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Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer Kurbelwelle an einem Gehäuseelement einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Lagerungsanordnung einer Kurbelwelle an einem Gehäuseelement einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ist beispielsweise bereits der
DE 199 23 739 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei der Lagerungsanordnung ist die Kurbelwelle in axialer Richtung der Kurbelwelle über wenigstens eine Anlaufscheibe drehbar an dem Gehäuseelement gelagert.
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Des Weiteren offenbart die
DE 27 36 601 A1 ein Gleitlager für eine Verbrennungskraftmaschine.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Lagerung auf besonders kostengünstige Weise realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lagerungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Lagerungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Lagerung auf besonders kostengünstige Weise realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Anlaufscheibe an sich, das heißt für sich betrachtet, als eine Dichtscheibe ausgebildet ist, mittels welcher die Kurbelwelle gegen das Gehäuseelement abgedichtet ist. Unter dem Merkmal, dass die Anlaufscheibe an sich als eine Dichtscheibe ausgebildet ist, mittels welcher die Kurbelwelle gegen das Gehäuseelement abgedichtet ist, ist zu verstehen, dass nicht etwa eine separat von der Kurbelwelle, separat von dem Gehäuseelement und separat von der Anlaufscheibe ausgebildete Dichtung zum Abdichten der Kurbelwelle gegen das Gehäuseelement zum Einsatz kommt, sondern die Kurbelwelle ist mittels der beispielsweise einstückig ausgebildeten Anlaufscheibe per se gegen das Gehäuseelement abgedichtet. Somit wird die Anlaufscheibe als eine Dichtung zum Abdichten der Kurbelwelle gegen das Gehäuseelement verwendet beziehungsweise die Dichtung wird als die Anlaufscheibe verwendet. Dadurch können die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Lagerungsanordnung beziehungsweise der Verbrennungskraftmaschine insgesamt in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Insbesondere ist es möglich, mittels der Dichtscheibe einen durch das Gehäuseelement zumindest teilweise begrenzten Raum gegen eine Umgebung des Gehäuseelements abzudichten, wobei der Anlaufscheibe eine Doppelfunktion zukommt. Einerseits wird die Anlaufscheibe zum Abdichten genutzt. Andererseits wird die Anlaufscheibe zum axialen Lagern der Kurbelwelle genutzt, da die Kurbelwelle über die Anlaufscheibe in axialer Richtung der Kurbelwelle an dem Gehäuseelement abstützbar und dadurch drehbar gelagert ist. Da die Anlaufscheibe gleichzeitig zur axialen Lagerung und zum Abdichten verwendet wird, ist die zuvor genannte Dichtung in die Anlaufscheibe integriert. Im Vergleich zu herkömmlichen Lagerungsanordnungen könne hierdurch die Teileanzahl und somit die Kosten und das Gewicht gering gehalten werden, wobei gleichzeitig eine besonders reibungsarme Lagerung der Kurbelwelle gewährleistet werden kann. Dadurch können die Reibleistung der beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden.
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Die Anlaufscheibe ist beispielsweise an der Kurbelwelle verbaut beziehungsweise in die Kurbelwelle integriert. Alternativ ist es denkbar, dass die Anlaufscheibe an dem Gehäuseelement verbaut beziehungsweise in das Gehäuseelement integriert ist. Vorzugsweise ist die Anlaufscheibe ein separat von der Kurbelwelle und separat von dem Gehäuseelement ausgebildetes und zusätzlich zu der Kurbelwelle und zusätzlich zu dem Gehäuseelement vorgesehenes Bauelement. Die Anlaufscheibe kann einteilig ausgebildet sein, wobei eine mehrteilige Ausführung ohne weiteres denkbar ist.
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Bei dem Gehäuseelement handelt es sich beispielsweise um ein Kurbelgehäuse, an welchem die Kurbelwelle in radialer Richtung der Kurbelwelle abstützbar oder abgestützt und somit drehbar gelagert ist. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem Gehäuseelement um ein Steuergehäuse handelt. In dem Steuergehäuse ist beispielsweise ein Antrieb angeordnet, über welchen wenigstens eine Nockenwelle der Verbrennungskraftmaschine von der Kurbelwelle antreibbar ist.
