DE202008014052U1

DE202008014052U1 - Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Welle in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE202008014052U1
Application number: DE200820014052
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2010-03-11
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: DE102009050242A1; DE102009050242B4

Abstract

Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat, wobei die Lageranordnung einen Lagerbock (1) mit einer Lageröffnung (3) umfasst, in der die Welle (6) drehbar gelagert ist, wobei der Lagerbock (1) in einem Gehäuseteil (5) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (1) aus einem Grundkörper (2) mit darin eingebrachter Lageröffnung (3) und einem einteilig mit dem Grundkörper (2) ausgebildeten Stützabschnitt (4) besteht, wobei der Stützabschnitt (4) zumindest teilweise über die Kontur des Grundkörpers (2) übersteht.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Aus der DE 20 2006 019 368 U1 ist eine Lageranordnung zur Lagerung einer Stellwelle im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine bekannt, an der Schwenkklappen zur Regulierung der Luftzufuhr durch die Saugrohre angeordnet sind. Die Lageranordnung zur Lagerung und Aufnahme der Welle ist zweiteilig aufgebaut und umfasst ein Wellenlagerteil, in das eine Lageröffnung eingebracht ist zur drehbaren Aufnahme der Welle sowie ein Gegenlagerteil, das mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Wellenlagerteils versehen ist. In der fertig montierten Lageranordnung ist das Wellenlagerteil in die Ausnehmung im Gegenlagerteil eingesteckt, wodurch in Achsrichtung der Welle eine formschlüssige Verbindung erreicht wird. Über die Länge der Welle verteilt sind mindestens zwei derartige Lageranordnungen vorgesehen.
Auf Grund von Reibung in den Lagerstellen der Stellwelle müssen die Lageranordnungen möglichst koaxial im Ansauggehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet sein. Da jedoch die Dimensionen der aus Kunststoff bestehenden Lageranordnungen einer gewissen Toleranz unterliegen, bedingt durch Schwindung des Materials oder Materialanhäufungen während des Spritzgussprozesses, müssen die Positionen der Lageranordnungen nachträglich in einem verhältnismäßig aufwändigen Nachbearbeitungsprozess zum Erreichen der Koaxialität zueinander ausgerichtet werden. Hierbei ist es erforderlich, eine Anpassung der Positionen zumindest in Querrichtung zur Wellenachse vorzunehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahme eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat zu schaffen, die sich zum einen in einfacher Weise herstellen lässt und deren Position zum andern in einfacher Weise justiert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
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 zugeordnetem Aggregat weist einen Lagerbock mit einer Lageröffnung auf, in der die Welle drehbar gelagert ist. Der Lagerbock ist in ein Gehäuseteil des Aggregats einsetzbar und besteht aus einem Grundkörper, in den die Lageröffnung eingebracht ist, und einem einteilig mit dem Grundkörper ausge bildeten Stützabschnitt, der zumindest teilweise über die Kontur des Grundkörpers übersteht. Diese Ausführung ermöglicht eine Anpassung der Geometrie des Lagerbocks an die Einbauverhältnisse in dem Gehäuse, so dass durch einfache Nachbearbeitung die Lagerausnehmungen von zwei axial beabstandeten Lagerböcken koaxial zueinander ausgerichtet werden können. Hierdurch können in einfacher Weise Maßtoleranzen kompensiert werden, die insbesondere bei einer bevorzugten Ausführung des Lagerbocks als Kunststoffteil, vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil durch Verzug, Schwindung oder Materialanhäufung entstehen können.
Die Anpassung kann ggf. allein an dem Stützkörper durchgeführt werden, so dass der Grundkörper unbeeinflusst bleibt; gleichwohl kann es aber zweckmäßig sein, die Anpassung zusätzlich am Grundkörper oder ausschließlich am Grundkörper durchzuführen. Insgesamt besteht hierbei verglichen mit Ausführungen aus dem Stand der Technik eine größere Anzahl an Möglichkeiten zur Anpassung an die geometrischen Einbauverhältnisse zur koaxialen Ausrichtung von beabstandeten Lagerböcken zur Aufnahme einer Welle.
Beispielsweise ist es möglich, allein über den Stützkörper eine Anpassung in einer oder in beide Querrichtungen, also quer zur Wellenlängsachse durchzuführen und den Grundkörper unverändert beizubehalten. Diese Ausführung eignet sich in besonderer Weise bei seitlich an den Grundkörper angeschlossenen Stützkörpern, die an beiden Seiten des Grundkör pers die Kontur überragen. Die Stützkörper können in einer Querrichtung oder in beide Querrichtungen nachbearbeitet werden, um die Koaxialität herzustellen. Über die Stützkörper findet hierbei die Aufnahme und Abstützung in der entsprechenden Lagerstelle im Gehäuseteil statt. Die Stützabschnitte befinden sich hierbei insbesondere benachbart zu einer Stirnseite des Grundkörpers, jedoch auf gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers. Durch Bearbeitung der Stützabschnitte in Längs- und Querrichtung kann die axiale Ausrichtung der Lageröffnung in gewünschter Weise eingestellt werden. Auch die axiale Positionierung des Lagerbocks kann durch eine entsprechende Bearbeitung der axialen Seitenflächen der Stützabschnitte korrigiert werden.
Die seitlich am Grundkörper angeordneten Stützabschnitte liegen zweckmäßigerweise in einer gemeinsamen Ebene mit dem Grundkörper. In einer weiteren Ausführung kann es vorgesehen sein, dass ein Stützabschnitt in einer parallel versetzten Ebene zum Grundkörper liegt, jedoch einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet ist. Der Stützabschnitt wird in dieser Ausführung vorzugsweise für die axiale Positionierung des Lagerbocks verwendet, indem der Randteil des Stützabschnittes in eine korrespondierende Aufnahmenut im Gehäuse des Aggregates der Brennkraftmaschine einragt. Auf Grund der parallel versetzten Anordnung zur Ebene des Grundkörpers überragt der Stützabschnitt die Kontur des Grundkörpers in Achsrichtung gesehen. Zusätzlich kann der Stützabschnitt auch in eine oder in beide Querrichtungen über die Kontur des Grundkörpers überstehen. Es genügt, wenn der Überstand nur eine Teillänge des Grundkörpers betrifft.
