DE959865C

DE959865C - Device for mass balancing, especially of the 2nd order, on crankshafts

Info

Publication number: DE959865C
Application number: DED17028A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Scherenberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-02-14
Filing date: 1954-02-14
Publication date: 1957-03-14

Description

Vorrichtung zum Massenausgleich, insbesondere der 2. Ordnung, an Kurbelwellen Es ist bekannt, einen Massenausgleich, 2. Ordnung an Kurbelwellen, insbesondere vierfach gekröpften Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen, dadurch zu bewirken, daß die Kurbelwelle mit gegenläufig umlaufenden Ausgleichsmassen, etwa in einer mittleren Querebene der Kurbelwelle und z. B. auf zu dieser parallelen Wellen, in Antriebsverbindung steht. Es ist ferner bekannt, diese Ausgleichsmassen innerhalb eines gesonderten, geschlossenen Gehäuses anzuordnen.Device for mass balancing, especially of the 2nd order, on crankshafts It is known to use a mass balance, 2nd order on crankshafts, in particular four-cranked crankshafts of internal combustion engines, thereby causing that the crankshaft with counter-rotating balancing weights, for example in a middle one Transverse plane of the crankshaft and z. B. on waves parallel to this, in drive connection stands. It is also known to store these balancing weights within a separate, to arrange closed housing.

Die Erfindung bezweckt einerseits eine verbesserte Wirkungsweise derartiger gegenläufig umlaufender Antriebsmassen und andererseits eine zweckmäßige Ausnutzung der zum Antrieb der Ausgleichsmassen dienenden Teile. Sie besteht im wesentlichen darin, daß das Innere des die Ausgleichsmassen umschließenden Gehäuses durch eine Pumpe ölfrei gehalten wird. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß ein die Antriebsverbindung zwischen den Wellen der beiden gegenläufig umlaufenden Ausgleichsmassen bildendes Zahnradpaar in an sich für andere Zwecke bekannter Weise, z. B. für einen Gebläseantrieb von Brennkraftmaschinen, als Zahnradpumpe dient.The invention aims on the one hand to improve the mode of operation of such counter-rotating drive masses and, on the other hand, an expedient utilization the parts used to drive the balancing weights. It essentially consists in that the interior of the housing enclosing the balancing masses by a Pump is kept oil-free. This is preferably done in that a drive connection between the waves of the two counter-rotating balancing masses forming Gear pair in a manner known per se for other purposes, e.g. B. for a fan drive of internal combustion engines, serves as a gear pump.

Ein solches Absaugen des Öls aus dem die Gegengewichte aufnehmenden Raum hat den Vorteil, daß die Erzeugung von Ölschaum vermieden und der Umlauf der Gegengewichte auch bei hohen Drehzahlen nicht durch zu starke Widerstände behindert wird. Gleichzeitig werden durch das die Gegengewichte umschließende Gehäuse sowie durch das von der Pumpe zwangläufig erzeugte Ölpolster die Zahnradgeräusche im Innern des Gehäuses nach außen abgeschirmt bzw. gedämpft, so daß sich ein sehr geräuscharm laufender Antrieb ergibt. Durch die Verwendung des Antriebs als Zahnradpumpe werden besondere zusätzliche Pumpvorrichtungen bzw. zusätzliche Leitungen zum Anschluß des die Gegengewichte enthaltenden Gehäuses an eine andere Pumpvorrichtung vermieden.Such a suction of the oil from the receiving counterweights Space has the advantage that the production of oil foam is avoided and the circulation of the Counterweights even at high Speed not due to excessive resistance is hindered. At the same time, the housing enclosing the counterweights as well as the gear noises due to the oil cushion inevitably generated by the pump inside the housing shielded or damped to the outside, so that a very low-noise drive results. By using the drive as a gear pump are special additional pumping devices or additional lines for connection of the housing containing the counterweights to another pump device avoided.

