DE3841374A1 - Vorrichtung zur ausgleichung von motorvibrationen - Google Patents
Vorrichtung zur ausgleichung von motorvibrationenInfo
- Publication number
- DE3841374A1 DE3841374A1 DE3841374A DE3841374A DE3841374A1 DE 3841374 A1 DE3841374 A1 DE 3841374A1 DE 3841374 A DE3841374 A DE 3841374A DE 3841374 A DE3841374 A DE 3841374A DE 3841374 A1 DE3841374 A1 DE 3841374A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mass
- crankshaft
- movement
- cam
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2173—Cranks and wrist pins
- Y10T74/2183—Counterbalanced
- Y10T74/2184—Vibration dampers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft allgemein einen Kraftfahrzeugmotor
und insbesondere eine Vorrichtung zum Ausgleich von Motor
vibrationen.
Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Vorrichtung, welche sekundäre Motorvibrationen oder
Motorvibrationen zweiter Ordnung, d. h. solche Vibrationen,
die durch sekundäres vertikales Schütteln verursacht wer
den, wenn sich die Kolben radial bewegen, mittels einer von
der Kurbelwelle angetriebenen Vibrationsausgleichmasse aus
gleicht, die durch konturierte Nocken, die mit der Kurbel
welle verbunden sind, und in Eingriff stehende Räder oder
Walzen, die an einer von der Ausgleichmasse getriebenen
rotierbaren Welle befestigt sind, oszilliert oder hin- und
herbewegt wird.
Die Erfindung betrifft daher eine kraftangetriebene Aus
gleichmasse im Gegensatz zu einer durch Vibration ange
triebenen Ausgleicheinrichtung, die dazu führt, daß der Mo
tor weniger auf Vibrationen anspricht, anstatt daß sie in
der Art der Erfindung gelöscht oder ausgeglichen werden.
Durch eine Kurbelwelle angetriebene Vibrationsausgleich
einrichtungen sind bekannt. Beispielsweise zeigt die US-PS
34 68 190 von Sampietro eine Vibrationsausgleichmasse, die
aus einem Kolben besteht, der an einer Welle mit an ihren
gegenüberliegenden Enden vorliegenden Rädern oder Walzen
befestigt ist, die mit konturierten Nocken an den Wangen
der Kurbelwelle in Eingriff stehen. Die Hin- und Herbewe
gung des Kolbens gleicht die sekundären Schüttelkräfte
sowie andere Vibrationen aus.
In der US-PS 22 35 160 von Ljungstrom ist eine Vibrations
ausgleichmasse 44 gezeigt, die vertikal oder radial mit
Bezug auf die Welle auf einem Paar Führungsstiften 45 zum
Ausgleich nachteiliger Motorvibrationen gleitbar ist. Die
Masse ist jedoch mit der Kurbelwelle durch einen exzen
trischen Hebel 43 verbunden, der Reibungskräfte während
der Gleitbewegung der Masse aufgrund der nicht radialen
Aufbringung der Kraft auf die Masse induzieren kann. Die
Ausgleichmasse der Erfindung arbeitet mit einem Minimum
an Reibung.
Der Forschungsbericht vom Mai 1982 Nr. 21731 "Reciproca
ting Balancer (FO6)" zeigt einen Motorblock mit einem hin-
und hergehenden Rahmen, der auf Walzen montiert ist, auf
denen elliptische Getriebe montiert sind, die mit einem
Zahnrad auf der Kurbelwelle eingreifbar sind, um Rahmen
schwingung zu verursachen, um unerwünschte Motorschwin
gungen auszugleichen.
Die Offenlegungsschrift 23 33 038 von Thauer et al. zeigt
eine an der Kurbelwelle befestigte doppelte Nockenanord
nung zur Betätigung einer Ausgleichmasse, die an einem
Teil des Rahmens bogenförmig drehbar befestigt und beweg
bar ist, um unerwünschte Motorvibrationen auszugleichen.
Federeinrichtungen sind enthalten, um die Masse gegen die
Nocke vorzuspannen.
Die US-PS 16 40 634 von Wise zeigt eine auf der Kurbel
welle montierte Nocke mit zwei Nockenbuckeln zur Betäti
gung eines Hebels 36, der mit einem hin- und hergehenden
Druckstöpsel oder Stempel verbunden ist, um Motorvibra
tionen auszugleichen.
Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Vibrationsausgleichmasse, die nicht nur unerwünschte
Motorvibrationen löscht, sondern dies mit einem Minimum
an Reibung durchführt. Dies wird dadurch gelöst, daß die
Vorrichtung mit verschiedenen Freiheitsgraden der Rota
tionsbewegung ausgestattet wird, während die Fortschrei
tungsbewegung begrenzt wird, um eine korrekte Ausrichtung
der Masse herbeizuführen, so daß keine andere Bewegung in
duziert wird als eine, die im wesentlichen in einer rein
radialen Richtung verläuft.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ausglei
chen von Kurbelwellenvibrationen für einen Kraftfahrzeug
innenverbrennungsmotor, gekennzeichnet durch die Kombina
tion folgender Merkmale: einen Motorblock mit Hauptlager
einrichtungen, eine in der Lagereinrichtung drehbar mon
tierte Kurbelwelle und wenigstens eine Hauptlagerkappe,
welche die Lagereinrichtung und die Kurbelwelle an dem Block
befestigt, eine Vibrationsausgleichmasse, die von der Kappe
herunterhängt und im Abstand radial davon angeordnet ist,
Einrichtungen zur Montierung der Masse zu einer radialen
Oszillationsbewegung mit Bezug auf die Achse der Kurbel
welle und Nockeneinrichtungen auf der Kurbelwelle, die mit
der Masse nach Rotation der Kurbelwelle in Eingriff kommen
können und die Masse hin- und herbewegen, wobei die Einrich
tungen zur Montierung der Masse Einrichtungen enthalten,
welche die Fortschreitungsbewegung der Masse nur auf die
Radialrichtung während der Hin- und Herbewegung durch die
Nockeneinrichtungen beschränken, während eine begrenzte
Rotationsbewegungsfreiheit ermöglicht wird, die lediglich
auf ausreichende Bewegung beschränkt ist, um die Masse in
Ausrichtung zur Bewegung in der radialen Richtung zu hal
ten.
