DE3738717A1 - Gebaute kurbelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gebaute Kurbelwelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der DE-PS 8 02 774 bekannten Kurbelwelle dieses Aufbaus wird der jeweilige Kurbelzapfen mittels bügelartiger Spanndeckel mit den Schrauben zwischen im Querschnitt halbkreisförmigen Auflageflächen an Spanndeckeln und Kurbelwangen eingespannt. Diese Konstruktion bietet zwar eine Reihe von Vor­ teilen, nämlich die Möglichkeit der Verwendung von Pleuelstangen mit unge­ teiltem großen Pleuelauge und einer einfachen Montage bzw. Demontage der Kur­ belwelle, jedoch auf Kosten des Nachteils durch die Spanndeckel gebildeter re­ lativ großen Massen auf der den Gegengewichten abgekehrten Seite der Kurbel­ wangen. Diese zusätzlichen Massen müssen bei der Bemessung der Gegengewichte berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gebaute Kurbelwelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das heißt unter Wahrung der Vorteile dieses Konstruktionsprinzips, zu schaffen, deren durch die Gegengewichte zu kompen­ sierende rotierende Massen gegenüber dem zitierten Stand der Technik verrin­ gert sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschrei­ ben die Unteransprüche.

Wesentlich für die Erfindung ist also die Vermeidung einer - auch herstellungs­ technisch ungünstigen - Teilung eines Klemmlagers für den Kurbelzapfen an der jeweiligen Kurbelwange durch Vorsehen eines bügelartigen Spanndeckels; die beispielsweise als Zuganker ausgebildeten Schrauben greifen beispielsweise mit ihren Schraubenköpfen vielmehr unmittelbar an dem jeweiligen Kurbelzapfen an. Durch einfache Maßnahmen, beispielsweise durch die Ausgestaltung gemäß Patent­ anspruch 3, kann dafür gesorgt werden, daß die kurbelzapfenseitigen Schrauben­ enden, beispielsweise ihre Köpfe, nicht über den Umfang des Kurbelzapfens hin­ ausragen, so daß die bei der Dimensionierung der Gegengewichte zu berücksich­ tigenden rotierenden Massen sehr klein gehalten sind.

Für die einzelnen Teile der Kurbelwelle können je nach ihren Beanspruchungen optimale unterschiedliche Materialien Einsatz finden, zum Beispiel für die Kurbelzapfen Sintermaterial mit lötinfiltriertem Lagerwerkstoff, für die Kur­ belwangen Grauguß und für die Gegengewichte ein billiges Gußmaterial.

Insbesondere dann, wenn gemäß Patentanspruch 5 die Auflageflächen für den Kur­ belzapfen und demgemäß auch die entsprechenden Gegenflächen an diesem eben ausgeführt sind, ist die erfindungsgemäße Kurbelwellenkonstruktion auch zur baukastenartigen Gewinnung von Kurbelwellen unterschiedlicher Hübe mit Vorteil verwendbar. Die die Kurbelwangen bildenden Teile werden dabei zunächst für die Kurbelwelle mit dem größten Hub hergestellt, das heißt ihre Erstreckung zwi­ schen der Kurbelwellenachse und den Auflageflächen für die Kurbelzapfen wird maximal bemessen. Anschließend wird durch Abfräsen od. dgl. die jeweilige Aufla­ gefläche "niedriger" gelegt, das heißt ihr Abstand von der Kurbelwellenachse verringert, um dadurch die Verhältnisse bei einer Kurbelwelle mit kleinerem Hub einzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die perspektivisch eine Kurbelwelle für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, teilweise im demontierten Zustand, wiedergibt.

Zwischen Kurbelwangen 1, 2 sowie 3, 4, die selbständige Bauteile darstellen und Hauptlagerzapfen 5, 6 und 7 tragen, erstrecken sich Freiräume 8 und 9 zur Aufnahme nicht dargestellter Pleuelstangen, die in bekannter Weise mit Kolben der Maschine in Verbindung stehen und mit ihren großen Pleuelstangen auf den Lagerflächen 10 und 11 von den Kurbelzapfen 12 und 13 gleiten. Diese Kurbelzapfen stellen die Verbindung zwischen jeweils einem Paar von Kurbelwangen 1, 2 bzw. 3, 4 her. Sie tragen gleichsam Anschläge 14, 15 und 16, 17, die die axiale Weite der Freiräume 8 und 9 definieren.

Auf ihren den Kurbelzapfen 12 und 13 gegenüberliegenden Seiten tragen die Kurbelwangen 1, 2, 3 und 4 Gegengewichte 18, 19, 20 und 21, die den Ungleich­ förmigkeitsgrad der Maschine aufgrund der rotierenden Massen im Bereich der Kurbelwelle verringern sollen.

Alle beschriebenen Bestandteile der Kurbelwelle werden durch je Kurbelwange zwei Schrauben, hier Zuganker, 22 bis 29 zusammengehalten. Die Schrauben ver­ laufen mit ihren Schraubenköpfen innerhalb des Umfangs der Lagerflächen 10 und 11 der Kurbelzapfen 12 und 13, liegen mit ihren Köpfen auf ringförmigen gesenkten Auflageflächen, von denen nur die mit 30 und 31 bezeichneten er­ kennbar sind, an den Kurbelzapfen 12 und 13 auf, durchsetzen Durchgangslöcher 32 und 33 in den Kurbelzapfen 12 und 13 sowie 34 und 35 in der jeweiligen Kurbelwange und sind schließlich in Gewindesackbohrungen 36 und 37 der Gegen­ gewichte eingeschraubt. Die verschiedenen Bohrungen und die noch zu beschrei­ benden Auflageflächen sind nur im Bereich der in der Figur vordersten Kurbel­ wange 4 erkennbar und beziffert.

Jede Kurbelwange besitzt eine in der Figur nach oben weisende ebene Auflage­ fläche 38 für eine entsprechend ausgebildete Gegenfläche 39 des entsprechen­ den Kurbelzapfens, hier des Zapfens 13, und auf ihrer gegenüberliegenden Seite eine Auflagefläche 40 für eine Gegenfläche 41 am Gegengewicht, hier dem Ge­ wicht 21. Die zusammenwirkenden Auflageflächen und Gegenflächen sind eben aus­ geführt, das heißt einer Querbewegung zwischen den Teilen wird durch Reibschluß entgegengewirkt.

Durch Änderung des Maßes s, das heißt des Abstands der Auflagefläche 38 von der Kurbelwellenachse, ist es möglich, Kurbelwellen unterschiedlichen Hubs un­ ter Verwendung gleicher Grundteile für die Kurbelwangen herzustellen.

Zur Unterbringung der in der Figur oberen Enden der Zuganker 22 bis 29 inner­ halb des Umfangs der Kurbelzapfen 10 und 11, zur Verringerung der rotierenden Massen in diesem Bereich und zur Bildung der Gegenauflageflächen 39 besitzen die Kurbelzapfen 12 und 13 in Richtung ihrer Achse weisende flanschartige Fortsätze 42, 43, 44 und 45.

Mit der Erfindung ist also eine gebaute Kurbelwelle geschaffen, deren Mon­ tage in einfacher Weise nach Aufziehen der Pleuel auf die Kurbelzapfen er­ folgen kann und die den Vorteil einer geringen rotierenden Masse im Bereich der Kurbelzapfen bietet.

Claims (6)

1. Gebaute Kurbelwelle, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit Haupt­ lager tragenden Kurbelwangen, selbständige Teile bildenden Kurbelzapfen, ebenfalls selbständige Teile bildenden Gegengewichten und die einzelne Kurbelwange parallel durchsetzenden Schrauben zum Aufspannen sowohl des Kurbelzapfens als auch des Gegengewichts auf einander abgekehrte Auflage­ flächen der Kurbelwange, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (28, 29) die Aufspannkräfte unmittelbar auf den Kurbelzapfen (13) ausüben.

2. Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelzapfen (13) in Richtung seiner Achse weisende Flansche (44, 45) mit Löchern (32, 33) für die Schrauben (28, 29) und dem Verlauf der Auflageflächen (38) der benachbarten Kurbelwangen (4) angepaßten Gegenauflageflächen (39) trägt.

3. Kurbelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrau­ ben (28, 29) innerhalb des Umfangs des Kurbelzapfens (13) liegen.

4. Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (28, 29) Durchgangslöcher (32, 33; 34, 35) in Kurbelzapfen (13) und Kurbelwangen (4) durchsetzen und in Gewindelöcher (36, 37) in den Gegengewichten (21) eingeschraubt sind.

5. Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (38) zumindest für den Kurbelzapfen (13) eben sind und dieser durch Reibschluß gehalten ist.

6. Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben als Zuganker (28, 29) ausgebildet sind.