DE102017212998A1

DE102017212998A1 - crankshaft

Info

Publication number: DE102017212998A1
Application number: DE102017212998.0A
Authority: DE
Inventors: Norbert Oppermann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-01-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle (1) mit koaxial zu einer Drehachse (2) der Kurbelwelle (1) angeordneten Hauptlagern (3), mit zu der Drehachse (2) radial versetzt angeordneten Pleuellagern (4) und mit die Pleuellager (4) mit den Hauptlagern (3) verbindenden Kurbelwangen (5) sowie mit Gegengewichten (6). Die Gegengewichte (6) sind in radialer Verlängerung der Kurbelwangen (5) auf einer dem jeweiligen Pleuellager (4) abgewandten Seite der Drehachse (2) der Kurbelwelle (1) angeordnet und mit den Kurbelwangen (7) verbunden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gegengewichte (6) zumindest teilweise ein Dämpfungselement (9) aus einem schwingungsdämpfenden elastischen Dämpfungsmaterial aufweisen.

The invention relates to a crankshaft (1) with main bearings (3) arranged coaxially to an axis of rotation (2) of the crankshaft (1), with connecting rod bearings (4) radially offset relative to the axis of rotation (2) and with the connecting rod bearings (4) Main bearings (3) connecting crank webs (5) and counterweights (6). The counterweights (6) are arranged in the radial extension of the crank webs (5) on a side facing away from the respective connecting rod bearing (4) of the axis of rotation (2) of the crankshaft (1) and connected to the crank webs (7). According to the invention it is provided that the counterweights (6) at least partially have a damping element (9) made of a vibration damping elastic damping material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle mit koaxial zu einer Drehachse der Kurbelwelle angeordneten Hauptlagern, mit zu der Drehachse radial versetzt angeordneten Pleuellagern und mit die Pleuellager mit den Hauptlagern verbindenden Kurbelwangen sowie mit Gegengewichten, welche in radialer Verlängerung der Kurbelwangen auf einer dem jeweiligen Pleuellager abgewandten Seite der Drehachse angeordnet und mit den Kurbelwangen verbunden sind.The invention relates to a crankshaft with coaxial with a rotational axis of the crankshaft arranged main bearings, radially offset to the axis of rotation arranged connecting rod bearings and connecting rod bearings with the main bearings crank webs and counterweights, which in the radial extension of the crank webs on a side facing away from the respective connecting rod bearing Rotary axis arranged and connected to the crank webs.

Eine für einen Verbrennungsmotor vorgesehene Kurbelwelle wird unter Verbrennungsanregung in Schwingungen versetzt. Die verbrennungsinduzierte Schwingungsenergie wird anteilig als Körperschalleintrag über die Lagerstellen auf die Zylinderkurbelgehäusestruktur und von dort an den Luftschall abgegeben. Es entsteht ein indirektes Verbrennungsgeräusch, welches bis zu 70% Anteil an der gesamten Schallabstrahlung des Verbrennungsmotors umfasst. Hierdurch entsteht ein lautes raues Motorgeräusch.A crankshaft provided for an internal combustion engine is vibrated under combustion excitation. The combustion-induced vibration energy is released proportionately as structure-borne noise input via the bearing points on the cylinder crankcase structure and from there to the airborne sound. The result is an indirect combustion noise, which comprises up to 70% share of the total sound radiation of the internal combustion engine. This creates a loud, rough engine noise.

Die Kurbelwelle schwingt unter der anregenden Kraft in ihren sogenannten Eigenschwingungsformen, nämlich der 1. Biegung und der 1. Torsion, sowie deren Vielfachen. Zusätzliche Schwingungsformen der Kurbelwelle sind das sogenannte Kröpfungsatmen - ein Aufweiten der Kröpfung in Kurbelwellenlängsrichtung - sowie Pendelbewegungen der Kurbelwangen bzw. der mit den Kurbelwangen verbundenen Gegengewichte. Die beiden zusätzlichen Schwingungsformen beeinflussen sich gegenseitig.The crankshaft oscillates under the exciting force in its so-called natural vibration modes, namely the 1st bend and the 1st twist, and their multiples. Additional forms of vibration of the crankshaft are the so-called Kröpfungsatmen - an expansion of the crank in the crankshaft longitudinal direction - and oscillations of the crank arms and connected to the crank arms counterweights. The two additional modes influence each other.

