DE10244533B3 - Anti-rotation lock for bearing shells and anti-rotation bearings - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Verdrehsicherung für Lagerschalen und ein verdrehsicheres Lager beschrieben. Die Verdrehsicherung weist mindestens ein Fixierelement auf, das in eine Ausnehmung 32, 33 der Lagerschale eingreift. Die Verdrehsicherung ist gekennzeichnet durch eine Hülse 2, an deren Außenfläche das mindestens eine Fixierelement 3 angeordnet ist. Das verdrehsichere Lager weist zwei Lagerschalen auf, die in eine durch zwei Lagergehäuseteile 10, 20 gebildete Lageraufnahmebohrung 40 eingesetzt sind, wobei beide Lagergehäuseteile 10, 20 an ihren Teilflächen 11, 21 aneinander liegen und mittels zweier Schraubverbindungen 5 beidseitig der Lageraufnahmebohrung 40 verbunden sind. Mindestens eine Schraubverbindung 5 weist eine Hülse 2 auf, die in beide Lagergehäuseteile 10, 20 eingesteckt ist und die mindestens ein Fixierelement 3 aufweist, das sich im Bereich der Trennflächen 11, 21 in die Lageraufnahmebohrung 14 erstreckt und an den Lagerschalen 30, 31 angreift.An anti-twist device for bearing shells and an anti-twist device bearing are described. The anti-rotation device has at least one fixing element which engages in a recess 32, 33 of the bearing shell. The anti-rotation device is characterized by a sleeve 2, on the outer surface of which the at least one fixing element 3 is arranged. The anti-rotation bearing has two bearing shells which are inserted into a bearing receiving bore 40 formed by two bearing housing parts 10, 20, both bearing housing parts 10, 20 lying against one another on their partial surfaces 11, 21 and being connected by means of two screw connections 5 on both sides of the bearing receiving bore 40. At least one screw connection 5 has a sleeve 2 which is inserted into both bearing housing parts 10, 20 and which has at least one fixing element 3 which extends in the area of the separating surfaces 11, 21 into the bearing receiving bore 14 and engages the bearing shells 30, 31.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung für Lagerschalen mit mindestens einem Fixierelement, das in eine Ausnehmung der Lagerschale eingreift. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein verdrehsicheres Lager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.The invention relates to an anti-rotation device for bearing shells with at least one fixing element, which in a recess of the bearing shell intervenes. The invention also relates to an anti-twist device Bearings according to the generic term of claim 7.
Seit vielen Jahren werden Lagerschalen mit sogenannten Haltenocken versehen, die als Einbauhilfe und zur Fixierung der Lagerschale dienen. Diese Haltenocken werden durch Prägen, Schneiden oder Schlagen unter Verwendung von Matrizen hergestellt. Diese Haltenocken sind derart ausgestaltet, dass eine axiale Verschiebung der Lagerschalen während der Montage verhindert wird. Speziell bei dünnwandigen Lagerschalen können durch den Haltenocken keine zusätzlichen Aufgaben, wie z. B. ein Verdrehschutz übernommen werden.Cups have been used for many years provided with so-called holding cams, which serve as an installation aid and for Serve to fix the bearing shell. These holding cams are through Shape, Cutting or punching made using dies. These retaining cams are designed such that an axial displacement the bearing shells during assembly is prevented. Especially in the case of thin-walled bearing shells no additional cams Tasks such as B. an anti-rotation protection can be taken over.
Der Festsitz der Lagerschale ist alleine vom Reibschluss des Presssitzes abhängig.The bearing shell is tight depends solely on the friction fit of the press fit.
Aus der
Die
Diese bekannten Lagerschalen, die vorwiegend als Kurbelwellen – und/oder Pleuellager eingesetzt werden, haben jedoch den Nachteil, dass sie aufgrund der stetig wachsenden Belastungen zum Verdrehen in der Aufnahmebohrung neigen. Gründe hierzu sind die, dass die Lageraufnahmebohrungen in letzter Zeit vorzugsweise feingebohrt werden und die Pleuelstangen hinsichtlich einer Gewichtsreduzierung optimiert werden. Die Folge sind größere Verformungen und Bohrungsvergrößerungen der Aufnahmebohrung. Verdrehen sich dieser Lager innerhalb Ihrer Aufnahmebohrung können Lagerfresser nicht ausgeschlossen werden, da die durch die Wandgeometrie der Lager abgestimmte zitronenförmige Bohrung in einen ungünstigen Bereich der Aufnahmebohrung wandert. Wenn solche Lagerschalen noch mit Ölbohrungen versehen sind, stellt sich zusätzlich auch noch ein Verschluss des Ölstromes ein, wovon dann andere Bauteile vom Ausfall betroffen werden.These well-known cups that predominantly as crankshafts - and / or Connecting rod bearings are used, however, have the disadvantage that they are due to the constantly increasing loads for twisting in the mounting hole tend. Reasons for this are those that have recently preferred the bearing bores be finely bored and the connecting rods for weight reduction be optimized. The result is larger deformations and enlarged holes the mounting hole. This bearing twists within your Location hole can Bearing guzzlers cannot be ruled out because of the wall geometry the camp matched lemon-shaped Drilling into an unfavorable Area of the mounting hole migrates. If such cups still with oil holes are provided, additionally arises also a closure of the oil flow which then affects other components from failure.
Moderne Roboter geführte Montagehilfen positionieren die Lagerschale während der Montage so genau, dass sich diese Art der Einbauhilfe normalerweise erübrigt. Das Verdrehen der Lagerschale während des Motorbetriebes übernimmt allein der Presssitz.Position modern robot-guided assembly aids the bearing shell during assembly so precisely that this type of installation aid is normally unnecessary. The twisting of the bearing shell during engine operation the press fit alone.
Durch die derzeitige Gewichtsoptimierung der Motorenbauteile, wird z. B. auch die Pleuelstangenform, speziell das große Auge der Pleuelstange, immer graziler. In Abhängigkeit dieser konstruktiven Auslegung wird die Bauteilverformung, in diesem Fall die Ovalisierung des großen Auges, so groß, dass der Presssitz bei entsprechenden Lastverhältnissen ein Verdrehen der Lagerschale nicht immer verhindern kann. Die Lagerschale kann sich aus ihrer Position drehen, was zum Totalschaden führen kann.Due to the current weight optimization of the Engine components, e.g. B. also the connecting rod shape, specifically the great Connecting rod eye, more and more delicate. Depending on this design the component deformation, in this case the ovalization of the huge Eye so big that the press fit under certain load conditions a twisting of the Bearing shell can not always prevent. The bearing shell can turn out of position, which can lead to total damage.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist man dazu übergegangen, die Lagerschale mittels eines Index- oder Sicherungsbolzens zu fixieren.To remedy this is one proceeded to to fix the bearing shell using an index or safety bolt.
Die Lagerschalen weisen im Bereich der Teilflächen jeweils eine halbkreisförmige Ausnehmung aus, in die der Index- oder Sicherungsbolzen locker eingelegt wird. Im Falle eines Pleuellagers sind im Stangenteil und/oder im Pleueldeckel in diesem Bereich ebenfalls halbkreisförmige Ausnehmungen (Indexbohrung) vorhanden, in die der Sicherungsbolzen eingreift. Da allerdings das Stangenteil und das Pleueldeckelteil eine Durchgangsbohrung aufweisen, um die beiden Teile miteinander verschrauben zu können, ist die Auflagefläche eines eingelegten Sicherungsbolzen äußerst gering, so dass keine 100 %-tige Verdrehsicherung der Lagerschalen gewährleistet ist. Außerdem kann der Sicherungsbolzen unter Belastung verkanten.The bearing shells point in the area of the partial areas each a semicircular Recess in which the index or safety bolt is loosely inserted becomes. In the case of a connecting rod bearing are in the rod part and / or in Connecting rod caps also have semicircular recesses in this area (Index hole) in which the safety pin engages. However, since the rod part and the connecting rod cover part have a through hole have in order to be able to screw the two parts together the contact surface of an inserted safety pin is extremely low, so that none 100% rotation of the bearing shells is guaranteed. Besides, can tilt the locking pin under load.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Sicherungsbolzen in Bolzenrichtung herausrutscht und in den Gleitbereich der Lagerschale wandert, was unweigerlich zum Ausfall des Lagers führt.Another disadvantage is that the safety bolt slips out in the direction of the bolt and in the sliding area of the bearing shell moves, which inevitably leads to failure of the camp.
Da die Indexbohrung irgendwo am Grundbohrungs- bzw. Lagerumfang angebracht werden muss, hat dies erheblichen Einfluss auf den Montageablauf und den Schmierfilmaufbau im Lager. Aus diesem Grund werden solche Sicherungsbolzen am Lagerumfang als nachteilig angesehen.Because the index hole is somewhere on the or the scope of the warehouse must be attached, this has a significant impact on the assembly process and the lubrication film build-up in the warehouse. For this reason such safety bolts on the inventory are considered disadvantageous.
