WO2012175283A1 - Kurbelwellenantrieb - Google Patents

Kurbelwellenantrieb Download PDF

Info

Publication number
WO2012175283A1
WO2012175283A1 PCT/EP2012/059724 EP2012059724W WO2012175283A1 WO 2012175283 A1 WO2012175283 A1 WO 2012175283A1 EP 2012059724 W EP2012059724 W EP 2012059724W WO 2012175283 A1 WO2012175283 A1 WO 2012175283A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crankshaft
journal
oil
drive according
lubricant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/059724
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Mack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2012175283A1 publication Critical patent/WO2012175283A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F16C3/14—Features relating to lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045—Details of supply of the liquid to the bearing
    • F16C33/1055—Details of supply of the liquid to the bearing from radial inside, e.g. via a passage through the shaft and/or inner sleeve

Definitions

  • the invention relates to a crankshaft drive and in particular a crankshaft drive with a crank pin, which is formed with a lubricating oil bore for supplying lubricating points with a lubricant.
  • crankshaft drives as e.g. used in internal combustion engines and gas compressors, have rolling bearings, which are supplied in operation with lubricant to minimize friction and wear.
  • the lubrication of the bearings is carried out by an oil mist.
  • the oil mist is brought into the region of the bearings via the fuel (for example, a two-stroke gasoline-oil mixture) or by a stirring hook, which is e.g. attached to the crankshaft and nebulized in an oil sump existing oil, created. Disclosure of the invention
  • the object of the invention is to provide a crankshaft drive with improved lubrication. This task is performed by a crankshaft drive according to the independent
  • crankshaft drive has a crankshaft with a in
  • crankshaft journal on. At least one circumferential radial groove is formed around the circumference of the crankshaft journal, and at least one crankshaft journal is provided within the crankshaft journal. Hole formed, which is in fluid communication with the radial groove and is adapted to guide lubricant from the radial groove to at least one lubrication point.
  • An inventive crankshaft drive makes it possible to reliably supply a plurality of lubrication points of the crankshaft drive with lubricant via a central lubricant supply. It is not necessary to mix the fuel with the lubricant, as it is usual in 2-stroke engines. A deterioration of the combustion properties of the fuel by the lubricant is thus avoided and reduces the emission of pollutants, since the emission of burned and unburned oil is avoided.
  • the lubricant supply takes place at specific lubrication points and reliably ensures a constant lubrication of the lubrication points.
  • a crankshaft oil bore is formed in the crankshaft such that an opening of the crankshaft oil bore is located to oppose the radial groove formed in the crankshaft journal.
  • Lubricant can be introduced through the crankshaft oil hole directly into the radial groove. This makes it possible to supply the radial groove oil easily, comfortably and in a short way. The lubricant requirement of the crankshaft drive is reduced because only a small amount of lubricant is required to fill the oil feeds with lubricant.
  • the crankshaft oil hole at its end remote from the radial groove, merges into an area that is parallel to the axis of rotation of the crankshaft.
  • a region of the oil bore formed parallel to the axis of rotation of the crankshaft is particularly well suited for supplying lubricant to a rotating device, such as the crankshaft, since such an axial oil supply remains stationary even during a rotational movement and can be moved by known means, e.g. Sealing rings, can be reliably sealed.
  • At least one end of at least one oil hole in the crankshaft journal is provided with an oil nozzle configured to provide lubricant to lubrication points associated with the oil hole that has been supplied to the oil nozzle through the radial groove and the oil hole.
  • crankshaft journal oil bore is eccentrically formed in the crankshaft journal to achieve the same orbital radius as rolling elements and thus a constant injection radius.
  • crankshaft journal oil hole can also be formed centrally in the crank pin.
  • a system of oil bores is formed in the crankshaft journal, which has a plurality of branches, via which the lubricant can be distributed to a plurality of lubrication points.
  • Such a branch of the oil hole in the crankshaft journal makes it possible to supply several lubrication points via a single, common oil supply and radial groove with lubricant and thus to keep the structure of the crankshaft drive simple.
  • the invention also includes an internal combustion engine or a gas compressor with a crankshaft drive according to the invention and thus provides an internal combustion engine or gas compressor with improved lubrication and reduced friction.
  • Figure 1 shows a sectional view of a crank loop drive with a crankshaft drive according to the invention.
  • Figure 2 shows a section through a crankshaft drive according to the invention along the plane A-A.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of a crankshaft drive according to the invention, as shown in FIG.
  • Figure 1 shows in a sectional view a crank loop drive, which is equipped with a crankshaft drive according to the invention.
  • a crankshaft 4 is arranged, whose axis of rotation is aligned perpendicular to the plane of the drawing.
  • crank loop 8 is arranged in the housing 2.
  • the crank loop 8 is connected to two opposite, shown in the figure 1 left and right, outer sides each with a rod 20a, 20b.
