CH718468B1 - Kurbeltrieb zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor. - Google Patents

Kurbeltrieb zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor. Download PDF

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CH718468B1 CH70454/21A CH0704542021A CH718468B1 CH 718468 B1 CH718468 B1 CH 718468B1 CH 70454/21 A CH70454/21 A CH 70454/21A CH 0704542021 A CH0704542021 A CH 0704542021A CH 718468 B1 CH718468 B1 CH 718468B1
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Abstract

Der Kurbeltrieb zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor mit mindestens zwei diametral gegenüber liegende Zylinder, hat eine Kurbelwelle (6) und jeweils einen Kolben (7, 8) und einen diesem zugeordneten Pleuel (1, 2) für Zylinder des Inline-Boxmotors welche Pleuel zusammenwirkend mit dem Kolben (7, 8) und der Kurbelwelle (6) verbunden sind. Jedes der beiden Pleuel (1, 2) hat einen Kolbenverbindungsabschnitt (41, 51) mit einem Kolbenbolzenlagerabschnitt (42, 52) an einem Ende. Das eine zentrale Pleuel (1) hat einen ungeteilten Kurbelwellenlagerabschnitt (43) am anderen Ende, während das andere, gegabelte Pleuel (2) zwei beabstandete Schenkel (58, 58') mit einem geteilten Kurbelwellenabschnitt (53) am anderen Ende aufweist. Die Kurbelwelle (6) hat zudem einen exzentrisch gegenüber der Kurbelwelle (6) gelagerten zylindrischen mittleren Hubzapfen (3), an welchen sich in Längsrichtung der Kurbelwelle (6) auf beiden Seiten jeweils ein zylindrischer äusserer Hubzapfen (4) anschliesst, die derart exzentrisch gegenüber der Kurbelwelle (6) gelagert sind, dass die beiden äusseren Hubzapfen (4) auf derselben äusseren Hubzapfen-Längsachse angeordnet sind und dass die senkrecht von dieser äusseren Hubzapfen-Längsachse ausgehende Verbindungslinie, die die exzentrische Längsachse des mittleren Hubzapfens (3) kreuzt, ebenfalls durch die Längsachse der Welle (6) verläuft. Die Kurbelwellenlagerabschnitte (43, 54) haben zylindrische Innenflächen (44, 54), die auf den Hubzapfen (3, 4) aufgesetzt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kurbeltrieb zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor mit mindestens zwei diametral gegenüber liegenden Zylindern, mit einer Kurbelwelle und mit jeweils einem Kolben und einem diesem zugeordneten Pleuel für jeden Zylinder des Inline-Boxermotors, welche Pleuel zusammenwirkend mit dem Kolben und der Kurbelwelle verbunden sind, wobei eines der beiden Pleuel einen Kolbenverbindungsabschnitt mit einem Kolbenbolzenlagerabschnitt an einem Ende und mit einem ungeteilten Kurbelwellenlagerabschnitt am anderen Ende aufweist, wobei das andere Pleuel einen Kolbenverbindungsabschnitt mit einem Kolbenbolzenlagerabschnitt an einem Ende und mit einem geteilten Kurbelwellenlagerabschnitt am anderen Ende aufweist, der in zwei in Kurbelwellenlängsrichtung beabstandete Schenkel geteilt ist, die den ungeteilten Kurbelwellenlagerabschnitt an dem Ende jedes dieser Schenkel umfassen.
