DE102023206039A1 - Crankshaft for a crankshaft arrangement of an internal combustion engine and corresponding crankshaft arrangement - Google Patents

Crankshaft for a crankshaft arrangement of an internal combustion engine and corresponding crankshaft arrangement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle (3) für eine Kurbelwellenanordnung (1) einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Seite eines Wellenkörpers (16) der Kurbelwelle (3) unter Ausbildung einer Kanalmündungsöffnung (18) durchgreifenden Kurbelwellenkanal (17). Dabei ist vorgesehen, dass in dem Kurbelwellenkanal (17) ein Fluidförderelement (20) drehfest angeordnet ist, das einen zentralen Grundkörper (21) aufweist, von welchem eine helixartige Fluidförderstruktur (22) ausgeht, die sich in radialer Richtung bis hin zu einer von dem Wellenkörper (16) gebildeten und den Kurbelwellenkanal (17) in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche (23) erstreckt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kurbelwellenanordnung (1) für eine Brennkraftmaschine.

Figure DE102023206039A1_0000
The invention relates to a crankshaft (3) for a crankshaft arrangement (1) of an internal combustion engine, with a crankshaft channel (17) that extends through one side of a shaft body (16) of the crankshaft (3) to form a channel opening (18). In this case, a fluid conveying element (20) is arranged in a rotationally fixed manner in the crankshaft channel (17), which has a central base body (21) from which a helical fluid conveying structure (22) extends, which extends in the radial direction up to an inner circumferential surface (23) formed by the shaft body (16) and delimits the crankshaft channel (17) outward in the radial direction. The invention further relates to a crankshaft arrangement (1) for an internal combustion engine.
Figure DE102023206039A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle für eine Kurbelwellenanordnung einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Seite eines Wellenkörpers der Kurbelwelle unter Ausbildung einer Kanalmündungsöffnung durchgreifenden Kurbelwellenkanal. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kurbelwellenanordnung für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a crankshaft for a crankshaft arrangement of an internal combustion engine, with a crankshaft channel that extends through one side of a shaft body of the crankshaft to form a channel opening. The invention further relates to a crankshaft arrangement for an internal combustion engine.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift WO 2013/190463 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Kurbelwellenlagerschmieranordnung zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine. Die Kurbelwellenlagerschmieranordnung umfasst eine Kurbelwelle mit einem inneren Strömungskanal, der durch sie hindurchgeht, und einem sich radial nach außen erstreckenden Strömungskanal, der sich zwischen dem inneren Strömungskanal und einer Außenfläche der Kurbelwelle erstreckt, ein Gehäuse zur Aufnahme eines Endbereichs der Kurbelwelle, wobei das Gehäuse einen Schmiermittelhohlraum aufweist, der in Strömungsverbindung mit dem inneren Strömungskanal in der Kurbelwelle steht; und ein Kurbelwellenlager, das in dem Gehäuse untergebracht ist, um einen Endbereich der Kurbelwelle darin aufzunehmen; wobei das Kurbelwellenlager eine Hülse mit einer Innenfläche aufweist, die einer Außenfläche der Kurbelwelle gegenüberliegt. Dabei ist vorgesehen, dass in der Innenfläche der Hülse oder in der Außenfläche der Kurbelwelle eine schraubenförmige Rille vorliegt.The state of the art includes, for example, the publication WO 2013/190463 A1 This describes a crankshaft bearing lubrication arrangement for use in an internal combustion engine. The crankshaft bearing lubrication arrangement comprises a crankshaft with an internal flow channel passing through it and a radially outwardly extending flow channel extending between the internal flow channel and an outer surface of the crankshaft, a housing for receiving an end portion of the crankshaft, the housing having a lubricant cavity in flow communication with the internal flow channel in the crankshaft; and a crankshaft bearing housed in the housing for receiving an end portion of the crankshaft therein; the crankshaft bearing having a sleeve with an inner surface opposite an outer surface of the crankshaft. It is provided that a helical groove is present in the inner surface of the sleeve or in the outer surface of the crankshaft.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kurbelwelle für eine Kurbelwellenanordnung einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Kurbelwellenvorteile aufweist, insbesondere eine Schmiermittelversorgung einer Lagerstelle der Kurbelwelle verbessert.It is an object of the invention to propose a crankshaft for a crankshaft arrangement of an internal combustion engine, which has advantages over known crankshafts, in particular improves a lubricant supply to a bearing point of the crankshaft.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Kurbelwelle für eine Kurbelwellenanordnung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Kurbelwellenkanal ein Fluidförderelement drehfest angeordnet ist, das einen zentralen Grundkörper aufweist, von welchem eine helixartige Fluidförderstruktur ausgeht, die sich in radialer Richtung bis hin zu einer von dem Wellenkörper gebildeten und den Kurbelwellenkanal in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche erstreckt.This is achieved according to the invention with a crankshaft for a crankshaft arrangement of an internal combustion engine with the features of claim 1. It is provided that a fluid conveying element is arranged in a rotationally fixed manner in the crankshaft channel, which has a central base body from which a helical fluid conveying structure extends, which extends in the radial direction up to an inner circumferential surface formed by the shaft body and delimiting the crankshaft channel outwards in the radial direction.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind; vielmehr sind beliebige Variationen der in der Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Figuren offenbarten Merkmale realisierbar.Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the dependent claims. It is pointed out that the embodiments explained in the description are not restrictive; rather, any variations of the features disclosed in the description, the claims and the figures can be implemented.

Die Kurbelwelle ist bevorzugt Bestandteil der Kurbelwellenanordnung, kann jedoch selbstverständlich auch separat von dieser vorliegen. Für die Kurbelwellenanordnung gilt Entsprechendes. Sie liegt insoweit bevorzugt als Teil der Brennkraftmaschine vor, kann jedoch auch von dieser separat Verwendung finden. Die Kurbelwelle dient dazu, eine lineare Bewegung wenigstens eines Kolbens, vorzugsweise mehrerer Kolben, in eine Drehbewegung umzusetzen. Hierzu ist sie um eine Drehachse drehbar gelagert, nämlich an wenigstens einem Lagerzapfen, welcher bezüglich der Drehachse zentriert vorliegt. Zusätzlich zu dem wenigstens eine Lagerzapfen weist die Kurbelwelle wenigstens einen Hubzapfen auf, der bezüglich der Drehachse exzentrisch angeordnet ist. An dem Hubzapfen ist beispielsweise eine Pleuelstange drehbar gelagert, welche auf ihrer dem Hubzapfen abgewandten Seite an dem Kolben beziehungsweise einem der Kolben drehbar gelagert ist. Der Lagerzapfen ist über eine Kurbelwange mit dem Hubzapfen verbunden. An der Kurbelwange kann zum Gewichtsausgleich des Hubzapfens ein Gegengewicht angeordnet sein.The crankshaft is preferably part of the crankshaft arrangement, but can of course also be separate from it. The same applies to the crankshaft arrangement. In this respect, it is preferably part of the internal combustion engine, but can also be used separately from it. The crankshaft serves to convert a linear movement of at least one piston, preferably several pistons, into a rotary movement. For this purpose, it is mounted so that it can rotate about an axis of rotation, namely on at least one bearing pin, which is centered with respect to the axis of rotation. In addition to the at least one bearing pin, the crankshaft has at least one crank pin, which is arranged eccentrically with respect to the axis of rotation. For example, a connecting rod is rotatably mounted on the crank pin, which is rotatably mounted on the piston or one of the pistons on its side facing away from the crank pin. The bearing pin is connected to the crank pin via a crank web. A counterweight can be arranged on the crank web to balance the weight of the crank pin.

An dem wenigstens einen Lagerzapfen und/oder dem wenigstens einen Hubzapfen ist wenigstens eine Lagerstelle ausgebildet, welche idealerweise mit dem Fluid beaufschlagt wird. Das Fluid liegt beispielsweise als Schmiermittel- und/oder Kühlmittel vor oder dient zumindest als solches. Über die Lagerstelle des Lagerzapfens ist die Kurbelwelle drehbar gelagert, insbesondere mittels eines die Lagerstelle umfassenden Gleitlagers. Über die Lagerstelle des Hubzapfens ist vorzugsweise die erwähnte Pleuelstange drehbar an der Kurbelwelle gelagert. Zur Versorgung der wenigstens einen Lagerstelle, bevorzugt mehrerer oder aller Lagerstellen, mit dem Fluid ist in der Kurbelwelle der Kurbelwellenkanal hergestellt. Dem Kurbelwellenkanal zugeführtes Fluid wird der wenigstens einen Lagerstelle zugeführt.At least one bearing point is formed on the at least one bearing journal and/or the at least one crank pin, which is ideally supplied with the fluid. The fluid is present, for example, as a lubricant and/or coolant or at least serves as such. The crankshaft is rotatably mounted via the bearing point of the bearing journal, in particular by means of a plain bearing that surrounds the bearing point. The connecting rod mentioned is preferably rotatably mounted on the crankshaft via the bearing point of the crank pin. The crankshaft channel is produced in the crankshaft to supply the at least one bearing point, preferably several or all bearing points, with the fluid. Fluid supplied to the crankshaft channel is supplied to the at least one bearing point.

Der Kurbelwellenkanal durchgreift die Seite, insbesondere eine Stirnseite, der Kurbelwelle beziehungsweise des Wellenkörpers der Kurbelwelle, sodass die Kanalmündungsöffnung hergestellt ist. Die Kanalmündungsöffnung liegt insoweit an der Seite der Kurbelwelle beziehungsweise des Wellenkörpers vor, insbesondere ist sie bezüglich der Drehachse der Kurbelwelle zentriert. Durch die Kanalmündungsöffnung wird dem Kurbelwellenkanal zumindest zeitweise das Fluid zugeführt. Hierzu ist im Rahmen der Kurbelwellenanordnung stirnseitig der Kurbelwelle eine Fluidzuführeinrichtung angeordnet, die bezüglich der Kurbelwelle stationär angeordnet ist.The crankshaft channel passes through the side, in particular a front side, of the crankshaft or the shaft body of the crankshaft, so that the channel opening is created. The channel opening is therefore located on the side of the crankshaft or the shaft body, in particular it is centered with respect to the axis of rotation of the crankshaft. The fluid is fed to the crankshaft channel at least temporarily through the channel opening. For this purpose, a fluid feed device is arranged on the front side of the crankshaft as part of the crankshaft arrangement, which is arranged stationary with respect to the crankshaft.

