DE1292941B

DE1292941B - Kurbelwellenlager fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1292941B
Application number: DEG43655A
Authority: DE
Inventors: Allen Donald Carl
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1964-05-26
Filing date: 1965-05-21
Publication date: 1969-04-17
Also published as: GB1033755A; US3304134A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kurbelwellenlager für Brennkraftmaschinen, bei dem ein Lagerdeckel, der mit einer einen Lagerstuhl bildenden Ausnehmung in einer quer in einem Leichtmetall-Kurbelgehäuse liegenden, dessen Seitenwände verbindenden Zwischenwand angeordnet ist, gegen die Zwischenwand durch je zwei beiderseits neben der Ausnehmung liegende Befestigungsschrauben festspannbar ist.
Bei einer bekannten Bauart (deutsche Patentschrift 1149l98) liegt der in zwei Teilen eines quergeteilten Kurbelgehäuses geführte Lagerdeckel satt gegen die in einem Kurbelgehäuseteil gebildete Zwischenwand an, wobei sich je nach dem Ausmaß des Festziehens eine Verlagerung der Zugspannungen in den Befestigungsschrauben ergeben kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Leichtmetall-Kurbelgehäuse örtlich auftretende, übermäßige Spannungen abzubauen, die sich bei der üblichen Befestigung des Lagerdeckels mit dicht neben der Lagerbohrung liegenden Befestigungsschrauben ergeben. Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß bei Verwendung je zweier Befestigungsschrauben an jeder Seite der Lagerausnehmung nur eine gesteuerte Verlagerung der auftretenden Spannungen zum Ziel führen kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß sich auf den Lagerdeckel eine federnde Brücke abstützt, die sich zwischen außerhalb der inneren Befestigungsschrauben liegenden Stellen der Zwischenwand erstreckt und an diesen Stellen durch die zwei äußeren Befestigungsschrauben gegen die Zwischenwand verspannt ist, wobei im spannungsfreien Zustand ein Spiel zwischen der Brücke und der Zwischenwand besteht, so daß beim Zusammenspannen der Brücke mit der Zwischenwand eine teilweise Entlastung der inneren Befestigungsschrauben eintritt.
Zweckmäßig sind die inneren Befestigungsschrauben für den Lagerdeckel durch die federnde Brücke hindurchgeführt und gegen diese abgestützt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die federnde Brücke gegen den Lagerdeckel über Pfeifen abgestützt ist, durch die die inneren Befestigungsschrauben hindurchgeführt sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist F i g. 1 ein teilweiser Längsschnitt durch eine Kurbelwellenlagerung einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung und , F i g. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1 in größerer Darstellung.
In F i g. 1 ist eine Brennkraftmaschine 10 mit einem Motorblock 12 dargestellt, dessen unterer Teil einen Kurbelgehäuseraum 14 für eine Kurbelwelle 16 ; bildet. Die Kurbelwelle 16 ist in mehreren Kurbelwellenlagern 18 gelagert, zwischen denen Kurbelzapfen 20 liegen, die über Pleuelstangen 22 mit nicht dargestellten Kolben verbunden sind. Die Kolben gleiten in Zylindern des Motorblocks 12.
Wie F i g. 2 zeigt, weist der untere Teil des Motorblocks 12 zwei in Querrichtung Abstand voneinander habende Seitenwände 30 auf, die einen Teil des Kurbelgehäuseraumes 14 begrenzen. Im Bereich jedes Kurbelwellenlagers 18 befindet sich eine in Querrichtung liegende Zwischenwand 32, die die beiden Seitenwände 30 miteinander verbindet. Vorzugsweise bilden diese Teile ein Gußstück. Am unteren Rand jeder Zwischenwand 32 ist eine mittige, halbzylindrische Ausnehmung 34 vorgesehen, die eine obere Lagerschale 36 des Hauptlagers aufnimmt. Der Lagerschale 36 ist eine Lagerschale 38 zugeordnet, die in einem Lagerdeckel 42 sitzt.
