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(11) |
EP 1 207 293 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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12.04.2006 Patentblatt 2006/15 |
| (22) |
Anmeldetag: 06.11.2001 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Lagerstuhl für eine Brennkraftmaschine
Bearing support for an internal combustion engine
Selle d'appui pour un moteur à combustion interne
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
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Priorität: |
07.11.2000 EP 00124090
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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22.05.2002 Patentblatt 2002/21 |
| (73) |
Patentinhaber: Ford Global Technologies, LLC |
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Dearborn, MI 48126 (US) |
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Erfinder: |
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- Metz, Hans Walter
50259 Pulheim (DE)
- Laufenberg, Dietmar Ulrich
Windeck 51570 (DE)
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| (74) |
Vertreter: Drömer, Hans-Carsten et al |
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Ford-Werke Aktiengesellschaft,
Patentabteilung NH/DRP,
Henry-Ford-Strasse 1 50725 Köln 50725 Köln (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-U- 29 609 950 US-A- 5 860 404
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US-A- 4 093 322
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 465 (M-1468), 25. August 1993 (1993-08-25)
& JP 05 106417 A (NISSAN MOTOR CO LTD), 27. April 1993 (1993-04-27)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 056 (M-0929), 31. Januar 1990 (1990-01-31)
& JP 01 280666 A (SUZUKI MOTOR CO LTD), 10. November 1989 (1989-11-10)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 13, 5. Februar 2001 (2001-02-05) & JP 2000
274222 A (ISUZU MOTORS LTD), 3. Oktober 2000 (2000-10-03)
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Lagerstuhl für eine Brennkraftmaschine, bei dem die
Lagerdeckel für die Kurbelwellenlagerung auf der dem Zylinderblock zugewandten Seite
des Lagerstuhls montiert sind.
[0002] Ein derartiger Lagerstuhl ist z.B. aus DE 29609950-U1 bekannt. Der Vorteil für die
Verwendung eines Lagerstuhls liegt grundsätzlich in der erleichterten Montierbarkeit
aufgrund Modulbauweise und in einer wesentlichen Versteifung des dem Brennraum gegenüberliegenden
Endes des Motors. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Lagerstuhl sind die
Lagerdeckel für die Kurbelwelle mittels beidseitig des Kurbelwellenlagers vorgesehenen
Lagerdeckelschrauben auf der dem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls angebracht.
An dem Lagerstuhl ist ferner eine außenliegende am Lagerstuhl integrierte Ölgalerie
angeordnet. Von der Ölgalerie ausgehend sind im Lagerstuhl verlaufende Lagerstuhl-Ölbohrungen
vorgesehen, die zu im Lagerdeckel verlaufenden Ölbohrungen führen. Auf diese Weise
kann das Öl der im Lagerdeckel befindlichen Hälfte des Kurbelwellenlagers zugeführt
werden. Allerdings liegt hier die Austrittsöffnung der Lagerdeckel-Ölbohrung relativ
nahe an der zwischen Lagerdeckel und Lagerstuhl verlaufenden Lagerdeckelanlagefläche.
[0003] Aufgabe der Erfindung war es, bei einem Lagerstuhl mit zylinderblockseitig montierten
Lagerdeckeln die Ölversorgung des Kurbelwellenlagers zu verbessern. Diese Aufgabe
wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0004] Gegenüber dem Stand der Technik ist die Ölgalerie innen im Lagerstuhl auf der von
den Lagerdeckeln abgewandten Seite und diesen etwa gegenüberliegend angeordnet. Dies
hat den Vorteil, dass eine wesentlich größere Freiheit hinsichtlich der Anordnung
der Lagerstuhl-Ölbohrung, welche die Ölgalerie mit der Lagerdeckel-Ölbohrung verbindet,
besteht. Damit kann auch die Lagerdeckel-Ölbohrung entsprechend den Erfordernissen
der Lagerschmierung - in ihrer Lage lediglich begrenzt durch die Lagerdeckelgeometrie
- optimiert gewählt werden.
[0005] Bevorzugt ist die Ölgalerie fluchtend unter den Lagerdeckelanlageflächen, die zwischen
Lagerdeckel und Lagerstuhl verlaufen, angeordnet. Hierdurch wird die Fertigung wesentlich
vereinfacht, weil die Lagerstuhl-Ölbohrung parallel zu der die Lagerdeckelschrauben
aufnehmenden Bohrung ausgeführt werden kann. Insbesondere ist die Lagerstuhl-Ölbohrung
zwischen Kurbelwellenlager und Lagerdeckelschraube vorgesehen, wobei die Lagerstuhl-Ölbohrung
durch die Lagerdeckelanlagefläche hindurchgeht. Die Lagerstuhl-Ölbohrung kann hierdurch
bevorzugt axial (in Kurbelwellenachse) versetzt zur Ebene durch die Lagerdeckelschraubenachsen
angeordnet werden. Dadurch kann ein ununterbrochener Kraftfluß im Lagerdeckel erreicht
werden.
[0006] Insbesondere verläuft die Ölgalerie fluchtend unter den in Kurbelwellendrehrichtung
liegenden Lagerdeckelanlageflächen. Hierdurch wird in Kombination mit dem vorhergehenden
Merkmalen erreicht, dass in Verbindung mit einer entsprechend angeordneten Lagerdeckel-Ölbohrung
das Öl an einem Punkt der Kurbelwelle zugeführt wird, der noch oberhalb der unteren,
im Lagerstuhl befindlichen, Hälfte des Kurbelwellenlagers liegt und erst mit der Drehung
der Kurbelwelle in diese untere Lagerhälfte hineindreht.
[0007] Nach einer weiter bevorzugten Ausführung wird die Lagerstuhl-Ölbohrung wenigstens
teilweise durch eine die Lagerdeckelschrauben aufnehmende Bohrung gebildet. Hierdurch
können die notwendigen Fertigungsoperationen weiter optimiert werden. Insbesondere
kann in Verbindung mit entsprechenden Überströmräumen an der Lagerdeckelschraube selbst
oder an deren Bohrung die Verbindung zwischen Lagerdeckel-Ölbohrung und Lagerstuhl-Ölbohrung
hergestellt werden.
[0008] Nach einer weiter bevorzugten Ausführung sind die nahe der Ölgalerie liegenden Lagerdeckelschrauben
wenigstens teilweise hohl, wobei dieser Hohlraum über Bohrungen in der Lagerdeckelschraube
mit der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung verbunden ist und diese einerseits
mit der Ölgalerie, andererseits mit der jeweiligen Lagerdeckel-Ölbohrung verbunden
ist. Durch diese Ausführung werden die am Lagerstuhl notwendigen Bearbeitungsvorgänge
weiter reduziert. Insbesondere kann die Ölgalerie so angeordnet werden, dass mit der
Herstellung der Bohrung für die Lagerdeckelschrauben die Überströmöffnung von der
Ölgalerie zur Lägerdeckelschraubenbohrung erstellt wird. In dem Fall bildet die Ölgalerie,
bzw. die Bohrung für die Lagerdeckelschrauben, selbst die Lagerstuhl-Ölbohrung. Als
weiteres braucht dann lediglich noch die Lagerdeckel-Ölbohrung erstellt werden.
[0009] In einer hierzu weiter bevorzugten Ausführung führt eine der Bohrungen in der Lagerdeckelschraube
durch die dem Schraubenkopf entgegengesetzte Endfläche und axial zur Lagerdeckelschraube
sowie koaxial zu der die Lagerdeckelschraube aufnehmenden Bohrung und mündet am schraubenkopfnahen
Ende der Lagerdeckelschraube in eine Querbohrung, die mit der Lagerdeckel-Ölbohrung
fluchtet. Hierdurch werden auch die an der Lagerdeckelschraube notwendigen Bearbeitungsvorgänge
weiter minimiert. Insbesondere kann die Ölgalerie unmittelbar am unteren Ende der
die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung angeordnet sein, so dass die Ölgalerie
selbst bzw. die Lagerdeckelschraubenbohrung die Lagerstuhl-Ölbohrung bilden.
[0010] Ausführungen der Erfindung für das Beispiel einer Brennkraftmaschine in Reihenanordnung
werden anhand der schematischen Abbildungen (Fig. 1, 2) erläutert.
[0011] Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch einen Schnitt, der etwa durch die Achsen der
Lagerdeckelbefestigungsschrauben verläuft.
