DE202006006025U1 - Balancing unit bearing for reciprocating engine, has dual bearing that is arranged on one side of housing cover as movable bearing, and anti-friction bearings that are integrated into surrounded components - Google Patents

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    • 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

Abstract

The bearing has a disc (5) mounted on a crankshaft flange, and a driven disc (6) mounted separately from the disc (5). The discs are movably connected with each other by a coupling unit. A balancing unit is placed in a housing, and supported at one side of a housing cover. A dual bearing is arranged on one side of the housing cover as a movable bearing. Anti-friction bearings are integrated into surrounded components, and a drive wheel lies between the anti-friction bearings.

Description

Die Erfindung beschreibt die Lagerung von zwei gleichachsig hintereinander und achsparallel zueinander versetzt angeordneten Wellen.The Invention describes the storage of two equiaxed one behind the other and axially parallel to each other staggered waves.

In einigen Anwendungsfällen ist es erforderlich, dass die Höhenlage einer der Wellen verändert werden muss, während die andere Welle ihre definierte Lage behält. Ein Problem hierbei stellt die Lagerung der beiden Wellen (oder Scheiben) dar.In some applications it is necessary that the altitude one of the waves will be changed must while the other wave retains its defined position. A problem here the storage of the two shafts (or discs) is.

Ein derartiger Anwendungsfall ist beispielsweise bei einer Kolbenkraftmaschine mit veränderbarem Verdichtungsverhältnis gegeben, bei der die Veränderung durch ein Anheben bzw. Ansenken der Kurbelwellenachse gegenüber einer Bezugsebene vorgenommen wird.One Such application is, for example, in a reciprocating internal combustion engine with changeable compression ratio given, at the change by raising or lowering the crankshaft axis relative to a Reference plane is made.

In DE 19939210 A1 wird die Lagerung der Scheiben derart gelöst, dass die nicht zu verlagernde Scheibe auf den Verstellexzentern fliegend gelagert und als Gehäuse ausgeführt wird. Die zu verlagernde Scheibe sitzt auf der Kurbelwelle und ist darüber gelagert. Diese Bauart hat ein Nachteil in der fliegenden Lagerung, da in Betrieb mit hoher Drehzahl und radialen Anregungen das Gehäuse ins Flattern gerät und die Belastung der Lagerung hoch beansprucht wird. Diese Art der Lagerung dürfte keine lange Lebensdauer haben. Des Weiteren wird das Gehäuse mit Öl gefüllt und es entstehen Strömungsverluste aufgrund des komplexen Strömungsbildes. Dies führt zu erhöhten Reibungsverlusten und Belastungen durch den Öldruck, welches aufgrund der Fliehkraft stark ansteigt. Die Lagerung auf dem Verstellexzenter hat den Nachteil der wachsenden Komplexität dieser Exzenter, da diese geteilt werden und somit die Aufnahme für die Lager geteilt ist und so nicht ausreichend steif ausgeführt werden kann.In DE 19939210 A1 the storage of the discs is solved in such a way that the non-displaceable disc is cantilevered on the adjusting eccentrics and executed as a housing. The disc to be relocated sits on the crankshaft and is mounted above it. This design has a drawback in the flying bearing, since in operation at high speed and radial excitations, the housing is fluttering and the burden of storage is highly stressed. This type of storage should not have a long life. Furthermore, the housing is filled with oil and there are flow losses due to the complex flow pattern. This leads to increased friction losses and loads due to the oil pressure, which rises sharply due to the centrifugal force. The storage on the adjustment eccentric has the disadvantage of the growing complexity of these eccentrics, as they are shared and thus the recording for the camp is divided and so can not be carried out sufficiently rigid.

