DE10207452A1 - Ausgleichseinheit, zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung - Google Patents

Ausgleichseinheit, zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung

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DE10207452A1 DE2002107452 DE10207452A DE10207452A1 DE 10207452 A1 DE10207452 A1 DE 10207452A1 DE 2002107452 DE2002107452 DE 2002107452 DE 10207452 A DE10207452 A DE 10207452A DE 10207452 A1 DE10207452 A1 DE 10207452A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft erstmals eine Ausgleichseinheit (1) zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren (3) von einer Kurbelwelle (20) verursachten Massenkräften 2. Ordnung, mit wenigstens einer Ausgleichswelle (6), Ausgleichswellenlagern (8, 46) und einem mit der Kurbelwelle (20) gekoppelten Ausgleichswellen-Drehantrieb (42). Hierbei weisen die Ausgleichswelle(n) (6) erstmals durchgängig einen kreisrunden Querschnitt auf und verfügen dennoch in Ausgleichsgewichtsbereichen (4) über eine nicht homogene Massenverteilung innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle (6).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgleichseinheit, zur Reduzierung der bei Hubkolben- Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die aus der Praxis bekannten Ausgleichseinheiten, mit denen die bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren auftretenden Massenkräfte 2. Ordnung ausgeglichen werden sollen, um die Laufkultur des Verbrennungsmotors zu verbessern, sind in einem Gehäuse gelagert, welches die Ausgleichseinheit umschließt und damit vom in der Ölwanne befindlichen Ölsumpf des Motors trennt.
  • Da bei der Reduzierung der Massenkräfte 2. Ordnung sehr hohe Umfangskräfte an den Lagern der Ausgleichseinheiten auftreten, müssen die Lagerdeckel aus festem schweren Gussmaterial hergestellt werden. Häufig werden hierbei die Lagerdeckel mit dem Gehäuse in einem Stück gegossen, was zu einem hohen Gewicht der gesamten Einheit führt. Dieses hohe Gewicht des Gehäuses für die Ausgleichseinheit ist für moderne Hubkolben-Verbrennungsmotoren nicht akzeptabel.
  • Die Ausgleichswellen der Ausgleichseinheit drehen sich mit der doppelten Drehzahl der Kurbelwelle, und zwar entgegengesetzt zu deren Drehrichtung. Die Ausgleichsgewichtsbereiche der Ausgleichswellen sind hierbei häufig in etwa halbkreisförmig offen, was ohne die Abschirmung gegen den Ölsumpf durch das Gehäuse dazu führen würde, dass das Öl - ähnlich wie bei einem Quirl - aufgewirbelt, verpanscht und verschäumt wird, was u. a. dessen Schmierfähigkeit negativ beeinflusst. Zudem ergeben sich aus dieser herkömmlichen Konstruktion der Ausgleichswellen in manchen Fällen heulende Geräusche, wenn diese nicht durch das Gehäuse vollständig abgeschirmt werden können.
  • Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausgleichseinheit zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung vorzuschlagen, die wesentlich leichter baut, als herkömmliche Ausgleichseinheiten.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Die erfindungsgemäße Ausgleichseinheit, zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung, mit wenigstens einer Ausgleichswelle, Ausgleichswellen-Lagern und einem mit der Kurbelwelle gekoppelten Ausgleichswellen-Drehantrieb weist erstmals Ausgleichswellen mit einem kreisrunden Querschnitt auf, wobei die Ausgleichswelle(n) in Ausgleichsgewichtsbereichen eine nicht homogene Massenverteilung innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle aufweist/aufweisen.
