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EINLEITUNG
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Ein Antriebsstrang kann eine Kurbelwelle beinhalten, die um eine Achse drehbar ist, in Reaktion auf die Verbrennung in Zylindern, welche die Kolben bewegen. Die Drehung der Kurbelwelle kann diskontinuierlich sein, d. h. keine kontinuierlich glatte Umdrehung. Daher verwenden einige Antriebsstränge eine Ausgleichsvorrichtung, um die diskontinuierliche Drehung der Kurbelwelle zu minimieren.
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KURZDARSTELLUNG
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Die vorliegende Offenbarung sieht eine Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung mit einer um eine Längsachse drehbaren Kurbelwelle vor. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet ein an der Kurbelwelle befestigtes Antriebselement. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet auch eine erste Welle, die um eine erste Drehachse drehbar ist. Die erste Welle ist in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle drehbar. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet ein Gewichtselement, das sich von der ersten Welle aus erstreckt. Das Gewichtselement wird entlang der ersten Welle positioniert, um die Kurbelwelle während der Drehung der Kurbelwelle und der ersten Welle auszugleichen. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet auch ein Antriebselement, das die erste Welle und einen Abschnitt des Gewichtselements umgibt. Das Antriebselement der ersten Welle definiert einen Hohlraum, der dem Abschnitt des Gewichtselements entgegengesetzt ist.
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Die vorliegende Offenbarung sieht auch einen Antriebsstrang mit einem Gehäuse und einer Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung vor, die zumindest teilweise im Inneren des Gehäuses angeordnet ist. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet eine um eine Längsachse drehbare Kurbelwelle. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet ein an der Kurbelwelle befestigtes Antriebselement. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet auch eine erste Welle, die um eine erste Drehachse drehbar ist. Die erste Welle ist in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle drehbar. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet ein Gewichtselement, das sich von der ersten Welle aus erstreckt. Das Gewichtselement wird entlang der ersten Welle positioniert, um die Kurbelwelle während der Drehung der Kurbelwelle und der ersten Welle auszugleichen. Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung beinhaltet auch ein Antriebselement, das die erste Welle und einen Abschnitt des Gewichtselements umgibt. Das Antriebselement der ersten Welle definiert einen Hohlraum, der dem Abschnitt des Gewichtselements entgegengesetzt ist.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder FIG. unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Anspruchsumfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Es sind zwar einige der besten Arten und Weisen und weitere Ausführungsformen für die Umsetzung der Ansprüche im Detail beschrieben worden, jedoch sind auch alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen für die Umsetzung der in den angehängten Ansprüchen definierten Offenbarung möglich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Antriebsstrangs mit einer Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung, die eine Kurbelwelle, eine erste Welle und eine zweite Welle beinhaltet.
- 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Kurbelwelle, eine weitere Konfiguration der ersten Welle und eine weitere Konfiguration der zweiten Welle.
- 3 ist eine schematische Seitenansicht entweder der ersten und zweiten Wellen.
- 4 ist eine schematische Endansicht entweder der ersten und zweiten Wellen, wobei eine Seite eines Antriebsstrangs in einer Konfiguration veranschaulicht ist.
- 5 ist eine schematische Endansicht der Welle von 4 von einer anderen Seite des Antriebselements von 4.
- 6 ist eine schematische Endansicht entweder der ersten und zweiten Wellen, wobei ein Antriebselement einer anderen Konfiguration veranschaulicht wird.
- 7 ist eine schematische Endansicht entweder der ersten und zweiten Wellen, wobei ein Antriebselement noch einer anderen Konfiguration veranschaulicht wird.
- 8 ist eine schematische Endansicht entweder der ersten und zweiten Wellen, wobei ein Antriebselement einer anderen Konfiguration veranschaulicht wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Mit dem Fachgebiet Vertraute werden erkennen, dass alle Richtungsangaben (z. B. über, unter, oben, unten, nach oben, hinauf, nach unten, hinunter, links, rechts, vertikal, horizontal usw.) beschreibend für die Figuren verwendet werden, um das Verständnis des Lesers zu unterstützen, und keine Einschränkungen (beispielsweise auf die Position, Orientierung oder Verwendung usw.) für den Umfang der Offenbarung darstellen, die durch die angehängten Ansprüche definiert sind. Darüber hinaus kann sich der Begriff „im Wesentlichen“ auf geringfügige Unschärfen oder leichte Abweichungen von einem Zustand, einer Menge, einem Wert oder einem Maß usw. beziehen, von welchen einige innerhalb der Abweichungen oder Toleranzbereiche des Herstellungsprozesses liegen.
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Bezüglich der Figuren, in denen gleiche Zahlen über verschiedene Ansichten hinweg immer gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, wird allgemein in 1 ein Antriebsstrang 10 dargestellt.
