DE19604547A1 - Gehäuse für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-39 39 230-A1 ist ein mehrteiliges, aus zumindest einem Zylinderkopf, einem Zylinderkurbelgehäuse und gegen dieses verschraubte Lagerdeckel bestehendes Gehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei diese Teile des Gehäuses unter Verwendung von Zugankerschrauben miteinander verbunden sind. Hierbei sind von den Zylinderköpfen aus­ gehende und diesen gegen das Kurbelgehäuse verspannende Zugankerschrauben in das Kurbelgehäuse eingeschraubt, wobei deren Gewindeenden in ein parallel zur Kurbelwelle innerhalb des Kurbelgehäuse liegendes Gegenstück eingeschraubt sind. Hierzu weist das Gegenstück mehrere radial verlaufende Gewindebohrungen auf. Weitere Zugankerver­ schraubungen halten die Lagerdeckel der Kurbelwellenlager am Kurbelgehäuse und sind mit ihren Gewindeenden ebenfalls in das Gegenstück eingeschraubt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine Hubkolbenbrennkraft­ maschine zu schaffen, welches eine separate Montage beziehungsweise Demontage von Zylinderköpfen und gegen das Zylinderkurbelgehäuse geschraubten Kurbelwellenlager deckeln ermöglicht. Insbesondere soll dabei für ein Aluminiumgehäuse eine verbesserte Krafteinleitung der Verschraubungen in die Teile des Gehäuses erzielt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.

Wenn bei einer gattungsgemäßen Hubkolbenbrennkraftmaschine die Gewindeenden von Zugankerschrauben aufnehmende Gegenstücke als Hülse ausgebildet sind und gleichachsig koaxial zur Längsrichtung dieser Zugankerschrauben angeordnet sind, so ist es hierdurch einerseits möglich, mehrere Zugankerschrauben miteinander fluchtend so im Gehäuse anzuordnen, daß eine separate Montage beziehungsweise Demontage zum Beispiel des Zylinderkopfes ohne Beeinflussung der Lagerdeckel möglich ist, andererseits ein bean­ spruchungsgerechter Kraftfluß erzielt wird.

Insbesondere bei der Verwendung von Aluminiumgehäuseteilen sowie Stahl-Zuganker­ schrauben ist hierdurch bei geeigneter Werkstoffauswahl für die Hülse eine werkstoffgerechte Einleitung der Betriebskräfte gewährleistet.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind von beiden Enden der Hülse ausgehend Gewinde in diese eingebracht, in welche die Zugankerschrauben eingeschraubt werden können. Die Hülsen selber können in Durchgangsbohrungen zum Beispiel des Zylinderkur­ belgehäuses eingesteckt sein, mit einem eigenen Außengewinde versehen in eine solche Durchgangsbohrung eingeschraubt oder in das Zylinderkurbelgehäuse eingegossen sein. Im letztgenannten Fall kann es vorteilhaft sein, die innerhalb einer Querebene der Brennkraft­ maschine angeordneten Hülsen mittels einer Querstütze zu verbinden. Der aus mindestens zwei Hülsen und einer oder mehrerer Querstützen gebildete Bauteilverband kann somit in vereinfachter Weise fertigungsgerecht eingegossen werden und die eingeleiteten Kräfte verbessert in das Kurbelgehäuse übertragen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Gehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer ersten und einer zweiten Ausführungsvariante der Zugankerverschraubung,

Fig. 2 einen Querschnitt ähnlich Fig. 1 mit einer dritten Ausführungsvariante,

Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 mit einer vierten Ausführungsvariante,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 4 einer Variante.

Das Gehäuse für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine besteht aus einem Zylinderkopf 1, welcher auf ein Zylinderkurbelgehäuse 2 aufgesetzt ist. In diesem sind am unteren Ende Lagerhalbschalen 3 für eine Kurbelwelle 4 ausgebildet, welche in Kurbelwellenlagern 5 rotiert, die aus den genannten Lagerhalbschalen 3 und separaten Lagerdeckeln 6 gebildet sind.

