DE102010052004B4 - Asymmetrically split plain bearing for radial bearing shell mounting - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein asymmetrisch geteiltes Gleitlager (5) mit einem Lagergehäuse, das aus einem ersten Gehäuseteil (18) und einem mit dem ersten Gehäuseteil (18) verschraubten zweiten Gehäuseteil (19) besteht, die gemeinsam ein Lagerauge (23) umschließen und durch eine Trennfuge (22) voneinander getrennt sind, wobei sich der erste Gehäuseteil (18) über mehr und der zweite Gehäuseteil (19) über weniger als die Hälfte des Umfangs des Gleitlagers (19) erstreckt, sowie mit einer ersten und einer zweiten Lagerschale (20, 21), die in den ersten bzw. zweiten Gehäuseteil (18) eingesetzt sind und sich beide jeweils über einen Umfangswinkel von 180 Grad erstrecken. Erfindungsgemäß weist die in den zweiten Gehäuseteil (19) eingesetzte zweite Lagerschale (21) zwei entgegengesetzte Endabschnitte (28) auf, die bei der Montage der zweiten Lagerschale (21) über die Trennfuge (22) bzw. über den zweiten Gehäuseteil (19) überstehen und nach der Montage in einen vom ersten Gehäuseteil (18) begrenzten Teil des Lagerauges (23) ragen, wobei der erste Gehäuseteil (18) auf den vom Lagerauge (23) abgewandten Außenseiten der überstehenden Endabschnitte (28) mit Aussparungen (29) versehen ist, die an die Trennfuge (22) angrenzen.The invention relates to an asymmetrically split sliding bearing (5) with a bearing housing which consists of a first housing part (18) and a second housing part (19) screwed to the first housing part (18), which together enclose a bearing eye (23) and are connected by a Parting line (22) are separated from one another, the first housing part (18) extending over more and the second housing part (19) over less than half of the circumference of the slide bearing (19), as well as having a first and a second bearing shell (20, 21), which are inserted into the first or second housing part (18) and both extend over a circumferential angle of 180 degrees. According to the invention, the second bearing shell (21) inserted in the second housing part (19) has two opposite end sections (28) which protrude beyond the parting line (22) or the second housing part (19) when the second bearing shell (21) is installed and after assembly protrude into a part of the bearing eye (23) bounded by the first housing part (18), the first housing part (18) being provided with recesses (29) on the outsides of the projecting end sections (28) facing away from the bearing eye (23) that adjoin the parting line (22).
Description
Die Erfindung betrifft ein asymmetrisch geteiltes Gleitlager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an asymmetrically divided sliding bearing according to the preamble of patent claim 1.
Gleitlager von Kurbelwellen, Pleueln oder anderen beweglichen Teilen werden häufig als geteilte Lager ausgebildet, bei denen das Lagergehäuse aus zwei Gehäuseteilen besteht, von denen üblicherweise eines als Lagerdeckel bezeichnet wird. Das andere Gehäuseteil wird zumeist in Abhängigkeit vom Einsatzzweck zum Beispiel bei Pleueln als Pleuelfuß oder bei Kurbelwellenhauptlagern als Lagerstuhl bezeichnet. Bei der Montage derartiger Gleitlager wird gewöhnlich zuerst eine der beiden Lagerschalen im zugehörigen Gehäuseteil montiert und dann eine im Gleitlager zu lagernde Welle in die Lagerschale eingelegt. Anschließend werden die andere Lagerschale und das andere Gehäuseteil entweder nacheinander oder gemeinsam montiert, bevor zuletzt die beiden Gehäuseteile durch Schrauben miteinander verschraubt werden.Plain bearings of crankshafts, connecting rods or other moving parts are often formed as a split bearing in which the bearing housing consists of two housing parts, one of which is usually referred to as a bearing cap. The other housing part is usually referred to as a depot depending on the purpose, for example, in connecting rods as a connecting rod or crankshaft main bearings. In the assembly of such plain bearings is usually first mounted one of the two bearing shells in the associated housing part and then inserted a bearing to be stored in plain bearings in the bearing shell. Subsequently, the other bearing shell and the other housing part are mounted either successively or together, before finally the two housing parts are screwed together by screws.
Die Montage der beiden Lagerschalen im jeweiligen Gehäuseteil erfolgt vorzugsweise in radialer Richtung, weil dies gewöhnlich einfacher zu bewerkstelligen ist, vor allem wenn kein oder nur ein beschränkter axialer Zugang zum Lager möglich ist.The assembly of the two bearing shells in the respective housing part is preferably carried out in the radial direction, because this is usually easier to accomplish, especially if no or only a limited axial access to the camp is possible.
