DE102004031011B4 - Wheel box for internal combustion engine has cone ring fixed to one wall, and over which pump is mounted - Google Patents

Wheel box for internal combustion engine has cone ring fixed to one wall, and over which pump is mounted Download PDF

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Abstract

The wheel box (1) is attached to a crank case. A pump (5) in a module (4) is connected to a wall of the wheel box and is mounted over a cone ring (9) attached to an opening (14) on another wall of the wheel box. Idler gears drive the module through a crankshaft. A spring (15) is arranged between the module and cone ring.

Description

Die Erfindung betrifft einen Räderkasten einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a gear box an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Bei einer Brennkraftmaschine sind die Wasserpumpe, Ölpumpe und mechanische Lader im Räderkasten angeordnet. Angetrieben werden diese von der Kurbelwelle über Zwischenräder, welche ebenfalls im Räderkasten angeordnet sind. Ein derartiger Räderkasten ist beispielsweise aus der DE 100 33 416 C1 bekannt. Im weiteren Text werden die Wasserpumpe, Ölpumpe und mechanische Lader als Einschubaggregate bezeichnet. Üblicherweise ist der Räderkasten einteilig mit einer ersten und zweiten Wandung ausgeführt. In der Praxis werden die Einschubaggregate über einen Flansch mit der ersten Wandung des Räderkastens verschraubt. Im Bereich des antreibenden Zahnrades können die Räderkastenwände nicht miteinander verbunden werden, dass heißt, in diesem Bereich besteht keine gegenseitige Abstützung der Räderkastenwände. Bedingt durch die einseitige Lagerung der Einschubaggregate und der fehlenden Abstützung der Räderkastenwände gegeneinander, neigt dieses System zu Schwingungen. Angeregt wird das System durch den Zahnradeingriff der Zwischenräder mit den Antriebszahnrädern der Einschubaggregate. Diese Bauteilschwingungen können zu Schäden am Räderkasten und an den Einschubaggregaten führen.In an internal combustion engine, the water pump, oil pump and mechanical supercharger are arranged in the gear box. These are driven by the crankshaft via intermediate wheels, which are also arranged in the gear box. Such a gear box is for example from the DE 100 33 416 C1 known. In the text below, the water pump, oil pump and mechanical loader are referred to as plug-in units. Usually, the gear box is made in one piece with a first and second wall. In practice, the plug-in units are bolted via a flange to the first wall of the gear box. In the area of the driving gear wheel housing walls can not be connected to each other, that is, in this area there is no mutual support of the gear box walls. Due to the one-sided storage of the plug-in units and the lack of support of the gearbox walls against each other, this system tends to oscillate. The system is stimulated by the gear engagement of the intermediate wheels with the drive gears of the plug-in units. These component vibrations can lead to damage to the gearbox and the plug-in units.

Aus der US 33 84 063 ist ein Einschubaggregat bekannt, welches in der Stirnwand einer Ölwanne gelagert ist. Innerhalb einer kreisförmigen Öffnung der Stirnwand ist das Einschubaggregat über eine Befestigungsplatte und eine Montageplatte in radialer Richtung fixiert. In axialer Richtung wird das Einschubaggregat über Schrauben an der Stirnwand fixiert. Angetrieben wird das Einschubaggregat von der Kurbelwelle über ein Zwischenrad. Auf Grund der einseitigen Lagerung neigt auch dieses System zu Schwingungen.From the US 33 84 063 is a plug-in unit known, which is mounted in the end wall of an oil pan. Within a circular opening of the end wall, the insertion unit is fixed via a mounting plate and a mounting plate in the radial direction. In the axial direction, the insertion unit is fixed by screws on the end wall. The plug-in unit is driven by the crankshaft via an intermediate gear. Due to the one-sided storage, this system also tends to oscillate.

Eine Maßnahme zur Verbesserung dieser Problematik besteht darin, dass die Einschubaggregate mit beiden Wandungen des Räderkastens axial verschraubt sind. Neben dem hohen Aufwand besteht jedoch die Gefahr des Verspannens der Räderkastenwände. Ein weiteres Problem besteht darin, dass eine Verschraubung im Bereich des Räderkastens zum Kurbelgehäuse nicht zugänglich ist, zum Beispiel beim oben genannten Stand der Technik.A measure To improve this problem is that the slide-in units with both walls of the gear box are screwed axially. In addition to the high cost, however, there is the Risk of tensioning the gearbox walls. One Another problem is that a gland in the area of the gear box to the crankcase inaccessible is, for example, in the above-mentioned prior art.

