EP2596223A2 - Bearing unit and motor element - Google Patents
Bearing unit and motor elementInfo
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- EP2596223A2 EP2596223A2 EP11784581.8A EP11784581A EP2596223A2 EP 2596223 A2 EP2596223 A2 EP 2596223A2 EP 11784581 A EP11784581 A EP 11784581A EP 2596223 A2 EP2596223 A2 EP 2596223A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
- F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
Abstract
The invention relates to a bearing unit for a crankshaft for fitting to a motor block of an internal combustion engine. According to the invention, a closed annular bearing bed for receiving one section of the crankshaft is provided, said bed being designed as an integral component of the bearing unit. The invention also relates to a motor element for an internal combustion engine.
Description
Lagereinheit und Motorelement Bearing unit and engine element
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit für eine Kurbelwelle zur Anbringung an einen Motorblock eines Verbrennungsmotors. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Motorelement für einen Verbrennungsmotor, mit einem Motorblock, und mit einer Lagereinheit für eine Kurbelwelle. The invention relates to a bearing unit for a crankshaft for attachment to an engine block of an internal combustion engine. Furthermore, the invention relates to an engine element for an internal combustion engine, with an engine block, and with a bearing unit for a crankshaft.
Bei einem Verbrennungsmotor dient die Kurbelwelle der Übertragung der oszillierenden linearen Bewegungen der Kolben in eine Drehbewegung. In an internal combustion engine, the crankshaft serves to transmit the oscillating linear movements of the pistons into a rotational movement.
Hierfür ist die Kurbelwelle im Allgemeinen unterhalb des Motorblocks, d.h. unterhalb der Kolben gelagert. Die Lagerung erfolgt im Stand der Technik zumeist über eine dem Motorblock zugewandte Lagerhälfte, die Bestandteil des Motorblocks ist, und eine vom Motorblock abgewandte bzw. untere Hälfte (eine Bezeichnung hierfür ist Lagerdeckel), welche mit dem Motorblock verbunden ist. Für die Hälften der Lagerungen kommen oft unterschiedliche Materialien zum Einsatz, was aufgrund unterschiedlicher For this, the crankshaft is generally below the engine block, i. stored below the pistons. The storage takes place in the prior art usually via a motor block facing bearing half, which is part of the engine block, and a side facing away from the engine block or lower half (a name for this is bearing cap), which is connected to the engine block. For the halves of the bearings are often different materials used, due to different
Ausdehnungskoeffizienten während des Betriebs zu Schwierigkeiten führen kann. So kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur ein unterschiedliches Lagerspiel auftreten. Ausgestaltungen der Lagerung finden sich beispielweise in den Offenlegungsschriften DE 30 10 635 A1 oder DE 100 08 423 A1. Expansion coefficients during operation can lead to difficulties. Thus, for example, depending on the temperature, a different bearing clearance occur. Embodiments of the storage can be found for example in the published patent applications DE 30 10 635 A1 or DE 100 08 423 A1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung einer Kurbelwelle an einem Motorblock zu verbessern. Dies löst die Erfindung durch eine The invention has for its object to improve the storage of a crankshaft on an engine block. This solves the invention by a
Lagereinheit zur Anbringung an einen Motorblock und durch eine Motoreinheit aus Motorblock und Lagereinheit. Bearing unit for attachment to an engine block and by a motor unit consisting of engine block and bearing unit.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich der Lagereinheit dadurch, dass eine im Wesentlichen geschlossen ringförmig ausgestaltete Lagerstelle zur The invention solves the problem with respect to the storage unit in that a substantially closed ring-shaped bearing for the
Aufnahme eines Abschnitts der Kurbelwelle vorgesehen ist, wobei die Receiving a portion of the crankshaft is provided, wherein the
Lagerstelle als integraler Bestandteil der Lagereinheit ausgestaltet ist. In der Bearing is designed as an integral part of the storage unit. In the
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Erfindung wird die Kurbelwelle in einer Lagereinheit gelagert, die einen CONFIRMATION COPY Invention, the crankshaft is mounted in a storage unit, the one