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Um die Teileanzahl und somit die Kosten besonders gering halten zu können, ist wenigstens eine mit der Anlaufscheibe verbundene, insbesondere einstückig mit der Anlaufscheibe ausgebildete, und dadurch mit der Anlaufscheibe eine Baueinheit bildende Lagerschale vorgesehen, über welche die Kurbelwelle in radialer Richtung der Kurbelwelle drehbar an dem Gehäuseelement, insbesondere an dem Kurbelgehäuse, abstützbar und somit gelagert ist. Somit ist die Lagerschale als eine radiale Lagerschale ausgebildet. Da die radiale Lagerschale mit der Anlaufscheibe, welche als Dichtscheibe fungiert, die genannte Baueinheit bildet, können die Teileanzahl und die Kosten besonders gering gehalten werden. Beispielsweise kann ein insbesondere als Öl ausgebildetes Schmiermittel direkt an eine Lagerstelle über die Baueinheit geführt werden, insbesondere durch gezielte Bearbeitung der Baueinheit. An der Lagerstelle ist beispielsweise die Kurbelwelle drehbar an dem Gehäuseelement gelagert, insbesondere in radialer Richtung. Hierzu weist die Baueinheit, insbesondere die radiale Lagerschale, wenigstens eine von dem Schmiermittel durchströmbare Durchgangsöffnung auf, über welche die Lagerschale mit dem Schmiermittel versorgbar und somit zu schmieren ist. Insbesondere können durch die erfindungsgemäße Lagerungsanordnung folgende Vorteile realisiert werden:
- - Bauteilreduzierung
- - Geräuschreduzierung
- - Reibleistungsreduzierung
- - Kostenersparnis durch Entfall von separaten Dichtungen und Anlaufscheiben
- - Erhöhung des Wirkungsgrads durch reduzierte Leckage von Schmiermittel
- - Verbesserung eines Druckniveaus des Schmiermittels in einem Lagerverbund
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Bei dem zuvor genannten Raum handelt es sich beispielsweise um einen auch als Ölraum bezeichneten Schmiermittelraum, in welchem das vorzugsweise als Öl ausgebildete Schmiermittel aufgenommen oder aufnehmbar ist. Dabei kann mittels der als Dichtscheibe ausgebildeten Anlaufscheibe der Ölraum besonders vorteilhaft abgedichtet werden, sodass eine übermäßige Leckage vermieden werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren 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:
- 1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Lagerungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform;
- 3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Lagerungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
- 4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der AL gemäß der zweiten Ausführungsform.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Perspektivansicht eine Lagerungsanordnung 10 einer Kurbelwelle 12 an einem in den Fig. nicht dargestellten Gehäuseelement einer Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet und Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Das Kraftfahrzeug ist dabei als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet. Das zuvor genannte Gehäuseelement ist beispielsweise ein Kurbelgehäuse oder aber ein Steuergehäuse der Verbrennungskraftmaschine.
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Bei der Lagerungsanordnung 10 ist die Kurbelwelle 12 in axialer Richtung der Kurbelwelle 12 über eine Anlaufscheibe 14 drehbar an dem Gehäuseelement abstützbar und somit gelagert.
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Um nun die Teileanzahl und somit die Kosten der Verbrennungskraftmaschine besonders gering halten zu können, ist die Anlaufscheibe 14 an sich als eine Dichtscheibe ausgebildet, mittels der die Kurbelwelle 12 gegen das Gehäuseelement abgedichtet ist. Wie besonders gut aus Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, ist es bei dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Anlaufscheibe 14 in einer korrespondierenden Ausnehmung 16 der Kurbelwelle 12 aufgenommen ist. Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Anlaufscheibe 14 in einer korrespondierenden Ausnehmung des Gehäuseelements aufgenommen ist.
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Außerdem ist aus 2 erkennbar, dass die Lagerungsanordnung 10 eine zweite Anlaufscheibe 18 aufweist, auf welcher die vorherigen und folgenden Ausführungen zu Anlaufscheibe 14 übertragen werden können und umgekehrt. Beispielsweise ist die Kurbelwelle 12 in axialer Richtung der Kurbelwelle 12 über die Anlaufscheibe 18 drehbar an dem Gehäuseelement oder an einem weiteren Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine abstützbar und somit gelagert, wobei das weitere Gehäuseelement beispielsweise als das zuvor genannte Steuergehäuse ausgebildet ist. Dabei ist vorliegend auch die Anlaufscheibe 18 in einer korrespondierenden Ausnehmung 20 der Kurbelwelle 12 aufgenommen. Auch die Anlaufscheibe 18 an sich ist als eine Dichtscheibe ausgebildet, mittels welcher die Kurbelwelle 12 gegen das weitere Gehäuseelement abgedichtet ist.
