DE102012210171A1 - balancer shaft - Google Patents
balancer shaft Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012210171A1 DE102012210171A1 DE102012210171A DE102012210171A DE102012210171A1 DE 102012210171 A1 DE102012210171 A1 DE 102012210171A1 DE 102012210171 A DE102012210171 A DE 102012210171A DE 102012210171 A DE102012210171 A DE 102012210171A DE 102012210171 A1 DE102012210171 A1 DE 102012210171A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- shaft
- parts
- section
- carrier
- bearing
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
Abstract
Vorgeschlagen ist eine Ausgleichswelle (1) zum Ausgleich von Massenkräften und/oder Massenmomenten einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Trägerwelle (2) mit einem nicht-rotationssymmetrisch profilierten Außenquerschnitt (11) und ein oder mehrere Wellenteile (3, 5, 8, 9), die jeweils mit einem zum Außenquerschnitt im wesentlichen komplementär profilierten Innenquerschnitt (12) auf der Trägerwelle aufgefädelt und befestigt sind. Dabei sollen die Außenquerschnitts- und Innenquerschnittsprofile so dimensioniert sein, dass ein dazwischen verlaufender Spalt gebildet ist, wobei die Wellenteile mittels einer in den Spalt eingespritzten Zwischenlage (13) aus Kunststoff auf der Trägerwelle befestigt sind.Proposed is a balance shaft (1) to compensate for inertial forces and / or moments of inertia of an internal combustion engine, comprising a support shaft (2) with a non-rotationally symmetrical profiled outer cross section (11) and one or more shaft parts (3, 5, 8, 9) each threaded with an outer cross-section substantially complementary profiled inner cross section (12) on the support shaft and are fixed. In this case, the outer cross-section and inner cross-sectional profiles should be dimensioned so that an intermediate gap is formed, wherein the shaft parts are fixed by means of an injected into the gap intermediate layer (13) made of plastic on the support shaft.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausgleichswelle zum Ausgleich von Massenkräften und/oder Massenmomenten einer Brennkraftmaschine. Die Ausgleichswelle umfasst eine Trägerwelle mit einem nicht-rotationssymmetrisch profilierten Außenquerschnitt und ein oder mehrere Wellenteile, die jeweils mit einem zum Außenquerschnitt im wesentlichen komplementär profilierten Innenquerschnitt auf der Trägerwelle aufgefädelt und befestigt sind.The invention relates to a balance shaft for balancing mass forces and / or moments of inertia of an internal combustion engine. The balancer shaft comprises a carrier shaft with a non-rotationally symmetrically profiled outer cross section and one or more shaft parts, which are each threaded and fixed on the carrier shaft with an inner cross section profiled in an essentially complementary manner to the outer cross section.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine aus Einzelteilen gebaute Ausgleichswelle, bei der die Trägerwelle und Wellenteile, die die Unwucht und die Lagerstellen der Ausgleichswelle bilden, als Einzelteile hergestellt und anschließend zusammengebaut sind, geht aus der gattungsgemäßen
