DE102018125226A1 - Mass balancing device - Google Patents

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    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264—Rotating balancer shafts
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Abstract

Eine Massenausgleichvorrichtung (18) für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine hat wenigstens einen Lagerring (24), eine Ausgleichswelle (26) und eine Rotationsachse (28), wobei die Ausgleichswelle (26) zwei Endabschnitte (30), wenigstens ein zwischen den Endabschnitten (30) vorgesehenes Massenausgleichsgewicht (32) und wenigstens einen Lagerabschnitt (34) aufweist. Es ist vorgesehen, dass die Innenwand (54) des Lagerrings (24) auf einer ersten Seite (50) des Lagerabschnitts (34) lediglich teilweise aufliegt.A mass balancing device (18) for a reciprocating piston internal combustion engine has at least one bearing ring (24), a balancing shaft (26) and an axis of rotation (28), the balancing shaft (26) having two end sections (30), at least one between the end sections (30) provided mass balance weight (32) and at least one bearing section (34). It is provided that the inner wall (54) of the bearing ring (24) only partially rests on a first side (50) of the bearing section (34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Massenausgleichvorrichtung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine.The invention relates to a mass balancing device for a reciprocating piston internal combustion engine.

Die freien Massenkräfte von Hubkolben-Brennkraftmaschinen werden typischerweise durch einen Lanchester-Ausgleich kompensiert. Die Kurbelwelle der Hubkolben-Brennkraftmaschine bringt dafür Massenausgleichvorrichtungen zum Rotieren, die durch eine Unwucht die freien Massenkräfte der Hubkolben-Brennkraftmaschinen kompensieren.The free mass forces of reciprocating piston internal combustion engines are typically compensated for by a Lanchester compensation. For this purpose, the crankshaft of the reciprocating piston internal combustion engine rotates mass compensation devices, which compensate for the free inertial forces of the reciprocating piston internal combustion engines through an imbalance.

Die Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle regt allerdings Eigenschwingungen der Massenausgleichvorrichtung an, die zu akustischem Lärm führt.The rotational irregularity of the crankshaft, however, stimulates natural vibrations of the mass balancing device, which leads to acoustic noise.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Massenausgleichvorrichtung bereitzustellen, die die Lärmentwicklung durch die Eigenschwingungen der Massenausgleichvorrichtung verringert.The object of the invention is to provide a mass balancing device which reduces the noise caused by the natural vibrations of the mass balancing device.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Massenausgleichvorrichtung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Lagerring, einer Ausgleichswelle und einer Rotationsachse, wobei die Ausgleichswelle zwei Endabschnitte, wenigstens ein zwischen den Endabschnitten vorgesehenes Massenausgleichsgewicht und wenigstens einen Lagerabschnitt aufweist, wobei die Innenwand des Lagerrings auf einer ersten Seite des Lagerabschnitts lediglich teilweise aufliegt.The object is achieved by a mass balancing device for a reciprocating piston internal combustion engine with at least one bearing ring, a balancing shaft and a rotation axis, the balancing shaft having two end sections, at least one mass balancing weight provided between the end sections and at least one bearing section, the inner wall of the bearing ring being on a first Side of the bearing section only partially rests.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Ausgleichswelle nur punktförmig und/oder in einem Abschnitt auf einem Teil des Lagerrings aufliegt. Dies ermöglicht Verkippungen der Ausgleichswelle, sodass die Eigenschwingungen nicht vollständig aufs Lager wirken. Auf diese Weise wird die relative Verkippung zwischen Lagerring und Ausgleichswelle ermöglicht und die Lagerlebensdauer verlängert.The invention is based on the basic idea that the balancer shaft rests only in a punctiform manner and / or in a section on a part of the bearing ring. This enables the balance shaft to be tilted so that the natural vibrations do not fully affect the bearing. This enables the relative tilting between the bearing ring and the balancer shaft and extends the bearing life.

Der Lagerring kann ein von der Ausgleichswelle separates Bauteil sein. Beispielsweise können zwei oder mehr Lagerringe vorgesehen sein. In diesem Fall weist die Ausgleichswelle entsprechend zwei oder mehr Lagerabschnitte auf und das Massenausgleichgewicht ist größtenteils zwischen den beiden Lagerabschnitten angeordnet.The bearing ring can be a separate component from the balance shaft. For example, two or more bearing rings can be provided. In this case, the balance shaft correspondingly has two or more bearing sections and the mass balance weight is largely arranged between the two bearing sections.

