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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung wenigstens eines Lagerelements an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Befestigungsanordnungen wenigstens eines Lagerelements an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sind der
DE 31 22 533 A1 , der
DE 43 33 658 A1 , der
DE 199 44 130 A1 , der
DE 109 49 928 C2 und der
DE 10 2007 58 757 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei der jeweiligen Befestigungsanordnung ist das wenigstens eine Lageraufnahme zur Lagerung einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zumindest teilweise begrenzende Lagerelement am Kurbelgehäuse befestigt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das wenigstens eine Lagerelement auf einfache, kosten- und gewichtsgünstige Weise besonders fest mit dem Kurbelgehäuse verbindbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Befestigungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei welcher das wenigstens eine Lagerelement auf besonders einfache, gewichts- und kostengünstige Weise besonders fest mit dem Kurbelgehäuse verbindbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das wenigstens eine Lagerelement über wenigstens eine Klebeverbindung an dem Kurbelgehäuse befestigt ist. Ist beispielsweise ein in Hochrichtung des Kurbelgehäuses unterhalb des wenigstens einen Lagerelements angeordnetes und die wenigstens eine Lageraufnahme teilweise begrenzendes, zweites Lagerelement vorgesehen, welches im Rahmen einer Fertigung der Befestigungsanordnung nach einer gemeinsamen, insbesondere mechanischen Bearbeitung der Lagerelemente vom Kurbelgehäuse und somit vom wenigstens einen Lagerelement demontiert wird, so kann mittels der Klebeverbindung sichergestellt werden, dass das wenigstens eine und vorzugsweise in Hochrichtung des Kurbelgehäuses oberhalb des zweiten Lagerelements angeordnete Lagerelement fest am Kurbelgehäuse verbleibt und sich nicht relativ zu diesem bewegt.
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Da das wenigstens eine Lagerelement am Kurbelgehäuse verbleiben kann, ist eine besonders einfache Handhabung während der Montage und der Fertigung der Befestigungsanordnung geschaffen. Ferner kann die Fixierung des wenigstens einen Lagerelements am Kurbelgehäuse ohne separate und zusätzliche Fixierungsmittel realisiert werden, welche montiert und demontiert werden und/oder am Kurbelgehäuse verbleiben müssten. Dadurch können der Bauraumbedarf und insbesondere das Gewicht des Kurbelgehäuses bzw. der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine insgesamt gering gehalten werden. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung eines Klebers zur Darstellung der Klebeverbindung eine besonders einfache und schnelle Befestigung und Montage des wenigstens einen Lagerelements am Kurbelgehäuse. Ferner kann die Fixierung des wenigstens einen Lagerelements am Kurbelgehäuse bauraumneutral, d. h. package-neutral erfolgen. Darüber hinaus gewährleistet die durch die Klebeverbindung stoffschlüssige Fixierung des wenigstens einen Lagerelements am Kurbelgehäuse eine besonders feste Lagefixierung dieses.
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Die Befestigung des wenigstens einen Lagerelements am Kurbelgehäuse mittels wenigstens einer Klebeverbindung kann auch auf solche Befestigungsanordnungen übertragen werden, bei welchen ein separat vom Kurbelgehäuse ausgebildetes Lagerelement vorgesehen ist, welches mit dem Kurbelgehäuse zu verbinden ist, wobei das zweite, beispielsweise obere Lagerelement in Form eines Lagerstuhls einstückig mit dem Kurbelgehäuse ausgebildet ist. Das wenigstens eine, untere Lagerelement ist dabei in Form eines Lagerdeckels separat vom Kurbelgehäuse ausgebildet und an diesem und an dem Lagerstuhl zu montieren.
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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 der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen 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 Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische und geschnittene Vorderansicht einer Befestigungsanordnung zweier Lagerelemente an einem Kurbelgehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, wobei das in Hochrichtung des Kurbelgehäuses obere der Lagerelemente mittels Klebeverbindungen an dem Kurbelgehäuse befestigt ist.
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Die Fig. zeigt in einer schematischen und geschnittenen Vorderansicht eine Befestigungsanordnung 10 eines ersten Lagerelements 12 in Form eines Lagerstuhls und eines zweiten Lagerelements 14 in Form eines Lagerdeckels an einem Kurbelgehäuse 16 für eine als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine dient beispielsweise als Antriebsaggregat zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens.
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Wie aus der Fig. erkennbar ist, ist eine im Ganzen mit 18 bezeichnete Lageraufnahme teilweise und vorliegend zur Hälfte durch das Lagerelement 12 sowie teilweise und vorliegend zur Hälfte durch das Lagerelement 14 begrenzt. Die Lagerelemente 12, 14 sind dabei am Kurbelgehäuse 16 befestigt und unter Ausbildung der Lageraufnahme 18 miteinander verbunden.
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Zur Lagerung der Kurbelwelle wird beispielsweise wenigstens ein Lagermittel verwendet, unter dessen Vermittlung die Kurbelwelle an den Lagerelementen 12, 14 und über diese am Kurbelgehäuse 16 gelagert wird. Bei diesem Lagermittel kann es sich um ein Gleitlagerelement handeln. Vorzugsweise werden Gleitlagerelemente in Form von Gleitlagerschalen zur Lagerung der Kurbelwelle verwendet. Dadurch kann eine besonders kostengünstige Gleitlagerung der Kurbelwelle realisiert werden.
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Alternativ handelt es sich bei dem Lagermittel um ein Wälzlagerelement, welches beispielsweise Wälzkörper umfasst. Unter Vermittlung der Wälzkörper kann die Kurbelwelle besonders reibungsarm an den Lagerelementen 12, 14 gelagert werden. Dies bedeutet, dass das zuvor und im Folgenden Geschilderte ohne weiteres auf eine Gleitlagerung sowie auf eine Wälzlagerung der Kurbelwelle übertragen werden kann.
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Die Verwendung der separat vom Kurbelgehäuse 16 ausgebildeten Lagerelemente 12, 14 ist insofern vorteilhaft, als die Lagerelemente 12, 14 jeweils aus einem ersten Werkstoff gebildet werden können, während das Kurbelgehäuse 16 aus einem vom ersten Werkstoff unterschiedlichen, zweiten Werkstoff hergestellt werden kann. Dabei können die Lagerelemente 12, 14 beispielsweise aus einem Stahl hergestellt werden, während das Kurbelgehäuse 16 aus einem Leichtmetall, insbesondere einer Leichtmetalllegierung wie beispielsweise Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Dadurch kann das Gewicht der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders gering gehalten werden bei gleichzeitiger Realisierung einer festen und steifen Lagerung der Kurbelwelle.
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Im Zuge der Herstellung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine werden die separat vom Kurbelgehäuse 16 ausgebildeten Lagerelemente 12, 14 am Kurbelgehäuse 16 beispielsweise mittels Schraubelementen in Form von Lagerstuhlschrauben 20 befestigt. In diesem am Kurbelgehäuse 16 befestigten und miteinander verbundenen Zustand werden die Lagerelemente 12, 14 insbesondere mechanisch bearbeitet. Hierbei werden insbesondere die Lageraufnahme 18 jeweils begrenzende, innenumfangsseitige Mantelflächen 22, 24 der Lagerelemente 12, 14 mechanisch bearbeitet.
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Um im Anschluss daran die Kurbelwelle montieren zu können, wird der Lagerdeckel (Lagerelement 14), welcher in Hochrichtung des Kurbelgehäuses 16 und somit der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine unterhalb des Lagerelements 12 angeordnet ist, demontiert, d. h. vom Kurbelgehäuse 16 und vom Lagerelement 12 gelöst. Hierzu werden die Lagerstuhlschrauben 20 gelöst.
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Das Lagerelement 12 kann jedoch am Kurbelgehäuse 16 verbleiben. Um nun eine besonders feste sowie einfache, gewichts- und kostengünstige Befestigung des Lagerelements 12 am Kurbelgehäuse 16 insbesondere bei Demontage des Lagerelements 14 zu gewährleisten, ist das Lagerelement 12 über drei Klebeverbindungen 26, 28, 30 am Kurbelgehäuse 16 befestigt, d. h. das Lagerelement 12 ist mit dem Kurbelgehäuse 16 mittels eines Klebers verklebt. Dadurch können die Lagerstuhlschrauben 20 gelöst werden, so dass der Lagerdeckel entfernt werden kann, ohne dass der Lagerstuhl seine Position relativ zum Kurbelgehäuse 16 verändert. Mit anderen Worten kann eine Relativbewegung des Lagerelements 12 zum Kurbelgehäuse 16 vermieden werden. Dadurch können auch hohe Toleranzanforderungen insbesondere an eine Zylinderform der Lageraufnahme 18 realisiert werden. Darüber hinaus ist eine besonders einfache Handhabung und Montage der Lagerelemente 12, 14 realisierbar.
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Darüber hinaus können die Lagermittel auf einfache und somit kostengünstige Weise montiert werden. Ferner können sehr geringe Toleranzen hinsichtlich einer zueinander fluchtenden Anordnung von mehreren Lageraufnehmen 18 in Längsrichtung des Kurbelgehäuses 16 hintereinander realisiert werden.
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Wie aus der Fig. erkennbar ist, umfasst die Klebeverbindung 28 wenigstens eine erste Klebefläche 32 des Lagerelements 12 sowie wenigstens eine zweite, mit der ersten Klebefläche 32 korrespondierende Klebefläche 34 des Kurbelgehäuses 16. Dabei sind die Klebeflächen 32, 34 mittels des Klebers der Klebeverbindung 28 miteinander verklebt, indem der Kleber zwischen die Klebeflächen 32, 34 angeordnet wird. Die Klebeflächen 32, 34 der Klebeverbindung 28 sind dabei in einer jeweiligen, gedachten Ebene angeordnet, die sich in Längsrichtung und in Querrichtung des Kurbelgehäuses 16 und somit senkrecht zur Hochrichtung des Kurbelgehäuses 16 erstreckt.
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Das Lagerelement 12 weist auch seitliche Flächen 36, 38 zum Zentrieren des Lagerelements 12 relativ zum Kurbelgehäuse 16 auf. Diese seitlichen Flächen 36, 38 weisen daher hohe Toleranzanforderungen sowie eine sehr gute Oberflächenqualität auf.
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Wie aus der Fig. erkennbar ist, wird zumindest ein jeweiliger Teilbereich der seitlichen Flächen 36, 38 des Lagerelements 12 als Klebefläche 40 der Klebeverbindung 26 bzw. als Klebefläche 42 der Klebeverbindung 30 genutzt. Die Klebeverbindung 26 umfasst darüber hinaus eine seitliche Klebefläche 44 des Kurbelgehäuses 16, wobei die Klebeverbindung 30 eine seitliche Klebefläche 46 des Kurbelgehäuses 16 umfasst. Die jeweiligen Klebeflächen 40, 44 bzw. 42, 46 sind in einer jeweiligen, gedachten Ebene angeordnet, die sich in Längsrichtung und in Hochrichtung des Kurbelgehäuses 16 und somit senkrecht zur Querrichtung des Kurbelgehäuses 16 erstreckt. Die Klebeflächen 40, 44 bzw. 42, 46 sind dabei mittels eines jeweiligen Klebers der Klebeverbindung 28 bzw. 30 miteinander verklebt, indem der Kleber zwischen den Klebeflächen 40, 44 bzw. 42, 46 angeordnet ist.
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Durch die Verwendung zumindest eines Teilbereichs der seitlichen Flächen 36, 38 als die Klebeflächen 40, 42 kann der Kleber aufgetragen werden, ohne die Fertigung anzupassen, d. h. ohne zusätzliche Fertigungsschritte durchführen zu müssen. Dadurch können das Kurbelgehäuse 16 und die Lagerelemente 12, 14 besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Die Verwendung von Kleber zur Fixierung des Lagerelements 12 am Kurbelgehäuse 16 ist auch insofern vorteilhaft, als bei Verwendung des Klebers kein Setzungsverlust bzw. kein Setzungsverhalten auftritt, insbesondere in Bezug auf die seitlichen Klebeverbindungen 26, 30.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Befestigungsanordnung
- 12
- Lagerelement
- 14
- Lagerelement
- 16
- Kurbelgehäuse
- 18
- Lageraufnahme
- 20
- Lagerdeckelschraube
- 22
- innenumfangsseitige Mantelfläche
- 24
- innenumfangsseitige Mantelfläche
- 26
- Klebeverbindung
- 28
- Klebeverbindung
- 30
- Klebeverbindung
- 32
- Klebefläche
- 34
- Klebefläche
- 36
- Fläche
- 38
- Fläche
- 40
- Klebefläche
- 42
- Klebefläche
- 44
- Klebefläche
- 46
- Klebefläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3122533 A1 [0002]
- DE 4333658 A1 [0002]
- DE 19944130 A1 [0002]
- DE 10949928 C2 [0002]
- DE 10200758757 A1 [0002]