Der vorstehend angegebene Stand der Technik lehrt oder
beschreibt keine derartige Konstruktion. Keine der bisher
bekannten Literaturstellen zeigt oder beschreibt irgend
eine Einrichtung zur Verringerung der Reibung während der
Hin- und Herbewegung der Vibrationsausgleichmasse, indem
verschiedene Bewegungsfreiheiten der Masse vorgesehen
sind, während deren Hin- und Herbewegung auf eine im we
sentlichen reine Radial- oder Vertikal-Bewegung beschränkt
wird. Die Erfindung erreicht dies, indem eine kugelförmige
Muffeneinbauvorrichtung vorgesehen wird, welche geringe
Rotationsbewegung der Ausgleichmasse um ihre verschiedenen
Achsen erlaubt, um irgendwelche geringfügige Fluchtungs
fehler oder falsche Ausrichtung der Achsen zu kompensie
ren, so daß keine Seitenkräfte und andere Kräfte während
deren Bewegung entwickelt werden.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugmotorkurbelwelle besitzt
eine von einer Hauptlagerkappe hängende Ausgleichmasse
auf Stäben oder Bolzen für eine oszillierende Radialbewe
gung als Antwort auf die Hin- und Herbewegung der Masse
durch konturierte Nockenräder an den Wangen der Kurbel
welle, wobei die Nockenräder mit Walzen oder Mitnehmerrä
dern der Nocken auf einer in der Ausgleichmasse frei ro
tierbaren Welle in Eingriff stehen, die Masse auf eine Fort
schreitungsbewegung lediglich in einer radialen Richtung
begrenzt ist, der Einbau der Masse eine Anlenkzapfen/Muffe
einschließt, welche die Bewegung nur auf eine Fortschrei
tungsrichtung begrenzt, während zur gleichen Zeit eine ge
ringe Rotationsbewegung oder Drehbewegung der Masse um drei
Achsen gestattet wird, um irgendwelche geringfügige unkor
rekte Ausrichtung der Achse der Masse mit Bezug auf die
Achse der Kurbelwelle zu korrigieren.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich im einzelnen aus der nachfolgenden detaillier
ten Beschreibung und den bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung erläuternden Zeichnungen; worin
Fig. 1 eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen
im Querschnitt eines Teiles einer Motorkurbel
welle,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs einer Ebene in
Richtung der Pfeile II-II der Fig. 1 gesehen
und bezeichnet,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Ebene in Rich
tung der Pfeile III-III der Fig. 2 gesehen
und bezeichnet, und
Fig. 4 eine Ansicht eines Teiles der Fig. 2, welche
eine alternative Konstruktion zeigt,
wiedergeben.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil 10 einer Kraftfahr
zeugmotorkurbelwelle. Die Kurbelwelle ist in dem Motor
block (nicht gezeigt) durch eine Reihe (lediglich eines
ist gezeigt) Hauptgleitlager 12 gelagert, die in dem Block
auf oberen Lagerkappen 14 gelagert sind, die als Teil des
Blocks ausgebildet sind.
Die Kurbelwelle ist mit den üblichen Wangen 16 und 18 auf
gegenüberliegenden Seiten des Hauptlagers und den übli
chen Verbindungsstabbolzen 20 ausgebildet, mit denen die
Enden der Verbindungsstäbe in der üblichen Weise zu befe
stigen sind. Wie sich am besten aus Fig. 2 ergibt, sind
die Gleitlager 12 und die Kurbelwelle in dem Motorblock
und der oberen Lagerkappe 14 durch eine untere Lagerkappe
22 mit einer halbzylindrischen Aussparung 24 zur Aufnahme
derselben befestigt. Die untere Hauptlagerkappe ist mit
dem Motorblock in der üblichen Weise durch ein Paar Befe
stigungsbolzen oder -schrauben befestigt.
Mit der unteren Lagerkappe 22 verbunden und nach unten da
von vorspringend ist auf jeder Seite ein Paar Stütz- oder
Tragbolzen oder -stäbe 28 verbunden, die darauf gleitbar
eine Motorvibrationsausgleichmasse 30 abstützen. Die un
teren Enden der Bolzen sind durch eine untere Führungs
platte 32 verbunden und seitlich im Abstand angeordnet.