Bei der Anwendung der verstellbaren Kurbelwellenlagerung DE 19841381 A1 stellt der Ausgleich zum Steuertrieb einen weiteren Bauaufwand dar.When using the adjustable crankshaft bearing DE 19841381 A1 the compensation for the control drive represents a further construction effort.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lagerungsart zu schaffen, die die genannten Nachteile der fliegenden Lagerung, des ölgefüllten Gehäuses und der komplexen Lagerungsaufnahme nicht hat und trotzdem kostengünstig und kompakt gestaltbar ist. Des Weiteren soll der Gesamtbauaufwand reduziert werden, indem auf den Ausgleich zum Steuertrieb verzichtet wird und dieser nun in die Lagerung auf der Getriebeseite integriert wird.Of the Invention is an object of the invention to provide a storage method, the mentioned disadvantages of the flying storage, the oil-filled housing and the complex storage receptacle does not have and still inexpensive and is compact formable. Furthermore, the total construction costs should be reduced be avoided by waiving the compensation for tax incentive and this now integrated into the storage on the transmission side becomes.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst, indem die Lagerung beidseitig ausgeführt wird, so dass blockseitig ein Lagerträger, welches am Block zentriert und verschraubt ist, zum Einsatz kommt und getriebeseitig der Gehäusedeckel die weitere Lagerung aufnimmt. Die beiden Scheiben sind in einem stehenden Gehäuse untergebracht, welches dadurch gebildet wird, dass die Getriebeflanschfläche des Blockes verlängert wird und durch einen Gehäusedeckel verschlossen wird. Damit steht nun im Gehäuse kein Öl, so dass die Scherkräfte und Öldruck auf die Gehäusewände entfallen. Das einlaufende Öl in das stehende Gehäuse führt dazu, dass ein Ölnebel für Schmierung und Kühlung der Kopplungselemente entsteht. Das sich unten im Gehäuse ansammelnde Öl kann zu der Ölwanne zurück fließen. Die so gelagerte und abgedichtete Scheibe wird durch den Gehäusedeckel nach außen geführt. An diese wird nun die Kupplungsplatte mit Zahnkranz angeflanscht.These Task is according to the invention solved, by the storage is carried out on both sides, so that block side a bearing carrier, which is centered and bolted to the block, is used and the transmission side of the housing cover the further storage takes up. The two discs are in one standing housing housed, which is formed by the fact that the transmission flange of the Blockes extended is and through a housing cover is closed. So now there is no oil in the housing, so that the shear forces and oil pressure on the housing walls omitted. The incoming oil in the standing housing leads to an oil mist for lubrication and cooling the coupling elements arises. The oil accumulating in the bottom of the housing may become too the oil pan flow back. The so stored and sealed disc is through the housing cover outward guided. At this is now flanged the clutch plate with sprocket.

Um weitere Vereinfachung zu erreichen, wird auf der Seite des Gehäusedeckel eine Doppellagerung als fliegende Lagerung so ausgeführt, dass die Koppelkräfte nicht oder nur geringfügig außerhalt der Lagerebene liegen. Somit kann die Abtriebsscheibe weiter vereinfacht werden und die blockseitige Lagerung eliminiert werden. Die genutzten Wälzlager werden vorzugsweise in die umgebenden Bauteile integriert, um so den Montageaufwand zu reduzieren.Around To achieve further simplification is on the side of the housing cover a double bearing designed as a flying bearing so that the coupling forces not or only slightly except stop the storage level lie. Thus, the driven pulley can be further simplified be eliminated and the block-side storage. The used roller bearing are preferably integrated into the surrounding components so as to to reduce the assembly work.

Bei der Anwendung an einer Kolbenkraftmaschine muss neben dem getriebeseitigen Ausgleich, auch ein steuertriebseitiger Ausgleich bewerkstelligt werden. Diese führt zu sehr hohem Aufwand und weiterer Komplexität des Steuertriebs. Um diesen Aufwand zu reduzieren und mit nur einem Ausgleichsmechanismus auszukommen, wird der Antrieb des Steuertriebs auf die Getriebeseite verlegt und über einen Ketten- bzw. Zahnriemenrad bewerkstelligt. Dieses Antriebsrad sitzt nun vorzugsweise zwischen den Lagerungen oder auf der dem Getriebe gewandten Seite des Gehäusedeckels. Diese Antriebsart hat weitere Vorteile, wie geringere Drehschwingungen für den Steuertrieb. Von dieser Stelle aus können auch die Nebenaggregate angetrieben werden.at The application to a piston engine must be next to the transmission side Compensation, also a taxpayer compensation be accomplished. This leads to very high expenditure and further complexity of the tax drive. To this Reduce effort and get by with just one compensation mechanism, the drive of the timing gear is moved to the gear unit side and about one Chain or toothed belt accomplished. This drive wheel is seated now preferably between the bearings or on the gear facing side of the housing cover. This drive has other advantages, such as lower torsional vibrations for the timing drive. From this point can also the ancillaries are driven.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe The invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. It demonstrate

1: als Anwendungsbeispiel eine Schemadarstellung einer Kolbenkraftmaschine mit Kurbelwellenverlagerung mit veränderbarem Verdichtungsverhältnis 1 As an application example, a schematic representation of a piston engine with crankshaft displacement with variable compression ratio

2: prinzipieller Aufbau einer Ausgleichseinheit mit zwei Scheiben und Kopplungselement 2 : basic structure of a compensation unit with two discs and coupling element

3: beidseitige Lagerung der Scheiben in einem stehenden Gehäuse 3 : two-sided storage of the discs in a stationary housing

4: getriebeseitige, einseitige Lagerung in einem stehenden Gehäuse 4 : Transmission-side, one-sided mounting in a stationary housing

5: getriebeseitige, einseitige Lagerung mit Abtriebsrad für den Steuer- und Nebenantrieb 5 : Transmission-side, one-sided bearing with output gear for the control and power take-off

Die schematische Darstellung 1 zeigt eine Kolbenkraftmaschine, wobei die Kurbelwelle (2) in Verstellexzentern (3) exzentrisch (e) gelagert ist. Die Verstellexzenter (3) sitzen in den Hauptlagern des Zylinderkurbelgehäuses. Die Verstellexzenter (3) sind miteinander verbunden und erreichen durch gemeinsame Verdrehung die Verschiebung des Kurbeltriebs. Der Abtrieb der Kolbenkraftmaschine erfolgt durch den Kurbelwellenflansch mit den Scheiben (5, 6).The schematic representation 1 shows a piston engine, wherein the crankshaft ( 2 ) in adjusting eccentrics ( 3 ) eccentric (e) is stored. The adjustment eccentric ( 3 ) sit in the main bearings of the cylinder crankcase. The adjustment eccentric ( 3 ) are interconnected and reach by common rotation, the displacement of the crank mechanism. The output of the piston engine is made by the crankshaft flange with the discs ( 5 . 6 ).

2 zeigt schematisch die Ausgleichseinheit bestehend aus Scheibe (5) auf Kurbelwellenflansch (2.1) sitzend und Abtriebsscheibe (6), welche separat zu lagern gilt. Diese beiden Scheiben werden durch bekannte Kopplungselemente (9) miteinander beweglich verbunden. 2 schematically shows the compensation unit consisting of disc ( 5 ) on crankshaft flange ( 2.1 ) sitting and driven pulley ( 6 ), which is to be stored separately. These two disks are formed by known coupling elements ( 9 ) connected to each other movably.

In 3 ist die getriebeseitige Anordnung einer Kolbenkraftmaschine dargestellt. Auf der dem Getriebe zugewandten Seite des Blocks (1) ist ein Flansch (1.1) ausreichend herausgezogen, welches das Gehäuse für die Ausgleichseinheit und die Lagerung darstellt. Der Gehäusedeckel (1.2) stellt neben der Lagerung (13) auch die Aufnahme für den Dichtring (14) dar. Auf der Blockseite sitzt ein Lagerträger (4), welches am Block (1) zentriert und verschraubt ist und die zweite Lagerung der Abtriebsscheibe (6) trägt. Die Scheibe (5) sitzt auf dem Kurbelwellenflansch (2.1). Die Lagerungen (13) sind in die umgebenden Bauteile integriert. Die Kupplungsplatte (8) sitzt an Abtriebsscheibe (6) und bietet der Kupplung die Kupplungsfläche (8.1).In 3 the transmission-side arrangement of a reciprocating engine is shown. On the gearbox side of the block ( 1 ) is a flange ( 1.1 ) sufficiently, which represents the housing for the compensation unit and the storage. The housing cover ( 1.2 ) next to the storage ( 13 ) also the receptacle for the sealing ring ( 14 ). On the block side sits a bearing carrier ( 4 ), which at the block ( 1 ) is centered and screwed and the second bearing of the driven pulley ( 6 ) wearing. The disc ( 5 ) sits on the crankshaft flange ( 2.1 ). The bearings ( 13 ) are integrated into the surrounding components. The coupling plate ( 8th ) sits on driven pulley ( 6 ) and offers the coupling the coupling surface ( 8.1 ).

4 zeigt eine Variante, wo die Lagerung der Abtriebsscheibe (6*) in den Gehäusedeckel (1.2) gelegt ist. Der Abstand der beiden Lager (13) wird möglichst groß gewählt um so eine große Momentenaufnahme zu realisieren. Des Weiteren liegt die Ebene des Lagers 13.1 so, dass die eingeleiteten Kräfte aus dem Koppel (9) möglichst zwischen den beiden Lagern (13.1 u. 13.2) liegt. 4 shows a variant where the bearing of the driven pulley ( 6 * ) in the housing cover ( 1.2 ) is placed. The distance between the two bearings ( 13 ) is chosen as large as possible in order to realize a large momentum absorption. Furthermore, there is the level of the camp 13.1 so that the forces introduced from the paddock ( 9 ) between the two camps ( 13.1 u. 13.2 ) lies.

In 5 ist gezeigt, wie das Abtriebsrad (11) für den Steuertrieb und Nebentriebe positioniert werden kann. Der Gehäusedeckel (1.2*) ist nur als steife Hohlraumkonstruktion aufgebaut und beinhaltet neben der Lagerung (13) auch den Kettenraum (10). Vom Abtriebsrad (11) kann nun ein Zwischentrieb (15) angetrieben werden, um so eine weitere Übersetzung zu generieren. Dazu werden die Räder (16 u. 17) eingesetzt.In 5 is shown how the output gear ( 11 ) can be positioned for the control drive and side gears. The housing cover ( 1.2 * ) is constructed only as a rigid cavity construction and includes in addition to the storage ( 13 ) also the chain space ( 10 ). From the output gear ( 11 ) can now an intermediate drive ( 15 ) so as to generate another translation. For this purpose, the wheels ( 16 u. 17 ) used.

Claims (6)

Ausgleicheinheitslagerung von zwei gleichachsig achsparallel versetzt angeordneten Wellen (Scheiben), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinheit in einem stehenden Gehäuse (1.1 u. 1.2) untergebracht ist und wenigstens an einer Seite in dem Gehäusedeckel (1.2) gelagert ist.Balancing unit bearing of two coaxially offset axially parallel shafts (discs), characterized in that the compensation unit in a stationary housing ( 1.1 u. 1.2 ) is housed and at least on one side in the housing cover ( 1.2 ) is stored. Ausgleicheinheitslagerung für eine Kolbenkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die blockseitige Lagerung auf einem Lagerträger (4), welches ortsfest am Block verschraubt ist und zusätzlich auf dem Gehäusedeckel (1.2) gelagert ist.Balancing unit bearing for a piston engine according to claim 1, characterized in that the block-side bearing on a bearing carrier ( 4 ), which is fixedly bolted to the block and in addition to the housing cover ( 1.2 ) is stored. Ausgleicheinheitslagenung für eine Kolbenkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (13) in die umfassenden Bauteile integriert sind.Ausgleicheinheitslageung for a piston engine according to claim 1 and 2, characterized in that the rolling bearing ( 13 ) are integrated into the comprehensive components. Ausgleicheinheitslagerung für eine Kolbenkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung ausschließlich auf dem Gehäusedeckel (1.2) und zwar als Doppellagerung ausgeführt ist.Ausgleicheinheitslagerung for a piston engine according to claim 1 to 3, characterized in that the storage exclusively on the housing cover ( 1.2 ) and is designed as a double bearing. Ausgleicheinheitslagerung für eine Kolbenkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (11) für den Steuertrieb und Nebenaggregate auf dem Wellenstumpf von der Abtriebscheibe (6*) sitzt.Balancing unit mounting for a piston engine according to claim 1 to 4, characterized in that the drive wheel ( 11 ) for the timing drive and ancillaries on the stub shaft of the driven pulley ( 6 * ) sits. Ausgleicheinheitslagerung für eine Kolbenkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (11) zwischen den beiden Lagerstellen (13) sitzt.Ausgleicheinheitslagerunglagerung for a piston engine according to claim 1 to 5, characterized in that the drive wheel ( 11 ) between the two depositories ( 13 ) sits.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008022480A1 (en) 2008-05-07 2009-01-22 Daimler Ag Internal combustion engine-differential gear arrangement for vehicle, has combustion engine and gear comprising oil chambers, separating plate arranged between chambers, and lubricant conveying system staying in connection with one chamber
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DE102013003813A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Internal combustion engine for drive train of motor vehicle, has motor housing with combustion cylinder and with combustion chamber-symmetrical axis, where crankshaft has first crankshaft end with output-spur gear

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