[0012] Die Brennkraftmaschine 1 besteht in bekannter Weise aus einem Lagerstuhl 2, dem Zylinderblock
3 und dem Zylinderkopf 4. Ölwanne sowie Zylinderkopfabdeckung sind ebenfalls nur schematisch
ausgeführt. Auf dem Lagerstuhl 2 sind Lagerdeckel 5 mittels Lagerdeckelbefestigtingsschrauben
51 aufgeschraubt. Zwischen Lagerstuhl 2 und den Lagerdeckeln 5 sind die Bohrungen
52 für die Kurbelwellenlager (Hauptlager) vorgesehen. In etwa die untere Hälfte der
Lagerbohrung 52 ist also im Lagerstuhl, während die obere Hälfte im Lagerdeckel angebracht
ist. Zwischen Lagerstuhl 2 und Lagerdeckel 5 sind die Lagerdeckelanlageflächen 53
ausgebildet. Dabei kann es sich um gefräste Flächen oder - bei während der Herstellung
des Lagerstuhls angegossenen Lagerdeckeln - um Bruchflächen handeln. Ausgehend von
der Bohrung für Kurbelwellenlager 52 sind die Lagerdeckelbefestigungsschrauben 51
etwa symmetrisch zu der Bohrung angeordnet. Die Verbindung zwischen Zylinderblock
3 und Lagerstuhl 2 erfolgt mittels Befestigungsschrauben 6 (Zylinderblockbefestigungsschrauben),
die bevorzugt durch die Bohrungen im Lagerstuhl und im Zylinderblock sowie im Zylinderkopf
bis in diesen hineinreichen. Am Lagerstuhl 2 ist zum Zylinderblock 3 hin eine Dichtfläche
54 zur Montage des Lagerstuhls am Zylinderblock vorgesehen. Diese Dichtfläche 54 erstreckt
sich von der Außenwand 55 des Lagerstuhls in Richtung der Bohrung 52 für das Kurbelwellenlager
etwa senkrecht zu den Zylinderblockbefestigungsschrauben bevorzugt bis über die diese
aufnehmenden Bohrungen. Innen am Lagerstuhl etwa fluchtend unter dem Lagerdeckel ist
eine Ölgalerie 7 angeordnet. Die Ölgalerie 7 verläuft mit ihrer Achse etwa parallel
zur Achse der Kurbelwelle 52. Von der Ölgalerie 7 ausgehend ist eine Lagerstuhl-Ölbohrung
72 vorgesehen, die hier etwa parallel zur Achse der Lagerdeckelschrauben verläuft
und in die Lagerdeckelanlagefläche 53 mündet. Fluchtend zur Lagerstuhlbohrung 72 ist
eine Lagerdeckelbohrung 71' vorgesehen, die mit einer etwa quer verlaufenden Lagerdeckelbohrung
71 verbunden ist. Die Lagerdeckelbohrung 71 mündet in die Lagerdeckelauflagefläche,
die auf der Seite des Lagerdeckels in Drehrichtung (durch den Pfeil angedeutet) liegt.
Hierdurch wird das Öl an einem Punkt der Kurbelwelle zugeführt, der sich oberhalb
der unteren im Lagerstuhl liegenden Lagerhälfte befindet. Durch die im Konstruktionsbeispiel
dargestellte Ausführungsform kann die Lagerstuhlbohrung auch axial versetzt zu der
hier gewählten Schnittebene angeordnet werden. Insbesondere können auch mehrere Lagerdeckel-
bzw. Lagerstuhl-Ölbohrungen angebracht werden.
[0013] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel (die in Figur 1 verwendeten
Bezeichnungen gelten weiter) ist eine der Lagerdeckelschrauben 51 teilweise hohl ausgeführt.
Der Hohlraum besteht hier aus einer im wesentlichen axial zur Lagerdeckelschraube
verlaufenden Bohrung 74, die durch das dem Schraubenkopf entgegenliegende Ende hindurchtritt.
Zwei quer dazu verlaufende Bohrungen 73 münden in einen Ringraum 75, der mit der Lagerdeckel-Ölbohrung
71 in Verbindung steht. Die beiden Querbohrungen 73 sind hier vorgesehen um einerseits
eine ausreichende Durchflussöffnung zu gewährleisten, andererseits den Tragquerschnitt
der Lagerdeckelschraube nicht zu sehr zu schwächen. Die im Lagerstuhl angebrachte
Bohrung für die Lagerdeckelschraube 71 mündet direkt oder indirekt (über eine Lagerstuhl-Ölbohrung
72) in die Ölgalerie 7. Bei direkter Verbindung zwischen der Ölgalerie 7 und der die
Lagerdeckelschraube aufnehmenden Bohrung bildet letztere selbst die Lagerstuhl-Ölbohrung
72. Die Ölgalerie 7 kann statt direkt fluchtend mit der Lagerdeckelschraubenachse
bzw. der sie aufnehmenden Bohrung auch seitlich versetzt gegebenenfalls in Verbindung
mit einer weiteren Querbohrung in der Lagerdeckelschraube angeordnet sein.
1. Lagerstuhl für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit Lagerdeckeln für die
Kurbelwelle, wobei die Lagerdeckel mittels beidseitig des Kurbelwellenlagers vorgesehener
Lagerdeckelschrauben auf der einem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls
angebracht sind und mit wenigstens einer am Lagerstuhl integrierten Ölgalerie, deren
Achse in einer etwa zur Kurbelwellenachse parallel verlaufenden Richtung angeordnet
ist und die mit einer Ölpumpe und mittels im Lagerdeckel verlaufender Lagerdeckel-Ölbohrungen
und mittels im Lagerstuhl verlaufenden Lagerstuhl-Ölbohrungen mit dem im Lagerdeckel
befindlichen Teil des Kurbelwellenlagers verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ölgalerie (7) innen im Lagerstuhl (2), auf der von den Lagerdeckeln (5) abgewandten
Seite und diesen etwa gegenüberliegend angeordnet ist.
2. Lagerstuhl nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ölgalerie (7) fluchtend unter Lagerdeckelänlageflächen (53), die zwischen Lagerdeckel
(5) und Lagerstuhl (2) verlaufen, angeordnet ist.
3. Lagerstuhl nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
je Lagerdeckel (5) die Lagerstuhl-Ölbohrung (72) durch die Lagerdeckelanlagefläche
(53) zwischen dem jeweiligen Kurbelwellenlager (52) und der Lagerdeckelschraube (5)
hindurchgeht.
4. Lagerstuhl nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ölgalerie (7) fluchtend unter den in Kurbelwellendrehrichtung liegenden Lagerdeckelanlageflächen
(53) angeordnet ist.
5. Lagerstuhl nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagerstuhl-Ölbohrung (72) wenigstens teilweise durch eine, die Lagerdeckelschrauben
(51) aufnehmende, Bohrung gebildet wird.
6. Lagerstuhl nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens die Lagerdeckelschrauben (51), die auf einer Seite des Kurbelwellenlagers
(52) angeordnet sind, wenigstens teilweise hohl sind, wobei dieser Hohlraum über Bohrungen
(73, 74) in der Lagerdeckelschraube (51) mit der die Lagerdeckelschrauben (51) aufnehmenden
Bohrung verbunden ist und diese einerseits mit der Ölgalerie (7), andererseits mit
den Lagerdeckel-Ölbohrungen (71) verbunden ist.
7. Lagerstuhl nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine der Bohrungen (73, 74) in der Lagerdeckelschraube (51) durch die dem Schraubenkopf
entgegengesetzte Endfläche hindurch gehend axial zur Lagerdeckelschraube (51) und
koaxial zu der die Lagerdeckelschraube (51) aufnehmenden Bohrung und zu der Lagerstuhl-Ölbohrung
(72) verläuft und an ihrem schraubenkopfnahem Ende in wenigstens eine Querbohrung
(73, 74) mündet, die in einen Ringraum (75) der die Lagerdeckelschraube (51) aufnehmenden.
Bohrung mündet, der mit Lagerdeckel-Ölbohrung (71) verbunden ist.
1. Bearing seat for a crankshaft of an internal combustion engine having bearing covers
for the crankshaft, the bearing covers being attached, by means of bearing cover screws
provided at each side of the crankshaft bearing, to that side of the bearing seat
which faces towards a cylinder block, and having at least one oil gallery integrated
into the bearing seat, the axis of which oil gallery is arranged in a direction approximately
parallel to the crankshaft axis and which oil gallery is connected to an oil pump
and, by means of bearing cover oil bores running in the bearing cover and by means
of bearing seat oil bores running in the bearing seat, to that part of the crankshaft
bearing which is situated in the bearing cover,
characterized
in that the oil gallery (7) is arranged within the bearing seat (2) on the side facing away
from the bearing covers (5) and approximately opposite the latter.
2. Bearing seat according to Claim 1,
characterized
in that the oil gallery (7) is arranged aligned beneath bearing cover contact surfaces (53)
which run between bearing cover (5) and bearing seat (2).
3. Bearing seat according to Claim 2,
characterized
in that, in the case of each bearing cover (5), the bearing seat oil bore (72) runs through
the bearing cover contact surface (53) between the respective crankshaft bearing (52)
and the bearing cover screw (51).
4. Bearing seat according to Claim 2 or 3,
characterized
in that the oil gallery (7) is arranged aligned beneath the bearing cover contact surfaces
(53) lying in the crankshaft rotational direction.
5. Bearing seat according to Claim 4,
characterized
in that the bearing seat oil bore (72) is formed at least partially by a bore which holds
the bearing cover screws (51).
6. Bearing seat according to one of the preceding claims,
characterized
in that at least those bearing cover screws (51) which are arranged on one side of the crankshaft
bearing (52) are at least partially hollow, this hollow space being connected, by
means of bores (73, 74) in the bearing cover screw (51), to the bore holding the bearing
cover screws (51), the latter bore being connected both to the oil gallery (7) and
to the bearing cover oil bores (71).
7. Bearing seat according to Claim 6,
characterized
in that one of the bores (73, 74) in the bearing cover screw (51) runs through the end face
opposite the screw head, axially with respect to the bearing cover screw (51) and
coaxially with respect to the bore holding the bearing cover screw (51) and with respect
to the bearing seat oil bore (72), and opens out at its end near the screw head into
at least one transverse bore (73, 74) which opens out into an annular space (75) of
the bore holding the bearing cover screw (51), which annular space is connected to
bearing cover oil bore (71).
1. Selle d'appui pour un vilebrequin d'un moteur à combustion interne avec des couvercles
d'appui pour le vilebrequin, les couvercles d'appui étant montés, au moyen de vis
de couvercle d'appui prévues des deux côtés du palier du vilebrequin, sur le côté
de la selle d'appui tourné vers un bloc-cylindres, et avec au moins une galerie d'huile
intégrée sur la selle d'appui, dont l'axe est disposé dans une direction s'étendant
approximativement parallèlement à l'axe du vilebrequin et qui est connectée à une
pompe à huile et, au moyen d'alésages d'huile de couvercle d'appui s'étendant dans
le couvercle d'appui, à la partie du palier de vilebrequin se trouvant dans le couvercle
d'appui,
caractérisée en ce que
la galerie d'huile (7) est disposée à l'intérieur dans la selle d'appui (2), du côté
opposé aux couvercles d'appui (5) et approximativement en regard de ceux-ci.
2. Selle d'appui selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
la galerie d'huile (7) est disposée en affleurement sous les surfaces d'appui du couvercle
d'appui (53), qui s'étendent entre le couvercle d'appui (51) et la selle d'appui (2).
3. Selle d'appui selon la revendication 2,
caractérisée en ce que
chaque couvercle d'appui (5) travers l'alésage d'huile de la selle d'appui (72) par
la surface d'appui du couvercle d'appui (53) entre le palier de vilebrequin respectif
(52) et la vis du couvercle d'appui (51).
4. Selle d'appui selon la revendication 2 ou 3,
caractérisée en ce que
la galerie d'huile (7) est disposée en affleurement sous les faces d'appui du couvercle
d'appui (53) se trouvant dans la direction de rotation du vilebrequin.
5. Selle d'appui selon la revendication 4,
caractérisée en ce que
l'alésage d'huile de la selle d'appui (72) est formé au moins en partie par un alésage
recevant les vis du couvercle d'appui (51).
6. Selle d'appui selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
au moins les vis du couvercle d'appui (51), qui sont disposées d'un côté du palier
de vilebrequin (52), sont au moins partiellement creuses, cet espace creux étant connecté
par le biais d'alésages (73, 74) dans la vis du couvercle d'appui (51) à l'alésage
recevant les vis du couvercle d'appui (51) et celui-ci étant connecté d'une part à
la galerie d'huile (7) et d'autre part aux alésages d'huile du couvercle d'appui (71).
7. Selle d'appui selon la revendication 6,
caractérisée en ce que
l'un des alésages (73, 74) s'étend dans la vis du couvercle d'appui (51) à travers
la face d'extrémité opposée à la tête de vis, axialement par rapport à la vis du couvercle
d'appui (51) et coaxialement à l'alésage recevant la vis du couvercle d'appui (51)
et à l'alésage d'huile de la selle d'appui (72), et débouche, à son extrémité proche
de la tête de vis, dans au moins un alésage transversal (73, 74) qui débouche dans
un espace annulaire (75) de l'alésage recevant la vis du couvercle d'appui (51), lequel
alésage est connecté à l'alésage d'huile du couvercle d'appui (71).