Nachteilig an dieser Wellengestaltung ist die hohe Passgenauigkeit der zueinander komplementären Bauteile, welche stets mit konstruktiv nachteiligen Doppelpassungen zwischen der Trägerwelle und den Wellenteilen einhergeht.A disadvantage of this wave design is the high accuracy of fit of the mutually complementary components, which is always associated with structurally disadvantageous double fits between the carrier shaft and the shaft parts.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gebaute Ausgleichswelle der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen und insbesondere so zu gestalten, dass die Ausgleichswelle möglichst doppelpassungsfrei herstellbar ist.The present invention has for its object to simplify constructively a built balancer shaft of the type mentioned and in particular to make so that the balancer shaft is possible produce double-free as possible.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach sollen die Außenquerschnitts- und Innenquerschnittsprofile so dimensioniert sein, dass ein dazwischen verlaufender Spalt gebildet ist, wobei die Wellenteile mittels einer in den Spalt eingespritzten Zwischenlage aus Kunststoff auf der Trägerwelle befestigt sind.The solution of this problem arises from the characterizing features of
Anders als im eingangs zitierten Stand der Technik ist also ein sehr großes und folglich doppelpassungsfreies Radialspiel zwischen der Trägerwelle und den Wellenteilen vorgesehen. Der so gebildete Spalt wird nach dem Auffädeln und Positionieren der Wellenteile auf der Trägerwelle in einer Kunststoffspritzgussmaschine mit Kunststoff ausgespritzt, wodurch die Wellenteile dauerfest auf der Trägerwelle befestigt werden. In Umfangsrichtung erfolgt die Befestigung vor allem durch den Formschluss zwischen den nicht-rotationssymmetrischen Querschnittsprofilen in Verbindung mit dem dazwischen liegenden, mit Kunststoff ausgefüllten Spalt. Die Wellenteile sind vorzugsweise so auf der Trägerwelle positioniert, dass der Spalt und folglich die Kunststoff-Zwischenlage eine im wesentlichen gleichmäßige Wandstärke aufweist. Im Hinblick auf das prozesssichere Kunststoffspritzgießen liegt diese zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 2mm.Unlike in the cited prior art, therefore, a very large and consequently double-pass free radial clearance between the carrier shaft and the shaft parts is provided. The gap thus formed is sprayed after the threading and positioning of the shaft parts on the support shaft in a plastic injection molding machine with plastic, whereby the shaft parts are permanently attached to the support shaft. In the circumferential direction, the attachment is mainly due to the positive connection between the non-rotationally symmetrical cross-sectional profiles in conjunction with the interposed, filled with plastic gap. The shaft parts are preferably positioned on the carrier shaft so that the gap and consequently the plastic intermediate layer has a substantially uniform wall thickness. With regard to the process-safe plastic injection molding, this is expediently in the order of 2 mm.
In Längsrichtung der Ausgleichswelle erfolgt die Befestigung sowohl durch das stoffschlüssige Oberflächenhaften der Wellenteile und der Trägerwelle am Kunststoff. Zusätzlich kann ein in Längsrichtung wirksamer Formschluss dadurch erzeugt werden, dass die Trägerwelle und/oder die Wellenteile mit lokalen Ausnehmungen oder Öffnungen versehen sind, die mit dem Kunststoff umspritzt sind. Dieser soll ein Polyamid 66 vorzugsweise mit Glasfaserverstärkung sein. In the longitudinal direction of the balance shaft, the attachment is effected both by the cohesive surface adhesion of the shaft parts and the carrier shaft on the plastic. In addition, a positive fit that is effective in the longitudinal direction can be produced by providing the carrier shaft and / or the shaft parts with local recesses or openings that are encapsulated with the plastic. This should be a polyamide 66, preferably with glass fiber reinforcement.
Die Wellenteile können ein oder mehrere Unwuchtteile mit zur Wellenachse exzentrischen Massenschwerpunkten und ein oder mehrere Lagerteile zur Wälzlagerung der Ausgleichswelle umfassen. Dabei sollen lediglich die Lagerteile aus einem Wälzlagerstahl bestehen, während die Unwuchtteile aus anderen Werkstoffen hergestellt sind. Hintergrund für diesen vorteilhaften Werkstoffmix ist der aktuell zunehmende Einsatz direkt nadelgelagerter Ausgleichswellen, deren Lagerstellen die Innenlaufbahnen von Nadellagern sind. Während die aus Wälzlagerstahl bestehenden Lagerteile das für die Wälzfestigkeit erforderliche Werkstoffgefüge aufweisen, können die Unwuchtteile deutlich kostengünstiger hergestellt und beispielsweise als aufeinander gestapelte Blechstanzteile oder als Stahlgussteile ausgeführt sein. Die Blechstanzteile können einzeln oder als vormontierte Baueinheit auf die Trägerwelle aufgefädelt werden, wobei die Baueinheit mittels des bekannten Stanzpaketier-Verfahrens herstellbar ist. Als Wälzlagerstahl kommen die Sorten C16, 16MnCr5, C45, Cf53, C80 und 100Cr6 in Betracht.The shaft parts may comprise one or more unbalance parts with eccentric center of gravity to the shaft axis and one or more bearing parts for rolling bearing of the balance shaft. Only the bearing parts should consist of a bearing steel, while the unbalance parts are made of other materials. The background for this advantageous material mix is the currently increasing use of directly needle-bearing balance shafts whose bearing points are the inner races of needle bearings. While the bearing parts consisting of rolling bearing steel have the material structure required for the rolling resistance, the unbalance parts can be produced significantly more cost-effectively and be designed, for example, as sheet-metal stamped parts stacked on one another or as cast steel parts. The sheet metal stampings can be threaded individually or as a preassembled unit on the support shaft, wherein the assembly by means of the known Stanzpaketier method can be produced. The bearing steel grades C16, 16MnCr5, C45, Cf53, C80 and 100Cr6 are considered.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausgleichswelle dargestellt ist. Gleiche oder funktionsgleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an embodiment of a balance shaft according to the invention is shown. The same or functionally identical components are provided with the same reference numbers. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die
Die Ausgleichswelle
- – ein
Antriebsteil 3 aus Stahlguss, das mit einem dieAusgleichswelle 1 drehend antreibenden (nicht dargestellten) Antriebsrad verbunden ist und mit einemLagersitz 4 für ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Schrägkugellager versehen ist. - – zwei
Lagerteile 5 aus Wälzlagerstahl 100Cr6, die jeweils eine radialzurückspringende Innenlaufbahn 6 für ein (nicht dargestelltes) Radialnadellager aufweisen. Die als Gleichteileausgeführten Lagerteile 5 umfassen im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine inneneingespritzte Kunststoffbuchse 7 , die axial beidseitig derInnenlaufbahn 6 übersteht (siehe auch4 ). - – an die
Lagerteile 5 angrenzende Unwuchtteile, nämlich zuPaketen 8 zusammengefasste Blechstanzteile undGussteile 9 .
- - A
drive part 3 made of cast steel, with abalance shaft 1 rotationally driving (not shown) driving wheel is connected and with abearing seat 4 is provided for a (also not shown) angular contact ball bearings. - - two bearing
parts 5 made of bearing steel 100Cr6, each with a radially recessedinner raceway 6 for a radial needle bearing (not shown). The bearing parts designed asidentical parts 5 In the illustrated embodiment, each comprise an internally injectedplastic bushing 7 axially on both sides of theinner race 6 survives (see also4 ). - - to the bearing
parts 5 adjacent unbalance parts, namely to parcels8th combined sheet metal stampings andcastings 9 ,
Die T-förmig profilierte Trägerwelle
Die Trägerwelle
Die Befestigung der auf diese Weise mit großem Radialspiel auf der Trägerwelle
In Längsrichtung der Ausgleichswelle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ausgleichswelle balancer shaft
- 22
- Trägerwelle carrier wave
- 33
- Antriebsteil driving part
- 44
- Lagersitz am Antriebsteil Bearing seat on the drive part
- 55
- Lagerteil bearing part
- 66
- Innenlaufbahn Inner raceway
- 77
- Kunststoffbuchse Plastic bushing
- 88th
- Blechstanzpaket Stamped sheet metal package
- 99
- Unwucht-Gussteil Unbalance Casting
- 1010
- Wellenachse shaft axis
- 1111
- Außenquerschnittsprofil External cross-sectional profile
- 1212
- Innenquerschnittsprofil Internal cross-sectional profile
- 1313
- Kunststoff-Zwischenlage Plastic Liner
- 1414
- Kerbe score
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 2000186746 A [0002] JP 2000186746 A [0002]