Der Lagerdeckel 42 liegt gegen die Zwischenwand 32 in horizontal liegenden Flächen 40 an, die neben der Ausnehmung 34 gebildet sind. Der Lagerdeckel 42 hat ferner senkrechte Schultern 44, die in entsprechende Schultern 46 der Zwischenwand 32 passen. Hierdurch ist der Lagerdeckel 42 in seiner Lage zum Motorblock 12 festgelegt. An jeder Seite enthält der Lagerdeckel 42 gebohrte Löcher 48, durch die Befestigungsschrauben 50 treten. Diese sind in Gewindelöcher 52 in der Zwischenwand 32 eingeschraubt.
Bei bekannten Bauarten werden auf die Befestigungssehrauben 50 Muttern aufgeschraubt, um den Lagerdeckel 42 unmittelbar gegen die Zwischenwand 32 zu spannen. Die Lagerkräfte am Kurbelwellenlager 18 werden daher völlig auf die Befestigungsschrauben 50 übertragen, so daß der Werkstoff im Bereich der Gewindelöcher 52 verhältnismäßig hohen Zugspannungen ausgesetzt ist, während der Werkstoff unmittelbar unter den daneben liegenden Flächen 40 hohen Druckspannungen unterliegt. Um diese Spannungen aufzunehmen, ist eine sehr kräftige Ausbildung der Zwischenwand 32 erforderlich, für die vorzugsweise ein Werkstoff hoher Festigkeit gewählt wird, wie beispielsweise Gußeisen.
Um das Maschinengewicht zu verringern, ist es anzustreben, die Dicke der Zwischenwand 32 zu verringern oder den Motorblock 12 völlig aus Aluminium herzustellen. Derartige Versuche würden aber dazu führen, daß im Bereich der Kurbelwellenlager 18 die Möglichkeit der Aufnahme hoher Spannungen wesentlich verringert würde.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil durch die besondere Ausgestaltung der Kurbelwellenlager, indem ein zusätzliche Belastungen aufnehmender Bauteil in Form einer federnden Brücke 60 vorgesehen wird, die sich auf den Lagerdeckel 42 abstützt und zwischen außerhalb der inneren Befestigungsschrauben 50 liegenden Stellen 80 der Zwischenwand 32 erstreckt und an diesen Stellen 80 durch die zwei äußeren Befestigungsschrauben 78 gegen die Zwischenwand 32 verspannt ist, wobei im spannungsfreien Zustand ein Spiel 84 zwischen der Brücke 60 und der Zwischenwand 32 besteht, so daß beim Zusammenpressen der Brücke 60 mit der Zwischenwand 32 eine teilweise Entlastung der inneren Befestigungsschrauben 50 eintritt. Die Brücke 60 überspannt den Lagerdeckel 42 und ist so angeordnet, daß sie gegen benachbarte untere Flächen 62 an den Seitenwänden 30 des Kurbelgehäuses abgestützt ist. An der Brücke 60 nach oben gerichtete Pfeifen 64 liegen gegen waagerecht liegende Flächen 66 am Lagerdeckel 42 an, die die gebohrten Löcher 48 umgeben. Die Brücke enthält im Bereich der Pfeifen 64 Löcher 68, die mit den Löchern 48 im Lagerdeckel 42 fluchten. Auf die durch die Löcher 68 durchgeführten Befestigungsschrauben 50 sind Muttern 70 aufgeschraubt. Durch diese Anordnung wird der Lagerdeckel 42 in Anlage gegen die Zwischenwand 32 gehalten.