STAND DER TECHNIK
[0002] Die US 6,202,537 B1 offenbart den Kurbeltrieb eines Boxermotors mit einer Kurbelwelle und mindestens zwei diametral gegenüber liegenden Zylindern, wobei jeder Gegenzylinder einen Kolben und einen einzigen Pleuel aufweist, die zusammenwirkend mit dem Kolben und der Kurbelwelle verbunden ist, wobei eine der beiden Pleuelstangen einen Kurbelwellenlagerabschnitt an einem Ende und einen Kolbenbolzenlagerabschnitt am anderen Ende aufweist, wobei die andere Pleuelstange zwei beabstandete Schenkel mit einem Kurbelwellenlagerabschnitt an einem Ende jedes dieser Schenkel aufweist, wobei das andere Ende der Schenkel zusammenkommt, um einen Kolbenbolzenlagerabschnitt zu bilden (Gabelpleuel). Der Abstand zwischen den Schenkeln ist dabei ausreichend, um es zu ermöglichen, dass sich ein Teil der Kurbelwelle, welcher mit dem Kurbelwellenlagerabschnitt der einen Pleuelstange verbunden ist, zwischen den Schenkeln der anderen Pleuelstange gedreht werden kann, wodurch die den diametral gegenüber liegenden Zylindern zugeordneten hin-und-her wirkenden Massekräfte im allgemeinen in ihrer Grösse gleich sind, dazu in ihrer Richtung entgegengesetzt sind und sich gegenseitig aufheben, was zu einem ruhigeren Lauf führt.
[0003] Eine Skizze eines Inline-Boxermotors, der anstelle eines Gabelpleuels stattdessen zwei Pleuel an einem der beiden diametral gegenüberliegenden Kolben (Tandem-Pleuel oder Doppel-Pleuel) verwendet, ist in dem Wikipedia-Artikel unter https://de.wikipedia.org/wiki/Boxermotor dargestellt.
[0004] Die DE 10 2015 001 893 B3 offenbart ebenfalls einen Zweizylinder-Inline-Boxermotor mit Tandem-Pleuel, dessen Bauart ohne Einsatz von Ausgleichswellen einen Massenausgleich ermöglicht, wie er konventionell erst von Sechszylindermotoren erreicht wird.
[0005] Die EP 1 367 239 A2 (=DE 603 01 759 T2) offenbart einen Kolben für eine Hubkolbenmaschine, wobei der Kolben ein Körperteil, einen sich von dem Körperteil erstreckenden Rand und eine Hülse zum Aufnehmen eines Verbindungsteils einer Verbindungsstange umfasst, wobei das Verbindungsteil eine teilkugelförmige Oberfläche aufweist, und wobei die Hülse angepasst ist, um in die teilkugelförmige Oberfläche zu greifen. Dabei umfasst der Kolben ferner ein aufrechtes Teil, das sich vom Körperteil erstreckt, wobei die Hülse einen in einer Ausnehmung aufgenommenen Einsatz umfasst, definiert durch das aufrechte Teil, wobei das aufrechte Teil von dem Rand beabstandet ist. Die beiden Kolben der Hubkolbenmaschine sind dabei direkt gegenüber der Mittelachse der Kurbelwelle angeordnet.
[0006] Die DE 10 2008 031 993 A1 betrifft eine Split-Pin-Kurbelwelle mit zwei voneinander angeordneten Wangen und zwischen den Wangen angeordneten unmittelbar aneinandergrenzenden und gegeneinander versetzten Hubzapfen, wobei zwischen den beiden Hubzapfen eine Hohlkehle mit einem Ubergangsradius und zwischen jedem Hubzapfen und der dazu benachbarten Wange eine weitere Hohlkehle vorgesehen ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Bei Konstruktion und Bau von Motoren ist man bestrebt, durch Anzahl und Anordnung der Zylinder zueinander die auftretenden Kräfte, die sich durch die oszillierend bewegenden Kolben, Pleuel und die rotierende Kurbelwelle, bestehend aus Kurbelwangen, Kurbellagern und Hubzapfen, ergeben, so gut wie möglich zu eliminieren.