Soweit im Rahmen dieser Beschreibung von dem Lagerzapfen oder dem wenigstens einen Lagerzapfen die Rede ist, so sind diese Begrifflichkeiten stets äquivalent. Auf den Lagerzapfen gerichtete Ausführungen sind insoweit auf den wenigstens einen Lagerzapfen und umgekehrt Ausführungen zu dem wenigstens einen Lagerzapfen auf den Lagerzapfen anwendbar. Im Falle mehrerer Lagerzapfen sind die Erläuterungen bevorzugt auf jeden dieser Lagerzapfen übertragbar. Entsprechendes gilt für den Hubzapfen und andere Begrifflichkeiten; beispielsweise sind auch der Hubzapfen und der wenigstens eine Hubzapfen hinsichtlich ihrer Bedeutung äquivalent. Der Hubzapfen kann im Übrigen auch als Pleuelzapfen bezeichnet werden.As far as the bearing journal or at least one bearing journal is mentioned in this description, these terms are always equivalent. Statements directed at the bearing journal are applicable to the at least one bearing journal and vice versa, statements directed at the at least one bearing journal are applicable to the bearing journal. In the case of several bearing journals, the explanations are preferably transferable to each of these bearing journals. The same applies to the crank pin and other terms; for example, the crank pin and the at least one crank pin are equivalent in terms of their meaning. The crank pin can also be referred to as the connecting rod pin.

Um die Versorgung der wenigstens einen Lagerstelle mit dem Fluid zu verbessern, ist in dem Kurbelwellenkanal das Fluidförderelement angeordnet. Das Fluidförderelement ist mit dem Wellenkörper drehfest verbunden, sodass es bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine gemeinsam mit der Kurbelwelle umläuft. Das Fluidförderelement ist dazu vorgesehen und ausgestaltet, zum einen das Fluid bei einer Betriebsunterbrechung der Brennkraftmaschine in dem Kurbelwellenkanal zu halten beziehungsweise ein Ablaufen des Fluids zur verhindern, sodass es bei einem Wiederstart der Brennkraftmaschine unmittelbar zur Versorgung der Lagerstelle zur Verfügung steht. Zum anderen ist das Fluidförderelement dazu vorgesehen und ausgestaltet, dass Fluid in den Kurbelwellenkanal hinein, also in die von der Kanalmündungsöffnung abgewandte Richtung und entsprechend in Richtung der Lagerstelle zu fördern. Hierbei wird insbesondere die Massenträgheit des Fluids ausgenutzt, sodass bei einer Beschleunigung der Kurbelwelle, also bei einer Zunahme der Drehzahl der Kurbelwelle, das Fluid von dem Fluidförderelement in den Kurbelwellenkanal hinein gefördert wird.In order to improve the supply of fluid to at least one bearing point, the fluid conveying element is arranged in the crankshaft channel. The fluid conveying element is connected to the shaft body in a rotationally fixed manner so that it rotates together with the crankshaft when the internal combustion engine is operating. The fluid conveying element is provided and designed to hold the fluid in the crankshaft channel when the internal combustion engine is interrupted or to prevent the fluid from running off so that it is immediately available to supply the bearing point when the internal combustion engine is restarted. The fluid conveying element is also provided and designed to convey fluid into the crankshaft channel, i.e. in the direction facing away from the channel mouth opening and accordingly in the direction of the bearing point. In particular, the mass inertia of the fluid is used here so that when the crankshaft accelerates, i.e. when the speed of the crankshaft increases, the fluid is conveyed by the fluid conveying element into the crankshaft channel.

Das Fluidförderelement verfügt über den Grundkörper und die Fluidförderstruktur. Der Grundkörper ist bezüglich der Drehachse zentral beziehungsweise mittig angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung bezüglich der Drehachse in den Kurbelwellenkanal. Vorzugsweise nehmen die radialen Abmessungen des Grundkörpers über den Grundkörper hinweg um mindestens 20 %, mindestens 30 % oder mindestens 40 % zu, sodass eine gezielte Verdrängung in Richtung der Lagerstelle stattfindet. Die Fluidförderstruktur geht von dem Grundkörper aus und erstreckt sich in radialer Richtung ausgehend von dem Grundkörper nach außen bis hin zu der Innenumfangsfläche, die den Kurbelwellenkanal in radialer Richtung nach außen begrenzt. Beispielsweise liegt die Fluidförderstruktur fluiddicht an der Innenumfangsfläche an.The fluid conveying element has the base body and the fluid conveying structure. The base body is arranged centrally or in the middle with respect to the axis of rotation and extends in the axial direction with respect to the axis of rotation into the crankshaft channel. The radial dimensions of the base body preferably increase by at least 20%, at least 30% or at least 40% across the base body, so that a targeted displacement takes place in the direction of the bearing point. The fluid conveying structure starts from the base body and extends in the radial direction from the base body outwards to the inner circumferential surface, which delimits the crankshaft channel in the radial direction outwards. For example, the fluid conveying structure lies fluid-tight against the inner circumferential surface.

Die Fluidförderstruktur ist grundsätzlich helixartig ausgestaltet, liegt also nach Art eines Wendels an dem Grundkörper vor. Anders ausgedrückt weist die Fluidförderstruktur einen Steg auf, der sich in radialer Richtung von innen nach außen von dem Grundkörper bis hin zu der Innenumfangsfläche erstreckt und den Grundkörper in Umfangsrichtung spiralförmig umgreift, vorzugsweise mehrfach, beispielsweise mindestens sechsfach, mindestens achtfach oder mindestens zehnfach. Zwischen Windungen des Stegs vorliegendes Fluid wird aufgrund seiner Massenträgheit in axialer Richtung bei einer Drehbewegung der Kurbelwelle, insbesondere bei einer Änderung der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle, in axialer Richtung transportiert.The fluid conveying structure is basically designed in a helical manner, i.e. it is arranged on the base body in the manner of a spiral. In other words, the fluid conveying structure has a web that extends in a radial direction from the inside to the outside from the base body to the inner circumferential surface and surrounds the base body in a spiral manner in the circumferential direction, preferably several times, for example at least six times, at least eight times or at least ten times. Due to its mass inertia, fluid present between turns of the web is transported in the axial direction when the crankshaft rotates, in particular when the rotational speed of the crankshaft changes.

Vorzugsweise erstreckt sich das Fluidförderelement in axialer Richtung gesehen bis hin zu einer Kurbelwange der Kurbelwelle, liegt also in axialer Richtung in Überdeckung mit dieser vor. Vorzugsweise ist auf einer der Kanalmündungsöffnung abgewandten Seite des Fluidförderelements ein Fluidkanal in der Kurbelwelle beziehungsweise ihrem Wellenkörper hergestellt, in welchen das von dem Fluidförderelement geförderte Fluid eintritt und in Richtung der Lagerstelle strömt, welche beispielsweise an dem Hubzapfen vorliegt.Preferably, the fluid conveying element extends in the axial direction up to a crank web of the crankshaft, i.e. it overlaps with it in the axial direction. Preferably, on a side of the fluid conveying element facing away from the channel opening, a fluid channel is produced in the crankshaft or its shaft body, into which the fluid conveyed by the fluid conveying element enters and flows in the direction of the bearing point, which is present, for example, on the crank pin.

Mit der beschriebenen Ausgestaltung der Kurbelwelle wird unter anderem erreicht, dass bei der Betriebsunterbrechung der Brennkraftmaschine, also bei stehender Kurbelwelle, dass Fluid in dem Kurbelwellenkanal gehalten wird und nicht aus diesem abläuft. Entsprechend steht das Fluid bei dem Wiederstart der Brennkraftmaschine rascher zur Verfügung, um der Lagerstelle zugeführt zu werden. Insbesondere kann das Fluid bereits der Lagerstelle zugeführt werden, bevor zusätzliches Fluid für die Kurbelwelle bereitgestellt wird. Weiterhin wird die Zeit ab dem Start beziehungsweise Wiederstart der Brennkraftmaschine bis zur Beaufschlagung der Lagerstelle mit dem Fluid auch bei leerem Kurbelwellenkanal deutlich verkürzt, nämlich indem das Fluidförderelement das Fluid in Richtung der Lagerstelle transportiert. Die beiden genannten Effekte führen jeweils für sich und in Kombination miteinander zu einer raschen und zuverlässigen Beaufschlagung der Lagerstelle mit dem Fluid, auch nach längerer Betriebsunterbrechung der Brennkraftmaschine.The described design of the crankshaft ensures, among other things, that when the internal combustion engine is stopped, i.e. when the crankshaft is stationary, the fluid is held in the crankshaft channel and does not drain out of it. Accordingly, when the internal combustion engine is restarted, the fluid is available more quickly to be supplied to the bearing point. In particular, the fluid can already be supplied to the bearing point before additional fluid is provided for the crankshaft. Furthermore, the time from the start or restart of the internal combustion engine to the fluid being applied to the bearing point is significantly shortened, even when the crankshaft channel is empty, namely because the fluid conveying element transports the fluid in the direction of the bearing point. The two effects mentioned individually and in combination with one another lead to the fluid being applied to the bearing point quickly and reliably, even after a long interruption of operation of the internal combustion engine.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fluidförderelement einen von dem Grundkörper ausgehenden Befestigungszapfen aufweist, der in eine sich an den Kurbelwellenkanal anschließende Zapfenaufnahme des Wellenkörpers eingreift, und/oder dass das Fluidförderelement einen an dem Grundkörper angeordneten Stützkragen aufweist, der an einer von dem Wellenkörper gebildeten, von der Zapfenaufnahme durchgriffenen Wand anliegt. Der Befestigungszapfen dient der Befestigung des Fluidförderelements in dem Kurbelwellenkanal, insbesondere einer zentrierten Befestigung. Er greift in die Zapfenaufnahme des Wellenkörpers ein, die sich an den Kurbelwellenkanal anschließt und bezüglich der Drehachse mittig angeordnet ist. Der Befestigungszapfen füllt die Zapfenaufnahme im Querschnitt gesehen vollständig aus, sodass bevorzugt ein klemmendes Halten des Befestigungszapfens in der Zapfenaufnahme realisiert ist. Beispielsweise ist der Befestigungszapfen mit Übermaß zu der Zapfenaufnahme ausgestaltet und wird in diese bei der Montage der Kurbelwelle eingepresst.A further development of the invention provides that the fluid conveying element has a fastening pin extending from the base body, which engages in a pin receptacle of the shaft body adjoining the crankshaft channel, and/or that the fluid conveying element has a support collar arranged on the base body, which rests against a wall formed by the shaft body and penetrated by the pin receptacle. The fastening pin serves to fasten the fluid conveying element in the crankshaft channel, in particular a centered fastening. It engages in the pin receptacle of the shaft body, which adjoins the crankshaft channel and is the axis of rotation is arranged centrally. The fastening pin completely fills the pin receptacle when viewed in cross-section, so that the fastening pin is preferably held in the pin receptacle by a clamp. For example, the fastening pin is designed with an oversize to the pin receptacle and is pressed into it when the crankshaft is assembled.