Eine zweiseitige Lagerung eines Einschubaggregats ist aus der JP 2000-018034 AA bekannt. Dieses stützt sich über ein Wälzlager in der Wand des Räderkastens und am Kurbelgehäuse ab. Angetrieben wird das Einschubaggregat über ein Kettenrad.A Two-sided storage of a drawer unit is known from JP 2000-018034 AA known. This supports over a rolling bearing in the wall of the wheel box and on the crankcase from. The plug-in unit is driven by a sprocket.

Darüber hinaus ist es bekannt, beispielsweise aus dem FAG Wälzlager Standardprogramm, Katalog WL 41 510/3 DB, Ausgabe März 1991, S. 588–589, zur Zentrierung der Lagerung einen Kegelring vorzusehen.Furthermore it is known, for example from the FAG rolling bearing standard program, catalog WL 41 510/3 DB, March issue 1991, p. 588-589, To center the storage to provide a conical ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Räderkasten zu entwerfen, welcher eine sichere Lagerung von Einschubaggregaten gestattet.Of the Invention is based on the object to design a gear box, which allows safe storage of plug-in units.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Die Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.The The object is solved by the features of claim 1. The Embodiments are shown in the subclaims.

Das Einschubaggregat wird wie bisher mit der ersten Wandung des Räderkastens fest verbunden und wird erfindungsgemäß über einen Kegelring in der zweiten Wandung des Räderkastens gelagert, wobei eine erste Anlagefläche des Kegelrings gegenüber der zweiten Wandung ballig ist. Das Einschubaggregat wird durch die Kegelabstützung an der zweiten Wandung des Räderkastens spielfrei zweiseitig gelagert. Der Antrieb des Einschubaggregats liegt zwischen den beiden Lagerstellen, so dass kein Drehmoment aus der Verzahnungskraft von der ersten Wandung des Räderkastens aufgenommen werden muss. Hierdurch wird die Schwingungsneigung erheblich reduziert.The Insertion unit is as before with the first wall of the gear box firmly connected and according to the invention via a conical ring in the second wall of the gear box stored, wherein a first contact surface of the conical ring against the second wall is crowned. The plug-in unit is by the cone support on the second wall of the gear box free of play stored on two sides. The drive of the plug-in unit is between the two bearings, so no torque from the Gear force can be absorbed by the first wall of the gear box got to. As a result, the tendency to oscillate is significantly reduced.

Die Abstützung ist kostengünstig darzustellen, verschleißfrei und kann ohne Zusatzaufwand montiert bzw. demontiert werden.The support is inexpensive represent, wear-free and can be assembled or disassembled without additional effort.

Gemäß der Erfindung sind die Anlageflächen des Kegelrings gegenüber der zweiten Wandung des Räderkastens und gegenüber dem Gehäuse des Einschubaggregats ballig ausgeführt. Durch die Balligkeit ist eine präzise Fertigung des Kegelrings nicht erforderlich. Zur Verbesserung der Montage des Kegelrings ist dieser geschlitzt. Um die Anordnung spielfrei zu gestalten, ist ein Federelement axial zwischen dem Einschubaggregat und dem Kegelring vorgesehen.According to the invention are the contact surfaces of the Cone ring opposite the second wall of the gear box and opposite the housing the insertion unit performed crowned. By the crowning is a precise one Production of the conical ring is not required. To improve the Assembly of the cone ring is this slotted. To the arrangement play free To design, a spring element is axially between the insertion unit and the cone ring provided.

In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:In The drawings show a preferred embodiment. Show it:

1 eine Ansicht auf den Räderkasten; 1 a view of the gear box;

2 ein Schnittbild, und 2 a sectional view, and

3 einen Kegelring. 3 a cone ring.

1 zeigt eine Ansicht auf den Räderkasten 1 einer Brennkraftmaschine 2. Der Räderkasten 1 ist an einer Stirnseite eines Kurbelgehäuses 3 der Brennkraftmaschine 2 angeordnet. Der Räderkasten 1 setzt sich zusammen aus einer ersten Wandung 8 und einer zweiten Wandung 10. Innerhalb des Räderkastens 1 sind Zwischenräder 6 angeordnet. Die Zwischenräder 6 kämmen mit einem Zahnrad der Kurbelwelle 7. Über die Zwischenräder 6 werden Einschubaggregate 4 von der Kurbelwelle 7 angetrieben. Die Einschubaggregate 4 sind in der Darstellung der 1 nicht dargestellt. Die Einschubaggregate 4 sind mit der ersten Wandung 8 des Räderkastens 1 verschraubt. Hierzu ist eine entsprechende Flanschfläche und Gewinde 20 vorgesehen. 1 shows a view of the wheel box 1 an internal combustion engine 2 , The wheel box 1 is on a front side of a crankcase 3 the internal combustion engine 2 arranged. The wheel box 1 is composed of a first wall 8th and a second wall 10 , Inside the wheel box 1 are intermediate wheels 6 arranged. The intermediate wheels 6 mesh with a gear of the crankshaft 7 , About the intermediate wheels 6 become plug-in units 4 from the crankshaft 7 driven. The plug-in units 4 are in the presentation of 1 not shown. The plug-in units 4 are with the first wall 8th of the gear box 1 screwed. For this purpose, a corresponding flange and thread 20 intended.

In 2 ist ein Schnittbild des Räderkastens 1 mit einem Einschubaggregat 4, zum Beispiel Pumpe 5, dargestellt. Die weitere Beschreibung erfolgt gemeinsam mit der 3. Die Pumpe 5 besteht aus folgenden Bauteilen: Gehäuse 13A bzw. 13B, eine Welle 16 mit Antriebsrad 17, ein erstes Wälzlager 18, ein zweites Wälzlager 19 und der eigentliche Pumpenkörper 22. Über die beiden Wälzlager 18 und 19 stützt sich die Welle 16 in den Gehäuse 13A und 13B ab. Angetrieben wird das Einschubaggregat 4 vom Zwischenrad 6 und dem Antriebsrad 17.In 2 is a sectional view of the gear box 1 with a plug-in unit 4 , for example pump 5 represented. The further description is done together with the 3 , The pump 5 consists of the following components: Housing 13A respectively. 13B , a wave 16 with drive wheel 17 , a first rolling bearing 18 , a second rolling bearing 19 and the actual pump body 22 , About the two rolling bearings 18 and 19 the wave is supported 16 in the case 13A and 13B from. The plug-in unit is driven 4 from the idler 6 and the drive wheel 17 ,

Das Einschubaggregat 4 ist an der ersten Wandung 8 des Räderkastens 1 mittels Schrauben 21 lösbar verbunden. Die Schrauben 21 greifen in Gewinde 20 der ersten Wandung 8 ein, siehe hierzu auch 1.The plug-in unit 4 is on the first wall 8th of the gear box 1 by means of screws 21 releasably connected. The screws 21 grab threads 20 the first wall 8th a, see also 1 ,

Das Einschubaggregat 4 stützt sich an der zweiten Wandung 10 des Räderkastens 1 über einen Kegelring 9 ab. Zwischen dem Kegelring 9 und dem Gehäuse 13A des Einschubaggregats 4 ist axial ein Federelement 15 angeordnet, zum Beispiel ein O-Ring. Die Stärke des O-Rings definiert in Verbindung mit den Schrauben 21/Gewinde 20 die Vorspannkraft. Über diese federbelastete Konusverbindung wird das Einschubaggregat 4 spielfrei zweiseitig in den beiden Wandungen des Räderkastens 1 gelagert. Eine erste Anlagefläche 11 und zweite Anlagefläche 12 des Kegelrings 9 sind ballig ausgeführt, siehe 3. Wie in 2 dargestellt, ist in der zweiten Wandung 10 eine Öffnung 14 mit kegelförmigem Querschnitt angeordnet. Damit der Kegelring 9 bei der Montage sich an eine Umfangsfläche 23 und die kegelförmige Öffnung 14 anlegen kann, ist dieser geschlitzt ausgeführt (3).The plug-in unit 4 rests on the second wall 10 of the gear box 1 over a cone ring 9 from. Between the cone ring 9 and the housing 13A of the insertion unit 4 is axially a spring element 15 arranged, for example an O-ring. The strength of the O-ring defined in conjunction with the screws 21 /Thread 20 the preload force. About this spring-loaded cone connection is the plug-in unit 4 free from play on both sides in the two walls of the gear box 1 stored. A first contact surface 11 and second contact surface 12 of the cone ring 9 are crowned, see 3 , As in 2 is shown in the second wall 10 an opening 14 arranged with a conical cross section. So that the cone ring 9 when mounting to a peripheral surface 23 and the cone-shaped opening 14 can be created, this is executed slotted ( 3 ).