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Der Antriebsstrang 10 kann in einer Fahrzeuganwendung oder einer Nichtfahrzeuganwendung genutzt werden. Das Fahrzeug, das den Antriebsstrang 10 verwenden kann, kann ein Kraftfahrzeug, wie z. B. ein Auto, einen Lastwagen usw., beinhalten. Es ist jedoch zu erkennen, dass das Fahrzeug alternativ ein Nicht-Kraftfahrzeug sein kann, wie beispielsweise ein landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Seefahrzeug, ein Flugzeug usw. Darüber hinaus kann der Antriebsstrang 10 mit einem Hybridfahrzeug, einem autonomen Fahrzeug oder jeder anderen geeigneten Anwendung verwendet werden.
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Der Antriebsstrang 10 kann ein Gehäuse 12 beinhalten. Darüber hinaus kann der Antriebsstrang 10 eine Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 beinhalten, die zumindest teilweise im Gehäuse 12 angeordnet ist. Das Gehäuse 12 kann eine beliebige Konfiguration sein und kann aus einer Vielzahl von Teilen gebildet sein, die miteinander zusammenwirken. Im Allgemeinen ist die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 darauf ausgelegt, Masse, Trägheit und Bauraum unter Beibehaltung der Ausgleichskräfte, die nachfolgend erörtert werden, zu reduzieren.
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Der Antriebsstrang 10 kann verschiedene Komponenten beinhalten, von denen einige, aber nicht beschränkt auf, einen Motor, ein Getriebe und ein Achsgetriebe beinhalten, die untereinander koppelbar sind, um die Räder des Fahrzeugs zum Antreiben des Fahrzeugs zu drehen. Der Motor kann einen oder mehrere Kolben 16, ein Abtriebselement oder eine Kurbelwelle 18, ein oder mehrere Ventile, eine oder mehrere Kolbenstangen 20 usw. beinhalten. Die Kolben 16 können über die Kolbenstangen 20 mit der Kurbelwelle 18 gekoppelt sein.
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Die Kurbelwelle 18 kann an ein Eingangselement des Getriebes gekoppelt werden. Das Getriebe kann eine Getriebeanordnung und eine oder mehrere Kupplungen beinhalten, durch die ein Drehmoment von der Kurbelwelle 18 des Motors auf das Eingangselement des Getriebes, dann auf den Achsantrieb und auf die Räder übertragen, um das Fahrzeug zu bewegen. Die Räder können Vorderräder und/oder Hinterräder des Fahrzeugs sein. Die Vorder- und/oder Hinterräder können durch den Antriebsstrang 10 angetrieben werden.
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In bestimmten Ausführungsformen kann das Gehäuse 12 ein Motorblock sein, der einen oder mehrere Zylinder 22 definiert, die jeweils eine Brennkammer aufweisen, und die Kolben 16 sind in den jeweiligen Zylindern 22 in Reaktion auf die Verbrennung in der jeweiligen Brennkammer verschiebbar. Dadurch, wenn sich die jeweiligen Kolben 16 bewegen, bewirkt die Bewegung eine Drehung der Kurbelwelle 18.
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Bezüglich der 1 und 2, beinhaltet die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 die Kurbelwelle 18. Die Kurbelwelle 18 ist um eine Längsachse 24 drehbar. Bei der Verbrennung in der jeweiligen Brennkammer bewegen sich die jeweiligen Kolben 16, wodurch sich die Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24 dreht. Die Drehung der Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24 kann durch den Zeitpunkt der Verbrennung und/oder die Bewegung der Kolben 16 unregelmäßig sein. Mit anderen Worten kann die Drehung der Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24 kann, bedingt durch den Zeitpunkt der Verbrennung und/oder die Bewegung der Kolben 16 diskontinuierlich sein, d. h. keine kontinuierliche, glatte Umdrehung. Daher ist die hierin beschriebene Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 konfiguriert, um die unregelmäßige oder diskontinuierliche Drehung der Kurbelwelle 18 zu minimieren.
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Die Kurbelwelle 18 kann zumindest teilweise im Gehäuse 12 angeordnet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Kurbelwelle 18 teilweise innerhalb des Gehäuses 12 und teilweise außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen ist die Kurbelwelle 18 vollständig im Gehäuse 12 angeordnet. Es ist anzumerken, dass die Kurbelwelle 18 im Verhältnis zu den anderen verschiedenen Komponenten eine beliebige Stelle einnehmen kann.
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Mit weiterem Bezug auf die 1 und 2 beinhaltet die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 ein Antriebselement 26A, das an der Kurbelwelle 18 befestigt ist. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 die Kurbelwelle 18 umgeben. Das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 ist so an der Kurbelwelle 18 befestigt, dass sich die Kurbelwelle 18 und das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 gemeinsam drehen. Das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 kann direkt oder indirekt an der Kurbelwelle 18 befestigt sein, und nicht einschränkende Beispiele für Befestigungsarten können Verbindungselemente, Schweißen, Gießen usw. umfassen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 weiterhin als Zahnrad definiert. Wenn das Antriebselement 26A die Kurbelwelle 18 umgibt, können die Zähne des Getriebes (des Antriebselements 26A) von der Längsachse 24 nach außen gerichtet sein.
