabkopplung des Abschlussteiles bei verminderter Beanspruchung der elastisch vorgespannten Dichtung.
Schließlich kann das Abschlussteil fertigungstechnisch günstig im Tiefziehverfahren hergestellt sein, wobei die zumindest eine Sicke unmittelbar beim Tiefziehvorgang mit eingeformt wird. Alternativ dazu kann die Sicke nach dem Tiefziehen durch entsprechende Einformung (Bördeln, Rollen) erzeugt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:

1 in einem Längsschnitt eine Ölwanne zum Anbau an ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, die aus einem im Tiefziehverfahren geformten Blechteil gebildet ist; und
2 einen Querschnitt gemäß Linie II - II der 1 durch den oberen Flanschabschnitt der Ölwanne mit einer in Nähe des Flanschabschnittes eingeformten, umlaufenden Sicke und der Befestigung des Flanschabschnittes am Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine.

Die 1 zeigt in einem Längsschnitt eine Ölwanne 1 als Abschlusssteil, die an ein Kurbelgehäuse 2 (in 2 angedeutet) einer Brennkraftmaschine angebaut ist und die im Wesentlichen aus einem im Tiefziehverfahren hergestellten, wannenförmigen Blechteil mit Seitenwänden 3, einem Boden 4 und einem umlaufenden Flanschabschnitt 5 hergestellt ist.
Der Flanschabschnitt 5 (2) der Ölwanne 1 ist im Querschnitt halbkreisförmig ausgeführt und an dem Kurbelgehäuse 2 unter Zwischenschaltung einer elastischen Dichtung 6 befestigt. Die Befestigung ist mittels mehrerer, entsprechend um den Umfang verteilter Klemmstücke 7 bewirkt, die mittels Schrauben 8 an dem Kurbelgehäuse 2 befestigt sind und deren den Flanschabschnitt 5 überragende Spannarme 7a über leistenförmige, formschlüssig in den Flanschabschnitt 5 eingelegte, hier beispielhaft zylindrische Verstärkungselemente 9 den Flanschabschnitt 5 und die Dichtung 6 gleichmäßig gegen die entsprechende Flanschfläche 2a des Kurbelgehäuses 2 vorspannen.
In Nähe des Flanschabschnittes 5 bzw. auf der Zeichnung unterhalb des Flanschabschnittes 5 ist eine umlaufende, im Querschnitt betrachtet halbkreisförmige und parallel zur Flanschfläche 2a ausgerichtete Sicke 10 in die Seitenwände 3 eingeformt, die über gerundete Übergänge 10a in die Seitenwände 3 der Ölwanne 1 übergeht.
Die Sicke 10 ist in einem Arbeitsgang mit dem Tiefziehen der aus einem geeigneten Stahlblech hergestellten Ölwanne 1 eingearbeitet. Die Sicke 10 kann gegebenenfalls aber auch durch Bördeln oder Rollen entsprechend nachträglich eingeformt sein. Ferner kann die Sicke 10 wie dargestellt nach außen ausbauchend oder aber von außen nach innen eingeformt oder gegebenenfalls sinusförmig ausgeführt sein.
Die Sicke 10 (gegebenenfalls können auch zwei oder mehrere Sicken 10 vorgesehen sein) bewirkt einerseits eine Versteifung des Flanschabschnittes 5 in Längserstreckung der Ölwanne 1 und andererseits eine in vertikaler Richtung wirkende Schwingungsabkopplung der Ölwanne 1 vom Kurbelgehäuse 2, die festigkeitstechnisch die Anbindung des Flanschabschnittes 5 mit der elastischen Dichtung 6 entlastet.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die Ölwanne 1 auch doppelwandig (Sandwich-Bauweise) mit einer dazwischen angeordneten, dämpfenden Kunststoffschicht ausgeführt sein, wobei die Sicke 10 dann durchgängig in die beiden Blechschalen und in die Kunststoffschicht eingeformt ist.
Der Flanschabschnitt 5 kann gegebenenfalls in herkömmlicher Weise parallel zur Flanschfläche 2a des Kurbelgehäuses 2 abgewinkelt ausgeführt und unter Zwischenschaltung einer Flachdichtung am Kurbelgehäuse 2 angeschraubt sein.
Das als Ölwanne 1 beschriebene Abschlussteil kann auch ein im Tiefziehverfahren oder anderweitig hergestellter, am Gehäuse der Brennkraftmaschine befestigter Ventildeckel, ein Steuerungsdeckel, etc. sein.
Bezugszeichenliste

1: Ölwanne
2: Kurbelgehäuse
2a: Flanschfläche
3: Seitenwände
4: Boden
5: Flanschabschnitt
6: Dichtung
7: Klemmstück
7a: Spannarm
8: Schrauben
9: Verstärkungselemente
10: Sicke
10a: abgerundete Übergänge

Claims

Abschlussteil am Gehäuse einer Brennkraftmaschine, das aus einem wannenförmigen Blechteil hergestellt ist und einen Flanschabschnitt aufweist, über den es unter Zwischenschaltung einer Dichtung am Gehäuse der Brennkraftmaschine befestigt ist und das wenigstens ein Element zur Schwingungsentkopplung und/oder Geräuschdämpfung aufweist, wobei in das wannenförmige Blechteil (1) im Wesentlichen parallel zum Flanschabschnitt (5) und in dessen Nähe zumindest eine Sicke (10) eingeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (10) über die gesamte Erstreckung des Flanschabschnittes (5) und/oder umlaufend ausgebildet ist.
Abschlussteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussteil eine Ölwanne ist.
Abschlussteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (10) im Querschnitt betrachtet halbkreisförmig ausgeführt ist.
Abschlussteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (10) mit einem definierten Radius bzw. mit gerundeten Übergängen (10a) in die Wandabschnitte (3) des Blechteiles (1) übergeht.
Abschlussteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es doppelwandig aus zwei Blechschalen mit dazwischen angeordneter Kunststoffschicht hergestellt ist und dass die zumindest eine Sicke (10) durchgängig in beiden Blechschalen ausgebildet ist.
Abschlussteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (5) im Querschnitt halbkreisförmig ausgeführt ist und über eine schwingungsisolierende Dichtung (6) und ein formschlüssig in den Flanschabschnitt (5) eingreifendes Verstärkungselement (9) mittels eines Klemmstückes (7) gegen die Flanschfläche (2a) an der Brennkraftmaschine (2) definiert vorgespannt ist.
Abschlussteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Tiefziehverfahren hergestellt ist und dass die zumindest eine Sicke (10) unmittelbar beim Tiefziehvorgang mit eingeformt ist.
Abschlussteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es im Tiefziehverfahren hergestellt ist und dass die zumindest eine Sicke (10) nachfolgend durch entsprechende Einformung erzeugt ist.
Abschlussteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sicke (10) nachfolgend durch Bördeln oder Rollen erzeugt ist.