DE202006019638U1

DE202006019638U1 - Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE202006019638U1
Application number: DE200620019638
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2016-12-23
Also published as: EP2100015A1; WO2008077681A1

Abstract

Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat, wobei die Lageranordnung (1) zweiteilig aufgebaut ist und ein Wellenlagerteil (2) mit einer Lageröffnung (4), in der die Welle drehbar gelagert ist, sowie ein Gegenlagerteil (3) mit einer Ausnehmung (11) zur Aufnahme des Wellenlagerteils (2) umfasst, wobei eine die Lageröffnung (4) für die Welle begrenzende Wandung (5, 6) im Wellenlagerteil (2) durchbrochen ist und diese Wandung (5, 6) zumindest teilweise in die Ausnehmung (11) im Gegenlagerteil (3) einführbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat.
Stand der Technik
In der DE 42 28 334 A1 wird eine Saugrohranlage beschrieben, über die den Zylindern einer Brennkraftmaschine Verbrennungsluft zuzuführen ist. Die Saugrohranlage umfasst in einem als Gussteil ausgeführten Gehäuse eine der Zylinderanzahl entsprechende Anzahl an Einzelsaugrohren, denen jeweils eine Schwenkklappe zugeordnet ist, so dass bei einer Betätigung der Schwenkklappe der freie Durchströmquerschnitt im Saugrohr einstellbar ist. In der DE 42 28 334 A1 ist die Saugrohranlage an eine V6-Brennkraftmaschine angepasst, wobei die Saugrohre jeweils einer Zylinderbank von Schwenkklappen zu verschließen sind, die an einer gemeinsamen und durchgehenden Stellwelle befestigt sind. Diese Stellwelle ist in Durchgangsbohrungen eines Tragkörpers drehbar gelagert, der Bestandteil des Gehäuses der Saugrohranlage ist. Der Tragkörper erstreckt sich axial über die Länge der Stellwelle.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat zu schaffen, die sich durch eine vereinfachte Herstellung und Montage auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. in einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat ist zweiteilig aufgebaut und umfasst zum einen ein Wellenlagerteil, in das eine Öffnung eingebracht ist, in der die Welle drehbar gelagert ist, und zum anderen ein Gegenlagerteil mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Wellenlagerteils. Die fertig montierte Lageranordnung wird dadurch gebildet, dass das Wellenlagerteil in die Ausnehmung im Gegenlagerteil eingesteckt wird. Jeweils ein Wellenlagerteil und ein Gegenlagerteil bilden gemeinsam eine Lageranordnung, wobei über die Länge der Welle verteilt mindestens zwei derartige Lageranordnungen vorgesehen sind.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass eine die Öffnung für die Welle begrenzende Wandung im Wellenlagerteil durchbrochen ist und dass in der Montagelage diese Wandung zumindest teilweise in die Ausnehmung im Gegenlagerteil eingesteckt ist. Die die Lageröffnung einfassende Wandung im Wellenlagerteil ist somit nicht durchgehend ausgebildet, sondern zumindest zweiteilig ausgeführt, wobei in der Einbaulage die die Lageröffnung begrenzenden Wandabschnitte gemäß einer ersten Ausführung unmittelbar aneinander liegen, so dass zwischen ihnen kein Spalt oder zumindest nur ein schmaler Spalt gebildet ist. Gemäß einer weiteren Ausführung ist es aber auch möglich, die Wandabschnitte verkürzt mit zwischen liegender Lücke auszubilden, so dass ein Kreisbogenabschnitt auch in der Einbaulage durchbrochen ist und frei von Wandabschnitten offen liegt.
Gemäß bevorzugter Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Durchbrechung – entweder der Schlitz oder die Lücke – in Einbaulage in der Ausnehmung im Gegenlagerteil aufgenommen ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Lagerwelle absolut sicher in der Lageröffnung im Wellenlagerteil gelagert und die Gefahr sicher ausgeschlossen ist, dass die Welle versehentlich über den Schlitz bzw. die Lücke aus der Lageröffnung herausrutscht. Da die die Lageröffnung begrenzenden Wandungen sich in Umfangsrichtung über einen Winkelabschnitt größer als 180° erstrecken, ist die Welle formschlüssig in der Lageröffnung aufgenommen.