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Die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 beinhaltet auch eine erste Welle 28, die um eine erste Drehachse 30 drehbar ist. Die erste Welle 28 ist in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle 18 drehbar. Abhängig von der Lage der ersten Welle 28 kann die Drehung der ersten Welle 28 direkt oder indirekt in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle 18 erfolgen, auf die im Folgenden näher eingegangen wird.
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Unter Bezugnahme auf die 1-3 kann die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 in bestimmten Ausführungsformen auch eine zweite Welle 32 beinhalten, die um eine zweite Drehachse 34 drehbar ist. Die zweite Welle 32 ist in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle 18 drehbar. Abhängig von der Lage der zweiten Welle 32 kann die Drehung der zweiten Welle 32 direkt oder indirekt in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle 18 erfolgen, auf die im Folgenden näher eingegangen wird.
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3 ist repräsentativ für ein Beispiel, dass entweder die ersten und zweiten Wellen 28, 32 oder sowohl die ersten als auch die zweiten Wellen 28, 32 konfiguriert werden können. Daher wird 3 verwendet, um die gemeinsamen Merkmale der ersten und zweiten Wellen 28, 32 zu erläutern. Wie in 3 am besten dargestellt, kann die erste Welle 28 ein erstes Ende 36A und ein zweites Ende 38A beinhalten, die entlang der ersten Drehachse 30 voneinander getrennt sind, und die erste Welle 28 definiert eine Länge 40A zwischen den ersten und zweiten Enden 36A, 38A der ersten Welle 28. In ähnlicher Weise kann die zweite Welle 32 ein erstes Ende 36B und ein zweites Ende 38B beinhalten, die entlang der zweiten Drehachse 34 voneinander beabstandet sind, und die zweite Welle 32 definiert eine Länge 40B zwischen den ersten und zweiten Enden 36B, 38B der zweiten Welle 32.
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Die ersten und zweiten Wellen 28, 32 können verschiedene Konfigurationen sein, und die FIG. veranschaulichen verschiedene Konfigurationen für die ersten und zweiten Wellen 28, 32. Es ist zu beachten, dass die ersten und zweiten Wellen 28, 32 andere Konfigurationen sein können als die abgebildeten.
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Zurück zur ersten Welle 28 und den 1 und 2 kann die erste Welle 28 zumindest teilweise im Inneren des Gehäuses 12 angeordnet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die erste Welle 28 vollständig im Gehäuse 12 angeordnet. Im Allgemeinen können die Längsachse 24 und die erste Drehachse 30 beabstandet voneinander und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden. Somit können die erste Welle 28 und die Kurbelwelle 18 versetzt und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden.
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Unter Bezugnahme auf die 1-3 beinhaltet die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 ein Gewichtselement 42A, das sich von der ersten Welle 28 aus erstreckt. Das Gewichtselement 42A der ersten Welle 28 ist an der ersten Welle 28 derart befestigt, dass sich das Gewichtselement 42A und die erste Welle 28 gemeinsam drehen. Das Gewichtsteil 42A der ersten Welle 28 kann direkt oder indirekt an der ersten Welle 28 befestigt sein, und nicht einschränkende Beispiele für die Befestigungsart können Verbindungselemente, Schweißen, Gießen usw. sein.
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Das Gewichtselement 42A der ersten Welle 28 kann entlang der ersten Welle 28 positioniert werden, um die Kurbelwelle 18 während der Drehung der Kurbelwelle 18 und der ersten Welle 28 auszugleichen. Deshalb dreht sich beim Drehen der ersten Welle 28 das Gewichtselement 42A der ersten Welle 28, um den Kräften der unregelmäßigen Drehung der Kurbelwelle 18 entgegenzuwirken, was letztlich die Unregelmäßigkeiten der Drehung der Kurbelwelle 18 minimiert. Somit ist das Gewichtselement 42A der ersten Welle 28 konfiguriert, um Kräfte zu erzeugen, die die Drehung der Kurbelwelle 18 ausgleichen. Vereinfacht gesagt, kann das Gewichtselement 42A die Vibrationen der Kurbelwelle 18 während der Drehung der Kurbelwelle 18 minimieren. Das Gewichtselement 42A der ersten Welle 28 kann eine beliebige Konfiguration sein und die FIG. dienen nur zu Veranschaulichungszwecken.
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Fortfahrend mit den 1-3 beinhaltet die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 auch ein Antriebselement 26B, das die erste Welle 28 umgibt. Bei bestimmten Ausführungsformen umgibt das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 die erste Welle 28 und einen Abschnitt 44A des Gewichtselements 42A der ersten Welle 28. Daher ist, wie in 3 am besten dargestellt, ein weiterer Abschnitt 46A des Gewichtselements 42A der ersten Welle 28 axial vom Antriebselement 26B beabstandet, bezogen auf die Länge 40A der ersten Welle 28. Vereinfacht gesagt, überlappt ein Teil des Gewichtselements 42A der ersten Welle 28 das Antriebselement 26B nicht in Bezug auf die Länge 40A der ersten Welle 28.