Abschnitt der Kurbelwelle ringförmig umschließt und die als vom otorblock separates Bauteil ausgestaltet ist. Dabei besteht die Lagereinheit bzw. speziell der Abschnitt, welcher die Lagerstelle aufweist, vorzugsweise aus nur einem Material oder einer Materialkombination. Section of the crankshaft surrounds annular and which is designed as a separate component of the otorblock. In this case, the bearing unit or especially the section which has the bearing point, preferably consists of only one material or a material combination.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lagereinheit sieht vor, dass zwei Streben vorgesehen sind, und dass die zwei Streben in einem vorgebbaren Winkel zueinander angeordnet sind. In einer Ausgestaltung bilden die zwei Streben die seitlichen Berandungen der Lagereinheit in der Ebene senkrecht zur Längsachse der Kurbelwelle. In einer Ausgestaltung dienen die Streben auch der - vorzugsweise einzigen - kraft- und momentübertragenden An embodiment of the storage unit according to the invention provides that two struts are provided, and that the two struts are arranged at a predeterminable angle to each other. In one embodiment, the two struts form the lateral boundaries of the bearing unit in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the crankshaft. In one embodiment, the struts also serve the - preferably single - force and torque transmitting
Verbindung der Lagereinheit mit dem Motorblock. Daher sind die Streben entsprechend ausgestaltet und zueinander ausgerichtet, dass im Connection of the bearing unit with the engine block. Therefore, the struts are designed accordingly and aligned with each other in that
Wesentlichen nur gewünschte Kräfte oder Kraftkomponenten übertragen werden. Essentially only desired forces or force components are transmitted.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lagereinheit sieht vor, dass die zwei Streben jeweils eine durchgehende Bohrung für ein An embodiment of the storage unit according to the invention provides that the two struts each have a through hole for a
Befestigungselement, insbesondere für eine Schraube, aufweisen. Eine Variante der Befestigung der Lagereinheit am Motorblock besteht darin, die Lagereinheit mit dem Motorblock zu verschrauben. Die Bohrungen für entsprechende Befestigungselemente, vorzugsweise Schrauben, sind dabei innerhalb der Streben vorgesehen. Die Streben weisen daher vorzugsweise einen geraden Verlauf auf. Fastener, in particular for a screw having. A variant of the attachment of the bearing unit to the engine block is to bolt the bearing unit to the engine block. The holes for corresponding fasteners, preferably screws, are provided within the struts. The struts therefore preferably have a straight course.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lagereinheit beinhaltet, dass zumindest eine durchgehende Bohrung mindestens einen Kanal aufweist, welcher im Innenraum der Lagerstelle mündet. Um für eine Ölversorgung der Lagerung der Kurbelwelle in der Lagereinheit zu sorgen, ist hier eine Öffnung vorgesehen, welche im Innen räum der Lagerstelle mündet und welche
vorzugsweise von der Bohrung der Strebe ausgeht. Daher ist vorzugsweise noch eine zweite Versorgungsbohrung vorgesehen, welche einen Zugang zur Bohrung - für ein Befüllen mit einem Schmiermittel, z.B. Öl - erlaubt. Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lagereinheit sieht vor, dass die Lagereinheit einteilig ausgestaltet ist. Alternativ besteht die Lagereinheit aus zwei Teilen, welche ggf. separat oder zusammen gefertigt worden sind. Die Wahl, ob ein- oder mehrteilig, hängt auch davon ab, ob es sich um eine einteilige oder eine mehrteilige, d.h. gebaute Kurbelwelle handelt. An embodiment of the storage unit according to the invention includes that at least one through hole has at least one channel which opens into the interior of the bearing. In order to provide for an oil supply the bearing of the crankshaft in the storage unit, an opening is provided here, which opens in the interior of the storage space and which preferably emanating from the bore of the strut. Therefore, preferably still a second supply bore is provided which allows access to the bore - for filling with a lubricant, for example oil. An embodiment of the storage unit according to the invention provides that the storage unit is designed in one piece. Alternatively, the storage unit consists of two parts, which may have been made separately or together. The choice, whether one or more parts, also depends on whether it is a one-piece or a multi-part, ie built crankshaft.
Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe bezüglich des Motorelements dadurch, dass die Lagereinheit eine im Wesentlichen geschlossen ringförmig ausgestaltete Lagerstelle zur Aufnahme eines Abschnitts der Kurbelwelle aufweist, wobei die Lagerstelle als integraler Bestandteil der Lagereinheit ausgestaltet ist. Die oben beschriebenen Ausgestaltungen und Vorteile für die Lagereinheit gelten hier entsprechend auch für das Motorelement aus Furthermore, the invention solves the problem with respect to the engine element in that the bearing unit has a substantially closed annular bearing for receiving a portion of the crankshaft, wherein the bearing is designed as an integral part of the bearing unit. The above-described embodiments and advantages for the storage unit apply here accordingly also for the engine element
Motorblock und Lagereinheit. Die Lagereinheit ist dabei passend am Engine block and storage unit. The storage unit is fitting on
Motorblock befestigt. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Motorelements beinhaltet, dass die Lagereinheit mindestens zwei Streben aufweist, und dass die Lagereinheit über die zwei Streben mit dem Motorblock verbunden ist. Durch die Engine block attached. An embodiment of the motor element according to the invention includes that the bearing unit has at least two struts, and that the bearing unit is connected via the two struts with the engine block. By the
Ausgestaltung der Streben wird dabei eingestellt, welche Kräfte bzw. Design of the struts is set, which forces or
Kraftkomponenten übernommen oder abgelenkt werden. Force components are taken over or distracted.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Motorelements sieht vor, dass die Lagereinheit über zwei Befestigungselemente, insbesondere über zwei Schrauben, welche durch die zwei Streben hindurchragen, mit dem An embodiment of the motor element according to the invention provides that the bearing unit via two fastening elements, in particular two screws, which protrude through the two struts, with the
Motorblock verbunden ist. Die Lagereinheit und der Motorblock werden in dieser Ausgestaltung somit z.B. mit zwei Schrauben miteinander verschraubt.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren dargestellter Engine block is connected. The bearing unit and the engine block are thus bolted together in this embodiment, for example with two screws. The invention will be illustrated with reference to some in the figures
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen: Embodiments explained in more detail. Showing:
Fig. 1 : eine räumliche Darstellung eines schematischen Motorelements, 1 is a perspective view of a schematic engine element,
Fig. 2:ein Ausschnitt eines Motorelements, 2 shows a detail of a motor element,
Fig. 3: eine räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Lagereinheit, und Fig. 4: einen Schnitt durch eine an einem Motorblock befestigte 3 shows a three-dimensional view of a bearing unit according to the invention, and FIG. 4 shows a section through a bearing block attached to an engine block
erfindungsgemäße Lagereinheit. Inventive storage unit.
In der Fig. 1 ist ein Motorelement in einer ersten Variante dargestellt. An der Unterseite des Motorblocks 2 - hierbei handelt es sich als Beispiet um einen Zwei-Zylinder-Motor - ist eine Kurbelwelle 3 über hier drei Lagereineinheiten 1 gelagert. In Fig. 1, a motor element is shown in a first variant. At the bottom of the engine block 2 - this is Beispiet a two-cylinder engine - a crankshaft 3 is mounted on here three storage units 1.