Um die Schwingungen der Kurbelwelle und das hieraus resultierende laute Motorgeräusch zu reduzieren, wurde bereits darüber nachgedacht, Versteifungen der Kurbelwelle, insbesondere eine Vergrößerung der Lagerzapfendurchmesser und/oder eine Erhöhung der Biegesteifigkeit der Kurbelwangen vorzusehen. Eine Vergrößerung des Lagerzapfendurchmessers erhöht jedoch den Reibungsanteil der Kurbelwelle und dadurch den Kohlenstoffdioxid-Ausstoß. Steifere Kurbelwangen dagegen sind bauraumbedingt nur begrenzt umsetzbar. Außerdem wurden als Sekundärmaßnahme eine Versteifung des Hauptlagerstuhles des Zylinderkurbelgehäuses sowie Kapselungen des Verbrennungsmotors in Betracht gezogen. In order to reduce the vibrations of the crankshaft and the resulting loud engine noise, it has already been considered to provide stiffeners of the crankshaft, in particular an increase in the bearing journal diameter and / or an increase in the bending stiffness of the crank webs. However, increasing the journal diameter increases the friction portion of the crankshaft and thereby carbon dioxide emissions. Stiff crank webs, however, are limited space feasible limited space. In addition, as a secondary measure, a stiffening of the main bearing block of the cylinder crankcase and encapsulations of the internal combustion engine were considered.