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Das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 ist an der ersten Welle 28 derart befestigt, dass sich die erste Welle 28 und das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 gemeinsam drehen. Das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 kann direkt oder indirekt an der ersten Welle 28 befestigt sein, und nicht einschränkende Beispiele für Befestigungsarten können Verbindungselemente, Schweißen, Gießen usw. umfassen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 weiterhin als Zahnrad definiert. Die Verzahnung des Getriebes (des Antriebselements 26B) der ersten Welle 28 kann von der ersten Drehachse 30 nach außen gerichtet sein.
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Zurück zur zweiten Welle 32 und den 1 und 2 kann die zweite Welle 32 zumindest teilweise im Inneren des Gehäuses 12 angeordnet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die zweite Welle 32 vollständig im Gehäuse 12 angeordnet. Im Allgemeinen können die Längsachse 24 und die zweite Drehachse 34 beabstandet voneinander und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden. Somit können die zweite Welle 32 und die Kurbelwelle 18 versetzt und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden. Darüber hinaus können in bestimmten Ausführungsformen die Längsachse 24, die erste Drehachse 30 und die zweite Drehachse 34 beabstandet voneinander und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Daher können die Kurbelwelle 18, die erste Welle 28 und die zweite Welle 32 versetzt und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden.
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Weiterhin kann die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 ein Gewichtselement 42B beinhalten, das sich von der zweiten Welle 32 erstreckt. Damit ist das Gewichtselement 42B der zweiten Welle 32 an der zweiten Welle 32 derart befestigt, dass sich das Gewichtselement 42B und die zweite Welle 32 gemeinsam drehen. Das Gewichtselement 42B der zweiten Welle 32 kann direkt oder indirekt an der zweiten Welle 32 befestigt sein, und nicht einschränkende Beispiele für die Befestigungsart können Verbindungselemente, Schweißen, Gießen usw. sein.
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Das Gewichtselement 42B der zweiten Welle 32 kann entlang der zweiten Welle 32 positioniert werden, um die Kurbelwelle 18 während der Drehung der Kurbelwelle 18 und der zweiten Welle 32 auszugleichen. Deshalb dreht sich beim Drehen der zweiten Welle 32 das Gewichtselement 42B der zweiten Welle 32, um den Kräften der unregelmäßigen Drehung der Kurbelwelle 18 entgegenzuwirken, was letztlich die Unregelmäßigkeiten der Drehung der Kurbelwelle 18 minimiert. Somit ist das Gewichtselement 42B der zweiten Welle 32 konfiguriert, um Kräfte zu erzeugen, die die Drehung der Kurbelwelle 18 ausgleichen. Vereinfacht gesagt, kann das Gewichtselement 42B die Vibrationen der Kurbelwelle 18 während der Drehung der Kurbelwelle 18 minimieren. Darüber hinaus kann bei Verwendung der ersten und zweiten Wellen 28, 32, das Gewichtselement 42A, 42B der ersten und zweiten Wellen 28, 32 zusammenwirken, um die Kurbelwelle 18 während der Drehung der Kurbelwelle 18 auszugleichen. Somit können die Gewichtselemente 42A, 42B die Vibrationen der Kurbelwelle 18 während der Drehung der Kurbelwelle 18 minimieren. Das Gewichtselement 42B der zweiten Welle 32 kann eine beliebige Konfiguration sein und die FIG. dienen nur zu Veranschaulichungszwecken.
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Unter erneuter Bezugnahme auf die 1-3 kann die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 auch ein Antriebselement 26C beinhalten, das die zweite Welle 32 umgibt. Bei bestimmten Ausführungsformen umgibt das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 die zweite Welle 32 und einen Abschnitt 44B des Gewichtselements 42B der zweiten Welle 32. Daher ist, wie in 3 am besten dargestellt, ein weiterer Abschnitt 46B des Gewichtselements 42B der zweiten Welle 32 axial vom Antriebselement 26C beabstandet, bezogen auf die Länge 40B der zweiten Welle 32. Vereinfacht gesagt, überlappt ein Teil des Gewichtselements 42B der zweiten Welle 32 das Antriebselement 26C nicht in Bezug auf die Länge 40B der zweiten Welle 32.
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Das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 ist an der zweiten Welle 32 derart befestigt, dass sich die zweite Welle 32 und das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 gemeinsam drehen. Das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 kann direkt oder indirekt an der zweiten Welle 32 befestigt sein, und nicht einschränkende Beispiele für Befestigungsarten können Verbindungselemente, Schweißen, Gießen usw. umfassen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 weiterhin als Zahnrad definiert. Die Verzahnung des Getriebes (des Antriebselements 26C) der zweiten Welle 32 kann von der zweiten Drehachse 34 nach außen gerichtet sein.
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Die Position der ersten und zweiten Wellen 28, 32 in Bezug auf die Kurbelwelle 18 kann geändert werden, und im Folgenden sind nicht einschränkende Beispiele aufgeführt. Wie vorstehend erwähnt, können, je nach Position der ersten und zweiten Wellen 28, 32, die Wellen 28, 32 in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle 18 direkt oder indirekt drehbar sein. Vereinfacht gesagt, kann die Position der ersten und zweiten Wellen 28, 32 in Bezug auf die Kurbelwelle 18 ausgetauscht werden.
