DE102017003952A1 - Crankshaft for an internal combustion engine and method for producing such a crankshaft - Google Patents

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Frank Liebmann
Helmut Schaefer
Sebastian Schlegel
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F16C3/14—Features relating to lubrication

Abstract

Es wird eine Kurbelwelle (1) für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Lagerungsbereich (3) vorgeschlagen, wobei in dem wenigstens einen Lagerungsbereich (3) eine Ölhaltestruktur (5) an einer Oberfläche (7) der Kurbelwelle (1) ausgebildet ist. Die Kurbelwelle zeichnet sich dadurch aus, dass die Ölhaltestruktur (5) eine entlang einer bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle (1) ausgerichtete Drallstruktur (9) aufweist.A crankshaft (1) for an internal combustion engine having at least one bearing region (3) is proposed, wherein an oil retaining structure (5) is formed on a surface (7) of the crankshaft (1) in the at least one bearing region (3). The crankshaft is characterized in that the oil retaining structure (5) has a swirl structure (9) aligned along a direction of intended rotation of the crankshaft (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kurbelwelle.The invention relates to a crankshaft for an internal combustion engine and to a method for producing such a crankshaft.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 07 821 A1 geht eine Vorrichtung zur Finish-Bearbeitung insbesondere einer Kurbelwelle hervor. Es ist grundsätzlich bekannt, zur Verbesserung der Gleiteigenschaften einer typischerweise in hydrodynamischen Gleitlagern gelagerten Kurbelwelle in deren Oberfläche kreuzförmige Mikrostrukturen einzubringen, die insbesondere Ölrückhaltevolumina bilden und somit als Ölhaltestruktur ausgebildet sind. Eine derartig hergestellte Kurbelwelle weist wenigstens einen Lagerungsbereich auf, wobei in dem wenigstens einen Lagerungsbereich eine Ölhaltestruktur an einer Oberfläche der Kurbelwelle ausgebildet ist. Bekannte Kurbelwellen sind in Hinblick auf ihre Gleiteigenschaften verbesserungsfähig.From the German patent application DE 196 07 821 A1 goes out a device for finishing machining in particular a crankshaft. It is generally known, in order to improve the sliding properties of a crankshaft typically mounted in hydrodynamic slide bearings, to introduce cross-shaped microstructures in their surface, which in particular form oil retention volumes and are therefore designed as an oil retention structure. A crankshaft produced in this way has at least one storage area, wherein in the at least one storage area an oil retention structure is formed on a surface of the crankshaft. Known crankshafts are capable of improvement with regard to their sliding properties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kurbelwelle sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention has for its object to provide a crankshaft and a method for producing such a crankshaft for an internal combustion engine, said disadvantages do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kurbelwelle gemäß den unabhängigen Ansprüchen geschaffen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by providing a crankshaft for an internal combustion engine and a method for producing such a crankshaft according to the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, bei welcher die Ölhaltestruktur eine entlang einer bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle ausgerichtete Drallstruktur aufweist. Es ist auch möglich, dass die Ölhaltestruktur als entlang der bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle ausgerichtete Drallstruktur ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine besonders effiziente Ölhaltestruktur mit besonders effektiver Ausbildung von Ölrückhaltevolumina erreicht, wodurch die hydrodynamische Lagerung der Kurbelwelle verbessert werden kann. Insbesondere sorgt eine gezielte Drallkanalstruktur in Laufrichtung der Kurbelwelle für verlängerte Ölfließwege in dieser Kanalstruktur bei vergrößertem Druckölvolumen und verbesserten Rückhaltepolstern, was zusätzliche Sicherheit gegen Mischreibung bereitstellt. Ein großes Rückhaltevolumen kann insbesondere einem Schmierölmangel vorbeugen oder diesen beseitigen. Die Drallstruktur ist derart entlang der bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle ausgerichtet, dass eine Ölförderung aus dem Lagerungsbereich hinaus während der Bewegung der Kurbelwelle im Betrieb verhindert oder minimiert wird, wobei bevorzugt vielmehr Öl in den Lagerungsbereich hineingefordert oder in dem Lagerungsbereich gehalten wird. Somit kann eine Ölversorgung und auch Verschleißresistenz des Lagerungsbereichs verbessert werden. Es ergibt sich insbesondere eine hohe Verschleißbeständigkeit im Mischreibungsbereich, was insbesondere für das Start-/Stoppverhalten einer Brennkraftmaschine mit einer solchen Kurbelwelle relevant ist.The object is achieved in particular by providing a crankshaft for an internal combustion engine, in which the oil-retaining structure has a swirl structure aligned along a direction of intended travel of the crankshaft. It is also possible for the oil retaining structure to be designed as a swirl structure aligned along the intended running direction of the crankshaft. In this way, a particularly efficient oil retention structure with particularly effective formation of oil retention volumes is achieved, whereby the hydrodynamic bearing of the crankshaft can be improved. In particular, a targeted swirl channel structure in the direction of the crankshaft ensures extended oil flow paths in this channel structure with increased pressure oil volume and improved retaining pads, which provides additional security against mixed friction. A large retention volume can in particular prevent or eliminate a lack of lubricating oil. The swirl structure is aligned along the intended direction of rotation of the crankshaft so that oil production from the storage area during operation of the crankshaft during operation is prevented or minimized, preferably with oil being forced into the storage area or held in the storage area. Thus, an oil supply and wear resistance of the storage area can be improved. This results in particular in high wear resistance in the mixed friction region, which is particularly relevant for the start / stop behavior of an internal combustion engine with such a crankshaft.