[0008] Bei herkömmlichen Lösungen sind jedoch die Hubzapfen einer Kurbelwelle und die mit ihnen durch die Pleuel verbundenen Kolben und Zylinder zueinander in Bezug auf die Kurbelwelle versetzt, was unerwünschte Kräfte und Momente auf die Kurbelwelle zur Folge hat und ggf. durch eine erhöhte Anzahl von Zylindern auszugleichen gesucht wird. Eine bekannte Lösung, den störenden Versatz der Zylinder zueinander zu eliminieren, ist der sogenannte „Inline-Boxermotor“. Es handelt sich hierbei um einen Boxermotor mit diametral gegenüberliegenden Zylindern ohne Zylinderversatz. Der Massenausgleich eines solchen Zweizylinder Inline-Boxermotor, sei es ein solcher mit Gabelpleuel oder mit Tandem-Pleuel, ist sehr gut und entspricht dem eines Reihen-Sechszylindermotors.
[0009] Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kurbeltrieb für einen Inline-Boxermotor anzugeben, da bei den bekannten Lösungen stets weit auseinanderliegende oder auseinanderstrebende Pleuel erforderlich sind, weshalb auf einer Seite entweder zwei Pleuel (Tandem-Pleuel, Doppelpleuel) oder ein Pleuel in Form einer Gabel (Gabelpleuel) eingesetzt werden. Die erstgenannte, bekannte Lösung mithilfe eines Tandem-Pleuel erfordert jedoch stets einen großen Zylinderquerschnitt (Bohrung), um hinreichend Raum für die zwei Pleuel und deren Aufnahme an den Rändern des Kolbenbodens zu haben und auch damit diese nicht mit den Zylinderwänden in Kontakt kommen. Die letztgenannte, bekannte Lösung mithilfe eines Gabelpleuels erfordert ein sehr stabiles und damit schweres Bauteil, damit es aufgrund der weiten Spreizung der Gabel - über zwei Kurbelwangen und den Hubzapfen des gegenüberliegenden Pleuel hinweg - gleichwohl widerstandsfähig genug ist, um die Kräfte des oszillierenden Kolbens aufnehmen zu können.
[0010] Der Kurbeltrieb zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor mit den Merkmalen des Standes der Technik ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass durch Anordnung und Form der Kurbelwelle im Zusammenwirken mit dem Pleuel, erstens, ein Tandempleuel nicht erforderlich ist, und, zweitens, die Spreizung eines Gabelpleuels minimiert wird, um die Kräfte des Kolbens besser aufnehmen zu können, indem die Kurbelwelle einen gegenüber der Längsachse der Kurbelwelle exzentrisch gelagerten zylindrischen mittleren Hubzapfen aufweist, an welchen sich in axialer Längsrichtung der Kurbelwelle auf beiden Stirnseiten jeweils unmittelbar und ohne dazwischenliegende Kurbelwangen jeweils ein zylindrischer äusserer Hubzapfen anschliesst, die derart exzentrisch gegenüber der Längsachse der Kurbelwelle gelagert sind, dass die beiden äusseren Hubzapfen auf derselben äusseren Hubzapfen-Längsachse angeordnet sind und dass eine senkrecht von dieser äusseren Hubzapfen-Längsachse ausgehende Verbindungslinie, die die exzentrische Längsachse des mittleren Hubzapfens kreuzt, ebenfalls durch die Längsachse der Kurbelwelle verläuft, und dass die Kurbelwellenlagerabschnitte zylindrische Innenflächen aufweisen, die auf den Aussenflächen der Hubzapfen aufgesetzt sind.
[0011] Gemäss einer ersten Ausführungsform umfassen die Kurbelwellenlagerabschnitte (Pleuelauge am Pleuelfuss) eine dem Pleuel zugeordnete teilweise Hubzapfenumschliessung und eine weitere den einen oder die zwei jeweiligen Kurbelwellenlagerabschnitte abschliessende Hubzapfenumschliessungen (zweistückiger, geteilter Pleuelfuss). Es sind dann Verbindungselemente vorgesehen, um die weiteren Hubzapfenumschliessungen mit den besagten teilweisen Hubzapfenumschliessungen der Pleuel für eine Drehlagerung um die jeweilig zugeordneten Hubzapfen zu verbinden. Diese Verbindungselemente können Bohrungen, teilweise mit Innengewinde sein, durch die dann Verbindungsschrauben mit einem komplementären Gewinde eingedreht werden.
