Schallgedämmte Blech-Ölwanne für Brennkraftmaschinen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine körperschallgedämmte Ölwanne. Da an die Reduzierung der Schallemission von Brennkraftmaschinen höhere Anforderungen gestellt werden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Ölwanne (1) mit einer Überwanne (7) zu umgeben, wobei die Überwanne in Kunststoff oder Stahlblech in ein- oder mehrlagiger Schicht ausgeführt ist. Zur Vermeidung von Schallbrücken sind Ölwanne (1) und Überwanne (7) durch elastomere Elemente (9, 11, 14, 22, 23, 32) getrennt. Durch die Überwanne wird eine kostengünstige Erhöhung der Schalldämmung erreicht. Auch die Nachrüstung von Motoren mit einer Überwanne ist möglich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine schallgedämmte Blech-Öl­wanne für Brennkraftmaschinen gemäß dem Gattungsbegriff.

[0002] Die Anforderungen an eine Reduzierung der Schallemission von Brennkraftmaschinen sind stetig angestiegen. Eine Quelle der Schallemission ist eine meist ungenügend schallgedämmte Öl­wanne. Zur Verbesserung der Körperschalldämmung ist es be­kannt, die Ölwanne zwei- oder mehrlagig auszuführen, bzw. durch Verwendung von Kunststoff als Werkstoff für die Ölwanne die Schallemission dieser Ölwanne zu reduzieren. Um Schall­brücken zwischen Kurbelgehäuse und der Ölwanne zu unterbinden, ist es bekannt, zwischen beide Teile Elastomere einzulegen.

[0003] Es ist ferner durch DE-OS 34 27 529 bekannt, die Ölwanne und das Kurbelgehäuse mittels Federbügel zu verbinden, wobei zur Körperschallentkopplung die Bügel mit Elastomerlagen unterlegt sind.

[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Körperschallemission von Ölwannen wesentlich und mit ver­tretbarem Aufwand zu reduzieren.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

[0006] Die Körperschallemission wird durch die Überwanne mit vertret­barem Aufwand spürbar reduziert. Motoren mit Ölwannen minderer Körperschalldämmung können in relativ einfacher und kostengün­stiger Weise nachgerüstet werden. Um die Körperschalldämmung nicht durch die Bildung von Schallbrücken zu beeinträchtigen wird erf indungsgemäß vorgeschlagen, alle Berührungsstellen durch Einlage von Elastomeren zu trennen.

[0007] Die Überwanne kann bei erhöhten Anforderungen an die Schall­dämmung in zwei- oder mehrlagiger Ausführung in Stahlblech ausgeführt sein.

[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteran­sprüchen 2 bis 9 entnommen werden.

[0009] Durch die systematische Trennung von Berührungsstellen von Ölwanne und Überwanne sowie Überwanne und Schwungradgehäuse durch elastomere Übergänge werden Schallbrücken vermieden, was zu einer weiteren Reduzierung der Schallemission beiträgt.

[0010] Die Überwanne kann erfindungsgemäß in mehrlagigem Stahlblech oder auch einlagig in Kunststoff ausgeführt sein.

[0011] Mehrlagiges Stahlblech ergibt eine hohe Geräuschdämmung und ist zudem preiswert. Die Kunststoffausführung ergibt bereits bei einer Lage eine gute Schalldämmung durch innere Dämpfung des Materials.

[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen darge­stellt. Es zeigt:

Figur 1 einen Längs schnitt I-I durch Kurbelgehäuse und Ölwanne

Figur 2 einen Querschnitt II-II durch Kurbelgehäuse und Ölwanne

Figur 3 eine Ausführung einer Überwanne in Kunststoff mit Befestigung an der Ölwanne

Figur 4 eine Schall-Abdichtung einer Ablaßschraube

Figur 5 eine Schall-Abdichtung einer Blechkalotte

Figur 6 eine Durchführung eines Stutzens für die Öleinfüllung

Figur 7 einen Schnitt VII-VII als Verbindung der Überwanne mit der Ölwanne im Bereich des dämpferseitigen Endes des Kurbelgehäuses