Unter einem Lagerungsbereich wird insbesondere ein Lagersitz verstanden, mit welchem die Kurbelwelle in einem Lagerstuhl oder einem Pleuel gelagert ist. Unter einer Ölhaltestruktur wird insbesondere eine räumlich-geometrische Struktur verstanden, die vorzugsweise Vertiefungen, insbesondere in die Oberfläche der Kurbelwelle eingetiefte Mulden oder Kanäle, aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet sind, dass im Betrieb der Kurbelwelle eine Ölförderung oder Ölrückhaltung in den/in dem Lagerungsbereich erfolgt. Die Ölhaltestruktur ist vorzugsweise in der Oberfläche der Kurbelwelle ausgebildet.A storage area is understood in particular to mean a bearing seat with which the crankshaft is mounted in a bearing block or a connecting rod. An oil-retaining structure is understood in particular to be a spatial-geometric structure, which preferably has depressions, in particular depressions or channels which are recessed into the surface of the crankshaft, which are arranged and configured in such a way that during operation of the crankshaft an oil feed or oil retention in the fuel tank Storage area is done. The oil retaining structure is preferably formed in the surface of the crankshaft.

Unter einer bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle wird eine Drehrichtung verstanden, in der sich die Kurbelwelle im Betrieb einer die Kurbelwelle aufweisenden Brennkraftmaschine bestimmungsgemäß dreht.An intended direction of rotation of the crankshaft is understood to mean a direction of rotation in which the crankshaft rotates as intended during the operation of an internal combustion engine having the crankshaft.

Unter einer Drallstruktur wird insbesondere eine räumlich-geometrische Struktur verstanden, welche relativ zu einer Längsachse und insbesondere Drehachse der Kurbelwelle gedrallte Vertiefungen aufweist, die so ausgerichtet sind, dass sie eine Ölförderung in den Lagerungsbereich oder ein Halten von Öl in dem Lagerungsbereich bewirken.In particular, a swirl structure is understood to mean a spatial-geometric structure which has depressed indentations relative to a longitudinal axis and in particular the axis of rotation of the crankshaft, which are aligned such that they bring about oil delivery into the storage area or retention of oil in the storage area.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur eine Mehrzahl bogenförmiger Drallriefen aufweist. Vorzugsweise weisen deren Extrema entgegen der Laufrichtung, wobei sich bevorzugt Schenkel der bogenförmigen Drallriefen in Laufrichtung öffnen. Bei den Drallriefen handelt es sich dabei insbesondere um mulden- oder kanalförmige Vertiefungen in der Oberfläche der Kurbelwelle, welche einen bogenförmigen Verlauf aufweisen, insbesondere einen parabolischen oder hyperbolischen Verlauf, wobei die Drallriefen jeweils ein erstes Ende und ein – entlang der jeweiligen Drallriefe gesehen – dem ersten Ende gegenüberliegendes, zweites Ende aufweisen, wobei die beiden Enden der jeweiligen Drallriefe an Schenkeln derselben vorgesehen sind, wobei jede Drallriefen im Bereich zwischen ihren beiden Schenkeln ein Extremum oder einen Scheitelpunkt des bogenförmigen Verlaufs durchläuft. Ist dabei das Extremum entgegen der Laufrichtung ausgerichtet, wobei sich die Schenkel in Laufrichtung öffnen, erfolgt im Betrieb der Kurbelwelle eine Ölförderung vom Bereich der Schenkel der Drallriefen in den Bereich der Extrema, so dass Öl in den Lagerungsbereich hineingefordert oder zumindest in diesem gehalten wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that the swirl structure has a plurality of arcuate swirl marks. Preferably, their extremities are opposite to the direction of travel, wherein legs of the arcuate swirl marks preferably open in the direction of travel. In the swirl grooves are in particular trough-shaped or channel-shaped depressions in the surface of the crankshaft, which have an arcuate course, in particular a parabolic or hyperbolic course, wherein the swirl marks each have a first end and - along the respective swirl marks - the first end opposite, second end, wherein the two ends of the respective swirl marks are provided on legs thereof, wherein each swirl marks in the region between its two legs passes through an extremum or a vertex of the arcuate course. If the extremum is oriented counter to the direction of travel, with the legs opening in the running direction, during operation of the crankshaft, oil is conveyed from the region of the legs of the swirl grooves into the area of the extremes, so that Oil is forced into or at least held in the storage area.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur eine Mehrzahl sich zumindest paarweise kreuzender Drallriefen aufweist. Besonders bevorzugt weist die Drallstruktur eine Mehrzahl sich zumindest paarweise kreuzender, bogenförmiger Drallriefen auf. Hierdurch kann eine besonders schnelle und gute Ölversorgung der hochbelasteten Lagerungsbereiche der Kurbelwelle erzielt werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that the swirl structure has a plurality of swirl marks at least in pairs. Particularly preferably, the swirl structure has a plurality of arcuate swirl marks, at least in pairs. In this way, a particularly fast and good oil supply of the highly loaded storage areas of the crankshaft can be achieved.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur eine Mehrzahl hyperbolischer Drallriefen aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass eine hyperbolische Form der Drallriefen für die Ölversorgung des Lagerungsbereichs besonders günstig ist.According to a development of the invention, it is provided that the swirl structure has a plurality of hyperbolic swirl marks. It has been found that a hyperbolic shape of the swirl grooves for the oil supply of the storage area is particularly favorable.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur eine Mehrzahl von wenigstens einen Wendepunkt aufweisenden, vorzugsweise hyperbolischen Drallriefen aufweist. Drallriefen, die bogenförmig, insbesondere hyperbolisch ausgebildet sind, jedoch keinen Wendepunkt aufweisen, können als einseitige Drallstruktur aufgefasst werden. Drallriefen, die einen Wendepunkt aufweisen, wechseln im Bereich des Wendepunkts ihre Krümmung und können daher als Wechseldrallstruktur aufgefasst werden. Besonders bevorzugt wird eine hyperbolische Wechseldrallstruktur mit hyperbolischen Drallriefen. Drallriefen mit Wendepunkt sind bevorzugt als Doppelbogen, insbesondere sinusoidal ausgebildet. Besonders bevorzugt sind solche doppelbögigen Wechseldrallriefen derart ausgerichtet, dass sie in zwei entgegengesetzten Drehrichtungen der Kurbelwelle Öl in den Lagerungsbereich fördern oder in dem Lagerungsbereich halten können, so dass solche Drallriefen als Ölhaltestruktur sogar unabhängig von der Drehrichtung der Kurbelwelle verwendet werden können. Dabei ist insbesondere je nach Drehrichtung der Kurbelwelle einer der beiden Teilbögen der Doppelbogenstruktur oder Wechseldrallstruktur zur Ölförderung in den Lagerungsbereich aktiv.According to one embodiment of the invention it is provided that the swirl structure has a plurality of at least one turning point, preferably hyperbolic swirl marks. Swirl marks, which are arc-shaped, in particular hyperbolic, but do not have a point of inflection, can be regarded as a one-sided swirl structure. Swirl marks, which have a turning point, change their curvature in the region of the point of inflection and can therefore be regarded as alternating swirl structure. Particularly preferred is a hyperbolic exchange twist structure with hyperbolic twist grooves. Swirl marks with turning point are preferably formed as a double arc, in particular sinusoidal. Particularly preferred such Doppelbögigen alternating callipers are aligned so that they can promote in two opposite directions of rotation of the crankshaft oil in the storage area or hold in the storage area, so that such swirl grooves can be used as an oil retaining structure even regardless of the direction of rotation of the crankshaft. Depending on the direction of rotation of the crankshaft, one of the two partial arches of the double-arch structure or alternating-field structure for oil production into the storage area is active in particular.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur eine – von der Oberfläche der Kurbelwelle ausgehend radial nach innen gemessen – Tiefe von höchstens 5 μm, vorzugsweise von höchstens 4 μm, vorzugsweise von höchstens 3 μm, vorzugsweise von mindestens 1 μm, vorzugsweise von mindestens 2 μm, aufweist. Besonders bevorzugt wird eine Tiefe von 3 μm für die Drallstruktur. Bei den hier genannten Werten ergeben sich besonders günstige Eigenschaften für die Schmierung und hydrodynamische Lagerung der Kurbelwelle.According to one embodiment of the invention, it is provided that the swirl structure a - from the surface of the crankshaft, starting radially inwardly measured - depth of at most 5 microns, preferably of at most 4 microns, preferably of at most 3 microns, preferably of at least 1 micron, preferably from at least 2 microns. Particularly preferred is a depth of 3 microns for the swirl structure. The values given here result in particularly favorable properties for the lubrication and hydrodynamic bearing of the crankshaft.