Die DE 42 05 493 C1 offenbart ein Kurbelgehäuse mit einem Lager für eine Kurbelwelle. Hierbei ist zwischen einem Lagergehäuse und einer eingesetzten Lagerschale ein Einlagekörper aus einem unelastischen Material angeordnet, welcher in Längsrichtung der Kurbelwelle verschiebbar ist. Dadurch wird ein Teil der der auf das Kurbelgehäuse übertragenden Anregungsenergie der Axialschwingungen der Kurbelwelle in eine Gleitbewegung des Einlagekörpers in Längsrichtung der Kurbelwelle umgesetzt. Dies verringert insgesamt die Anregungsenergie auf das Kurbelgehäuse, wodurch eine gute Dämpfung der Verbrennungsgeräusche des Motors erreicht wird.The DE 42 05 493 C1 discloses a crankcase with a bearing for a crankshaft. Here, between a bearing housing and an inserted bearing shell, an insert body made of an inelastic material is arranged, which is displaceable in the longitudinal direction of the crankshaft. Thereby, a part of the transmitted to the crankcase excitation energy of the axial vibrations of the crankshaft is converted into a sliding movement of the insert body in the longitudinal direction of the crankshaft. This reduces the total excitation energy to the crankcase, whereby a good damping of the combustion noise of the engine is achieved.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kurbelwelle der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass Schwingungen der Kurbelwelle minimiert werden.Against this background, the invention has the object to perform a crankshaft of the type mentioned in such a way that vibrations of the crankshaft are minimized.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kurbelwelle gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a crankshaft according to the features of claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Kurbelwelle vorgesehen, bei welcher die Gegengewichte zumindest teilweise ein Dämpfungselement aus einem schwingungsdämpfenden elastischen Dämpfungsmaterial aufweisen. Durch das Dämpfungselement werden die lokal wirkenden Schwingungen, wie das Kröpfungsatmen und/oder die Pendelbewegung der Kurbelwangen bzw. der mit den Kurbelwangen verbundenen Gegengewichte in ihrem Schwingverhalten beeinflusst und gedämpft. Durch die Anordnung des Dämpfungselementes unmittelbar am Gegengewicht und durch die Elastizität des verwendeten Dämpfungsmaterials wird der Kurbelwelle zumindest ein Teil der verbrennungsinduzierten Schwingungsenergie entzogen und der Körperschalleintrag über die Kurbelwellenlagerung auf die ZKG-Struktur reduziert. Hierdurch kann das indirekte Verbrennungsgeräusch des Verbrennungsmotors erheblich reduziert werden, sodass das Motorgeräusch insgesamt wesentlich leiser und weniger rau ist. Die Dämpfungsgüte kann mittels Hammermessung an einer frei schwingender Kurbelwelle bestimmt werden.According to the invention, therefore, a crankshaft is provided, in which the counterweights at least partially have a damping element made of a vibration-damping elastic damping material. By the damping element, the locally acting vibrations, such as the Kröpfungsatmen and / or the pendulum motion of the crank webs or connected to the crank arms counterweights are influenced and damped in their vibration behavior. The arrangement of the damping element directly on the counterweight and the elasticity of the damping material used, the crankshaft is withdrawn at least a portion of the combustion-induced vibration energy and reduces the body sound input via the crankshaft bearing on the ZKG structure. As a result, the indirect combustion noise of the internal combustion engine can be significantly reduced, so that the overall engine noise is much quieter and less rough. The damping quality can be determined by means of hammer measurement on a freely oscillating crankshaft.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das elastische Dämpfungsmaterial ein Silikon und/oder eine Gummi-/Kautschuk-Mischung ist. Selbstverständlich sind auch weitere eine ähnliche Elastizität aufweisende Werkstoffe als Dämpfungsmaterial geeignet.It has proven to be particularly advantageous that the elastic damping material is a silicone and / or a rubber / rubber mixture. Of course, other similar elasticity having materials suitable as damping material.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird auch dadurch geschaffen, dass das Dämpfungselement auf einer einem Hauptlager zugewandten Seitenfläche des Gegengewichtes fixiert ist. Hierbei ist das als Halbzeug ausgebildete und die gewünschten Abmessungen aufweisende Dämpfungselement durch geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben oder Niete, an einer Seitenfläche des Gegengewichtes fixiert. Denkbar ist auch, dass beide einander gegenüberliegend abgeordnete Seitenflächen des Gegengewichtes mit jeweils einem Dämpfungselement versehen sind. Außerdem kann das Dämpfungselement auch auf andere Art und Weise, beispielsweise durch Stoffschluss, insbesondere durch eine Klebeverbindung, an der bzw. den Seitenflächen des Gegengewichtes bzw. der Gegengewichte fixiert sein.A particularly advantageous embodiment of the invention is also provided in that the damping element is fixed on a main bearing facing side surface of the counterweight. Here, the formed as a semi-finished and the desired dimensions having damping element is fixed by suitable fastening means, such as screws or rivets, on a side surface of the counterweight. It is also conceivable that both oppositely seconded side surfaces of the counterweight are each provided with a damping element. In addition, the damping element can also on another manner, for example by material bond, in particular by an adhesive bond, to be fixed to the or the side surfaces of the counterweight or the counterweights.