Figur 8 eine Draufsicht auf die Oberseite der Ölwanne

Figur 9 ein Detail der Abdichtung zwischen Überwanne und schwungradseitigem Ende des Kurbelgehäuses

Figur 10 ein Detail der Abdichtung zwischen Überwanne und schwungradseitigem Ende des Kurbelgehäuses als Schnitt X-X

Figur 11 eine Ausführung der Überwanne in Stahlblech mit Befestigung an der Ölwanne

Figur 12 ein Detail der Abdichtung zwischen Überwanne und schwungradseitigem Ende des Kurbelgehäuses analog Figur 10, jedoch Ausführung in Stahlblech

[0013] Figur 1 zeigt eine Ölwanne 1, welche ein Kurbelgehäuse 2 nach unten abschließt. Die Ölwanne 1 ist mittels Schrauben 3 an einem umlaufenden Flansch 4 des Kurbelgehäuses 2 befestigt. Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Flansches der Ölwanne 1 wird dessen äußerer Rand umgebördelt, so daß die Anpreßkraft der Schrauben 3 gleichmäßig über den Umfang verteilt wird und eine nicht näher dargestellte Dichtung 1a (Figur 2) zwischen Ölwanne 1 und Kurbelgehäuse 2 am ganzen Umfang mit gleicher Flächenpressung an den Flansch 4 angepreßt wird, um Öldicht­heit zu garantieren.

[0014] Da der äußere Rand des Flansches der Ölwanne 1 in dem Bereich wo dieser dem Torsionsschwingungsdämpfer 5 gegenüberliegt aus Platzgründen nicht umgebördelt werden kann, ist in diesem Bereich eine Profilbrücke 6 vorgesehen, welche durch die Schrauben 3 (Figur 7) die Dichtung gegen den Flansch 4 pressen.

[0015] Die Ölwanne 1 ist annähernd äquidistant von einer Überwanne 7 umgeben, welche entweder in Kunststoff oder in Stahlblech in Tiefziehqualität ausgeführt sein kann. Dag Stahlblech kann je nach den Ansprüchen an die Schalldämmung ein, bzw., zwei- oder mehrlagig ausgelegt werden. Die Überwanne 7 ist an allen Be­rührungsstellen mit der Ölwanne 1 oder dem Kurbelgehäuse 2 durch elastomere Elemente körperschallentkoppelt verbunden.

[0016] Zur Verbindung der Ölwanne 1 mit der Überwanne 7 ist am oberen Rand der Überwanne 7 ein l-förmiges Profil 8 vorgesehen, in das ein nach oben offenes erstes elastomeres Element 9 eingelegt ist. Die Überwanne 7 ist gegenüber einem Schwungradgehäuse 10 als einem Teil des Kurbelgehäuses 2 über ein zweites elastomeres Element 11 gegen Schallaustritt abgedichtet. Das zweite elastomere Element 11 ist dabei einseitig offen und wird über den Rand der Überwanne 7 geschoben und gegen das Schwungradgehäuse 10 angepreßt.

[0017] Die Ölwanne 1 weist an ihrer tiefsten Stelle eine Ablaßschraube 12 auf. Die Ablaßschraube 12 bzw. deren Gewindeteil 13 wird gegen die Überwanne 7 mittels einem dritten elastomeren Element 14 gegen Schallaustritt abgedichtet.

[0018] Einen Querschnitt II-II durch die Ölwanne 1 stellt Figur 2 dar. Die Ölwanne 1 wird unter Zwischenlage einer Dichtung 1a mittels der Schrauben 3 gegen den Flansch 4 des Kurbelgehäuses 2 ange­preßt. Die Ölwanne 1 wird äquidistant von der Überwanne 7 um­geben. Der Flansch der Ölwanne 1 ist außen umgebördelt. Ein Schenkel 1b greift von oben her in das oben offene erste elastomere Element 9 ein. Weitere Elemente der Ölwanne 1, wie die Ablaßschraube 12, ein Stutzen 15 für die Öleinfüllung und Blechkalotten 16, die dem Motor als Standauflage dienen, werden an den Berührungsstellen durch weitere elastomere Elemente zur Oberwanne 7 gegen Schallaustritt abgedichtet. Details über die Ausbildung dieser elastomeren Verbindungsele­mente werden in den nachfolgenden Figuren gezeigt.