Die Aufgabe wird auch gelöst, in dem ein Verfahren zum Herstellen einer Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Herstellung einer Kurbelwelle nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird. Dabei wird die Drallstruktur an der Oberfläche des wenigstens einen Lagerungsbereichs der Kurbelwelle durch Honen erzeugt. Dies stellt eine ebenso präzise wie einfache und kostengünstige Art der Einbringung der Drallstruktur in die Oberfläche der Kurbelwelle dar.The object is also achieved, in which a method for producing a crankshaft for an internal combustion engine, in particular for producing a crankshaft according to one of the embodiments described above, is provided. In this case, the swirl structure is generated on the surface of the at least one bearing region of the crankshaft by honing. This represents a precise as well as simple and inexpensive way of introducing the twist structure into the surface of the crankshaft.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur mittels einer Pendelhubdrehbewegung, vorzugsweise mittels eines Rund-Finishbandes, erzeugt wird. Besonders bevorzugt wird dabei zum Herstellen der Drallstruktur ein Wechselstichverfahren angewendet. Mit den hier genannten Verfahren können in besonders präziser Weise die zuvor beschriebenen Drallstrukturen in die Oberfläche der Kurbelwelle eingebracht werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that the swirl structure is produced by means of a pendulum stroke rotational movement, preferably by means of a round finishing belt. Particularly preferably, an alternating stitch method is used for producing the swirl structure. With the methods mentioned here, the previously described swirl structures can be introduced into the surface of the crankshaft in a particularly precise manner.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drallstruktur ohne Richtungsänderung einer Kurbelwellen-Drehbearbeitungsbewegung in die Oberfläche der Kurbelwelle in dem Lagerungsbereich eingebracht wird. Auf diese Weise kann insbesondere eine einseitige Drallstruktur, vorzugsweise mit einem Extremum, und insbesondere ohne Wendepunkt, geschaffen werden. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Drallstruktur mit einer Richtungsänderung der Kurbelwellen-Drehbearbeitungsbewegung geschaffen wird. Auf diese Weise kann insbesondere eine Wechseldrallstruktur, vorzugsweise mit einem Wendepunkt, geschaffen werden. Eine solche Wechseldrallstruktur weist im Übrigen bevorzugt zwei Extrema oder Scheitelpunkte auf, die zu beiden Seiten des Wendepunkts angeordnet sind.According to a development of the invention, it is provided that the swirl structure is introduced into the surface of the crankshaft in the storage area without changing the direction of a crankshaft rotary machining movement. In this way, in particular, a unilateral twist structure, preferably with an extremum, and in particular without a point of inflection, can be created. Alternatively, it is also possible that the swirl structure is created with a change in direction of the crankshaft turning movement. In this way, in particular a alternating twist structure, preferably with a turning point, can be created. Incidentally, such an alternating twist structure preferably has two extremes or vertices, which are arranged on both sides of the point of inflection.

