DE102018116768A1 - Ausgleichswelle mit reduzierter masse und trägheit - Google Patents

Ausgleichswelle mit reduzierter masse und trägheit Download PDF

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DE102018116768A1
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circumferentially extending
balance shaft
rotation
axis
pin
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DE102018116768.7A
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English (en)
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Stephen A. CLARK
John C. GEIS
Carl E. HOLMBLAD
Craig McEachran
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American Axle and Manufacturing Inc
Original Assignee
American Axle and Manufacturing Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation 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
    • F16F15/264Rotating balancer shafts

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Abstract

Ein Ausgleichsgewicht, das einen oder mehrere Zapfen mit einem Abschnitt mit verringerter Masse aufweist, der zwischen einem Paar Zapfenabschnitten angeordnet ist, die sich am Umfang erstreckende Lagerflächen definieren. Der Abschnitt mit verringerter Masse hat einen Körper, der eine sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, die mit den Lagerflächen an den Zapfenabschnitten konzentrisch ist, und mindestens eine Versteifungsstruktur, die so konfiguriert ist, dass sie einer Biegung der Zapfenabschnitte in Bezug zueinander aufgrund der Übertragung von Biegelasten durch die Ausgleichswelle widersteht.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/531,671 , eingereicht am 12. Juli 2017. Die Offenbarung der oben angegebenen Anmeldung ist durch Bezugnahme integriert, als wäre sie hierin vollständig und ausführlich beschrieben.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ausgleichswelle mit verringerter Masse und Trägheit.
  • HINTERGRUND
  • Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen mit Bezug zur vorliegenden Offenbarung bereit, die nicht unbedingt Stand der Technik sind.
  • Ausgleichswellen werden allgemein eingesetzt, um Vibrationen in Verbrennungsmotoren entgegenzuwirken, die nicht inhärent ausgeglichen werden. Eine typische Ausgleichswelle kann einen oder mehrere Zapfen beinhalten, die die Drehachse der Ausgleichswelle festlegen, und eines oder mehrere Gegengewichte, die jeweils so dimensioniert, geformt und in Bezug auf die Drehachse positioniert sein können, dass sie Masse in einem vorher festgelegten Versatz von der Drehachse platzieren.
  • Auch wenn die bekannten Ausgleichswellenausgestaltungen für ihren beabsichtigten Zweck geeignet sind, ist es wünschenswert, die gesamte Masse und Trägheit der Ausgleichswelle zu minimieren. Demgemäß besteht in der Technik ein Bedarf an einer Ausgleichswelle mit verringerter Masse und erhöhter Steifigkeit.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfanges oder aller ihrer Merkmale.
  • In einer Form stellen die vorliegenden Lehren eine Ausgleichswelle bereit, die erste und zweite Zapfen und mindestens ein Gegengewicht aufweist. Die ersten und zweiten Zapfen definieren eine Drehachse. Das mindestens eine Gegengewicht ist mit den ersten und zweiten Zapfen fest gekoppelt. Der erste Zapfen definiert einen ersten Zapfenabschnitt, einen zweiten Zapfenabschnitt und einen Abschnitt mit verringerter Masse, der entlang der Drehachse zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten angeordnet ist. Der erste Zapfenabschnitt definiert eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche und der zweite Zapfenabschnitt definiert eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche. Der Abschnitt mit verringerter Masse ist axial zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen angeordnet und beinhaltet einen Körper und eine Versteifungsstruktur. Der Körper ist mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten fest gekoppelt und definiert eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen konzentrisch ist. Die Versteifungsstruktur schneidet den Körper und die ersten und zweiten Zapfenabschnitte und endet radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche, sodass ein Leerraum zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten an einem Ort angeordnet ist, der sich radial nach außen von der Versteifungsstruktur erstreckt. Die Versteifungsstruktur definiert eine erste Tasche, die neben dem ersten Zapfenabschnitt angeordnet ist, und eine zweite Tasche, die neben dem zweiten Zapfenabschnitt angeordnet ist. Die ersten und zweiten Taschen sind an der Drehachse voneinander beabstandet, um einen Steg dazwischen auszubilden.
