DE102010035181A1

DE102010035181A1 - Unwuchtwelle

Info

Publication number: DE102010035181A1
Application number: DE201010035181
Authority: DE
Inventors: Dr. Solfrank Peter; Roland Krapp; Josef Schwuger; Joerg Schumacher; Bernd Zachmann; Uwe Langer; André Kuckuk; Tobias Adam; Josef Zehnle; Helmut Reglin
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2012-03-01

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Unwuchtwelle (1) zum Ausgleich von Massenkräften und/oder Massenmomenten einer Brennkraftmaschine, mit einer Trägerwelle (2) und einem oder mehreren Stanzbiegeteilen (3, 4, 5) aus Blechwerkstoff, welche die Wellenunwucht bildend auf der Trägerwelle befestigt sind. Die Stanzbiegeteile sollen jeweils mit einem Mittelteil (M) und endseitig davon abgewinkelt ausgehenden Seitenteilen (S) im wesentlichen U-förmig ausgebildet und mit den Seitenteilen auf der Trägerwelle befestigt sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Unwuchtwelle zum Ausgleich von Massenkräften und/oder Massenmomenten einer Brennkraftmaschine, mit einer Trägerwelle und einem oder mehreren Stanzbiegeteilen aus Blechwerkstoff, welche die Wellenunwucht bildend auf der Trägerwelle befestigt sind.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Unwuchtwelle, bei der die Trägerwelle und die aus Stanzbiegeteilen gebildete Wellenunwucht als Einzelteile hergestellt und anschließend miteinander gefügt sind, geht aus der gattungsgemäßen JP 2000186745 A hervor. Bei den Stanzbiegeteilen handelt es sich um eine Vielzahl aufeinander gestapelter Blechformteile, deren Massenschwerpunkt jeweils zur Drehachse der Unwuchtwelle versetzt verläuft. Diese modulare Ausgestaltung ermöglicht es auf einfache Weise, die Unwuchtwelle an den individuellen Massenausgleich unterschiedlicher Brennkraftmaschinen anzupassen, indem lediglich die Anzahl der Blechformteile und mithin die Wellenunwucht variiert wird.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Ausgestaltung einer Unwuchtwelle der eingangs genannten Art anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach sollen die Stanzbiegeteile jeweils mit einem Mittelteil und endseitig davon abgewinkelt ausgehenden Seitenteilen im wesentlichen U-förmig ausgebildet und mit den Seitenteilen auf der Trägerwelle befestigt sein. Anders als im zitierten Stand der Technik ist also die Wellenunwucht nicht durch ebene, sondern durch räumlich umgebogene Blechteile gebildet. Die Variation der Wellenunwucht erfolgt weniger durch die Anzahl der Blechteile als vielmehr durch deren Formgebung. Der Konstrukteur der Unwuchtwelle verfügt diesbezüglich über einen nahezu beliebig großen Gestaltungsspielraum, von dem hier lediglich einige wenige Beispiele genannt seien:

a.) bei identischen Seitenteilen können unterschiedlich lange Mittelteile vorgesehen sein, wobei die sich so unterscheidenden Stanzbiegeteile einen Massenschwerpunkt aufweisen, dessen Exzentrizität von der Drehachse der Unwuchtwelle mit der Länge des Mittelteils zunimmt.
b.) bei identischen Mittelteilen können unterschiedlich hohe Seitenteile vorgesehen sein, wobei die sich so unterscheidenden Stanzbiegeteile einen Massenschwerpunkt aufweisen, dessen Exzentrizität von der Drehachse der Unwuchtwelle mit der Höhe der Seitenteile, d. h. mit dem Abstand des Mittelteils zur Drehachse der Unwuchtwelle zunimmt.
c.) es können Stanzbiegeteile mit unterschiedlichen Blechstärken, ansonsten aber gleicher Dimensionierung vorgesehen sein.
d.) Kombinationen der vorgenannten Beispiele.

Die Befestigung der Stanzbiegeteile auf der Trägerwelle kann mit allen bekannten Verbindungsarten erfolgen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Unwuchtwelle in Seitenansicht;
2 die Unwuchtwelle gemäß 1 in Draufsicht und
3 den Längsschnitt A-A gemäß 2.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 bis 3 ist eine Unwuchtwelle 1 zum Ausgleich von freien Massenkräften zweiter Ordnung einer Brennkraftmaschine in Vierzylinder-Reihenbauweise dargestellt. Bei diesem auch als Lancaster-Ausgleich bekannten Massenausgleich rotieren zwei Unwuchtwellen 1 mit doppelter Kurbelwellendrehzahl gegensinnig.
Bei der Unwuchtwelle 1 handelt es sich um eine sogenannte gebaute Welle mit einer unwuchtfreien Trägerwelle 2 und darauf befestigten Stanzbiegeteilen 3, 4, 5 aus Blechwerkstoff zur Erzeugung der Wellenunwucht. Die Trägerwelle 2 ist aus einem zylindrischen Präzisions-Stahlrohr 6 und einem endseitig in das Rohr – hier mittels eines Längspressverbands – eingesetzten Antriebszapfen 7 gebildet. Dieser dient zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Kettenrads eines die Unwuchtwelle 1 mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbindenden Kettentriebs.
Die die Wellenunwucht bildenden Stanzbiegeteile 3, 4, 5 sind jeweils mit einem Mittelteil M und endseitig davon abgewinkelt ausgehenden Seitenteilen S U-förmig ausgebildet und nach Art nach Art einer Welle-Nabe-Verbindung mit definierter und gleicher radialer Ausrichtung auf der Trägerwelle 2 befestigt. Zu diesem Zweck sind die Seitenteile S mit zueinander fluchtenden und die Trägerwelle 2 fest umschließenden Öffnungen O versehen. Die Unwucht der Stanzbiegeteile 3, 4, 5 wird maßgeblich durch deren Mittelteile M erzeugt, deren Haupterstreckung parallel beabstandet zur Drehachse 8 der Unwuchtwelle 1 verläuft.
Die Radiallagerung der Unwuchtwelle 1 in einem Gehäuse der Brennkraftmaschine erfolgt an Lagerzapfen in Form von Lagerringen 9, 10, die zwischen den Stanzbiegeteilen 3, 4, 5 auf der Trägerwelle 2 befestigt sind und deren Außenmantel jeweils als wälzfeste Innenlaufbahn für die Nadeln eines (nicht dargestellten) Radialnadellagers dient. In einer nicht dargestellten Ausgestaltung der Erfindung ist es auch vorgesehen, auf derartige Lagerringe zu verzichten und den Außenmantel der Trägerwelle als Lagerlaufbahn zu verwenden.
Bezugszeichenliste

1: Unwuchtwelle
2: Trägerwelle
3: Stanzbiegeteil
4: Stanzbiegeteil
5: Stanzbiegeteil
6: Rohr
7: Antriebszapfen
8: Drehachse
9: Lagerring
10: Lagerring
M: Mittelteil des Stanzbiegeteils
S: Seitenteil des Stanzbiegeteils
O: Öffnung des Stanzbiegeteils

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2000186745 A [0002]

Claims

Unwuchtwelle (1) zum Ausgleich von Massenkräften und/oder Massenmomenten einer Brennkraftmaschine, mit einer Trägerwelle (2) und einem oder mehreren Stanzbiegeteilen (3, 4, 5) aus Blechwerkstoff, welche die Wellenunwucht bildend auf der Trägerwelle (2) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzbiegeteile (3, 4, 5) jeweils mit einem Mittelteil (M) und endseitig davon abgewinkelt ausgehenden Seitenteilen (S) im wesentlichen U-förmig ausgebildet und mit den Seitenteilen (S) auf der Trägerwelle (2) befestigt sind.
Unwuchtwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzbiegeteile (3, 4, 5) nach Art einer Welle-Nabe-Verbindung auf der Trägerwelle (2) befestigt sind, wobei die Seitenteile (S) mit zueinander fluchtenden und die Trägerwelle (2) fest umschließenden Öffnungen (O) versehen sind.
Unwuchtwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle (2) aus einem zylindrischen Rohr (6) und einem endseitig in das Rohr (6) eingesetzten Antriebszapfen (7) gebildet ist.
Unwuchtwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle (2) weiterhin aus einem auf dem Rohr (6) befestigten Lagerring (9, 10) als Lagerzapfen gebildet ist.