Der Lagerring liegt vorzugsweise nur auf der ersten Seite direkt auf der Ausgleichswelle auf.The bearing ring is preferably only on the first side directly on the balance shaft.

Zum Beispiel liegt der Mittelpunkt des Lagerrings auf der Rotationsachse. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Schwerpunkt der Ausgleichswelle außerhalb der Rotationsachse liegt, da die Rotation der Ausgleichswelle sonst keine Unwucht erzeugt.For example, the center of the bearing ring is on the axis of rotation. In particular, it is provided that the center of gravity of the balancer shaft lies outside the axis of rotation, since the rotation of the balancer shaft does not otherwise produce any unbalance.

Beispielsweise variiert der Abstand zwischen der Innenwand des Lagerrings und der ersten Seite des Lagerabschnitts entlang der Rotationsachse. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Innenwand auf der ersten Seite in der axialen Mitte des Lagerabschnitts aufliegt. Die Eigenschwingungen der Ausgleichswelle können sich dadurch über die Lagerabschnitte hinweg ausbreiten und werden weniger auf die Lager übertragen.For example, the distance between the inner wall of the bearing ring and the first side of the bearing section varies along the axis of rotation. In particular, it is provided that the inner wall rests on the first side in the axial center of the bearing section. As a result, the natural vibrations of the balancer shaft can spread across the bearing sections and are less transmitted to the bearings.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Seite des Lagerabschnitts konvex, insbesondere ballig ausgeführt. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung.In one embodiment of the invention, the first side of the bearing section is convex, in particular crowned. This enables a particularly inexpensive manufacture of the mass balancing device according to the invention.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Innenwand des Lagerrings konvex, insbesondere ballig ausgeführt ist. Dies ist eine weitere Möglichkeit, eine möglichst kostengünstige Massenausgleichvorrichtung herzustellen.Alternatively or additionally, it is possible for the inner wall of the bearing ring to be convex, in particular spherical. This is another way of producing a mass balancing device that is as inexpensive as possible.

Es kann vorgesehen sein, dass zwei Lagerringe und zwei Lagerabschnitte vorhanden sind. In diesem Fall ist das Massenausgleichgewicht vor allem zwischen den beiden Lagerabschnitten angeordnet.It can be provided that two bearing rings and two bearing sections are present. In this case, the mass balance weight is mainly arranged between the two bearing sections.

Beispielsweise kann der Durchmesser und/oder die Breite der zwei Lagerringe unterschiedlich sein. Es ist auch vorstellbar, dass die zwei Lagerabschnitte unterschiedlich ausgeführt sind, insbesondere eine unterschiedliche Breite haben.For example, the diameter and / or the width of the two bearing rings can be different. It is also conceivable that the two bearing sections are designed differently, in particular have a different width.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausgleichswelle wenigstens eine Vertiefung auf, die den Lagerabschnitt teilweise bildet. Der Lagerabschnitt kann somit auf einfache Weise, zum Beispiel durch Fräsen, Drehen, Schleifen und/oder einer ähnlichen mechanischen Bearbeitungsform hergestellt werden.According to one embodiment of the invention, the balancer shaft has at least one depression which partially forms the bearing section. The bearing section can thus be produced in a simple manner, for example by milling, turning, grinding and / or a similar mechanical processing form.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Massenausgleichvorrichtung einen Motorring auf, der um den Lagerring angeordnet ist und mit dem Lagerring zusammen ein Lager bildet. Dies ist eine besonders kostengünstige Möglichkeit, die Massenausgleichvorrichtung in der Hubkolben-Brennkraftmaschine zu lagern.In a further embodiment of the invention, the mass balancing device has a motor ring which is arranged around the bearing ring and forms a bearing together with the bearing ring. This is a particularly cost-effective way of storing the mass balancing device in the reciprocating piston internal combustion engine.