  • In einer anderen Form stellen die vorliegenden Lehren eine Ausgleichswelle bereit, die erste und zweite Zapfen und mindestens ein Gegengewicht aufweist. Die ersten und zweiten Zapfen definieren eine Drehachse. Das mindestens eine Gegengewicht ist mit den ersten und zweiten Zapfen fest gekoppelt. Der erste Zapfen definiert einen ersten Zapfenabschnitt, einen zweiten Zapfenabschnitt und einen Abschnitt mit verringerter Masse, der entlang der Drehachse zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten angeordnet ist. Der erste Zapfenabschnitt definiert eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche und der zweite Zapfenabschnitt definiert eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche. Der Abschnitt mit verringerter Masse ist axial zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen angeordnet und beinhaltet einen Körper und mindestens eine Versteifungsstruktur. Der Körper ist mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten fest gekoppelt und definiert zumindest teilweise eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen konzentrisch ist. Die mindestens eine Versteifungsstruktur ist mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten fest gekoppelt und endet radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche, sodass ein Leerraum zwischen der ersten und zweiten Zapfenabschnitten an einem Ort angeordnet ist, der sich radial nach außen von der Versteifungsstruktur erstreckt. In einem Querschnitt der Ausgleichswelle, rechtwinklig zur Drehachse, erstreckt sich der Leerraum zwischen der Drehachse und dem Körper.
  • Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der Beschreibung, die hierin bereitgestellt ist, hervor. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Kurzdarstellung sollen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung dienen und den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
  • Figurenliste
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausgleichswelle, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
    • 2 ist eine Seitenansicht der Ausgleichswelle von 1;
    • 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von 2;
    • 4 ist eine Draufsicht eines Abschnitts der Ausgleichswelle von 1;
    • 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von 4;
    • 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von 2;
    • 7 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausgleichswelle, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
    • 8 ist eine Seitenansicht der Ausgleichswelle von 7;
    • 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von 8;
    • 10 ist eine Draufsicht eines Abschnitts der Ausgleichswelle von 7;
    • 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 von 10;
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausgleichswelle, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
    • 13 ist eine Seitenansicht der Ausgleichswelle von 12;
    • 14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 von 14;
    • 15 ist eine Draufsicht eines Abschnitts der Ausgleichswelle von 12; und
    • 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 16-16 von 15.
  • Entsprechende Bezugsziffern kennzeichnen die jeweiligen Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Bezugnehmend auf 1 und 2 der Zeichnungen ist eine erste Ausgleichswelle, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, generell durch Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Die Ausgleichswelle 10 kann erste und zweite Zapfen 12 und 14 und mindestens ein Gegengewicht 16 beinhalten. Die ersten und zweiten Zapfen 12 und 14 können zusammenwirken, um eine Drehachse 18 zu definieren, um die sich die Ausgleichswelle 10 drehen soll. Außerdem bezugnehmend auf 6 kann das mindestens eine Gegengewicht 16 von herkömmlicher Bauart sein. In dem bereitgestellten Beispiel ist die Ausgleichswelle 10 eine „lineare“ Ausgleichswelle und daher ist das mindestens eine Gegengewicht 16 mit den ersten und zweiten Zapfen 12 und 14 fest gekoppelt und so dimensioniert und positioniert, dass ein Schwerpunkt CG der Ausgleichswelle 10 von der Drehachse 18 versetzt ist. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Ausgleichswelle 10 als „kopplungsartige“ Ausgleichswelle ausgestaltet sein könnte, wobei in diesem Fall die Gegengewichte 16 fest an den ersten und zweiten Zapfen 12 und 14 auf eine Weise gekoppelt wären, durch die der Schwerpunkt der Ausgleichswelle nicht von der Drehachse 18 versetzt ist. Die Ausgleichswelle 10 kann in einem oder mehreren Arbeitsgängen einstückig und integral ausgebildet werden, wie z. B. durch maschinelle Bearbeitung, Gießen oder Schmieden, es ist aber selbstverständlich, dass die Ausgleichswelle 10 aus eine Baugruppe (z. B. mit dem/den Gegengewicht(en) 16 an einem restlichen Abschnitt der Ausgleichswelle 10 montiert) ausgebildet sein könnte.
  • Die ersten und zweiten Zapfen 12 und 14 können unterschiedlich geformt sein, aber in dem bereitgestellten Beispiel sind die ersten und zweiten Zapfen 12 und 14 in ihrem Aufbau identisch. Daher wird hierin nur eine Erörterung des ersten Zapfens 12 bereitgestellt.
  • Bezugnehmend auf 2 bis 5 kann der erste Zapfen 12 einen ersten Zapfenabschnitt 30, einen zweiten Zapfenabschnitt 32 und einen Abschnitt 34 mit verringerter Masse, der entlang der Drehachse 18 zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 angeordnet ist, definieren. Der erste Zapfenabschnitt 30 kann eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 36 definieren und der zweite Zapfenabschnitt 32 kann eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 38 definieren. In dem besonderen bereitgestellten Beispiel erstrecken sich sowohl die ersten als auch die zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 vollständig um die Drehachse 18, es ist aber selbstverständlich, dass eine oder beide der ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 sich nur teilweise um die Drehachse 18 erstrecken können.
  • Der Abschnitt 34 mit verringerter Masse kann axial zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 angeordnet sein und kann einen Körper 40 und eine Versteifungsstruktur 42 beinhalten. Der Körper 40 kann mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 fest gekoppelt sein (z. B. diese schneiden) und kann eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 44 definieren, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 konzentrisch ist (z. B. zusammenfällt oder sich gemeinsam erstreckt). Die Versteifungsstruktur 42 kann den Körper 40 und die ersten und zweiten Zapfenabschnitte 30 und 32 schneiden und kann radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche 36 enden, sodass ein Leerraum 48 zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 an einem Ort angeordnet ist, der sich radial nach außen von der Versteifungsstruktur 42 erstreckt.
  • Die Versteifungsstruktur 42 ist so ausgestaltet, dass sie den ersten Zapfen 12 versteift, um der Biegung des ersten Zapfenabschnitts 30 in Bezug auf den zweiten Zapfenabschnitt 32 aufgrund der Übertragung von Biegelasten über die Ausgleichswelle 10 zu widerstehen. Die Versteifungsstruktur 42 kann eine erste Tasche 52 definieren, die neben dem ersten Zapfenabschnitt 30 angeordnet ist, und eine zweite Tasche 54, die neben dem zweiten Zapfenabschnitt 32 angeordnet ist. Die ersten und zweiten Taschen 52 und 54 können an der Drehachse 18 voneinander beabstandet sein, um einen Steg 56 dazwischen auszubilden.
  • Die ersten und zweiten Taschen 52 und 54 können auf jedwede erwünschte Weise ausgebildet sein und müssen nicht auf identische Weise ausgestaltet sein. Die mindestens eine der ersten und zweiten Taschen 52 und 54 kann zum Beispiel als ein Abschnitt eines Prismas, wie z. B. eines Dreiecksprismas, geformt sein. In dem bereitgestellten Beispiel ist die erste Tasche 52 als ein rechtwinkliges Dreiecksprisma ausgestaltet, die erste Tasche 52 ist so ausgerichtet, dass eine Fläche 60 der ersten Tasche 52 in der Nähe des ersten Zapfenabschnitts 30 angeordnet ist, und ein Scheitelpunkt 62 der ersten Tasche 52 ist in der Nähe des Stegs 56 angeordnet, und die zweite Tasche 54 ist als Spiegelbild der ersten Tasche 52 ausgestaltet (d. h. die erste Tasche 52 ist um eine Ebene gespiegelt, die rechtwinklig zur Drehachse 18 ist und den Steg 56 zweiteilt, um die zweite Tasche 54 auszubilden). Alternativ können eine oder beide der ersten und zweiten Taschen 52 und 54 als ein Abschnitt einer Pyramide, eines Kegels, eines Zylinders oder eines Polyeders (z. B. eines komplexen Polyeders, wie z. B. eines regelmäßigen Polyeders) ausgebildet sein. Ebenfalls alternativ könne mindestens eine der ersten und zweiten Taschen 52 und 54 mit mindestens einer gekrümmten Fläche (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Die mindestens eine gekrümmte Fläche könnte so geformt sein, dass ein konischer Abschnitt durch den Schnittpunkt der mindestens einen gekrümmten Fläche und einer Ebene ausgebildet wird, der durch die Versteifungsstruktur 42 erfolgt.
  • In dem bereitgestellten Beispiel kann eine Breite des Stegs 56, wie in eine Richtung parallel zur Drehachse 18 gemessen, größer sein als eine Breite der ersten Tasche 52, wie in die Richtung parallel zur Drehachse 18 gemessen. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Breite des Stegs 56 kleiner sein könnte als die Breite einer oder beider der ersten und zweiten Taschen 52 und 54.
  • Optional kann ein Paar sich am Umfang erstreckende Kerben 70 in dem Abschnitt 34 mit verringerter Masse ausgebildet sein, um die Masse des ersten Zapfens 12 weiter zu verringern und bei der Platzierung des Schwerpunkts CG der Ausgleichswelle 10 an einem gewünschten Ort zu helfen. Die sich am Umfang erstreckenden Kerben 70 können die dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 44 schneiden, sodass die dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 44 sich zwischen den am Umfang erstreckenden Kerben 70 durch einen vorher festgelegten Winkel 72 erstreckt. Der vorher festgelegte Winkel 72 kann größer oder gleich sechzig Grad sein, und ist bevorzugter größer oder gleich neunzig Grad. Der vorher festgelegte Winkel 72 kann so ausgerichtet sein, dass er durch eine erste Ebene 78, die zur Drehachse 18 rechtwinklig ist, zweigeteilt wird, an einem einzigen Punkt durch die Drehachse 18 geschnitten wird und optional den Schwerpunkt CG der Ausgleichswelle 10 beinhaltet. Die sich am Umfang erstreckenden Kerben 70 können auf jedwede gewünschte Weise ausgebildet sein. In dem bereitgestellten Beispiel sind die sich am Umfang erstreckenden Kerben 70 im Allgemeinen V-förmig mit einem Scheitelpunkt 82, der in einer zweiten Ebene 80 angeordnet ist, die zur ersten Ebene 78 rechtwinklig ist. Optional können ein oder zwei Durchgänge durch Versteifungsstrukturen 42 ausgebildet sein, die das Entweichen von Schmiermittel aus den Taschen 52 und/oder 54 ermöglichen, was ein Ansammeln und eine unbeabsichtigte Unwucht verhindert.
  • Es ist selbstverständlich, dass Verweise auf eine „Ebene“, die hierin erfolgen, sich auf eine Ebene beziehen, die in einem zweidimensionalen Raum vorhanden ist (z. B. eine euklidische Ebene).
  • Bezugnehmend auf 7 bis 11 ist eine zweite Antriebswelle, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, generell durch Bezugsziffer 10a gekennzeichnet. Die Ausgleichswelle 10a ist im Allgemeinen der Ausgleichswelle 10 von 1 ähnlich, mit Ausnahme der Ausgestaltung der ersten und zweiten Zapfen 12a und 14a. Da der zweite Zapfen 14a mit dem ersten Zapfen 12a in diesem Beispiel identisch ist, wird hierin nur eine Erörterung des ersten Zapfens 12a bereitgestellt.
  • Der erste Zapfen 12a kann einen ersten Zapfenabschnitt 30, einen zweiten Zapfenabschnitt 32 und einen Abschnitt 34a mit verringerter Masse, der entlang der Drehachse 18 zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 angeordnet ist, definieren. Der erste Zapfenabschnitt 30 definiert eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 36 und der zweite Zapfenabschnitt 32 definiert eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 38.
  • Der Abschnitt 34a mit verringerter Masse kann axial zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 angeordnet sein und kann einen Körper 40a und mindestens eine Versteifungsstruktur 42a beinhalten. Der Körper 40a kann mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 fest gekoppelt sein und kann zumindest teilweise eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 44a definieren, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 konzentrisch ist. Die mindestens eine Versteifungsstruktur 42a kann mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 fest gekoppelt sein und kann radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche 36 enden, sodass ein Leerraum 48a zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 an einem Ort angeordnet ist, der sich radial nach außen von der Versteifungsstruktur 42a erstreckt. In einem Querschnitt der Ausgleichswelle 10a, rechtwinklig zur Drehachse 18, erstreckt sich der Leerraum 48a zwischen der Drehachse 18 und dem Körper 40a.
  • In dem besonderen bereitgestellten Beispiel sind zwei Versteifungsstrukturen 42a bereitgestellt, die gegenüberliegende Umfangsenden des Körpers 40a schneiden. In diesem Beispiel ist ein Abschnitt der dritten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche 44a an jeder der Versteifungsstrukturen 42a ausgebildet. Optional können ein oder zwei Durchgänge durch Versteifungsstrukturen 42a ausgebildet sein, die das Entweichen von Schmiermittel aus dem Leerraum 48a ermöglichen, was ein Ansammeln und eine unbeabsichtigte Unwucht verhindert. Es wird ferner optional erwägt, dass die Versteifungsstrukturen 42 und 42a überlagert sein können, was die Anzahl der Taschen erhöhen würde und/oder die Steifigkeit des Abschnitts mit verringerter Masse erhöhen könnte.
  • Bezugnehmend auf 12 bis 16 ist eine dritte Antriebswelle, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, generell durch Bezugsziffer 10b gekennzeichnet. Die Ausgleichswelle 10b ist im Allgemeinen der Ausgleichswelle 10a von 7 ähnlich, mit Ausnahme der Ausgestaltung der ersten und zweiten Zapfen 12b und 14b. Da der zweite Zapfen 14b mit dem ersten Zapfen 12b in diesem Beispiel identisch ist, wird hierin nur eine Erörterung des ersten Zapfens 12b bereitgestellt.
  • Der erste Zapfen 12b kann einen ersten Zapfenabschnitt 30, einen zweiten Zapfenabschnitt 32 und einen Abschnitt 34b mit verringerter Masse, der entlang der Drehachse 18 zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 angeordnet ist, definieren. Der erste Zapfenabschnitt 30 definiert eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 36 und der zweite Zapfenabschnitt 32 definiert eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 38.
  • Der Abschnitt 34b mit verringerter Masse kann axial zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 angeordnet sein und kann einen Körper 40b und mindestens eine Versteifungsstruktur 42b beinhalten. Der Körper 40b kann mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 fest gekoppelt sein und definiert eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche 44b, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen 36 und 38 konzentrisch ist. Die mindestens eine Versteifungsstruktur 42b kann mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 fest gekoppelt sein und kann radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche 36 enden, sodass ein Leerraum 48b zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten 30 und 32 an einem Ort angeordnet ist, der sich radial nach außen von der Versteifungsstruktur 42b erstreckt. In einem Querschnitt der Ausgleichswelle 10a, rechtwinklig zur Drehachse 18, erstreckt sich der Leerraum 48b zwischen der Drehachse 18 und dem Körper 40b. Der Leerraum 48b kann sich optional um die mindestens eine Versteifungsstruktur 42b und zwischen der Drehachse 18 und dem Körper 40b erstrecken, um ein Fenster W auszubilden, das durch den ersten Zapfen 12b angeordnet ist.
  • Die Drehachse 18 kann sich längs zwischen dem Körper 40b und der mindestens einen Versteifungsstruktur 42b erstrecken. Die mindestens eine Versteifungsstruktur 42b kann einen Träger umfassen, der eine erste Fläche 100 und eine zweite Fläche 102 aufweist, die weiter von der Drehachse 18 beabstandet ist als die erste Fläche 100. In dem bereitgestellten Beispiel sind die ersten und zweiten Flächen 100 und 102 parallel zueinander, es ist aber selbstverständlich, dass die zweite Fläche 102 anders geformt sein könnte. Ein Vorteil der in 12 bis 16 dargestellten Ausführungsform ist, dass sie das problemlose Ablassen von Schmiermittel zwischen dem Körper 40b und der Versteifungsstruktur 42b ermöglicht.
  • Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie ist nicht als vollständig anzusehen und gilt nicht als Einschränkung für die Offenbarung. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern gegebenenfalls untereinander austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform benutzt werden, selbst wenn dies nicht speziell dargestellt oder beschrieben ist. Diese können auch auf viele Weisen variiert werden. Solche Abwandlungen sollen nicht als Abkehr von der Offenbarung angesehen werden, und alle diese Änderungen sollen in den Geltungsbereich der Offenbarung einbezogen sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62531671 [0001]

Claims (21)

  1. Ausgleichswelle, die erste und zweite Zapfen und mindestens ein Gegengewicht aufweist, wobei die ersten und zweiten Zapfen eine Drehachse definieren, wobei das mindestens eine Gegengewicht mit den ersten und zweiten Zapfen fest gekoppelt ist; worin der erste Zapfen einen ersten Zapfenabschnitt, einen zweiten Zapfenabschnitt und einen Abschnitt mit verringerter Masse, der um die Drehachse zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten angeordnet ist, definiert, wobei der erste Zapfenabschnitt eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, wobei der zweite Zapfenabschnitt eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, wobei der Abschnitt mit verringerter Masse axial entlang der Drehachse zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen angeordnet ist und einen Körper und eine Versteifungsstruktur beinhaltet, wobei der Körper mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten fest gekoppelt ist und eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen konzentrisch ist, wobei die Versteifungsstruktur den Körper und die ersten und zweiten Zapfenabschnitte schneidet und radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Lagerfläche endet, sodass ein Lehrraum zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten an einem Ort angeordnet ist, der radial nach außen von der Versteifungsstruktur ist; worin die Versteifungsstruktur eine erste Tasche definiert, die neben dem ersten Zapfenabschnitt angeordnet ist, und eine zweite Tasche, die neben dem zweiten Zapfenabschnitt angeordnet ist. und worin die ersten und zweiten Taschen entlang der Drehachse voneinander beabstandet sind, um einen Steg dazwischen auszubilden.
  2. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin die erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche sich vollständig um die Drehachse erstreckt.
  3. Ausgleichswelle nach Anspruch 2, worin die zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche sich vollständig um die Drehachse erstreckt.
  4. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin mindestens eine der ersten und zweiten Taschen als ein Abschnitt eines Prismas ausgebildet ist.
  5. Ausgleichswelle nach Anspruch 4, worin das Prisma ein Dreiecksprisma ist.
  6. Ausgleichswelle nach Anspruch 5, worin das Dreiecksprisma ein rechtwinkliges Dreiecksprisma ist.
  7. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin die Fläche der ersten Tasche so geformt ist, dass ein konischer Abschnitt durch den Schnittpunkt der Fläche und einer Ebene durch die Versteifungsstruktur ausgebildet wird.
  8. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin eine Ebene durch die Drehachse und den Schwerpunkt der Ausgleichswelle geht, und worin eine Fläche der ersten Tasche, die durch die Ebene geschnitten wird, neben dem Steg angeordnet ist.
  9. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin ein Paar sich am Umfang erstreckender Kerben in dem Abschnitt mit verringerter Masse ausgebildet ist, wobei die sich am Umfang erstreckenden Kerben die dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche schneiden.
  10. Ausgleichswelle nach Anspruch 9, worin die dritte, sich am Umfang erstreckende Fläche sich am Umfang zwischen den sich am Umfang erstreckenden Kerben durch einen Winkel erstreckt, der größer oder gleich sechzig Grad ist.
  11. Ausgleichswelle nach Anspruch 10, worin der Winkel größer oder gleich neunzig Grad ist.
  12. Ausgleichswelle nach Anspruch 10, worin der Winkel durch eine Ebene zweigeteilt wird, die rechtwinklig zur Drehachse ist, und die an einem einzelnen Punkt durch die Drehachse geschnitten wird.
  13. Ausgleichswelle nach Anspruch 9, worin eine erste Ebene durch die Drehachse und den Schwerpunkt der Ausgleichswelle geht, worin jede der Kerben im Allgemeinen V-förmig ist und einen Scheitelpunkt hat, der in einer zweiten Ebene angeordnet ist, die rechtwinklig zur ersten Ebene ist.
  14. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin eine Breite des Stegs, wie in eine Richtung parallel zur Drehachse gemessen, größer ist als eine Breite der ersten Tasche, wie in die Richtung parallel zur Drehachse gemessen.
  15. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin die dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen zusammenfällt.
  16. Ausgleichswelle, die erste und zweite Zapfen und mindestens ein Gegengewicht aufweist, wobei die ersten und zweiten Zapfen eine Drehachse definieren, wobei das mindestens eine Gegengewicht mit den ersten und zweiten Zapfen fest gekoppelt ist; worin der erste Zapfen einen ersten Zapfenabschnitt, einen zweiten Zapfenabschnitt und einen Abschnitt mit verringerter Masse, der um die Drehachse zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten angeordnet ist, definiert, wobei der erste Zapfenabschnitt eine erste, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, wobei der zweite Zapfenabschnitt eine zweite, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, wobei der Abschnitt mit verringerter Masse axial zwischen den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen angeordnet ist und einen Körper und mindestens eine Versteifungsstruktur beinhaltet, wobei der Körper mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten fest gekoppelt ist und zumindest teilweise eine dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche definiert, die mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen konzentrisch ist, wobei die mindestens eine Versteifungsstruktur mit den ersten und zweiten Zapfenabschnitten fest gekoppelt ist und radial nach innen von der ersten, sich am Umfang erstreckenden Fläche endet, sodass ein Leerraum zwischen den ersten und zweiten Zapfenabschnitten an einem Ort angeordnet ist, der von der mindestens einen Versteifungsstruktur radial nach außen ist; worin in einem Querschnitt der Ausgleichswelle, rechtwinklig zur Drehachse, der Leerraum sich zwischen der Drehachse und dem Körper erstreckt.
  17. Ausgleichswelle nach Anspruch 16, worin die mindestens eine Versteifungsstruktur den Körper schneidet.
  18. Ausgleichswelle nach Anspruch 16, worin die Drehachse sich längs zwischen dem Körper und der mindestens einen Versteifungsstruktur erstreckt.
  19. Ausgleichswelle nach Anspruch 18, worin die mindestens eine Versteifungsstruktur einen Träger umfasst, der eine erste Fläche und eine zweite Fläche aufweist, die weiter von der Drehachse beabstandet ist als die erste Fläche, und worin die ersten und zweiten Flächen parallel zueinander sind.
  20. Ausgleichswelle nach Anspruch 16, worin die dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche teilweise durch die mindestens eine Versteifungsstruktur ausgebildet wird.
  21. Ausgleichswelle nach Anspruch 16, worin die dritte, sich am Umfang erstreckende Lagerfläche mit den ersten und zweiten, sich am Umfang erstreckenden Lagerflächen zusammenfällt.
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