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Unter Bezugnahme auf FIG. 1 können in bestimmten Ausführungsformen das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 und das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 so ineinander greifen, dass die Drehung der ersten Welle 28 durch die Drehung der Kurbelwelle 18 angetrieben wird. Somit kann die Drehung der ersten Welle 28 direkt durch die Drehung der Kurbelwelle 18 angetrieben werden. Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform die zweite Welle 32 von der Kurbelwelle 18 beabstandet, und die Drehung der zweiten Welle 32 kann durch die Drehung der ersten Welle 28 direkt angetrieben werden. Somit können das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 und das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 so ineinander greifen, dass die Drehung der zweiten Welle 32 durch die Drehung der ersten Welle 28 angetrieben wird. Daher kann in dieser Ausführungsform die zweite Welle 32 um die zweite Drehachse 34 in Reaktion auf die Drehung der ersten Welle 28 drehbar sein, sodass die Drehung der zweiten Welle 32 durch die Drehung der ersten Welle 28 angetrieben wird. Zusätzlich kann sich in dieser Ausführungsform die erste Welle 28 in entgegengesetzter Richtung um die erste Drehachse 30 von der Drehung der Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24 drehen. Somit kann sich in dieser Ausführungsform die zweite Welle 32 um die zweite Drehachse 34 in gleicher Richtung drehen wie die Drehung der Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24. Daher drehen sich die ersten und zweiten Wellen 28, 32 in dieser Ausführungsform in entgegengesetzter Richtung. Wie vorstehend erwähnt, können die ersten und zweiten Wellen 28, 32 ausgetauscht werden, und deshalb kann in anderen Ausführungsformen die zweite Welle 32 dort platziert werden, wo die erste Welle 28 in 1 dargestellt ist, und die erste Welle 28 dort, wo die zweite Welle 32 in 1 dargestellt ist.
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Alternativ kann, wie in 2 dargestellt, das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 vom Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 so beabstandet sein, dass die erste Welle 28 nicht direkt von der Kurbelwelle 18 angetrieben wird. Mit anderen Worten wird die erste Welle 28 indirekt von der Kurbelwelle 18 durch die zweite Welle 32 angetrieben. Bei dieser Ausführungsform können das Antriebselement 26A der Kurbelwelle 18 und das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 so ineinander greifen, dass die Drehung der zweiten Welle 32 durch die Drehung der Kurbelwelle 18 angetrieben wird. Weiterhin können in dieser Ausführungsform das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 und das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 so ineinander greifen, dass die Drehung der ersten Welle 28 durch die Drehung der zweiten Welle 32 angetrieben wird. Somit kann die Drehung der zweiten Welle 32 direkt durch die Drehung der Kurbelwelle 18 und die Drehung der ersten Welle 28 direkt durch die Drehung der zweiten Welle 32 angetrieben werden. Bei dieser Ausführungsform kann die zweite Welle 32 in Reaktion auf die Drehung der Kurbelwelle 18 um die zweite Drehachse 34 drehbar sein. Somit kann die Drehung der zweiten Welle 32 durch die Drehung der Kurbelwelle 18 angetrieben werden. Bei dieser Ausführungsform kann sich die zweite Welle 32 um die zweite Drehachse 34 entgegengesetzt zur Drehung der Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24 drehen. Darüber hinaus kann sich in dieser Ausführungsform die erste Welle 28 um die erste Drehachse 30 in gleicher Richtung drehen wie die Kurbelwelle 18 um die Längsachse 24. Daher drehen sich die ersten und zweiten Wellen 28, 32 in dieser Ausführungsform in entgegengesetzter Richtung. Wie vorstehend erwähnt, können die ersten und zweiten Wellen 28, 32 ausgetauscht werden, und deshalb kann in anderen Ausführungsformen die zweite Welle 32 dort platziert werden, wo die erste Welle 28 in 2 dargestellt ist, und die erste Welle 28 dort, wo die zweite Welle 32 in 2 dargestellt ist.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann beispielsweise die Kurbelwellen-Ausgleichsanordnung 14 optional ein sekundäres Antriebselement 48 beinhalten, das sich von einer oder beiden der ersten und zweiten Wellen 28, 32 erstreckt. Anders gesagt, kann ein sekundäres Antriebselement 48 an der ersten Welle 28 und/oder ein sekundäres Antriebselement 48 an der zweiten Welle 32 befestigt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das sekundäre Antriebselement 48 die jeweiligen Wellen 28, 32 umgeben. 1 veranschaulicht ein sekundäres Antriebselement 48 in Phantomlinien, es ist jedoch zu beachten, dass dieses sekundäre Antriebselement 48 optional ist und somit entfallen kann. Das sekundäre Antriebselement 48 kann direkt oder indirekt an einer der ersten und zweiten Wellen 28, 32 befestigt werden, und nicht einschränkende Beispiele für die Befestigungsart können Befestigungselemente, Schweißen, Gießen usw. sein. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das sekundäre Antriebselement 48 zusätzlich als Zahnrad definiert. Die Verzahnung des Getriebes (des sekundären Antriebselements 48) kann von den entsprechenden ersten und zweiten Drehachsen 30, 34 nach außen gerichtet sein.