Dieses Lager kann unter anderem ein Wälzlager sein und zwischen dem Motorlager und dem Lagerring können Wälzkörper angeordnet sein.This bearing can be a roller bearing, among other things, and roller bodies can be arranged between the motor bearing and the bearing ring.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Lagerabschnitt eine zweite Seite auf, die der ersten Seite entgegengesetzt ist, und die Massenausgleichvorrichtung weist ein elastisches Element, insbesondere ein federelastisches Element auf, das zwischen dem Lagerring und der zweiten Seite angeordnet ist und das die Ausgleichwelle gegenüber dem Lagerring positioniert und/oder vorspannt. Das elastische Element bietet eine besonders effektive Möglichkeit die Eigenschwingungen der Ausgleichswelle zu dämpfen.In a further embodiment of the invention, the bearing section has a second side, which is opposite the first side, and the mass balancing device has an elastic element, in particular a spring-elastic element, which is between the bearing ring and the second Side is arranged and the balance shaft positioned and / or preloaded relative to the bearing ring. The elastic element offers a particularly effective way to dampen the natural vibrations of the balance shaft.

Beispielsweise ist das federelastische Element ein ringförmiger Clip. Der ringförmige Clip kann die Schwingungen der Ausgleichswelle gut dämpfen.For example, the resilient element is an annular clip. The ring-shaped clip can dampen the vibrations of the balance shaft well.

Das federelastische Element kann einen Formabschluss zwischen der Ausgleichswelle und dem Lagerring darstellen. Durch den Formabschluss wird die Wirkung des Federelementes weiter verbessert.The resilient element can represent a form closure between the balance shaft and the bearing ring. The effect of the spring element is further improved by the form closure.

Unter „Formabschluss“ wird im Rahmen dieser Erfindung verstanden, dass der Zwischenraum zwischen dem Lagerring und der Ausgleichswelle im Wesentlichen vollständig durch den ringförmigen Clip verschlossen wird.In the context of this invention, “form closure” is understood to mean that the space between the bearing ring and the balance shaft is essentially completely closed by the ring-shaped clip.

Alternativ kann das federelastische Element den Bereich zwischen der Ausgleichswelle und dem Lagerring nur teilweise ausfüllen, beispielsweise durch eine federförmige und/oder streifenförmige Verbindung.Alternatively, the spring-elastic element can only partially fill the area between the balance shaft and the bearing ring, for example by means of a spring-shaped and / or strip-shaped connection.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausgleichswelle eine Versteifungsrippe auf. Die Versteifungsrippe reduziert die Durchbiegung der Ausgleichswelle und ermöglicht eine Trimmung der Frequenz der Eigenschwingung der Ausgleichswelle. Die Versteifungsrippe kann gegossen und/oder geschmiedet sein und/oder beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff, insbesondere aus einem kohlestofffaserverstärkten Material gefertigt sein.In a further embodiment of the invention, the balance shaft has a stiffening rib. The stiffening rib reduces the deflection of the balance shaft and enables the frequency of the natural vibration of the balance shaft to be trimmed. The stiffening rib can be cast and / or forged and / or for example made of steel, aluminum or plastic, in particular made of a carbon fiber reinforced material.

Um die Herstellungskosten zu senken, kann die Ausgleichswelle einstückig gefertigt sein.In order to reduce the manufacturing costs, the balance shaft can be made in one piece.

Die Ausgleichswelle kann beispielsweise aus einem Material, welches nicht wälzlagerfähig sein muss, hergestellt sein. Somit ist eine breite Werkstoffpalette gegeben, die sich nicht nur auf Stahl begrenzt. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Fertigung der Ausgleichswelle und damit der Massenausg leichvorrichtu ng.The balance shaft can, for example, be made of a material that does not have to be capable of being stored in roller bearings. This gives a wide range of materials that is not limited to steel. This enables a particularly cost-effective production of the balancer shaft and thus the mass balancing device.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

  • - 1 eine perspektivische Darstellung einer Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung,
  • - 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung,
  • - 3 einen Längsschnitt durch die Massenausgleichvorrichtung nach 2,
  • - 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung im Längsschnitt,
  • - 5 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung,
  • - 6 eine perspektivische Darstellung des federelastischen Elements der Massenausgleichvorrichtung nach 5.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings. The drawings show:
  • - 1 2 shows a perspective illustration of a reciprocating piston internal combustion engine with a mass balancing device according to the invention,
  • - 2nd 2 shows a perspective illustration of a first embodiment of the mass balancing device according to the invention,
  • - 3rd a longitudinal section through the mass balancing device 2nd ,
  • - 4th a second embodiment of a mass balancing device according to the invention in longitudinal section,
  • - 5 2 shows a perspective illustration of a third embodiment of a mass balancing device according to the invention,
  • - 6 a perspective view of the resilient element of the mass balancing device after 5 .