Die wesentlichen Teile des Gehäuses, der Zylinderkopf 1, das Zylinderkurbelgehäuse 2 und die Lagerdeckel 6 sind unter Verwendung von Zugankerverschraubungen miteinander ver­ bunden. Hierfür sind in Querebenen der Brennkraftmaschine beiderseits der Kurbelwelle 4 jeweils zwei miteinander fluchtende, entlang einer gemeinsamen Längsrichtung L angeord­ nete Zugankerschrauben 7 beziehungsweise 8 vorgesehen. Diese weisen an einem ihrer Enden jeweils einen Kopf 9 und am gegenüberliegenden Ende einen Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde 10 auf. Diese greifen jeweils in mit korrespondierenden Innengewinden versehene, als Hülsen 11 ausgebildete Gegenstücke ein, welche zumindest abschnittsweise im Zylinderkurbelgehäuse 2 angeordnet sind. Diese Hülsen 11 sind gleichachsig und koaxial zur Längsrichtung L angeordnet.

Erste Zugankerschrauben 7 stützen sich dabei mit ihrem Kopf 9 am Zylinderkopf 1 ab, er­ strecken sich innerhalb von Durchgangsöffnungen 12 im Zylinderkopf 1 und im Zylinderkur­ belgehäuse 2 und greifen mit ihrem Außengewinde 10 in ein korrespondierendes Innen­ gewinde 13 der Hülse 11 ein.

Seitenwände 14 des Zylinderkurbelgehäuses 2 sind über eine Teilungsebene A-A zwischen Lagerhalbschalen 3 und Lagerdeckel 6 hinausgeführt und tragen einen unteren umlaufenden Flansch 15. An diesem ist eine das Zylinderkurbelgehäuse 2 aussteifende und verschließen­ de Grundplatte 16 verschraubt.

Zweite Zugankerschrauben 8 stützen sich mit ihrem Kopf 9 an dieser Grundplatte 16 ab und greifen mit ihrem Außengewinde 10 in ein korrespondierendes Innengewinde 17 der Hülse 11.

Die Innengewinde 13 beziehungsweise 17 einer Hülse 11 sind gleichachsig zueinander verlaufend und von jeweils einem Ende der Hülse 11 ausgehend in dieser angeordnet.

Gemäß einer ersten Ausführungsvariante, in Fig. 1, linke Bildhälfte dargestellt, ist die Hülse 11 etwa zur Hälfte ihrer Längserstreckung in das Zylinderkurbelgehäuse 2 eingesetzt. Hierzu trägt sie im Bereich des ersten Innengewindes 13 ein Außengewinde 18, mit welchem sie in ein korrespondierendes Innengewinde 19 der Durchgangsöffnung 12 eingeschraubt ist.

Der Lagerdeckel 6 weist mit den Durchgangsöffnungen 12 fluchtende Durchgangsöffnungen 20 auf, durch welche sich die andere Hälfte der Hülse 11 bis zum unteren Ende des Lager­ deckels 6 erstreckt. An diesem stützt sich die Hülse 11 mit einem auf ihrem Außenmantel angeordneten Sechskant 21 ab, mit dessen Hilfe sie in das Zylinderkurbelgehäuse 2 einge­ schraubt ist. Auf diese Weise verspannt diese Hülse 11 den Lagerdeckel 6 gegen das Zylin­ derkurbelgehäuse 2. Die zweite Zugankerschraube 8 stützt sich mit ihrem Kopf 9 an der Grundplatte 16 ab, durchsetzt den Sechskant 21 und ist in das Innengewinde 17 einge­ schraubt.

In der zweiten Ausführungsvariante gemäß Fig. 1, rechte Hälfte, erstreckt sich die Hülse 11 über die volle Länge der Durchgangsöffnung 12 im Zylinderkurbelgehäuse 2 und durch die Durchgangsöffnung 20 des Lagerdeckels 6 hindurch. Mit einem Hülsenbund 22 versehen stützt sich diese Hülse 11 in die Durchgangsöffnung 12 eingeschoben im Bereich der Trenn­ ebene zwischen Zylinderkopf 1 und Zylinderkurbelgehäuse 2 an diesem ab, wobei auf einen den Lagerdeckel 6 überragenden Außengewindeabschnitt 23 dieser Hülse 11 zum Verspan­ nen des Lagerdeckels 6 gegen das Zylinderkurbelgehäuse 2 eine Mutter 24 aufgeschraubt ist.