  • the rods 20a, 20b extend along a common axis B, which is aligned at a right angle to the axis of rotation of the crankshaft 4 and parallel to the plane of the drawing.
  • the rods 20a, 20b which are each connected to a piston, not shown in the figure, alternately driven in translation and thereby move the crank loop 8 alternately to the right and left.
  • the rods 20a, 20b and the crank loop 8 execute an oscillating translatory movement parallel to the axis B during operation.
  • an opening 9 is formed parallel to the plane of the drawing.
  • the opening 9 has a substantially rectangular shape, wherein the corners of the opening 9 are rounded. The longer sides of the rectangle described by the opening 9 are aligned at a right angle to the axis B.
  • a crankshaft journal 10 mounted eccentrically on the crankshaft 4 extends parallel to the crankshaft 4 and is at least partially within the crankshaft 4
  • a roller-shaped sliding block 13 is mounted on a rolling bearing having a number of rolling bearing bodies 12 such that it can rotate around the crankshaft journal 10 with low friction.
  • the outer diameter of the roller-shaped sliding block 13 is a little smaller than the inner diameter of the opening 9 in the direction parallel to the movement axis B (shorter side of the rectangle described by the opening 9), so that the sliding block 13 during operation during the translational movement of the course loop 8 each on one side 1 1 a, 1 1 b of the opening 9 in the crank loop 8 rests and from the opposite side 1 1 b, 1 1 a has a small distance, so that no direct contact between the sliding block 13 and the opposite side of the first b, 1 1 a of the opening 9 consists.
  • the sliding block 13 rolls on the side 11a, 11b of the opening 9, with which it is in contact, and takes the crankshaft journal 10 of the crankshaft 4 in the direction of the longitudinal extent of the opening 9 with it.
  • crankshaft journal 10 oil holes 18 a, 18 c are formed, which are provided to the rolling elements 12 of the crankshaft journal bearing and not visible in the figure 1 bearings on which the crankshaft 4 is rotatably mounted to supply with lubricant and thus a friction and allow low-wear operation of the crankshaft drive.
  • FIG. 2 shows a section through a crankshaft drive according to the invention along the plane A-A shown in FIG.
  • crankshaft 4 is rotatably mounted in the housing 2 with the aid of crankshaft bearings 7, the crankshaft rolling elements 6, about the axis of rotation R, which extends in the drawing of Figure 2 in the plane horizontally from left to right.
  • the crankshaft 4 has two legs 4a, 4b which are spaced apart from one another along the axis of rotation R and extend at a right angle to the axis of rotation R. Between the legs 4a, 4b, a gap 5 is formed, in which the crank loop 8 is arranged. Above the axis of rotation R of the crankshaft 4 of the roller-shaped sliding block 13 and the crank pin rolling elements 12 rotatably mounted in the sliding block 13 crankshaft journals 10 are recognizable. In the crankshaft journal 10 oil holes 18 a, 18 b, 18 c are formed to supply the crank pin rolling bearing body 12 and the crankshaft rolling elements 6 with lubricant, thus enabling a low-friction and low-wear operation of the crankshaft drive. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the oil bores 18 a, 18 a form
  • 18b, 18c show a system with an axial oil bore 18a formed parallel to the longitudinal axis S of the crankshaft journal 10 and three radial oil bores 18b, 18c arranged at right angles thereto, which extend radially from the axial oil bore 18a to the outer circumference of the crankshaft journal 10.
  • the axial oil bore 18 a is arranged eccentrically offset from the longitudinal axis S of the crankshaft journal 10.
  • an oil nozzle 22 is provided at the outer ends of the axial oil bore 18 a at the end faces of the crankshaft journal 10.
  • the oil nozzles 22 are configured to supply the rolling elements 6 of the crankshaft bearings 7, which are opposite to the oil nozzles 22, with lubricant supplied to the oil nozzles 22 through the oil holes 18a and 18b.
  • a radial oil hole 18c extends from the axial oil hole 18a in a middle portion of the crankpin 10 in a radial direction to its circumference to supply the crankpin rolling bearing bodies 12 with lubricant as well.
  • crankshaft 4 In order to introduce lubricant into the oil holes 18a, 18b, 18c formed in the crankshaft journal 10, two radial grooves 14 are formed around the circumference of the crankpin 10.
  • the radial oil bores 18b respectively open into one of the radial grooves 14 on the outer circumference of the crankpin 10, so that lubricant can flow from the radial grooves 14 via the radial oil bores 18a, 18c and the axial oil bore 18b to the oil nozzles 22 and crankpin rolling bearing bodies 12, respectively .
  • at least one crankshaft oil hole 26 is formed, which extends radially outward from the rotation axis R of the crankshaft.
  • An outer end of the crankshaft oil bore 26 is disposed opposite to the radial groove 14 formed around the circumference of the crankshaft journal 10.
  • crankshaft oil bore 26 is guided along the axis of rotation R of the crankshaft 4 to an end face of the housing 2 shown on the left in FIG.