Die Positionierung des Lagerbocks in den beiden Querrichtungen kann entweder über eine Bearbeitung der Seitenkanten des Stützabschnittes und/oder über eine entsprechende Bearbeitung der Seitenkanten des Grundkörpers erfolgen. Zweckmäßigerweise ist im Falle einer Positionierung über den Grundkörper der Querschnitt des Grundkörpers rechteckförmig, so dass zueinander rechtwinklig angeordnete Seitenflächen des Grundkörpers bearbeitete werden können, ohne dass dies die Position in der jeweils anderen Querrichtung beeinflusst.
Auch bei einer Positionierung des Lagerbocks in beide Querrichtungen über eine Bearbeitung der Seitenflächen des Stützabschnitts weist dieser zweckmäßigerweise Rechteckform auf, um Unabhängigkeit bei der Einstellung in jede Querrichtung zu erzielen. Es kann ggf. vorteilhaft sein, die Position des Lagerbocks in eine Querrichtung über eine Seitenfläche des Stützabschnitts und die Position in die andere, im 90°-Winkel stehende Querrichtung über eine Bearbeitung einer 90° hierzu gerichteten Seitenfläche des Grundkörpers durchzuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Lagerbocks zur Lagerung einer Welle, wobei der Lagerbock aus einem Grundkörper, in den die Lageröffnung eingebracht ist, und einem Stützabschnitt besteht, der parallel versetzt zur Ebene des Grundkörpers angeordnet, jedoch einteilig mit diesem ausgebildet ist,
2 eine Ansicht des Lagerbocks aus einer anderen Perspektive,
3 der Lagerbock im eingebauten Zustand im Gehäuse mit einer eingeführten Welle, die Träger einer Drallklappe ist,
4 ein Lagerbock in einer alternativen Ausführung,
5 der Lagerbock aus 4 im eingebauten Zustand.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie den 1 und 2 zu entnehmen, besteht der Lagerbock 1, welcher Teil einer Lagerstelle zur Lagerung einer Welle ist, beispielsweise einer Stellwelle im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, aus einem Grundkörper 2 mit darin angeordneter Lageröffnung 3 und einem Stützabschnitt 4, der einteilig mit dem Grundkörper 2 ausgebildet ist. Die Lageröffnung 3 dient zur Aufnahme der Welle. Der Stützabschnitt 4 ist gegenüber der E bene des Grundkörpers 2 parallel versetzt angeordnet, so dass in Achsrichtung gesehen der Stützabschnitt 4 die Kontur des Grundkörpers überragt. Auch in Längs- und Querrichtung, also die beiden Querrichtungen bezogen auf die Wellenachse, überragt der Stützabschnitt 4 die jeweilige Kontur des Grundkörpers 2. Der Lagerbock 1 ist als Kunststoff-Spritzguss-Bauteil gefertigt und wird in einem Gehäuse beispielsweise des Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine eingesetzt. Hierzu kann der überstehende Teil des Stützabschnittes 4 in eine korrespondierend ausgebildete Nut im Gehäuse eingesetzt werden, wodurch die axiale Position des Lagerbockes festgelegt wird.
Der Grundkörper 2 und der Stützabschnitt 4 besitzen jeweils eine rechteckförmige Querschnittsform. Der Stützabschnitt 4 kann beispielsweise U-förmig ausgeführt sein, so dass die Lageröffnung 3 im Grundkörper 2 in den U-förmigen Ausschnitt des Stützabschnittes 4 einragt. Möglich ist aber auch ein plattenförmige Ausführung des Stützabschnittes 4 analog zum Grundkörper 2, wobei in diesem Fall die Lageröffnung 3 sich auch durch den Stützabschnitt 4 hindurch erstreckt.
Um auch eine Anpassung des Lagerbocks im aufnehmenden Gehäuse in beide Querrichtungen, bezogen auf die Wellenachse zu erreichen, können die Seiten- bzw. Stirnfläche 4a und 4b des Stützabschnittes 4 einer Bearbeitung unterzogen werden, und zwar sowohl jeweils nur einer Stirnseite bzw. Seitenfläche als auch beide, gegenüberliegende Stirnseiten bzw. Sei tenflächen. Die axiale Position wird durch Bearbeitung der Frontseite 4c bzw. der parallelen Rückseite des Stützabschnittes 4 eingestellt.
Auch über eine Bearbeitung der Seitenflächen 2a bzw. Stirnflächen 2b des rechteckförmigen Grundkörpers 2 ist eine Anpassung der Position des Lagerbocks im Gehäuse möglich. Darüber hinaus kann die Positionsanpassung auch über eine Bearbeitung sowohl des Grundkörpers 2 als auch des Stützabschnittes 4 erfolgen. Gemäß bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass nur die axiale Position über den Stützabschnitt 4 festgelegt wird, wobei die exakte axiale Positionierung durch Bearbeitung der Front- bzw. Rückseite 4c des Stützabschnittes 4 erfolgt. Die Festlegung in die beiden Querrichtungen erfolgt dagegen über eine Bearbeitung der Seitenflächen 2a bzw. der Stirnseiten 2b des Grundkörpers 2.
In 3 ist der Lagerbock 1 im eingebauten Zustand im Gehäuse 5 beispielsweise eines Ansaugtraktes einer Brennkraftmaschine dargestellt. In der Lageröffnung 3 ist eine Welle 6 drehbar aufgenommen, an der eine Drallklappe 7 zur Beeinflussung der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Luftströmung gehalten ist. Mit strichlierter Linie ist der Stützabschnitt 4 eingetragen, der seitlich und an der Stirnseite die Kontur des Grundkörpers 2 überragt und in einer korrespondierenden Nut im Gehäuse aufgenommen ist.
In den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lagerbocks 1 dargestellt. Der Lagerbock 1 ist ebenfalls als Kunststoff- Spritzguss-Bauteil gefertigt und besteht aus einem Grundkörper 2 mit darin eingebrachter Lageröffnung 3, die bezogen auf die Länge des Grundkörpers 2 außermittig angeordnet ist, wobei die der Lageröffnung 3 benachbarte Stirnseite 2 abgerundet bzw. halbkreisförmig ausgeführt ist. Die gegenüberliegende Stirnfläche 2b ist geradlinig ausgebildet; an den Seitenflächen 2a benachbart zur Stirnfläche 2b sind seitlich ausragende Stützabschnitte 4, die etwa quaderförmig ausgebildet sind, einteilig mit dem Grundkörper 2 verbunden. Die Stützabschnitte 4 erlauben eine Positionsanpassung des Lagerbocks 1 im Gehäuse 5 in beide Querrichtungen, bezogen auf die Wellenlängsachse.
In 5 ist der Lagerbock 1 aus 4 im eingebauten Zustand im Gehäuse 5 dargestellt. Die Stützabschnitte 4 an beiden Seiten des Grundkörpers 2 stützen sich auf Auflageabschnitten 8 des Gehäuses ab. Quer zur Auflagerichtung ist eine Anpassung der Position des Lagerbocks 1 über eine Bearbeitung der seitlichen Flächen der Stützabschnitte 4 möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006019368 U1 [0002]