Als Gehäuse für die Ausgleichsmassen einschließlich der Zahnradpumpe kann der entsprechend ausgebildete Lagerdeckel eines - insbesondere mittleren - Kurbelwellenlagers dienen. Der Antrieb kann vom Ende der Kurbelwelle durch eine zur Kurbelwellenachse parallel verlaufende Antriebswelle, wie an sich bekannt, oder auch z. B. durch einen unmittelbar neben dem Gehäuse für die Ausgleichsmassen angeordneten Antrieb, z. B. mittels eines Stirnrad- oder Kettenantriebes, erfolgen. Das auf der Welle der einen Ausgleichsmasse angeordnete Antriebsrad kann hierbei durch eine Blechkappe od. dgl. gegen den Ölsumpf der Maschine abgeschirmt sein.As a housing for the balancing weights including the gear pump the correspondingly designed bearing cover of a - in particular middle - Serve crankshaft bearing. The drive can be from the end of the crankshaft through a drive shaft running parallel to the crankshaft axis, as is known per se, or also z. B. arranged by a directly next to the housing for the balancing weights Drive, e.g. B. by means of a spur gear or chain drive. That on the Shaft of a balancing mass arranged drive wheel can here by a Sheet metal cap or the like. Be shielded from the oil sump of the machine.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der@nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen. Hierbei zeigt Fig. I einen im wesentlichen senkrechten Schnitt durch die Achse der Kurbelwelle nach Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung im Schnitt durch die Kurbelwelle nach Linie 2-2 der Fig. I und Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2.Further details and advantages of the invention are as follows Refer to the description of an exemplary embodiment. Here, Fig. I shows one essentially vertical section through the axis of the crankshaft along line I-I FIGS. 2 and 2 show a view of the device in section through the crankshaft along line 2-2 of FIGS. I and 3, a horizontal section along line 3-3 of Fig. 2.

Die Kurbelwelle Io, insbesondere eine dreifach gelagerte, vierfach gekröpfte Kurbelwelle für einen Vierzylindermotor (beispielsweise eines Kraftfahrzeuges), ist unter anderem in einem mittleren Hauptlager Ii der im übrigen nicht dargestellten Brennkraftmaschine gelagert. Der Lagerdeckel I2 des mittleren Hauptlagers ist als Gehäuse zur Aufnahme der Ausgleichsmassen für den Massenausgleich 2. Ordnung ausgebildet. Das Gehäuse I2 ist hierbei dreiteilig ausgebildet und besteht außer aus dem unmittelbar als Hauptlagerdeckel dienenden Gehäuseteil I2 aus einem plattenförmigen Zwischenteil I3 und dem Lagerdeckel I4, die durch Schrauben 15 bzw. I6 miteinander verbunden sind. In den Gehäuseteilen I2 und I4 sind mittels der Rollen-oder Nadellager I7, I8 bzw. I9, 2o die Wellen 2I und 22 gelagert. Auf der Welle 2I ist die aus zwei Halbscheiben bestehende eine Ausgleichsmasse 23 und auf der Welle 22 die andere Ausgleichsmasse 24, ebenfalls etwa in Form einer halben Scheibe, angeordnet. Letztere läuft hierbei zwischen den beiden Halbscheiben der Ausgleichsmasse 23 mit geringem axialem Spiel hindurch.The crankshaft Io, especially a triple bearing, quadruple cranked crankshaft for a four-cylinder engine (e.g. a motor vehicle), is, among other things, in a central main bearing Ii which is otherwise not shown Internal combustion engine stored. The bearing cap I2 of the middle main bearing is as Housing designed to accommodate the balancing weights for 2nd order balancing. The housing I2 is designed in three parts and also consists of the direct Serving as the main bearing cover housing part I2 from a plate-shaped intermediate part I3 and the bearing cover I4, which are connected to each other by screws 15 and I6 are. In the housing parts I2 and I4 are by means of the roller or needle bearings I7, I8 and I9, 2o the shafts 2I and 22 supported. Wave 2I is the one from two Half-disks exist a balancing mass 23 and on the shaft 22 the other Compensation mass 24, also approximately in the form of half a disk, is arranged. Latter runs between the two half-disks of the balancing mass 23 with little axial play through.

Der Antrieb der Ausgleichsmassen erfolgt durch einen Kettentrieb 25, dessen großes Kettenrad 26 mit einem der beiden Gegengewichte 27 beiderseits des mittleren Kurbelwellenhauptlagers II zu einer Einheit vereinigt ist, während das kleine Kettenrad 28 auf der Welle 2I der Ausgleichsmasse 23 außerhalb des Lagers I7 angeordnet ist. Eine Blechklippe 29 schirmt das Kettenrad 28 gegen das Innere des Kurbelgehäuses bzw. des Ölsumpfes desselben ab, wobei es nur eine den Durchtritt des Kettentriebes 25 zulassende obere Öffnung 30 freigibt.The balancing weights are driven by a chain drive 25, whose large sprocket 26 with one of the two counterweights 27 on both sides of the middle crankshaft main bearing II is combined into one unit, while the small sprocket 28 on the shaft 2I of the balancing mass 23 outside the bearing I7 is arranged. A sheet metal cliff 29 shields the sprocket 28 from the interior the crankcase or the oil sump from the same, with only one passage of the chain drive 25 permitting upper opening 30 releases.

