DE102014118702B4 - Crankshaft and crankshaft arrangement - Google Patents
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Abstract
Kurbelwelle (1) für eine Brennkraftmaschine aufweisend eine integrierte Schmiermittelleitung (4) und eine axiale Aufnahme (5) für eine Einspeiseleitung (6) zum Einspeisen von Schmiermittel in die Schmiermittelleitung(4), wobei zwischen der Einspeiseleitung (6) und der Aufnahme (5) eine Primärdichtung (7) und eine axial zur Primärdichtung (7) beabstandete Sekundärdichtung (8) angeordnet sind, wobei die Kurbelwelle (1) die Entlastungsöffnung (10) aufweist, welche in axialer Richtung zwischen der Primärdichtung (7) und der Sekundärdichtung (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung (10) eine Durchgangsbohrung umfasst, dessen eines Ende in einen Zwischenraum (9) mündet, welcher sich in axialer Richtung zwischen der Primärdichtung (7) und der Sekundärdichtung (8) und in radialer Richtung zwischen der Einspeiseleitung (6) und einer Wandung der Aufnahme (5) erstreckt.Crankshaft (1) for an internal combustion engine, having an integrated lubricant line (4) and an axial receptacle (5) for a feed line (6) for feeding lubricant into the lubricant line (4), wherein a primary seal (7) and a secondary seal (8) axially spaced from the primary seal (7) are arranged between the feed line (6) and the receptacle (5), wherein the crankshaft (1) has the relief opening (10) which is arranged in the axial direction between the primary seal (7) and the secondary seal (8), characterized in that the relief opening (10) comprises a through-bore, one end of which opens into an intermediate space (9) which extends in the axial direction between the primary seal (7) and the secondary seal (8) and in the radial direction between the feed line (6) and a wall of the receptacle (5).
Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine aufweisend eine integrierte Schmiermittelleitung und eine axiale Aufnahme für eine Einspeiseleitung zum Einspeisen von Schmiermittel in die Schmiermittelleitung, wobei zwischen der Einspeiseleitung und der Aufnahme eine Primärdichtung und eine axial zur Primärdichtung beabstandete Sekundärdichtung angeordnet sind.The present invention is based on a crankshaft for an internal combustion engine having an integrated lubricant line and an axial receptacle for a feed line for feeding lubricant into the lubricant line, wherein a primary seal and a secondary seal axially spaced from the primary seal are arranged between the feed line and the receptacle.
Solche Kurbelwellen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
Aus der
Die nachveröffentlichte
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kurbelwelle gemäß der eingangsgenannten Art bereitzustellen, bei welcher eine Einspeisung von Schmiermittel in die Stirnseite der hohlen Kurbelwelle ermöglicht wird, ohne dass Schmiermittel aus dem Übergangsbereich zwischen Einspeiseleitung und Aufnahme der Kurbelwelle austritt. It is an object of the present invention to provide a crankshaft according to the type mentioned at the outset, in which a feed of lubricant into the front side of the hollow crankshaft is made possible without lubricant escaping from the transition region between the feed line and the crankshaft receptacle.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1.This object is achieved by a crankshaft for an internal combustion engine according to
Die Kurbelwelle weist eine integrierte Schmiermittelleitung und eine axiale Aufnahme für eine Einspeiseleitung zum Einspeisen von Schmiermittel in die Schmiermittelleitung, wobei zwischen der Einspeiseleitung und der Aufnahme eine Primärdichtung und eine axial zur Primärdichtung beabstandete Sekundärdichtung angeordnet sind und wobei die Kurbelwelle eine Entlastungsöffnung aufweist, welche in axialer Richtung zwischen der Primärdichtung und der Sekundärdichtung angeordnet ist.The crankshaft has an integrated lubricant line and an axial receptacle for a feed line for feeding lubricant into the lubricant line, wherein a primary seal and a secondary seal axially spaced from the primary seal are arranged between the feed line and the receptacle, and wherein the crankshaft has a relief opening which is arranged in the axial direction between the primary seal and the secondary seal.