[0019] Eine Verbindung von Ölwanne 1 und der Überwanne 7 in Kunst­stoffausführung ist in Figur 3 dargestellt. Die Überwanne 7 weist Haltenasen 17 auf, die Ölwanne 1 besitzt unter den zur Befestigung der Überwanne 7 mitverwendeten Schrauben 3 be­sonders geformte Unterlagen 18 und beide Teile werden durch Federdrahtbügel 19 kraftschlüssig verbunden. Durch das erste elastomere Element 9 wird eine Abdichtung gegen Luftschall und eine Entkoppelung vom Körperschall erzielt.

[0020] In Figur 4 ist im Detail die Schall-Abdichtung des Durch­bruches für die Ablaßschraube 12 gezeigt. Die Ablaßschraube 12 ist in ein gewindeteil 13 eingeschraubt, welches öldicht in die Ölwanne 1 eingesetzt ist. Die Verbindung des Gewindeteils 13 mit der Überwanne 7 erfolgt durch das dritte elastomere Element 14, welches gegenüber dem Gewindeteil 13 durch eine kreisringförmige Dichtlippe 20 gegen Austritt von Luftschall abgedichtet ist. Die Abdichtung gegen die Überwanne 7 erfolgt mittels einer kreisringförmigen Nut 21, welche eine Bohrung in der Überwanne 7 dichtend umgreift.

[0021] Figur 5 zeigt im Detail die Schall-Abdichtung der Blech­kalotte 16, welche durch Punktschweißung oder dergleichen mit der Ölwanne 1 verbunden ist. Zur Abdichtung wird ein viertes elastomeres Element 22 vorgesehen, welches nahezu baugleich mit dem dritten elastomeren Element 14 ist, weshalb es nicht näher erläutert werden soll.

[0022] In Figur 6 ist die Schall-Abdichtung des Stutzens 15 darge­stellt, welcher der Öleinfüllung dient. Der Stutzen 15 ist an seinem oberen Ende mit einem fünften elastomeren Element 23 gegen die Überwanne 7 abgedichtet. Dieses elasto­mere Element 23 ist ähnlich mit den elastomeren Elementen 14 und 22. An seinem unteren Ende wird der Stutzen 15 in die Ölwanne 1 in den eingelöteten Gewindeeinsatz 24 öldicht ein­geschraubt. Analog erfolgen auch Befestigung des Anschluß­stutzens für das Ölmeßrohr in der Ölwanne und dessen Schall­abdichtung gegenüber der Überwanne 7.

[0023] Ein Detail der Profilbrücke 6 gemäß einem Schnitt VII-VII aus Figur 8 ist in Figur 7 dargestellt. Da im Bereich des Schwin­gungsdämpfers 5 der obere Rand der Ölwanne 1 nicht u-förmig umgebördelt werden kann, so daß hier der Schenkel 1b entfällt, wird zum gleichmäßigen Anpressen der Dichtung 1a (Figur 2) die Profilbrücke 6 vorgesehen, welche über die nötige Biegestei­figkeit verfügt, um die Anpreßkraft der Schrauben 3 gleich­mäßig als Streckenlast über die Stirnseite der Ölwannendich­tung zu verteilen.

[0024] Bei der in Figur 7 im Schnitt VII-VII dargestellten Ausführung der Überwanne 7 in Kunststoff ist auf der Oberseite derselben ein u-förmiges Profil 25 vorgesehen, um das erste elastomere Element 9 aufzunehmen. Die Profilbrücke 6 verfügt über eine Nase 26, in die das nach oben offene erste elastomere Element 9 eingeschoben wird. Dadurch wird in diesem Bereich Luft­schalldichtheit zwischen Ölwanne 1 und Überwanne 7 erzielt.

[0025] Der in Figur 7 im Schnitt gezeigte Bereich ist in Figur 8 in der Draufsicht wiedergegeben. Die Schrauben 3, welche in gleichen Abständen entlang der Profilbrücke 6 verteilt sind, pressen diese unter Zwischenschaltung der Ölwanne 1 und einer Dichtung 1a (Figur 2) gegen das Kurbelgehäuse 2.