Die Führungsplatte ist senkrecht durch eine Abstandshülse
34, welche jeden Bolzen 28 umgibt, festgelegt. Die Füh
rungsplatte 32 ist mit einem Paar aufrecht stehender fla
cher Flansche 36 ausgebildet, welche zwischen ihnen die
kugelförmig ausgebildete Stirnfläche 38 der Vibrations
ausgleichmasse 30 aufnehmen.
Die Masse 30 besitzt im wesentlichen eine rechtwinklige
ebene Gestalt, wie sich am besten aus den Fig. 1 und 3
ergibt, und ihr oberes Ende ist mit einem Paar sich seit
lich erstreckender Vorsprünge oder flügelartigen Teilen
40 ausgebildet. Letztere sind jeweils mit einem Loch 42
ausgebildet, um dadurch die Hülse 34 gleitbar aufzunehmen,
so daß die Masse 30 senkrecht hin- und herbewegt werden
kann. Das linke (wie sich aus Fig. 2 ergibt) Loch 42 be
sitzt auch einen Hülseneinsatz 44 mit einem inneren Durch
messer, der einen geringfügigen ringförmigen Spielraum 46
zwischen der Hülse 34 und dem Einsatz für einen später zu
beschreibenden Zweck ergibt. An der gegenüberliegenden
oder rechten (wie aus Fig. 2 ersichtlich) Seite der Masse
30 nimmt das Loch 42 eine kugelförmige Drehachsen/Muffe
48 auf, welche einen vergrößerten Teil der Hülse 34 ohne
jeglichen weiteren Spielraum zwischen ihr und der Muffe
als ausreichend, um ihr vertikales Gleiten auf der Hülse 34
zu gestatten, umgibt.
Im einzelnen besitzt der rechte flügelartige Teil 40 der
Masse 30 eine ringförmige Aussparung 50, in die eine Hülse
52 durch Preßsitz eingepaßt ist, welche in zwei Teile zum
einfachen Zusammenbau gespalten ist. Der innere Teil der
Hülse 52 ist kugelförmig ausgebildet, um mit einer ange
paßten kugelförmigen Oberfläche 54 eines Ringbauteils 56,
das auf der Hülse 34 gleitbar angeordnet ist, zusammenzu
arbeiten. Die Hülse 52 und der Ring 56 werden in diesem
Fall zunächst im Teil 42 angeordnet und danach die Hülse
34 durch Installation von unten. Eine ringförmige Wellen
feder 58, die in einer Aussparung 60 eines ringförmigen
Halters 62 angeordnet ist, hält die zusammengefügte Muffe
an Ort und Stelle, wie gezeigt.
Aus den Zeichnungen und der obigen Beschreibung ist klar
ersichtlich, daß die Masse 30 um die kugelförmige Muffe
48 zu Selbstausrichtungszwecken sich drehen oder rotieren
kann, wie im einzelnen später beschrieben wird. Diese Ro
tationswirkung wird durch den Spielraum 44 an dem linken
vorspringenden Flügelteil 40 ermöglicht.
Die Vibrationsausgleichmasse 30 ist geeignet, vertikal oder
radial längs der vertikalen oder Z-Achse des angegebenen
Kurbelgehäuses hin- und herbewegt oder oszilliert zu wer
den. Dies wird durch ein Paar im wesentlichen identische
geschliffene oder konturierte Nockenräder 64 auf den Wan
gen 16 und 18 (Fig. 1) der Kurbelwelle erreicht. Jedes der
Nockenräder steht mit einem Nockenmitnehmerrad oder einer
-walze 66 (Fig. 1) in Eingriff, die an einem Ende einer ro
tierbaren Welle 68 befestigt ist. Letztere ist in der Vi
brationsausgleichmasse 30 in einem stationär zu der Aus
gleichmasse 30 durch eine geeignete Feststellschraube 72
gehaltenes Gleitlager 70 rotierbar montiert. Die Kontur der
Nockenräder 64 soll innerhalb Toleranzen identisch sein und
so gewählt sein, daß eine spezielle Vibrationsfolge der Mo
torkurbelwelle ausgeglichen wird, um die Masse 30 in der
gewünschten Weise zu oszillieren, um diesen Vibrationen
entgegenzuwirken. Ein Paar zwischen der unteren Führungs
platte 32 und der Hülse 44 auf der einen Seite und dem Hal
ter 62 auf der anderen Seite angeordnetes Paar Federn 74
spannt die Masse 30 nach oben vor, so daß die Räder 66 an
jedem Ende zu jeder Zeit in Eingriff mit den konturierten
Nockenrädern 64 gehalten werden.
Wie vorstehend angegeben, besteht ein Hauptzweck der Er
findung darin, nachteilige Motorvibrationen zu beseitigen,
indem eine Ausgleichmasse vorgesehen wird, welche senk
recht oder radial mit Bezug auf die Kurbelwellenachse und
in dieser Richtung hin- und herbewegt wird, während Rei
bungskräfte auf einem Minimum gehalten werden. Um dies zu
erreichen, müssen einige Mittel vorgesehen werden, um Fluch
tungsfehler der Oszillationsmasse zu kompensieren, die
sonst Fressen verursachen würden und dadurch eine Erhöhung
der Reibung. Dies erfolgt durch die an dem oberen rechten
Flügelteil 40 der Ausgleichmasse befindliche Muffe 48 und
auch die kugelförmige Oberfläche 38 an dem unteren oder
radial äußersten Teil der Masse, und den geringfügigen ring
förmigen Spielraum 46 zwischen der Hülse 34 und dem Hülsen
einsatz 44 an dem linken Flügelteil 40 der Masse.