  • the left end of the housing is closed off by a housing cover 21.
  • the housing cover 21 has a central pin which is inserted along the axis of rotation R in a bore formed in the crankshaft 4.
  • On the pin 25 and between the housing cover 21 and the housing 2 are each a sealing ring (O-ring) 23 a, 23 b arranged to terminate the housing 2 fluid-tight.
  • crankshaft oil bore 26 merges at the left end side of the housing into a corresponding oil feed 24, which is formed within a housing cover 21.
  • oil hole 26 can be supplied in operation from the outside with lubricant.
  • crankshaft oil hole 26 is formed to supply the second, shown in FIG. 2 right radial groove 14 which is also supplied via the central oil supply 24 and an oil hole not visible in the figure with lubricant ,
  • crank pin bearing bodies 12 and the crankshaft rolling bodies 6 In order to supply the crank pin bearing bodies 12 and the crankshaft rolling bodies 6 with lubricant during operation, lubricant is guided through the oil supply 24 formed in the housing lid 21 into the crankshaft oil hole 26 and from there into the radial grooves 14 which are around the Scope of the crankshaft journal 10 are formed. From the radial grooves 14, the lubricant continues to flow into the crankpin oil holes 18a, 18b, 18c formed inside the crankpin 10. From the crank pin oil bores 18a, 18b, 18c, the fluid lubricant flows on the one hand to the
  • crankpin rolling bearing bodies 12 and on the other hand is applied by the oil nozzles 22 to the crankshaft rolling elements 6. This will be reliable in operation ensures adequate lubrication of both the crankpin rolling bearing bodies 12 and the crankshaft rolling elements 6.
  • FIG. 3 shows an enlarged section of the region C from a crankshaft drive according to the invention.
  • the oil nozzles 22 are arranged in the position shown in Figures 2 and 3 of the crankshaft journal 10 directly opposite the crankshaft bearings 7 with their crankshaft rolling elements 6 so that they directly with
  • a plurality of lubricating points can be supplied with lubricant via a single, central oil feed 26. This allows the
  • crankshaft bearings 7 To realize lubrication of the crankshaft bearings 7 a crankshaft drive easily and inexpensively.
  • the formed in the crankshaft 4 oil hole 26 has a small length and is therefore easy and inexpensive to manufacture.
  • the short oil supply paths reduce the friction losses in the oil supply and the lubricant is led to the lubrication points with low pressure loss.
  • the injection radius SR that is, the radial distance between the crankshaft rolling elements 6 of the crankshaft bearings 7 and the central oil supply is constant in the construction according to the invention in operation and the rolling elements 6 are supplied circumferentially with fresh lubricant.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Ein Kurbelwellenantrieb mit einer Kurbelwelle (4) und einem an der Kurbelwelle (4) angebrachten Kurbelwellenzapfen (10), wobei der Kurbelwellenzapfen (10) wenigstens eine um seinen Umfang umlaufende Radialnut (14) aufweist und der Kurbelwellenzapfen (10) wenigstens eine mit der Radialnut (14) in Fluidverbindung stehende Kurbelwellenzapfen-Bohrung (18a, 18b, 18c) aufweist, die ausgebildet ist, um Schmiermittel von der Radialnut (14) zu wenigstens einer Schmierstelle zu führen.

Description

Beschreibung
Titel
Kurbelwellenantrieb Die Erfindung betrifft einen Kurbelwellenantrieb und insbesondere einen Kurbelwellenantrieb mit einem Kurbelzapfen, der mit einer Schmierölbohrung zur Versorgung von Schmierstellen mit einem Schmiermittel ausgebildet ist.
Stand der Technik
Kurbelwellenantriebe, wie sie z.B. in Verbrennungsmotoren und Gasverdichtern eingesetzt werden, weisen Wälzlager auf, die im Betrieb mit Schmiermittel versorgt werden, um Reibung und Verschleiß gering zu halten. Bei bekannten Kurbelwellenantrieben erfolgt die Schmierung der Wälzlager durch einen Ölnebel. Der Ölnebel wird über den Kraftstoff (z.B. ein Zwei-Takt-Benzin-Öl-Gemisch) in den Bereich der Lager gebracht oder durch einen Rührhaken, der z.B. an der Kurbelwelle angebracht ist und in einem Ölsumpf vorhandenes Öl vernebelt, geschaffen. Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kurbelwellenantrieb mit einer verbesserten Schmierung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Kurbelwellenantrieb nach dem unabhängigen
Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen eines derartigen erfindungsgemäßen Kurbelwellenantriebs. Ein erfindungsgemäßer Kurbelwellenantrieb weist eine Kurbelwelle mit einem im
Wesentlichen zylinderförmigen Kurbelwellenzapfen auf. Um den Umfang des Kurbelwellenzapfens ist wenigstens eine umlaufende Radialnut ausgebildet, und innerhalb des Kurbelwellenzapfens ist wenigstens eine Kurbelwellenzapfen- Bohrung ausgebildet, die mit der Radialnut in Fluidverbindung steht und geeignet ist, Schmiermittel von der Radialnut zu wenigstens einer Schmierstelle zu führen.