Die erfindungsgemäße Kurbelwelle hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass das Auftreten von Leckagen an der Sekundärrichtung aufgrund eines Druckanstiegs im Zwischenraum zwischen der Primärdichtung und der Sekundärdichtungen verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Entlastungsöffnung zwischen den beiden Dichtungen vorgesehen ist, welche einen Druckausgleich herbeiführt und somit einen übermäßigen Druckanstieg im Zwischenraum unterbindet. Überschüssiges Schmiermittel, welches durch eine geringe Leckage an der Primärdichtung in den Zwischenbereich gelangt, wird durch die Entlastungsöffnung aus dem Zwischenbereich ins Innere des Kurbelgehäuses abgeführt und drückt somit nicht von Innen gegen die Sekundärdichtung. Das Schmiermittel umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere Schmieröl.The crankshaft according to the invention has the advantage over the prior art that the occurrence of leaks in the secondary direction due to a pressure increase in the space between the primary seal and the secondary seals is prevented. This is achieved by providing the relief opening between the two seals, which brings about pressure equalization and thus prevents an excessive pressure increase in the space. Excess lubricant which reaches the intermediate area due to a small leak at the primary seal is drained from the intermediate area into the interior of the crankcase through the relief opening and thus does not press against the secondary seal from the inside. The lubricant in the sense of the present invention includes in particular lubricating oil.
Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Entlastungsöffnung eine Durchgangsbohrung umfasst, dessen eines Ende in einen Zwischenraum mündet, welcher sich in axialer Richtung zwischen der Primärdichtung und der Sekundärdichtung und in radialer Richtung zwischen der Einspeiseleitung und einer Wandung der Aufnahme erstreckt. Das andere Ende der Durchgangsbohrung mündet außerhalb der Kurbelwelle insbesondere in den Innenraum eines Kurbelgehäuses. Das aus dem Zwischenraum durch die Durchgangsbohrung abgeführte Schmiermittel gelangt somit in den offenen Innenraum des Kurbelgehäuses und wird letztendlich in der Ölwanne aufgefangen.According to the invention, it is further provided that the relief opening comprises a through hole, one end of which opens into an intermediate space which extends in the axial direction between the primary seal and the secondary seal and in the radial direction between the feed line and a wall of the receptacle. The other end of the through hole opens outside the crankshaft, in particular into the interior of a crankcase. The lubricant discharged from the intermediate space through the through hole thus reaches the open interior of the crankcase and is ultimately collected in the oil pan.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kurbelwellenanordnung aufweisend die erfindungsgemäße Kurbelwelle und die Einspeiseleitung, wobei die Einspeiseleitung ein von einer Wandung des Kurbelgehäuses in die Aufnahme vorstehendes Rohr ist, welches gegenüber der Kurbelwelle feststehend ausgebildet ist und welches mit einer Schmiermittelzuführung in Fluidverbindung steht. In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Kurbelwellenanordnung eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung zwischen der rotierenden Kurbelwelle und der feststehenden Einspeiseleitung erzielt, so dass ein zuverlässiges und sicheres Einspeisen von Schmiermittel in die Kurbelwelle sichergestellt ist.A further subject of the present invention is a crankshaft arrangement comprising the crankshaft according to the invention and the feed line, wherein the feed line is a tube which protrudes from a wall of the crankcase into the receptacle, which is designed to be stationary relative to the crankshaft and which is in fluid communication with a lubricant supply. The crankshaft arrangement according to the invention advantageously achieves a substantially fluid-tight connection between the rotating crankshaft and the stationary feed line, so that a reliable and safe feeding of lubricant into the crankshaft is ensured.