Um zu gewährleisten, dass das von den beiden Gehäuseteilen umschlossene Lagerauge exakt kreisförmig ist und dass sich die beiden Gehäuseteile auch nach einer Demontage wieder genau in Bezug zueinander positionieren lassen, wird das Lagergehäuse von geteilten Gleitlagern in Pleueln nicht selten durch so genannte Bruchtrennung geteilt, indem vom einteiligen Pleuelauge ein Pleueldeckel abgebrochen wird. Bei der Bruchtrennung entsteht zwischen den beiden Teilen eine unebene Trennfuge, mit der sich die beiden Teile widerholgenau zusammenfügen lassen. Die
Ungeachtet dessen, ob es sich bei der Trennfuge zwischen den beiden Gehäuseteilen um eine ebene Trennfuge oder eine durch Bruchtrennung hergestellte unebene Trennfuge handelt, ist bei einigen Einsatzfällen von Gleitlagern, wie zum Beispiel zur Lagerung von zentralen Koppelgliedern oder Koppelhebeln von Mehrgelenkskurbeltrieben, eine erhebliche Materialeinsparung und eine belastungsgerechtere Formgebung des Lagergehäuses möglich, wenn dieses entlang von einer nicht durch die Mitte des Lagerauges verlaufenden Trennfuge geteilt wird, sondern so, dass sich ein Gehäuseteil des Lagergehäuses über mehr als die Hälfte des Umfangs des Gleitlagers und der andere Gehäuseteil, insbesondere der Lagerdeckel, über weniger als die Hälfte des Umfangs des Gleitlagers erstreckt. Ein solches Lager wird als asymmetrisch geteiltes Lager bezeichnet, während die beiden Gehäuseteile nachfolgend auch als größerer bzw. kleinerer Gehäuseteil bezeichnet werden, was sich jedoch nur auf die Umfangslänge des Lagerauges im jeweiligen Gehäuseteil bezieht.Regardless of whether the parting line between the two housing parts is a flat parting line or an uneven parting line produced by fracture separation, in some applications of plain bearings, such as for the storage of central coupling links or coupling levers of multi-link crank drives, a significant material savings and a more load-bearing shape of the bearing housing possible if this is divided along a not running through the center of the bearing eye parting line, but so that a housing part of the bearing housing over more than half of the circumference of the sliding bearing and the other housing part, in particular the bearing cap, extends over less than half the circumference of the sliding bearing. Such a bearing is referred to as asymmetrically split bearing, while the two housing parts are referred to below as larger or smaller housing part, which, however, refers only to the circumferential length of the bearing eye in the respective housing part.
Ein asymmetrisch geteiltes Lager der eingangs genannten Art mit einer ebenen Trennfuge ist aus der
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein asymmetrisch geteiltes Gleitlager der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich auch die Lagerschale im zweiten, kleineren Gehäuseteil radial montieren lässt.Proceeding from this, the present invention seeks to improve an asymmetrically split sliding bearing of the type mentioned in that the bearing shell can be mounted radially in the second, smaller housing part.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die in den zweiten, kleineren Gehäuseteil eingesetzte zweite Lagerschale zwei entgegengesetzte Endabschnitte aufweist, die bei der Montage der zweiten Lagerschale über den zweiten Gehäuseteil überstehen und nach der Montage in einen vom ersten Gehäuseteil begrenzten Teil des Lagerauges ragen, wobei der erste Gehäuseteil auf den vom Lagerauge abgewandten Außenseiten der beiden überstehenden Endabschnitte mit Aussparungen versehen ist, die an die Trennfuge angrenzen.This object is achieved in that the second bearing shell used in the second, smaller housing part has two opposite end portions, which protrude during assembly of the second bearing shell on the second housing part and protrude after assembly in a limited of the first housing part of the bearing eye, wherein the first housing part is provided on the side facing away from the bearing eye outer sides of the two protruding end portions with recesses which adjoin the parting line.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass sich die überstehenden Endabschnitte der zweiten Lagerschale bei einer radialen Montage derselben durch die Aussparungen hindurch in den vom ersten Gehäuseteil begrenzten größeren Teil des Lagerauges hinein bewegen lassen, bis sie gegen die Endabschnitte der ersten Lagerschale anliegen.The invention is based on the idea that the overhanging end portions of the second bearing shell can be moved through the recesses into the larger part of the bearing eye defined by the first housing part until they abut against the end portions of the first bearing shell.