Zusätzlich oder alternativ verfügt das Fluidförderelement über den Stützkragen, der an dem Grundkörper angeordnet ist. Der Stützkragen erstreckt sich ausgehend von dem Grundkörper in radialer Richtung nach außen. Er liegt an der Wand an, welche den Kurbelwellenkanal in axialer Richtung in die von der Kanalmündungsöffnung abgewandte Richtung begrenzt. Hierbei umgreift der Stützkragen vorzugsweise die Zapfenaufnahme in Umfangsrichtung vollständig, sodass das Fluidförderelement zuverlässig in dem Kurbelwellenkanal gehalten ist und/oder eine Abdichtung der Zapfenaufnahme bewirkt. Die beschriebene Ausgestaltung der Kurbelwelle ermöglicht die Realisierung der genannten Vorteile auf konstruktiv einfache Art und Weise.Additionally or alternatively, the fluid conveying element has the support collar, which is arranged on the base body. The support collar extends from the base body in a radial direction outwards. It rests against the wall that limits the crankshaft channel in the axial direction in the direction facing away from the channel mouth opening. In this case, the support collar preferably completely surrounds the pin receptacle in the circumferential direction, so that the fluid conveying element is reliably held in the crankshaft channel and/or seals the pin receptacle. The described design of the crankshaft enables the implementation of the aforementioned advantages in a structurally simple manner.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fluidförderelement eine Formschlusseinrichtung aufweist, die mit einer Formschlussgegeneinrichtung des Wellenkörpers formschlüssig zusammenwirkt, um das Fluidförderelement drehfest mit dem Wellenkörper zu verbinden. Vorzugsweise liegt die Formschlusseinrichtung an dem Stützkragen vor beziehungsweise wird von diesem ausgestaltet. Beispielsweise ist die Formschlusseinrichtung als Formschlussvorsprung und die Formschlussgegeneinrichtung als Formschlussaufnahme ausgestaltet oder umgekehrt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Formschlusseinrichtung von einer Abflachung des ansonsten runden Stützkragens gebildet ist, welche an einer korrespondierenden Fläche der Formschlussgegeneinrichtung derart anliegt, dass das Fluidförderelement in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Wellenkörper verbunden ist. Hierdurch wird die drehfeste Verbindung zwischen dem Fluidförderelement und dem Wellenkörper auf einfache Art und Weise erzielt.A further development of the invention provides that the fluid conveying element has a form-locking device which cooperates in a form-locking manner with a form-locking counter-device of the shaft body in order to connect the fluid conveying element to the shaft body in a rotationally fixed manner. The form-locking device is preferably present on the support collar or is designed by it. For example, the form-locking device is designed as a form-locking projection and the form-locking counter-device as a form-locking receptacle or vice versa. In particular, it is provided that the form-locking device is formed by a flattening of the otherwise round support collar, which rests against a corresponding surface of the form-locking counter-device in such a way that the fluid conveying element is connected to the shaft body in a form-locking manner in the circumferential direction. This achieves the rotationally fixed connection between the fluid conveying element and the shaft body in a simple manner.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper in axialer Richtung gesehen eine konstante Querschnittsfläche oder eine in die von der Kanalmündungsöffnung abgewandte Richtung stetig größer werdende Querschnittsfläche aufweist. Anders ausgedrückt sind die Abmessungen des Grundkörpers in radialer Richtung, beispielsweise also ein Durchmesser des Grundkörpers, über die Erstreckung des Grundkörpers in axialer Richtung hinweg konstant. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die radialen Abmessungen des Grundkörpers über seine Erstreckung in axialer Richtung hinweg zumindest bereichsweise zunehmen, nämlich in die von der Kanalmündungsöffnung abgewandte und/oder die dem Befestigungszapfen zugewandte Richtung. Da hierdurch der Abstand zwischen dem Grundkörper und der Innenumfangsfläche in die von der Kanalmündungsöffnung abgewandte Richtung kleiner wird, wird eine besonders deutliche Förderwirkung auf das Fluid erzielt.A further development of the invention provides that the base body has a constant cross-sectional area when viewed in the axial direction or a cross-sectional area that increases steadily in the direction away from the channel opening. In other words, the dimensions of the base body in the radial direction, for example a diameter of the base body, are constant over the extension of the base body in the axial direction. However, it can also be provided that the radial dimensions of the base body increase at least in some areas over its extension in the axial direction, namely in the direction away from the channel opening and/or the direction towards the fastening pin. Since this reduces the distance between the base body and the inner circumferential surface in the direction away from the channel opening, a particularly significant conveying effect on the fluid is achieved.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fluidförderelement auf einer Seite einen Fortsatz aufweist, der sich an den Grundkörper anschließt und sich in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung aufweitet, wobei der Fortsatz eine in axialer Richtung offene Mulde einfasst. Der Fortsatz dient der Realisierung einer besonders guten Strömungsführung in dem Kurbelwellenkanal, insbesondere verhindert er das Eintreten von Gas in den Kurbelwellenkanal, welches sich ansonsten mit dem Fluid vermengen und zu einer Unterversorgung der Lagerstelle mit dem Fluid führen könnte. Der Fortsatz weitet sich in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung auf, seine radialen Abmessungen werden also die von dem Grundkörper abgewandte Richtung größer. Beispielsweise ist der Fortsatz glockenförmig. Vorzugsweise weist der Fortsatz auf seiner dem Grundkörper zugewandten Seite dieselben Abmessungen auf der Grundkörper auf seiner dem Fortsatz zugewandten Seite. Die radialen Abmessungen des Fortsatzes auf seinen Grundkörper abgewandten Seite entsprechen bevorzugt mindestens den Abmessungen des Grundkörpers auf seiner dem Fortsatz abgewandten Seite, besonders bevorzugt sind sie jedoch größer.A further development of the invention provides that the fluid conveying element has an extension on one side which adjoins the base body and widens in the direction facing away from the base body, wherein the extension encloses a recess which is open in the axial direction. The extension serves to achieve particularly good flow guidance in the crankshaft channel, in particular it prevents gas from entering the crankshaft channel, which could otherwise mix with the fluid and lead to an insufficient supply of fluid to the bearing point. The extension widens in the direction facing away from the base body, so its radial dimensions become larger in the direction facing away from the base body. For example, the extension is bell-shaped. Preferably, the extension has the same dimensions on its side facing the base body as on the side facing the extension. The radial dimensions of the extension on its side facing away from the base body preferably correspond at least to the dimensions of the base body on its side facing away from the extension, but they are particularly preferably larger.

Der Fortsatz fasst die Mulde ein, begrenzt diese also in radialer Richtung nach außen. Die Mulde ist in axialer Richtung in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung geöffnet, also in Richtung der Kanalmündungsöffnung. Die Mulde dient der Stabilisierung beziehungsweise Zentrierung einer Gasströmung beziehungsweise einer Gasansammlung, welche zumindest zeitweise in dem Kurbelwellenkanal auftritt und der beispielsweise aus von dem Fluid abgetrenntem Gas besteht. Mithilfe des Fortsatzes wird ein Durchströmen des Kurbelwellenkanals durch das Gas effektiv verringert oder sogar gänzlich unterbunden, sodass die Versorgung der Lagerstelle mit dem Fluid sichergestellt ist. Die Mulde dient demselben Zweck.The extension encloses the trough, thus limiting it in the radial direction outwards. The trough is open in the axial direction in the direction facing away from the base body, i.e. in the direction of the channel opening. The trough serves to stabilize or center a gas flow or a gas accumulation that occurs at least temporarily in the crankshaft channel and which consists, for example, of gas separated from the fluid. With the help of the extension, the flow of gas through the crankshaft channel is effectively reduced or even completely prevented, so that the supply of the fluid to the bearing point is ensured. The trough serves the same purpose.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Fluidförderelement einen zentralen Entlüftungskanal aufweist, der einerseits in die Mulde einmündet und andererseits eine Stirnseite des Fluidförderelements durchgreift. Der Entlüftungskanal erstreckt sich also ausgehend von der Mulde durch das gesamte Fluidförderelement hindurch und durchgreift dessen Stirnseite. Der Entlüftungskanal durchgreift insbesondere den Grundkörper in axialer Richtung vollständig. Zusätzlich durchgreift er bevorzugt den Befestigungszapfen ebenfalls vollständig. Es kann vorgesehen sein, dass sich der Entlüftungskanal auf seiner der Mulde abgewandten Seite, insbesondere in dem Befestigungszapfen, aufweitet und als Bestandteil einer Entlüftungskammer vorliegt, welche die Stirnseite des Fluidförderelements unter Ausbildung einer Mündungsöffnung durchgreift. Eine derartige Ausgestaltung stellt eine zuverlässige Entlüftung des Kurbelwellenkanals sicher.A further development of the invention provides that the fluid conveying element has a central venting channel, which on the one hand opens into the trough and on the other hand passes through a front side of the fluid conveying element. The venting channel thus extends from the trough through the entire fluid conveying element and passes through its front side. The venting channel passes through the base body in particular in an axial direction. Direction completely. In addition, it preferably also completely passes through the fastening pin. It can be provided that the ventilation channel widens on its side facing away from the trough, in particular in the fastening pin, and is present as part of a ventilation chamber which passes through the front side of the fluid conveying element to form an opening. Such a design ensures reliable ventilation of the crankshaft channel.

Der Entlüftungskanal ist bevorzugt bezüglich der Drehachse zentriert, sodass seine Längsmittelachse mit der Drehachse zusammenfällt. Der Entlüftungskanal wird von einer Innenumfangsfläche in radialer Richtung nach außen begrenzt, die von dem Fluidförderelement gebildet ist. Beispielsweise ist die Innenumfangsfläche durchgehend glatt, sodass der Entlüftungskanal als Hohlkreiszylinder in dem Fluidförderelement hergestellt ist. Es kann jedoch auch eine weitere Fluidförderstruktur an der Innenumfangsfläche ausgebildet sein, beispielsweise ist sie mit einem Gewinde versehen.The vent channel is preferably centered with respect to the axis of rotation so that its longitudinal center axis coincides with the axis of rotation. The vent channel is delimited in the radial outward direction by an inner circumferential surface which is formed by the fluid conveying element. For example, the inner circumferential surface is completely smooth so that the vent channel is made as a hollow circular cylinder in the fluid conveying element. However, a further fluid conveying structure can also be formed on the inner circumferential surface, for example it is provided with a thread.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Fluidförderelement ein mit dem Entlüftungskanal strömungstechnisch verbundenes Entlüftungsventil angeordnet ist. Das Entlüftungsventil ist derart angeordnet und ausgestaltet, das es den Entlüftungskanal zumindest zeitweise verschließt. Vorzugsweise ist das Entlüftungsventil derart ausgestaltet, dass es eine Fluidströmung beziehungsweise Gasströmung aus dem Entlüftungskanal heraus zulässt, in den Entlüftungskanal hinein jedoch unterbindet. Auch dies dient dem Sicherstellen eines zuverlässigen Entlüftens.A further development of the invention provides that a vent valve that is fluidically connected to the vent channel is arranged on the fluid conveying element. The vent valve is arranged and designed in such a way that it closes the vent channel at least temporarily. The vent valve is preferably designed in such a way that it allows a fluid flow or gas flow out of the vent channel, but prevents it into the vent channel. This also serves to ensure reliable venting.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in den Kurbelwellenkanal ein Fluidkanal einmündet, der durch eine Kurbelwange der Kurbelwelle verläuft. Der Fluidkanal dient, wie bereits erläutert, bevorzugt der Versorgung der Lagerstellen mit dem Fluid. Hierzu mündet er einerseits in den Kurbelwellenkanal ein und ist andererseits strömungstechnisch an die Lagerstelle angebunden, beispielsweise erstreckt er sich bis hin zu der Lagerstelle. In jedem Fall verläuft der Fluidkanal zumindest bereichsweise durch die Kurbelwange der Kurbelwelle, insbesondere ausgehend von dem Kurbelwellenkanal in radialer Richtung nach außen. Mit einer solchen Ausgestaltung ist die Fluidversorgung der Lagerstelle sichergestellt.A further development of the invention provides that a fluid channel opens into the crankshaft channel, which runs through a crank web of the crankshaft. The fluid channel is used, as already explained, preferably to supply the bearing points with the fluid. To this end, it opens into the crankshaft channel on the one hand and is connected to the bearing point in terms of flow on the other hand, for example it extends to the bearing point. In any case, the fluid channel runs at least partially through the crank web of the crankshaft, in particular starting from the crankshaft channel in a radial direction outwards. With such a design, the fluid supply to the bearing point is ensured.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kurbelwellenanordnung für eine Brennkraftmaschine, mit einer um eine Drehachse drehbaren Kurbelwelle, insbesondere einer Kurbelwelle gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Kurbelwelle über einen eine Seite eines Wellenkörpers der Kurbelwelle unter Ausbildung einer Kanalmündungsöffnung durchgreifenden Kurbelwellenkanal verfügt.The invention further relates to a crankshaft arrangement for an internal combustion engine, with a crankshaft rotatable about an axis of rotation, in particular a crankshaft according to the embodiments in the context of this description, wherein the crankshaft has a crankshaft channel that extends through one side of a shaft body of the crankshaft to form a channel mouth opening.

Dabei ist vorgesehen, dass in dem Kurbelwellenkanal ein Fluidförderelement drehfest angeordnet ist, das einen zentralen Grundkörper aufweist, von welchem eine helixartige Fluidförderstruktur ausgeht, die sich in radialer Richtung bis hin zu einer von dem Wellenkörper gebildeten und den Kurbelwellenkanal in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche erstreckt.It is provided that a fluid conveying element is arranged in the crankshaft channel in a rotationally fixed manner, which has a central base body from which a helical fluid conveying structure extends, which extends in the radial direction up to an inner circumferential surface formed by the shaft body and delimiting the crankshaft channel outwards in the radial direction.

Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass stirnseitig der Kurbelwelle eine bezüglich der Kurbelwelle stationäre Fluidzuführeinrichtung zur Zuführung eines Fluids in den Kurbelwellenkanal durch die Kanalmündungsöffnung angeordnet ist, wobei die Fluidzuführeinrichtung einen Fluidsammelraum aufweist, der über die Kanalmündungsöffnung an den Kurbelwellenkanal strömungstechnisch angebunden ist, und wobei in den Fluidsammelraum wenigstens ein Fluideinlasskanal über eine Einlasskanalmündungsöffnung derart einmündet, dass eine Längsmittelachse der Einlasskanalmündungsöffnung beabstandet von der Drehachse verläuft.Additionally or alternatively, it is provided that a fluid supply device which is stationary with respect to the crankshaft is arranged on the front side of the crankshaft for supplying a fluid into the crankshaft channel through the channel mouth opening, wherein the fluid supply device has a fluid collection chamber which is fluidically connected to the crankshaft channel via the channel mouth opening, and wherein at least one fluid inlet channel opens into the fluid collection chamber via an inlet channel mouth opening such that a longitudinal center axis of the inlet channel mouth opening runs at a distance from the axis of rotation.

Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Kurbelwellenanordnung beziehungsweise der Kurbelwelle wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Kurbelwellenanordnung als auch die Kurbelwelle können gemäß den Ausführungen im Rahmen des Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The advantages of such a design of the crankshaft arrangement or the crankshaft have already been pointed out. Both the crankshaft arrangement and the crankshaft can be further developed in accordance with the statements in the description, so reference is made to these in this regard.

In einer ersten Variante verfügt die Kurbelwellenanordnung über die Kurbelwelle gemäß den vorstehenden Ausführungen. In einer zweiten Variante liegt die Fluidzuführeinrichtung stirnseitig der Kurbelwelle vor beziehungsweise ist dort angeordnet. Jede der beiden Varianten kann separat Verwendung finden. Bevorzugt werden sie jedoch gemeinsam verwendet, sodass also die Kurbelwelle das in dem Kurbelwellenkanal angeordnete Fluidförderelement aufweist und zusätzlich stirnseitig der Kurbelwelle die Fluidzuführeinrichtung vorliegt.In a first variant, the crankshaft arrangement has the crankshaft according to the above statements. In a second variant, the fluid supply device is present on the front side of the crankshaft or is arranged there. Each of the two variants can be used separately. However, they are preferably used together, so that the crankshaft has the fluid conveying element arranged in the crankshaft channel and the fluid supply device is also present on the front side of the crankshaft.

Die Fluidzuführeinrichtung ist dazu vorgesehen und ausgestaltet, das Fluid in den Kurbelwellenkanal einzubringen, nämlich durch die Kanalmündungsöffnung. Hierzu ist sie stirnseitig der Kurbelwelle angeordnet und weist den Fluidsammelraum auf, der mit dem Kurbelwellenkanal strömungstechnisch verbunden ist. Insbesondere ist die Fluidzuführeinrichtung derart bezüglich der Kurbelwelle angeordnet, dass eine fluiddichte oder zumindest nahezu fluiddichte Anbindung des Kurbelwellenkanals an den Fluidsammelraum hergestellt ist. In den Fluidsammelraum mündet der wenigstens eine Fluideinlasskanal ein, nämlich unter Ausbildung der Einlasskanalmündungsöffnung auf der dem Fluidsammelraum zugewandten Seite des Fluideinlasskanals. Das bedeutet, dass in einer den Fluidsammelraum in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche die Einlasskanalmündungsöffnung vorliegt und sich der Fluideinlasskanal ausgehend von der Einlasskanalmündungsöffnung in radialer Richtung nach außen erstreckt.The fluid supply device is provided and designed to introduce the fluid into the crankshaft channel, namely through the channel opening. For this purpose, it is arranged on the front side of the crankshaft and has the fluid collection chamber, which is fluidically connected to the crankshaft channel. In particular, the fluid supply device is arranged in relation to the crankshaft in such a way that a fluid-tight or at least almost fluid-tight connection of the crankshaft channel to the fluid collection chamber is established. The at least one fluid inlet channel opens into the fluid collection chamber, namely by forming the inlet channel opening on the fluid collection chamber. side of the fluid inlet channel facing the fluid collection chamber. This means that the inlet channel mouth opening is present in an inner circumferential surface that delimits the fluid collection chamber in a radially outward direction and the fluid inlet channel extends radially outward from the inlet channel mouth opening.

Der Fluideinlasskanal beziehungsweise seine Einlasskanalmündungsöffnung sind derart angeordnet, dass das Einbringen des Fluids exzentrisch bezüglich der Drehachse erfolgt. Hierzu verläuft die Längsmittelachse beziehungsweise eine Mittelachse der Einlasskanalmündungsöffnung beabstandet von der Drehachse. Vorzugsweise liegt die Längsmittelachse der Einlasskanalmündungsöffnung als Tangente zu der Innenumfangsfläche vor oder verläuft zumindest parallel zu der Tangente der Innenumfangsfläche. Zusätzlich oder alternativ entspricht die Längsmittelachse einer Tangente der Innenumfangsfläche oder der Außenumfangsfläche der Kurbelwelle im Querschnitt gesehen oder verläuft parallel zu dieser.The fluid inlet channel or its inlet channel opening are arranged in such a way that the fluid is introduced eccentrically with respect to the axis of rotation. For this purpose, the longitudinal central axis or a central axis of the inlet channel opening runs at a distance from the axis of rotation. The longitudinal central axis of the inlet channel opening is preferably tangent to the inner circumferential surface or runs at least parallel to the tangent of the inner circumferential surface. Additionally or alternatively, the longitudinal central axis corresponds to a tangent of the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the crankshaft seen in cross-section or runs parallel to it.

Durch die beschriebene Ausrichtung des Fluideinlasskanals beziehungsweise der Einlasskanalmündungsöffnung wird eine Tangentialströmung des eingebrachten Fluids erzielt, das Fluid strömt also ausgehend von der Einlasskanalmündungsöffnung durch den Fluidsammelraum mit einer von Null verschiedenen Geschwindigkeitskomponente in tangentialer Richtung, insbesondere in Kurbelwellendrehrichtung. Entsprechend wird das Fluid in dem Fluidsammelraum in radialer Richtung nach außen gedrängt und entsprechend an die Innenumfangsfläche gedrückt. Hierdurch wird eventuell in dem Fluid vorliegendes Gas aus dem Fluid abgeschieden. Aufgrund seiner im Vergleich mit dem Fluid geringeren Dichte wird das Gas in radialer Richtung nach innen gedrängt, nämlich von dem durch die Fliehkraft nach außen gedrängten Fluid. Von dort wird es vorzugsweise aus dem Fluidsammelraum abgeführt, beispielsweise über eine Entlüftungsöffnung und/oder ein Entlüftungsventil.The described alignment of the fluid inlet channel or the inlet channel opening achieves a tangential flow of the introduced fluid, i.e. the fluid flows from the inlet channel opening through the fluid collection chamber with a non-zero velocity component in a tangential direction, in particular in the direction of rotation of the crankshaft. Accordingly, the fluid in the fluid collection chamber is forced outwards in a radial direction and pressed against the inner circumferential surface. This separates any gas present in the fluid from the fluid. Due to its lower density compared to the fluid, the gas is forced inwards in a radial direction, namely by the fluid forced outwards by centrifugal force. From there, it is preferably discharged from the fluid collection chamber, for example via a vent opening and/or a vent valve.

Selbstverständlich können lediglich ein einziger Fluideinlasskanal und entsprechend eine einzige Einlasskanalmündungsöffnung vorliegen. Bevorzugt münden jedoch mehrere Fluideinlasskanäle unter Ausbildung mehrerer voneinander beabstandeter Einlasskanalmündungsöffnungen in den Fluidsammelraum ein, beispielsweise mindestens zwei Fluideinlasskanäle, mindestens drei Fluideinlasskanäle oder mindestens vier Fluideinlasskanäle. Die Einlasskanalmündungsöffnungen sind in diesem Fall besonders bevorzugt gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Hierdurch wird ein besonders gleichmäßiges Zuführen des Fluids erzielt.Of course, there can be just a single fluid inlet channel and correspondingly a single inlet channel opening. Preferably, however, several fluid inlet channels open into the fluid collection chamber, forming several spaced-apart inlet channel openings, for example at least two fluid inlet channels, at least three fluid inlet channels or at least four fluid inlet channels. In this case, the inlet channel openings are particularly preferably arranged evenly distributed in the circumferential direction. This achieves a particularly uniform supply of the fluid.

Die beschriebene Ausgestaltung der Kurbelwellenanordnung stellt eine zuverlässige Versorgung der Lagerstelle mit dem Fluid sicher. Hierzu wird das Fluid vor seinem Eintreten in den Kurbelwellenkanal zumindest teilweise von in ihm enthaltenen Gas befreit, das Gas wird also aus dem Fluid zumindest teilweise abgeschieden. Erst anschließend gelangt das Fluid durch die Kanalmündungsöffnung in den Kurbelwellenkanal und wird durch diesen in Richtung der Lagerstelle transportiert, bevorzugt mittels des Fluidförderelements.The described design of the crankshaft arrangement ensures a reliable supply of the bearing point with the fluid. To this end, the fluid is at least partially freed of the gas it contains before it enters the crankshaft channel, i.e. the gas is at least partially separated from the fluid. Only then does the fluid pass through the channel opening into the crankshaft channel and is transported through it in the direction of the bearing point, preferably by means of the fluid conveying element.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidzuführeinrichtung eine Entlüftungsöffnung aufweist, die in radialer Richtung bezüglich der Einlasskanalmündungsöffnung weiter innen liegend an der Fluidzuführeinrichtung angeordnet ist, wobei an die Entlüftungsöffnung ein Entlüftungsventil strömungstechnisch angeschlossen ist. Die Entlüftungsöffnung dient dem Abführen des Gases aus dem Fluidsammelraum. Da das Gas aufgrund seiner geringeren Dichte in radialer Richtung nach innen gedrängt wird, ist die Entlüftungsöffnung im Vergleich mit der Einlasskanalmündungsöffnung in radialer Richtung weiter innenliegend angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Entlüftungsöffnung bezüglich der Drehachse mittig angeordnet und ist hierzu beispielsweise an der Fluidzuführeinrichtung der Kurbelwelle gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise ist auch das in der Entlüftungsöffnung angeordnete Entlüftungsventil bezüglich der Drehachse mittig angeordnet.A further development of the invention provides that the fluid supply device has a vent opening which is arranged further inwards in the radial direction with respect to the inlet channel opening on the fluid supply device, with a vent valve being fluidically connected to the vent opening. The vent opening serves to discharge the gas from the fluid collection space. Since the gas is forced inwards in the radial direction due to its lower density, the vent opening is arranged further inwards in the radial direction compared to the inlet channel opening. The vent opening is particularly preferably arranged centrally with respect to the axis of rotation and is arranged for this purpose, for example, on the fluid supply device opposite the crankshaft. The vent valve arranged in the vent opening is also preferably arranged centrally with respect to the axis of rotation.

An die Entlüftungsöffnung ist das Entlüftungsventil strömungstechnisch angeschlossen, welches bevorzugt lediglich ein Ausströmen des Gases aus dem Fluidsammelraum zulässt, ein Einströmen in den Fluidsammelraum hingegen unterbindet. Vorzugsweise ist das Entlüftungsventil an der Fluidzuführeinrichtung selbst angeordnet, insbesondere ebenfalls bezüglich der Drehachse mittig. Das Entlüftungsventil öffnet vorzugsweise erst bei einem Fluiddruck, der eine hinreichende Versorgung der Brennkraftmaschine mit dem Fluid sicherstellt. Beispielsweise entspricht dieser Fluiddruck einem Startdruck, welcher bei einem Starten der Brennkraftmaschine mindestens vorliegt. Mit einer solchen Ausgestaltung der Kurbelwellenanordnung werden die bereits genannten Vorteile auf konstruktiv einfache Art und Weise erzielt.The vent valve is fluidically connected to the vent opening, which preferably only allows the gas to flow out of the fluid collection chamber, but prevents it from flowing into the fluid collection chamber. The vent valve is preferably arranged on the fluid supply device itself, in particular also centrally with respect to the axis of rotation. The vent valve preferably only opens at a fluid pressure that ensures that the internal combustion engine is adequately supplied with fluid. For example, this fluid pressure corresponds to a starting pressure that is at least present when the internal combustion engine is started. With such a design of the crankshaft arrangement, the advantages already mentioned are achieved in a structurally simple manner.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Längsmittelachse der Einlasskanalmündungsöffnung tangential zu der Drehachse und/oder die Einlasskanalmündungsöffnung zum Einbringen des Fluids in den Fluidsammelraum in Drehrichtung der Kurbelwelle ausgerichtet ist. Auf eine solche Ausrichtung der Einlasskanalmündungsöffnung beziehungsweise ihrer Längsmittelachse wurde bereits hingewiesen. Sie dient dazu, das in den Fluidsammelraum eingebrachte Fluid in Drehung um die Drehachse herum zu versetzen, bevorzugt gleichsinnig mit der Kurbelwelle. Hierdurch werden zum einen das Abschneiden des Gases aus dem Fluid begünstigt und zum anderen das Fördern des Fluids mithilfe des Fluidförderelements, falls vorgesehen.A further development of the invention provides that the longitudinal center axis of the inlet channel opening is tangential to the axis of rotation and/or the inlet channel opening is aligned in the direction of rotation of the crankshaft for introducing the fluid into the fluid collection chamber. Such an alignment of the inlet channel opening or its longitudinal center axis has already been mentioned. It serves to ensure that the fluid in the fluid collection chamber is to cause the fluid introduced into the chamber to rotate around the axis of rotation, preferably in the same direction as the crankshaft. This facilitates the cutting off of the gas from the fluid and also the conveying of the fluid using the fluid conveying element, if provided.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Innenumfangsfläche der Kurbelwelle auf ihrer der Fluidzuführeinrichtung zugewandten Seite mit einer den Fluidsammelraum in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche der Fluidzuführeinrichtung auf ihrer der Kurbelwelle zugewandten Seite zur Bildung eines Fluidübergangs fluchtet. Die Innenumfangsfläche der Kurbelwelle begrenzt den Kurbelwellenkanal in radialer Dichtung nach außen, die Innenumfangsfläche der Fluidzuführeinrichtung den Fluidsammelraum. Um einen möglichst verlustarmen Übergang des Fluids aus dem Fluidsammelraum in den Kurbelwellenkanal zu ermöglichen, fluchten die Innenumfangsflächen der Kurbelwelle und der Fluidzuführeinrichtung auf ihren einander zugewandten Seiten miteinander. Ein Spalt zwischen der Kurbelwelle und der Fluidzuführeinrichtung ist zur Vermeidung von Strömungswiderständen möglichst klein bemessen. Durch das bündige Abschließen der Innenumfangsflächen wird zudem die Zirkulation des Fluids unterstützt.A further development of the invention provides that the inner circumferential surface of the crankshaft on its side facing the fluid supply device is aligned with an inner circumferential surface of the fluid supply device on its side facing the crankshaft, which delimits the fluid collection space in a radial direction outwards, to form a fluid transition. The inner circumferential surface of the crankshaft delimits the crankshaft channel to the outside in a radial seal, and the inner circumferential surface of the fluid supply device delimits the fluid collection space. In order to enable the fluid to pass from the fluid collection space into the crankshaft channel with as little loss as possible, the inner circumferential surfaces of the crankshaft and the fluid supply device are aligned with one another on their sides facing one another. A gap between the crankshaft and the fluid supply device is dimensioned as small as possible to avoid flow resistance. The flush closure of the inner circumferential surfaces also supports the circulation of the fluid.