Eine wiederum abgewandelte zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass das Gegengewicht eine Ausnehmung zur Aufnahme des Dämpfungselementes aufweist, welches insbesondere als Schlitz, Bohrung oder Nut ausgebildet ist. Hierbei kann das Dämpfungselement beispielsweise als Halbzeug in der Ausnehmung angeordnet und dort fixiert werden. Alternativ kann das das Dämpfungselement bildende Dämpfungsmaterial allerdings auch als noch nicht vollständig ausgehärtete, insbesondere fließfähige oder pastöse Masse in die Ausnehmung eingebracht bzw. eingespritzt werden, um dann in der Ausnehmung auszuhärten. In vorteilhafter Weise ist das Dämpfungselement nach dem Aushärten in der Ausnehmung durch eine stoffschlüssige Verbindung in dem Gegengewicht bzw. in der Ausnehmung fixiert.A further modified expedient development of the invention is also achieved in that the counterweight has a recess for receiving the damping element, which is designed in particular as a slot, bore or groove. Here, the damping element may for example be arranged as a semi-finished in the recess and fixed there. Alternatively, however, the damping material forming the damping element can also be introduced or injected into the recess as a not yet fully cured, in particular flowable or pasty mass, in order then to harden in the recess. In an advantageous manner, the damping element is fixed after hardening in the recess by a cohesive connection in the counterweight or in the recess.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass sich die im Gegengewicht angeordnete Ausnehmung in radialer Richtung maximal bis zum Hauptlager erstreckt. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Dämpfungselement nicht im direkten Kraftfluss der Kurbelwelle angeordnet ist, sodass keine signifikante Beeinträchtigung der Festigkeit der Kurbelwelle zu erwarten ist.According to the invention, it is further provided that the recess arranged in the counterweight extends maximally in the radial direction as far as the main bearing. This ensures that the damping element is not arranged in the direct power flow of the crankshaft, so that no significant impairment of the strength of the crankshaft is to be expected.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, dass die Ausnehmung in einer von dem Pleuellager abgewandten außenseitigen Stirnfläche des Gegengewichtes angeordnet ist und sich in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung erstreckt. Bei einer Ausgestaltung der Ausnehmung als umlaufend geschlossene Bohrung verläuft diese ausgehend von einer Öffnung in der außenseitigen Stirnfläche in radiale Richtung. Selbstverständlich können auch mehrere Bohrungen zur Aufnahme von Dämpfungselementen vorgesehen sein, welche vorzugsweise gleichverteilt auf der außenseitigen Stirnfläche bzw. im Gegengewicht angeordnet sind. Die Bohrungen können prozesssicher und vergleichsweise schnell in die Gegengewichte eingebracht werdenIt proves to be particularly advantageous that the recess is arranged in an outer end face of the counterweight facing away from the connecting rod bearing and extends in the circumferential direction and / or in the radial direction. In an embodiment of the recess as a circumferentially closed bore, this extends starting from an opening in the outer side end face in the radial direction. Of course, a plurality of holes may be provided for receiving damping elements, which are preferably arranged uniformly distributed on the outer side end face or in the counterweight. The holes can be reliably and comparatively quickly introduced into the counterweights

Bei einer Ausgestaltung der Ausnehmung als Nut oder Schlitz erstreckt sich diese sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung und zwar in einer die Drehachse der Kurbelwelle kreuzenden bzw. schneidenden Ebene. Hierdurch kann das Dämpfungselement gleichmäßig über einen großen Flächenabschnitt des schwingenden Gegengewichtes bzw. der schwingenden Kurbelwange verteilt und dadurch die Schwingungen besonders effektiv gedämpft werden. Der Schlitz kann beispielsweise durch Erodieren, Sägen oder Fräsen in das Gegengewicht eingebracht werden.In one embodiment of the recess as a groove or slot, this extends both in the circumferential direction and in the radial direction and in a plane crossing or cutting the axis of rotation of the crankshaft. As a result, the damping element distributed evenly over a large surface portion of the oscillating counterweight or the oscillating crank arm and thereby the vibrations are damped particularly effective. The slot can be introduced, for example by eroding, sawing or milling in the counterweight.

Dieser Effekt wird auch dadurch verstärkt, dass sich die insbesondere als Schlitz ausgebildete Ausnehmung in Umfangsrichtung über die gesamte Fläche des Gegengewichtes erstreckt. Hierdurch erstreckt sich dann auch das in der Ausnehmung angeordnete Dämpfungselement über die gesamte Fläche des Gegengewichtes zwischen der außenseitigen Stirnfläche und einer durch die äußere Mantelfläche des Hauptlagers definierten Höhe.This effect is also reinforced by the fact that the recess formed in particular as a slot extends in the circumferential direction over the entire surface of the counterweight. As a result, the damping element arranged in the recess also extends over the entire surface of the counterweight between the outside end face and a height defined by the outer jacket face of the main bearing.