An den äußeren Enden 72 der Brücke 60 sind bearbeitete Flächen 74 gebildet, die gegen die unteren Flächen 62 der zugeordneten Seitenwand 30 anliegen. Ferner sind in diesem Bereich Löcher gebohrt, durch die Befestigungsschrauben 78 treten. Diese sind in Gewindelöcher 80 in den Seitenwänden 30 des Motorblocks 12 eingeschraubt. Die Tiefe der Gewindelöcher 80 wird durch den Aufbau der Maschine bestimmt. Die Gewindelöcher 80 liegen daher an Stellen der Seitenwände 30, an denen große Zugspannungen aufgenommen werden können. Auf die äußeren Gewindeenden 76 der Befestigungsschrauben 78 sind Muttern 82 aufgeschraubt, durch die die äußeren Enden 72 der Brücke 60 gegen die Seitenwände 30 gespannt werden.
Die Brücke 60 ist so ausgebildet, daß vor dem Anziehen der Muttern 82 ein bestimmtes Spiel 84 zwischen den Flächen 74 der Brücke 60 und den unteren Flächen 62 der Seitenwände 30 besteht. Beim Festziehen der Muttern 82 finit einer aust-eichenden Vorspannung biegt sich die Brücke 60 durch, bis das Spiel 84 beseitigt ist und die bearbeiteten Flächen 74 und 62 zur Anlage gegeneinander gelangen. Dies verursacht, daß eine bestimmte Kraft über die Pfeifen 64 auf den Lagerdeckel 42 ausgeübt wird, um ihn gegen die Zwischenwand 32 züi spannen, ohne daß im Bereich des Kurbelwellenlagers 18 zusätzliche Zugspannungen auftreten. Ein Teil dieser Zugspannungen wird in den Bereich der Gewindelöcher 80 geleitet, wo die Aufnahme von Zugspannungen weniger kritisch ist.
Die von der Brücke 60 ausgeübte Kraft hängt unter anderem von der Gestalt und dem Werkstoff cler Brücke 60 sowie von den Abmessungen der mit ihr zusammenwirkenden Teile der Maschine ab. Von besonderer Bedeutung ist die Größe des Spiels 84. Dieses kann nach Wunsch geändert werden, ist jedoch durch die unvermeidlichen Herstellungstoleranzen und die Biegefestigkeit der Brücke 60 begrenzt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß ein erwünschter Teil der Zugspannungen am Kurbelwellenlager 18 in eine weniger kritische Zone des Motorblocks 1.2 verlagert wird, so daß Werkstoffe verwendet werden können, die leichter sind und geringere Festigkeit aufweisen oder aber eine dünnere Bemessung der Zwischenwände 32 gestatten.

Claims

Patentansprüche: 1. Kurbelwellenlager für Brenlkraftmasehinen, bei dem ein Lagerdeckel, der mit einer einen Lagerstuhl bildenden Ausnehmung in einer quer in einem Leichtmetall-Kurbelgehäuse liegenden, dessen Seitenwände verbindenden Zwischenwand angeordnet ist, gegen die Zwischenwand durch je zwei beiderseits neben der Ausnehmung liegende Befestigungsschrauben festspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf den Lagerdeckel (42) eine federnde Brücke (60) abstützt, die sich zwischen außerhalb der inneren Befestigungsschrauben (50) liegenden Stellen der Zwischenwand (32) erstreckt und an diesen Stellen durch die zwei äußeren Befestigungsschrauben (78) gegen die Zwischenwand (32) verspannt ist, wobei im spannungsfreien Zustand ein Spiel (84) zwischen der Brücke (60) und der Zwischenwand (32) besteht, so daß beim Zusammenspannen der Brücke (60) mit der Zwischenwand (32) eine teilweise Entlastung der inneren Befestigungsschrauben (50) eintritt. ?. Kurbelwellenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Befestigungsschrauben (50) für den Lagerdeckel (42) durch die federnde Brücke (60) hindurchgeführt und gegen diese abgestützt sind. 3. Kurbelwellenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Brücke (60) gegen den Lagerdeckel (42) über Pfeifen (64) abgestützt ist, durch die die inneren Befestigungsschrauben (50) hindurchgeführt sind.