Alternativ ist es vorgesehen, dass der Fluidsammelraum auf seiner der Kurbelwelle zugewandten Seite in radialer Richtung kleinere Abmessungen aufweist als der Kurbelwellenkanal auf seiner dem Fluidsammelraum zugewandten Seite. In diesem Fall wird das durch die Zentrifugalkraft in radialer Richtung nach außen gedrängte Fluid ohne Weiteres aus dem Fluidsammelraum in den Kurbelwellenkanal eintreten. Allerdings reduziert sich der Abscheidegrad des Gases aus dem Fluid. Vorzugsweise ist daher in dieser Variante eine höhere Einströmgeschwindigkeit des Fluids vorgesehen. Mit jeder der beschriebenen Ausgestaltungen wird eine zuverlässige Versorgung der Lagerstelle mit Fluid sichergestellt.Alternatively, it is provided that the fluid collection chamber on its side facing the crankshaft has smaller dimensions in the radial direction than the crankshaft channel on its side facing the fluid collection chamber. In this case, the fluid forced outwards in the radial direction by the centrifugal force will easily enter the crankshaft channel from the fluid collection chamber. However, the degree of separation of the gas from the fluid is reduced. Preferably, a higher inflow velocity of the fluid is therefore provided in this variant. With each of the described embodiments, a reliable supply of the bearing point with fluid is ensured.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Querschnittsfläche des Fluidsammelraums sich in Richtung des Kurbelwellenkanals und/oder eine Querschnittsfläche des Kurbelwellenkanals in Richtung des Fluidsammelraums wenigstens bereichsweise ändert. Die Querschnittsflächen liegen senkrecht zu der Drehachse vor. Um ein besonders zuverlässiges Abscheiden des Gases aus dem Fluid zu erzielen, verjüngt sich der Fluidsammelraum bevorzugt zumindest bereichsweise in Richtung der Kurbelwelle. Beispielsweise verjüngt sich der Fluidsammelraum über einen Großteil der Erstreckung des Fluidsammelraums in axialer Richtung. Insbesondere weitet sich der Fluidsammelraum ausgehend von seiner der Kurbelwelle zugewandten Seite kontinuierlich und durchgehend über wenigstens 40 %, mindestens 50 % oder mindestens 60 % seiner Erstreckung in axialer Richtung auf. A further development of the invention provides that a cross-sectional area of the fluid collection chamber changes in the direction of the crankshaft channel and/or a cross-sectional area of the crankshaft channel changes in the direction of the fluid collection chamber at least in some areas. The cross-sectional areas are perpendicular to the axis of rotation. In order to achieve particularly reliable separation of the gas from the fluid, the fluid collection chamber preferably tapers at least in some areas in the direction of the crankshaft. For example, the fluid collection chamber tapers over a large part of the extent of the fluid collection chamber in the axial direction. In particular, the fluid collection chamber widens continuously and continuously over at least 40%, at least 50% or at least 60% of its extent in the axial direction, starting from its side facing the crankshaft.

Zusätzlich oder alternativ verjüngt sich der Kurbelwellenkanal in die von dem Fluidsammelraum abgewandte Richtung, beispielsweise über eine axiale Erstreckung hinweg, welche vorzugsweise mindestens 30 %, mindestens 40 % oder mindestens 50 % der Erstreckung des Fluidsammelraums in axialer Richtung entspricht. Bevorzugt weist ein Gradient der Querschnittsfläche des Fluidsammelraums auf seiner dem Kurbelwellenkanal zugewandten Seite in axialer Richtung denselben Gradient auf wie die Querschnittsfläche des Kurbelwellenkanals auf seiner dem Fluidsammelraum zugewandten Seite, sodass ein verlustarmer Übergang des Fluids aus dem Fluidsammelraum in den Kurbelwellenkanal sichergestellt ist.Additionally or alternatively, the crankshaft channel tapers in the direction facing away from the fluid collection chamber, for example over an axial extent which preferably corresponds to at least 30%, at least 40% or at least 50% of the extent of the fluid collection chamber in the axial direction. Preferably, a gradient of the cross-sectional area of the fluid collection chamber on its side facing the crankshaft channel in the axial direction has the same gradient as the cross-sectional area of the crankshaft channel on its side facing the fluid collection chamber, so that a low-loss transition of the fluid from the fluid collection chamber into the crankshaft channel is ensured.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen einer Außenumfangsfläche der Kurbelwelle und der Fluidzuführeinrichtung eine Dichtung angeordnet ist. Die Dichtung dichtet den Übergang zwischen der Kurbelwelle und der Fluidzuführeinrichtung ab. Die Dichtung ist hierbei bevorzugt in einer Dichtungsaufnahme angeordnet, welche in der Fluidzuführeinrichtung ausgestaltet ist. Von der Dichtungsaufnahme kann eine Entlüftungsleitung ausgehen, über welche zum Beispiel Leckagefluid und/oder Leckagegas aus ihr abgeführt wird. Alternativ werden Fremdpartikel und/oder aus einem Stillstand der Brennkraftmaschine resultierende Sammelgase abgeführt. Hierdurch ist eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Kurbelwelle und der Fluidzuführeinrichtung sichergestellt.A further development of the invention provides that a seal is arranged between an outer circumferential surface of the crankshaft and the fluid supply device. The seal seals the transition between the crankshaft and the fluid supply device. The seal is preferably arranged in a seal receptacle which is designed in the fluid supply device. A vent line can extend from the seal receptacle, via which, for example, leakage fluid and/or leakage gas is discharged from it. Alternatively, foreign particles and/or accumulated gases resulting from a standstill of the internal combustion engine are discharged. This ensures a reliable seal between the crankshaft and the fluid supply device.

Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren 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. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.The features and combinations of features described in the description, in particular the features and combinations of features described in the following description of the figures and/or shown in the figures, can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention. Thus, embodiments are also to be regarded as being encompassed by the invention that are not explicitly shown or explained in the description and/or the figures, but which emerge from the embodiments explained or can be derived from them.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Kurbelwellenanordnung für eine Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine schematische Darstellung der Kurbelwellenanordnung in einer zweiten Ausführungsform, sowie
  • 3 eine weitere schematische Darstellung eines Bereichs der Kurbelwellenanordnung.
The invention is explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the drawing, without limiting the invention. In the drawing:
  • 1 a schematic representation of a crankshaft arrangement for an internal combustion engine in a first embodiment,
  • 2 a schematic representation of the crankshaft arrangement in a second embodiment, and
  • 3 another schematic representation of a portion of the crankshaft arrangement.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Kurbelwellenanordnung 1 in einer Längsschnittdarstellung bezüglich einer Drehachse 2 einer Kurbelwelle 3 der Kurbelwellenanordnung 1. Zusätzlich zu der Kurbelwelle 3 verfügt die Kurbelwellenanordnung 1 über eine Fluidzuführeinrichtung 4, die der Zuführung eines Fluids in die Kurbelwelle 3 dient. Von der Kurbelwelle 3 ist hier lediglich ein endseitiger Bereich dargestellt, in welchem ein Lagerzapfen 5 vorliegt, von welchem ausgehend sich eine Kurbelwange 6 in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 2 nach außen erstreckt. Über die Kurbelwange 6 ist ein Kurbelzapfen exzentrisch bezüglich der Drehachse 2 und mithin auch bezüglich des Lagerzapfens 5 angeordnet.The 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a crankshaft arrangement 1 in a longitudinal sectional representation with respect to an axis of rotation 2 of a crankshaft 3 of the crankshaft arrangement 1. In addition to the crankshaft 3, the crankshaft arrangement 1 has a fluid supply device 4, which serves to supply a fluid to the crankshaft 3. Only an end region of the crankshaft 3 is shown here, in which there is a bearing journal 5, from which a crank web 6 extends outwards in the radial direction with respect to the axis of rotation 2. A crank pin is arranged eccentrically with respect to the axis of rotation 2 and therefore also with respect to the bearing journal 5 via the crank web 6.

Rein beispielhaft dargestellt sind hier ein Zahnkranz 7, welcher in Umfangsrichtung fest mit der Kurbelwelle 3 gekoppelt ist, ein Dichtring 8 sowie ein Bereich eines Drehschwingungsdämpfers 9, welcher mittels wenigstens einer Schraube 10 mit der Kurbelwelle 3 antriebstechnisch verbunden ist. Die Kurbelwelle 3 ist bezüglich eines Maschinengehäuses 11 um die Drehachse 2 drehbar gelagert und erstreckt sich durch eine Ausnehmung des Maschinengehäuses 11 aus diesem heraus. Hierbei ist sie von der Fluidzuführeinrichtung 4 übergriffen, welche an dem Maschinengehäuse 11 befestigt ist. Eine Abdichtung gegenüber einer Außenumgebung wird hierbei mittels einer Dichtung 12 erzielt, welche in einer Dichtungsaufnahme 13 der Fluidzuführeinrichtung 4 angeordnet ist und dichtend an einer Außenumfangsfläche 14 der Kurbelwelle 3 anliegt. Die Dichtungsaufnahme 13 ist über eine Entlüftungsleitung 15 an einen Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine strömungstechnisch angebunden.Shown here purely as an example are a ring gear 7, which is firmly coupled to the crankshaft 3 in the circumferential direction, a sealing ring 8 and a region of a torsional vibration damper 9, which is drive-connected to the crankshaft 3 by means of at least one screw 10. The crankshaft 3 is mounted so as to be rotatable about the axis of rotation 2 with respect to a machine housing 11 and extends out of the latter through a recess in the machine housing 11. It is overlapped by the fluid supply device 4, which is fastened to the machine housing 11. Sealing against an external environment is achieved here by means of a seal 12, which is arranged in a seal receptacle 13 of the fluid supply device 4 and lies sealingly against an outer circumferential surface 14 of the crankshaft 3. The seal receptacle 13 is fluidically connected to a lubricant circuit of the internal combustion engine via a vent line 15.

Die Kurbelwelle 3 weist einen Wellenkörper 16 auf, in welchem ein Kurbelwellenkanal 17 hergestellt ist. Der Kurbelwellenkanal 17 durchgreift eine Stirnseite der Kurbelwelle 3 unter Ausbildung einer Kanalmündungsöffnung 18, über die er in Richtung eines Fluidsammelraums 19 der Fluidzuführeinrichtung 4 geöffnet ist. In dem Kurbelwellenkanal 17 ist ein Fluidförderelement 20 angeordnet, das einen Grundkörper 21 und eine helixartige Fluidförderstruktur 22 aufweist. Die Fluidförderstruktur 22 verfügt wiederum über einen Steg, welcher sich ausgehend von dem Grundkörper 21 in radialer Richtung nach außen erstreckt und dort dichtend an einer Innenumfangsfläche 23 des Wellenkörpers 16 anliegt, die den Kurbelwellenkanal 17 in radialer Richtung nach außen begrenzt. Der Steg umgreift den Grundkörper 21 mehrfach, also mit mehreren Windungen, mit einer bestimmten Steigung, um welche er bei jeder Umdrehung beziehungsweise Windung in axialer Richtung versetzt ist. Die Steigung ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte Erstreckung der Fluidförderstruktur 22 in axialer Richtung identisch. Sie kann sich jedoch selbstverständlich auch über das Fluidförderelement 20 hinweg ändern.The crankshaft 3 has a shaft body 16 in which a crankshaft channel 17 is made. The crankshaft channel 17 passes through an end face of the crankshaft 3 to form a channel opening 18, via which it is open in the direction of a fluid collection chamber 19 of the fluid supply device 4. A fluid conveying element 20 is arranged in the crankshaft channel 17, which has a base body 21 and a helical fluid conveying structure 22. The fluid conveying structure 22 in turn has a web which extends outwards from the base body 21 in the radial direction and there lies sealingly against an inner circumferential surface 23 of the shaft body 16, which delimits the crankshaft channel 17 outwards in the radial direction. The web surrounds the base body 21 several times, i.e. with several turns, with a certain pitch by which it is offset in the axial direction with each revolution or turn. In the embodiment shown here, the gradient is identical over the entire extent of the fluid conveying structure 22 in the axial direction. However, it can of course also change across the fluid conveying element 20.

Von dem Grundkörper 21 geht ein Befestigungszapfen 24 aus, der in eine Zapfenaufnahme 25 des Wellenkörpers 16 eingreift, insbesondere dort klemmend gehalten ist. Weiterhin ist an dem Grundkörper 21 ein Stützkragen 26 hergestellt, der an einer von der Zapfenaufnahme 25 durchgriffenen Wand 27 anliegt. Auf der dem Befestigungszapfen 24 abgewandten Seite des Fluidförderelements 20 schließt sich ein Fortsatz 28 an den Grundkörper 21 an. In diesem ist eine Mulde 29 hergestellt, die in Richtung der Fluidzuführeinrichtung 4 offen ist. Der Fortsatz 28 ist in axialer Richtung von der Kanalmündungsöffnung 18 beabstandet, beispielsweise um einen Abstand, der mindestens 60 %, mindestens 70 % oder mindestens 80 % eines Durchmesser des Fortsatzes 28 auf seiner dem Grundkörper 21 abgewandten Seite entspricht.A fastening pin 24 extends from the base body 21 and engages in a pin receptacle 25 of the shaft body 16, in particular is held there in a clamping manner. Furthermore, a support collar 26 is produced on the base body 21 and rests against a wall 27 through which the pin receptacle 25 passes. On the side of the fluid conveying element 20 facing away from the fastening pin 24, an extension 28 adjoins the base body 21. A trough 29 is produced in this, which is open in the direction of the fluid supply device 4. The extension 28 is spaced apart in the axial direction from the channel mouth opening 18, for example by a distance that corresponds to at least 60%, at least 70% or at least 80% of a diameter of the extension 28 on its side facing away from the base body 21.

In den Fluidsammelraum 19 mündet wenigstens ein Fluideinlasskanal 30 unter Ausbildung einer Einlasskanalmündungsöffnung 31 ein. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Fluideinlasskanäle 30 vorgesehen, von welchen einer lediglich angedeutet ist. Die Fluideinlasskanäle 30 münden derart in den Fluidsammelraum 19 ein, dass eine Längsmittelachse der jeweiligen Einlasskanalmündungsöffnung 31 beabstandet von der Drehachse 2 verläuft, sodass bei einem Einbringen von Fluid durch den Fluideinlasskanal 30 eine Tangentialströmen des Fluids in dem Fluidsammelraum 19 erzielt wird.At least one fluid inlet channel 30 opens into the fluid collection chamber 19, forming an inlet channel opening 31. In the embodiment shown here, two such fluid inlet channels 30 are provided, one of which is only indicated. The fluid inlet channels 30 open into the fluid collection chamber 19 in such a way that a longitudinal center axis of the respective inlet channel opening 31 runs at a distance from the axis of rotation 2, so that when fluid is introduced through the fluid inlet channel 30, a tangential flow of the fluid in the fluid collection chamber 19 is achieved.

Die Fluidzuführeinrichtung 4 weist weiterhin eine Entlüftungsöffnung 32 auf, welche hier mittig bezüglich der Drehachse 2 angeordnet ist. Ebenfalls liegt an der Fluidzuführeinrichtung 4 ein Entlüftungsventil 33 vor, das strömungstechnisch an die Entlüftungsöffnung 32 angeschlossen ist. In den Kurbelwellenkanal 17 mündet im Übrigen ein Fluidkanal 34 ein, welcher hier lediglich angedeutet ist. Der Fluidkanal 34 erstreckt sich ausgehend von dem Kurbelwellenkanal 17 in Richtung der Kurbelwange 6 und ist zumindest bereichsweise in dieser ausgestaltet. Beispielsweise ist über den Fluidkanal 34 eine an dem Kurbelzapfen vorliegende Lagerstelle strömungstechnisch an den Kurbelwellenkanal 17 angebunden.The fluid supply device 4 also has a vent opening 32, which is arranged centrally with respect to the rotation axis 2. The fluid supply device 4 also has a vent valve 33, which is fluidically connected to the vent opening 32. A fluid channel 34, which is only indicated here, opens into the crankshaft channel 17. The fluid channel 34 extends from the crankshaft channel 17 in the direction of the crank web 6 and is at least partially formed in the latter. For example, a bearing point on the crank pin is fluidically connected to the crankshaft channel 17 via the fluid channel 34.

Der Fluidsammelraum 19 ist in radialer Richtung nach außen von einer Innenumfangsfläche 35 begrenzt. Bei der dargestellten Ausführungsform verjüngt sich der Fluidsammelraum 19 in Richtung der Kurbelwelle 3, wohingegen sich der Kurbelwellenkanal 17 in Richtung der Fluidzuführeinrichtung 4 aufweitet. Dabei ist vorgesehen, dass die Innenumfangsflächen 23 und 35 des Wellenkörpers 16 und der Fluidzuführeinrichtung 4 fluchtend aufeinandertreffen, sodass also an dieser Stelle der Kurbelwellenkanal 17 und der Fluidsammelraum 19 die gleichen radialen Abmessungen aufweisen. Es können jedoch selbstverständlich beliebige andere Verläufe der Innenumfangsflächen 23 und 35 umgesetzt sein. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass sich der Fluidsammelraum 19 in Richtung der Kurbelwelle 3 zunächst verjüngt und anschließend aufweitet, um auf das Fluid eine in Richtung der Kurbelwelle 3 gerichtete Förderwirkung durch Einfluss der Zentrifugalkraft zu erzeugen.The fluid collection chamber 19 is radially outwardly separated by an inner peripheral surface 35 limited. In the embodiment shown, the fluid collection chamber 19 tapers in the direction of the crankshaft 3, whereas the crankshaft channel 17 widens in the direction of the fluid supply device 4. It is provided that the inner circumferential surfaces 23 and 35 of the shaft body 16 and the fluid supply device 4 meet in alignment, so that at this point the crankshaft channel 17 and the fluid collection chamber 19 have the same radial dimensions. However, any other courses of the inner circumferential surfaces 23 and 35 can of course be implemented. For example, it can be provided that the fluid collection chamber 19 initially tapers in the direction of the crankshaft 3 and then widens in order to generate a conveying effect on the fluid directed in the direction of the crankshaft 3 through the influence of the centrifugal force.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung der Kurbelwellenanordnung 1 in einer zweiten Ausführungsform. Diese entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, sodass nachfolgend lediglich auf die Unterschiede hingewiesen wird. Diese liegen darin, dass in der Kurbelwelle 3 ein zentraler Entlüftungskanal 36 vorliegt, der in die Mulde 29 einmündet. Auf der der Mulde 29 abgewandten Seite des Entlüftungskanal 36 durchgreift dieser den Befestigungszapfen 24 sowie eine Stirnseite des Fluidförderelements 20. Auf seiner der Stirnseite zugewandten Seite ist der Entlüftungskanal 36 aufgeweitet, sodass er eine Entlüftungskammer 37 bildet. In diese Entlüftungskanal 37 greift ein Entlüftungsventil 38 ein. Das Entlüftungsventil 33 sowie die Entlüftungsöffnung 32 entfallen.The 2 shows a schematic representation of the crankshaft arrangement 1 in a second embodiment. This essentially corresponds to the first embodiment, so that only the differences are pointed out below. These are that in the crankshaft 3 there is a central vent channel 36 which opens into the recess 29. On the side of the vent channel 36 facing away from the recess 29, it passes through the fastening pin 24 and an end face of the fluid conveying element 20. On its side facing the end face, the vent channel 36 is widened so that it forms a vent chamber 37. A vent valve 38 engages in this vent channel 37. The vent valve 33 and the vent opening 32 are omitted.

Die 3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung der Kurbelwellenanordnung 1 im Bereich der Fluidzuführeinrichtung 4, genauer gesagt im Bereich der Fluideinlasskanäle 30. Eine Drehrichtung der Kurbelwelle 3 um ihre Drehachse 2 ist durch die Pfeile 39 angedeutet. Die Pfeile 40 zeigen zusätzlich eine Strömungsrichtung des Fluids durch die Fluideinlasskanäle 30. Es ist erkennbar, dass das Fluid in Drehrichtung der Kurbelwelle 3 tangential zu der Kurbelwelle 3 in den Fluidsammelraum 19 eingebracht wird. Hierdurch ist eine zuverlässige Versorgung der Lagerstelle mit dem Fluid sichergestellt, da durch die Drehbewegung des Fluids beziehungsweise die durch die Drehbewegung hervorgerufene Zentrifugalkraft Gas aus dem Fluid abgeschieden wird. Das Gas wird anschließend aus dem Fluidsammelraum 19 abgeführt und das Fluid der Lagerstelle zugeführt.The 3 shows a schematic cross-sectional view of the crankshaft arrangement 1 in the area of the fluid supply device 4, more precisely in the area of the fluid inlet channels 30. A direction of rotation of the crankshaft 3 about its axis of rotation 2 is indicated by the arrows 39. The arrows 40 additionally show a direction of flow of the fluid through the fluid inlet channels 30. It can be seen that the fluid is introduced into the fluid collection chamber 19 in the direction of rotation of the crankshaft 3, tangentially to the crankshaft 3. This ensures a reliable supply of the bearing point with the fluid, since gas is separated from the fluid by the rotational movement of the fluid or the centrifugal force caused by the rotational movement. The gas is then discharged from the fluid collection chamber 19 and the fluid is supplied to the bearing point.

BEZUGSZEICHENLISTE:REFERENCE SYMBOL LIST:

11
Kurbelwellenanordnungcrankshaft arrangement
22
Drehachseaxis of rotation
33
Kurbelwellecrankshaft
44
Fluidzuführeinrichtungfluid supply device
55
Lagerzapfenbearing journal
66
Kurbelwangecrank web
77
Zahnkranzsprocket
88
Dichtringsealing ring
99
Drehschwingungstilgertorsional vibration damper
1010
Schraubescrew
1111
Maschinengehäusemachine housing
1212
Dichtungseal
1313
Dichtungsaufnahmeseal holder
1414
Außenumfangsflächeouter peripheral surface
1515
Entlüftungsleitungvent line
1616
Wellenkörpershaft body
1717
Kurbelwellenkanalcrankshaft channel
1818
Kanalmündungsöffnungcanal mouth
1919
Fluidsammelraumfluid collection chamber
2020
Fluidförderelementfluid conveying element
2121
Grundkörperbase body
2222
Fluidförderstrukturfluid conveying structure
2323
Innenumfangsflächeinner peripheral surface
2424
Befestigungszapfenmounting pins
2525
Zapfenaufnahmetenon holder
2626
Stützkragensupport collar
2727
WandWall
2828
Fortsatzappendix
2929
Muldetrough
3030
Fluideinlasskanalfluid inlet channel
3131
Einlasskanalmündungsöffnunginlet channel opening
3232
Entlüftungsöffnungvent opening
3333
Entlüftungsventilvent valve
3434
Fluidkanalfluid channel
3535
Innenumfangsflächeinner peripheral surface
3636
Entlüftungskanalventilation channel
3737
Entlüftungskammervent chamber
3838
Entlüftungsventilvent valve
3939
PfeilArrow
4040
PfeilArrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2013/190463 A1 [0002]WO 2013/190463 A1 [0002]

Claims (10)

Kurbelwelle (3) für eine Kurbelwellenanordnung (1) einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Seite eines Wellenkörpers (16) der Kurbelwelle (3) unter Ausbildung einer Kanalmündungsöffnung (18) durchgreifenden Kurbelwellenkanal (17), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kurbelwellenkanal (17) ein Fluidförderelement (20) drehfest angeordnet ist, das einen zentralen Grundkörper (21) aufweist, von welchem eine helixartige Fluidförderstruktur (22) ausgeht, die sich in radialer Richtung bis hin zu einer von dem Wellenkörper (16) gebildeten und den Kurbelwellenkanal (17) in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche (23) erstreckt.Crankshaft (3) for a crankshaft arrangement (1) of an internal combustion engine, with a crankshaft channel (17) which extends through one side of a shaft body (16) of the crankshaft (3) to form a channel mouth opening (18), characterized in that a fluid conveying element (20) is arranged in a rotationally fixed manner in the crankshaft channel (17), which has a central base body (21) from which a helical fluid conveying structure (22) extends, which extends in the radial direction up to an inner circumferential surface (23) formed by the shaft body (16) and delimiting the crankshaft channel (17) outwards in the radial direction. Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidförderelement (20) einen von dem Grundkörper (21) ausgehenden Befestigungszapfen (24) aufweist, der in eine sich an den Kurbelwellenkanal (17) anschließende Zapfenaufnahme (24) des Wellenkörpers (16) eingreift, und/oder dass das Fluidförderelement (20) einen an dem Grundkörper (21) angeordneten Stützkragen (26) aufweist, der an einer von dem Wellenkörper (16) gebildeten, von der Zapfenaufnahme (25) durchgriffenen Wand (27) anliegt.crankshaft after claim 1 , characterized in that the fluid conveying element (20) has a fastening pin (24) extending from the base body (21) which engages in a pin receptacle (24) of the shaft body (16) adjoining the crankshaft channel (17), and/or that the fluid conveying element (20) has a support collar (26) arranged on the base body (21) which rests against a wall (27) formed by the shaft body (16) and through which the pin receptacle (25) passes. Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidförderelement (20) auf einer Seite einen Fortsatz (28) aufweist, der sich an den Grundkörper (21) anschließt und sich in die von dem Grundkörper (21) abgewandte Richtung aufweitet, wobei der Fortsatz (28) eine in axialer Richtung offene Mulde (29) einfasst.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid conveying element (20) has an extension (28) on one side, which adjoins the base body (21) and widens in the direction facing away from the base body (21), wherein the extension (28) encloses a recess (29) open in the axial direction. Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidförderelement (20) einen zentralen Entlüftungskanal (36) aufweist, der einerseits in die Mulde (29) einmündet und andererseits eine Stirnseite des Fluidförderelements (20) durchgreift.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid conveying element (20) has a central venting channel (36) which on the one hand opens into the recess (29) and on the other hand passes through an end face of the fluid conveying element (20). Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kurbelwellen Kanal (17) ein Fluidkanal (34) einmündet, der durch eine Kurbelwange (6) der Kurbelwelle (3) verläuft.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that a fluid channel (34) opens into the crankshaft channel (17) and runs through a crank web (6) of the crankshaft (3). Kurbelwellenanordnung (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einer um eine Drehachse (2) drehbaren Kurbelwelle (3), insbesondere einer Kurbelwelle (3) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kurbelwelle (3) über einen eine Seite eines Wellenkörpers (16) der Kurbelwelle (3) unter Ausbildung einer Kanalmündungsöffnung (18) durchgreifenden Kurbelwellenkanal (17) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kurbelwellenkanal (17) ein Fluidförderelement (20) drehfest angeordnet ist, das einen zentralen Grundkörper (21) aufweist, von welchem eine helixartige Fluidförderstruktur (22) ausgeht, die sich in radialer Richtung bis hin zu einer von dem Wellenkörper (16) gebildeten und den Kurbelwellenkanal (17) in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche (23) erstreckt, und/oder dass stirnseitig der Kurbelwelle (3) eine bezüglich der Kurbelwelle (3) stationäre Fluidzuführeinrichtung (4) angeordnet ist, wobei die Fluidzuführeinrichtung (4) einen Fluidsammelraum (19) aufweist, der über die Kanalmündungsöffnung (18) an den Kurbelwellenkanal (17) strömungstechnisch angebunden ist, und wobei in den Fluidsammelraum (19) wenigstens ein Fluideinlasskanal (30) über eine Einlasskanalmündungsöffnung (31) derart einmündet, dass eine Längsmittelachse der Einlasskanalmündungsöffnung (31) beabstandet von der Drehachse (2) verläuft.Crankshaft arrangement (1) for an internal combustion engine, with a crankshaft (3) rotatable about an axis of rotation (2), in particular a crankshaft (3) according to one or more of the preceding claims, wherein the crankshaft (3) has a crankshaft channel (17) which passes through one side of a shaft body (16) of the crankshaft (3) to form a channel opening (18), characterized in that a fluid conveying element (20) is arranged in a rotationally fixed manner in the crankshaft channel (17), which has a central base body (21) from which a helical fluid conveying structure (22) extends, which extends in the radial direction up to an inner circumferential surface (23) formed by the shaft body (16) and delimits the crankshaft channel (17) in the radial direction outwards, and/or that a fluid supply device (4) which is stationary with respect to the crankshaft (3) is arranged on the end face of the crankshaft (3), wherein the fluid supply device (4) has a fluid collection chamber (19) which is fluidically connected to the crankshaft channel (17) via the channel opening (18), and wherein at least one fluid inlet channel (30) opens into the fluid collection chamber (19) via an inlet channel opening (31) such that a longitudinal center axis of the inlet channel opening (31) runs at a distance from the axis of rotation (2). Kurbelwellenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzuführeinrichtung (4) eine Entlüftungsöffnung (32) aufweist, die in radialer Richtung bezüglich der Einlasskanalmündungsöffnung (31) weiter innen liegend an der Fluidzuführeinrichtung (4) angeordnet ist, wobei an die Entlüftungsöffnung (32) ein Entlüftungsventil (33) strömungstechnisch angeschlossen ist.Crankshaft arrangement according to claim 6 , characterized in that the fluid supply device (4) has a vent opening (32) which is arranged further inward on the fluid supply device (4) in the radial direction with respect to the inlet channel mouth opening (31), wherein a vent valve (33) is fluidically connected to the vent opening (32). Kurbelwellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche (23) der Kurbelwelle (3) auf ihrer der Fluidzuführeinrichtung (4) zugewandten Seite mit einer den Fluidsammelraum (19) in radialer Richtung nach außen begrenzenden Innenumfangsfläche (35) der Fluidzuführeinrichtung (4) auf ihrer der Kurbelwelle (3) zugewandten Seite zur Bildung eines Fluidübergangs fluchtet.Crankshaft arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the inner circumferential surface (23) of the crankshaft (3) on its side facing the fluid supply device (4) is aligned with an inner circumferential surface (35) of the fluid supply device (4) on its side facing the crankshaft (3), which inner circumferential surface delimits the fluid collection chamber (19) in the radial direction outwards, to form a fluid transition. Kurbelwellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche des Fluidsammelraums (19) sich in Richtung des Kurbelwellenkanals (17) und/oder eine Querschnittsfläche des Kurbelwellenkanals (17) in Richtung des Fluidsammelraums (19) wenigstens bereichsweise ändert.Crankshaft arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a cross-sectional area of the fluid collection chamber (19) changes in the direction of the crankshaft channel (17) and/or a cross-sectional area of the crankshaft channel (17) changes in the direction of the fluid collection chamber (19) at least in some regions. Kurbelwellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Außenumfangsfläche (14) der Kurbelwelle (3) und der Fluidzuführeinrichtung (4) eine Dichtung (12) angeordnet ist.Crankshaft arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a seal (12) is arranged between an outer peripheral surface (14) of the crankshaft (3) and the fluid supply device (4).
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