[0012] Gemäss einer zweiten Ausführungsform weisen die Kurbelwellenlagerabschnitte jeweils einen bzw. zwei für eine Drehlagerung um die jeweilig zugeordneten Hubzapfen konfigurierte innenzylindrische Lagerflächen auf, wobei die Kurbelwelle eine zentrale Welle mit einer äusseren Umfangsfläche in einer Längsrichtung der Kurbelwelle aufweist, wobei der mittige Hubzapfen und die beiden sich seitlich anschliessenden äusseren Hubzapfen eine komplementäre Innenfläche zur der besagten äusseren Umfangsfläche für einem Formschluss aufweisen. Damit können die Pleuel jeweils einstückig (ungeteilt) mit zwei Lagern für die Wellenlager vorgesehen sein, wobei für den Zusammenbau die Zapfenelemente mit schon auf diese aufgesetzten Pleuel auf die Kurbelwelle aufgeschoben und aufgeschrumpft werden.
[0013] Die Stärke des mittleren Hubzapfens entspricht vorteilhafterweise der Summe der Stärke der beiden äusseren Hubzapfen, um einen vollkommen runden Lauf des Motors zu erreichen.
[0014] Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0015] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht von Kolben und Kurbelwelle zum Einsatz in einem Zweizylinder Inline-Boxermotor gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine schematische perspektivische Explosionsansicht der in Fig. 1 dargestellten Bauteile zum Einsatz in einem Zweizylinder Inline-Boxermotor; Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht der einteiligen Kurbelwelle mit Kurbelzapfen nach Fig. 1; Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht von Kolben, mehrteiliger Kurbelwelle und Kurbelzapfen zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 5 eine schematische Ansicht von oben auf die Ansicht der Fig. 1 mit symmetrisch zur Zeichenebene angeordneten Zylindern; und Fig. 6 eine Querschnittsansicht nach Linie V-V in der Fig. 5.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0016] Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht von diametral gegenüber liegenden Kolben 7, 8 und Kurbelwelle 6 zum Einsatz in einem Zweizylinder Inline-Boxermotor gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Beschreibung wird auch Bezug nehmen auf die Fig. 2, die eine schematische perspektivische Explosionsansicht der in Fig. 1 dargestellten Bauteile zeigt. Dazu gehört auch die Fig. 3 mit einer zentralen schematischen perspektivischen Ansicht der einteiligen Kurbelwelle 6 nach Fig. 1 mit Hubzapfen 3 und 4.
[0017] Die Kurbelwelle 6 weist auf beiden Seiten entlang der Längsachse einen Hauptlagerzapfen 9 für das Kurbelwellenlager auf. An diesen Hauptlagerzapfen 9 schliessen sich direkt jeweils ein äusserer Hubzapfen 4 an, wobei dann zwischen diesen zwei äusseren Hubzapfen 4 ein zentraler mittlerer Hubzapfen 3 vorgesehen ist. Die zwei äusseren Hubzapfen 4 und der in Längsrichtung der Kurbelwelle 6 zwischen diesen liegende mittlere Hubzapfen 3 liegen unmittelbar aneinander, so dass sich an den Übergängen zwischen dem Hauptlagerzapfen 9 und einem äusseren Hubzapfen 4 einerseits und dem äusseren Hubzapfen 4 und dem mittleren Hubzapfen 3 andererseits dazwischen liegende überlappende Stirnflächen 10 sowie Hohlkehlenabschnitte 11 ergeben.