Claims (7)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012210171A DE102012210171A1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | balancer shaft |
PCT/EP2013/058680 WO2013189645A1 (en) | 2012-06-18 | 2013-04-26 | Balance shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012210171A DE102012210171A1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | balancer shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012210171A1 true DE102012210171A1 (en) | 2013-12-19 |
Family
ID=48326273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012210171A Withdrawn DE102012210171A1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | balancer shaft |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012210171A1 (en) |
WO (1) | WO2013189645A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018106765A1 (en) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | unbalanced shaft |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000186746A (en) | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Balancer shaft |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1318697A (en) * | 1962-01-08 | 1963-02-22 | Development of variable speed motion transmission devices | |
JPH01172651A (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-07 | Hino Motors Ltd | Vibration suppressing device for crankshaft |
DE10352775A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-06-03 | Magna Steyr Powertrain Ag & Co Kg | Compensating shaft for reciprocating piston internal combustion engine has high mass inserts fitting in cylindrical bores in weight |
DE102010022321A1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Balancing shaft for compensating mass forces and mass moments of internal combustion engine, has support shaft, where unbalance mass is axially fixed and torsionally threaded on support shaft to form unbalanced section |
-
2012
- 2012-06-18 DE DE102012210171A patent/DE102012210171A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-04-26 WO PCT/EP2013/058680 patent/WO2013189645A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000186746A (en) | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Balancer shaft |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018106765A1 (en) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | unbalanced shaft |
WO2019179580A1 (en) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Unbalanced shaft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013189645A1 (en) | 2013-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016210480B4 (en) | Method of manufacturing a mass balance shaft and mass balance shaft produced therefrom | |
EP2287493B1 (en) | Unbalanced shaft | |
EP2167839B1 (en) | Balancing shaft | |
DE102008018545A1 (en) | Shaft with roller bearings | |
DE102009036067A1 (en) | Method for producing a balancing shaft | |
WO2011000645A1 (en) | Bearing arrangement with a shaft and a needle bearing | |
DE102012216418B4 (en) | imbalance shaft | |
WO2019121410A1 (en) | Wheel of a vehicle | |
DE202007011678U1 (en) | balancer shaft | |
EP2373908B1 (en) | Balancing shaft | |
DE102018115429B4 (en) | Unbalance shaft | |
DE102010046163A1 (en) | Mass balance unit | |
DE102012210171A1 (en) | balancer shaft | |
EP2140169B1 (en) | Method for the production of a drop-forged balancing shaft | |
DE102008015135A1 (en) | Bearing area for shaft device of stroke piston-internal-combustion engine of vehicle, has material recess of unbalanced shaft filled outer-extensively with smaller, specific weight of foreign material component | |
WO2001027492A1 (en) | Device for balancing out mass forces in internal combustion engines | |
WO2020078512A1 (en) | Unbalanced shaft | |
DE102012018330A1 (en) | Crankshaft for use in crankcase of internal combustion engine e.g. in-line engine, for vehicle, has roller bearing comprising ring molded in crankshaft and provided for supporting crankshaft, where crankshaft is made from cast material | |
DE102010022321A1 (en) | Balancing shaft for compensating mass forces and mass moments of internal combustion engine, has support shaft, where unbalance mass is axially fixed and torsionally threaded on support shaft to form unbalanced section | |
EP1561048A2 (en) | Balance shaft for a reciprocating piston engine | |
DE102012217476A1 (en) | unbalanced shaft | |
DE102008009556A1 (en) | Balance shaft of an internal combustion engine | |
DE102012210418A1 (en) | Crankshaft for internal combustion engine of e.g. passenger car, has crankshaft portion that is formed on surface of carrier for rolling elements | |
DE102012005564A1 (en) | Bearing arrangement of balancer shaft for three-cylinder internal combustion engine, has housing portion with limited receiving space that is let free from lubricant of internal combustion engine during operation of engine | |
DE102017010296A1 (en) | Compensation device for an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150407 |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |