DE10028162A1 - Kurbelgehäuse - Google Patents
KurbelgehäuseInfo
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Abstract
Es wird ein Kurbelgehäuse zur Verfügung gestellt, bei dem die Gefahr der Rissbildung im Bereich der Übergangszonen von seitlichen Passflächen zu Auflagerflächen von Lagerstühlen der Kurbelwellenlagerung deutlich und kostengünstig reduziert wird, was dadurch erreicht wird, dass in der Übergangszone (8) eine Entlastungskerbe (5) angeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine aus
Leichtmetall mit Lagerstühlen zur Lagerung einer Kurbelwelle mit Auflagerflächen
und im wesentlichen dazu rechtwinkligen seitlichen Passflächen des
Kurbelgehäuses für Kurbelwellenlagerdeckel und mit einer Übergangszone im
Winkelbereich zwischen einer Auflagerfläche und einer seitlichen Passfläche.
Bei Kurbelgehäusen von Hubkolbenbrennkraftmaschinen aus Leichtmetall treten
in den Übergangszonen zwischen den seitlichen Passflächen und den
Auflagerflächen von Lagerstühlen zur Lagerung von Kurbelwellen aufgrund der
hohen Belastungen durch den Kurbeltrieb häufig Risse im Lagerstuhl, d. h. am
Einpass der Kurbelwellenlagerdeckel auf, wobei diese Risse durch die
rechtwinklige Ausführung des Einpasses und der hohen, dort vorliegenden
Spannung begünstigt werden. Durch diese Risse, die sich durch den gesamten
Lagerstuhl bis hin zur Außenhaut eines Kurbelgehäuses erstrecken können, wird
die Betriebsdauer eines solchen Kurbelgehäuses drastisch reduziert.
Um die Gefahr einer Entstehung solcher Risse in den Übergangszonen zu
verringern ist es bekannt, DE 43 25 770 A1, in den Übergangszonen Kehlnuten
vorzusehen, welche durch Auftragsschweißen mit zähfesten Leichtmetall-
Legierungen gefüllt werden, die anschließend durch Rollen, Drücken oder
Hämmern verdichtet werden. Dieses Auffüllen einer Kehlnut, welches
beispielsweise über Auftragsschweißen erfolgt, ist fertigungstechnisch sehr
aufwendig und auch zeitintensiv, sodass sich die Produktionskosten eines
Kurbelgehäuses deutlich vergrößern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kurbelgehäuse zur Verfügung zu stellen, bei
dem die Gefahr der Rissbildung im Bereich der Übergangszonen von seitlichen
Passflächen zu Auflagerflächen von Lagerstühlen der Kurbelwellenlagerung
deutlich und kostengünstig zu reduzieren.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Verbindung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruches.
Dadurch, dass im Bereich der Übergangszone mindestens eine Maßnahme zur
Reduzierung der Kerbwirkung, vorzugsweise eine Entlastungskerbe angeordnet
ist, wird die Gefahr einer Entstehung von Rissen erheblich vermindert.
Als vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dazu die Übergangszone im
Winkelbereich zwischen einer Auflagerfläche eines Kurbelwellenlagerdeckels und
einer seitlichen Passfläche für diesen mit einer Entlastungskerbe versehen,
sodass in dem Winkelbereich eine Kraftkonzentration vermieden und der
Kerbfaktor drastisch abgesenkt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als
weitere Maßnahme eine Kaltverfestigung der Übergangszone angewandt, welche
beispielsweise durch ein Rollieren erzeugt werden kann.
Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausgestaltung der Entlastungskerbe mit zusätzlich
kalt verfestigtem Nutgrund oder auch alternativ oder zusätzlich kalt verfestigten
Seitenflächen der Entlastungskerbe. Durch eine solche Maßnahme lassen sich
die den Kerbfaktor absenkenden Maßnahmen in vorteilhafter Art und Weise
überlagern. Auch der Kerbgrund oder die Seitenflächen lassen sich
vorteilhafterweise durch ein Rollieren kaltverfestigen.
Als besonders vorteilhaft ist eine Entlastungskerbe im Kurbelgehäuse anzusehen,
die bereits in einem noch unbearbeiteten rohen Kurbelgehäuse vorgegossen ist,
sodass eine eventuell nachfolgende mechanische Nachbearbeitung weniger
materialabtragende Bearbeitung notwendig ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Entlastungskerbe als Schlitz ausgebildet, der ausgehend von einer Auflagerfläche
für einen Kurbelwellenlagerdeckel in einem Winkel α von bis zu 60 Grad in die
Übergangszone eingebracht ist, wobei der Winkel α vorzugsweise 45 Grad
beträgt.
Förderlich ist weiterhin eine Ausführung der als Schlitz ausgebildeten
Entlastungskerbe mit einer Tiefe, deren Maß dem doppelten Maß der Breite
entspricht. Der Kerbgrund weist hier günstigerweise einen Radius R auf, der der
halben Breite der Entlastungskerbe entspricht.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht eines Kurbelgehäuses im Bereich
des Lagerstuhls der Kurbelwelle.
Das Kurbelgehäuse 1 weist einen Lagerstuhl 2 mit einer Auflagerfläche 7 für
einen Kurbelwellenlagerdeckel 4 auf, wobei sich der Kurbelwellenlagerdeckel 4
an seitlichen Passflächen 6 des Kurbelgehäuses 1 abstützt.
In der Übergangszone zwischen Passfläche 6 und Auflagerfläche 7 ist im
Winkelbereich eine schlitzförmige Entlastungskerbe 5 eingebracht, die einen
Winkel α von 45 Grad zur Auflagerfläche 7 des Lagerstuhles 2 aufweist.
Der Schlitz weist einen Kerbgrund 10 auf, der mit einem Radius R versehen,
wobei dieser Radius R größer als 0,1 mm ist, vorzugsweise jedoch
1 bis 2 mm beträgt. Das Maß der Breite des Schlitzes ist größer als
0,5 mm, vorzugsweise beträgt die Breite zwischen 2 und 4 mm. Die Schlitztiefe
beträgt bis zu 5 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm. Der Wert des Winkels α kann
zwischen 0 und 60 Grad liegen, vorzugsweise beträgt er 45 Grad.
Claims (11)
1. Kurbelgehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine aus Leichtmetall mit
Lagerstühlen zur Lagerung einer Kurbelwelle mit Auflagerflächen und im
wesentlichen dazu rechtwinkligen seitlichen Passflächen des Kurbelgehäuses
für einen Kurbelwellenlagerdeckel und mit einer
Übergangszone im Winkelbereich zwischen einer Auflagerfläche und einer
seitlichen Passfläche, dadurch gekennzeichnet, dass in der
Übergangszone (8) eine Entlastungskerbe (5) angeordnet ist.
2. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Übergangszone (8) kaltverfestigt ist.
3. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Entlastungskerbe (5) Seitenflächen (9) und einen Kerbgrund (10) aufweist und
die Seitenflächen (9) und/oder der Kerbgrund (10) kaltverfestigt ist.
4. Kurbelgehäuse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kaltverfestigung durch ein Rollieren erzeugt ist.
5. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Entlastungskerbe (5) in einem noch unbearbeiteten rohen Kurbelgehäuse (1)
vorgegossen ist.
6. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Entlastungskerbe (5) mechanisch erzeugt oder auf ein Sollmaß gebracht ist.
7. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Entlastungskerbe (5) als Schlitz ausgebildet ist, der ausgehend von der
Auflagerfläche (7) in einem Winkel α von bis zu 60 Grad in die Übergangszone
(8) eingebracht ist.
8. Kurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α
45 Grad beträgt.
9. Kurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der
Tiefe der als Schlitz ausgebildeten Entlastungskerbe (5) doppelt so groß
ausgebildet ist wie das Maß der Breite.
10. Kurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als
Schlitz ausgebildete Entlastungskerbe (5) einen Kerbgrund (10) aufweist, der
im Querschnitt als Kreisabschnitt ausgebildet ist.
11. Kurbelgehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kreisabschnitt einen Radius R aufweist, der der halben Breite einer
Entlastungskerbe (5) mit parallelen Seitenflächen (9) entspricht.
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