[0018] Der oder jeder Hauptlagerzapfen 9 kann eine Bohrung 14 zum Ausgleich einer Unwucht aufweisen. In gleicher Weise kann der mittlere Hubzapfen 3 eine Bohrung 15 zum Ausgleich einer Unwucht aufweisen. Der Durchmesser des mittleren Hubzapfens 3 ist gleich dem Durchmesser von jedem äusseren Hubzapfen 4. Die beiden äusseren Hubzapfen 4 sind gegenüber der Längsachse der Kurbelwelle 6 radial um einen gleichen Betrag versetzt. Der mittlere Hubzapfen 3 ist gegenüber der Längsachse der Kurbelwelle 6 radial um den gleichen Betrag wie jeder der äusseren Hubzapfen 4 versetzt, allerdings um 180 Grad versetzt, so dass die eine Mittelachse der äusseren Hubzapfen 4, die Längsachse der Kurbelwelle 6 und die Mittelachse des mittleren Hubzapfens 3 auf einer Geraden liegen.
[0019] Die Stärke der beiden äusseren Hubzapfen 4 in Längsrichtung der Kurbelwelle 6 ist gleich. Die Stärke in derselben Längsrichtung des zentralen Hubzapfens 3 entspricht genau der Summe der Stärke der beiden äusseren Hubzapfen 4, womit das exzentrisch bewegte Gewicht der äusseren Hubzapfen 4 genau dem entgegengesetzt zur Lage des exzentrisch bewegten Gewicht des mittleren Hubzapfens 3 entspricht.
[0020] Diese Kurbelwelle 6 mit Hubzapfen 3 und 4 bildet den Kern der Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 2. Auf dem zentralen Hubzapfen 3 ist ein mehrteiliges zentrales Pleuel 1 angeordnet. Dieses zentrale Pleuel 1 verfügt über einen Kolbenverbindungsabschnitt 41 (Pleuelauge am Pleuelfuss) mit einer Bolzenaufnahme 42 an einem freien Ende (Pleuelkopf), während das gegenüberliegenden Ende von einer halben Hubzapfenumschliessung mit einer einen Halbkreis bildenden innenzylindrischen Lagerfläche 44 mit hier flachen Anschlagflächen gebildet wird. Die Bolzenaufnahme 42 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel die Funktion eines Kolbenbolzenlagerabschnitts. Der Innendurchmesser der Lagerfläche 44 entspricht dem Aussendurchmesser des zentralen Hubzapfens 3 für einen Rotationsantrieb. Die besagte halbe Hubzapfenumschliessung des Kolbenverbindungsabschnitts 41 wird durch die Hubzapfenumschliessung 43 geschlossen, um das Pleuelauge des Pleuelfuss zu bilden. Dafür sind Schrauben 46 vorgesehen, die an beiden gegenüberliegenden Seiten der Hubzapfenumschliessung 43 durch Bohrungen 45 in der Hubzapfenumschliessung 43 hindurchstossen und in Innengewinden des Kolbenverbindungsabschnitts 41 oder extern verschraubt werden. Das Innengewinde kann auch alternativ in der Hubzapfenumschliessung 43 vorgesehen sein. Mit dem Bezugszeichen 17 ist eine optionale Brücke am zentralen Pleuel 1 (in den Ansprüchen Pleuel mit ungeteiltem Kurbelwellenlagerabschnitt) vorgesehen, um die sich wegen der Gabelung an dieser Stelle zwingend ergebende Gewichtskonzentration des anderen, gegabelten Pleuels 2 (in den Ansprüchen Pleuel mit geteiltem Kurbelwellenlagerabschnitt) an dieser - im Raum relativ gleichen - Stelle auszugleichen.