Bei der Montage des Einschubaggregats 4 wird als erster Schritt das Federelement 15 und der Kegelring 9 auf die Umfangsfläche 23 geschoben. Als zweiter Schritt wird das Einschubaggregat 4 – in Zeichnungsrichtung gesehen – von rechts in den Räderkasten 1 eingeführt. Hierbei kommt der Kegelring 9 an der kegelförmigen Öffnung 14 der zweiten Wandung 10 zur Anlage und verschiebt sich in axialer Richtung gegen das Federelement 15. Dieses wird dadurch vorgespannt. Als dritter Schritt wird dann das Einschubaggregat 4 über die Schrauben 21/Gewinde 20 an der ersten Wandung 8 fixiert.When installing the plug-in unit 4 is the first step, the spring element 15 and the cone ring 9 on the peripheral surface 23 pushed. The second step is the insertion unit 4 - Seen in the direction of drawing - from the right into the gearbox 1 introduced. Here comes the cone ring 9 at the conical opening 14 the second wall 10 to the plant and shifts in the axial direction against the spring element 15 , This is biased by it. The third step is then the plug-in unit 4 over the screws 21 /Thread 20 on the first wall 8th fixed.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergeben sich für die Erfindung folgende Vorteile:

  • – das Einschubaggregat wird spielfrei zweiseitig gelagert, wodurch eine Schwingungsanregung wirksam verhindert wird;
  • – die Abstützung über den Kegelring ist kostengünstig, verschleißfrei und einfach zu montieren bzw. zu demontieren.
From the foregoing description, the following advantages result for the invention:
  • - The plug-in unit is mounted without clearance on two sides, whereby a vibration excitation is effectively prevented;
  • - The support via the conical ring is inexpensive, wear-free and easy to assemble or disassemble.

11
Räderkastentiming case
22
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
33
Kurbelgehäusecrankcase
44
Einschubaggregatwithdrawable unit
55
Pumpepump
66
Zwischenradidler
77
Kurbelwellecrankshaft
88th
erste Wandungfirst wall
99
Kegelringcone ring
1010
zweite Wandungsecond wall
1111
erste Anlageflächefirst contact surface
1212
zweite Anlageflächesecond contact surface
1313
Gehäusecasing
1414
kegelförmige Öffnungconical opening
1515
Federelementspring element
1616
Wellewave
1717
Antriebsraddrive wheel
1818
erstes Wälzlagerfirst roller bearing
1919
zweites Wälzlagersecond roller bearing
2020
Gewindethread
2121
Schraubescrew
2222
Pumpenkörperpump body
2323
Umfangsflächeperipheral surface

Claims (5)

Räderkasten (1) einer Brennkraftmaschine (2), welcher am Kurbelgehäuse (3) der Brennkraftmaschine (2) befestigt ist und in dem zumindest ein Einschubaggregat (4), insbesondere Pumpe (5), sowie Zwischenräder (6) zum Antreiben des Einschubaggregats (4) durch eine Kurbelwelle (7) der Brennkraftmaschine (2) angeordnet sind, wobei das Einschubaggregat (4) mit einer ersten Wandung (8) des Räderkastens (1) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschubaggregat (4) über einen Kegelring (9) in einer zweiten Wandung (10) des Räderkastens (1) gelagert ist, wobei eine erste Anlagefläche (11) des Kegelrings (9) gegenüber der zweiten Wandung (10) ballig ist.Gearbox ( 1 ) an internal combustion engine ( 2 ), which on the crankcase ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) and in which at least one insertion unit ( 4 ), in particular pump ( 5 ), as well as intermediate wheels ( 6 ) for driving the insertion unit ( 4 ) by a crankshaft ( 7 ) of the internal combustion engine ( 2 ) are arranged, wherein the insertion unit ( 4 ) with a first wall ( 8th ) of the gear box ( 1 ), characterized in that the insertion unit ( 4 ) via a cone ring ( 9 ) in a second wall ( 10 ) of the gear box ( 1 ), wherein a first contact surface ( 11 ) of the cone ring ( 9 ) opposite the second wall ( 10 ) is spherical. Räderkasten (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wandung (10) eine Öffnung (14) mit kegelförmigem Querschnitt zur Aufnahme des Kegelrings (9) aufweist.Gearbox ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the second wall ( 10 ) one Opening ( 14 ) with a conical cross section for receiving the cone ring ( 9 ) having. Räderkasten (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Anlagefläche (12) des Kegelrings (9) gegenüber dem Gehäuse (13) des Einschubaggregats (4) ballig ist.Gearbox ( 1 ) according to claim 1, characterized in that a second contact surface ( 12 ) of the cone ring ( 9 ) opposite the housing ( 13 ) of the insertion unit ( 4 ) is spherical. Räderkasten (1) nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelring (9) geschlitzt ist.Gearbox ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cone ring ( 9 ) is slotted. Räderkasten (1) nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (15) axial zwischen dem Einschubaggregat (4) und dem Kegelring (9) angeordnet ist.Gearbox ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a spring element ( 15 ) axially between the insertion unit ( 4 ) and the cone ring ( 9 ) is arranged.
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