Im Wechselstichverfahren wird das Rund-Finishband bevorzugt analog einer Kreuznadelung in einer Nähmaschine pendelförmig mit verschiedenen Wechselgeschwindigkeiten über gehärtete Lagerstellen der Kurbelwelle bewegt. Hierbei wird die Kurbelwelle zusätzlich in ihrer Längsachse kaskadenförmig im niederfrequenten Bereich bewegt, um geringe Rundhalstoleranzen zu erzeugen.In the interchangeable stitching method, the round finishing belt is preferably moved in a pendulum-like manner at different speeds over hardened bearing points of the crankshaft, analogously to a cross-needle punching in a sewing machine. Here, the crankshaft is additionally moved in cascade in the longitudinal axis in the low-frequency range to produce low Rundhalstoleranzen.

Insbesondere kann nach einem Superfinishen der Lagerfläche der Kurbelwelle eine Kreuzstruktur erzeugt werden, die insbesondere einem hohen Ölrückhaltevolumen dient. Ebenfalls kann nach dem Superfinishen eine bogenförmige Drallstruktur erzeugt werden, die insbesondere einer Ölförderung dient.In particular, after a superfinishing of the bearing surface of the crankshaft, a cross structure can be produced which in particular serves a high oil retention volume. Likewise, after superfinishing, an arcuate swirl structure can be produced, which in particular serves for oil production.

Die Beschreibung der Kurbelwelle einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Kurbelwelle, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert werden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Kurbelwelle. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Kurbelwelle beschrieben werden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, welcher durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kurbelwelle bedingt ist. Die Kurbelwelle zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.The description of the crankshaft on the one hand and the method on the other hand are to be understood as complementary to one another. Features of the crankshaft that are explicit or implicit in connection with the Procedures are explained, are preferably individually or combined features of a preferred embodiment of the crankshaft. Method steps which are described explicitly or implicitly in connection with the crankshaft are preferably individually or combined with one another Steps of a preferred embodiment of the method. This is preferably characterized by at least one method step, which is due to at least one feature of an inventive or preferred embodiment of a crankshaft. The crankshaft is preferably characterized by at least one feature, which is due to at least one method step of a preferred embodiment of the method according to the invention or a preferred embodiment.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kurbelwelle für eine Brennkraftmaschine.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic detail of an embodiment of a crankshaft for an internal combustion engine.

1 zeigt eine schematische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kurbelwelle 1 für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine, wobei hier insbesondere ein Lagerungsbereich 3 der Kurbelwelle 1 dargestellt ist. Der Lagerungsbereich 3 ist insbesondere als Lagersitz ausgebildet, mit welchem die Kurbelwelle 1 in einem Lagerstuhl eines Kurbelgehäuses oder einem Pleuel gelagert ist. In dem Lagerungsbereich 3 ist eine Ölhaltestruktur 5 an – insbesondere in – einer Oberfläche 7 der Kurbelwelle 1 ausgebildet, wobei die Ölhaltestruktur 5 eine entlang einer bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle, die durch einen Pfeil P gekennzeichnet ist, ausgerichtete Drallstruktur 9 aufweist, oder wobei die Ölhaltestruktur 5 als Drallstruktur 9 ausgebildet ist. Die Drallstruktur 9 sorgt in besonders günstiger Weise dafür, dass Öl im Betrieb der Kurbelwelle 1 in den Lagerungsbereich 3 zurückgefördert oder in diesem gehalten wird, wodurch die Gleiteigenschaften der Kurbelwelle 1 und insbesondere deren hydrodynamische Lagerung verbessert werden. 1 shows a schematic detail of an embodiment of a crankshaft 1 for an internal combustion engine, not shown, in which case in particular a storage area 3 the crankshaft 1 is shown. The storage area 3 is in particular designed as a bearing seat with which the crankshaft 1 is stored in a bearing block of a crankcase or a connecting rod. In the storage area 3 is an oil retention structure 5 on - especially in - a surface 7 the crankshaft 1 formed, wherein the oil retaining structure 5 a twist structure aligned along a direction of intended running of the crankshaft, which is characterized by an arrow P 9 or wherein the oil retaining structure 5 as a twist structure 9 is trained. The twist structure 9 ensures in a particularly favorable manner that oil in the operation of the crankshaft 1 in the storage area 3 is conveyed back or held in this, whereby the sliding properties of the crankshaft 1 and in particular their hydrodynamic bearing can be improved.