Genauer ausgedrückt, ist eine Translation in einer senk
rechten oder radialen Richtung längs der Z-Achse für das
Merkmal des Oszillations-Vibrationsausgleichs erwünscht.
Translation in anderen Richtungen längs der X- und Y-Achsen
ist nicht erwünscht. Um diese im wesentlichen rein radiale
oder vertikale Bewegung bei einem Minimum an Reibung vor
zusehen, muß die Masse 30 frei sein, um sich geringfügig
kreisend um die Kurbelwellenachse zu bewegen. Spezieller
verhindert die Drehachsenmuffe 48, die keinen Spielraum
zwischen der Masse 30 und der Hülse 34 hat, zusammen mit
dem kugelförmigen Ende 38 der Masse 30 eine Fortschreitungs
bewegung der Masse 30 längs der Y-Achse, wie in Fig. 2
gezeigt. Die Drehachsenmuffe 48 verhindert auch Transla
tion längs der X-Achse in Fig. 1. Die Drehachsen/Muffen-
Kombination zusammen mit den ebenen Flanschen 36 und dem
kugelförmigen Ende 38 ermöglichen jedoch Rotation um die
Y- und Z-Achsen, wodurch richtige Ausrichtung der Nocken
mitnehmerräder 66 mit der Kurbelwelle herbeigeführt wird,
um eine im wesentlichen rein radiale oder senkrechte Be
wegung der Masse unter Herabsetzung der Reibung auf ein
absolutes Minimum herbeizuführen.
Die Rotationsposition um die X-Achse wird, wie aus Fig. 2
ersichtlich, durch den engen Spielraum 44 auf dem linken
Flügelteil 40 angepaßt und wird bestimmt durch die kugel
förmige Oberfläche 54 auf der Drehachsen/Muffe 48 und die
untere kugelförmige Oberfläche 38 der Masse 30. Dies ver
hindert ein Übermaß an Ausrichtungskräften, die unter Er
zeugung von Reibung einander entgegengesetzt sein können.
Rotation um die Y-Achse in Fig. 1 ist erwünscht, um ge
ringe Unterschiede in den Herstellungstoleranzen der Durch
messer der Nockenräder 64 zu korrigieren, die ein geringes
Verkanten der Achse der Masse 30 verursachen. Rotation
um die Y-Achse wird durch die Nocken 64 bestimmt, die auf
die Vorderseite und Rückseite der Welle 68 niederstoßen,
während die Federn 74 in der Mitte hochstoßen, wodurch die
Ausgleichmasse zur Selbstausrichtung gebracht wird, um die
Belastung auf der Welle gleichmäßig zwischen den Walzen
oder Rädern 66 zu verteilen.
Rotation um die Z-Achse wird andererseits um die Drehach
sen/Muffe 48 angepaßt. Die an der rechten oberen Seite der
Masse 30 angeordnete Drehachsen/Muffe 48 liefert Stabili
tät in diesem Fall, weil die Masse versucht, sich selbst
auszurichten in der Weise eines Wagens, der einen zweiräd
rigen Anhänger zieht. Wenn die Kurbelwelle in der Richtung
umgekehrt wird oder rückwärts gedreht wird, versucht die
Masse 30, sich selbst falsch auszurichten in der gleichen
Weise wie ein Anhänger, wenn der Wagen rückwärts gefahren
wird, d. h. sie ist instabil. Jedoch wird irgendein Fluch
tungsfehler in diesem Fall durch den engen Spielraum 44
zwischen der Hülse 34 und dem Hülseneinsatz 42 begrenzt,
und daher wird der Druck längs der X-Achse auf ein Mini
mum herabgesetzt.
Um den obigen anderen Weg anzugeben, sind drei spezielle
Achsen gezeigt, wobei die X-Achse parallel zu der Kurbel
wellenachse, die Z-Achse senkrecht und die Y-Achse hori
zontal und quer zu der Kurbelwelle verlaufen. Um die se
kundäre Schüttelkraft zu löschen, muß sich die Trägheits
masse nur aufwärts und abwärts längs der Z-Achse bewegen
und keine andere Bewegung ist erwünscht. Jedoch sind zur
Herabsetzung der Reibung ausreichende Freiheitsgrade not
wendig, um gute Ausrichtung der Teile zu ermöglichen, wo
bei minimale normale Kraft an den Gleitoberflächen aufge
geben wird.
Die gewünschten Freiheitsgrade für die Trägheitsmassen
sind:
- 1. Vorwärtsschreiten längs der X-Achse, um die Mo torengleichgewichtskräfte zu löschen,
- 2. rotierend um die Z-Achse, um die Wellenachse 94 parallel zu der Kurbel wellenachse zu halten (jegliche Schrägstellung würde in einer längs der X-Achse produzierten Kraft resultieren) und
- 3. rotierend um die Y-Achse, um die Belastung zwischen den beiden Rädern auf gegenüberliegenden Enden der Wellen achse 94 gleichmäßig zu verteilen.