  • In dem die Ausgleichswelle(n) im Querschnitt kreisrund ausgebildet werden, können diese auch mit den bei heutigen Motoren extrem hohen Drehzahlen von zum Teil deutlich über 14000 U/min frei im Ölsumpf des Motors rotieren, ohne dass dabei das Motorenöl aufgewirbelt, verpanscht oder gar verschäumt werden würde. Damit kann in vorteilhafter Weise auf ein die Ausgleichswellen umfassendes Gehäuse zur Abschirmung gegenüber dem Ölsumpf verzichtet werden, was zu einer erheblichen Reduzierung des Gewichts der Ausgleichseinheit führt. Zugleich können hierbei die Herstellungskosten gesenkt werden, da anstelle eines aufwendigen und teueren Gussgehäuses lediglich Abstützelemente, wie beispielsweise Lagerdeckel für die Lager der Ausgleichswellen benötigt werden. Zudem können die Lagerdeckel dann flächig bzw. in deren Kontur einfach ausgestaltet werden, was deren Herstellung und Bearbeitung vereinfacht, so daß wiederum ein kostensenkender Effekt wirksam wird. Damit einher geht ein erheblicher Gewinn von Bauraum zwischen Kurbelwelle und Ölwanne, welcher ohnehin in heutigen Motoren sehr beengt ist, da die Wandungen des die Ausgleichswellen vormals umgebenden Gehäuses mit dem Wegfall des Gehäuses ebenfalls entfallen können und somit keinen Bauraum blockieren.
  • Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Ausgleichswellen, insbesondere im Ausgleichsgewichtsbereich, wesentlich leichter bzw. einfacher als früher bearbeitet werden können, da diese einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
  • Mit dem Wegfall des herkömmlichen Gehäuses und der Ausgestaltung der Ausgleichswellen mit einem kreisrunden Querschnitt ergibt sich der weitere Vorteil, dass, die Ausgleichseinheit wesentlich kompakter als bisher ausgeführt werden kann. Dies hilft wiederum knappen Bauraum zu sparen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
  • So ist in einer weiter bevorzugten Ausführungsform die im Ausgleichsgewichtsbereicht nicht homogene Massenverteilung als Massenkonzentration innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle vorgesehen, wobei diese Massenkonzentration vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet sein kann. Auf diese Weise lässt sich die Funktion einer Ausgleichswelle, die hierfür bislang üblicherweise exzentrische Abschnitte aufweisen musste, in einem kreisrunden Querschnitt abbilden, in dem die herkömmliche Exzentrizität durch eine Massenkonzentration auf einem Teilbereich des Querschnitts erzielt wird, was zu einer besonders kompakten Bauform führt.
  • Diese Massenkonzentration innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle auf einen Teilbereich derselben lässt sich in einer weiter bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielen, dass die Ausgleichswelle als Gussteil mit einstückig gegossener Massenkonzentration im Ausgleichsgewichtsbereich hergestellt ist. Eine hierfür gewünschte Kontur mit einer im Querschnitt kreisrunden Ummantelung einer Massenkonzentration beispielsweise auf der einen Hälfte des Querschnitts und keiner Masse in einem beispielsweise linsenförmigen, kuchenstückförmigen oder halbkreisförmigen Abschnitt auf der anderen Seite der Ausgleichswelle kann relativ einfach, beispielsweise durch Kokillen- oder Sandguss, hergestellt werden, wobei der den Hohlraum schaffende Sand nach dem Giessen durch eine wiederverschließbare Öffnung entleert werden kann. Eine solche Konstruktionsweise der Ausgleichswelle erlaubt hohe Herstellungsraten bei zugleich geringen Herstellungskosten. Zudem fällt der Nachbearbeitungsaufwand eines Gussteiles mit kreisrundem Außenquerschnitt bei entsprechender Formgebung der Gussform äußerst gering aus, und kann im Idealfall sogar entfallen.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die, vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildete, Massenkonzentration im Ausgleichsgewichtsbereich in eine Umhüllung aus Kunststoff, Aluminium, Magnesium oder dgl. anderen leichten aber festen Materialien eingegossen, deren äußerer Umfang im Querschnitt wiederum kreisrund ausgebildet ist. Auf diese Weise können beliebige Querschnitte im Ausgleichsgewichtsbereich realisiert werden, da eine wie auch immer geartete Kontur im Ausgleichsgewichtsbereich, die zunächst zu einer Verwirbelung bzw. Verschäumung des Öls führen würde, durch das Eingießen bzw. Ummanteln mit einem Material, das schlussendlich an der äußeren Kontur einen kreisrunden Querschnitt aufweist, gerade eine solche Verquirlung des Schmieröls vermieden wird. Dies ist eine weitere kostengünstige Herstellungsalternative zum vorgenannten Gussverfahren.
  • Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist über die, vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildete Massenkonzentration im Ausgleichsgewichtsbereich ein zylindrisches Rohr aus Kunststoff, Aluminium, Magnesium oder dgl. anderen festen und leichten Materialien aufgeschoben, aufgepresst oder aufgeschrumpft. Dies ist eine dritte Alternative, mit der in vorteilhafter Weise die gewünschte nicht homogene Massenverteilung innerhalb des Querschnitts im Ausgleichsgewichtsbereich der Ausgleichswelle erzielt werden kann. Hierbei ist es besonders günstig, dass Rohrstücke der gewünschten Länge von einem Halbzeug, das bereits die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächenrauhigkeit aufweist, abgelängt werden können, gleichermaßen können entsprechende Teilstücke von einem die entsprechende Massenverteilung aufweisenden Profil abgetrennt und dann an der Stelle des Ausgleichsgewichtsbereichs im Rohrstück durch Einschieben, Einpressen oder Aufschrumpfen platziert werden. Diese ebenfalls kostengünstige Herstellungsvariante eröffnet relativ große Spielräume bei der Ausgestaltung des Querschnitts im Ausgleichsgewichtsbereich.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weisen die Ausgleichswellen eine glatte Oberfläche auf. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass das die Ausgleichswelle umströmende Öl nicht nur nicht verpanscht und nicht verschäumt wird, sondern darüber hinaus einen nur so gering als möglichen rotatorischen Mitnahmeeffekt erfährt, so dass es im Idealfall im Nahbereich um die Ausgleichswelle herum trotz deren Rotation in Ruhe bleibt.
  • Einer weiter bevorzugten Ausführungsform zufolge kann die Ausgleichswelle anstelle in herkömmlichen Gleitlagern in Wälzlagern gelagert werden, was die Laufkultur und Laufruhe der Ausgleichswelle deutlich erhöht und zudem wesentlich höhere Drehzahlen zulässt.
  • Hierbei kann gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform das drehantriebsseitige Lager der Ausgleichswelle ein ungeteiltes Lager sein. Indem anstelle der üblicherweise geteilten Lager auch ein ungeteiltes Lager verwendet werden kann, lassen sich auch an dieser Stelle die Kosten deutlich senken, da geteilte Lager wesentlich teurer in der Herstellung oder Beschaffung sind, als ungeteilte Lager.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausgleichseinheit werden nur noch die hohen Umfangskräfte auffangenden Lagerdeckel benötigt. Es müssen in vorteilhafter Weise nicht, wie bei den herkömmlichen Ausgleichseinheiten, alle Lager geteilt werden, vielmehr kann das antriebsseitige Lager ein ungeteiltes Lager sein. Auf diese Weise können die Ausgleichswellen drehantriebsseitig durch die Verwendung des ungeteilten Lagers in einfache Lagerbohrungen eingeschoben werden, was zusätzlich Teile mit der entsprechenden Bearbeitung von Passflächen, Bohrungen, Zentrierungen, nebst zusätzlichen Befestigungselementen einsparen hilft.
