Die Erfindung betrifft die Lagerung der Kurbelwelle einer
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, wie sie
beispielsweise aus der DE-PS 35 45 700 als bekannt hervorgeht.The invention relates to the bearing of the crankshaft
Internal combustion engine according to the preamble of the claim as they
for example from DE-PS 35 45 700 emerges as known.
Die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine ist üblicherweise in
mehreren Lagern im Kurbelgehäuse abgestützt. Zur
Vergleichmäßigung der Drehgeschwindigkeit ist mit der
Kurbelwelle ein Schwungrad gekoppelt, das auf einem über das
Kurbelgehäuse überstehenden Kurbelwellenzapfen sitzt. Die
Anordnung der Schwungmasse auf einem frei auskragenden
Kurbelwellenzapfen bewirkt jedoch die Einleitung von
Stützkräften in die ohnehin hoch belasteten Kurbelwellenlager
und eine unerwünschte zusätzliche Verformung der Kurbelwelle. Um
eine schwingungssichere Abstützung der Schwungmasse zu
erreichen, wurde deshalb in der DE-PS 35 45 700 schon
vorgeschlagen, die von Kupplungsteilen gebildete Schwungmasse
beidseitig zwischen zwei Lagern abzustützen. Als beidseitige
Abstützung dienen zum einen das Kurbelwellenlager in der
angrenzenden Kurbelgehäusewand und zum anderen eine an ein
Kupplungsgehäuse angeformte Buchse, die mit dem Kurbelgehäuse
verbunden ist und einen Lagerzapfen aufnimmt, der von der vom
Kurbelgehäuse abgewandten Seite der Schwungmasse ausgeht. Bei
dieser Lageranordnung werden die aus der Schwungmasse
herrührenden Gewichtskräfte zwar direkt in das Kurbelgehäuse
abgeleitet. Nachteilig ist dabei jedoch das hohe Gewicht und
das große Bauvolumen der aufwendigen und teuren Konstruktion.The crankshaft of an internal combustion engine is usually in
supported several bearings in the crankcase. To
Uniformity of the speed of rotation is with the
Crankshaft coupled to a flywheel, which on a via the
Crankcase protruding crankshaft journal sits. The
Arrangement of the flywheel on a cantilever
Crankshaft journal, however, causes the introduction of
Supporting forces in the already heavily loaded crankshaft bearings
and an undesirable additional deformation of the crankshaft. Around
vibration-proof support of the flywheel
achieve, was therefore already in DE-PS 35 45 700
proposed the flywheel formed by coupling parts
supported on both sides between two bearings. As bilateral
On the one hand, the crankshaft bearing supports
adjacent crankcase wall and the other one to one
Coupling housing molded bushing that connects to the crankcase
is connected and receives a journal which is different from that of
Crankcase facing away from the flywheel. At
this bearing arrangement will be from the flywheel
originating weight forces directly into the crankcase
derived. The disadvantage here is the high weight and
the large volume of the complex and expensive construction.
In einer Ausgestaltung nach der US-PS 27 24 983 ist die
Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit einem
Schwingungsdämpfer verbunden. Die Dämpfermasse sitzt dabei am
Ende eines mit der Kurbelwelle verbundenen schlanken
Torsionsstabs, der in einem zusätzlichen Lager abgestützt ist,
das zwischen dem Kurbelwellenlager der angrenzenden
Kurbelgehäusewand und dem Dämpfer liegt. Dieses zusätzliche
Lager ist jedoch nur deshalb vorgesehen, weil offenbar nur bei
großer Länge des Torsionsstabs ausreichend große Torsionswinkel
erreicht werden können, und bei großer Länge des schlanken
Torsionsstabs aber große Durchbiegungen auftreten würden.In one embodiment according to US Pat. No. 2,724,983
Crankshaft of an internal combustion engine with one
Vibration damper connected. The damper mass sits on
End of a slim connected to the crankshaft
Torsion bar, which is supported in an additional bearing,
that between the crankshaft bearings of the adjacent
Crankcase wall and the damper lies. This additional
However, camp is only provided because apparently only at
large length of the torsion bar sufficiently large torsion angle
can be achieved, and the length of the slim
Torsion bar but large deflections would occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kurbelwelle in
ihren ohnehin hochbelasteten Abschnitten von einer zusätzlichen
Belastung durch aus der Gewichtskraft der Schwungmasse
resultierende Kräfte und Momente und daraus wiederum
resultierenden Verformungen möglichst weitgehend freizuhalten
und hierzu eine einfache und billige Gestaltung aufzuzeigen.The invention has for its object in the crankshaft
their already heavily loaded sections of an additional one
Load from the weight of the flywheel
resulting forces and moments and in turn from them
keep the resulting deformations as free as possible
and to show a simple and cheap design.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.This task is carried out in a generic device
solved the characterizing features of the claim.