Die Drehachsen/Muffen-Kombination 48, die hoch und auf einer
Seite der Trägheitsmasse 30 angebracht ist, verhindert eine
Fortschreitungsbewegung oder Translation längs der Y- und
X-Achsen, erlaubt jedoch eine Translation längs der Z-
Achse und Rotation um sämtliche drei Achsen. Solange die
Nockenoberfläche sich von der Muffe 48 wegbewegt, ist die
winkelmäßige Position um die Z-Achse stabil ähnlich wie
ein zweirädriger Anhänger, der hinter einem Wagen ge
schleppt wird. Wenn die Kurbelwellenrotation umgekehrt
wird und die Nockenoberfläche sich gegen die Muffe 48 be
wegt, wird die winkelmäßige Position um die Z-Achse in
stabil ähnlich einem rückwärts gefahrenen Anhänger.
Der kleine Spielraum 46 der Abstandshalter/Muffen-Kombina
tion auf der gegenüberliegenden Seite der Trägheitsmasse
30 von der Muffe 48 erlaubt Freiheit der Rotation um die
Y-Achse während der normalen Kurbelwellenvorwärtsrota
tion, begrenzt jedoch den Freiheitsgrad während jeglicher
Rückwärtsrotation der Kurbelwelle.
Von den sechs möglichen Freiheitsgraden sind nur drei er
wünscht, doch die Drehachsen/Muffen-Kombination 48 liefert
vier. Der verbleibende unerwünschte Freiheitsgrad besteht
in der Rotation um die X-Achse.
Die an dem unteren Teil der Trägheitsmasse 30 angeordnete
kugelförmige Fläche 38 ist zwischen zwei stationären senk
rechten Wänden 36 eingepaßt. Diese Kombination erzwingt
nur einen Freiheitsgrad, Translation um die Y-Achse. Die
Kupplung dieser Beschränkung mit den Zwängen der oberen
Muffe 48 erzeugt eine Beschränkung gegen die Rotation um
die X-Achse.
Unter Betrachtung der vollständigen Anordnung mit Federn,
Walzen und Nocken regeln die zwei Nockenoberflächen 64
gegen die Räder 66 die Translation längs der Z-Achse und
Rotation um die Y-Achse. Somit werden alle Freiheitsgrade
geregelt, jedoch nicht übermäßig, was starke Kräfte, Span
nung und Reibung verursachen könnte.
Zur Vervollständigung der Konstruktion werden das Gleit
lager 70 und die Welle 68 mittels einer Anzahl von einschnei
denden Öldurchgängen 75 in der Masse 30, 76 im Spaltring 52,
78 in dem kugelförmigen Muffenteil 56 und 80 in der Hülse
34 geschmiert, um längs des Spielraums 82 zwischen Bolzen
oder Welle 28 und Hülse 34 einem Durchgang 84 in der unte
ren Lagerkappe 22, einem Ringraum 86, der durch einen re
duzierten Schnitt des Befestigungsbolzens 26 definiert ist,
und einem Durchgang 88, der mit dem Hauptgleitlager 12 ver
bunden ist, zu fließen.
Die untere Anordnung ist von einer Ölprallwand oder einer
ähnlichen Abdeckung 100 umschlossen, die ein Paar Löcher
102 aufweist, durch die die Bolzen 28 eingefügt werden, um
die Abdeckung gegen die untere Führungsplatte 32 in ihrer
Lage zu halten.
Fig. 4 erläutert eine Modifikation, in der die kugelför
mige Drehachsen/Muffe 48′ als ein integraler Teil 56′ der
stationären Hülse 34 ausgebildet sein kann, anstatt als ge
sonderte Teile, wie in Fig. 2. Ein Hülseneinsatz 44′ wird
an der Masse 30 als eine Lageroberfläche befestigt.
Während die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsfor
men gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann
auf dem Gebiet der Erfindung klar, daß viele Änderungen
und Modifikationen dazu erfolgen können, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Aus
gleichmasse von der unteren Lagerkappe auf Verlängerungen
der Befestigungsbolzen 26 anstatt auf getrennten Bolzen 28
abgestützt werden.
Claims (17)
1. Vorrichtung zum Ausgleichen von Kurbelwellenvibrationen
für einen Kraftfahrzeuginnenverbrennungsmotor, gekenn
zeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: einen
Motorblock mit Hauptlagereinrichtungen (12), eine in der
Lagereinrichtung drehbar montierte Kurbelwelle (10) und
wenigstens eine Hauptlagerkappe (14), welche die Lager
einrichtung und die Kurbelwelle an dem Block befestigt,
eine Vibrationsausgleichsmasse (30), die von der Kappe
herunterhängt und im Abstand radial davon angeordnet ist,
Einrichtungen zur Montierung der Masse zu einer radialen
Oszillationsbewegung mit Bezug auf die Achse der Kurbel
welle und Nockeneinrichtungen (64) auf der Kurbelwelle,
die mit der Masse nach Rotation der Kurbelwelle in Ein
griff kommen können und die Masse hin- und herbewegen,
wobei die Einrichtungen zur Montierung der Masse Ein
richtungen enthalten, welche die Fortschreitungsbewe
gung der Masse nur auf die Radialrichtung während der
Hin- und Herbewegung durch die Nockeneinrichtungen be
schränken, während eine begrenzte Rotationsbewegungs
freiheit ermöglicht wird, die lediglich auf ausreichen
de Bewegung beschränkt ist, um die Masse in Ausrichtung
zur Bewegung in der radialen Richtung zu halten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Federeinrichtungen (74) vorgesehen sind, welche die
Masse in Eingriff mit den Nockeneinrichtungen vorspan
nen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung zur Montierung der Masse
eine Trägerachse (28) abhängend von der Kappe (22) an
jeder Seite der Kurbelwelle (10), wobei die Masse ein
Paar Löcher (42) aufweist, um die Achsen dadurch zu
einer Gleitbewegung der Masse auf den Achsen aufzuneh
men, wobei die Federeinrichtung (58) die Masse gegen
die Kappe vorspannt, und kugelförmige Muffeneinrichtun
gen (48) in wenigstens einem der Löcher (42) zwischen
und angrenzend der verbundenen Achse und der Masse, wo
durch eine Drehbewegung der Masse ermöglicht wird, um
Fluchtungsfehler der Masse von einer Radialbewegung
während der Hin- und Herbewegung der Kurbelwelle zu
kompensieren, und Einrichtungen zur Begrenzung der Dreh
bewegung in wenigstens einer Richtung aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Spielraum (46) zwischen der
anderen Achse und der Wand der Masse (30) vorliegt, der
das andere Loch definiert, und eine begrenzte Drehbewe
gung der Masse um die Muffe (48) in der einen Richtung
erlaubt, während die Drehbewegung der Masse in der ent
gegengesetzten Richtung begrenzt wird.