  • Ein Einschieben bzw. Aufstecken der Ausgleichswellen in Lagerbohrungen lässt sich sehr gut in Wälzlagern realisieren. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass nicht nur eine geringere Reibung anfällt, als dies bei gewöhnlichen Gleitlagern der Fall ist, sondern Wälzlager benötigen zudem keine Schmierung mit Ölleitungen, Nuten, Ringnuten oder dgl., was sich in einem wesentlich geringeren Konstruktions- und Bearbeitungsaufwand positiv bemerkbar macht. Zudem kann bei der Montage das antriebsseitige Lager mit den eingeschobenen Ausgleichswellen relativ einfach in den zugeordneten Lagerdeckel eingelegt und mit selbigem gegen den Zylinderblock verschraubt werden.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgleichseinheit ist in vorteilhafter Weise kein zusätzliches Gehäuse aus schwerem Material mehr erforderlich. Damit ist eine Gewichtsreduzierung von bis zu 60% realisierbar. Der erforderliche Konstruktionsaufwand kann geringer ausfallen. In dem das Gehäuse entfällt, wird auch keine Gehäuseteilung mehr benötigt, was den Fertigungsaufwand wesentlich reduzieren hilft. Durch den Entfall einer Gehäuseteilung werden auch nicht mehr alle Lager der Ausgleichseinheit als geteilte Lager benötigt. Dies hilft Kosten sparen. Es sind bei der erfindungsgemäßen Ausgleichseinheit wesentlich weniger Teile erforderlich als bei herkömmlichen Ausgleichseinheiten. Es entstehen keine Mehrkosten da keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte und auch weniger Material notwendig sind. Man gewinnt wesentlich mehr Bauraum, da die erfindungsgemäße Ausgleichseinheit kompakter als herkömmliche Ausgleichseinheiten baut.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren von der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Ausgleichseinheit in einem teilweise aufgebrochenen Querschnitt von der Seite betrachtet;
  • Fig. 2 eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Ausgleichseinheit, wiederum in einem teilweise aufgebrochenen Querschnitt von der Seite betrachtet;
  • Fig. 3 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ansicht längs der dort eingetragenen Schnittlinie A-A;
  • Fig. 4 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ansicht entlang der dort eingezeichneten Schnittlinie B-B;
  • Fig. 5 einen weiteren Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ansicht entlang der dort eingetragenen Schnittlinie C-C;
  • Fig. 6 eine Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausgleichseinheit von unten;
  • Fig. 7 einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Ansicht längs der dort eingetragenen Schnittlinie F-F; und
  • Fig. 8 drei unterschiedliche Varianten eines Querschnitts einer erfindungsgemäßen Ausgleichswelle in den Teilansichten 8a) bis 8c).
  • In Fig. 1 ist in einer teilweise aufgebrochenen Schnittansicht eine erste Variante einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausgleichseinheit 1 von der Seite veranschaulicht. Weitere Ansichten und Schnitte dieser ersten Variante sind in den Fig. 3 bis 7 wiedergegeben.
  • Die Ausgleichseinheit 1 weist einen als unteren Lagerdeckel bezeichneten Lagerdeckel 2 auf, der zwischen den Ausgleichsgewichtsbereichen 4 der Ausgleichswellen 6 angeordnet ist. Im unteren Lagerdeckel 2 ist ein Führungslager 8 gehalten, das Anschlagflächen 10 besitzt. Der geteilte Lagerdeckel 2 weist als Ergänzung zum unteren Lagerabschnitt des Lagerdeckels ein oberes Gegenlager 12 auf, wie dies beispielsweise aus Fig. 3 ersichtlich ist.
  • Das Unterlager 2 des in Fig. 1 links dargestellten Lagerdeckels wird zusammen mit dem Oberlager 12, nachdem zuvor die Ausgleichswellen 6 eingelegt worden sind, mit Befestigungsschrauben 14 mit dem Kurbelwellenlagerdeckel 16 verschraubt, wobei eine Führung 18 für eine gewünschte Zentrierung bzw. Ausrichtung sorgt. Der in dieser Ansicht linke Kurbelwellenlagerdeckel 16 wird seinerseits, nachdem die Kurbelwelle 20 in dem Kurbelwellenlagerdeckel 16 integriert worden ist, mit Befestigungsschrauben 22 im Lagerstuhl 24 des Zylinderblocks 26 befestigt.