Gemäß zweckmäßiger Ausführung sind die die Lageröffnung im Wellenlagerteil begrenzenden Wandungen elastisch verformbar. Dies wird beispielsweise durch eine entsprechende Wahl des Wellenlagermaterials erreicht, das bevorzugt aus Kunststoff besteht, insbesondere aus einem Spritzgießkunststoff. Die Elastizität des Materials ermöglicht ein Einknöpfen der Lagerwelle in die Lageröffnung durch elastisches Aufbiegen der die Öffnung begrenzenden Wandungen. Liegen diese auf Lücke zueinander, genügt ein geringfügiges Aufbiegen eines oder beider Wandabschnitte, die die Lageröffnung begrenzen.
Für den Fall, dass in unverformtem Zustand die Wandabschnitte unmittelbar aneinander liegen bzw. nur ein schmaler Schlitz zwischen den benachbarten Wandabschnitten gebildet ist, ist vorteilhafterweise zumindest ein Wandabschnitt über ein Scharnier aufklappbar ausgebildet. Dieses Scharnier ist zweckmäßigerweise in Form eines wandstärkenreduzierten Einschnittes ausgeführt, was in Verbindung mit der Elastizität des Materials die Möglichkeit des Aufbiegens eröffnet. Das Scharnier als Einschnitt auszuführen, der die Wandstärke des Wandabschnittes reduziert, weist den Vorteil auf, dass kein zusätzliches Bauteil für das Scharnier benötigt wird. Gleichwohl kann es aber auch zweckmäßig sein, das Scharnier als separates Bauteil auszuführen.
Auch im Falle eines aufklappbar ausgebildeten Wandabschnittes ist es zweckmäßig, diesen in der Montagelage zumindest teilweise in die Ausnehmung im Gegenlagerteil aufzunehmen, wodurch sichergestellt ist, dass dieser Wandabschnitt nicht um das Scharnier versehentlich aufklappen kann. Ebenso wie in der Ausführung der Wandabschnitte, zwischen denen eine Lücke herrscht, ist auch bei der Ausführung mit dem Scharnier die Welle in der Einbaulage formschlüssig von den Wandabschnitten begrenzt.
Gemäß zweckmäßiger Weiterbildung ist in mindestens ein Lagerteil eine Dichtnut zur Aufnahme eines Dichtungselementes eingebracht. Diese Dichtnut kann sowohl am Gegenlagerteil als auch am Wellenlagerteil ausgebildet sein.
Die Lageranordnung wird bevorzugt im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine eingesetzt und dient zur Lagerung einer Stellwelle, an der Schwenkklappen zur Regulierung der Luftzufuhr durch Saugrohre angeordnet sind. Die Anwendung der Lageranordnung ist nicht auf den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine beschränkt, sondern es kommen darüber hinaus auch weitere Anwendungsfälle für Lagerungen von sonstigen Wellen in Brennkraftmaschinen oder in Nebenaggregaten von Brennkraftmaschinen in Betracht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine Ansicht auf eine zweiteilige Lageranordnung zur Lagerung einer Welle, bestehend aus einem Wellenlagerteil, in das eine Lageröffnung zur Aufnahme der Welle eingebracht ist, sowie einem Gegenlagerteil, in das das Wellenlagerteil in Einbaulage eingesteckt ist,
2 das Wellenlagerteil aus 1 in einer perspektivischen Darstellung, wobei ein Wandabschnitt der die Lageröffnung begrenzenden Wandung über ein Scharnier aufgeklappt ist,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung, bestehend aus Wellenlagerteil und Gegenlagerteil, wobei die Lageröffnung im Wellenlagerteil von zwei Wandabschnitten begrenzt ist, die zueinander auf Lücke stehen,
4 das Ausführungsbeispiel nach 3 in perspektivischer Darstellung,