Die Drallstruktur 9 weist eine Mehrzahl bogenförmiger Drallriefen 11 auf, von denen der besseren Übersichtlichkeit wergen nur eine mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet ist. Dabei sind die Extrema 13 der Drallriefen 11 entgegen der Laufrichtung ausgerichtet, wobei sich Schenkel 15 der Drallriefen 11 in Laufrichtung öffnen.The twist structure 9 has a plurality of arcuate swirl marks 11 on, of which the sake of clarity, only one with the reference 11 is marked. Here are the extremes 13 the swirl screams 11 aligned against the direction of rotation, with legs 15 the swirl screams 11 open in running direction.

Es ist auch möglich, dass die Drallstruktur 9 eine Mehrzahl sich zumindest paarweise kreuzender, vorzugsweise bogenförmiger Drallriefen 11 aufweist.It is also possible that the twist structure 9 a plurality of at least pairwise crossing, preferably arcuate swirl marks 11 having.

Besonders bevorzugt weist die Drallstruktur 11 eine Mehrzahl hyperbolischer Drallriefen 11 auf.Particularly preferably, the swirl structure 11 a plurality of hyperbolic swirl marks 11 on.

Es ist auch möglich, dass die Drallstruktur 9 eine Mehrzahl von einen Wendepunkt aufweisenden, vorzugsweise hyperbolischen Drallriefen 11 aufweist.It is also possible that the twist structure 9 a plurality of inflection point, preferably hyperbolic swirl marks 11 having.

Bevorzugt weist die Drallstruktur 9 eine Tiefe von höchstens 5 μm, vorzugsweise von höchstens 4 μm, vorzugsweise von höchstens 3 μm, vorzugsweise von mindestens 1 μm, vorzugsweise von mindestens 2 μm, auf. Besonders bevorzugt weisen die einzelnen Drallriefen 11 der Drallstruktur 9 eine entsprechende Tiefe auf.Preferably, the swirl structure 9 a depth of at most 5 μm, preferably of at most 4 μm, preferably of at most 3 μm, preferably of at least 1 μm, preferably of at least 2 μm. Particularly preferred are the individual swirl marks 11 the twist structure 9 a corresponding depth.

Die Drallstruktur 9 wird bevorzugt durch Honen an der Oberfläche 7 der Kurbelwelle 1 in dem Lagerungsbereich 3 erzeugt, insbesondere durch eine Pendelhubdrehbewegung mittels eines Rund-Finishbands, besonders bevorzugt im Wechselstichverfahren. Dabei kann die Drallstruktur 9 mit oder ohne Richtungsänderung einer Kurbelwellen-Drehbearbeitungsbewegung erzeugt werden.The twist structure 9 is preferred by honing on the surface 7 the crankshaft 1 in the storage area 3 generated, in particular by a Pendelhubdrehbewegung by means of a Rund-Finishbands, particularly preferably in Wechselstichverfahren. In this case, the twist structure 9 be generated with or without change in direction of a crankshaft turning movement.

