DE102018105189A1

DE102018105189A1 - Massenausgleichsgetriebe

Info

Publication number: DE102018105189A1
Application number: DE102018105189.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Koch; Stefan Dorn
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-12

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Massenausgleichsgetriebe, umfassend ein Getriebegehäuse (10) und eine darin radial und axial gelagerte Ausgleichswelle (1) mit einem Unwuchtabschnitt (15, 16) und einem antriebseitigen Endabschnitt (2). Das Axiallager der Ausgleichswelle soll durch den Unwuchtabschnitt vom antriebseitigen Endabschnitt (2) beabstandet sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Massenausgleichsgetriebe, umfassend ein Getriebegehäuse und eine darin radial und axial gelagerte Ausgleichswelle mit einem Unwuchtabschnitt und einem antriebseitigen Endabschnitt.
Massenausgleichsgetriebe dienen bekanntlich dazu, die freien Massenkräfte und/oder -momente einer Hubkolben-Brennkraftmaschine zu kompensieren. Eine nadelgelagerte Welle mit radial zurückspringenden Lagerzapfen ist aus der Motortechnischen Zeitschrift MTZ 06/2008, S. 518-524 bekannt. Die Radiallagerung der Welle erfolgt mittels Nadellagern an zwei derartigen Lagerzapfen und am antriebseitigen Endabschnitt mittels eine Gleitlagers, das auch die Axiallagerung der Welle übernimmt. Diese Lageranordnung kann dahingehend nachteilig sein, dass sie mit drei Radiallagern statisch überbestimmt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Massenausgleichsgetriebe anzugeben, dessen Ausgleichswelle eine konstruktiv verbesserte Lagerung hat.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Axiallager der Ausgleichswelle durch den Unwuchtabschnitt vom antriebseitigen Endabschnitt beabstandet ist. Vorzugsweise sind das Axiallager und das Radiallager durch ein einziges Nadellager gebildet.
Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausgleichswelle für ein Massenausgleichsgetriebe einer Brennkraftmaschine dargestellt ist. Es zeigen:

1 die Ausgleichswelle in perspektivischer Darstellung mit montierten Nadellagern;
2 die Welle gemäß 1 in perspektivischer Darstellung;
3 die Axial-Radial-Lagerstelle der Ausgleichswelle gemäß 1 als Einzelheit im Längsschnitt;
4 das Axial-Radiallager gemäß 3 als isoliertes Einzelteil.