5 bis 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung mit Wellenlagerteil und Gegenlagerteil in verschiedenen perspektivischen Darstellungen.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 ist eine Lageranordnung 1 zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. in einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Nebenaggregat dargestellt. Die Lageranordnung 1 ist zweiteilig aufgebaut und umfasst ein Wellenlagerteil 2 sowie ein Gegenlagerteil 3, wobei in das Wellenlagerteil 2 eine Lageröffnung 4 zur Lagerung der nicht dargestellten Welle eingebracht ist. Diese Lageröffnung 4 ist von Wandabschnitten 5 und 6 des Wellenlagerteils 2 begrenzt, wobei der Wandabschnitt 6 über ein Scharnier 7 schwenkbeweglich an den Wandabschnitt 5 angekoppelt ist. Das Scharnier 7 ist durch Verjüngung der Wandstärke zwischen den Wandabschnitten 5 und 6 gebildet, wobei die Verjüngung durch einen Einschnitt 8 erzielt wird, der sich radial zwischen den beiden Abschnitten 5 und 6 erstreckt. Das Wellenlagerteil 2 und zweckmäßigerweise auch das Gegenlagerteil 3 bestehen jeweils aus Kunststoff und werden insbesondere im Spritzgießverfahren hergestellt, wobei die Scharnierfunktion im Scharnier 7 durch die Elastizität des Kunststoffmaterials ermöglicht wird. Zur Aufnahme der Welle in der Lageröffnung 4 wird der Wandabschnitt 6 um sein Scharnier 7 nach außen aufgebogen, bis die entstandene Eintrittsöffnung groß genug ist, um die Welle radial in die Lageröffnung 4 einschieben zu können. Danach wird der Wandabschnitt 6 in Pfeilrichtung 12 um das Scharnier 7 wieder geschlossen, bis eine radiale Anlagefläche 9 am Wandabschnitt 6 unmittelbar auf einer zugeordneten Anlagefläche 10 anliegt, die Bestandteil des Wellenlagerteils 2 ist.
In der in 1 dargestellten Montagelage ist das Wellenlagerteil 2 in einer Ausnehmung 11 im Gegenlagerteil 3 aufgenommen. Die Ausnehmung 11 im Gegenlagerteil 3 ist so tief, dass die Lageröffnung 4 des Wellenlagerteils 2 einschließlich der begrenzenden Wandabschnitte 5 und 6 vollständig aufgenommen ist. Die Form der Ausnehmung 11 im Gegenlagerteil 3 ist an die Außenkontur des Wellenlagerteils 2 bei geschlossenem Scharnier 7 des Wandabschnittes 6 angepasst, so dass in der Einbaulage der Wandabschnitt 6 geschlossen ist und die radiale Anlagefläche 9 auf Kontakt zur zugeordneten Anlagefläche 10 liegt; auf diese Weise ist sicherge stellt, dass die Lageröffnung 4 vollständig geschlossen und die darin aufgenommene Welle unverlierbar gehalten ist.
In 2 ist die Wellenachse 13 durch die Lageröffnung 4 eingetragen, die Wellenachse 13 symbolisiert den Verlauf der Welle. Außerdem ist 2 zu entnehmen, dass auf der der Lageröffnung 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Wellenlagerteils 2 eine Dichtnut 14 zwischen aufragenden Wandungen 15 und 16 des Wellenlagerteils 2 eingebracht ist. Die Dichtnut 14 dient zur Aufnahme eines Dichtungselementes.
In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Lageranordnung 1 dargestellt. Die Lageröffnung 4 im Bereich einer Stirnseite des Wellenlagerteils 2 ist von den beiden Wandabschnitten 5 und 6 eingeschlossen, die aber verkürzt ausgebildet sind, so dass zwischen den zugewandten Stirnseiten der Wandabschnitte 5 und 6 eine Lücke 17 gebildet ist. Diese Lücke 17 ist jedoch kleiner als der Durchmesser der Lageröffnung 4, so dass die in der Lageröffnung aufgenommene Welle 4 formschlüssig von den Wandabschnitten 5 und 6 gehalten ist. Zum Einführen der Welle in die Lageröffnung 4 von außen werden die Wandabschnitte 5 und 6 geringfügig so weit aufgebogen, bis ein Durchtritt für die Welle freigegeben ist und die Welle in die Lageröffnung 4 eingeschoben werden kann. Durch die Eigenelastizität schließen sich die Wandabschnitte 5 und 6 nach dem Einführen der Welle in die Lageröffnung 4 wieder.
