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Title:
RECIPROCATING PISTON ENGINE HAVING A CYLINDER HOUSING AND A CRANKCASE CONNECTED THERETO
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/268258
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a reciprocating piston engine (10) having a cylinder housing (20) and a crankcase (30) connected thereto, the crankcase (30) having a crankcase upper part (32) and a crankcase lower part (34) connected thereto, and the crankcase (30) having at least one crankshaft bearing which is designed to support at least one crankshaft and is formed from an upper bearing shell (34) and a lower bearing shell (36). The reciprocating piston engine (10) comprises a first connecting means (40) which connects the crankcase upper part (32) to the upper bearing shell (34), a second connecting means (50) which connects the lower bearing shell (36) to the cylinder housing (20) under tension of the crankcase upper part (32) and the upper bearing shell (34) connected thereto, and a third connecting means (60) which connects the lower bearing shell (36) to the the upper bearing shell (34).

Inventors:
ASCHABER MICHAEL (AT)
BAINDL RUPERT (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100443
Publication Date:
December 29, 2022
Filing Date:
June 14, 2022
Export Citation:
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Assignee:
NEANDER MOTORS AG (DE)
International Classes:
F02F7/00; F16C9/02; F16M1/025
Domestic Patent References:
WO2006117060A12006-11-09
WO2006032822A12006-03-30
Foreign References:
DE102006043421A12007-10-18
DE102013020717A12015-06-11
US9670872B22017-06-06
DE4137534A11992-05-21
DE102006043421A12007-10-18
DE10216329A12003-11-06
DE4137534A11992-05-21
DE102013006891A12014-10-23
Attorney, Agent or Firm:
LOBEMEIER, Martin (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Hubkolbenmotor (10) mit einem Zylindergehäuse (20) und einem mit diesem verbundenen Kurbelgehäuse (30), wobei das Kurbelgehäuse (30) ein Kurbelgehäuseoberteil (32) und ein mit diesem verbundenes Kurbelgehäuseunterteil (34) aufweist und das Kurbelgehäuse (30) wenigstens ein zur Lagerung wenigstens einer Kurbelwelle eingerichtetes, aus einer oberen Lagerschale (34) und einer unteren Lagerschale (36) gebildetes Kurbelwellenlager aufweist, wobei der Hub kolb enmotor (10) ein das Kurbelgehäuseoberteil (32) mit der oberen Lagerschale (34) verbindendes erstes Verbindungsmittel (40), ein die untere Lagerschale (36) unter Verspannung des Kurbelgehäuseoberteils (32) und der mit diesem verbundenen oberen Lagerschale (34) mit dem Zylindergehäuse (20) verbindendes zweites Verbindungsmittel (50) und ein die untere Lagerschale (36) mit der oberen Lageschale (34) verbindendes drittes Verbindungsmittel (60) aufweist.

2. Hubkolbenmotor (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein das Kurbelgehäuseoberteil (32) mit dem Kurbelgehäuseunterteil (34) verbindendes viertes Verbindungmittel (70).

3. Hubkolbenmotor (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vierten Verbindungsmittel (70) in einem vom Kurbelgehäuseoberteil (32) und vom Kurbelgehäuseunterteil (34) ausgebildeten Flansch eingesetzt sind. 4. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (40, 50, 60, 70) Schraubbolzen sind.

5. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungsmittel (40) von der Außenseite des Kurbelgehäuseoberteils (32) durch eine das Kurbelgehäuseoberteil (32) durchbrechende Ausnehmung in die obere Lagerschale (34) eingesetzt ist.

6. Hubkolbenmotor (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lagerschale ein das erste Verbindungsmittel (40) aufnehmendes Sackloch aufweist.

7. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungsmittel (50) von der Unterseite der unteren Lagerschale (36) durch jeweils eine die obere Lagerschale (34) und das Kurbelgehäuseoberteil (32) durchbrechende Ausnehmung in das Zylindergehäuse (20) eingesetzt ist.

8. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (20) ein das zweite Verbindungsmittel (50) aufnehmendes Sackloch aufweist.

9. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des ersten Verbindungsmittels (40) radial zur Achse einer vom Kurbelwellenlager aufgenommenen Kurbelwelle ausgerichtet ist.

10. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungsmittel (40) aus einer Mehrzahl von ersten Verbindungsmitteln (40) gebildet ist, die symmetrisch zur Längsachse des Hubkolbenmotors (10) angeordnet sind.

11. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungsmittel (50) aus einer Mehrzahl von zweiten Verbindungsmitteln (50) gebildet ist, die symmetrisch zur Längsachse des Hubkolbenmotors (10) angeordnet sind.

12. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Verbindungsmittel (60) von der Unterseite der unteren Lagerschale (36) ausschließlich die untere Lagerschale (36) mit der oberen Lageschale (34) verbindend eingesetzt ist.

13. Hubkolbenmotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Verbindungsmittel (60) aus einer Mehrzahl von dritten Verbindungsmitteln (60) gebildet ist, die symmetrisch zur Längsachse des Hubkolbenmotors (10) angeordnet sind.

14. Hubkolbenmotor (10) nach den Ansprüchen 11 undl3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelwellenlager zur Aufnahme von zwei gegenläufigen Kurbelwellen, die jeweils mittels einer Pleuelstange mit einem gemeinsamen Zylinder verbunden sind, eingerichtet ist, wobei jede Kurbelwelle zwischen einem zweiten Verbindungsmittel (50) und einem dritten Verbindungsmittel (60) angeordnet ist.

15. Hubkolbenmotor (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Verbindungsmittel (50) einen geringeren Abstand zur Längsachse des Hubkolbenmotors (10) aufweisen als die ersten Verbindungsmittel (40).

16. Hubkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Verbindungsmittel (60) auf der der Längsachse des Hubkolbenmotors (10) gegenüberliegenden Seite der Kurbelwellen angeordnet sind.

Description:
HUBKOLBENMOTOR MIT EINEM ZYLINDERGEHAU SE UND MIT EINEM MIT DIESEM VERBUNDENEN KURBELGEHÄUSE

Die Erfindung betrifft einen Hubkolbenmotor mit einem Zylindergehäuse und einem mit diesem verbundenen Kurbelgehäuse, wobei das Kurbelgehäuse ein Kurbelgehäuseoberteil und ein mit diesem verbundenes Kurbelgehäuseunterteil aufweist und das Kurbelgehäuse ein zur Lagerung wenigstens einer Kurbelwelle eingerichtetes, aus einer oberen Lagerschale und einer unteren Lagerschale gebildetes Kurbelwellenlager aufweist.

Derartige Motoren sind aus offenkundiger Vorbenutzung hinlänglich bekannt. Darüber hinaus sind derartige Motoren in unterschiedlichen Ausgestaltungen aus DE 102006 043 421 Al,

DE 102 16329 Al, DE 41 37 534 Al, DE 102013 006 891 Al und WO 2006/032822 Al bekannt.

Ein häufiges Problem bei der Fertigung dieser Motoren besteht darin, dass eine Vielzahl von den Motor bildenden Komponenten miteinander verbunden werden müssen und der gesamte Motor zu diesem Zweck mehrmals gedreht werden muss, damit die entsprechend vorgesehenen Verbindungsmittel verbaut werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hubkolbenmotor der eingangs genannten Art insbesondere derart auszugestalten, dass eine einfache und zeitsparende Fertigung ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Hubkolbenmotor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus besteht darin, dass die Montage der Komponenten hauptsächlich von der Unterseite erfolgt, sodass der Motor während der Montage nur einmal gedreht werden muss: Auf das umgedrehte Zylindergehäuse wird das Kurbelgehäuse Oberteil montiert, dann die Kolbenbaugruppe mit den Pleuelstangen eingeführt. Anschließend werden die oberen Lagerbügel, Lagerschalen und Kurbelwellen eingelegt. Diese werden mit mittels unterer Lagerbügel und Hautlagerschrauben befestigt. Am Ende der Grundmotormontage wird das Kurbelgehäuseunterteil montiert und der Motor in seine Grundposition gedreht. Die Lagerbügel aus Stahl sind hinsichtlich Kurbelwellenbiegung weich ausgeführt, damit sich diese an die Deformation der Kurbel welle anschmiegen können, und sind sowohl mit dem Kurbelgehäuse Oberteil als auch mit dem Zylindergehäuse verschraubt. Auf Kantenträger bildende Eingussteile, insbesondere auf in das Kurbelgehäuse eingegossene Lagerbügel wird somit verzichtet, wobei der Verzicht auf Eingussteile auch zu einem einfach als Gussteil aufgebauten Kurbelgehäuse führt.

Dieses Vorgehen ist insbesondere bei Hubkolbenmotoren mit zwei gegenläufigen Kurbelwellen vorteilhaft, die jeweils mittels einer Pleuelstange mit einem gemeinsamen Zylinder verbunden sind, da die Zylinder ohnehin von der Unterseite in den Motorblock eingeführt werden müssen.