Die Anordnung eines äußeren Lagers auf dem
Kurbelwellenzapfen zwischen Schwungmasse und dem
Kurbelwellenlager der angrenzenden Kurbelgehäusewand und die
Ausbildung der Schwungmasse als topfförmiges Schwungrad, deren
Schwerpunkt näherungsweise im Bereich des äußeren Lagers liegt,
bewirkt, daß die Gewichtskraft der Schwungmasse nahezu
vollständig über das äußere Lager in das Kurbelgehäuse
eingeleitet wird. Die im Kurbelgehäuse liegenden
Kurbelwellenlager sind deshalb frei von Stützkräften, die sich
aus einer Gleichgewichtsbetrachtung ergeben. Geringe Stützkräfte
ergeben sich lediglich aus der Verformung des
Kurbelwellenzapfens, die bei ausreichender Steifigkeit des
Kurbelwellenzapfens jedoch vernachlässigbar sind. Es treten
deshalb nur geringe, auf die Gewichtskraft der Schwungmasse
zurückgehende Biegeverformungen der Kurbelwelle auf.
The arrangement of an outer bearing on the
Crankshaft journal between the flywheel and the
Crankshaft bearings of the adjacent crankcase wall and the
Formation of the flywheel as a cup-shaped flywheel, the
The focus is approximately in the area of the outer bearing,
causes the weight of the balance mass almost
completely through the outer bearing into the crankcase
is initiated. The ones in the crankcase
Crankshaft bearings are therefore free of supporting forces that can
result from an equilibrium analysis. Low support forces
result only from the deformation of the
Crankshaft journal, which with sufficient rigidity of the
Crankshaft journal, however, are negligible. Kick it
therefore only slight on the weight of the flywheel
declining bending deformations of the crankshaft.
Schwingbeanspruchungen, die infolge der Krafteinleitung in die
Kurbelwelle und der daraus resultierenden Durchbiegung auftreten
würden und das bekannte Schwungradtaumeln verursachen, werden
durch die Erfindung weitgehend vermieden.Vibration stresses caused by the introduction of force into the
Crankshaft and the resulting deflection occur
would and cause the well-known flywheel wobble
largely avoided by the invention.
Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur
die Lagerung der Kurbelwelle im Bereich der Schwungmasse.The invention is illustrated by means of a drawing
Embodiment explained in more detail. It shows the only figure
the bearing of the crankshaft in the area of the flywheel.
In der Zeichnung ist ein Kurbelwellenabschnitt mit dem über das
Kurbelgehäuse überstehenden Kurbelwellenzapfen 1 dargestellt.
Der Kurbelwellenzapfen 1 ist durch eine Hülse 2 verlängert, der
die Schwungmasse trägt. Die Kurbelwelle 9 ist im Kurbelgehäuse
in mehreren Kurbelwellenlagern gelagert, von denen nur das
radiale Kurbelwellenlager 3 und das in der Kurbelgehäusewand
angeordnete radiale Kurbelwellenlager 4 und ein Axiallager 5
dargestellt sind. Zwischen dem in der Kurbelgehäusewand 10
angeordneten Kurbelwellenlager 4 und der als topfförmiges
Schwungrad 7 ausgebildeten Schwungmasse ist ein weiteres
radiales äußeres Lager 6 vorgesehen, in dem der
Kurbelwellenzapfen 1 auf seinem durch die Hülse 2 gebildeten
Fortsatz radial gelagert ist. Die Lagerbuchse ist an ein
Gehäuseteil 8 angeformt, das mit der Kurbelgehäusewand 10
verbunden ist. Das mit Schrauben an der Hülse 2 befestigte
Schwungrad 7 ist derart geformt, daß die axiale Schwerpunktslage
ungefähr mit der axialen Lage des äußeren Lagers 6
übereinstimmt. Aus einer Betrachtung des äußeren Gleichgewichts
ergibt sich, daß die Gewichtskraft der Schwungmasse als einzige
Lagerkraft vollständig in das äußere Lager 6 eingeleitet wird.
Dabei wird von der Annahme ausgegangen, daß die Lager
Verdrehungen bezüglich einer normal zur Kurbelwellenachse
verlaufenden Achse zulassen. An den im Kurbelgehäuse liegenden
Kurbelwellenlagern 3, 4 wirken keine auf die
Gleichgewichtsbetrachtung zurückgehenden Stützkräfte. Es treten
lediglich geringe Stützkräfte auf, die sich aus der Verformung
des Kurbelwellenzapfens und der daraus resultierenden
Rückwirkung auf die Kurbelwelle ergeben. In dem Fall, daß
Lageunterschiede zwischen Massenschwerpunkt und äußerem Lager 6
bestehen, ergeben sich auch aus der Gleichgewichtsbetrachtung
folgende Stützkräfte am Kurbelwellenlager 4, die bei kleinen
Lageunterschieden jedoch klein bleiben. Aber auch bei größeren
Stützkräften am Kurbelwellenlager 4 infolge größeren
Lageunterschieden hält sich die Biegebeanspruchung der
Kurbelwelle in Grenzen, wenn nur der Kurbelwellenzapfen eine
ausreichende Steifigkeit besitzt, so daß die Kurbelwelle nur
geringen Verformungen ausgesetzt ist.The drawing shows a crankshaft section with the crankshaft journal 1 projecting beyond the crankcase. The crankshaft journal 1 is extended by a sleeve 2 , which carries the flywheel. The crankshaft 9 is mounted in the crankcase in a plurality of crankshaft bearings, of which only the radial crankshaft bearing 3 and the radial crankshaft bearing 4 arranged in the crankcase wall and an axial bearing 5 are shown. A further radial outer bearing 6 is provided between the crankshaft bearing 4 arranged in the crankcase wall 10 and the flywheel designed as a cup-shaped flywheel 7 , in which the crankshaft journal 1 is supported radially on its extension formed by the sleeve 2 . The bearing bush is molded onto a housing part 8 which is connected to the crankcase wall 10 . The flywheel 7 fastened to the sleeve 2 with screws is shaped such that the axial center of gravity approximately coincides with the axial position of the outer bearing 6 . From a consideration of the external equilibrium, it follows that the weight of the flywheel is completely introduced into the outer bearing 6 as the only bearing force. The assumption is that the bearings allow rotations with respect to an axis that is normal to the crankshaft axis. No supporting forces due to the equilibrium analysis act on the crankshaft bearings 3, 4 located in the crankcase. There are only slight support forces that result from the deformation of the crankshaft journal and the resulting reaction to the crankshaft. In the event that there are differences in position between the center of gravity and the outer bearing 6 , the following supporting forces on the crankshaft bearing 4 also result from the equilibrium analysis, but remain small with small differences in position. But even with larger support forces on the crankshaft bearing 4 due to larger differences in position, the bending stress of the crankshaft is limited if only the crankshaft journal has sufficient rigidity so that the crankshaft is only exposed to slight deformations.
Wie nicht näher dargestellt, ist das Schwungrad beispielsweise
über eine elastische Zwischenkupplung mit einem Abtrieb
verbunden.As not shown, the flywheel is, for example
via an elastic intermediate coupling with an output
connected.