Neben einer möglichen Verringerung der Masse des Lagergehäuses entlang der Trennfuge lässt sich ein mit dem erfindungsgemäßen Gleitlager ausgestattetes Bauteil, wie ein Pleuel oder ein Koppelglied, erheblich leichter ausführen und besser an die auftretenden Belastungen anpassen, wenn der erste Gehäuseteil möglichst steil in den zweiten Gehäuseteil einlaufen soll, wie dies zum Beispiel bei Koppelgliedern von Mehrgelenkskurbeltrieben erwünscht ist.In addition to a possible reduction in the mass of the bearing housing along the parting line, a component equipped with the plain bearing according to the invention, such as a connecting rod or a coupling member, perform much easier and better adapted to the loads occurring when the first housing part as steep as possible in the second housing part to run, as is desired, for example, in coupling links of multi-link crank drives.
Die radiale Montage der zweiten Lagerschale ist gemäß einer ersten Erfindungsvariante ohne jegliche Verformung dieser Lagerschale möglich, wenn der Abstand von äußeren Begrenzungswänden der beiden Aussparungen auf deren vom Lagerauge abgewandten Seite gleich dem doppelten Krümmungsradius der äußeren Umfangsflächen der Lagerschalen bzw. gleich dem Außendurchmesser der Lagerschalen ist. Bei dieser Erfindungsvariante erstrecken sich die Aussparungen vorteilhaft über die gesamte Länge der überstehenden Endabschnitte, die in den vom ersten Gehäuseteil begrenzten Teil des Lagerauges ragen.The radial mounting of the second bearing shell is possible according to a first variant of the invention without any deformation of this bearing shell when the distance from the outer boundary walls of the two recesses on their side facing away from the bearing eye is equal to twice the radius of curvature of the outer peripheral surfaces of the bearing shells or equal to the outer diameter of the bearing shells , In this variant of the invention, the recesses extend advantageously over the entire length of the projecting end portions which protrude into the limited part of the bearing eye from the first housing part.
Gemäß einer zweiten Erfindungsvariante kann der Abstand der äußeren Begrenzungswände der beiden Aussparungen jedoch auch etwas kleiner als der doppelte Krümmungsradius der äußeren Umfangsflächen der Lagerschalen bzw. etwas kleiner als der Außendurchmesser der Lagerschalen sein. In diesem Fall muss die zweite Lagerschale bei ihrer radialen Montage zwar etwas verformt werden, jedoch liegt diese Verformung innerhalb der Grenzen der elastischen Verformbarkeit, während andererseits in der Nähe der Trennfuge die radiale Abstützung der zweiten Lagerschale durch das Lagergehäuse gegenüber der ersten Erfindungsvariante verbessert werden kann. Ein weiterer Vorteil der zweiten Erfindungsvariante liegt darin, dass bei einer leichten Verdrehung beider Lagerschalen und damit auch der Trennebene zwischen den Lagerschalen in Bezug zum Lagergehäuse die überstehenden Endabschnitte der zweiten Lagerschale noch immer durch die Trennfuge hindurch in den ersten Gehäuseteil eintreten können. Im Fall der zweiten Erfindungsvariante erstrecken sich die Aussparungen zweckmäßig nur über einen Teil der Länge der überstehenden Endabschnitte der zweiten Lagerschale, die in den vom ersten Gehäuseteil begrenzten Teil des Lagerauges ragen.According to a second variant of the invention, however, the distance of the outer boundary walls of the two recesses may also be slightly smaller than twice the radius of curvature of the outer circumferential surfaces of the bearing shells or slightly smaller than the outer diameter of the bearing shells. In this case, although the second bearing shell must be slightly deformed during its radial assembly, but this deformation is within the limits of elastic deformability, while on the other hand in the vicinity of the parting line, the radial support of the second bearing shell can be improved by the bearing housing over the first variant of the invention , Another advantage of the second variant of the invention lies in the fact that with a slight rotation of both bearing shells and thus also the parting plane between the bearing shells with respect to the bearing housing the projecting end portions of the second bearing shell can still enter through the parting line in the first housing part. In the case of the second variant of the invention, the recesses extend expediently only over a part of the length of the projecting end portions of the second bearing shell, which project into the part of the bearing eye bounded by the first housing part.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Lagerschalen identisch sind, wodurch die Anzahl der unterschiedlichen Bauteile reduziert und die Lagerhaltung erleichtert werden kann. Vorzugsweise werden beide Lagerschalen abgesehen von zwei ebenen Stirnflächen und zwei ebenen Längsseitenrändern ausschließlich von halbzylindrischen Flächen begrenzt.A further preferred embodiment of the invention provides that the two bearing shells are identical, whereby the number of different components can be reduced and the storage can be facilitated. Preferably, both bearing shells are limited except for two flat end faces and two flat longitudinal side edges exclusively of semi-cylindrical surfaces.