[0026] Die Figur 9 zeigt im Detail die Schall-Abdichtung der Über­wanne 7 gegenüber dem Schwungradgehäuse 10. Die Überwanne 7 ist in Richtung des Schwungradgehäuses 10 offen und endet hier in einem Steg 7a. Dieser wird durch das zweite elastomere Element 11 gegen das Schwungradgehäuse 10 abgedichtet. Um einen Festsitz zu gewährleisten und Rutschen zu vermeiden ist dieses zweite elastomere Element 11 im Bereich des Ölwannen­flansches abgewinkelt und endet auf rechter und linker Seite in den spiegelbildlich gestalteten zwei Schenkeln 29, die auf die rechts- und linksseitig dem Ölwannenflansch des Kurbelge­häuses 2 zugewandten Stegabschnitte 30 der Überwanne 7 aufge­steckt sind. Um ein Abrutschen zu vermeiden, besitzen die beiden Schenkel 29 je eine auf einer Auflagefläche 31 (Figur 11) der Überwanne 7 aufliegende Erweiterung, die von einem aus Figur 10 ersichtlichen Versteifungsschenkel 1b, des Öl­wannenflansches in einem Bereich "C" niedergedrückt wird. Das zweite elastomere Element 11, das an das erste elastomere Element 9 (Figur 1) möglichst fugenlos anstößt, ist somit in allen Richtungen befestigt und fixiert.

[0027] In der Figur 11 ist die Verbindung der Überwanne 7 mit der Ölwanne 1 dargestellt. Da im gezeigten Beispiel die Überwanne 7 in Stahlblech ausgeführt ist, ist es unabdingbar, für eine schalltechnische Entkopplung zu sorgen. Die Verbindung erfolgt durch Federdrahtbügel 19. Diese Federdrahtbügel 19 sind an mindestens einer Berührungsstelle (hier mit der Ölwanne 1) unter Zwischenlage eines sechsten elastomeren Elements 32 an­geschlossen. Das andere Ende kann unmittelbar mit einer Nase 33 verbunden werden, die an die Überwanne 7 angeschlossen ist. Alternativ kann das Element 32 auch auf einer Sonder-Schrauben­auflage 18 gemäß Figur 3 aufliegen.

[0028] Die Figur 12 zeigt das gleiche Detail wie in Figur 10 darge­stellt, allerdings bezogen auf eine Ausführung im Stahlblech.

[0029] Da die Konstruktionselemente bei der Ausführung in Stahlblech im übrigen die gleichen sind wie bei der in den Figuren 3 bis 10 gezeigten Kunststoffausführung wird auf gesonderte Dar­stellung verzichtet.

Ansprüche

1. Schallgedämmte Blech-Ölwanne für Brennkraftmaschinen, bei der die Ölwanne mittels Schrauben unter Zwischenlage einer Dichtung dmit einem umlaufenden Flansch eines Kurbelgehäuses verbunden ist, wobei die Ölwanne ein- oder mehrlagig ausge­führt sein kann und an ihrer tiefsten Stelle eine Ablaß­schraube, sowie seitlich schräg nach innen verlaufenden Stutzen für Öleinfüllung und Ölmessung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölwanne (1) in geringer Distanz von einer Überwanne (7) umgeben wird, daß an allen Be­rührungsstellen von Ölwanne (1) und Überwanne (7), bzw. von Schwungradgehäuse (10) und Überwanne (7) diese Teile unter Zwischenschaltung elastomerer Elemente (9, 11, 14, 22, 23, 32) verbunden sind, und daß als kraftschlüssiges Verbin­dungsmittel zwischen Ölwanne (1) und Überwanne (7) Feder­draht- oder Federbandbügel (19) vorgesehen sind.

2. Schallgedämmte Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Element zur Verbindung der Ölwanne (1) mit der Überwanne (7) aus einem nach oben offenen ersten elastomeren Element (9) gebildet wird, welches in ein ebenfalls nach oben geöffnetes u- bzw. l-förmig geformtes umlaufendes Profil (8) auf der Oberseite der Überwanne (7) eingelegt ist, und daß das offene elastomere Element (9) in einen Schenkel (1b) des Ölwannenflansches gesteckt wird.