1 zeigt eine Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 mit vier Hubkolben 12, die eine Kurbelwelle 14 antreiben. Über Zahnräder 16 werden zwei Massenausgleichvorrichtungen 18 angetrieben, die die auftretenden Massenkräfte der Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 ausgleichen. Die Massenausgleichvorrichtungen 18 sind über Motorringe 20 in einem Gehäuse der Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 gelagert. 1 shows a reciprocating piston internal combustion engine 10th with four reciprocating pistons 12th who have a crankshaft 14 drive. About gears 16 become two mass balancing devices 18th driven, the occurring inertial forces of the reciprocating internal combustion engine 10th compensate. The mass balancing devices 18th are about motor rings 20th in a housing of the reciprocating piston internal combustion engine 10th stored.

Die Massenausgleichvorrichtungen 18 werden durch Öffnungen 22 in die Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 eingebracht. Das Einbringen ist durch Pfeile in 1 angedeutet.The mass balancing devices 18th are through openings 22 in the reciprocating piston internal combustion engine 10th brought in. The introduction is by arrows in 1 indicated.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung 18. Die Massenausgleichvorrichtung 18 weist zwei Lagerringe 24 und eine Ausgleichswelle 26 auf. 2nd shows a perspective view of a first embodiment of the mass balancing device according to the invention 18th . The mass balancer 18th has two bearing rings 24th and a balance shaft 26 on.

Während des Betriebs der Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 rotiert die Massenausgleichvorrichtung 18 um eine Rotationsachse 28 und gleicht durch die Unwucht der Ausgleichswelle 26 die entstehenden Massenkräfte der Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 in an sich bekannter Weise aus.During the operation of the reciprocating piston internal combustion engine 10th rotates the mass balancer 18th about an axis of rotation 28 and balances the balance shaft due to the unbalance 26 the resulting mass forces of the reciprocating piston internal combustion engine 10th in a manner known per se.

Die Motorringe 20 und die Lagerringe 24 bilden zusammen typischerweise die Lagerung der Massenausgleichvorrichtung 18. Die Motorringe 20 sind im Gehäuse der Hubkolben-Brennkraftmaschine 10 vormontiert und die Lagerringe 24 werden konzentrisch im Inneren der Motorringe 20 angebracht.The motor rings 20th and the bearing rings 24th together typically form the bearing of the mass balancer 18th . The motor rings 20th are in the housing of the reciprocating piston internal combustion engine 10th pre-assembled and the bearing rings 24th become concentric inside the motor rings 20th appropriate.

Beispielsweise können zwischen den Lagerringen 24 und den Motorringen 20 Wälzkörper, wie zum Beispiel Nadeln, angeordnet sein. Die Lagerung der Massenausgleichvorrichtung 18 kann somit ein Wälzlager sein.For example, between the bearing rings 24th and the engine rings 20th Rolling elements, such as needles, can be arranged. The storage of the mass balancer 18th can therefore be a roller bearing.

Alternativ kann auch ein Gleitmittel vorgesehen sein und die Lagerung der Massenausgleichvorrichtung 18 als Gleitlager ausgeführt sein. Alternatively, a lubricant and the bearing of the mass balancing device can also be provided 18th be designed as a plain bearing.

Die Lagerringe 24 und die Motorringe 20 können handelsüblich aus einem Lagerstahl, wie zum Beispiel 100 Cr6, gefertigt sein.The bearing rings 24th and the motor rings 20th can be made commercially from a bearing steel, such as 100 Cr6.

Die Ausgleichswelle 26 weist zwei Endabschnitte 30, ein Massenausgleichsgewicht 32 und zwei Lagerabschnitte 34 auf. Die Steifigkeit der Ausgleichswelle 26 kann durch eine Versteifungsrippe 36 erhöht werden.The balance shaft 26 has two end sections 30th , a mass balance weight 32 and two storage sections 34 on. The stiffness of the balance shaft 26 can through a stiffening rib 36 increase.

In der ersten Ausführungsform in 2 hat die Ausgleichswelle 26 zudem ein Antriebsabschnitt 38, durch das die Verbindung zu den Zahnrädern 16 realisiert wird.In the first embodiment in 2nd has the balance shaft 26 also a drive section 38 , through which the connection to the gears 16 is realized.