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Bei der Lagerungsanordnung 10 ist darüber hinaus ein einstückig mit der Kurbelwelle 12 ausgebildetes und beispielsweise als Stirnrad ausgebildetes Zahnrad 22 vorgesehen, mittels welchem beispielsweise eine Ölpumpe zum Fördern eines als Motoröl ausgebildeten Schmiermittels zum Schmieren der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Dies bedeutet, dass die Verbrennungskraftmaschine in ihrem vollständig hergestellten Zustand einen auch als Ölpumpenrädertrieb bezeichneten Rädertrieb aufweist, welcher mehrere, miteinander kämmende Zahnräder umfasst. Eines der Zahnräder des Ölpumpenrädertriebs ist das Zahnrad 22, welches dadurch, dass es einstückig mit der Kurbelwelle 12 ausgebildet ist, von der Kurbelwelle 12 antreibbar ist. Dadurch kann der Ölpumpenrädertrieb durch das Zahnrad 22 von der Kurbelwelle 12 angetrieben werden, wodurch die Ölpumpe über den Ölpumpenrädertrieb von der Kurbelwelle 12 angetrieben werden kann. Durch Antreiben der Ölpumpe wird mittels der Ölpumpe das auch als Öl oder Schmiermittel bezeichnete Motoröl gefördert.
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Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass eine Wandung 24 der Kurbelwelle 12 eine jeweilige Dichtfläche 26 beziehungsweise 28 bildet, an welcher die jeweilige Anlaufscheibe 14 beziehungsweise 18 direkt abgestützt ist. Dadurch ist die Kurbelwelle 12 über die jeweilige Dichtfläche 26 beziehungsweise 28 mittels der jeweiligen Dichtscheibe gegen das Gehäuseelement abgedichtet. Die Wandung 24 ist dabei einstückig mit dem Zahnrad 22 ausgebildet. Aus 2 ist darüber hinaus erkennbar, dass die jeweilige Anlaufscheibe 14 beziehungsweise 18 in radialer Richtung der Kurbelwelle 12 nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das Zahnrad 22, insbesondere durch eine Außenverzahnung 30 des Zahnrads 22, überdeckt ist. Dadurch kann der Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
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3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass die axiale Anlaufscheibe 14 mit einer radialen Lagerschale 32 verbunden ist. die radiale Lagerschale 32 umgibt dabei zumindest einen Längenbereich eines auch als Lagerzapfen bezeichneten Wellenzapfens 34 der Kurbelwelle 12, welche über den Wellenzapfen 34 in radialer Richtung der Kurbelwelle 12 an dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Somit ist die Kurbelwelle 12 über die radiale Lagerschale 32 in radialer Richtung der Kurbelwelle 12 drehbar an dem Kurbelgehäuse gelagert. Dadurch, dass die radiale Lagerschale 32 mit der axialen Anlaufscheibe 14 verbunden ist, bilden die axiale Anlaufscheibe 14 und die radiale Lagerschale 32 eine Baueinheit 36. Darunter ist zu verstehen, dass die Anlaufscheibe 14 und die Lagerschale 32 unabhängig von der Kurbelwelle 12 miteinander verbunden sind, sodass die Baueinheit 36 als Ganzes montiert werden kann. Somit können die Anlaufscheibe 14 und die Lagerschale 32 gleichzeitig und somit zeit- und kostengünstig montiert werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Lagerschale 32 einstückig mit der Anlaufscheibe 14 ausgebildet ist. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Anlaufscheibe 14 beziehungsweise die Lagerschale 32 drehfest mit dem Gehäuseelement verbunden ist. Alternativ ist es denkbar, dass die Anlaufscheibe 14 beziehungsweise die Lagerschale 32 drehfest mit der Kurbelwelle 12 verbunden und somit mit der Kurbelwelle 12 relativ zu dem Gehäuseelement mit drehbar ist.
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Die zuvor genannte Dichtscheibe wird beispielsweise auch als Ölpumpendichtung bezeichnet, da sie beispielsweise genutzt wird, um den Ölpumpenrädertrieb abzudichten. Ferner kann die Dichtscheibe genutzt werden, um die Ölpumpe, insbesondere ein Gehäuse der Ölpumpe, abzudichten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lagerungsanordnung
- 12
- Kurbelwelle
- 14
- Anlaufscheibe
- 16
- Ausnehmung
- 18
- Anlaufscheibe
- 20
- Ausnehmung
- 22
- Zahnrad
- 24
- Wandung
- 26
- Dichtfläche
- 28
- Dichtfläche
- 30
- Außenverzahnung
- 32
- Lagerschale
- 34
- Wellenzapfen
- 36
- Baueinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19923739 A1 [0002]
- DE 2736601 A1 [0003]