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Kurbelwellenanordnung eine Primärdichtung in Form eines Rechteckrings und/oder eine Sekundärdichtung in Form eines Wellendichtrings, insbesondere eines Radial-Wellendichtrings, aufweist.According to a preferred embodiment of the present invention, the crankshaft arrangement has a primary seal in the form of a rectangular ring and/or a secondary seal in the form of a shaft sealing ring, in particular a radial shaft sealing ring.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor aufweisend die erfindungsgemäße Kurbelwellenanordnung.A further subject of the present invention is an internal combustion engine comprising the crankshaft arrangement according to the invention.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Kurbelwelle und einer Kurbelwellenanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 shows a schematic perspective view of a crankshaft and a crankshaft assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
In
Die Kurbelwelle 1 ist in einem nicht dargestellten Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine um eine Drehachse 3 drehbar angeordnet und über nicht dargestellte Pleuelstangen mit Zylindern der Brennkraftmaschine gekoppelt. Die Kurbelwelle 1 weist hierbei eine Mehrzahl von Lagerstellen, welcher über eine in die Kurbelwelle 1 integrierte Schmiermittelleitung 4 mit Schmiermittel in Form von Motoröl versorgt werden.The
Zum Einspeisen des Schmiermittels in die Schmiermittelleitung 4 weist die Kurbelwelle 1 auf ihrer Stirnseite eine axiale Ausnehmung als Aufnahme 5 auf, in welche eine als Rohrstutzen ausgebildete feststehende Einspeiseleitung 6 ragt. Die Einspeiseleitung 6 ist mit der Wandung des Kurbelwellengehäuses verbunden und steht mit einem Schmiermittelfördersystem der Brennkraftmaschine in Fluidverbindung, so dass beim Betrieb der Brennkraftmaschine kontinuierlich Schmiermittel durch die Einspeiseleitung in die Schmiermittelleitung 4 der Kurbelwelle 1 gefördert wird.To feed the lubricant into the
Die Schmiermittelleitung 4 ist nach außen durch eine Primärdichtung 7 sowie eine Sekundärdichtung 8 abgedichtet. Die Primärdichtung 7 umfasst insbesondere eine Rechteckringdichtung, welche im Endbereich der Einspeiseleitung 6 zwischen der Außenwandung der Einspeiseleitung 6 und der Wandung der Aufnahme 5 angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Primärdichtung 7 durch eine umlaufende Nut auf der Außenwandung der Einspeiseleitung 6.The
Die Primärdichtung 7 dichtet den Versorgungsdruck im Inneren der Schmiermittelleitung 4 ab und ist dabei dynamisch dicht mit einer nur geringen zulässigen Leckage. Die Sekundärdichtung 8 sorgt dafür, dass diese Leckage nicht zu einem Austritt des Schmiermittels nach Außen führt. Die Sekundärdichtung 8 umfasst hierfür insbesondere einen Radial-Wellendichtring. Die Primärdichtung 7 und die Sekundärdichtung 8 sind in axialer Richtung bezüglich der Drehachse 3 voneinander beabstandet. Zwischen der Primärdichtung 7 und der Sekundärrichtung 8 befindet sich somit in axialer Richtung ein Zwischenraum 9, welcher sich in radialer Richtung zwischen der Außenwandung der Einspeiseleitung 6 und der Wandung der Aufnahme 5 erstreckt.The
Damit die Leckage an der Primärdichtung 7 nicht zu einem Druckanstieg im Zwischenraum 9 führt, welche die Dichtheit der Sekundärdichtung 8 beeinträchtigen würde, weist die Kurbelwelle 1 eine Entlastungsöffnung 10 auf.To ensure that leakage at the
Die Entlastungsöffnung 10 umfasst eine Durchgangsbohrung, welche sich vom Zwischenraum 9 bis zum freien Innenraum des Kurbelgehäuses erstreckt. Überschüssiges Schmiermittel, welches durch die Leckage der Primärdichtung 7 von der Schmiermittelleitung 4 in den Zwischenraum 9 gelangt, kann durch die Durchgangsbohrung somit in den Innenraum des Kurbelgehäuses gelangen und sammelt sich sodann in der Ölwanne.The
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