Erfindungsgemäß wird also ein Hubkolbenmotor mit einem Zylindergehäuse und mit einem mit diesem verbundenen Kurbelgehäuse vorgeschlagen, wobei das Kurbelgehäuse ein Kurbelgehäuseoberteil und ein mit diesem verbundenes Kurbelgehäuseunterteil, das bevorzugt als Ölwanne fungiert, aufweist und das Kurbelgehäuse wenigstens ein zur Lagerung wenigstens einer Kurbelwelle eingerichtetes, aus einer oberen Lagerschale und einer unteren Lagerschale gebildetes Kurbelwellenlager aufweist, wobei ein das Kurbelgehäuseoberteil mit der oberen Lagerschale verbindendes erstes Verbindungsmittel, ein die untere Lagerschale unter Verspannung des Kurbelgehäuseoberteils und der mit diesem verbundenen oberen Lagerschale mit dem Zylindergehäuse verbindendes zweites Verbindungsmittel und ein die untere Lagerschale mit der oberen Lageschale verbindendes drittes Verbindungsmittel sowie bevorzugt ein das Kurbelgehäuseoberteil mit dem Kurbelgehäuseunterteil verbindendes viertes Verbindungmittel vorgesehen sind.

Die Verbindungsmittel sind insbesondere als Schraubbolzen ausgebildet, wobei das erste Verbindungsmittel bevorzugt von der Außenseite des Kurbelgehäuseoberteils durch eine das Kurbelgehäuseoberteil durchstoßende Ausnehmung in die obere Lagerschale eingesetzt ist. Dabei weist die obere Lagerschale bevorzugt ein das erste Verbindungsmittel aufnehmendes Sackloch auf, das speziell als ein mit dem als Schraubbolzen ausgebildeten ersten Verbindungsmittel schraubendes Innengewinde ausgebildet ist. Das zweite Verbindungsmittel ist hingegen von der Unterseite der unteren Lagerschale durch jeweils eine die obere Lagerschale und das Kurbelgehäuseoberteil durchstoßende Ausnehmung in das Zylindergehäuse eingesetzt. Auch hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Zylindergehäuse ein das zweite Verbindungsmittel aufnehmendes Sackloch aufweist. Dieses Sackloch ist speziell als ein mit dem als Schraubbolzen ausgebildeten zweiten Verbindungsmittel schraubendes Innengewinde ausgebildet.

Das dritte Verbindungsmittel ist bevorzugt ebenfalls von der Unterseite der unteren Lagerschale, ausschließlich die untere Lagerschale mit der oberen Lageschale verbindend eingesetzt.

Eine hinsichtlich der Lastverteilung besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfmdungsgemäßen Hubkolbenmotors wird dann erreicht, wenn die Längsachse des ersten Verbindungsmittels radial zur Achse einer vom Kurbelwellenlager aufgenommenen Kurbelwelle ausgerichtet ist.

Insbesondere ist das erste Verbindungsmittel aus einer Mehrzahl von ersten Verbindungsmitteln gebildet, die zur Längsachse des Hubkolbenmotors symmetrisch angeordnet sind. Auch das zweite Verbindungsmittel besteht bevorzugt aus einer Mehrzahl von zweiten Verbindungsmitteln, die zur Längsachse des Hubkolbenmotors symmetrisch angeordnet sind. Schließlich ist auch das dritte Verbindungsmittel bevorzugt aus einer Mehrzahl von dritten Verbindungsmitteln gebildet, die symmetrisch zur Längsachse des Hubkolbenmotors angeordnet sind. Dabei sind die Verbindungsmittel höchst bevorzugt spiegelsymmetrisch zur Längsachse des Hub kolb enmotors angeordnet.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht dann, wenn das Kurbelwellenlager zur Aufnahme von zwei gegenläufigen Kurbelwellen, die jeweils mittels einer Pleuelstange mit einem gemeinsamen Zylinder verbunden sind, eingerichtet ist, wobei jede Kurbelwelle zwischen einem zweiten Verbindungsmittel und einem dritten Verbindungsmittel angeordnet ist. Unabhängig von der Anzahl der Kurbelwellen sind die zweiten und dritten Verbindungsmittel allgemein möglichst nah an der Hauptlagerbohrung anzuordnen, um einerseits die Zündkräfte möglichst nah am Angriffspunkt aufzunehmen und andererseits die Lagerschalen gut vorzuspannen. Bei Ausbildung mit zwei gegenläufigen Kurbelwellen weisen die zweiten Verbindungsmittel bevorzugt einen geringeren Abstand zur Längsachse des Hubkolbenmotors auf als die ersten Verbindungsmittel. Höchst bevorzugt sind die dritten Verbindungsmittel dabei auf der der Längsachse des Hub kolb enmotors gegenüberliegenden Seite der Kurbel wellen angeordnet.

Die vierten Verbindungsmittel verbinden das Kurbelgehäuseoberteil mit dem Kurbelgehäuseunterteil bevorzugt mittels eines jeweils vom Kurbelgehäuseoberteil und vom Kurbelgehäuseunterteil ausgebildeten Flansches, in den die vierten Verbindungsmittel eingesetzt sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen besonders bevorzugt ausgestalteten Hubkolbenmotor. Der Hubkolbenmotor 10 weist ein Zylindergehäuse 20 und ein mit diesem verbundenes Kurbelgehäuse 30 auf. Das Kurbelgehäuse 30 ist in ein Kurbelgehäuseoberteil 32 und ein mit diesem verbundenes Kurbelgehäuseunterteil 34 unterteilt, wobei das Kurbelgehäuse 30 ein zur Lagerung von zwei Kurbelwellen eingerichtetes Kurbelwellenlager aufweist, das aus einer oberen Lagerschale 34 und einer unteren Lagerschale 36 gebildet ist. Das Kurbelgehäuseunterteil 34 bildet zugleich die Ölwanne aus.

Zur Verbindung dieser Komponenten miteinander sind das Kurbelgehäuseoberteil 32 mit der oberen Lagerschale 34 verbindende erste Verbindungsmittel 40 und die untere Lagerschale 36 mit dem Zylindergehäuse 20 verbindende zweite Verbindungsmittel 50 vorgesehen. Dabei verspannen die zweiten Verbindungsmittel 50 das zwischen der unteren Lagerschale 36 und dem Zylindergehäuse 20 angeordnete Kurbelgehäuseoberteil 32 und die mit diesem verbundene obere Lagerschale 34 mit der unteren Lagerschale 36 und dem Zylindergehäuse 20

Die ersten Verbindungsmittel 40 sind dabei von der Außenseite des Kurbelgehäuseoberteils 32 durch eine das Kurbelgehäuseoberteil 32 durchbrechende Ausnehmung in die obere Lagerschale 34 eingesetzt, in der jeweils ein die ersten Verbindungsmittel 40 aufnehmendes, ein Innengewinde aufweisendes Sackloch vorgesehen ist. Die ersten Verbindungsmittel 40 sind entsprechend als Schraubbolzen ausgebildet. Die zweiten Verbindungsmittel 50 hingegen sind von der Unterseite der unteren Lagerschale 36 durch jeweils eine die obere Lagerschale 34 und das Kurbelgehäuseoberteil 32 durchbrechende Ausnehmung in das Zylindergehäuse 20 eingesetzt. Bei der gezeigten Ausführung weist das Zylindergehäuse 20 die zweiten Verbindungsmittel 50 aufnehmende Sacklöcher auf, die ebenfalls mit einem Innengewinde ausgestattet sind. Die zweiten Verbindungsmittel 50 sind entsprechend als Schraubbolzen ausgebildet.

Des Weiteren sind die untere Lagerschale 36 mit der oberen Lageschale 34 verbindende drittes Verbindungsmittel 60 und ein das Kurbelgehäuseoberteil 32 mit dem Kurbelgehäuseunterteil 34 verbindende vierte Verbindungmittel 70 vorgesehen. Diese Verbindungsmittel 60, 70 sind ebenfalls als Schraubbolzen ausgebildet.

Die Verbindungsmittel sind zur Längsachse des Hubkolbenmotors 10 spiegelsymmetrisch angeordnet, wobei die zweiten Verbindungsmittel 50 der Längsachse des Hubkolbenmotors 10 am nächsten sind, gefolgt von den ersten Verbindungsmitteln 40, den dritten Verbindungsmitteln 60 und schließlich den vierten Verbindungsmitteln 70.

Das Kurbelwellenlager ist - wie oben genannt - zur Aufnahme von zwei gegenläufigen Kurbelwellen eingerichtet, die jeweils mittels einer Pleuelstange mit einem gemeinsamen Zylinder verbunden sind, wobei jede Kurbelwelle zwischen einem zweiten Verbindungsmittel 50 und einem dritten Verbindungsmittel 60 angeordnet ist. Dabei ist die Längsachse der ersten Verbindungsmittels 40 jeweils radial zur Achse der beiden vom Kurbel wellenlager aufgenommenen (nicht dargestellten) Kurbelwellen ausgerichtet.

Das zweiteilige Kurbelgehäuse wird schließlich durch die vierten Verbindungsmittel 70 gesichert, die in einem vom Kurbelgehäuseoberteil 32 und vom Kurbelgehäuseunterteil 34 ausgebildeten Flansch eingesetzt sind.