DE3741636A1 - Kurbelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurbelwelle, insbesondere für einen Hubkolbenmotor, bei der je Zylinder zwei mit je ei­ nem Abschnitt der Kurbelwelle verbundene Kurbelwangen über einen exzentrisch zu den Wellenabschnitten angeordneten, zur Abstützung eines Pleuellagers vorgesehenen Hubzapfen verbunden sind.

Bei bekannten Kurbelwellen dieser Art ragt zumindest eine der durch den Hubzapfen verbundenen Kurbelwangen über den gesamten Hubzapfen vor und bildet einen umlaufenden Anlaufflansch für das Pleuellager. Dies erfordert eine entsprechende Vergröße­ rung der Gegenmasse um den geforderten Massenausgleich zu er­ möglichen.

Ziel der Erfindung ist es, die Masse einer Kurbelwelle der eingangs erwähnten Art so weit als möglich zu verringern. Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß bei Pleuelstangen, die im Kolben seitlich geführt werden, der erwähnte Anlaufbund am Hubzapfen für die Funktion nicht mehr nötig ist.

Erfindungsgemäß wird das gesetzte Ziel dadurch erreicht, daß der Hubzapfen mit einem Teil seines Querschnittes über die beiden durch ihn verbundenen Kurbelwangen, vorzugsweise bis zu 60% des Durchmessers des Hubzapfens, vorragt. Durch den Ver­ zicht auf den bisher üblichen durchgehenden Anlaufflansch wird eine entsprechende Gewichtsreduktion erreicht, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß durch die relativ weit von der Drehachse erfolgte Massenverminderung auch eine entsprechend große Verminderung der Ausgleichsmasse ermöglicht wird.

Um die erfindungsgemäße Massenreduzierung zu optimieren und doch eine sichere Führung des Pleuellagers auf dem Hubzapfen zu gewährleisten, ist im Rahmen der Erfindungsidee die Länge des Hubzapfens in dem über die Kurbelwangen vorragenden Be­ reich kleiner als der axiale Abstand der Kurbelwangen, weist aber noch eine der Breite des Pleuellagers und den möglichen Toleranzen entsprechende Länge auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kurbelwangen im Bereich der Hubzapfen durch Drehflä­ chen begrenzt sind, deren Achsen in der Verlängerung der Ver­ bindungslinie der Mittelpunkte des Hubzapfens und der Kurbel­ welle liegen. Durch diese Ausführung ist es möglich, die einen durchlaufenden Anlaufflansch aufweisende Kurbelwange entspre­ chend auf einfache Weise durch Drehbearbeitung abzuarbeiten. Die Ausgleichsmasse der Kurbelwelle wird dementsprechend ver­ mindert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 Seiten- und Stirnansicht einer erfin­ dungsgemäßen Kurbelwelle.

Die beiden Kurbelwellenabschnitte 1 und 1′ sind mit je einer Kurbelwange 2 versehen, die über den Hubzapfen 3 miteinander verbunden sind. Dabei sind die beiden Kurbelwangen 2 gleich ausgebildet. Der diese beiden Kurbelwangen 2 verbindende Hub­ zapfen 3, dessen Durchmesser mit d und dessen Achse mit 5 be­ zeichnet ist, überragt die beiden Kurbelwangen 2, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel der halbe Durchmesser d/2 des Hubzapfens 3 über die Kurbelwangen 2 vorragt. Es ist aber durchaus auch möglich, daß bis ca. 60% des Durchmessers d des Hubzapfens 3 über die Kurbelwangen vorragen.

In der Zeichnung kreuzweise schraffiert ist der Umriß einer herkömmlichen Kurbelwelle angedeutet. Dabei ist in Fig. 1 die linke Kurbelwange 2 über den Hubzapfen 3 hinaus verlängert und bildet einen umlaufenden Anlaufflansch 7 für das nicht darge­ stellte Pleuellager (linke Hälfte, Fig. 2). Diese kreuzweise schraffierten Bereiche fallen bei der erfindungsgemäßen Kur­ belwelle weg.

Der Hubzapfen 3 geht über Ausrundungen R in die Kurbelwangen 2 über, wobei die Länge 3′ des Hubzapfens 3 der Länge des auf diesem zu montierenden Pleuellagers zuzüglich der möglichen Seitenverschiebung des Pleuellagers aufgrund von Form- und La­ gertoleranzen entspricht.

Die erfindungsgemäße Kurbelwelle kann in üblicher Weise durch Schmieden oder Gießen aber auch durch Nacharbeiten einer übli­ chen, die kreuzweise schraffierten Bereiche aufweisenden Kur­ belwelle, z. B. auch Drehen, hergestellt werden.

Für die Nacharbeit wird die Kurbelwelle um eine Achse 4, die in der Verlängerung der Verbindungslinie der Mittelpunkte des Hubzapfens 3 und der Wellenabschnitte 1 liegt, gedreht und die Kurbelwange 2 in üblicher Weise mit einem Drehmesser bearbei­ tet. Dabei wird der Hubzapfen 3 seitlich auf das dem Pleuel­ lager entsprechende Maß 3′ abgetragen, wobei der am meisten beanspruchte Querschnitt x-x der Kurbelwangen 2 nicht ge­ schwächt wird.

Der als Gegenmasse wirkende Bereich 5 der Kurbelwangen 2 kann ggf. ebenfalls durch Nacharbeit verkleinert werden.

Die Hohlkehlenradien des Hubzapfens 3 bzw. der Kurbelwellenab­ schnitte 1, 1′ (Schnitt x-x) können, wie bei herkömmlichen Kurbelwellen, zur Erhöhung der Festigkeit gehärtet werden.

Claims (3)

1. Kurbelwelle, insbesondere für einen Hubkolbenmotor, bei der je Zylinder zwei mit je einem Abschnitt der Kurbel­ welle verbundene Kurbelwangen über einen exzentrisch zu den Wellenabschnitten angeordneten, zur Abstützung eines Pleuellagers vorgesehenen Hubzapfen verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hubzapfen (3) mit einem Teil seines Querschnittes über die beiden durch ihn verbundenen Kurbelwangen (2), vorzugsweise bis zu 60% des Durchmes­ sers des Hubzapfens (3), vorragt.

2. Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hubzapfens (3) in dem über die Kurbelwan­ gen (2) vorragenden Bereich kleiner ist als der axiale Ab­ stand (6) der Kurbelwangen (2), aber noch eine der Breite des Pleuellagers und den möglichen Toleranzen entspre­ chende Länge aufweist.

3. Kurbelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kurbelwangen (2) im Bereich der Hubzapfen (3) durch Drehflächen begrenzt sind, deren Achsen (4) in der Verlängerung der Verbindungslinie der Mittelpunkte des Hubzapfens (3) und der Kurbelwelle (1) liegen.