Bei dieser zweiten Ausführungsvariante erstrecken sich die ersten Zugankerschrauben 7 etwa zu gleichen Teilen ihrer Länge im Zylinderkopf 1 beziehungsweise im Zylinderkurbel­ gehäuse 2. Die zweiten Zugankerschrauben 8 sind in mit der ersten Ausführungsvariante vergleichbarer Weise, sich an der Grundplatte 16 abstützend, in das zweite Innengewinde 17 der Hülse 11 eingeschraubt.

In einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung gemäß Fig. 2 sind die Hülsen 11 vollstän­ dig in das Zylinderkurbelgehäuse 2 eingegossen. Hierbei sind zur verbesserten Krafteinlei­ tung und zur genaueren Positionierung beim Eingießen die innerhalb einer Querebene beidseitig der Kurbelwelle 4 angeordneten Hülsen 11 mittels einer Querstütze 25 unterein­ ander verbunden. Diese kann zur besseren formschlüssigen Verankerung mit Materialaus­ sparungen 26 versehen sein, welche als Durchgangsöffnungen beim Eingießen vom Material des Zylinderkurbelgehäuses 2 durchdrungen werden und/oder als perforationsartige Oberflächenvertiefungen von diesem Material ausgefüllt werden.

Diese Querstützen 25 können gemäß Fig. 4 beziehungsweise Fig. 5 von rechteckigem be­ ziehungsweise dreieckförmigem Querschnitt sein. Auch können runde, U-, I-förmige oder sonstige Profillerungen eingegossen werden. Weiterhin können beispielsweise die insgesamt vier einem Zylinder der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordneten Hülsen 11 untereinander mittels einer oder mehrerer Querstützen 25 verbunden sein. Die Querstützen 25 können dabei parallel zur Kurbelwelle oder diagonal zwischen sich gegenüberliegenden Hülsen 11 verlaufen.

Vorzugsweise sind die in einer Querebene angeordneten Hülsen 11 und die sie verbindende Querstütze 25 im wesentlichen H-förmig gestaltet und als einstückig ausgebildeter Bauteilver­ band in das Zylinderkurbelgehäuse 2 eingegossen.

Bei einer vierten Ausführungsvariante der Erfindung gemäß Fig. 3 ist dieser Bauteilverband benachbart zur Trennebene A-A angeordnet. Dabei ist die kurbelgehäuseseitige Lagerhalb­ schale 3 in einem separat in das Zylinderkurbelgehäuse 2 eingesetzten Lagerteil 27 ausgebil­ det, in welches der Bauteilverband etwa zur Hälfte seiner Längserstreckung eingegossen oder andersartig eingesetzt ist.

Hierdurch kann beispielsweise bei einem Aluminiumgehäuse die Lagerung der Kurbelwelle 4 geräuschmindernd in Kurbelwellenlagern 5 aus Grauguß erfolgen, indem Lagerdeckel 6 und Lagerteil 27 aus einem geeigneten Graugußwerkstoff gefertigt sind.

Die Zugankerverschraubungen sind hierbei in gleicher Weise ausgeführt wie in der Ausfüh­ rungsvariante gemäß Fig. 2.

Eine voneinander unabhängige Montage beziehungsweise Demontage des Zylinderkopfes 1 beziehungsweise der Lagerdeckel 6 ist mit der gewählten Art der Verschraubung in allen Ausführungsvarianten gewährleistet.

Während bei den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 2 und 3 durch Lösen der zweiten Zugankerschrauben 8 jeweils Grundplatte 16 und Lagerdeckel 6 von dem verbleibenden Gehäuse getrennt werden, ist mit den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 1 ein Lösen der Grundplatte 16 unabhängig von einem Lösen der Lagerdeckel 6 möglich.

Claims (15)

1. Gehäuse für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, bestehend aus zumindest einem Zy­ linderkopf, einem Zylinderkurbelgehäuse in welchem Lagerhalbschalen für eine Kurbel­ welle ausgebildet sind, und aus lösbar mit diesem Zylinderkurbelgehäuse verbundenen und mit den Lagerhalbschalen Kurbelwellenlager bildenden Lagerdeckeln, wobei diese Teile unter Verwendung von Zugankerverschraubungen miteinander verbunden sind, deren Schraubengewinde zumindest abschnittsweise in Gegenstücke eingreifen, welche im Zylinderkurbelgehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gegenstücke als Hülsen (11) ausgebildet gleichachsig und koaxial zur Längsrichtung (L) der Zugankerschrauben (7, 8) erstrecken.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (11) zwei gleich­ achsig zueinander verlaufende und von jeweils einem Ende dieser Hülsen (11) ausge­ hend ein Innengewinde (13, 17) aufweisen, in welche jeweils eine Zugankerschraube (7, 8) eingreift.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Zugankerschraube (7) sich am Zylinderkopf (1) abstützend, diesen und das Zylinderkurbelgehäuse (2) zumindest teilweise durchsetzend und gegeneinander verspannend, in das eine Innen­ gewinde (13) eingreift und eine zweite Zugankerschraube (8) in das zweite Innengewinde (17) eingreift.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (11) im Bereich des ersten Innengewindes (13) ein Außengewinde (18) tragen, mit welchem diese zumindest abschnittsweise in eine die erste Zugankerschraube (7) aufnehmende Durchgangs­ öffnung (12) des Zylinderkurbelgehäuses (2) eingesetzt sind.

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (11) sich am Lagerdeckel (6) abstützend, Durchgangsöffnungen (20) dieser Lagerdeckel (6) durch­ dringen.

6. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderkurbelgehäuse (2) und die Lagerdeckel (6) miteinander fluchtende Durchgangsöffnungen (12, 20) aufwei­ sen, in welche eine durchgehende Hülse (11) eingesetzt ist, die sich benachbart zum Zylinderkopf (1) am Zylinderkurbelgehäuse (2) abstützt und einen den Lagerdeckel (6) überragenden Außengewindeabschnitt (23) zur Aufnahme einer Lagerdeckel (6) und Zylinderkurbelgehäuse (2) gegeneinander verspannenden Mutter (24) aufweist.

7. Gehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiten Zugan­ kerschrauben (8) an einer das Zylinderkurbelgehäuse (2) an der vom Zylinderkopf (1) abgewandten Seite aussteifenden und verschließenden Grundplatte (16) abstützen.

8. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Querebenen der Hubkraft­ brennkolbenmaschine beidseitig der Kurbelwelle (4) jeweils mindestens eine Hülse (11) angeordnet ist, wobei diese Hülsen (11) einer Querebene mittels Querstützen (25) untereinander verbunden sind.

9. Gehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Hülsen (11) und Querstützen (25) einer Querebene einstückig miteinander ausgebildet sind.

10. Gehäuse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Hülsen (11) und Querstützen (25) in das Zylinderkurbelgehäuse (2) eingegossen sind.

11. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstützen (25) im Querschnitt rechteckig oder dreieckförmig ausgebildet sind.

12. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstützen (25) Materialaussparungen (26) zur Aufnahme von Material des Zylinderkurbelgehäuses (2) beim Eingießen aufweisen.

13. Gehäuse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus mindestens zwei Hülsen (11) und aus mindestens einer Querstütze (25) gebildeter Bauteilverband im wesentlichen H-förmig gestaltet ist, wobei sich die Hülsen (11) in Längsrichtung (L) der Zugankerschrauben (7, 8) erstrecken und die Querstütze (25) senkrecht dazu.

14. Gehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteilverband benach­ bart zu der Trennebene (A-A) zwischen Zylinderkurbelgehäuse (2) und Lagerdeckeln (6) zumindest teilweise in einem separat in das Zylinderkurbelgehäuse (2) eingesetzten, die Lagerhalbschalen (3) aufweisenden Lagerteil (27) eingegossen oder eingesetzt ist.

15. Gehäuse nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweiten Zugankerschrauben (8) sich an einer das Zylinderkurbelgehäuse (2) versteifenden und verschließenden Grundplatte (16) abstützend die Lagerdeckel (6) zwischen Zylinderkurbelgehäuse (2) und dieser Grundplatte (16) verspannen.