Die Ausgleichswelle 26 ist einstückig gefertigt und die Lagerabschnitte 34 sind teilweise durch Vertiefungen 42 auf der von der Rotationsachse 28 entfernten Seite der Ausgleichswelle 26 realisiert. Die Vertiefungen 42 können halbkreisförmig sein und beispielsweise durch Fräsen erzeugt werden.The balance shaft 26 is made in one piece and the bearing sections 34 are partly through recesses 42 on that of the axis of rotation 28 far side of the balance shaft 26 realized. The wells 42 can be semicircular and can be generated, for example, by milling.

Die Lagerringe 24 und die Ausgleichswelle 26 sind separate Bauteile, wobei die Lagerringe 24 in den Lagerabschnitten 34 der Ausgleichswelle 26 vorgesehen sind. Die Lagerringe 24 und der zugehörige Lagerabschnitt 34 bilden jeweils ein Lager 43 der Ausgleichswelle 26.The bearing rings 24th and the balance shaft 26 are separate components, the bearing rings 24th in the storage sections 34 the balance shaft 26 are provided. The bearing rings 24th and the associated storage section 34 each form a warehouse 43 the balance shaft 26 .

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Lagerringe 24 und zwei Lagerabschnitte 34 und daher zwei Lager 43 vorgesehen. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Lager 43 vorgesehen sein.In the exemplary embodiment shown there are two bearing rings 24th and two storage sections 34 and therefore two camps 43 intended. Of course, more than two camps can also be used 43 be provided.

Die Lagerringe 24 sind konzentrisch zueinander an der Ausgleichswelle 26 montiert und die Mittelpunkte der Lagerringe 24 liegen auf der Rotationsachse 28.The bearing rings 24th are concentric with each other on the balance shaft 26 mounted and the center points of the bearing rings 24th lie on the axis of rotation 28 .

Ein elastisches Element 40 der Massenausgleichvorrichtung 18, insbesondere ein federelastisches Element, positioniert die Lagerringe 24 gegenüber der Ausgleichswelle 26 und/oder spannt die Lagerringe 24 gegenüber der Ausgleichswelle 26 vor.An elastic element 40 the mass balancer 18th , in particular a spring-elastic element, positions the bearing rings 24th towards the balance shaft 26 and / or tension the bearing rings 24th towards the balance shaft 26 in front.

Zur Montage werden die Lagerringe 24 über die Endabschnitte 30 bis zu den Lagerabschnitten 34 geführt.The bearing rings are used for assembly 24th over the end sections 30th down to the storage sections 34 guided.

3 zeigt einen Längsschnitt durch eines der Lager 43 der Druckkolben-Brennkraftmaschine 10. Es ist zu sehen, dass das Lager 43 einen Außenring 44 und einen Innenring 46 aufweist. Der Innenring 46 aus 3 entspricht dem Lagerring 24 aus 2 und der Außenring 44 entspricht dem Motorring 20 aus 1. 3rd shows a longitudinal section through one of the bearings 43 the pressure piston internal combustion engine 10th . It can be seen that the camp 43 an outer ring 44 and an inner ring 46 having. The inner ring 46 out 3rd corresponds to the bearing ring 24th out 2nd and the outer ring 44 corresponds to the motor ring 20th out 1 .

Zwischen dem Außenring 44 und dem Innenring 46 ist ein Lagermaterial 48 vorgesehen. Das Lagermaterial 48 kann zum Beispiel ein Wälzkörper oder ein Gleitmittel sein.Between the outer ring 44 and the inner ring 46 is a storage material 48 intended. The stock material 48 can be a rolling element or a lubricant, for example.

Der Lagerabschnitt 34 weist eine erste Seite 50 auf, die durch die Vertiefung 42 gebildet ist, und eine zweite Seite 56, die zur ersten Seite 50 entgegengesetzt ist.The storage section 34 has a first page 50 on that through the deepening 42 is formed, and a second side 56 going to the first page 50 is opposite.

Die Vertiefung 42 hat Seitenwände 49, die senkrecht zur Rotationsachse 28 ausgeführt sind.The deepening 42 has side walls 49 that are perpendicular to the axis of rotation 28 are executed.

