DE4309245C2 - Kurbelwelle, insbesondere für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kurbelwelle der im Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 angegebenen Bauart.

Zur Erfassung von Drehzahlen einer Kurbelwelle ist es bekannt, diese in ihrem dämpfer- oder schwungradseitigen Endbereich mit einem vorzugsweise zahn­ radartigen Geberrad einer elektrischen Drehzahlerfassungs-Vorrichtung auszu­ rüsten. Torsionsschwingungen am freien, dämpferseitigen Ende einerseits und Taumelbewegungen des Schwungrades andererseits führen in der Signal­ auslösung zu Streuungen, die bei einer Brennkraftmaschine mögliche Zünd­ aussetzer nicht einwandfrei erkennen lassen.

Eine gattungsgemäße Kurbelwelle mit einem lösbar angeordneten Zahnrad ist aus der DE-C 32 25 975 bekannt, wobei dieses Zahnrad aufgrund seiner steifen An­ ordnung zwischen den Teilen einer gebauten Kurbelwelle als Geberrad vorteilhaft dienen kann. Nachteilig an dieser Anordnung des Zahnrades an einer Kurbelwelle ist der bauliche Aufwand des zwischen Teilen der Kurbelwelle verschraubten Zahn­ rades.

Eine demgegenüber wesentlich einfachere Geberrad-Anordnung ist für einen auf den Seiten 102-109 beschriebenen Motor in der DEZ mot-Technik, 7/1991, be­ kannt, wobei ein aus dünnwandigem Material napfartig gestaltetes Geberrad einer mit einem Ausgleichsgewicht versehenen Kurbelwange zentriert zugeordnet ist.

Durch die dünnwandige Ausgestaltung in Verbindung mit einer lediglich ab­ schnittsweisen Auflage des napfartigen Geberrades kann der äußere Zahnring durch Schwingungen eine gestörte Signalauslösung bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer Kurbelwelle eine für eine ein­ wandfreie Erkennung von Zündaussetzern geeignete Anordnung einer Geber­ einrichtung sowie eine dafür angepaßte Ausgestaltung der Gebereinrichtung auf­ zuzeigen.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Aus­ gestaltung des Zahnrades als einen Zahnring ermöglicht einerseits ein leicht­ bauendes Geberrad, das andererseits durch geschickte Bemessung und Material­ wahl ausreichend steif gestaltet werden kann. Vorteilhaft in diesem Zusammen­ hang ist hierbei ferner die Gestaltung der Ersatzmasse in Form eines Ring­ abschnittes, der zugleich als Befestigungsflansch für den Zahnring an der Kurbel­ wellen-Ausgleichsmasse dient. Weiter vorteilhaft ist die Ausgestaltung des Zahn­ ringes dadurch, daß dieser mit der Kurbelwange lediglich mittels einer Zunge be­ festigt ist, wobei die Ringabschnitte beiderseits der Zunge zu dem Befestigungs­ flansch bzw. zur Ersatzmasse gegenüber dieser zur Reduzierung der Zahnring-Masse axial schmaler gestaltet sind.

Mit dem Ziel geringstmöglichen Einflusses auf den Aus­ gleich der Kurbelwelle durch den zusätzlichen Zahnring wird weiter vorgeschlagen, daß der Zahnring mit dem als Ersatzmasse gestalteten Befestigungsflansch und der Zunge als ein einstückiges Sinterteil ausgebildet ist, wobei zur Reduzierung des Herstellaufwandes am Befestigungs­ flansch und an der Zunge vorgesehene Zentrierflächen im Sinterverfahren ausgebildet sind.

Das Sinterverfahren ermöglicht weiter einen hochwertigen Ausgleich von Zahnring und Kurbelwelle durch Material­ reduzierung derart, daß der Zahnring in Abschnitten zwi­ schen Ersatzmasse bzw. Befestigungsflansch und Zunge in axialer Richtung ein geringeres Maß, d. h. eine geringere Breite aufweist.

Vorzugsweise dient der Zahnring als Impulsring für eine Vorrichtung zur Zündaussetzererfassung an der Kurbel­ welle. Zur Erzielung eindeutiger Signale hierfür ist der Impulsring dem schwungradseitigen Hauptlager der Kurbel­ welle benachbart an Kurbelwange und Ausgleichsmasse ange­ ordnet.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung perspek­ tivisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Eine lediglich abschnittsweise gezeigte Kurbelwelle 1 einer nicht dargestellten Hubkolben-Brennkraftmaschine weist im schwungradseitigen Endbereich für einen Hubzapfen 2 eine Kurbelwange 3 auf, an der zum Hubzapfen 2 entge­ gengesetzt eine Ausgleichsmasse 4 angeordnet ist. Die zum Hubzapfen 2 sich verjüngende Kurbelwange 3 weist einen Vorsprung 5 auf.