  • Die vorgenannte Führung 18 besteht beispielsweise aus einer Führungsbüchse, welche in entsprechenden Passungen im Lagerdeckel 16 und im Unterlager 2 gehalten ist.
  • Die Ölversorgung zur Schmierung dieser Lager geschieht über eine Ringnut 27 und eine sich an die Ringnut 27 anschließende Ölleitung 28. Die Ringnut 27 und die Ölleitung 28 sind im Kurbelwellenlagerdeckel 16 ausgebildet und stehen in Verbindung mit der Ölleitung 30, die im Unterlager 2 ausgebildet ist, und die über eine Verzweigung 32 die Ringnuten 34 des Unterlagers 2 als auch die Ringnuten 36 des oberen Lagers 12 mit einer ausreichenden Menge an Öl versorgt, um eine optimale Schmierung des Führungslagers 8 der Ausgleichseinheit 1 zu gewährleisten.
  • Drehantriebsseitig besitzt die Ausgleichseinheit 1 einen zweiten Lagerdeckel 38, der in der hier dargestellten Ausführungsform nicht in einen unteren und einen oberen Lagerdeckelabschnitt aufgeteilt, sondern einstückig ausgeführt ist. An den Lagerdeckel 38 ist eine Befestigungsplatte 40 für die Befestigung eines Ausgleichswellen-Drehantriebs bzw. eines Kettenantriebes 42 angegossen (vgl. Fig. 4 und 5).
  • Der in Fig. 1 rechte Lagerdeckel 38 besitzt zwei Lagerbohrungen 43, wie dies besonders gut aus Fig. 4 hervorgeht, in welche die Ausgleichswellen 6 mit den Zapfen 44 und den bearbeiteten Lagern 46 eingeschoben werden.
  • Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird am Ende des Zapfens 44 jeweils ein Antriebsrad 48 mit einer Befestigungsschraube 50 verspannt, wobei hierfür selbige in eine Gewindebohrung 52 des Zapfens 44 verschraubt ist.
  • Der Lagerdeckel 38 ist mit Befestigungsschrauben 54 über geeignete Führungen 56 zentriert und im zugeordneten vorderen Teil des in dieser Ansicht rechten bzw. zweiten Kurbelwellenlagerdeckels 58 befestigt. Der Kurbelwellenlagerdeckel 58 ist seinerseits mit zwei Befestigungsschrauben 60 im vorderen Teil des Lagerstuhls 62 des Zylinderblocks 26 verschraubt.
  • Die Ölversorgung dieser drehantriebsseitigen Lager 64 geschieht über eine Ringnut 66, die im Kurbelwellenlagerdeckel 58 abschnittsweise um die Kurbelwelle herum ausgebildet ist und mit einer Ölleitung 68 in Verbindung steht. Die Ölleitung 68 führt den Schmierstoff zu den Ölleitungen 70, welche die Ringnuten 72 versorgen. Die Ringnuten umschließen hierzu die Lager 64 zu deren Schmierung zumindest abschnittsweise.
  • Die Montage wird vorgenommen, in dem die Ausgleichswellen 6 in die entsprechenden Lagerdeckel 38 eingesteckt bzw. in den geteilten Lagerdeckel 2 und 12 eingelegt werden und vormontiert als eine kompakte Einheit mit den entsprechenden Kurbelwellenlagerdeckeln 16 und 58 verbunden bzw. daran befestigt werden, welche bereits mit dem Zylinderblock 26 vormontiert sein können.