5. Vorrichtung zum Ausgleich von Kurbelwellenvibratio
nen für einen Kraftfahrzeuginnenverbrennungsmotor, ge
kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
einen Motorblock mit einer Hauptlagereinrichtung (12),
eine Kurbelwelle (10), die rotierbar in der Lagerein
richtung montiert ist, und wenigstens eine Hauptlager
kappe (14), welche die Lagereinrichtung und die Kurbel
welle an dem Block befestigt, eine Vibrationsausgleichs
masse (30), die von der Kappe herunterhängt und radial
davon im Abstand angeordnet ist, Einrichtungen zur Mon
tierung der Masse für eine radiale Oszillationsbewegung
mit Bezug auf die Achse der Kurbelwelle, und Nockenein
richtungen (64) auf der Kurbelwelle, welche mit der
Masse eingreifbar sind und die Masse nach Rotation der
Kurbelwelle hin- und herbewegen, wobei die Einrichtun
gen zur Montierung Einrichtungen zur Begrenzung der Be
wegungsfreiheit der Masse nur auf die Radialrichtung
während der Hin- und Herbewegung durch die Nockenein
richtung aufweist, während eine begrenzte Freiheit der
Rotationsbewegung während der Hin- und Herbewegung er
möglicht wird, die lediglich auf ausreichende Bewegung
zur automatischen Ausrichtung der Masse zur Bewegung in
der Radialrichtung begrenzt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine stationäre Hülse (34) auf
weist, welche jede Achse umgibt, und sich durch jedes
Loch (42) und die Muffe (48) erstreckt, wobei der Spiel
raum (46) zwischen der Hülse und der Masse vorliegt,
und die Masse auf den Hülsen senkrecht gleitbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Masse (30) eine zentrale Welle (68), die
darin mit einer Achse parallel zu der Kurbelwellenachse
rotierbar angeordnet ist, und ein Paar Nockenmitnehmer
räder (66) aufweist, die an jedem Ende damit verbunden
sind und damit rotierbar sind und mit den Nockenein
richtungen auf der Kurbelwelle (10) in Eingriff gebracht
werden können, wobei die Nockeneinrichtung ein Paar kon
turierter Nockenräder aufweist, die auf den Wangentei
len (16, 18) der Kurbelwelle auf gegenüberliegenden Sei
ten der Hauptlagereinrichtung festgelegt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß jedes der Nockenmitnehmerräder (66) gegenüber
dem anderen den gleichen Durchmesser aufweist und jedes
der konturierten Nockenräder (64) gegenüber den anderen
den gleichen Durchmesser aufweist, um die Achse der Mas
senwelle (68) parallel zu der Achse der Kurbelwelle zu
halten, um zur Herbeiführung der Radialbewegung der Masse
beizutragen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß eine Führungsplatte (32) vorliegt, welche die
unteren Enden der Achsen (28) verbindet und einen fe
sten Rahmen zur Gleitabstützung der Masse bildet, wobei
die Platte aufrecht stehende flache Führungseinrichtun
gen (36) aufweist, welche darin das am weitesten von
der Kurbelwelle entfernte Ende der Masse gleitbar auf
nimmt, um eine Radial/Vertikalbewegung der Masse zu er
möglichen, während eine Lateral/Horizontalbewegung der
Masse verhindert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das am weitesten entfernte Ende der Masse kugelförmig
ausgebildet ist, um eine Rotation der Masse um die Muffe
(48) zu ermöglichen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Masse im wesentlichen eine recht
winklige Form mit Flügelteilen (40), die sich seit
lich/axial davon an ihrem radial innersten Teil er
strecken, aufweist, wobei sich die Federeinrichtungen
(74) zwischen der Führungsplatte (36) und den Flügel
teilen (40) erstrecken, und die Flügelteile mit den
Löchern darin die Achsen (28) dadurch aufnehmen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet
durch ein in der Masse (30) fixiertes Gleitlager (70),
welches die zentrale Welle (68) darin rotierbar la
gert.
13. Vorrichtung zum Ausgleich von Kurbelwellenvibrationen
für einen Kraftfahrzeuginnenverbrennungsmotor, gekenn
zeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
einen Motorblock mit Hauptlagereinrichtungen (12), die
in dem Block fest fixiert sind, eine Kurbelwelle (10),
die rotierbar in den Lagereinrichtungen montiert ist,
und wenigstens eine Hauptlagerkappe (14), welche die
Lagereinrichtung und die Kurbelwelle an dem Block be
festigt, wobei die Kurbelwelle ein Paar Wangenteile
(16, 18) angrenzend an die gegenüberliegenden axialen
Seiten der Hauptlagereinrichtung aufweist, und wobei
die Ausgleichseinrichtung eine Vibrationsausgleichs
masse (30) aufweist, die eine zur Rotation montierte
Welle (68) enthält, Nockenoberflächeneinrichtungen,
die auf der Umfangsoberfläche jedes Wangenteils ausge
bildet sind, getrennte Nockenmitnehmereinrichtungen
(66), die auf der Welle zur Rotation damit fixiert
sind, und eine auf der anderen mit jeder der Nocken
einrichtungen, die dadurch nach Rotation der Kurbel
welle rotiert werden sollen, in Eingriff gebracht wer
den können, und Einrichtungen zur Montierung der Masse
unter und auf der Lagerkappe zur Erzielung einer radia
len Oszillationsbewegung der Masse mit Bezug auf die
Lagerkappe durch das Paar Nockeneinrichtungen (64),
wodurch eine Radialbewegung der Nockenmitnehmerein
richtung erzwungen wird, um einen Vibrationsgrad auf
der Kurbelwelle bei einer gewählten Rotationsfrequenz
davon auszugleichen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Montierung Hül
seneinrichtungen (34) aufweist, die an der Lagerkappe
(14) befestigt sind und von dieser vorspringen, wobei
die Masse auf den Hülseneinrichtungen zu einer Longi
tudinalbewegung mit Bezug darauf gleitbar montiert ist,
wodurch die Oszillationsbewegung ermöglicht wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nockenmitnehmereinrichtung (64)
ein an der Welle befestigtes Rad aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Masse (30) unter der Lagerkappe
(14) symmetrisch angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, gekennzeichnet durch
die Kombination folgender Merkmale: einen Motorblock
mit Hauptgleitlagern (12), eine Kurbelwelle (10), die
drehbar in den Gleitlagern montiert ist, wenigstens
eine Hauptlagerkappe (14), welche die Gleitlager und
die Kurbelwelle umschließt, Bolzeneinrichtungen (26),
welche die Kappe an dem Block befestigen und weitere
Bolzeneinrichtungen (28), die nach außen von der Lager
kappe vorspringen, eine Hülse (34), die jede weitere
Bolzeneinrichtung umgibt, und eine Vibrationsausgleichs
masse (30), die auf den Hülsen zu einer axialen Gleit
bewegung relativ dazu montiert ist, wobei die Kurbel
welle Wangenteile (16, 18) angrenzend an die gegenüber
liegenden Seiten der Hauptlagerkappe aufweist, eine
Welle (68) vom Walzentyp, die parallel zu der Kurbel
welle und in der Masse rotierbar montiert ist und die
Nockenmitnehmerräder (66) an gegenüberliegenden Enden
davon aufweist, die mit der Oberfläche einer auf jeder
der Wangenteile ausgebildeten Nocken in Eingriff gebracht
werden können, wobei die Kontur der Nocke die axiale
Gleitoszillation der Masse auf die Hülsen in Erwiderung
auf die Rotation der Kurbelwelle aufzwingt, um eine
besondere Vibration der Kurbelwelle auszugleichen, und
Federeinrichtungen (74), welche die Räder und die Masse
radial in Eingriff mit den Nocken vorspannen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/130,780 US4781156A (en) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | Engine vibration balancer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3841374A1 true DE3841374A1 (de) | 1989-06-22 |
Family
ID=22446291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3841374A Withdrawn DE3841374A1 (de) | 1987-12-09 | 1988-12-08 | Vorrichtung zur ausgleichung von motorvibrationen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4781156A (de) |
DE (1) | DE3841374A1 (de) |
GB (1) | GB2213531B (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4926810A (en) * | 1988-10-05 | 1990-05-22 | Ford Motor Company | Engine vibration balancer |
US5000140A (en) * | 1989-10-20 | 1991-03-19 | Caterpillar Inc. | Isolated thrust pin for use with a rotating shaft |
DE4236185A1 (de) * | 1992-10-27 | 1994-04-28 | Freudenberg Carl Fa | Kolbenarbeits- und -kraftmaschine |
US5560267A (en) * | 1994-06-21 | 1996-10-01 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Camshaft vibration damper |
US5579665A (en) * | 1995-05-09 | 1996-12-03 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Torsional absorber for camshaft sprockets |
US5743230A (en) * | 1996-02-06 | 1998-04-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Balancer shaft supporting structure in engine |
US5927242A (en) * | 1997-03-25 | 1999-07-27 | Brunswick Corporation | Marine engine with reciprocating force balancer |
US6089204A (en) * | 1999-09-08 | 2000-07-18 | Caterpillar, Inc. | Combined axial and torsional crankshaft vibration damper for reciprocating engine |