Das Einbringen der Ausnehmung in die Gegengewicht wird auch dadurch erleichtert, dass diese in einer einem Hauptlager zugewandten Seitenfläche des Gegengewichtes angeordnet ist. Selbstverständlich kann in beiden Seitenflächen des Gegengewichtes jeweils eine oder auch mehrere Ausnehmungen angeordnet sein. Für die Dämpfung der Schwingungen kann es von Vorteil sein, dass die Ausnehmung als eine Durchbrechung im Gegengewicht ausgebildet ist. Die Durchbrechung ist dazu geeignet, ein Dämpfungselement mit einen größere Volumen aufzunehmen.The introduction of the recess in the counterweight is also facilitated by the fact that it is arranged in a main bearing facing side surface of the counterweight. Of course, in each case one or more recesses may be arranged in both side surfaces of the counterweight. For the damping of the vibrations, it may be advantageous that the recess is formed as an opening in the counterweight. The aperture is adapted to receive a damping element with a larger volume.

Die Ausnehmung kann sich linear in der Seitenfläche erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sie sich dabei entlang einer im Wesentlichen senkrechten Richtung zu der Drehachse der Kurbelwelle. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ausnehmung einen Kreisbogenabschnitt bildet, welcher koaxial zur Drehachse der Kurbelwelle angeordnet ist.The recess may extend linearly in the side surface. In this case, it preferably extends along a substantially perpendicular direction to the axis of rotation of the crankshaft. Alternatively it can be provided that the recess forms a circular arc section, which is arranged coaxially to the axis of rotation of the crankshaft.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung wird auch dadurch geschaffen, dass das Dämpfungselement als ein eine Feder und eine Masse aufweisender Schwingungstilger ausgebildet ist. Hierbei wird die Feder durch das elastische Dämpfungsmaterial und die Masse durch einen Schwungkörper aus einem festen Material gebildet, wobei der Schwungkörper in das elastische Material eingebettet ist bzw. das elastische Dämpfungsmaterial den Schwungkörper zumindest abschnittweise umschließt. Ein derartig ausgebildeter Schwingungstilger kann beispielsweise in ein in der Seitenfläche des Gegengewichtes angeordnete und einen Kreisbogenabschnitt um die Drehachse ausbildende Ausnehmung oder Durchbrechung eingesetzt und fixiert werden. Durch den Schwingungstilger können bestimmte Frequenzen der Schwingung besonders effektiv gedämpft bzw. getilgt werden.A further modified embodiment of the invention is also provided in that the damping element is designed as a vibration damper having a spring and a mass. Here, the spring is formed by the elastic damping material and the mass by a flywheel body made of a solid material, wherein the flywheel body is embedded in the elastic material or the elastic damping material surrounds the flywheel body at least in sections. Such a trained vibration absorber can be used and fixed, for example, in a arranged in the side surface of the counterweight and a circular arc portion forming around the axis of rotation recess or opening. By the vibration damper certain frequencies of the vibration can be particularly effectively damped or eradicated.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kurbelwelle;
2 eine Kurbelwange mit einem Gegengewicht gemäß Ansicht II-II in 1;
3 die Kurbelwange mit Gegengewicht gemäß Ansicht III-III in 2;
4 eine zweite Ausführungsform einer Kurbelwange mit Gegengewicht in zumindest teilweise geschnittener Darstellung und in einer Ansicht gemäß 2;
5 die Kurbelwange mit Gegengewicht gemäß Ansicht V-V in 4;
6 eine dritte Ausführungsform einer Kurbelwange mit Gegengewicht in einer Ansicht gemäß 2.

The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 a schematic view of a crankshaft according to the invention;
2 a crank arm with a counterweight according to view II-II in 1 ;
3 the crank arm with counterweight according to view III-III in 2 ;
4 a second embodiment of a crank arm with counterweight in at least partially cut view and in a view according to 2 ;
5 the crank arm with counterweight according to VV in 4 ;
6 a third embodiment of a crank arm with counterweight in a view according to 2 ,