Die beiden Wellen 2I und 22 stehen durch ein Zahnradpaar 3I und 32 derart miteinander in Antriebsverbindung, daß sie zwangläufig mit gleicher Drehzahl in entgegengesetztem Drehsinne umlaufen. Die Zahnräder 31 und 32 sind hierbei zwischen den Ausgleichsmassen 23, 24 und den Lagern I8, 2o innerhalb einer von den Gehäuseteilen I3, 14 dicht umschlossenen Ausnehmung angeordnet und als Zahnradpumpe ausgebildet. Bei in Pfeilrichtung x bzw. x' umlaufenden Zahnrädern 31, 32 saugen sie über eine bei 33 angedeutete Bohrung das gegebenenfalls im Innern des Gehäuses I2 befindliche Öl ab und fördern es über eine bei 34 angeordnete Bohrung nach außen, so daß das Innere des Gehäuses sowie zweckmäßig auch das Innere der Blechkappe 29 vom Öl ständig frei ist und die Erzeugung von Ölschaum verhindert wird.The two shafts 2I and 22 are drivingly connected to one another by a pair of gears 3I and 32 in such a way that they inevitably rotate at the same speed in opposite directions of rotation. The gears 31 and 32 are arranged between the balancing weights 23, 24 and the bearings I8, 2o within a recess tightly enclosed by the housing parts I3, 14 and are designed as a gear pump. With gears 31, 32 rotating in the direction of arrows x or x ', they suck off any oil that may be located inside the housing I2 via a hole indicated at 33 and convey it to the outside via a hole located at 34, so that the interior of the housing as well as expediently, the interior of the sheet metal cap 29 is always free of oil and the generation of oil foam is prevented.

Die Schmierung der Lager I7 bis 2o geschieht über gesonderte Bohrungen 35, 36 in den Wellen 2I, 22, die an ein besonderes Schmiersystem angeschlossen sein können.The bearings I7 to 2o are lubricated via separate bores 35, 36 in shafts 2I, 22, which are connected to a special lubrication system can.

Gewünschtenfalls kann die durch die Antriebszahnräder 3I und 32 gebildete Zahnradpumpe auch für andere geeignete Zwecke dienen, beispielsweise als Schmierölpumpe für die Schmierung des Motors.If desired, the formed by the drive gears 3I and 32 can Gear pumps can also be used for other suitable purposes, for example as a lubricating oil pump for the lubrication of the engine.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for mass balancing, in particular of the 2nd order, on preferably four-cranked crankshafts of internal combustion engines by means of rotating in opposite directions within a separate closed housing arranged balancing masses, characterized in that the interior of the housing is kept oil-free by a pump.

2. Device according to claim i, characterized in that that a drive connection between the shafts of the two rotating in opposite directions A pair of gears (31, 32) which form balancing masses (23, 24) for other purposes known way serves as a gear pump to the inside of the housing for the circulating Keep masses of oil free.

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that that a drive wheel arranged on the shaft of one of the two balancing weights, z. B. a sprocket (28), the drive wheel within a substantially up to the drive connection with the counter drive wheel arranged on the crankshaft enclosing sheet metal cover (29) is arranged, the interior of which is also from the Oil pump (31, 32) is sucked empty.

4. Apparatus according to claim i to 3, characterized characterized in that the two shafts for the balancing weights on both sides of the same in Bearings, preferably roller bearings (z. B. needle bearings I7 to 2o), are stored, which be lubricated from the inside of the shaft.

5. Apparatus according to claim I to 4, characterized in that the balancing weights are housed together with the gear pump in the housing-like bearing cover (I2) of a crankshaft bearing (II). Considered publications: German Patent Nos. 684 266, 693 129, 724 714 704 576, 739 370, 753 372, 894 0I8, 938 76I; VDI-Zeitschrift, 1937, p. 1221, picture 2 to 4; W. Ker Wilson, "The Balancing of Oil Engines", 1929, London, plate II next to p. 14o and Fig. 31 before p. 81.