Der Boden der Vertiefung 42, der die erste Seite 50 des Lagerabschnitts 34 darstellt, ist dagegen in Längsrichtung bzw. axialer Richtung konkav ausgeführt, sodass eine konkave oder ballige Anlagefläche 52 für den Innenring 46 des Lagers 43 gebildet wird.The bottom of the depression 42 which is the first page 50 of the storage section 34 represents, however, is concave in the longitudinal direction or axial direction, so that a concave or spherical contact surface 52 for the inner ring 46 of the camp 43 is formed.

Die erste Seite 50 des Lagerabschnitts 34 besitzt damit zwei Krümmungsradien, einen in axialer Richtung und einen in radialer Richtung der Rotationsachse 28.The first page 50 of the storage section 34 thus has two radii of curvature, one in the axial direction and one in the radial direction of the axis of rotation 28 .

Die Innenwand 54 des Innenrings 46 ist im Bereich der ersten Seite 50 in axialer Richtung eben ausgeführt und der Lagerabschnitt 34 liegt mit der Anlagefläche 52 auf der Innenwand 54 des Innenrings 46 auf.The inner wall 54 of the inner ring 46 is in the area of the first page 50 Executed flat in the axial direction and the bearing section 34 lies with the contact surface 52 on the inner wall 54 of the inner ring 46 on.

Die Innenwand 54 des Lagerrings 24 liegt somit auf der ersten Seite 50 des Lagerabschnitts 34 lediglich teilweise auf.The inner wall 54 of the bearing ring 24th is therefore on the first page 50 of the storage section 34 only partially.

Beispielsweise ist die axiale Mitte des Lagerabschnitts 34 ein Teil, insbesondere die Mitte der Anlagefläche 52.For example, the axial center of the bearing section 34 a part, especially the middle of the contact surface 52 .

Der Abstand zwischen der ersten Seite 50 des Lagerabschnitts 34 und der Innenwand 54 des Innenrings 46 variiert in axialer Richtung. Im Bereich der Anlagefläche 52 ist der Abstand gleich oder nahe null und vergrößert sich in Richtung zu den Seitenwände 49 hin.The distance between the first page 50 of the storage section 34 and the inner wall 54 of the inner ring 46 varies in the axial direction. In the area of the contact surface 52 the distance is equal to or close to zero and increases towards the side walls 49 there.

In der ersten Ausführungsform ist die zweite Seite 56 des Lagerabschnitts 34 eben ausgeführt, sodass das elastische Element 40 eine ebene Kontaktfläche mit der Ausgleichswelle 26 hat.In the first embodiment is the second side 56 of the storage section 34 just executed so that the elastic element 40 a flat contact surface with the balance shaft 26 Has.

In dieser ersten Ausführungsform ist das elastische Element 40 eine Feder, die an der zweiten Seite 56 des Lagerabschnitts 34 und an der Innenwand 54 des Innenrings 46 befestigt ist. Beispielsweise liegen die Stelle der Innenwand 54, an der das elastische Element 40 befestigt ist, und die Stelle der Innenwand 54, die in Kontakt mit der Anlagefläche 52 ist, einander diametral gegenüber.In this first embodiment, the elastic element 40 a spring on the second side 56 of the storage section 34 and on the inner wall 54 of the inner ring 46 is attached. For example, the location of the inner wall 54 on which the elastic element 40 is attached, and the location of the inner wall 54 that are in contact with the contact surface 52 is diametrically opposed to each other.

Durch die konkave Ausgestaltung der Anlagefläche 52 treten Eigenschwingungen der Ausgleichswelle 26 nicht direkt auf den Lagerring über, wodurch die Geräuschentwicklung gesenkt wird. Außerdem kann das elastische Element 40 die Eigenschwingungen dämpfen.Due to the concave design of the contact surface 52 occur natural vibrations of the balance shaft 26 not directly over the bearing ring, which reduces the noise. In addition, the elastic element 40 dampen the natural vibrations.

Die 4, 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Massenausgleichvorrichtung 18, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform entsprechen. Im Folgenden wird daher nur auf die Unterschiede eingegangen. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The 4th , 5 and 6 show further embodiments of the mass balancing device according to the invention 18th which essentially correspond to the first embodiment. Therefore, only the differences are discussed below. Identical and functionally identical components are provided with the same reference symbols.