[0021] Das gegabelte Pleuel 2 verfügt über einen Kolbenverbindungsabschnitt 51 mit einer Bolzenaufnahme 52 an einem freien Ende (Pleuelkopf), während der Kolbenverbindungsabschnitt 51 sich in einen Gabelarm 58 und einen Gabelarm 58' in Bezug auf die Längsrichtung der Kurbelwelle 6 gabelt. Jeder Schenkel oder Gabelarm 58 und 58' hat ein der Bolzenaufnahme 52 gegenüberliegendes Ende mit einer halben Hubzapfenumschliessung, die ebenfalls eine einen Halbkreis bildenden innenzylindrischen Lagerfläche 54 mit hier flachen Anschlagflächen gebildet wird. Die Bolzenaufnahme 52 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel die Funktion eines Kolbenbolzenlagerabschnitts. Der Innendurchmesser jeder der beiden Lagerflächen 54 entspricht dem Aussendurchmesser des zugeordneten äusseren Hubzapfens 3 für einen Rotationsantrieb. Die besagte halbe Hubzapfenumschliessung des Kolbenverbindungsabschnitts 51 wird durch die Hubzapfenumschliessung 53 geschlossen, um jeweils das Pleuelauge am Pleuelfuss zu bilden. Dafür sind Schrauben 56 vorgesehen, die an beiden gegenüberliegenden Seiten der Hubzapfenumschliessung 53 durch Bohrungen 55 in der Hubzapfenumschliessung 53 hindurchstossen und in Innengewinden des Kolbenverbindungsabschnitts 51 oder extern verschraubt werden. Das Innengewinde kann auch alternativ in der Hubzapfenumschliessung 53 vorgesehen sein. Mit dem Bezugszeichen 16 ist die sich an dieser Stelle aus der Gabelung ergebende Materialkonzentration, die für die Festigkeit des Bauteils erforderlich ist, am gegabelten Pleuel 2 bezeichnet.
[0022] Jeder Gabelarm 58 und 58' hat in Längsrichtung der Kurbelwelle 6 eine Stärke, die zusammengenommen der Stärke des entsprechenden Abschnitts des zentralen Pleuels 1 entspricht. Dabei kann durch entsprechende Durchbrüche in den Pleuel 1 und 2 das Gewicht entsprechend ausgeglichen werden, wobei der Steg 16 zwingend ist und der Steg 17 als Gegengewicht zum Ausgleich der Materialkonzentration des Stegs 16 an relativ gleicher Stelle dient.
[0023] Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht von Kolben 101, 102, Kurbelwelle 106 und Hubzapfen 3 und 4 zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Sofern die Elemente den Elementen des ersten Ausführungsbeispiels nach Figs. 1 bis 3 entspricht, sind hier die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
[0024] Der wesentliche Unterschied in den beiden Ausführungsbeispielen ist der Aufbau der Kolbenverbindungsabschnitte 141 und 151 an den Pleuelaugen der Pleuelfüsse. Diese sind einstückig vorgesehen, mit anderen Worten, die innenzylindrischen Lagerflächen 44 bzw. 54 sind geschlossene Kurven, so dass der Aufbau der Kurbelwelle 106 anders ist. Es ist festzuhalten, dass die in der Fig. 1 dargestellte Kurbelwelle 6 des ersten Ausführungsbeispiels eine einstückige aus einem Werkstück hergestellte Welle 6 mit integrierten Zapfen ist. Eine solche Kurbelwelle 6 ist für die einstückigen Pleuel 101 und 102 nicht einsetzbar. Hier weist die Kurbelwelle 106, als sogenannte zerlegbare Kurbelwelle, einen Formschluss ermöglichenden Umfang 126 auf, insbesondere eine gerillte Oberfläche. Auf dieser sind in derselben Reihenfolge wie bei der Kurbelwelle 6 ein Hauptlagerzapfen 9, ein äusserer Hubzapfen 4, ein zentraler Hubzapfen 3, ein weiterer äusserer Hubzapfen 4 und ein abschliessender Hauptlagerzapfen 9 als Einzelelemente aufgesetzt. Alle diese Einzelelemente weisen eine durchgehende Bohrung auf, die eine zentrische Lagerung für die Hauptlagerzapfen 9 und die oben erläuterte exzentrische gegenüberliegende Lagerung der äusseren Hubzapfen 4 und des zentralen Hubzapfens 3 durch eine zur Umfangsfläche 126 komplementäre Innenfläche 136 ermöglicht.