Claims

Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer Brennkraftmaschine bzw. einem der Brennkraftmaschine zugeordneten Aggregat, wobei die Lageranordnung einen Lagerbock (1) mit einer Lageröffnung (3) umfasst, in der die Welle (6) drehbar gelagert ist, wobei der Lagerbock (1) in einem Gehäuseteil (5) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (1) aus einem Grundkörper (2) mit darin eingebrachter Lageröffnung (3) und einem einteilig mit dem Grundkörper (2) ausgebildeten Stützabschnitt (4) besteht, wobei der Stützabschnitt (4) zumindest teilweise über die Kontur des Grundkörpers (2) übersteht.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (4) den Grundkörper (2) in Achsrichtung der Wellenachse überragt.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) und der Stützabschnitt (4) in parallelen Ebenen liegen.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (4) eine zumindest annähernd rechteckförmige Querschnittsgeometrie aufweist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) eine zumindest annähernd rechteckförmige Querschnittsgeometrie aufweist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitlich am Grundkörper (2) angeordnet Stützabschnitte (4) vorge sehen sind, die in der gleichen Ebene wie der Grundkörper (2) angeordnet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (4) den Grundkörper (2) in zwei Richtungen überragt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageröffnung (3) asymmetrisch in den Grundkörper (2) eingebracht ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (1) aus Kunststoff besteht und insbesondere als Spritzgusskunststoffteil hergestellt ist.
Ansaugtrakt in einer Brennkraftmaschine mit einer Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Lagerung einer Stellwelle.