Die Figuren zeigen eine Ausgleichswelle 1 für ein Massenausgleichsgetriebe, das zum Ausgleich der freien Massenkräfte und -momente zweiter Ordnung einer Brennkraftmaschine in Vierzylinder-Reihenbauweise dient. Der Antrieb der Ausgleichswelle erfolgt mittels eines - in der Darstellung noch nicht montierten - Ketten- oder Zahnrads am antriebseitigen Endabschnitt 2.
Die Ausgleichswelle 1 umfasst die in 2 als Einzelteil dargestellte Welle 3 und zwei als Nadellager 4 und 5 ausgebildete Radiallager, deren Nadeln 6 auf zugehörigen Lagerzapfen 7 und 8 der Welle 3 unmittelbar abwälzen. Die Außenlaufbahnen der Nadeln 6 sind jeweils durch einen Außenring 9 gebildet, der in einem Getriebegehäuse 10 der Brennkraftmaschine befestigt ist. Die axiale Positionierung des Außenrings 9 in der Lagerbohrung 11 des Getriebegehäuses 10 erfolgt mittels eines sich radial auswärts erstreckenden Bunds 12, mit dem der Außenring 9 stirnseitig am Getriebegehäuse 10 anschlägt. Jeder Lagerzapfen 7, 8 springt gegenüber Axialschultern 13 der daran angrenzenden Unwuchtabschnitte 14, 15 und 16 radial teilumfänglich zurück. Der Teilumfang beträgt etwa 200° und verläuft seitens der Unwucht spiegelsymmetrisch zur Unwuchtebene, die durch die Drehachse 17 der Welle 3 und ihren dazu exzentrischen Massenschwerpunkt aufgespannt wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient der in den Figuren linke Lagerzapfen 7 sowohl als Radiallager als auch als Axiallager. Dies sei nachfolgend anhand 3, die die Axial-Radial-Lagerstelle 21 der Ausgleichswelle 1 vergrößert zeigt, näher erläutert. Die Axialschultern 13 fassen die in einem Käfig 18 geführten Nadeln 6 mit Axialspiel ein, wobei die Stirnseiten der Nadeln 6 infolge Axialschubs der Welle 3 gegen deren Axialschultern 13 anlaufen. Der Außenring 9 ist mit Axialschultern 19 versehen, die ebenfalls in beide Axialrichtungen als Anlaufflächen für die Stirnseiten der Nadeln 6 dienen. Damit ist die Welle 3 über den axialen Kraftfluss Axialschultern 13 der Unwuchtabschnitte 14 und 15 - Nadeln 6 - Axialschultern 19 des Außenrings 9 mit vorgegebenem Axialspiel im Getriebegehäuse 10 gelagert. Das Axiallager ist Teil der Axial-Radial-Lagerstelle 21, die durch ein einziges Nadellager und vorliegend das Nadellager 4 gebildet ist.
Die in den 3 und 4 linke Axialschulter 19 des Außenrings 9 ist zwecks Montage der kombinierten Axial-Radial-Lagerstelle durch einen Stützring 20 gebildet, der mit dem Außenring 9 an einer Position gefügt ist, in der der Stützring 20 axial mit dem Bund 12 des Außenrings 9 überlappt. Bei der Montage wird zunächst der Nadelkranz mit dem umfänglich geschlitzten Käfig 18 auf den Lagerzapfen 7 gesetzt, und daraufhin wird der Außenring 9 axial auf den Nadelkranz aufgeschoben. Anschließend wird der Stützring 20 in den Außenring 9 eingepresst. 4 zeigt das auf diese Weise fertig montierte Axial-Radiallager als isoliertes Einzelteil.
Die radiale und axiale Lagerung der Welle 3 erfolgt lediglich an den beiden Lagerzapfen 7 und 8. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Axial-Radial-Lagerstelle über die beiden Unwuchtabschnitte 15, 16 und den Lagerzapfen 8 mit dem antriebseitigen Endabschnitt 2 verbunden. Alternativ kann der in 1 rechte Lagerzapfen 8 die Axial-Radial-Lagerstelle bilden, die dann nur durch den Unwuchtabschnitt 16 vom antriebseitigen Endabschnitt 2 beabstandet ist.
Bezugszeichenliste

1: Ausgleichswelle
2: antriebseitiger Endabschnitt
3: Welle
4: Nadellager
5: Nadellager
6: Nadel
7: Lagerzapfen
8: Lagerzapfen
9: Außenring
10: Getriebegehäuse
11: Lagebohrung
12: Bund
13: Axialschulter eines Unwuchtabschnitts
14: Unwuchtabschnitt
15: Unwuchtabschnitt
16: Unwuchtabschnitt
17: Drehachse
18: Käfig
19: Axialschulter des Außenrings
20: Stützring
21: Axial-Radial-Lagerstelle

Claims

Massenausgleichsgetriebe, umfassend ein Getriebegehäuse (10) und eine darin radial und axial gelagerte Ausgleichswelle (1) mit einem Unwuchtabschnitt (15, 16) und einem antriebseitigen Endabschnitt (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager der Ausgleichswelle (1) durch den Unwuchtabschnitt (15, 16) vom antriebseitigen Endabschnitt (2) beabstandet ist.
Massenausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager Teil einer Axial-Radial-Lagerstelle (21) ist, die durch ein einziges Nadellager (4) gebildet ist.