[0025] Ein Dichtring 146 ist auf beiden Seiten der Kurbelwelle 126 gegenüber einem Kurbelgehäuse vorgesehen. Die Lager und die Hubzapfen werden auf eine solche gerillte Welle, aber auch auf glatte Wellen, aufgeschrumpft. Mit anderen Worten, alle Teile haben zunächst ein vorbestimmtes Übermass, so dass diese bei Raumtemperatur nicht zusammensteckbar wären. Dann wird die Keilwelle stark gekühlt und/oder die anderen Teile werden erhitzt, so dass die Bauteile ungeachtet des Übermass zusammensteckbar werden. Wenn alle Elemente wieder Raumtemperatur haben, sind die ehemals warmen Teile geschrumpft, die ehemals kalten Teile ausgedehnt und dadurch ist alles untrennbar miteinander verbunden.
[0026] Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht von oben auf die Ansicht der Fig. 3 mit symmetrisch zur Zeichenebene angeordneten Zylindern und Fig. 6 eine Querschnittsansicht nach Linie V-V in der Fig. 5. Mit dem Bezugszeichen 13 ist eine Querschnittsfläche bezeichnet, die die sich überlappenden Teilflächen von äusseren Hubzapfen 4 und zentralen Hubzapfen 3 bilden. Die (nur hypothetische, gedachte) in axialer Richtung gemeinsam überlappenden Flächen der inneren und äußeren Hubzapfen und der Kurbelwellenlager, indiziert durch ihre Grösse die Belastbarkeit des Bauteils, mit anderen Worten, diese Fläche darf nicht zu klein sein, da andernfalls die Kurbelwelle dort brechen würde. Mit dem Bezugszeichen 12 ist der Zwickel bezeichnet, bei dem es sich um die dreidimensionale, gekrümmte Fläche zwischen den an dieser Stelle zusammenlaufenden Kreisabschnitten der verschiedenen Hub- und Kurbelzapfen und der Hohlkehle handelt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0027] 1 zentraler Pleuel 2 gegabelter Pleuel oder Y-Pleuel 3 mittlerer Hubzapfen oder Hubscheibe (ohne Kurbelwange) 4 äusserer Hubzapfen oder Hubscheibe (ohne Kurbelwange) 5 minimierte Spreizung des gegabelten Pleuels 6 Kurbelwelle 7 Kolben am zentralen Pleuel 8 Kolben am gegabelten Pleuel 9 Hauptlagerzapfen für das (Kurbel-)Wellenlager 10 Verbindung an den und mittels der sich überlappenden Stirnflächen der Hubzapfen 11 Hohlkehlenabschnitt der Verbindungstellen 12 Zwickel 13 Stirnfläche der Verbindung 14 optionale Bohrung zum Ausgleich von Unwucht 15 optionale Bohrung zum Ausgleich von Unwucht 16 Steg/Brücke des gegabelten Pleuels 17 optionaler Steg/Brücke am zentralen Pleuel 18 Bolzen 41 Kolbenverbindungsabschnitt 42 Bolzenaufnahme 43 Hubzapfenumschliessung 44 Innenzylindrische Lagerfläche 45 Befestigungsbohrungen 46 Verbindungsschrauben 51 Kolbenverbindungsabschnitt 52 Bolzenaufnahme 53 Hubzapfenumschliessung 54 Innenzylindrische Lagerfläche 55 Befestigungsbohrungen 56 Verbindungsschrauben 58 Gabelarm 58' Gabelarm 101 zentraler Pleuel 102 gegabelter Pleuel 106 Kurbelwelle 126 Umfangsfläche 136 komplementäre Innenfläche 141 Kolbenverbindungsabschnitt 143 Kurbelwellenlagerabschnitt 146 Dichtring 151 Kolbenverbindungsabschnitt 153 Kurbelwellenlagerabschnitt

Claims (4)

1. Kurbeltrieb zum Einsatz in einem Inline-Boxermotor mit mindestens zwei diametral gegenüber liegenden Zylindern, mit einer Kurbelwelle (6, 106) und mit jeweils einem Kolben (7, 8) und einem diesem zugeordneten Pleuel (1, 2; 101, 102) für jeden Zylinder des Inline-Boxermotors, welche Pleuel zusammenwirkend mit dem Kolben (7, 8) und der Kurbelwelle (6, 106) verbunden sind, wobei eines der beiden Pleuel (1, 101) einen Kolbenverbindungsabschnitt (41, 141) mit einem Kolbenbolzenlagerabschnitt (42) an einem Ende und mit einem ungeteilten Kurbelwellenlagerabschnitt (43, 143) am anderen Ende aufweist, wobei das andere Pleuel (2, 102) einen Kolbenverbindungsabschnitt (51, 151) mit einem Kolbenbolzenlagerabschnitt (52) an einem Ende und mit einem geteilten Kurbelwellenlagerabschnitt (53, 153) am anderen Ende aufweist, der in zwei in Kurbelwellenlängsrichtung beabstandete Schenkel (58, 58') geteilt ist, die den ungeteilten Kurbelwellenlagerabschnitt (43, 143) an dem Ende jedes dieser Schenkel (58, 58') umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (6, 106) einen radial parallel zur Kurbelwellenlängsrichtung exzentrisch gegenüber der Längsachse der Kurbelwelle (6, 106) verschoben gelagerten zylindrischen mittleren Hubzapfen (3) aufweist, an welchen sich in Kurbelwellenlängsrichtung auf beiden Seiten jeweils ein zylindrischer äusserer Hubzapfen (4) anschliesst, die derart radial parallel zur Kurbelwellenlängsrichtung exzentrisch gegenüber der Längsachse der Kurbelwelle (6, 106) verschoben gelagert sind, dass die beiden äusseren Hubzapfen (4) auf derselben äusseren Hubzapfen-Längsachse angeordnet sind und dass eine senkrecht von dieser äusseren Hubzapfen-Längsachse ausgehende Verbindungslinie, die die exzentrische Längsachse des mittleren Hubzapfens (3) kreuzt, ebenfalls durch die Längsachse der Kurbelwelle (6, 106) verläuft, und dass die geteilten (53, 153) und ungeteilten (43, 143) Kurbelwellenlagerabschnitte zylindrische Innenflächen (44, 54) aufweisen, die auf den Hubzapfen (3, 4) aufgesetzt sind.
2. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geteilten (53) und ungeteilten (43) Kurbelwellenlagerabschnitte dem Pleuel (1, 2) zugeordnete teilweise Hubzapfenumschliessungen und weitere jeweils den zwei und den einen jeweiligen Kurbelwellenlagerabschnitte abschliessende Hubzapfenumschliessungen (43, 53) umfassen, wobei Verbindungselemente (45, 46; 55, 56) die weiteren Hubzapfenumschliessungen mit den besagten teilweisen Hubzapfenumschliessungen der Pleuel (1, 2) für eine Drehlagerung um die jeweilig zugeordneten Hubzapfen (3, 4) verbinden.
3. Kurbeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ungeteilte Kurbelwellenlagerabschnitt (143) eine für eine Drehlagerung um den zugeordneten Hubzapfen (3) konfigurierte innenzylindrische Lagerfläche (44) und der geteilte Kurbelwellenlagerabschnitt (153) zwei für eine Drehlagerung um die jeweilig zugeordneten Hubzapfen (4) konfigurierte innenzylindrische Lagerflächen (54) aufweisen, und dass die Kurbelwelle (106) eine zentrale Welle mit einer äusseren Umfangsfläche (126) in einer Längsrichtung der Kurbelwelle (106) aufweist, dass der mittige Hubzapfen (3) und die beiden sich seitlich anschliessenden äusseren Hubzapfen (4) eine komplementäre Innenfläche (136) zur der besagten äusseren Umfangsfläche (126) für einen Formschluss aufweisen.
4. Kurbeltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des mittleren Hubzapfens (3) der Summe der Stärken der beiden äusseren Hubzapfen (4) entspricht.
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