Alternativ könnten die beiden Lagerschalen jedoch auch unterschiedlich sein, wobei in diesem Fall die zweite Lagerschale an den vom Lagerauge abgewandten Außenseiten der überstehenden Endabschnitte jeweils mit einem über die halbzylindrischen äußere Umfangsfläche überstehenden Vorsprung versehen ist, dessen Form der Form der Aussparung entspricht, wodurch in der Nähe der Trennfuge ebenfalls für eine bessere radiale Abstützung der zweiten Lagerschale im Gehäuse gewährleistet ist, allerdings um den Preis höherer Herstellungskosten.Alternatively, however, the two bearing shells could also be different, in which case the second bearing shell is provided on the side facing away from the bearing eye outer sides of the projecting end portions each with a projecting beyond the semi-cylindrical outer peripheral surface projection whose shape corresponds to the shape of the recess, whereby in the Near the parting line is also guaranteed for a better radial support of the second bearing shell in the housing, but at the cost of higher production costs.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Lagergehäuse bruchgetrennt ist und dass die Trennfuge eine unebene Oberfläche aufweist, da sich durch den Formschluss an der Trennfuge Mikrobewegungen der beiden Gehäuseteile in Bezug zueinander besser unterbinden lassen.Another preferred embodiment of the invention provides that the bearing housing is fracture-separated and that the parting line has an uneven surface, as can be better prevented by the positive engagement of the parting line micro-movements of the two housing parts with respect to each other.
Das erfindungsgemäße asymmetrisch geteilte Gleitlager wird vorzugsweise eingesetzt, um ein Koppelglied eines Mehrgelenkskurbeltriebs einer Brennkraftmaschine auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu lagern und durch das asymmetrisch geteilte Gleitlager für eine belastungsgerechtere Formgebung des Koppelgliedes zu sorgen. Das erste, größere Gehäuseteil wird in diesem Fall zweckmäßig von einem oberen Teil des Koppelhebels gebildet, während das zweite, kleinere Gehäuseteil von einem unteren Lagerdeckel gebildet wird.The asymmetrically split sliding bearing according to the invention is preferably used to support a coupling member of a multi-joint crank drive of an internal combustion engine on the crankshaft of the internal combustion engine and to ensure through the asymmetrically split sliding bearing for a load-bearing shaping of the coupling member. The first, larger housing part is expediently formed in this case by an upper part of the coupling lever, while the second, smaller housing part is formed by a lower bearing cap.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it
Wie am besten in den
Der Mehrgelenkskurbeltrieb
Der Mehrgelenkskurbeltrieb
Wie am besten in den
Die beiden Gehäuseteile
Das von den Gehäuseteilen
Da sich die beiden Lagerschalen
Da das Lagerauge
Um das Einführen der Endabschnitte
Wie am besten in
Bei dem Gleitlager in
Bei dem Gleitlager in
Bei dem Gleitlager in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kurbelwellecrankshaft
- 22
- MehrgelenkskurbeltriebMulti-joint crank drive
- 33
- Exzenterwelleeccentric shaft
- 44
- Koppelgliedcoupling member
- 55
- Gleitlagerbearings
- 66
- Hubzapfencrank pins
- 77
- Hubarmlifting arm
- 88th
- Koppelarmcoupling arm
- 99
- Schwenklagerpivot bearing
- 1010
- KolbenpleuelKolbenpleuel
- 1111
- Schwenklagerpivot bearing
- 1212
- Kolbenpiston
- 1313
- Anlenkpleuelarticulation connecting rod
- 1414
- Schwenklagerpivot bearing
- 1515
- Gleitlagerbearings
- 1616
- Hubzapfencrank pins
- 1717
- Schraubenscrew
- 1818
- Gehäuseteilhousing part
- 1919
- Gehäuseteilhousing part
- 2020
- Lagerschalebearing shell
- 2121
- Lagerschalebearing shell
- 2222
- Trennfugeparting line
- 2323
- Lageraugebearing eye
- 2424
- innere Umfangsflächeinner peripheral surface
- 2525
- äußere Umfangsfläche Lagerschaleouter peripheral surface bearing shell
- 2626
- innere Umfangsfläche Gehäuseteilinner peripheral surface housing part
- 2727
- innere Umfangsfläche Gehäuseteilinner peripheral surface housing part
- 2828
- überstehende Endabschnitte Lagerschaleprotruding end sections bearing shell
- 2929
- Aussparungenrecesses
- 3030
- Begrenzungswände AussparungenBoundary walls recesses
- 3131
- Vorsprunghead Start
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