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Das sekundäre Antriebselement 48 in 1 kann mit einer Zusatzvorrichtung 50 ineinandergreifen. Die Zusatzvorrichtung 50 kann jede geeignete Konfiguration sein, und nicht einschränkende Beispiele können eine Pumpe, wie beispielsweise eine Ölpumpe, einen Motor usw., umfassen. Die Zusatzvorrichtung 50 kann ein Antriebselement 26D (dargestellt in Phantomlinien in 1) beinhalten, das mit dem sekundären Antriebselement 48 (ebenfalls dargestellt in Phantomlinien in 1) ineinander greift. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Antriebselement 26D der Zusatzvorrichtung 50 zusätzlich als Zahnrad definiert. Die Verzahnung des Getriebes (des Antriebselements 26D) kann nach außen in Richtung der Verzahnung des Getriebes des sekundären Antriebselements 48 gerichtet sein, sodass die Zähne ineinander greifen können.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist das sekundäre Antriebselement 48 unterschiedlich angeordnet. In dieser FIG. greift das sekundäre Antriebselement 48 entweder mit dem Antriebselement 26B der ersten Welle 28 oder dem Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 ineinander. Somit können beispielsweise das Antriebselement 26B und das sekundäre Antriebselement 48 an der ersten Welle 28 oder das Antriebselement 26C und das sekundäre Antriebselement 48 an der zweiten Welle 32 befestigt werden. Als weiteres Beispiel kann in Bezug auf 2 ein weiteres sekundäres Antriebselement 48 an einer der ersten und zweiten Wellen 28, 32 befestigt werden, um mit der Zusatzvorrichtung 50 ineinander zu greifen. Daher können mehr als ein sekundäres Antriebselement 48 an einer oder beiden der ersten und zweiten Wellen 28, 32 befestigt werden. Somit kann jede geeignete Anzahl an sekundären Antriebselementen 48 verwendet werden.
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Mit Bezug auf die FIG. 1, 2 und 4-8 können das Antriebselement 26B, 26C der ersten und zweiten Wellen 28, 32, sowie das sekundäre Antriebselement 48, verschiedene Konfigurationen darstellen, von denen einige veranschaulicht sind. Das Antriebselement 26B, 26C der ersten und/oder zweiten Wellen 28, 32, sowie das sekundäre Antriebselement 48, kann eine beliebige der in den FIG. dargestellten Konfigurationen darstellen. Es ist zu beachten, dass das Antriebselement 26B, 26C der ersten und zweiten Wellen 28, 32, sowie das sekundäre Antriebselement 48, andere Konfigurationen als die dargestellten sein können. Nachfolgend werden einige Beispiele für das Antriebselement 26B, 26C der ersten und zweiten Wellen 28, 32 erläutert, die auch einige Beispiele für das sekundäre Antriebselement 48 veranschaulichen.
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Mit fortgesetztem Bezug auf die 1, 2 und 4-8 definiert das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 einen Hohlraum 52, der dem Abschnitt 44A des Gewichtselements 42A der ersten Welle 28 entgegengesetzt ist. Darüber hinaus kann das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 einen Hohlraum 52 definieren, der dem Abschnitt 44B des Gewichtselements 42B der zweiten Welle 32 entgegengesetzt ist. Zusätzlich kann das sekundäre Antriebselement 48 einen Hohlraum 52 definieren (siehe 2); und die nachfolgende Behandlung der unterschiedlichen Konfiguration der Hohlräume 52 bezieht sich auf das sekundäre Antriebselement 48.
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Vereinfacht ausgedrückt, können eines oder mehrere der Antriebselemente 26A, 26B und das sekundäre Antriebselement 48 eine oder mehrere Hohlräume 52 definieren. Einiges Material des Antriebselements 26B, 26C und/oder des sekundären Antriebselements 48 wird entfernt, wodurch die Masse des Antriebselements 26B, 26C und/oder des sekundären Antriebselements 48 reduziert wird. Durch die Reduzierung der Masse des Antriebselements 26B, 26C und/oder des sekundären Antriebselements 48 wird die Trägheit beim Drehen der entsprechenden Wellen 28, 32 verringert. Zusätzlich kann durch die Reduzierung der Trägheit der Geräuschpegel der ineinandergreifenden Antriebselemente 26A, 26B, 26C, 48 während der Drehung reduziert werden.
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Im Allgemeinen ist der Hohlraum 52 von den jeweiligen ersten und zweiten Drehachsen 30, 34 beabstandet. Somit ist der Hohlraum 52 nicht deckungsgleich mit den jeweiligen ersten und zweiten Drehachsen 30, 34. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Hohlraum 52 radial von den jeweiligen ersten und zweiten Drehachsen 30, 34 beabstandet.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 kann der Hohlraum 52 in bestimmten Ausführungsformen teilweise durch das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 so angeordnet werden, dass das Antriebselement 26B eine Seitenwand 54 und eine Basiswand 56 aufweist, die den Hohlraum 52 begrenzen. Ähnlich für die zweite Welle 32 (wieder siehe 4-5), kann der Hohlraum 52 teilweise durch das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 so angeordnet werden, dass das Antriebselement 26C eine Seitenwand 54 und eine Basiswand 56 aufweist, die den Hohlraum 52 begrenzen. Daher ist der Hohlraum 52 in bestimmten Ausführungsformen eine Vertiefung, die keine Durchgangsbohrung bildet. Anders ausgedrückt, ist der Hohlraum 52 ein Sackloch.
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Unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 6-8, kann der Hohlraum 52 in anderen Ausführungsformen vollständig durch das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 ersetzt werden. Ähnlich wie bei der zweiten Welle 32 (wiederum siehe 1, 2 und 6-8), kann der Hohlraum 52 vollständig durch das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 ersetzt werden. Daher ist der Hohlraum 52 in bestimmten Ausführungsformen eine Durchgangsbohrung.
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Für das Antriebselement 26B, 26C der ersten und/oder zweiten Wellen 28, 32 kann eine beliebige Anzahl an Hohlräumen 52 verwendet werden. Jeder der Hohlräume 52 kann entgegengesetzt zum Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B sein. Daher wird in bestimmten Ausführungsformen ein Hohlraum 52 für die ersten und/oder zweiten Wellen 28, 32 verwendet (siehe 6). Bei anderen Ausführungsformen kann der Hohlraum 52 ferner als eine Vielzahl von Hohlräumen 52 definiert werden, die beabstandet voneinander angeordnet sind (siehe 1, 2, 7 und 8). Darüber hinaus wird in bestimmten Ausführungsformen der Hohlraum 52 ferner definiert als ein Paar von Hohlräumen 52 (wie am besten in 7 dargestellt), die beabstandet voneinander angeordnet sind, und die Hohlräume 52 sind ein Spiegelbild voneinander. Bei dieser Ausführungsform kann das Paar an Hohlräumen 52 dem Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B entgegengesetzt sein. Die Hohlräume 52 können jede geeignete Konfiguration sein und nicht einschränkende Beispiele können kreisförmig, oval, quadratisch, dreieckig, länglich, usw. sein; und jeder der Hohlräume 52 kann die gleiche Konfiguration sein, oder einer oder mehrere der Hohlräume 52 können unterschiedliche Konfigurationen voneinander sein. Darüber hinaus können die Hohlräume 52 durch beliebige geeignete Verfahren gebildet werden, und nicht einschränkende Beispiele können Gießen, Verarbeitung usw. sein.
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Die vorstehenden Ausführungen für den Hohlraum 52 sind auf die Hohlräume 52 anwendbar. Daher können die Hohlräume 52 vollständig durch das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 und die Hohlräume 52 können vollständig durch das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 angeordnet werden. Weiterhin können die Hohlräume 52 teilweise durch das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 und die Hohlräume 52 teilweise durch das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 angeordnet werden.
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So veranschaulicht beispielsweise 4 einen Hohlraum 52 teilweise durch eine Seite des Antriebselements 26B, 26C und 5 veranschaulicht einen Hohlraum 52 teilweise durch eine andere Seite des Antriebselements 26B, 26C. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Antriebselement 26B, 26C einen Hohlraum 52 teilweise durch eine Seite des Antriebselements 26B, 26C definieren. Bei anderen Ausführungsformen können beide Seiten des Antriebselements 26B, 26C einen Hohlraum 52 definieren. Darüber hinaus kann in weiteren Ausführungsformen eine Vielzahl von Hohlräumen 52 teilweise durch eine Seite oder beide Seiten des Antriebselements 26B, 26C definiert werden.
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Wie vorstehend erwähnt, sind die 4-8 repräsentativ für die ersten und zweiten Wellen 28, 32, und repräsentativ für das Antriebselement 26B, 26C der ersten und zweiten Wellen 28, 32. Als solches sind die 4-8 sowohl auf die ersten als auch für die zweiten Wellen 28, 32 anwendbar. Wie vorstehend erwähnt, sind die Hohlräume 52 dem Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B der jeweiligen ersten und zweiten Wellen 28, 32 gegenübergestellt. Die nachfolgende Abhandlung beschreibt verschiedene Beispiele für die Ausrichtung der Hohlräume 52 in Bezug auf den Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B, der vom Antriebselement 26B, 26C der jeweiligen ersten und zweiten Wellen 28, 32 umgeben ist. Durch die Hohlräume 52 gegenüber dem Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B, das vom Antriebselement 26B, 26C umgeben ist, kann die Masse des Antriebselements 26B, 26C reduziert werden, ohne die Ausgleichskräfte zu verändern. Darüber hinaus ermöglicht diese Konfiguration das Reduzieren der Länge 40A, 40B der ersten und/oder zweiten Wellen 28, 32 im Vergleich zu einer Konstruktion, die die Hohlräume 52 nicht ausnutzt, was wiederum den Bauraum reduziert.