Anhand der 1 bis 6 wird nachfolgend eine erfindungsgemäße Kurbelwelle 1 kurz beschrieben. Die für einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor vorgesehene und um eine Drehachse 2 drehbare Kurbewellle1 umfasst mehrere Hauptlager 3, mehrere Pleuellager 4 und mehrere Kurbelwangen 5 mit Gegengewichten 6. Die Hauptlager 3 bzw. deren Mittelachsen 7 sind koaxial zu der Drehachse 2 der Kurbelwelle 1 und die Pleuellager 4 bzw. deren Mittelachsen 8 radial versetzt und parallel zu der Drehachse 2 der Kurbelwelle 1 angeordnet. Die Hauptlager 3 sind über die sich senkrecht zur Drehachse 2 der Kurbelwelle 1 erstreckende Kurbelwangen 5 mit den Pleuellagern 4 verbunden. Die Pleuellager 4 und die Kurbelwangen 5 bilden eine Kröpfung.Based on 1 to 6 below is a crankshaft according to the invention 1 briefly described. The measures provided for an internal combustion engine, not shown, and about an axis of rotation 2 rotatable crankshaft 1 includes several main bearings 3 , several connecting rod bearings 4 and several crank webs 5 with counterweights 6 , The main camp 3 or their central axes 7 are coaxial with the axis of rotation 2 the crankshaft 1 and the connecting rod bearings 4 or their central axes 8th offset radially and parallel to the axis of rotation 2 the crankshaft 1 arranged. The main camp 3 are about perpendicular to the axis of rotation 2 the crankshaft 1 extending crank webs 5 with the conrod bearings 4 connected. The connecting rod bearings 4 and the crank webs 5 form a bend.

Die Gegengewichte 6 sind in radialer Verlängerung der Kurbelwangen 5 auf einer dem jeweiligen Pleuellager 4 abgewandten Seite der Drehachse 2 der Kurbelwelle 1 angeordnet und einstückig mit den Kurbelwangen 5 verbunden. Grundsätzlich kann jede der Kurbelwangen 5 der Kurbelwelle 1 ein derartiges Gegengewicht 6 aufweisen. Bei der in 1 abgebildeten Kurbelwelle 1 weisen jedoch lediglich vier der acht Kurbelwangen 5 ein Gegengewicht 6 auf. Um im Betrieb des Verbrennungsmotors ein Kröpfungsatmen, also ein Aufweiten der Kröpfung in Kurbelwellenlängsrichtung und/oder Pendelbewegungen der Kurbelwangen 5 und der verbundenen Gegengewichte 6 zu reduzieren, ist vorgesehen, dass die Gegengewichte 6 ein Dämpfungselement 9 aus einem schwingungsdämpfenden elastischen Dämpfungsmaterial aufweisen. Als elastisches Dämpfungsmaterial kommt bevorzugt Silikon und/oder eine Gummi-/Kautschuk-Mischung zum Einsatz. Vorzugsweise ist jedes der Gegengewichte 6 mit zumindest einem derartigen Dämpfungselement 9 ausgestattet.The counterweights 6 are in radial extension of the crank webs 5 on one of the respective connecting rod bearings 4 opposite side of the axis of rotation 2 the crankshaft 1 arranged and integral with the crank webs 5 connected. Basically, each of the crank webs 5 the crankshaft 1 such a counterweight 6 exhibit. At the in 1 pictured crankshaft 1 However, only four of the eight crank webs 5 a counterweight 6 on. To during operation of the internal combustion engine a Kröpfungsatmen, so an expansion of the crank in the crankshaft longitudinal direction and / or oscillations of the crank arms 5 and the associated counterweights 6 to reduce, it is provided that the counterweights 6 a damping element 9 comprising a vibration damping elastic damping material. The elastic damping material used is preferably silicone and / or a rubber / rubber mixture. Preferably, each of the counterweights 6 with at least one such damping element 9 fitted.