In 4 ist eine zweite Ausführungsform der Massenausgleichvorrichtung 18 dargestellt. Der ballige Sitz der Ausgleichswelle 26 in dem Innenring 46 wird in der zweiten Ausführungsform in 4 durch eine konkave, insbesondere ballige Innenwand 54 des Innenrings 46 realisiert. Der Innenring 46 hat somit zumindest in dem der ersten Seite 50 zugeordneten Bereich in axialer Richtung eine konkave Form.In 4th is a second embodiment of the mass balancer 18th shown. The spherical seat of the balancer shaft 26 in the inner ring 46 is shown in the second embodiment in 4th through a concave, in particular spherical inner wall 54 of the inner ring 46 realized. The inner ring 46 thus has at least that of the first page 50 assigned area in the axial direction a concave shape.

Die erste Seite 50 des Lagerabschnitts 34 ist dagegen gerade, d.h. parallel zur Rotationachse 28 ausgeführt.The first page 50 of the storage section 34 on the other hand is straight, ie parallel to the axis of rotation 28 executed.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass in der zweiten Ausführungsform die Anlagefläche 52 punktförmig ausgeführt ist. Der Innenring 46 hat dementsprechend nur einen Kontaktpunkt 58 mit der Ausgleichswelle 26. Der Kontaktpunkt 58 entspricht der axialen Mitte des Lagerabschnitts 34.Another difference is that in the second embodiment, the contact surface 52 is punctiform. The inner ring 46 accordingly has only one contact point 58 with the balance shaft 26 . The contact point 58 corresponds to the axial center of the bearing section 34 .

Selbstverständlich ist es denkbar, dass sowohl die Anlagefläche 52 des Lagerabschnitts 34 als auch die Innenwand 54 des Innenrings 46 konkav ausgeführt sind.Of course, it is conceivable that both the contact surface 52 of the storage section 34 as well as the inner wall 54 of the inner ring 46 are concave.

5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Massenausgleichvorrichtung 18 in einer perspektivischen Ansicht. Die erste Seite 50 des Lagerabschnitts 34 kann wie zur ersten oder zweiten Ausführungsform beschrieben gebildet sein oder eine Mischung daraus sein. 5 shows a third embodiment of the mass balancing device 18th in a perspective view. The first page 50 of the storage section 34 can be formed as described for the first or second embodiment or be a mixture thereof.

In dieser dritten Ausführungsform ist das elastische Element 40 als Clip 60 ausgeführt. Der Clip 60 besteht insbesondere aus einem elastischen Material, wie Gummi oder einem elastischen Thermoplast, und ist in 6 vergrößert dargestellt.In this third embodiment, the elastic element 40 as a clip 60 executed. The clip 60 consists in particular of an elastic material, such as rubber or an elastic thermoplastic, and is in 6 shown enlarged.

Alternativ kann das elastische Element 40 auch aus einem federnden Stahl oder Blech sein und beispielsweise als Feder ausgeführt sein.Alternatively, the elastic element 40 also be made of resilient steel or sheet metal and, for example, be designed as a spring.

Der Clip 60 weist einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper 62, der eine Außenkontur 64 hat, und einen Kragenabschnitt 66 auf.The clip 60 has an essentially hollow cylindrical base body 62 that has an outer contour 64 and a collar section 66 on.

Der Kragenabschnitt 66 geht von einer Stirnseite des Grundkörpers 62 radial nach außen ab.The collar section 66 starts from an end face of the base body 62 radially outwards.

Die Außenkontur 64 entspricht in Form und Größe dem Bereich der Massenausgleichvorrichtung 18 zwischen der zweiten Seite 56 des Lagerabschnitts 34 und der Innenwand 54 des Innenrings 46.The outer contour 64 corresponds in shape and size to the area of the mass balancer 18th between the second page 56 of the storage section 34 and the inner wall 54 of the inner ring 46 .

In diesem Bereich ist der Clip 60, insbesondere der Grundkörper 62, angeordnet und liegt formschlüssig an der zweiten Seite 56 des Lagerabschnitts 34 und der Innenwand 54 des Innenrings 46 an. Der Clip 60 stellt somit einen Formabschluss zwischen der Ausgleichswelle und dem Lagerring dar.In this area is the clip 60 , especially the body 62 , arranged and lies positively on the second side 56 of the storage section 34 and the inner wall 54 of the inner ring 46 at. The clip 60 thus represents a form closure between the balance shaft and the bearing ring.

Der Kragenabschnitt 66 greift in axialer Richtung an den Innenring 46 an und verhindert somit eine Bewegung des Clips 60 in axialer Richtung.The collar section 66 engages the inner ring in the axial direction 46 and thus prevents the clip from moving 60 in the axial direction.

Selbstverständlich lassen sich die verschiedenen Merkmale der gezeigten Ausführungsformen beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere sind die als Unterschiede aufgezählten Merkmale unabhängig und können in verschiedener Weise auch in einer der anderen Ausführungsformen vorhanden sein.Of course, the various features of the embodiments shown can be combined with one another as desired. In particular, the features listed as differences are independent and can also be present in one of the other embodiments in various ways.

Claims (11)

Massenausgleichvorrichtung (18) für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine (10) mit wenigstens einem Lagerring (24), einer Ausgleichswelle (26) und einer Rotationsachse (28), wobei die Ausgleichswelle (26) zwei Endabschnitte (30), wenigstens ein zwischen den Endabschnitten (30) vorgesehenes Massenausgleichsgewicht (32) und wenigstens einen Lagerabschnitt (34) aufweist, wobei die Innenwand (54) des Lagerrings (24) auf einer ersten Seite (50) des Lagerabschnitts (34) lediglich teilweise aufliegt.Mass balancing device (18) for a reciprocating piston internal combustion engine (10) with at least one bearing ring (24), a balance shaft (26) and an axis of rotation (28), the balance shaft (26) having two end sections (30), at least one between the end sections ( 30) provided mass balance weight (32) and at least one bearing section (34), the inner wall (54) of the bearing ring (24) resting only partially on a first side (50) of the bearing section (34). Massenausgleichvorrichtung (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Innenwand (54) des Lagerrings (24) und der ersten Seite (50) des Lagerabschnitts (34) entlang der Rotationsachse (28) variiert, insbesondere wobei die Innenwand (54) auf der ersten Seite (50) in der axialen Mitte des Lagerabschnitts (34) aufliegt.Mass balancing device (18) after Claim 1 , characterized in that the distance between the inner wall (54) of the bearing ring (24) and the first side (50) of the bearing section (34) varies along the axis of rotation (28), in particular with the inner wall (54) on the first side ( 50) rests in the axial center of the bearing section (34). Massenausgleichvorrichtung (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite (50) des Lagerabschnitts (34) konvex, insbesondere ballig ausgeführt ist.Mass balancing device (18) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the first side (50) of the bearing section (34) is convex, in particular crowned. Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (54) des Lagerrings (24) konvex, insbesondere ballig, ausgeführt ist.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inner wall (54) of the bearing ring (24) is convex, in particular crowned. Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (26) wenigstens eine Vertiefung (42) aufweist, die den Lagerabschnitt (34) teilweise bildet.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the balancing shaft (26) has at least one recess (42) which partially forms the bearing section (34). Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenausgleichvorrichtung (18) einen Motorring (20) aufweist, der um den Lagerring (24) angeordnet ist und mit dem Lagerring (24) zusammen ein Lager (43) bildet.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the mass balancing device (18) has a motor ring (20) which is arranged around the bearing ring (24) and forms a bearing (43) together with the bearing ring (24). Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (34) eine zweite Seite (56) aufweist, die der ersten Seite (50) entgegengesetzt ist, und dass die Massenausgleichvorrichtung (18) ein elastisches Element (40), insbesondere ein federelastisches Element aufweist, das zwischen dem Lagerring (24) und der zweiten Seite (56) angeordnet ist und das die Ausgleichswelle (26) gegenüber dem Lagerring (24) positioniert und/oder vorspannt.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing section (34) has a second side (56) which is opposite to the first side (50), and in that the mass balancing device (18) has an elastic element (40) , in particular has a resilient element which is arranged between the bearing ring (24) and the second side (56) and which positions and / or prestresses the balance shaft (26) relative to the bearing ring (24). Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (40) ein ringförmiger Clip (60) ist.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (40) is an annular clip (60). Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (40) einen Formabschluss zwischen der Ausgleichswelle (26) und dem Lagerring (24) darstellt.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (40) represents a form closure between the balancing shaft (26) and the bearing ring (24). Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (26) eine Versteifungsrippe (36) aufweist.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the balancing shaft (26) has a stiffening rib (36). Massenausgleichvorrichtung (18) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (26) einstückig gefertigt ist.Mass balancing device (18) according to one of the preceding claims, characterized in that the balancing shaft (26) is made in one piece.
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