Ein erfindungsgemäßer Kurbelwellenantrieb ermöglicht es, mehrere Schmierstel- len des Kurbelwellenantriebs zuverlässig über eine zentrale Schmiermittelversorgung mit Schmiermittel zu versorgen. Dabei ist es nicht nötig, den Kraftstoff mit dem Schmiermittel zu vermischen, wie es bei 2-Takt-Motoren bisher üblich ist. Eine Beeinträchtigung der Verbrennungseigenschaften des Kraftstoffs durch das Schmiermittel wird so vermieden und der Schadstoffausstoß reduziert, da der Ausstoß von verbranntem und unverbranntem Öl vermieden wird. Die Schmiermittelversorgung findet gezielt an definierten Schmierstellen statt und gewährleistet zuverlässig eine konstante Schmierung der Schmierstellen.
In einer Ausführungsform ist in der Kurbelwelle eine Kurbelwellen-Ölbohrung derart ausgebildet, dass eine Öffnung der Kurbelwellen-Ölbohrung so angeordnet ist, dass sie der im Kurbelwellenzapfen ausgebildeten Radialnut gegenüber liegt. Schmiermittel kann so durch die Kurbelwellen-Ölbohrung direkt in die Radialnut eingebracht werden. Dies ermöglicht es, der Radialnut Öl einfach, bequem und auf kurzem Weg zuzuführen. Der Schmiermittelbedarf des Kurbelwellenan- triebs wird reduziert, da nur wenig Schmiermittel erforderlich ist, um die Ölzufüh- rungen mit Schmiermittel zu füllen.
In einer Ausführungsform geht die Kurbelwellen-Ölbohrung an ihrem von der Radialnut abgewandten Ende in einen Bereich über, der parallel zur Rotationsachse der Kurbelwelle ausgebildet ist. Ein parallel zur Rotationsachse der Kurbelwelle ausgebildeter Bereich der Ölbohrung ist besonders gut geeignet, um einer rotierenden Vorrichtung, wie der Kurbelwelle, Schmiermittel zuzuführen, da eine derartige axiale Ölzuführung auch bei eine Rotationsbewegung stationär bleibt und mit bekannten Mitteln, wie z.B. Dichtungsringen, zuverlässig abgedichtet werden kann.
In einer Ausführungsform ist an wenigstens einem Ende wenigstens einer Ölbohrung im Kurbelwellenzapfen eine Öldüse vorgesehen, die ausgebildet ist, um der Ölbohrung zugeordnete Schmierstellen mit Schmiermittel zu versorgen, das der Öldüse durch die Radialnut und die Ölbohrung zugeführt worden ist. Mit Hilfe von
Öldüsen können die Schmierstellen besonders zuverlässig und gleichmäßig mit Schmiermittel versorgt werden. In einer Ausführungsform ist die Kurbelwellenzapfen-Ölbohrung exzentrisch in dem Kurbelwellenzapfen ausgebildet, um den gleichen Umlaufradius wie Wälzkörper und so eine konstanten Spritzradius zu erreichen.
Bei anderen Lagergrößen oder anderen Kurbelhüben kann die Kurbelwellenzapfen-Ölbohrung zufällig auch zentrisch im Kurbelzapfen ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform ist im Kurbelwellenzapfen ein System von Ölbohrungen ausgebildet, das mehrere Abzweige aufweist, über die das Schmiermittel an mehrere Schmierstellen verteilt werden kann. Eine derartige Verzweigung der Ölbohrung im Kurbelwellenzapfen ermöglicht es, mehrere Schmierstellen über eine einzige, gemeinsame Ölzuführung und Radialnut mit Schmiermittel zu versorgen und so den Aufbau des Kurbelwellenantriebs einfach zu halten.
Die Erfindung umfasst auch einen Verbrennungsmotor bzw. einen Gasverdichter mit einem erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb und stellt somit einen Verbrennungsmotor bzw. Gasverdichter mit einer verbesserten Schmierung und reduzierten Reibung zur Verfügung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
Kurze Figurenbeschreibung:
Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Kurbelschlaufenantrieb mit einem erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb entlang der Ebene A-A.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb, wie er in Figur 2 gezeigt ist.
Ausführliche Figurenbeschreibung:
Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Kurbelschlaufenantrieb, der mit einem erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb ausgestattet ist. In einem zentralen Gehäuse 2 des Kurbelwellenantriebs ist eine Kurbelwelle 4 angeordnet, deren Rotationsachse senkrecht zur Zeichenebene ausgerichtet ist.
In dem Gehäuse 2 ist auch eine Kurbelschleife 8 angeordnet. Die Kurbelschleife 8 ist auf zwei einander gegenüberliegenden, in der Figur 1 links und rechts dargestellten, äußeren Seiten jeweils mit einer Stange 20a, 20b verbunden. Die Stangen 20a, 20b erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Achse B, die in einem rechten Winkel zur Rotationsachse der Kurbelwelle 4 und parallel zur Zeichenebene ausgerichtet ist.
Im Betrieb des Kurbelwellenantriebs werden die Stangen 20a, 20b, die jeweils mit einem in der Figur nicht gezeigten Kolben verbunden sind, wechselseitig translatorisch angetrieben und bewegen dabei die Kurbelschleife 8 abwechselnd nach rechts und links. D. h., die Stangen 20a, 20b und die Kurbelschleife 8 füh- ren im Betrieb eine oszillierende translatorische Bewegung parallel zur Achse B aus.
In einem zentralen Bereich der Kurbelschleife 8 ist parallel zur Zeichenebene eine Öffnung 9 ausgebildet. Die Öffnung 9 hat eine im Wesentlichen rechteckige Form, wobei die Ecken der Öffnung 9 abgerundet sind. Die längeren Seiten des von der Öffnung 9 beschriebenen Rechtecks sind in einem rechten Winkel zur Achse B ausgerichtet.
Ein exzentrisch an der Kurbelwelle 4 angebrachter Kurbelwellenzapfen 10 er- streckt sich parallel zur Kurbelwelle 4 und ist wenigstens teilweise innerhalb der
Öffnung 9 angeordnet. An dem Kurbelwellenzapfen 10 ist über ein Wälzlager, das eine Anzahl von Wälzlagerkörpern 12 aufweist, ein rollenförmiger Kulissenstein 13 derart montiert, dass er reibungsarm um den Kurbelwellenzapfen 10 rotieren kann.
Der Außendurchmesser des rollenförmigen Kulissensteins 13 ist ein wenig kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung 9 in Richtung parallel zur Bewegungsachse B (kürzere Seite des von der Öffnung 9 beschriebenen Rechtecks), so dass der Kulissenstein 13 im Betrieb bei der Translationsbewegung der Kur- beischleife 8 jeweils an einer Seite 1 1 a, 1 1 b der Öffnung 9 in der Kurbelschleife 8 anliegt und von der gegenüberliegenden Seite 1 1 b, 1 1 a einen geringen Abstand aufweist, so dass kein direkter Kontakt zwischen dem Kulissenstein 13 und der gegenüberliegenden Seite 1 1 b, 1 1 a der Öffnung 9 besteht. Im Betrieb des Kurbelwellenantriebs rollt der Kulissenstein 13 jeweils auf der Seite 1 1 a, 1 1 b der Öffnung 9, mit der er im Kontakt steht, ab und nimmt dabei den Kurbelwellenzapfen 10 der Kurbelwelle 4 in Richtung der Längserstreckung der Öffnung 9 mit. Durch die Kombination der horizontalen Bewegung der Kurbelschleife 8 entlang der Achse B und der vertikalen Bewegung des Kurbelwellenzapfens 10 in der Öffnung 9 der Kurbelschleife 8 wird die von den nicht gezeigten Kolben verursachte oszillierende translatorische Bewegung der Kurbelschleife 8 parallel zur Achse B in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle 4 um ihre Rota- tionsachse umgewandelt.
Dies ist die bekannte Funktionsweise eines herkömmlichen Kurbelschlaufenantriebs. In dem Kurbelwellenzapfen 10 sind Ölbohrungen 18a, 18c ausgebildet, die vorgesehen sind, um die Wälzkörper 12 des Kurbelwellenzapfen-Wälzlagers und in der Figur 1 nicht sichtbare Lager, auf denen die Kurbelwelle 4 rotierbar gelagert ist, mit Schmiermittel zu versorgen und so einen reibungs- und verschleißarmen Betrieb des Kurbelwellenantriebs zu ermöglichen.
Der Aufbau und die Funktion der Ölbohrungen 18a, 18c werden im Folgenden anhand weiterer Ansichten eines erfindungsgemäßen Kurbelwellenantriebs genauer beschrieben. Figur 2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb entlang der in der Figur 1 gezeigten Ebene A-A.
Die Kurbelwelle 4 ist mit Hilfe von Kurbelwellen-Wälzlagern 7, die Kurbelwellen- Wälzkörpern 6 aufweisen, um die Rotationsachse R, die sich in der Darstellung der Figur 2 in der Zeichenebene waagerecht von links nach rechts erstreckt, rotierbar in dem Gehäuse 2 gelagert.
Die Kurbelwelle 4 weist zwei entlang der Rotationsachse R voneinander beabstandete Schenkel 4a, 4b auf, die sich in einem rechten Winkel zur Rotati- onsachse R erstrecken. Zwischen den Schenkeln 4a, 4b ist ein Spalt 5 ausgebildet, in dem die Kurbelschleife 8 angeordnet ist. Oberhalb der Rotationsachse R der Kurbelwelle 4 sind der rollenförmig ausgebildete Kulissenstein 13 und der über Kurbelzapfen-Wälzkörper 12 drehbar in dem Kulissenstein 13 gelagerte Kurbelwellenzapfen 10 erkennbar. In dem Kurbelwellenzapfen 10 sind Ölbohrungen 18a, 18b, 18c ausgebildet, um die Kurbelzapfen-Wälzlagerkörper 12 und die Kurbelwellen-Wälzkörper 6 mit Schmiermittel zu versorgen und so einen reibungs- und verschleißarmen Betrieb des Kurbelwellenantriebs zu ermöglichen. In dem in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Ölbohrungen 18a,
18b, 18c ein System mit einer parallel zur Längsachse S des Kurbelwellenzapfens 10 ausgebildeten axialen Ölbohrung 18a und drei in einem rechten Winkel dazu angeordneten radialen Ölbohrungen 18b, 18c, die sich von der axialen Ölbohrung 18a radial zum äußeren Umfang des Kurbelwellenzapfens 10 erstre- cken.
Die axiale Ölbohrung 18a ist exzentrisch versetzt zur Längsachse S des Kurbelwellenzapfens 10 angeordnet. An den äußeren Enden der axialen Ölbohrung 18a an den Stirnseiten des Kurbelwellenzapfens 10 ist jeweils eine Öldüse 22 vorgesehen. Die Öldüsen 22 sind ausgebildet, um die den Öldüsen 22 gegenüberliegende Wälzkörper 6 der Kurbelwellen-Wälzlager 7 mit Schmiermittel zu versorgen, das den Öldüsen 22 durch die Ölbohrungen 18a und 18b zugeführt worden ist.
Eine radiale Ölbohrung 18c erstreckt sich ausgehend von der axialen Ölbohrung 18a in einem mittleren Bereich des Kurbelwellenzapfens 10 in radialer Richtung zu seinem Umfang, um auch die Kurbelzapfen-Wälzlagerkörper 12 mit Schmiermittel zu versorgen.
Um Schmiermittel in die Ölbohrungen 18a, 18b, 18c, die in dem Kurbelwellenzapfen 10 ausgebildet sind, einzubringen, sind um den Umfang des Kurbelzapfens 10 zwei Radialnuten 14 ausgebildet. Die radialen Ölbohrungen 18b münden am äußeren Umfang des Kurbelwellenzapfens 10 jeweils in eine der Radialnuten 14, so dass Schmiermittel von den Radialnuten 14 über die radialen Ölbohrungen 18a, 18c und die axiale Ölbohrung 18b zu den Öldüsen 22 bzw. den Kurbelzapfen-Wälzlagerkörpern 12 fließen kann. In der Kurbelwelle 4 ist wenigstens eine Kurbelwellen-Ölbohrung 26 ausgebildet, die von der Rotationsachse R der Kurbelwelle radial nach außen verläuft. Ein äußeres Ende der Kurbelwellen-Ölbohrung 26 ist gegenüber der um den Umfang des Kurbelwellenzapfens 10 ausgebildeten Radialnut 14 angeordnet.
An ihrem inneren, der Rotationsachse R der Kurbelwelle 4 zugewandten Ende ist die Kurbelwellen-Ölbohrung 26 entlang der Rotationsachse R der Kurbelwelle 4 zu einer in der Figur 2 links dargestellten Stirnseite des Gehäuses 2 geführt. Die linke Stirnseite des Gehäuses ist durch einen Gehäusedeckel 21 abge- schlössen.
Der Gehäusedeckel 21 weist einen zentralen Zapfen auf, der entlang der Rotationsachse R in eine in der Kurbelwelle 4 ausgebildete Bohrung eingeführt ist. Auf dem Zapfen 25 und zwischen dem Gehäusedeckel 21 und dem Gehäuse 2 sind jeweils ein Dichtungsring (O-Ring) 23a, 23b angeordnet, um das Gehäuse 2 flu- iddicht abzuschließen.
Die Kurbelwellen-Ölbohrung 26 geht an der linken Stirnseite des Gehäuses in eine korrespondierende Ölzuführung 24 über, die innerhalb eines Gehäusedeckels 21 ausgebildet ist. Über die Ölzuführung 24 kann die Ölbohrung 26 im Betrieb von außen mit Schmiermittel versorgt werden.
Eine weitere, in der Fig. 2 nicht gezeigte Kurbelwellen-Ölbohrung 26 ist zur Versorgung der zweiten, in der Fig. 2 rechts dargestellten Radialnut 14 ausgebildet, die ebenfalls über die zentrale Ölzuführung 24 und eine in der Figur nicht sichtbare Ölbohrung mit Schmiermittel versorgt wird.