US6382166B1 (en) | 2001-01-30 | 2002-05-07 | Briggs & Stratton Corporation | Balancing system using reciprocating counterbalance weight |
US6874458B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-04-05 | Kohler Co. | Balance system for single cylinder engine |
DE60311419T2 (de) * | 2003-03-31 | 2007-10-18 | Kubota Corp. | Schräg eingestellte Brennkraftmaschine |
US6732697B1 (en) | 2003-05-30 | 2004-05-11 | Ford Global Technologies, Llc | Inertial balancing system for internal combustion engine |
AT7764U1 (de) * | 2003-12-02 | 2005-08-25 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Kolbenmaschine mit integrierten ausgleichswellen |
US7533639B1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-19 | Ford Global Technologies, Llc | Dual crankshaft engine with counter rotating inertial masses |
US7685885B2 (en) * | 2007-12-10 | 2010-03-30 | Teradyne, Inc. | Manipulator constant force spring counterbalance |
CN108266138B (zh) * | 2018-03-26 | 2024-01-23 | 西南石油大学 | 一种用于连续双层管滚筒的排管装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1576244A1 (de) * | 1967-09-06 | 1971-12-09 | Briggs & Stratton Corp | Einzylinder-Kolbenmaschine mit Schwungmassenausgleich |
DE3607133A1 (de) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Einrichtung zum ausgleich von massenkraeften und massenmomenten |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1640634A (en) * | 1927-03-18 | 1927-08-30 | Studebaker Corp | Internal-combustion engine |
DE723713C (de) * | 1937-07-21 | 1942-08-10 | Bolinder Munktell | Einrichtung bei Kurbelwellenkolbenmaschinen, z. B. Brennkraftmaschinen |
US3468190A (en) * | 1967-06-05 | 1969-09-23 | Ford Motor Co | Mechanism for balancing reciprocating masses of internal combustion engines |
DE2333038A1 (de) * | 1973-06-29 | 1975-01-16 | Volkswagenwerk Ag | Einrichtung zum ausgleich der massenkraefte von hubkolben-kurbelwellenmaschinen |
JPS5853826U (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-12 | 日産自動車株式会社 | 自動車用エンジンの主軸受装置 |
-
1987
- 1987-12-09 US US07/130,780 patent/US4781156A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-10-13 GB GB8824047A patent/GB2213531B/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-08 DE DE3841374A patent/DE3841374A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1576244A1 (de) * | 1967-09-06 | 1971-12-09 | Briggs & Stratton Corp | Einzylinder-Kolbenmaschine mit Schwungmassenausgleich |
DE3607133A1 (de) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Einrichtung zum ausgleich von massenkraeften und massenmomenten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4781156A (en) | 1988-11-01 |
GB8824047D0 (en) | 1988-11-23 |
GB2213531B (en) | 1991-09-11 |
GB2213531A (en) | 1989-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3841374A1 (de) | Vorrichtung zur ausgleichung von motorvibrationen | |
DE69911662T2 (de) | Angetriebene riemenscheibe | |
DE698877C (de) | Ausgleichseinrichtung fuer periodische Kraefte bei mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschinen | |
DE3200610A1 (de) | Riemenspannvorrichtung fuer einen von einem motor angetriebenen treibriemen fuer hilfsaggregate von kraftfahrzeugen | |
DE2903856A1 (de) | Vorrichtung zur schwingungsdaempfung eines luftfahrzeugrotors | |
EP0972967A2 (de) | Drehzahladaptiver Schwingungstilger | |
DE19607982C2 (de) | Nockenwellenanordnung für einen Verbrennungsmotor | |
DE3336444C2 (de) | ||
DE3213855A1 (de) | Hubkolbenmotor mit taumelscheibenmechanismus | |
DE2046215C3 (de) | Vibrationsantrieb | |
DE3901123C2 (de) | Doppelstoßdämpferschwungrad, insbesondere für Kraftfahrzeug | |
DE68906496T2 (de) | Schwungradvorrichtung mit Torsionsdämpfer. | |
DE69006177T2 (de) | Brennkraftmaschine mit variablem Hub. | |
DE3925181A1 (de) | Welle, insbesondere kurbelwelle, mit zumindest einem gegengewicht | |
DE69018988T2 (de) | Riemenspannvorrichtung. | |
DE69602569T2 (de) | Verbesserte Ventildrehvorrichting | |
DE1178303B (de) | Als einteilige Metallstange ausgebildete Antriebs-welle fuer Kraftfahrzeuge | |
DE19643705A1 (de) | 4-Zylinder-Hubkolbenmaschine mit Massenausgleich | |
DE859096C (de) | Planetenradtraeger, dessen Sternarme mittels einer zwischen zwei federnden Lagerpfannen eingespannten Lagernuss gelagert sind | |
DE2333038A1 (de) | Einrichtung zum ausgleich der massenkraefte von hubkolben-kurbelwellenmaschinen | |
DE19832987B4 (de) | Ausgleichswelle für eine Brennkraftmaschine | |
DE4033805A1 (de) | Elastisches lager, insbesondere fuer aggregate von fahrzeugen | |
DE69619651T2 (de) | Zweimassenschwungrad mit drehmomentbegrenzung | |
DE3119362C2 (de) | Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit einem Massenausgleich zweiter Ordnung | |
DE3420956A1 (de) | Synchronisiergetriebe fuer ein zentrisches, gleichschenkliges geradschubkurbelgetriebe einer hubkolbenmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |