DE102013203565A1 - Method for assembling split-type radial bearing for crankshaft of combustion engine, involves applying adhesive on parting surfaces of bearing cap and bearing base, so that bearing cap and base are braced against each other by screw - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines geteilten Radlagers mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein geteiltes Radiallager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6, hergestellt mit dem Verfahren.The invention relates to a method for mounting a split wheel bearing with the features of the preamble of claim 1 and a split radial bearing with the features of claim 6, prepared by the method.
Dynamische Kräfte am Hauptlager des Kurbeltriebs einer Brennkraftmaschine werden üblicherweise mittels aufwendiger Verschraubungskonzepte abgefangen. Beispiele hierfür sind die Kombination aus Gerad-(Vertikal)- und Schrägverschraubung. Ein Beispiel hierfür ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
Nachteilig hierbei ist, dass Horizontalkräfte, d. h. die Kräfte in Richtung der Trennebene mit Schrägverschraubungen nur unvollständig abgefangen werden. Dies führt zu horizontalen Mikrobewegungen in der Trennebene was zu Fraßkorrosion, auch Fretting genannt, führt, was wiederum in Folge zu Rissen im Lagerstuhl führen kann.The disadvantage here is that horizontal forces, d. H. the forces in the direction of the parting plane are only incompletely intercepted with helical screw connections. This leads to horizontal micromovements in the parting plane which leads to galling, also called fretting, which in turn can lead to cracks in the bearing block.
Eine weitere Möglichkeit Horizontalkräfte abzufangen besteht darin, die Trennfläche des Lagerstuhls und/oder des Lagerdeckels makroskopisch oder mikroskopisch zu strukturieren. Hierdurch ergibt sich nach der Montage des geteilten Radiallagers ein Formschluss, der die Horizontalkräfte auffangen kann. Beispiele hierfür sind in den deutschen Offenlegungsschriften
Nachteilig bei der Strukturierung mit anschließendem Formschluss bei der Montage (Verpressung von Lagerdeckel und Lagerstuhl) ist der sehr hohe Fertigungsaufwand.A disadvantage of the structuring with subsequent positive locking during assembly (compression of bearing cap and bearing block) is the very high production costs.
Eine weitere Möglichkeit die Horizontalkräfte aufzunehmen bei gleichzeitig optimierter Passform von Lagerdeckel und Lagerstuhl besteht darin, das geteilte Radiallager bruchzutrennen. Beispiele hierfür sind in der deutschen Offenlegungsschrift
Auch hierbei ist der sehr hohe Fertigungsaufwand von Nachteil.Again, the very high production cost of disadvantage.
Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein geteiltes Radiallager kostengünstig, bei gleichzeitig höchster mechanischer Präzision herzustellen.It is therefore the object of the present invention to inexpensively produce a split radial bearing while at the same time achieving the highest mechanical precision.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und hardwaremäßig durch die Merkmale im Patentanspruch 6 gelöst. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäß geteilte Radiallager ist die Nutzung bestehender Fertigungseinrichtungen möglich. Weiter ist es in vorteilhafter Weise eine minimalinvasive Optimierung bestehender Verschraubungskonzepte (beispielsweise Gerad- und Schrägverschraubung). Das Restrisiko der Mikroquer(Relativ)-Bewegung zwischen Lagerdeckel und Lagerstuhl wird direkt auf der Verschraubungsfläche durch Klebe- und Verzahnungseffekte minimiert. Hierbei entfallen durch den Formschluss des hochfesten Klebstoffs aufwendige Toleranzanforderungen. Der Reibschluss (Flächenklebung) in Verbindung mit einem durch den Kleber gebildetem Formschluss (Verzahnung des Klebers in beidseitig ausgeführten Oberflächenvertiefungen) ersetzt somit in vorteilhafter Weise toleranzaufwendige Bauteilpaarungen.This object is achieved procedurally by the features in the characterizing part of patent claim 1 and hardware by the features in claim 6. By the method according to the invention and the radial bearing shared according to the invention, the use of existing production facilities is possible. Furthermore, it is advantageously a minimally invasive optimization of existing screwing concepts (for example straight and oblique screwing). The residual risk of the micro-transverse (relative) movement between the bearing cap and bearing block is minimized directly on the screwing surface due to adhesive and gearing effects. This accounts for the form fit of the high-strength adhesive consuming tolerance requirements. The frictional connection (surface bonding) in conjunction with a positive connection formed by the adhesive (toothing of the adhesive in surface depressions made on both sides) thus advantageously replaces tolerance-consuming component pairings.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Die Oberflächenvertiefung gemäß Patentanspruch 2 ist zumindest eine geradlinige Rille, die sich weitgehend in Richtung der Kurbelwellenachse erstreckt, wobei die geradlinige Rille den Lagerstuhl und/oder den Lagerdeckel vollständig überstreichen kann und/oder quer zu der Kurbelwellenachse ausgerichtet sein kann und/oder weitgehend kreisförmig, konzentrisch zu einer Schraube in die Trennfläche eingebracht sein kann. Auch eine punktuelle Oberflächenvertiefung ist möglich.The surface depression according to
Bevorzugt wird die Oberflächenvertiefung gemäß Patentanspruch 3 durch Strehlen in die Trennfläche eingebracht.Preferably, the surface depression is introduced according to
Darüber hinaus wird der Kleber gemäß Patentanspruch 4 zumindest im Bereich der Oberflächenvertiefung auf die Trennfläche aufgebracht.In addition, the adhesive is applied according to claim 4 at least in the region of the surface depression on the release surface.
Um eine höchste Festigkeit des Verbundes zu erzielen, sollte zumindest die Oberflächenvertiefung gemäß Patentanspruch 5 vollständig mit Kleber ausgefüllt werden.In order to achieve the highest strength of the composite, at least the surface depression according to
Die besten Festigkeitsresultate für ein geteiltes Radiallager wurden gemäß Patentanspruch 6 dadurch erzielt, dass die Oberflächenvertiefung eine Breite zwischen 0,1 mm und 1 mm und eine Tiefe zwischen 0,1 mm und 1 mm aufweist.The best strength results for a split radial bearing were obtained according to claim 6 characterized in that the surface recess has a width between 0.1 mm and 1 mm and a depth between 0.1 mm and 1 mm.
Bevorzugte Querschnitte der Oberflächenvertiefung sind gemäß Patentanspruch 7 dreieckig oder rechteckig oder halbkreisförmig. Bei mehreren eingebrachten Oberflächenvertiefungen kann auch eine Kombination der unterschiedlichen Querschnitte von Vorteil sein.Preferred cross sections of the surface depression are according to claim 7 triangular or rectangular or semicircular. With several introduced surface depressions may also be a combination of different cross sections of advantage.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist bei einem erfindungsgemäßen, geteilten Radiallager gemäß Patentanspruch 8 der Lagerdeckel aus einem Gussmaterial und der Lagerfuss aus einem Leichtmetall.In a preferred embodiment, in a split radial bearing according to the invention according to
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von sechs Figuren für 4 Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to six figures for four exemplary embodiments.
Im Folgenden gelten in den
Um diese fraßkorrosionsbedingte Rißbildung im Bereich
- – in zumindest einer Trennfläche
2' ,3' eineOberflächenvertiefung 5 eingebracht wird (sichtbar in den2 bis3d ) und anschließend - – ein Kleber auf zumindest eine Trennfläche
2' ,3' aufgebracht wird und anschließend - – der
Lagerdeckel 2 und derLagerstuhl 3 mittels der zumindest einen Schraube4 gegeneinander verspannt werden.
- - In at least one interface
2 ' .3 ' asurface depression 5 is introduced (visible in the2 to3d ) and subsequently - - An adhesive on at least one interface
2 ' .3 ' is applied and then - - the bearing
cap 2 and thecamp chair 3 by means of the at least one screw4 be braced against each other.
Die Oberflächenvertiefung
Bevorzugt wird die Oberflächenvertiefung
Der Kleber wird bevorzugt zumindest im Bereich der Oberflächenvertiefung
Besonders bevorzugt weist die Oberflächenvertiefung
Bevorzugte Querschnitte der Oberflächenvertiefung
Besonders vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren, wenn der Lagerdeckel
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäß geteilte Radiallager für ein Kurbelwellenlager einer Brennkraftmaschine ist die Nutzung hausinterner bestehender Fertigungseinrichtungen möglich. Weiter ist es in vorteilhafter Weise eine minimalinvasive Optimierung bestehender Verschraubungskonzepte (beispielsweise Gerad- und Schrägverschraubung). Das Restrisiko der Mikroquer(Relativ)-Bewegung zwischen Lagerdeckel
Als Kleber können beispielsweise bekannte Zwei-Komponenten-Kleber eingesetzt werden oder beispielsweise die bekannten, im Handel befindlichen Kleber der Firma Loctite mit dem Handelsnamen Loctite
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Radiallagerradial bearings
- 22
- Lagerdeckelbearing cap
- 2'2 '
- Trennfläche LagerdeckelSeparating surface bearing cap
- 33
- Lagerfussbearing foot
- 3'3 '
- Trennfläche LagerfussSeparating surface bearing foot
- 44
- Schraubescrew
- 55
- Oberflächenvertiefungsurface depression
- 66
- Rissbildungcracking
- 77
- Lagerschalebearing shell
- 88th
- Schraubenbohrungscrew hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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