Insgesamt zeigt sich, dass die hier vorgeschlagene Kurbelwelle 1 sowie das Verfahren zum Herstellen derselben eine besonders schnelle und gute Ölversorgung von hochbelasteten Bereichen der Kurbelwelle 1 ermöglichen, wobei insbesondere die hydrodynamische Lagerung der Kurbelwelle 1 verbessert werden kann.Overall, it turns out that the crankshaft proposed here 1 and the method for producing the same a particularly fast and good oil supply of highly loaded areas of the crankshaft 1 allow, in particular the hydrodynamic bearing of the crankshaft 1 can be improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19607821 A1 [0002] DE 19607821 A1 [0002]

Claims (10)

Kurbelwelle (1) für eine Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Lagerungsbereich (3), wobei in dem wenigstens einen Lagerungsbereich (3) eine Ölhaltestruktur (5) an einer Oberfläche (7) der Kurbelwelle (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölhaltestruktur (5) eine entlang einer bestimmungsgemäßen Laufrichtung der Kurbelwelle (1) ausgerichtete Drallstruktur (9) aufweist.Crankshaft ( 1 ) for an internal combustion engine, with at least one storage area ( 3 ), wherein in the at least one storage area ( 3 ) an oil retention structure ( 5 ) on a surface ( 7 ) of the crankshaft ( 1 ), characterized in that the oil retaining structure ( 5 ) one along a direction of intended direction of the crankshaft ( 1 ) oriented twist structure ( 9 ) having. Kurbelwelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) eine Mehrzahl bogenförmiger Drallriefen (11) aufweist, deren Extrema (13) vorzugsweise entgegen der Laufrichtung weisen, wobei sich die Schenkel (15) der bogenförmigen Drallriefen (11) bevorzugt in Laufrichtung öffnen.Crankshaft ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the twist structure ( 9 ) a plurality of arcuate swirl marks ( 11 ) whose extremes ( 13 ) preferably in the opposite direction to the running direction, wherein the legs ( 15 ) of the curved swirl marks ( 11 ) preferably open in the running direction. Kurbelwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) eine Mehrzahl sich zumindest paarweise kreuzender, vorzugsweise bogenförmiger Drallriefen (11) aufweist.Crankshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the twist structure ( 9 ) a plurality of at least pairwise crossing, preferably arcuate swirl marks ( 11 ) having. Kurbelwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) eine Mehrzahl hyperbolischer Drallriefen (11) aufweist.Crankshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the twist structure ( 9 ) a plurality of hyperbolic swirl marks ( 11 ) having. Kurbelwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) eine Mehrzahl von einen Wendepunkt aufweisenden, vorzugsweise hyperbolischen Drallriefen (11) aufweist.Crankshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the twist structure ( 9 ) a plurality of inflection point, preferably hyperbolic swirl marks ( 11 ) having. Kurbelwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) eine Tiefe von höchstens 5 μm, vorzugsweise von höchstens 4 μm, vorzugsweise von höchstens 3 μm, vorzugsweise von mindestens 1 μm, vorzugsweise von mindestens 2 μm, aufweist.Crankshaft ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the twist structure ( 9 ) has a depth of at most 5 μm, preferably of at most 4 μm, preferably of at most 3 μm, preferably of at least 1 μm, preferably of at least 2 μm. Verfahren zum Herstellen einer Kurbelwelle (1) für eine Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drallstruktur (9) an der Oberfläche (7) des wenigstens einen Lagerungsbereichs (3) durch Honen erzeugt wird.Method for producing a crankshaft ( 1 ) for an internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, wherein the swirl structure ( 9 ) on the surface ( 7 ) of the at least one storage area ( 3 ) is generated by honing. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) durch eine Pendelhubdrehbewegung, insbesondere mittels Rund-Finishband, erzeugt wird.Method according to claim 7, characterized in that the twist structure ( 9 ) is generated by a pendulum stroke rotation, in particular by means of round finishing belt. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) in einem Wechselstichverfahren erzeugt wird.Method according to one of claims 7 and 8, characterized in that the twist structure ( 9 ) is produced in an exchange stitching process. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (9) mit oder ohne eine Richtungsänderung einer Kurbelwellen-Drehbearbeitungsbewegung erzeugt wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the twist structure ( 9 ) is generated with or without a change in direction of a crankshaft turning movement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19607821A1 (en) 1996-03-01 1997-09-04 Nagel Masch Werkzeug Finisher for outer periphery of crankshafts or camshafts

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