Um die Kurbelzapfen-Wälzlagerkörper 12 und die Kurbelwellen-Wälzkörper 6 im Betrieb mit Schmiermittel zu versorgen, wird Schmiermittel durch die im Gehäu- sedeckel 21 ausgebildete Ölzuführung 24 in die Kurbelwellen-Ölbohrung 26 geführt und gelangt von dort in die Radialnuten 14, die um den Umfang des Kurbelwellenzapfens 10 ausgebildet sind. Aus den Radialnuten 14 strömt das Schmiermittel weiter in die Kurbelzapfen-Ölbohrungen 18a, 18b, 18c, die im Inneren des Kurbelwellenzapfens 10 ausgebildet sind. Aus den Kurbelzapfen- Ölbohrungen 18a, 18b, 18c strömt das fluide Schmiermittel einerseits zu den
Kurbelzapfen-Wälzlagerkörpern 12 und wird andererseits durch die Öldüsen 22 auf die Kurbelwellen-Wälzkörper 6 aufgebracht. So wird im Betrieb zuverlässig eine ausreichende Schmierung sowohl der Kurbelzapfen-Wälzlagerkörpern 12 als auch der Kurbelwellen-Wälzkörper 6 gewährleistet.
Von den Schmierstellen an den Wälzkörpern 6, 12 abtropfendes Schmiermittel sammelt sich in einem Schmiermittelsammelbereich 28 am Boden des Gehäuses
2. Von dort kann es entnommen und ggf. nach einer Reinigung durch einen Ölfil- ter erneut der Ölzuführung 24 zugeführt werden.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs C aus einem erfin- dungsgemäßen Kurbelwellenantrieb.
Die bereits aus den Figuren 1 und 2 bekannten Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben. In der vergrößerten Darstellung der Figur 3 sind die äußere Öffnung der Kurbelwellen-Ölbohrung 26 am Umfang der Kurbelwelle 4 und der äußeren Öffnung gegenüberliegende Radialnut besonders gut erkennbar. Dadurch, dass die äußere Öffnung der Kurbelwellen-Ölbohrung 26 unmittelbar gegenüber der Radialnut 14 angeordnet ist, die um den Umfang des Kurbelzapfens 10 ausgebildet ist, kann das Schmiermittel aus der Kurbelwellen-Ölbohrung 26 direkt in die Radialnut 14 überführt werden.
Die Öldüsen 22 sind in der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Position des Kurbelwellenzapfens 10 unmittelbar gegenüber den Kurbelwellen-Wälzlagern 7 mit ihren Kurbelwellen-Wälzkörpern 6 angeordnet, so dass sie diese direkt mit
Schmiermittel versorgen können.
In einem erfindungsgemäßen Kurbelwellenantrieb, wie er beispielhaft in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, können mehrere Schmierstellen über eine einzige, zent- rale Ölzuführung 26 mit Schmiermittel versorgt werden. Dies ermöglicht es, die
Schmierung der Kurbelwellen-Wälzlager 7 eines Kurbelwellenantriebs einfach und kostengünstig zu realisieren.
Die in der Kurbelwelle 4 ausgebildete Ölbohrung 26 hat eine geringe Länge und ist daher einfach und kostengünstig zu fertigen. Durch die kurzen Ölzuführungs- wege werden die Reibungsverluste bei der Ölzuführung reduziert und das Schmiermittel wird mit geringem Druckverlust zu den Schmierstellen geführt. Der Spritzradius SR, d.h. der radiale Abstand zwischen den Kurbelwellen- Wälzkörpern 6 der Kurbelwellen-Wälzlager 7 und der zentralen Ölzuführung, ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion im Betrieb konstant und die Wälzkörper 6 werden umlaufend mit frischem Schmiermittel versorgt.

Claims

Patentansprüche
1 . Kurbelwellenantrieb mit
einer Kurbelwelle (4) und
einem an der Kurbelwelle (4) angebrachten Kurbelwellenzapfen (10), dadurch gekennzeichnet,
dass der Kurbelwellenzapfen (10) wenigstens eine um seinen Umfang umlaufende Radialnut (14) aufweist, und
der Kurbelwellenzapfen (10) wenigstens eine mit der Radialnut (14) in Fluidver- bindung stehende Kurbelwellenzapfen-Bohrung (18a, 18b, 18c) aufweist, die ausgebildet ist, um Schmiermittel von der Radialnut (14) zu wenigstens einer
Schmierstelle zu führen.
2. Kurbelwellenantrieb nach Anspruch 1 , wobei der Kurbelwellenzapfen (10) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist.
3. Kurbelwellenantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Kurbelwelle (4) eine Kurbelwellenbohrung (26) mit einer der Radialnut (14) gegenüberliegenden Öffnung ausgebildet ist.
4. Kurbelwellenantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kurbelwellenbohrung (26) einen Bereich aufweist, der parallel zur Rotationsachse (R) der Kurbelwelle (4) ausgebildet ist.
5. Kurbelwellenantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Kurbelwellenzapfen-Bohrung (18a) in wenigstens eine Öldüse
(22) mündet.
6. Kurbelwellenantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Kurbelwellenzapfen-Bohrung (18a) exzentrisch in dem Kurbel- weilenzapfen (10) ausgebildet ist.
7. Kurbelwellenantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kurbelwellenzapfen-Bohrung (18a, 18b, 18c) mehrere Abzweige aufweist, um das Schmiermittel an mehrere Schmierstellen zu verteilen.
8. Kurbelwellenantrieb nach Anspruch 9, wobei die Kurbelwellenzapfen- Bohrung (18a, 18b, 18c) wenigstens einen axialen Bereich (18a) zur Versorgung von Kurbelwellenlagern (7) und wenigstens einen radialen Bereich (18c) zur Versorgung von Schmierstellen des Kurbelwellenzapfens (10) aufweist.
9. Verbrennungsmotor mit einem Kurbelwellenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Gasverdichter mit einem Kurbelwellenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
PCT/EP2012/059724 2011-06-20 2012-05-24 Kurbelwellenantrieb Ceased WO2012175283A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110077807 DE102011077807A1 (de) 2011-06-20 2011-06-20 Kurbelwellenantrieb
DE102011077807.1 2011-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012175283A1 true WO2012175283A1 (de) 2012-12-27

Family

ID=46149479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/059724 Ceased WO2012175283A1 (de) 2011-06-20 2012-05-24 Kurbelwellenantrieb

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011077807A1 (de)
WO (1) WO2012175283A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2622922A1 (fr) * 1987-11-09 1989-05-12 Peugeot Dispositif de lubrification d'un ensemble bielle-vilebrequin et moteur a combustion interne equipe de ce dispositif
EP1557544A1 (de) * 2002-10-24 2005-07-27 Taiho Kogyo Co., Ltd. Ölzufuhrvorrichtung für motorkurbelwelle
US20050196084A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-08 Daido Metal Company Ltd. Plain bearing
US20080190699A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Nobuyuki Ohta Crankshaft lubrication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2622922A1 (fr) * 1987-11-09 1989-05-12 Peugeot Dispositif de lubrification d'un ensemble bielle-vilebrequin et moteur a combustion interne equipe de ce dispositif
EP1557544A1 (de) * 2002-10-24 2005-07-27 Taiho Kogyo Co., Ltd. Ölzufuhrvorrichtung für motorkurbelwelle
US20050196084A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-08 Daido Metal Company Ltd. Plain bearing
US20080190699A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Nobuyuki Ohta Crankshaft lubrication system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011077807A1 (de) 2012-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69014818T2 (de) Kugelförmige Drehschieber für Brennkraftmaschine.
DE3203312C2 (de) Von einer Schmierölpumpe gespeistes Schmierölverteilungssystem für eine Brennkraftmaschine
WO1995002753A1 (de) Verfahren und anordnung für die schmiermittelversorgung einer hubkolbenmaschine
DE10051131B4 (de) Schmierungsstruktur für eine Brennkraftmaschine
DE102008050277B4 (de) Kolbenmantel-Ölzurückhaltung für einen Verbrennungsmotor
EP2183475B1 (de) Kolben mit ölversorgungsrinne für nabenbohrungen
DE1526462C3 (de) Zweltakt-Brennkraftmaschine
DE60311428T2 (de) Viertakt-Motor geschmiert durch die Kraftstoffmischung
DE60127049T2 (de) Ventilsteuerungsanordnung in einer Viertakt-Brennkraftmaschine
DE102011017493A1 (de) Hochdruckpumpe
DE102007026140A1 (de) Verbrennungsmotor mit rotierender Antriebskraftverteilung
DE102017201741B4 (de) Kolben-Pleuel-Vorrichtung zur direkten Kolbenschmierung und -kühlung
WO2012175283A1 (de) Kurbelwellenantrieb
EP0016381A1 (de) Luftgekühlter, drehschiebergesteuerter Viertakt-Verbrennungsmotor
DE2912476A1 (de) Pleuellager fuer kurbelwellen von zweitaktverbrennungsmotoren
DE676147C (de) Pumpe zum Foerdern von fluessigen Brennstoffen
DE102006045899B4 (de) Kurbeltrieb für Kurbeltriebpumpe und Verwendung in einer Kraftstoffpumpe
DE102009029985A1 (de) Schmiermittelversorgungseinrichtung
DE4228854C2 (de) Rollenstößel
DE102018122249A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102020203923B4 (de) Brennkraftmaschine mit mindestens einer reibungsarm gelagerten Nockenwelle
AT521603B1 (de) Schnell drehbare Welle mit Schmutzfangvorrichtung
DE102019112109B3 (de) Rotationskolbenmotor
DE533007C (de) Drehkolbenpumpe
DE4438867A1 (de) Schmieranordnung am Kolben eines Hubkolbentriebes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12723490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12723490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1