  • Der Ausgleichswellen-Drehantrieb wird, wie in Fig. 5 näher ausgeführt, beispielsweise mit einem Kettenantrieb 42 realisiert. Der Kettenantrieb 42 weist ein Kettenrad 74 auf, welches auf den Sitz 76 der Kurbelwelle 20 montiert ist (vgl. Fig. 1). Das Kettenrad 74 treibt über die Kette 78 die beiden Antriebsräder 80 der Ausgleichswellen 6 mit zur Kurbelwellendrehrichtung entgegengesetzter Drehrichtung mit doppelter Kurbelwellendrehzahl an, wie weiter aus Fig. 5 erkennbar ist. Für die Sicherstellung einer guten Umschlingung besitzt der Kettenantrieb 42 ein Umlenkrad 82. Des weiteren wird die Kette 78 vermittels eines Spannelements 84 im laufenden Betrieb ausreichend vorgespannt und vermittels einer Führungsschiene 86 zwischen dem Umlenkrad 82 und einem der Antriebsräder 80 ein Durchhängen oder Schlackern verhindernd geführt.
  • Nach erfolgter Montage des Kettenantriebs 42 auf der Befestigungsplatte 40 vermittels der dort vorgesehenen Befestigungspunkte 88, 138, 92 und 94 wird die Ausgleichseinheit 1 drehantriebseitig mit einem Gehäusedeckel 96 (vgl. Fig. 1) abgedeckt, wobei hierfür wiederum zur Befestigung beispielsweise die Befestigungspunkte 90, 140 und 142 auf der Befestigungsplatte 40 vorgesehen werden können.
  • Zwischen der Ausgleichseinheit 1 und der Ölwanne 98 sitzt ein entsprechend angepasstes Ölleitungssystem 100 mit einem Ölsieb 102, zum Ansaugen des Schmieröls in das Ölversorgungssystem des Motors, wie dies beispielsweise aus Fig. 3 oder 7 deutlich wird.
  • In Fig. 8 sind in den Teilansichten 8a) bis 8c) drei Varianten erfindungsgemäßer Ausgleichswellen im Querschnitt gezeigt. Die Ausgleichswellen 6 können einen kreisrunden Querschnitt aufweisen mit umlaufender Außenkontur, bearbeiteter Oberfläche 104 und innen eine gegossene halbkreisförmige Massenkonzentration 106 aufweisen, wobei die Außenkontur eine gewünschte Außenwandstärke haben kann.
  • Bei den in Fig. 8 gezeigten Querschnitten verschiedener Varianten von Ausgleichswellen 6 werden die Massenkonzentrationen 106 auf unterschiedliche Weisen erstellt. Neben der einstückig gegossenen Variante gemäß Teilansicht 8a) ist die Variante einer mit einer Umhüllung umgossenen Massenkonzentration 106 in der Teilansicht 8b) und die Variante einer in ein zylindrisches Rohr eingepressten Massenkonzentration 106 in der Teilansicht 8c) verdeutlicht. Wie aus der Teilansicht 8b) deutlich wird, können Profile unterschiedlichen Querschnitts, hier ein im wesentlichen halbkreisförmiges Ausgleichsgewicht 108, das eine radiale Nase 110 aufweist, in einen kreisrunden Querschnitt 112 eingegossen und auf derart beispielsweise von einem sehr leichten Kunststoff, Aluminium, Magnesium oder einem anderen leichten aber strapazierfähigen Material ummantelt sein, welches seinerseits erforderlichenfalls an der Oberfläche 114 bearbeitet werden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, wie dies in der Teilansicht 8c) verdeutlicht ist, dass ein dünner zylinderförmiger Mantel 116, der beispielsweise als zylindrisches Rohr aus Kunststoff, Aluminium, Magnesium oder dgl. anderen leichten Materialien ausgebildet sein kann und eine entsprechende glatte Oberfläche 118 aufweist, auf die vorher beispielsweise abgerundeten Ausgleichsgewichte 120 aufgeschoben bzw. aufgepresst und dort befestigt bzw. aufgeschrumpft wird.
  • Das vorstehend ausgeführt ist auch auf die in Fig. 2 dargestellte zweite Variante einer Ausgleichseinheit 1 übertragbar. Insoweit sind gleichwirkende Bauteile mit den selben Bezugszeichen beziffert worden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausgleichseinheit 1 sind anstelle der in Variante 1 verwendeten Gleitlager nun im Lagerdeckel 122 mit daran angegossener Befestigungsplatte Wälzlager 124 in den vorderen, drehantriebsseitigen Lagerbohrungen 126 eingesetzt. Die Ausgleichswelle 128 weist auf einem Zapfen 130 ein bearbeitetes Widerlager 132 für das Wälzlager 124 mit einem linken Anschlag 134 auf, und ist in dieser Darstellung rechts mit einer Abstandshülse 136 mit dem Antriebsrad 80 verspannt. Der besondere Vorteil der Wälzlager 124 ist hierbei in deren deutlich geringerer Reibung als bei Gleitlagern festzustellen, wodurch die Ölversorgung mit den Ölleitungen, Nuten und Ringnuten in den unterschiedlichen Lagern bzw. Lagerdeckeln vollständig entfallen kann. Der Konstruktions- und Bearbeitungsaufwand ist damit wesentlich geringer, als bei einer Verwendung von Gleitlagern.
  • Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Ausgleichseinheit, zur Reduzierung der bei Hubkolben- Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung, mit wenigstens einer Ausgleichswelle, Ausgleichswellenlagern und einem mit der Kurbelwelle gekoppelten Ausgleichswellen-Drehantrieb. Hierbei weisen die Ausgleichswelle(n) erstmals durchgängig einen kreisrunden Querschnitt auf und verfügen dennoch in Ausgleichsgewichtsbereichen über eine nicht homogene Massenverteilung innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle. Auf diese Weise kann auf ein Ausgleichseinheit-Gehäuse vollständig verzichtet werden, was eine wesentliche Gewichtsreduzierung mit sich bringt. Bezugszeichenliste 1 Ausgleichseinheit
    2 Lagerdeckel
    4 Ausgleichsgewichtsbereiche
    6 Ausgleichswelle
    8 Führungslager
    10 Anschlagfläche
    12 Gegenlager
    14 Befestigungsschrauben
    16 Kurbelwellenlagerdeckel
    18 Führung
    20 Kurbelwelle
    22 Befestigungsschrauben
    24 Lagerstuhl
    26 Zylinderblock
    27 Ringnut
    28 Ölleitung
    30 Ölleitung
    32 Verzweigung
    34 Ringnut
    36 Ringnut
    38 Lagerdeckel
    40 Befestigungsplatte
    42 Kettenantrieb
    43 Lagerbohrungen
    44 Zapfen
    46 Lager
    48 Antriebsrad
    50 Befestigungsschrauben
    52 Gewindebohrung
    54 Befestigungsschrauben
    56 Führungen
    58 Kurbelwellenlagerdeckel
    60 Befestigungsschrauben
    62 Lagerstuhl
    64 Lager
    66 Ringnut
    68 Ölleitung
    70 Ölleitung
    72 Ringnuten
    74 Kettenrad
    76 Sitz
    78 Kette
    80 Antriebsräder
    82 Umlenkrad
    84 Spannelement
    86 Führungsschiene
    88 Befestigungspunkt
    90 Befestigungspunkt
    92 Befestigungspunkt
    94 Befestigungspunkt
    96 Gehäusedeckel
    98 Ölwanne
    100 Ölleitungssystem
    102 Ölsieb
    104 Oberfläche
    106 Massenkonzentration
    108 Ausgleichsgewicht
    110 Radiale Nase
    112 Kreisrunder Querschnitt
    114 Oberfläche
    116 Zylindrisches Rohr
    118 Oberfläche
    120 Ausgleichsgewicht
    122 Lagerdeckel
    124 Wälzlager
    126 Lagerbohrungen
    128 Ausgleichswelle
    130 Zapfen
    132 Widerlager
    134 Anschlag
    136 Abstandshülse
    138 Befestigungspunkt
    140 Befestigungspunkt
    142 Befestigungspunkt

Claims (9)

1. Ausgleichseinheit (1), zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren (3) von einer Kurbelwelle (20) verursachten Massenkräften 2. Ordnung, mit wenigstens einer Ausgleichswelle (6, 128), Ausgleichswellen-Lagern (8, 46, 124) und einem mit der Kurbelwelle (20) gekoppelten Ausgleichswellen-Drehantrieb (42), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle(n) (6) einen kreisrunden Querschnitt aufweist/aufweisen, und dass die Ausgleichswelle(n) (6) in Ausgleichsgewichtsbereichen (4) eine nicht homogene Massenverteilung innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle aufweist/aufweisen.
2. Ausgleichseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Ausgleichsgewichtsbereich (4) nicht homogene Massenverteilung als, vorzugsweise halbkreisförmige, Massenkonzentration (106) innerhalb des Querschnitts der Ausgleichswelle (6, 128) ausgebildet ist.
3. Ausgleichseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (6, 128) als Gussteil mit einstückig gegossener Massenkonzentration (106) im Ausgleichsgewichtsbereich (4) hergestellt ist.
4. Ausgleichseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildete, Massenkonzentration (106) im Ausgleichsgewichtsbereich (4) in eine Umhüllung (112) aus Kunststoff, Aluminium, Magnesium oder dgl. anderen leichten Materialien eingegossen ist, deren äußerer Umfang (114) im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist.
5. Ausgleichseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die, vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildete, Massenkonzentration (106) im Ausgleichsgewichtsbereich (4) ein zylindrisches Rohr (116) aus Kunststoff, Aluminium, Magnesium oder dgl. anderen leichten Materialien aufgeschoben, aufgepresst oder aufgeschrumpft ist.
6. Ausgleichseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle(n) (6) eine glatte Oberfläche (104, 114, 118) aufweist/aufweisen.
7. Ausgleichseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle(n) (6) in Wälzlagern (124) gelagert ist/sind.
8. Ausgleichseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das drehantriebseitige Lager der Ausgleichswelle(n) ein ungeteiltes Lager ist.
9. Ausgleichseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichswellengehäuse entfällt.
DE2002107452 2002-01-22 2002-01-22 Ausgleichseinheit, zur Reduzierung der bei Hubkolben-Verbrennungsmotoren von einer Kurbelwelle verursachten Massenkräften 2. Ordnung Withdrawn DE10207452A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220196B2 (en) * 2001-12-13 2007-05-22 Ina-Schaeffler Kg Chain drive for an internal combustion engine
DE102018115429A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Unwuchtwelle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412476A1 (de) * 1994-04-14 1995-10-19 Otto Michael Militzer Ausgleichswelle
DE19830051C1 (de) * 1998-07-04 1999-11-25 Bauss Hans Werner Ausgleichswelle
DE19835145A1 (de) * 1998-08-04 2000-02-10 Daimler Chrysler Ag Brennkraftmaschine mit einer Ausgleichswelle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412476A1 (de) * 1994-04-14 1995-10-19 Otto Michael Militzer Ausgleichswelle
DE19830051C1 (de) * 1998-07-04 1999-11-25 Bauss Hans Werner Ausgleichswelle
DE19835145A1 (de) * 1998-08-04 2000-02-10 Daimler Chrysler Ag Brennkraftmaschine mit einer Ausgleichswelle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220196B2 (en) * 2001-12-13 2007-05-22 Ina-Schaeffler Kg Chain drive for an internal combustion engine
DE102018115429A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Unwuchtwelle
WO2020001699A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Unwuchtwelle
DE102018115429B4 (de) 2018-06-27 2021-11-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Unwuchtwelle

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