Die Ausnehmung 11 im Gegenlagerteil 3 weist nur eine verhältnismäßig geringe Tiefe auf, die so bemessen ist, dass in der Montagelage das Wellenlagerteil 2 so weit eingeführt ist, dass die Lageröffnung 4 etwa zur Hälfte in der Ausnehmung 11 im Gegenlagerteil 3 aufgenommen ist. Da die Lücke 17 zwischen den einander zugewandten Wandabschnitten 5 und 6 sich im Bereich der axialen Stirnseite des Wellenlagerteils 2 befindet und beide Wandabschnitte 5 und 6 in der Ausnehmung 11 aufgenommen sind, sind die Wandabschnitte 5 und 6 durch die Ausnehmung abgestützt, so dass ein versehentliches Aufweiten ausgeschlossen ist.
Der Lücke 17 zwischen den Wandabschnitten 5 und 6 entspricht im Gegenlagerteil 2 ein Lagerabschnitt 18, der einteilig mit dem Gegenlagerteil 3 ausgebildet ist. In der Montagelage befindet sich dieser Lagerabschnitt 18 in der Lücke 17 und füllt diese vollständig aus und ergänzt die Lageröffnung 4 im Wellenlagerteil 2 zum vollständig kreisförmigen Querschnitt.
Auch im Ausführungsbeispiel nach den 5 bis 7 umfasst die Lageranordnung 1 ein Wellenlagerteil 2 mit zwei die Lageröffnung 4 begrenzenden Wandabschnitten 5 und 6, zwischen denen eine Lücke 17 gebildet ist. In der Einbaulage füllt der Lagerabschnitt 18 im Gegenlagerteil 3 diese Lücke vollständig aus. Die Ausnehmung 11 im Gegenlagerteil 3 ist aber im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel erheblich tiefer ausgeführt, so dass das Gegenlagerteil 3 vollständig in die Ausnehmung 11 versenkbar ist.
Das Wellenlagerteil 2 schließt auf seiner der Ausnehmung 11 abgewandten Seite bündig mit der Außenkante des Gegenlagerteiles 3 ab, so dass die Dichtnut 14 mit den begrenzenden Wandungen 15 und 16 über das Wellenlagerteil 2 hinweg durchgehend ausgebildet ist.

Claims

Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat, wobei die Lageranordnung (1) zweiteilig aufgebaut ist und ein Wellenlagerteil (2) mit einer Lageröffnung (4), in der die Welle drehbar gelagert ist, sowie ein Gegenlagerteil (3) mit einer Ausnehmung (11) zur Aufnahme des Wellenlagerteils (2) umfasst, wobei eine die Lageröffnung (4) für die Welle begrenzende Wandung (5, 6) im Wellenlagerteil (2) durchbrochen ist und diese Wandung (5, 6) zumindest teilweise in die Ausnehmung (11) im Gegenlagerteil (3) einführbar ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (17) in der die Lageröffnung (4) begrenzenden Wandung (5, 6) in die Ausnehmung (11) im Gegenlagerteil (3) einführbar ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Lageröffnung (4) im Wellenlagerteil (2) begrenzende Wandung (5, 6) elastisch verformbar ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die die Lageröffnung (4) im Wellenlagerteil (2) begrenzende Wandung (5, 6) eine Lücke (17) eingebracht ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wandabschnitt (6) der die Lageröffnung (4) im Wellenlagerteil (2) begrenzenden Wandung über ein Scharnier (7) aufklappbar ist.
Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharvier (7) als ein die Wandstärke reduzierender Einschnitt (8) ausgebildet ist.
Lageranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Montagelage der aufklappbare Wandabschnitt (6) zumindest teilweise in der Ausnehmung (11) im Gegenlagerteil (3) aufgenommen ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens ein Lagerteil (2, 3) eine Dichtnut (14) zur Aufnahme eines Dichtungselements eingebracht ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Wellenlagerteil (2) als auch das Gegenlagerteil (3) aus Kunststoff bestehen, insbesondere aus einem Spritzgießkunststoff.
Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine mit einer Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.