Zur Aufnahme des Dämpfungselementes 9 weist das jeweilige Gegengewicht 6 eine Ausnehmung 10 auf, welche als Schlitz, Bohrung oder Nut ausgebildet ist. Die Ausnehmung 10 kann in einer von dem Pleuellager 4 abgewandten außenseitigen Stirnfläche 11 des Gegengewichtes 6 angeordnet sein und sich in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung erstrecken. In radialer Richtung erstreckt sich die im Gegengewicht 6 angeordnete Ausnehmung 10 jedoch maximal bis auf eine Höhe einer äußeren Mantelfläche 12 des jeweiligen Hauptlagers 3, sodass die Ausnehmung 10 und das Dämpfungselement 9 außerhalb des Kraftflusses der Kurbelwelle 1 liegen.For receiving the damping element 9 indicates the respective counterweight 6 a recess 10 on, which is designed as a slot, bore or groove. The recess 10 can in one of the connecting rod bearing 4 facing away from the outside end face 11 of the counterweight 6 be arranged and extend in the circumferential direction and / or in the radial direction. In the radial direction, the counterweight extends 6 arranged recess 10 but maximum up to a height of an outer circumferential surface 12 of the respective main warehouse 3 so that the recess 10 and the damping element 9 outside the power flow of the crankshaft 1 lie.

1 bis 3 zeigen eine als Schlitz ausgebildete Ausnehmung 10, in welcher das Dämpfungselement 9 aus dem elastischen Dämpfungsmaterial angeordnet ist. Das Dämpfungselement 9 und der Schlitz (Ausnehmung 10) erstrecken sich ausgehend von der außenseitigen Stirnfläche 11 des Gegengewichtes 6 in Umfangsrichtung sowie in radialer Richtung. Wie in 1 bis 3 gut zu erkennen ist, erstreckt sich der Schlitz sowie das in der Ausnehmung 10 angeordnete Dämpfungselement 9 über die gesamte Fläche des Gegengewichtes 6 zwischen dem Hauptlager 3 und der außenseitigen Stirnfläche 11. Der Schlitz weist in Längserstreckung der Kurbelwelle 1 eine Breite von wenigen Millimetern, bevorzugt zwischen 1,0 und 2,0 Millimeter, auf. 1 to 3 show a recess formed as a slot 10 in which the damping element 9 is arranged from the elastic damping material. The damping element 9 and the slot (recess 10 ) extend from the outside end face 11 of the counterweight 6 in the circumferential direction and in the radial direction. As in 1 to 3 can be clearly seen, the slot extends as well as in the recess 10 arranged damping element 9 over the entire surface of the counterweight 6 between the main camp 3 and the outside face 11 , The slot points in the longitudinal extension of the crankshaft 1 a width of a few millimeters, preferably between 1.0 and 2.0 millimeters, on.

Alternativ kann die das Dämpfungselement 9 aufnehmende Ausnehmung 10 im Gegengewicht 6 auch als eine Bohrung, insbesondere eine Radialbohrung ausgebildet sein. 4 und 5 zeigen insgesamt drei in einem gleichen Abstand zueinander angeordnete Bohrungen mit Dämpfungselementen 9, welche sich ausgehend von der außenseitige Stirnfläche 11 in radiale Richtung erstrecken.Alternatively, the damping element 9 receiving recess 10 in the counterweight 6 be designed as a bore, in particular a radial bore. 4 and 5 show a total of three equally spaced holes arranged with damping elements 9 , which proceed from the outside end face 11 extend in the radial direction.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform, nach welcher die das Dämpfungselement 9 aufnehmende Ausnehmung 10 als eine Nut ausgebildet und in einer einem Hauptlager 3 zugewandten Seitenfläche 13 des Gegengewichtes 6 angeordnet ist. Die Ausnehmung 10 bildet einen Kreisbogenabschnitt, welcher koaxial zur Drehachse 2 der Kurbelwelle 1 angeordnet ist. 6 shows a further embodiment, according to which the damping element 9 receiving recess 10 formed as a groove and in a main bearing 3 facing side surface 13 of the counterweight 6 is arranged. The recess 10 forms a circular arc section which is coaxial with the axis of rotation 2 the crankshaft 1 is arranged.