Im Bereich der Teilfuge einen solchen Sicherungsbolzen einzusetzen, verbietet sich jedoch, weil der Sicherungsbolzen wegen fehlenden Bauraums manchmal sehr kurz ausgeführt werden muss und deshalb nicht montiert werden kann. Bei der Montage könnte er außerdem aus der Position fallen, was dann nicht immer bemerkt wird.However, it is forbidden to use such a safety pin in the area of the parting line because the safety pin sometimes has to be made very short due to the lack of installation space and therefore cannot be installed. When assembling it could also fall out of position, what then not always noticed.
Aus
Aus der
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verdrehsicherung für Lagerschalen zu schaffen, die montagefreundlich ist und ein Verdrehen im Betrieb wirksam verhindert.It is therefore an object of the invention an anti - rotation device for To create bearing shells that are easy to assemble and twisting effectively prevented in operation.
Diese Aufgabe wird mit einer Verdrehsicherung gelöst, die aus einer Hülse besteht, die geschlitzt oder geschlossen sein kann, an deren Außenfläche das mindestens eine Fixierelement angeordnet ist, das in eine Ausnehmung der Lagerschale eingreift.This task is done with an anti-rotation device solved, the one sleeve exists, which can be slotted or closed, on the outer surface that at least one fixing element is arranged, which in a recess the bearing shell engages.
Diese Hülse, die beispielsweise auch eine Passhülse sein kann, kann zusammen mit der Verschraubung der Lagergehäuseteile verwendet werden. Insbesondere bei der Verschraubung von Pleuelstange und Pleueldeckel ist manchmal ohnehin eine Hülse, insbesondere eine Passhülse, vorgesehen, um die beiden Gehäuseteile zu fixieren und die dazugehörige Schaftschraube zu führen.This sleeve, for example, too a fitting sleeve can be together with the screw connection of the bearing housing parts be used. Especially when connecting rod is screwed and a connecting rod cover is sometimes provided with a sleeve, in particular an adapter sleeve, around the two housing parts to fix and the associated Lead screw.
Wenn diese Hülse mit einem Fixierelement versehen ist, erfüllt sie vorteilhaft zwei Funktionen, nämlich die Passung zweier Bauteile und die Sicherung der Lagerschalen gegen Verdrehen. Die Montage der Verdrehsicherung wird im Vergleich zu losen Stiften, die eingelegt werden müssen, erheblich vereinfacht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Zusammenfassung zweier Bauteile, nämlich der Hülse und des Fixierelements zu einem einzigen Bauteil, Kosten eingespart werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Verdrehsicherung in einem wenig belasteten Bereich der Lagerschalen angeordnet ist.If this sleeve is provided with a fixing element is satisfied it advantageously has two functions, namely the fit of two components and securing the bearing shells against twisting. The assembly The anti-rotation device is inserted in comparison to loose pins Need to become, considerably simplified. Another advantage is that by the combination of two components, namely the sleeve and the fixing element for a single component, costs can be saved. Another The advantage is that the anti-rotation device in a little loaded area of the bearing shells is arranged.
Dadurch, dass die Länge des Fixierelementes auf die Lagerwanddicke abgestimmt werden kann, wird ein Überstand des Fixierelementes über die Gleitfläche der Lagerschale hinaus verhindert, was andernfalls zu einem Ausfall des Lagers führen würde. Durch die Befestigung des Fixierelements an der Hülse kann das Fixierelement entsprechend der Einbausituation auch kurz ausgeführt sein. Auch kurze Fixierelemente sind dadurch stabil genug, um ein Verdrehen der Lagerschale zu verhindern. Außerdem bildet die Befestigung an der Hülse eine Verliersicherung.Because the length of the Fixing element can be matched to the bearing wall thickness a supernatant the fixing element over the sliding surface The bearing shell also prevents it, which would otherwise lead to failure of the camp. By the fixing of the fixing element on the sleeve can be the fixing element can also be carried out briefly according to the installation situation. Even short fixing elements are stable enough to prevent twisting to prevent the bearing shell. It also forms the attachment on the sleeve a loss protection.
Vorzugsweise ist das Fixierelement ein Stift, der im Querschnitt rund, oval oder rechteckig sein kann. Ein runder Querschnitt ist deswegen bevorzugt, weil die entsprechenden Ausnehmungen in den Lagerschalen und an den Lagergehäuseteilen auf einfache Weise durch eine Bohrung erzielt werden können. Vor dem Teilen der Pleuelstange bohrt man deshalb links und rechts an den späteren Teilflächen eine Durchgangsbohrung, die etwas größer im Durchmesser sein sollte, als der Durchmesser des Stiftes, damit sichergestellt ist, dass beim Zusammenbau die beiden Trennflächen der Lagergehäuseteile aufeinander liegen. Nach dem Teilen der Lagerstelle ist somit jeweils am oberen und unteren Teil der Lagerstelle eine halbkreisförmige Aussparung oder Ausnehmung vorhanden, die den Stift aufnehmen kann. Da die Hülse fest in der Schraubenbohrung sitzt, ist auch die Unverlierbarkeit und der korrekte Sitz bei der Montage und einer evtl. Demontage der Verdrehsicherung gewährleistet.The fixing element is preferably a pin that can be round, oval or rectangular in cross-section. A round cross section is preferred because the corresponding ones Recesses in the bearing shells and on the bearing housing parts can be easily achieved through a hole. In front the connecting rod is therefore drilled on the left and right the later Subareas one Through hole that is slightly larger in diameter should be as the diameter of the pin to ensure that is that when assembling the two parting surfaces of the bearing housing parts lie on one another. After sharing the depository is thus each a semi-circular recess at the top and bottom of the bearing or recess that can accommodate the pen. Since the Sleeve tight sitting in the screw hole is also the captivity and the correct fit during assembly and possible disassembly of the anti-rotation device guaranteed.
Vorteilhafterweise erstreckt sich der Stift im rechten Winkel von der Hülse. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, dass die Fertigung der entsprechenden Ausnehmungen vereinfacht und die Montage problemlos durchgeführt werden kann.Advantageously extends the pin at right angles from the sleeve. This measure also contributes to this in that the manufacture of the corresponding recesses is simplified and the assembly can be carried out easily.
Um eine besonders stabile Ausführung zu schaffen, können auch zwei oder mehr Fixierelemente vorgesehen sein, die vorzugsweise senkrecht zur Achse der Hülse beabstandet zueinander angeordnet sind. Wenn in diesem Fall ebenfalls Stifte mit rundem Querschnitt verwendet werden, sind entsprechend der Anzahl der Fixierelemente Bohrungen in dem Lagergehäuse und in den Lagerschalen anzubringen.To create a particularly stable design, can two or more fixing elements can also be provided, which are preferably perpendicular to the axis of the sleeve are spaced from each other. If so, too Pins with a round cross section are used accordingly the number of fixing holes in the bearing housing and to be installed in the bearing shells.
Das verdrehsichere Lager mit zwei Lagerschalen, die in eine durch zwei Lagergehäuseteile gebildete Lageraufnahmebohrung eingesetzt sind, wobei beide Lagergehäuseteile an ihren Trennflächen aneinander liegen und mittels zweier Schraubverbindungen beidseitig verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schraubverbindung eine Hülse aufweist, die in beide Lagergehäuseteile eingesteckt ist und die mindestens ein Fixierelement aufweist, das sich im Bereich der Teilflächen in die Lageraufnahmebohrung erstreckt und in die Lagerschalen eingreift.The anti-rotation bearing with two Bearing shells in a bearing receiving hole formed by two bearing housing parts are used, with the two bearing housing parts against each other at their parting surfaces lie and connected by means of two screw connections on both sides are characterized in that at least one screw connection a sleeve has in both bearing housing parts is inserted and which has at least one fixing element which itself in the area of the partial areas extends into the bearing receiving bore and engages in the bearing shells.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention dung are explained in more detail below with reference to the drawings:
In der
Um die Funktion dieser Verdrehsicherung
Diese halbkreisförmigen Ausnehmungen können vor
dem Teilen der Lagergehäuseteile
Da ohnehin eine solche Hülse
In der
In der
In der Ausführungsform gemäß der
- 11
- Verdrehsicherungtwist
- 22
- Hülseshell
- 33
- Fixierelementfixing
- 4, 4a, 4b, 4c4, 4a, 4b, 4c
- Stiftpen
- 55
- Schraubverbindungscrew
- 66
- Schaftschraubeset screw
- 88th
- Hülsenachsesleeve axis
- 1010
- erstes Lagergehäuseteilfirst Bearing housing part
- 1111
- Trennflächeinterface
- 1313
- obere Lageraufnahmeupper bearing seat
- 1414
- Ausnehmungrecess
- 2020
- zweites Lagergehäuseteilsecond Bearing housing part
- 2121
- Trennflächeinterface
- 2323
- untere Lageraufnahmelower bearing seat
- 2424
- Ausnehmungrecess
- 3030
- obere Lagerschaleupper bearing shell
- 3131
- untere Lagerschalelower bearing shell
- 3232
- halbkreisförmige Ausnehmung der Lagerschalesemicircular recess the bearing shell
- 3333
- halbkreisförmige Ausnehmung der Lagerschalesemicircular recess the bearing shell
- 4040
- LageraufnahmebohrungBearing receiving bore
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Legal Events
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