Am Vorsprung 5 der Kurbelwange 3 einerseits und an der Ausgleichsmasse 4 in deren Stirnbereich 6 andererseits sind abschnittsweise ausgebildete, zur Achse 7 der Kur­ belwelle 1 konzentrische Zentrieraufnahmen 8 und 9 ange­ ordnet. Diese Zentrieraufnahmen 8, 9 dienen der zentri­ schen Anordnung eines Zahnringes 10, der vorzugsweise als Impulsring für eine (nicht gezeigte) Vorrichtung zur Zündaussetzererfassung an der Kurbelwelle 1 vorgesehen ist. Zur Erzielung genauer Signale hierfür ist der Im­ puls- bzw. Zahnring 10 dem schwungradseitigen Hauptlager 11 der Kurbelwelle 1 benachbart an Kurbelwange 3 und Aus­ gleichsmasse 4 angeordnet.

Zur Kompensation des insbesondere durch die Zentrierauf­ nahme 9 fehlenden Anteils im Stirnbereich 6 der Aus­ gleichsmasse 4 weist der Zahnring 10 eine Ersatzmasse 12 auf, die in der mit der Zentrieraufnahme 9 in der Aus­ gleichsmasse 4 geschaffenen Ausnehmung 13 anordenbar ist.

Die mit dem Zahnring 10 einstückig verbundene und in Form eines Ringabschnittes gestaltete Ersatzmasse 12 dient als Befestigungsflansch 14 für den Zahn- bzw. Impulsring 10 an der Ausgleichsmasse 4. An der Kurbelwange 3 ist der Zahnring 10 im Bereich des Vorsprunges 5 mittels einer Zunge 15 befestigt.

Mit dem Ziel geringstmöglichen Einflusses auf den Aus­ gleich der Kurbelwelle 1 ist der zusätzliche Zahnring 10 mit dem als Ersatzmasse 12 dienenden Befestigungsflansch 14 und der Zunge 15 als ein einstückiges Sinterteil aus­ gebildet. In die Herstellung dieses Sinterteiles einge­ bunden ist die Ausbildung der am Befestigungsflansch 14 und an der Zunge 15 vorgesehenen Zentrierflächen 16 und 17, die bei der Anordnung des Zahnringes 10 an der Kur­ belwelle 1 mit den entsprechenden Zentrieraufnahmen 8 und 9 an der Kurbelwange 3 und der Ausgleichsmasse 4 zusam­ menwirken.

Weiter kann zur Erzielung eines hochwertigen Ausgleiches von Zahnring 10 und Kurbelwelle 1 durch Materialreduzie­ rung der Zahnring 10 in Abschnitten 18 und 19 zwischen Befestigungsflansch 14 und Zunge 5 in axialer Richtung ein geringes Maß, d. h. eine geringere Breite aufweisen. Im Rahmen der Erfindung kann ein ähnlicher Zahnring auch zum Antrieb eines Nebenaggregates dienen.

Claims (3)

1. Kurbelwelle mit einem lösbar angeordneten Zahnrad, insbesondere für Brennkraftmaschinen

• - wobei das an der Kurbelwelle (1) zentriert angeordnete Zahnrad (Zahnring 10) über Teile seines Radköpers mit einer Kurbelwange (3) sowie mit einer Ausgleichsmasse (4) in lösbarer Verbindung steht, und
• - ein Teilabschnitt des Radkörpers im Bereich der Ausgleichsmasse (4) als Ersatzmasse (12) dient, dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Zahnrad als ein einem schwungradseitigen Hauptlager (11) der Kurbelwelle (1) benachbart an Kurbelwange (3) und Aus­ gleichsmasse (4) angeordneter Zahnring (10) gestaltet ist, der
• - mittels einer Zunge (15) im Bereich der zum Hubzapfen (2) der Kurbelwelle (1) sich verjüngenden Kurbelwange (3) an einem mit einer Zentrieraufnahme (8) versehenen Vorsprung (5) befestigbar ist, und der
• - in einer durch die Zentrieraufnahme (9) im Stirnbereich der Aus­ gleichsmasse (4) geschaffenen Ausnehmung (13) mittels der als einem ringabschnittsförmigen Befestigungsflansch (14) gestalteten Ersatzmasse (12) mit der Ausgleichsmasse (4) verbindbar ist, wo­ bei
• - der Zahnring (10) jeweils in Abschnitten (18, 19) zwischen der Er­ satzmasse (12) bzw. dem Befestigungsflansch (14) und der Zunge (15) in axialer Richtung gegenüber dem Befestigungsflansch (14) ein geringeres axiales Maß aufweist.

2. Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Zahnring (10) mit dem Befestigungsflansch (14) und der Zunge (15) als ein einstückiges Sinterteil ausgebildet ist, wobei
• - am Befestigungsflansch (14) und an der Zunge (15) vorgesehene Zentrierflächen (16, 17) im Sinterverfahren ausgebildet sind.

3. Kurbelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnring (10) als Impulsring für eine Vorrichtung zur Zündaussetzer­ erfassung an der Kurbelwelle (1) dient.