DE3615695C2

DE3615695C2 -

Info

Publication number: DE3615695C2
Application number: DE19863615695
Authority: DE
Inventors: Heribert Dipl.-Ing. Moeller (Fh), 8802 Sachsen, De; Friedrich Dipl.-Ing. 8501 Schwanstetten De Bauer
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1991-04-18
Also published as: DE3615695A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Aus US-PS 36 67 317 ist ein Massenausgleich zweiter Ordnung bekannt, der aus Ausgleichsmassen gebildet wird, welche mit doppelter Kurbelwellendrehzahl und gegenläufig umlaufen. Der Antrieb der in einem Gehäuse unterhalb einer Kurbelwelle gelagerten Ausgleichsmassen erfolgt von einem Zahnkranz, welcher auf einer der Mitte der Kurbelwelle benachbarten Wange angeordnet ist. Dieser Zahnkranz kämmt zunächst mit einem ersten Zahnrad einer ersten Ausgleichsmasse, während der Antrieb einer zweiten Ausgleichsmasse durch den Antrieb eines zweiten Zahnrades, ausgehend vom ersten Zahnrad, erfolgt. Das Übersetzungsverhältnis von Zahnkranz zu den Zahnrädern beträgt entsprechend dem Drehzahlverhältnis 2 : 1. Mit einem derartigen Massenausgleich ist es zwar möglich, Massenkräfte zweiter Ordnung vollkommen auszugleichen, jedoch führen Torsionsschwingungen der Kurbelwelle beim Antrieb der Ausgleichsmassen zu lästiger Geräuschentwicklung und einem Verschleiß von Zahnkranz und Zahnrädern. Außerdem gibt die Schrift keine Lehre über die Befestigung des Gehäuses im Motor.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Verschleiß und die Geräuschentwicklung bei Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art zu verringern. Zugleich soll das Massenausgleichsgetriebe kostengünstig, montagevereinfachend und kompakt sein, wobei auf jegliche zusätzliche Halterungen bzw. zusätzliche Gehäuseteile verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Da der Zahnkranz auf der Kurbelwelle nahezu im Schwingungsknoten der Kurbelwelle liegt (am schwungradseitigen Ende der Kurbelwelle erreichen die Drehschwingungen der antreibenden Kurbelwelle ihr Mindestmaß), ergibt sich in Höhe des Zahnkranzes nur noch ein geringfügiger Drehwinkelausschlag von der Kurbelwelle her. Dies führt zu meßbaren Verbesserungen des Geräuschverhaltens und einer erheblichen Reduzierung der Zähnebelastung des Massenausgleichsgetriebes. Der Zahnkranz wird in einfachster Weise auf der äußersten Wange befestigt, d. h. es entfällt das sogenannte Zahnkranzauffädeln, was bei Anbringung des Zahnkranzes auf einer inneren Wange der Kurbelwelle notwendig ist. Die Ausgleichswellen werden in integrierter Weise in der Ölwanne gelagert, d. h. sie ragen nicht nach außen. Für die Lagerung sind keine zusätzlichen Halterungen bzw. Gehäuseteile notwendig. Es ergibt sich somit eine kompakte Bauform. Das Massenausgleichsgetriebe wird dabei in der Ölwanne vormontiert (Ein- und Ausbau wird über Lagerträger ermöglicht) und dann als komplette Einheit mit der Ölwanne am Kurbelgehäuse verschraubt. Dadurch ist auch jederzeit ein nachträglicher Einbau möglich. In diesem Zusammenhang werden die entsprechenden schwungradseitigen Lageröffnungen in der Ölwanne vorerst mit Verschlußdeckeln abgedeckt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Darin wird unter anderem vorgeschlagen, die Enden der Ausgleichswellen auf der Schwungradseite in Lagerträgern zu lagern, die in entsprechenden Lageröffnungen der Ölwannenaußenwandung vorgesehen sind. Diese Lagerträger sind außerhalb der Ölwanne abgeschlossen und sind zu ihrer Befestigung mit einem entsprechenden Flansch versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite werden die Ausgleichswellen in entsprechenden Öffnungen einer querstehenden Trennwand gelagert.

Durch die Kraftwirkungen (Fliehkräfte), die auf die Ölwanne wirken, ist es zweckmäßig, zwischen Ölwanne und Kurbelgehäuse eine Flüssigdichtung zu verwenden. Durch eine derartige Dichtung wird die Achsabstandstoleranz zum antreibenden Zahnkranz besser eingehalten, da herkömmliche (elastische) Dichtungen aufgrund möglicher Querbewegungen der Ölwanne unterschiedlich zusammengedrückt werden können.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels entnommen werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Massenausgleich mit einem direkten Antrieb durch einen auf der Kurbelwelle angeordneten Zahnkranz im senkrechten Längsschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht in der Ebene II-II in der Fig. 1 einschließlich Teilschnitt durch die Ausgleichswellen,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine Vierzylinder-Viertakt-Reihenbrennkraftmaschine bekannter Bauart, dessen Kurbelwelle 1 in bekannter Weise im Kurbelgehäuse gelagert ist. Unterhalb der Kurbelwelle 1 ist eine Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung vorgesehen. Diese hat zwei mit doppelter Kurbelwellendrehzahl gegenläufig betriebene Ausgleichsmassen 2, 3. Die Ausgleichsmassen 2, 3 sind in bezug auf die Länge der Brennkraftmaschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Ausgleichswellen 4, 5 angeordnet, die beidseitig und parallel zur Kurbelwelle 1 angeordnet sind. Die Ausgleichswellen 4, 5 stehen gegenseitig mit untereinander gleich großen, auf ihnen festsitzenden Zahnrädern 6, 7 in treibender Verbindung.

Gemäß der Erfindung sind in integrierter Weise die Ausgleichswellen 4, 5 in der Ölwanne 8 gelagert. Die Lagerung erfolgt derart, daß die über die Ausgleichsmassen 2, 3 nach außen überstehenden Enden der Ausgleichswellen 4, 5 in entsprechenden Öffnungen 10 einer in der Ölwanne 8 integrierten Trennwand 9, und die über die Zahnräder 6, 7 nach außen überstehenden Enden der Wellen 4, 5 in entsprechenden Lageröffnungen 11 der Außenwandung (schwungradseitige Stirnwand) der Ölwanne 8 gelagert werden. In den Lageröffnungen 11 sind Lagerträger 12 vorgesehen, die die Ausgleichswellen 4, 5 jeweils bis zu dem darauf sitzenden Zahnrad 6, 7 (zwecks axialer Fixierung der Ausgleichswellen 4, 5 bzw. besserer Einleitung der Zahnkräfte in die Lager) umgreifen. Dabei ist jeweils auf dem Wellenende vom Zahnrad 6, 7 bis zur Außenwandung der Ölwanne 8 eine Buchse vorgesehen, ebenso auf den Wellenenden in der Trennwand 9. Die Lagerträger 12 schließen die Lageröffnungen 11 nach außen hin ab und werden jeweils mit Hilfe eines Flansches 13 mit der Außenseite der Ölwanne 8 verschraubt. Der Flansch 13 bildet mit dem Lagerträger 12 eine Einheit.

Das Zahnrad 6 der Ausgleichswelle 4 steht mit einem auf der äußersten Wange 1a (auf der Seite des angedeuteten Schwungrads 14) der Kurbelwelle 1 fest angeordneten Zahnkranz 1b direkt im Eingriff, wobei eine Übersetzung auf zweifache Kurbelwellendrehzahl stattfindet. Der Zahnkranz 1b kann in vorteilhafter Weise auf der Wange 1a der Kurbelwelle 1 aufgeschrumpft sein.

In den Figuren sind weiter noch verschiedene Ölbohrungen bzw. Ölkanäle 15 bzw. 15a sichtbar, über die die einzelnen Lagerstellen des Massenausgleichsgetriebes mit Öl, welches der Schmierung und Kühlung dient, versorgt werden. Beim Anbau der Ölwanne 8 mit der eingebauten Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte an das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine werden gleichzeitig alle Verbindungsleitungen für das Öl hergestellt. Die Strömungswege des Öls, welches vom Kurbelgehäuse kommt, sind mit entsprechenden Pfeilen 16 dargestellt. Ferner sind noch Längsrippen 17 in der Ölwanne 8 zu erkennen. Sofern eventuell bei Schrägfahrt durch die sich drehenden Ausgleichswellen 4, 5, insbesondere durch die darauf sitzenden exzentrischen Ausgleichsmassen 2, 3 Öl aus der Ölwanne 8 mitgerissen wird, wird dieses an diese Längsrippen 17 geschleudert und kann daran beruhigt in die Ölwanne 8 zurückfließen.

Claims

1. Vorrichtung zum Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung für Reihenhubkolben-Brennkraftmaschinen mit zwei mit doppelter Kurbelwellendrehzahl gegenläufig betriebenen Ausgleichsmassen, die unterhalb der Kurbelwelle und innerhalb der unterhalb dem Kurbelgehäuse angebrachten Ölwanne, bezüglich der Länge der Brennkraftmaschine etwa in der Maschinenmitte auf zwei Ausgleichswellen sitzen, die beidseitig und parallel zur Kurbelwelle angeordnet sind und gegenseitig mit untereinander gleich großen auf ihnen festsitzenden Zahnrädern in treibender Verbindung stehen, derart, daß eines der Zahnräder mit einem auf einer Wange der Kurbelwelle angebrachten Zahnkranz direkt im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (1b) schwungradseitig auf der äußersten Wange (1a) der Kurbelwelle (1) angeordnet ist und daß die einen Enden der Ausgleichswellen (4, 5) in der Außenwandung der Ölwanne (8) und die anderen Enden in einer querliegenden Trennwand (9) in der Ölwanne (8) gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lagerung in der Außenwandung der Ölwanne (8) Lagerträger (12) Verwendung finden, die in entsprechenden Lageröffnungen (11) der Ölwanne (8) vorgesehen sind und welche die Ausgleichswellen (4, 5) jeweils bis zu dem darauf sitzenden Zahnrad (6, 7) umgreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerträger (12) die Lageröffnungen (11) in der Ölwanne (8) nach außen abschließen und jeweils mit Hilfe eines daran integrierten Flansches (13) mit der Außenseite der Ölwanne (8) verschraubt sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ölwanne und Kurbelgehäuse eine Flüssigdichtung Verwendung findet.