Das elastische Dämpfungsmaterial des Dämpfungselementes 9 wird bei den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 6 vorzugsweise als fließfähige oder pastöse Masse in die bereits vorhandene Ausnehmung 10 in dem jeweiligen Gegengewicht 6 eingebracht. Durch nachfolgendes Aushärten des Dämpfungsmaterials bildet sich in der Ausnehmung 10 das Dämpfungselement 9 aus, welches durch eine stoffschlüssige Verbindung in der Ausnehmung 10 fixiert ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Dämpfungselement 9 als vorgefertigtes Halbzeug in die Ausnehmung 10 einzubringen und dort zu fixieren.The elastic damping material of the damping element 9 is in the embodiments according to the 1 to 6 preferably as a flowable or pasty mass in the already existing recess 10 in the respective counterweight 6 brought in. By subsequent curing of the damping material forms in the recess 10 the damping element 9 from, which by a cohesive connection in the recess 10 is fixed. Of course it is also possible, the damping element 9 as prefabricated semi-finished in the recess 10 bring and fix there.

Eine wiederum abgewandelte und nicht abgebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das als Halbzeug ausgebildete Dämpfungselement 9 auf der dem Hauptlager 3 zugewandte Seitenfläche 13 des Gegengewichtes 6 mittels Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben, fixiert ist.A modified embodiment, again not shown, is characterized in that the damping element designed as a semifinished product 9 on the main camp 3 facing side surface 13 of the counterweight 6 by means of Fasteners, such as screws, is fixed.

Weiterhin kann das in der Ausnehmung 10 oder auf der Seitenfläche 13 angeordnete Dämpfungselement 9 auch als ein eine Feder und eine Masse aufweisender Schwingungstilger ausgebildet sein.Furthermore, this can be done in the recess 10 or on the side surface 13 arranged damping element 9 be designed as a spring and a mass exhibiting vibration absorber.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kurbelwellecrankshaft
22: Drehachseaxis of rotation
33: Hauptlagermain bearing
44: Pleuellagerconnecting rod bearing
55: Kurbelwange crank web
66: Gegengewichtcounterweight
77: Mittelachsecentral axis
88th: Mittelachsecentral axis
99: Dämpfungselementdamping element
1010: Ausnehmung recess
1111: Stirnflächeface
1212: Mantelflächelateral surface
1313: Seitenflächeside surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4205493 C1 [0005]

Claims

Crankshaft (1) with main bearings (3) arranged coaxially to a rotation axis (2) of the crankshaft (1), with connecting rod bearings (4) radially offset from the rotation axis (2) and with the connecting rod bearings (4) with the main bearings (3) connecting crank webs (5) and with counterweights (6), which in the radial extension of the crank webs (5) on a respective connecting rod bearing (4) facing away from the axis of rotation (2) of the crankshaft (1) and connected to the crank webs (7) are, characterized in that the counterweights (6) at least partially comprise a damping element (9) made of a vibration damping elastic damping material.

Crankshaft (1) to Claim 1 , characterized in that the elastic damping material is silicone and / or a rubber / rubber mixture.

Crankshaft (1) after the Claims 1 or 2 , characterized in that the damping element (9) on a main bearing (3) facing side surface (13) of the counterweight (6) is fixed.

Crankshaft (1) after the Claims 1 or 2 , characterized in that the counterweight (6) has a recess (10) for receiving the damping element (9), which is designed in particular as a slot, bore or groove.

Crankshaft (1) after the Claim 4 , characterized in that in the counterweight (6) arranged recess (10) in the radial direction at most extends to the main bearing (3).

Crankshaft (1) after the Claims 4 or 5 , characterized in that the recess (10) in one of the connecting rod bearing (4) facing away from the outer end face (11) of the counterweight (6) is arranged and extends in the circumferential direction and / or in the radial direction.

Crankshaft (1) after at least one of Claims 4 to 6 , characterized in that the recess (10) extends in the circumferential direction over the entire surface of the counterweight (6).

Crankshaft (1) after at least one of Claims 4 to 7 , characterized in that the recess (10) in a main bearing (3) facing side surface (13) of the counterweight (6) is arranged.

Crankshaft (1) after at least one of Claims 4 to 8th , characterized in that the recess (10) forms a circular arc portion which is arranged coaxially to the axis of rotation (2) of the crankshaft (1).

Crankshaft (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the damping element (9) is designed as a spring and a mass exhibiting vibration absorber.