DE1931444A1

DE1931444A1 - Kolbenmaschine,insbesondere Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Massenausgleich

Info

Publication number: DE1931444A1
Application number: DE19691931444
Authority: DE
Inventors: Hillingrathner Dipl-Ing Franz
Original assignee: INTERNAT HARVESTER Co MBH; International Harverster Corp
Current assignee: INTERNAT HARVESTER Co MBH; Navistar Inc
Priority date: 1969-06-20
Filing date: 1969-06-20
Publication date: 1970-12-23
Also published as: FR2052824A5; CA938136A; GB1250729A

Description

Kolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Massenausgleich

Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine mit einem Massenausgleich durch eine gegenläufig zur . Kurbelwelle rotierende unwuchtige Masse„

Zum Ausgleich von Massenkräften werden in Motoren exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle oder exzentrisch zu anderen Drehachsen Massen angeordnet. Diese Massen verursachen bei starken Verzögerungen oder Beschleunigungen stoßartige Belastungen im Triebwerk, Um diese Stöße abzubauen, werden die exzentrisch zur Kurbelwellenachse angeordneten Schwungmassen über drehelastische Glieder auf die Kurbelwelle montiert. Ist diese Masse aber nicht auf der Kurbelwelle angeordnet, sondern wie beispielsweise bei Balancern auf einer von der Kurbelwelle mit doppelter Drehzahl angetriebenen Welle befestigt, würden auch bei elastischer Anordnung der Massen auf ihrer Welle im Zahntrieb Drehschwingungen auftreten, die neben einer Über ein Vielfaches der normalen Belastung hinausgehenden Belastung der Zahnräder auch eine starke Geräuschentwicklung mit sich bringen würden. Ein wesentlicher Faktor für diese Schwingungen und Geräusche liegt in dem großen Flankenspiel, das wiederum durch das -Maximälspiel der Kurbelwelle bedingt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belastungsspitzen im Zahntrieb für die von der Kurbelwelle angetriebenen unwuchtigen Massen abzubauen und die Geräuschbildung zu verringern,Die Aufgabe

009852/1301

19314A4

wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein auf der Kurbelwelle montiertes Zahnrad oder ein damit kämmendes Zahnrad zum Antrieb der gegenläufigen rotierenden unwuchtigen Massen zwischen Nabe und Zahnkranz ein drehelastisches Bauteil aufweist. Bei dieser Anordnung kann das Flankenspiel erheblich verringert werden, weil bei den extremen Bewegungen der Kurbelwelle der drehelasti~ sche Bauteil nachgeben und .es somit zu keinen Brüchen kommen kann, Ausserdem werden die Drehschwingungen durch die drehelastische Schicht gedämpft, so daß durch die erfind.ungsgemäße Maßnahme gleich zwei Ursachen für die Geräuschbildung abgebaut werden.

Eine sehr einfache Ausgestaltung der drehelastischen Zone ergibt sich dann, wenn sie z.B. durch eine Gummischicht gebildet wird, die mit den benachbarten Teilen unlösbar-verbunden, im allgemeinen vulkanisiert ist. Als drehelastische Zone können selbstverständlich auch Federn oder Stücke aus einem elastischen Material verwendet werden, die zwischen der Nabe und dem Zahnkranz angeordnet werden. . · . . ..',:.....

Eine besonders günstige Ausgestaltung ergibt sich, wenn die* Nabe und der Zahnkranz an den einander zugekehrten Seiten Klauen oder Nocken aufweisen, zwischen denen die elastischen Bauteile angeordnet sind. Ist als elastisches Material Gummi vorgesehen,' so wird dieses bei der Anordnung mit den Klauen nur auf Drück beansprucht d.h. es entsteht eine schwellende Beanspruchung und keine wechselnde Beanspruchung wie bei einem einfach einvuTKä-""""'" nisierten Ring, so daß die Lebensdauer erhöht werden kann, ~~"'^Λ

Zweckmäßig werden die elastischen Teile so ausgewählt-', daß-ihre-'.^: Eigenfrequenz nicht mit den durch die unwuchtigen rotierenden Massen verursachten Impulsen übereinstimmt.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: ' "■ ■

Fig. 1 einen Teil einer Kurbelwelle, der ein Ausgleichsgetriebe für Massenkräfte des Triebwerks zugeordnet ist}·

0 0 9852/1301

•3- 193HU

Fig. 2 die Kurbelwelle mit dem Ausgleichsgetriebe im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform eines auf der Kurbelwelle angeordneten Zahnkranzes in ver-• , größertem Maßstab.

Auf einer Wange 2 einer Kurbelwelle 1 ist gemäß Fig. 1 und 2 ein Zahnkranz 3 aufgesetzt. Mit dem Zahnkranz 3 kämmt eine Verzahnung 6 eines Balancers U, der ebenso wie ein zweiter, identischer Balancer 5 auf einer Achse in einem unter der Kurbelwelle 1 angeordneten Gehäuse 12 drehbar gelagert ist. Die Verzahnung 6 des Balancers U kämmt mit der Verzahnung 7 des Balancers 5. Jeder Balancer t, 5 weist eine exzentrisch zu seiner Drehachse angeordnete Masse 9, 10 auf,mit der in bekannter Weise Schwingungskräfte ausgeglichen werden.

Der Zahnkranz 3 weist zwischen seiner Nabe IU und einem die Verzahnung aufweisenden Ring 15 einen einvulkanxsierten Gummiring auf, der als drehelastische Schicht dient, purch die exzentrisch angeordneten Massen 9 und 10 der Balancer U und 5 baut sich in der Verzahnung eine Drehschwingung auf, die Belastungsspitzen von einem Vielfachen der Flankenbelastung hervorruft, die zum normalen Antrieb der Balancer 4 und 5 erforderlich ist, Durch das drehelastische Teil, also den Gummiring 16, wird diese Drehschwingung abgebaut und damit die Flankenbelastung erheblich herabgesetzt. Das drehelastische Teil kann selbstverständlxch genauso zwischen der Verzahnung 6 bzw. 7 des Balancers U bzw. 5 und seiner exzentrischen Masse angeordnet sein.

Der in Fig. 3 dargestellte Ausschnitt eines Zahnkranzes 17 entspricht dem Zahnkranz 3 in Fig. 1 und 2. Bei diesem Zahnkranz 17 ist lediglich das drehelastische Teil nicht als gleichmäßiger Ring ausgebildet. Hier sind die Nabe 21 und der die Zähne tragende Ring 19 mit Nocken 22, 2 3 versehen, zwischen denen Gummiele-: mente 20 angeordnet sind. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Gummielemente 20 im wesentlichen nur auf Druck beansprucht werden.

009852/1301

Claims

10U7

- r-

Patentansprüche

)/Kolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit einem Hassenausgleich von Triebwerkskräften durch von der Kurbelwelle angetriebene rotierende unwuchtige Massen, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Kurbelwelle (1) montiertes Zahnrad (3) oder ein damit kämmendes Zahnrad (6) zum Antrieb der gegenläufig rotierenden unwuchtigen Masten (9, 10) zwischen Nabe (1Ό und Zahnkranz (15) ein dreh«· elastisches Bauteil (16) aufweist.

2) Kolbenmaschine mit einem Massenausgleich nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das drehelaetieche Teil eine beispielsweise aus Gummi bestehende Schicht (16) ist, die mit der Nabe -.UO und dem Zahnkranz (15) kraft schlüssig verbunden ist,

3) Kolbenmaschine mit Massenausgleich nach Anspruch 1 oder 2_t dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (21) und der Zahnkranz (19) an den einander zugekehrten Fliehen Nocken (22, 23) aufweisen, zwischen denen das drehelastische Bauteil (20) angeordnet ist.

009852/1301