In dem Ausschnitt der Fig. 2 ist ein weiters Motorelement zu erkennen, bei welchem die Kurbelwelle 3 jeweils im Bereich ihrer Lagerzapfen in den Lagereinheiten 1 gelagert und damit an dem Motorblock 2 befestigt ist. Die Verbindung zwischen den Lagereinheiten 1 und dem Motorblock 2 erfolgt dabei über die Befestigungselemente 5 - beispielsweise Schrauben -, welche entsprechend bis zum Motorblock 2 reichen. Die Fig. 3 zeigt eine solche erfindungsgemäße Lagereinheit 1. Zwischen zwei im Wesentlichen säulenartigen Streben 11 befindet sich die eigentliche ringförmig ausgestaltete Lagerstelle 10, welche einen Lagerzapfen aufnimmt. Die beiden Streben 11 sind zueinander geneigt, so dass sie einen In the section of FIG. 2, a further motor element can be seen, in which the crankshaft 3 is mounted in each case in the region of its bearing journals in the bearing units 1 and thus secured to the engine block 2. The connection between the bearing units 1 and the engine block 2 takes place via the fastening elements 5 - for example screws - which extend correspondingly to the engine block 2. FIG. 3 shows such a bearing unit 1 according to the invention. Between two substantially columnar struts 11 is the actual ring-shaped bearing 10, which receives a bearing journal. The two struts 11 are inclined to each other so that they have a
vorgebbaren Winkel miteinander bilden. In den Streben 11 ist jeweils eine - vorzugsweise durchgehende - Bohrung für die Aufnahme des form predeterminable angle with each other. In the struts 11 is a - preferably continuous - hole for receiving the
Befestigungselements vorgesehen. Die Streben 11 verfügen in dieser
Ausgestaltung an dem Ende, mit welchem sie am Motorblock befestigt werden, jeweils über einen Fuß. Zu erkennen ist in der Lagerstelle 10 das Ende des Kanals 13, welcher dem Einbringen z.B. von Öl für die Schmierung der Lagerung der Kurbelwelle dient. Fastener provided. The struts 11 feature in this Design at the end with which they are attached to the engine block, each with one foot. Evident is in the bearing 10, the end of the channel 13, which serves for the introduction of, for example, oil for the lubrication of the bearing of the crankshaft.
In der Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein Motorelement mit dem Motorblock 2 und einer Lagereinheit 1 dargestellt. Die Lagereinheit 1 ist über zwei FIG. 4 shows a section through a motor element with the engine block 2 and a bearing unit 1. The storage unit 1 is about two
Befestigungselemente 5 in Form von Schrauben, welche durch die Fasteners 5 in the form of screws, which through the
durchgehenden Bohrungen 12 in den beiden Streben 11 hindurchragen, mit der Unterseite des Motorblocks 2 verbunden. Die Unterseite des Motorblocks 2 ist hierfür als Gegenstück für die Lagereinheiten 1 ausgestaltet und verfügt auch über entsprechende Bohrungen, in welche die Befestigungselemente 5 hineinreichen. Die Streben 11 sind derartig zu der Bewegungsrichtung der Kolben im Motorblock 2 und zur Auflage am Motorblock 2 ausgerichtet, dass seitliche Kräfte im Wesentlichen abgeleitet werden. Für die Schmierung der Lagerstelle ist hier ein Kanal zu erkennen, welcher vom Motorblock 2 ausgeht, durch eine Bohrung 12 verläuft und dann über einen Kanal 13 an der pass through holes 12 in the two struts 11, connected to the underside of the engine block 2. The underside of the engine block 2 is designed for this purpose as a counterpart for the bearing units 1 and also has corresponding holes into which the fastening elements 5 extend. The struts 11 are aligned to the direction of movement of the pistons in the engine block 2 and to rest on the engine block 2 so that lateral forces are substantially derived. For the lubrication of the bearing here a channel can be seen, which emanates from the engine block 2, passes through a bore 12 and then via a channel 13 at the
Lagerstelle 10 mündet. Hierüber kann beispielsweise Öl eingebracht werden. In dieser wie in den anderen Ausgestaltungen sind insbesondere zwei Depository 10 opens. About this example, oil can be introduced. In this as in the other embodiments are in particular two
Befestigungselemente 5 für die Befestigung ausreichend. Fasteners 5 sufficient for attachment.
Das Lager wird somit durch die erfindungsgemäße Lagereinheit 1 durch ein Bauteil realisiert, welches eine geschlossen ringförmige Lagerstelle 10 bildet. Dies im Gegensatz zum Stand der Technik, in welchem die Lagerstelle aus einer Lagerschale, welche Bestandteil des Motorblocks ist, und einem The bearing is thus realized by the bearing unit 1 according to the invention by a component which forms a closed annular bearing 10. This in contrast to the prior art, in which the bearing of a bearing shell, which is part of the engine block, and a
Lagerdeckel besteht, welcher als zusätzliches Bauteil mit dem Motorblock verbunden wird. Die Streben 11 sind derartig zueinander geneigt, dass sie die seitlichen Kräfte aufnehmen. Für die Montage bieten sich beispielweise die Möglichkeiten, dass die Bearing cover is made, which is connected as an additional component to the engine block. The struts 11 are inclined to each other in such a way that they absorb the lateral forces. For example, the possibilities that the
Kurbelwelle einstückig und die Lagereinheit mehrteilig ist oder dass es sich
um eine gebaute, d.h. aus Einzelteilen zusammengesetzte Kurbelwelle mit einstückigen Lagereinheiten handelt.
Crankshaft one-piece and the bearing unit is multi-piece or that it is is a built, ie composed of parts crankshaft with integral bearing units.
Claims
1. Lagereinheit für eine Kurbelwelle zur Anbringung an einen Motorblock eines Verbrennungsmotors, 1. bearing unit for a crankshaft for attachment to an engine block of an internal combustion engine,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine im Wesentlichen geschlossen ringförmig ausgestaltete Lagerstelle zur Aufnahme eines Abschnitts der Kurbelwelle vorgesehen ist, a substantially closed annular bearing is provided for receiving a portion of the crankshaft,
wobei die Lagerstelle als integraler Bestandteil der Lagereinheit ausgestaltet ist. wherein the bearing is designed as an integral part of the storage unit.
2. Lagereinheit nach Anspruch 1 , 2. Storage unit according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass zwei Streben vorgesehen sind, that two struts are provided,
und and
dass die zwei Streben in einem vorgebbaren Winkel zueinander angeordnet sind. that the two struts are arranged at a predeterminable angle to each other.
3. Lagereinheit nach Anspruch 2, 3. Storage unit according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die zwei Streben jeweils eine durchgehende Bohrung für ein that the two struts each have a through hole for a
Befestigungselement, insbesondere für eine Schraube, aufweisen. Fastener, in particular for a screw having.
4. Lagereinheit nach Anspruch 3, 4. Storage unit according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mindestens eine durchgehende Bohrung mindestens einen Kanal aufweist, welcher im Innenraum der Lagerstelle mündet. in that at least one through-bore has at least one channel which opens into the interior of the bearing.
5. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Bearing unit according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Lagereinheit einteilig ausgestaltet ist. that the storage unit is designed in one piece.
6. Motorelement für einen Verbrennungsmotor, 6. engine element for an internal combustion engine,
mit einem Motorblock, with an engine block,
und and
mit einer Lagereinheit für eine Kurbelwelle, with a bearing unit for a crankshaft,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Lagereinheit eine im Wesentlichen geschlossen ringförmig ausgestaltete Lagerstelle zur Aufnahme eines Abschnitts der Kurbelwelle aufweist, the bearing unit has a substantially closed annular bearing for receiving a portion of the crankshaft,
wobei die Lagerstelle als integraler Bestandteil der Lagereinheit ausgestaltet ist. wherein the bearing is designed as an integral part of the storage unit.
7. Motorelement nach Anspruch 6, 7. Motor element according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Lagereinheit mindestens zwei Streben aufweist, the bearing unit has at least two struts,
und and
dass die Lagereinheit über die zwei Streben mit dem Motorblock verbunden ist. that the bearing unit is connected via the two struts with the engine block.
8. Motorelement nach Anspruch 7, 8. Motor element according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Lagereinheit über zwei Befestigungselemente, insbesondere über zwei Schrauben, welche durch die zwei Streben hindurchragen, mit dem Motorblock verbunden ist. the bearing unit is connected to the engine block via two fastening elements, in particular via two screws which project through the two struts.
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