3. Schallgedämmte Ölwanne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölwanne (1) zur Erhöhung der Biege­steifigkeit des Ölwannenflansches, in einem Bereich gegen­über einem Torsionsschwingungsdämpfer (5) gelegen, unter Zwischenschaltung einer Profilbrücke (6) mittels der Schrauben (3) an einen Flansch (4) des Kurbelgehäuses (2) anpreßbar ist, daß die Abdichtung zwischen der Überwanne (7) und der Profilbrücke (6) durch eine Nase (26) bewerkstelligt wird, welche in das nach oben offene erste elastomere Element (9) gesteckt wird.

4. Schallgedämmte Ölwanne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölwanne (7) in Richtung eines Schwungradgehäuses (10), welches ein Teil des Kurbelgehäuses (2) ist, offen ist, und daß die Abdichtung zwischen der Überwanne (7) und dem Schwungradgehäuse (10) durch ein zweites elastomeres Element (11) erfolgt, wobei dieses über den Rand der Überwanne gesteckt und gegen das Schwungrad­gehäuse (10) gepreßt wird.

5. Schallgedämmte Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Stutzen (15) für die Öleinfüllung, bzw. für die Messung des Ölstandes an seinem äußeren Ende über ein fünftes elastomeres Element (23) an die Überwanne (7) angeschlossen ist, und daß der Stutzen (15) an seinem inneren Ende über einen eingelöteten Gewindering (24) mit der Ölwanne (1) öldicht verschraubt ist.

6. Schallgedämmte Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Ablaßschraube (12) in ein mit der Öl­wanne (1) verbundenes Gewindeteil (13) eingeschraubt ist, und daß das Gewindeteil (13) zur Schallabdichtung über ein drittes Elastomeres Element (14) mit der Überwanne (7) in Verbindung steht, wobei das dritte elastomere Element (14) kreisringförmig ausgebildet ist und an einem äußeren Rand mittels einer kreisförmigen Nut (21) eine Öffnung der Über­wanne (7) luftschalldichtend umgreift und an einem inneren Rand eine elastische Dichtlippe (20) aufweist, welche gegen das Gewindeteil (13) angepreßt wird.

7. Schallgedämmte Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Ölwanne (1) an ihrem Boden erhabene Blechkalotten (16) aufweist, wobei die Kalotten (16) durch die Überwanne (7) geführt sind, daß zur luftschalldämmenden Abdichtung ein viertes elastomeres Element (22) vorgesehen ist, welches zwischen Überwanne (7) und der Blechkalotte (16) angeordnet ist, und daß das vierte elastomere Element (22) ähnlich dem dritten elastomeren Element (14) ist.

8. Schallgedämmte Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Überwanne (7) in Kunststoff ausgeführt ist, daß die Verbindung dieser Überwanne (7) mit der Ölwanne (1) durch Federdraht- oder Federbandbügel (19) er­folgt, wobei diese Federbügel (19) an einem Ende in eine Haltenase (17) der Überwanne (7) und an einem anderen Ende unmittelbar in den gemäß Figur 11 örtlich geformten Öl­wannenflansch, oder eine Spezialunterlage (18) unter den gleichzeitig zur Befestigung der Überwanne (7) dienenden Schrauben (3) einrasten.

9. Schallgedämmte Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Überwanne (7) in Stahlblech ausgeführt ist, wobei das Stahlblech ein- oder mehrlagig sein kann und Stahlblech in tiefziehfähiger Qualität verwendet wird, daß die Verbindung von Überwanne (7) und Ölwanne (1) durch Federdrahtbügel (19) erfolgt, und daß die Feder­drahtbügel (19) an mindestens einem Ende unter Zwischen­schaltung eines sechsten elastomeren Elementes (32) in den gemäß Figur 11 örtlich geformten Ölwannenflansch oder Spezialunterlagen (18) unter den gleichzeitig zur Befestigung der Überwanne (7) dienenden Schrauben (3) und an dem anderen Ende unmittelbar in eine Nase (33) der Überwanne (7) einrasten.

Zeichnung