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Unter Bezugnahme auf die 4-8 kann die erste Welle 28 entlang einer Ebene 58A angeordnet werden, und somit kann auch die zweite Welle 32 entlang einer Ebene 58B angeordnet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Ebene 58A der ersten Welle 28 mit der ersten Drehachse 30 und die Ebene 58B der zweiten Welle 32 mit der zweiten Drehachse 34 deckungsgleich sein. Darüber hinaus ist in bestimmten Ausführungsformen die Ebene 58A, 58B der ersten und der zweiten Wellen 28, 32 deckungsgleich.
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Daher kann in bestimmten Ausführungsformen die Ebene 58A mit der ersten Drehachse 30 axial in Bezug auf die Länge 40A der ersten Welle 28 deckungsgleich sein, um die erste Welle 28 in zwei Hälften zu teilen, um einen ersten Abschnitt 60A und einen zweiten Abschnitt 62A zu definieren. Darüber hinaus kann in bestimmten Ausführungsformen die Ebene 58B der zweiten Welle 32 mit der ersten Drehachse 30 axial in Bezug auf die Länge 40B der zweiten Welle 32 deckungsgleich sein, um die zweite Welle 32 in zwei Hälften zu teilen, um einen ersten Bereich 60B und einen zweiten Bereich 62B zu definieren. In verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Welle 32 entlang der Ebene 58A der ersten Welle 28 angeordnet werden, und die Ebene 58A der ersten Welle 28 kann mit der zweiten Drehachse 34 deckungsgleich sein, um die zweite Welle 32 in zwei Hälften zu teilen, um den ersten Bereich 60B und den zweiten Bereich 62B zu definieren.
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Wie am besten in den 4-8 dargestellt, kann im Allgemeinen ein Großteil der Hohlräume 52 der ersten Welle 28 im ersten Bereich 60A der ersten Welle 28 und ein Großteil des Abschnitts 44A des Gewichtselements 42A der ersten Welle 28 im zweiten Bereich 62A der ersten Welle 28 angeordnet werden. Darüber hinaus kann ein Großteil des Hohlraumes 52 der zweiten Welle 32 im ersten Bereich 60B der zweiten Welle 32 und ein Großteil des Abschnitts 44B des Gewichtselements 42B der zweiten Welle 32 im zweiten Bereich 62B der zweiten Welle 32 angeordnet werden.
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Der Großteil des Hohlraums 52 kann ferner als die Vielzahl der Hohlräume 52 definiert werden. Folglich kann der Großteil der Hohlräume 52 fünfundsiebzig Prozent oder mehr im ersten Bereich 60A, 60B sein. Folglich sind zum Beispiel fünfundsiebzig Prozent oder mehr der Hohlräume 52 im ersten Bereich 60A, 60B und somit fünfundzwanzig Prozent oder weniger der Hohlräume 52 im zweiten Bereich 62A, 62B angeordnet. Als ein weiteres Beispiel sind einhundert Prozent der Hohlräume 52 im ersten Bereich 60A, 60B und in dieser Ausführungsform ist kein Abschnitt 44A, 44B der Hohlräume 52 im zweiten Bereich 62A, 62B angeordnet. Daher ist in bestimmten Ausführungsformen der Großteil der Hohlräume 52 weiterhin definiert, da der gesamte Hohlraum 52 im ersten Bereich 60A, 60B angeordnet ist.
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Der Großteil des Abschnitts 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B kann neunzig Prozent oder mehr im zweiten Bereich 62A, 62B sein. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Großteil des Abschnitts 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B einhundert Prozent im zweiten Bereich 62A, 62B sein, und in dieser Ausführungsform ist kein Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B im ersten Bereich 60A, 60B angeordnet. Wie in den 4-8 dargestellt, ist kein Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B im ersten Bereich 60A, 60B angeordnet. Daher wird in bestimmten Ausführungsformen der Großteil des Abschnitts 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B ferner definiert als der gesamte Abschnitt 44A, 44B des Gewichtselements 42A, 42B, das im zweiten Bereich 62A, 62B angeordnet ist.
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Fortfahrend mit den 4-8, teilt die Ebene 58A zudem das Antriebselement 26B der ersten Welle 28 in zwei Hälften; somit kann ein Segment des Antriebselements 26B der ersten Welle 28 im ersten Bereich 60A der ersten Welle 28 und ein restliches Segment des Antriebselements 26B der ersten Welle 28 im zweiten Bereich 62A der ersten Welle 28 angeordnet werden. Ebenso teilt die Ebene 58B das Antriebselement 26C der zweiten Welle 32 in zwei Hälften; somit kann ein Segment des Antriebselements 26C der zweiten Welle 32 im ersten Bereich 60B der zweiten Welle 32 angeordnet werden, und ein restliches Segment des Antriebselements 26C der zweiten Welle 32 kann im zweiten Bereich 62B der zweiten Welle 32 angeordnet werden.
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Obwohl die besten Arten und Weisen und anderen Ausführungsformen zur Umsetzung der Offenbarung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf diesem Gebiet schnell erkennen, dass es verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen für die Umsetzung der Offenbarung gibt, die sich im Rahmen der angehängten Ansprüche befinden. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche.