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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichwellenanordnung und auf
einen Motor, der die Ausgleichwellenanordnung umfasst.
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Hintergrund
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In
mobilen Arbeitsmaschinen werden aus Motor-Unwuchtskräften und
Kräftepaaren
(Momenten), die durch das Drehen und Hin- und Herbewegen von Motorkomponentenmassen
erzeugt werden, Fahrzeuganregungen geschaffen.
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In
einem Vier-Zylinder-Reihenmotor wird zum Beispiel durch die Hin-und Herbewegung jedes Kolbens
eine Massenkraft geschaffen, wenn sich die Kolben innerhalb des
Zylinders hin-und herbewegen. Falls die Massenkraft der sich bewegenden
Kolben nicht ausgeglichen ist, dann wird Vibration verursacht, die
in der Fortbewegungsrichtung der Kolben auf den Motor wirkt. Die
resultierende Vibration kann unerwünscht sein, insbesondere in
mobilen Fahrzeugen, in die der Motor gepasst werden kann.
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Es
ist bekannt, die Massenkräfte
der Kolben unter Verwendung einer oder mehrerer Ausgleichswellen
zu kompensieren. Die oder jede Ausgleichswelle ist typischerweise
in der Wanne eines Motors lokalisiert und unterhalb der Kurbelwelle
aufgehängt. In
Vier-Zylinder-Reihenmotoren
werden derartige Ausgleichswellen im Allgemeinen als Ausgleichswellen
zweiter Ordnung bezeichnet und werden mit doppelter Motordrehzahl
gedreht. Typischerweise werden zwei gegendrehende Ausgleichswellen
gebraucht.
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Drei-Zylinder-Motoren
sind ebenfalls von den zuvor erwähnten
Motor-Unwuchtskräften
und Kräftepaaren
betroffen. Ausgleichswellen, die als primäre Ausgleichswellen bezeichnet
werden, werden ebenfalls gebraucht, um primäre Kräftepaarkräfte in Drei-Zylinder-Motoren
auszugleichen. Primäre
Ausgleichswellen werden typischerweise mit Motordrehzahl angetrieben.
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Ausgleichswellen
müssen
präzise
hergestellt und konstruiert werden, um wirksam zu funktionieren.
Eine Ausgleichswelle beinhaltet typischerweise ein starres Gestell
oder Gehäuse,
in dem eine eisenhaltige Welle durch drei Lager drehbar montiert
ist. Ein Lager ist an jedem Ende der Welle eingerichtet, und ein
Zwischenlager ist typischerweise ungefähr in dem Zentrum der Welle
bereitgestellt. Schwer maschinell bearbeitete Gusserzeugnisse sind
typischerweise erforderlich, um sicherzustellen, dass die Lager
an jedem Ende und das Zwischenlager in präziser Ausrichtung gehalten
werden. Das starre Gestell wird typischerweise unter Benutzung eines
Waagerecht-Bohrwerks maschinell bearbeitet. Das Gehäuse ist
deswegen ausgelegt, um starr zu sein, während für die Welle ein kleiner Grad
an radialer Ablenkung der zu dem Gehäuse relativen Bewegung ermöglicht wird.
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Bekannte
Ausgleichswellen sind typischerweise in der Wanne eines Motors positioniert.
Der Standort der Ausgleichswelle in der Wanne kann zu Lüftung von Öl in der
Wanne und erhöhter Öltemperatur
führen.
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Bekannte
Ausgleichswellenanordnungen sind ebenfalls in der Länge der
Ausgleichswelle beschränkt,
die aufgrund von baulichen Beschränkungen gebraucht werden kann,
wodurch die Wirksamkeit, mit der die Ausgleichswellenanordnung die wechselseitige
Trägheit
in dem Motor überwinden kann,
beschränkt
wird.
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Der
herkömmliche
Vorgang zum Herstellen der Ausgleichswellenanordnung ist aufgrund
der präzisen
maschinellen Bearbeitung und Ausrichtung, die erforderlich ist,
teuer, und die Anordnung ist tendenziell schwer.
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Eine
Anzahl an Unterschieden existiert ebenfalls zwischen Ausgleichswellen
zweiter Ordnung und primären
Ausgleichswellen, wobei spezifische Herstellungserfordernisse gemäß der Art
der erforderlichen Ausgleichswelle hervorgerufen werden. Zum Beispiel
werden bei primären
Ausgleichswellen Gewichte auf der Welle mit Bezug zueinander versetzt.
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Ausgleichswellencharakteristiken
werden ferner durch den Motor bestimmt, an den die Ausgleichswelle
gepasst werden soll. Demgemäß ist es bei
bekannten primären
Ausgleichswellen und Ausgleichswellen zweiter Ordnung typischerweise
notwendig, ein Ausgleichswellengehäuse eigens für den Motor
zu gießen,
womit erhebliche Kosten hervorgerufen werden.
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US
Patentschrift Nr. 4,523,553 offenbart einen Motor mit mindestens
einer Ausgleichswelle, die von dem Motor angetrieben wird und parallel
zu der Kurbelwelle angeordnet ist. Die Ausgleichswelle ist jedoch
von Längeneinschränkungen
betroffen und steht in Verbindung mit dem Motorschmiersystem, da es
nicht gänzlich
in sich geschlossen ist.
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Die
vorliegende Erfindung verursacht, dass die oben erwähnten und
andere Nachteile des Stands der Technik überwunden werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der Erfindung
ist eine Ausgleichswellenanordnung bereitgestellt, die ein längliches Gehäuse, das
mit mindestens ersten und zweiten Lagern innerhalb des Gehäuses versehen
ist, und eine Ausgleichswelle, die von den Lagern drehbar gestützt wird,
beinhaltet, wobei das Gehäuse
in Bezug auf die Ausgleichswelle biegsam ist, so dass die Ausgleichswelle
eine größere transversale
Biegesteifigkeit aufweist als das Gehäuse.
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Gemäß der Erfindung
ist ebenfalls eine Ausgleichswellenanordnung bereitgestellt, die
ein biegsames röhrenförmiges Gehäuse, das
ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweist, ein in dem Gehäuse nahe
dem vorderen Ende montiertes Vorderendlager, ein in dem Gehäuse nahe
dem hinteren Ende montiertes Hinterendlager, ein in dem Gehäuse zwischen
dem vorderen und dem hinteren Ende montiertes Zwischenlager und
eine von dem Vorderendlager, dem Hinterendlager und dem Zwischenlager
in dem Gehäuse
drehbar gestützte
Ausgleichswelle beinhaltet, wobei der Abschnitt der Ausgleichswelle,
der von dem Zwischenlager drehbar gestützt wird, eine größere transversale
Steifigkeit aufweist als die des Zwischenlagers.
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Die
Erfindung stellt ebenfalls einen Motor, der eine Ausgleichswellenanordnung
umfasst, bereit, wie zuvor hierin definiert.
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Die
Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Belasten eines Lagers
in einer Ausgleichswellenanordnung bereit, das die Schritte des
Bildens eines länglichen
Gehäuses,
das ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweist; des Montierens
eines Vorderendlagers, eines Hinterendlagers und eines Zwischenlagers
in dem Gehäuse;
des drehbaren Stützens
einer Ausgleichswelle zwischen dem Vorderendlager, dem Zwischenlager
und dem Hinterendlager und des Verursachens, dass das Zwischenlager
durch laterale Ablenkung des Zwischenlagers infolge der größeren transversalen
Steifigkeit des Abschnitts der von dem Zwischenlager drehbar gestützten Ausgleichswelle,
als der des Zwischenlagers, nach dem Vorder- und dem Hinterendlager
ausgerichtet wird, beinhaltet. Unter der Bedingung einer Fehlausrichtung
zwischen dem Vorderendlager und dem Hinterendlager trägt das Gehäuse eine
Belastung auf das Zwischenlager bei, um das Zwischenlager zu stabilisieren
und durch Einführen
eines Dämpfungseffekts
die Wirbelfrequenz der Ausgleichswelle zu erhöhen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme
auf die begleitenden schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
teilweise weggeschnittene isometrische Ansicht einer primären Ausgleichswellenanordnung
für einen
Drei-Zylinder-Motor gemäß der Erfindung
ist;
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2 eine
Umrissskizze der Ausgleichswellenanordnung aus 1 ist,
die die Anordnung in einem freien Zustand (durchgezogene Linie)
und in einem übertriebenen
radial gebogenen Zustand (gestrichelte Linie) zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine in sich geschlossene Ausgleichswellenanordnung
gemäß der Erfindung
im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 1 angezeigt und
umfasst ein in sich geschlossenes röhrenförmiges (längliches) Gehäuse 2 mit
einer Seitenwand 3 und einer zentralen Längsachse 4.
Das Gehäuse 2 bringt
eine starre Ausgleichswelle 5 unter und ist vorzugsweise
als eine Aluminiumextrusion oder als eine Kunststoffpultrusion aus
einer Stahlröhre
gebildet. Das Gehäuse 2 ist
aus jedem geeigneten Material gebildet, das ihm ermöglicht,
mindestens teilweise in einer transversalen Richtung 40 mit
Bezug auf die Ausgleichswelle 5 biegsam zu sein, wie in 2 gezeigt,
so dass das Gehäuse
frei ist, um eine verformte Form 2a oder eine nicht verformte
Form 2b anzunehmen. Die Biegsamkeit des Gehäuses 2 wird so
ausgewählt,
dass das Gehäuse 2 gerade
ausreicht, um Wirbeltendenz der Ausgleichswelle 5 zu dämpfen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird eine primäre
in sich geschlossene Ausgleichswellenanordnung für einen Drei-Zylinder-Motor beschrieben.
Wie vom Fachmann anerkannt wird, erstreckt sich die vorliegende
Erfindung jedoch auf Ausgleichswellen zweiter Ordnung für Vier-Zylinder-Motoren.
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Das
Gehäuse 2 der
Ausgleichswellenanordnung weist ein vorderes Ende 10 und
ein hinteres Ende 11 auf. Jedes Ende des Gehäuses 2 wird
gesenkgeschmiedet, um das Vorder- bzw. das Hinterendlager 6, 7 zu
halten, um die Ausgleichswelle 5 in dem Gehäuse 2 zu
stützen.
Die Ausgleichswelle 5 wird ferner durch ein Zwischenlager 12 zwischen dem
Vorder- und dem Hinterendlager 6, 7 gestützt. Obwohl
die Erfindung mit einem Zwischenlager 12 beschrieben wird,
versteht es sich, dass eine Ausgleichswellenanordnung 1 mit
mehr als einem Zwischenlager 12 in den Bereich der Erfindung
und der beigefügten
Patentansprüche
fällt.
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Das
Vorder- und das Hinterendlager 6, 7 sind innerhalb
des Gehäuses 2 durch
eine Vorder- bzw. eine Hinterendkappe 8, 9, die
an das Gehäuse 2 geschweißt sind,
starr gesichert. Alternativ dazu können die Endkappen 8, 9 an
das Gehäuse
gebunden werden oder aber das Gehäuse 2 und die Vorder- und
die Hinterendkappe 8, 9 können mit kooperablen Verbindungsstücken wie
etwa Schraubengewinden oder dergleichen versehen werden oder anderweitig unter
Verwendung jedes herkömmlichen
Mittels befestigt werden.
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Das
Vorder- und das Hinterendlager 6, 7 sind entlang
der Längsachse 4 des
Gehäuses 2 axial
miteinander ausgerichtet. Die Vorder- und die Hinterendkappe 8, 9 stützen das
Vorder- bzw. das Hinterendlager 6, 7 und sind,
wie bereits beschrieben, an der Seitenwand 3 des röhrenförmigen Gehäuses befestigt,
so dass das Vorder- und das Hinterendlager 6, 7 nahe
dem vorderen bzw. dem hinteren Ende montiert sind.
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Das
Vorder- und das Hinterendlager 6, 7 sind Rollelementlager
und sind vorzugsweise der Art, die als Kugellager mit tiefer Nut
bekannt sind, um den axialen Standort der Ausgleichswelle 5 zu
erleichtern. In dem vorgegebenen Beispiel ist das Zwischenlager 12 ein
Nadellager, aber es wird vom Fachmann anerkannt werden, dass es
jede herkömmliche
Art von Lager wie etwa ein hydrodynamisches Lager beinhalten kann.
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Bei
einer alternativen Konstruktion ist das Gehäuse 2 mit induktionsgehärteten/-polierten
Laufringen versehen, um die Lager 6, 7 zu stützen.
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Die
Ausgleichswelle 5 wird durch das Zwischenlager 12 zwischen
dem Vorder- und dem Hinterendlager 6, 7 biegsam
gestützt.
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Das
Zwischenlager 12 ist innerhalb des Gehäuses 2 durch eine
biegsame Halterung 13, die von jeder geeigneten Art wie
etwa einem Gummiring oder einer Feder sein kann, biegsam montiert.
Das röhrenförmige Gehäuse 2 trägt eine
Belastung auf das Zwischenlager 12 bei, um das Zwischenlager 12 zu
stabilisieren und übermäßiges Biegen
der Ausgleichswelle 5 durch Erhöhen der Wirbelfrequenz der
Welle 5 zu verhindern, d.h. das Zwischenlager 12 stabilisiert
die Welle 5 und führt
einen Dämpfungseffekt
ein.
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Es
ist vorgesehen, dass die biegsame Halterung 13 in einigen
Anwendungen nicht erforderlich ist. Es ist ebenfalls vorgesehen,
dass das Zwischenlager 12 in einigen Anwendungen nicht
erforderlich ist.
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Die
relative Biegsamkeit des Gehäuses 2 ermöglicht eine
Fehlausrichtung des Vorder- und des Hinterendlagers 6, 7 und
dass das Zwischenlager 12 die Welle 5 stützt. Das
Gehäuse 2 ist
in Bezug auf die Ausgleichswelle 5 biegsam, so dass die
Ausgleichswelle 5 eine größere transversale Biegesteifigkeit aufweist
als das Gehäuse 2.
Mit anderen Worten würde
eine transversale Kraft, die auf die Mitte des Gehäuses 2 angewandt
wird, zu größerer Ablenkung der
führen
als die gleiche transversale Kraft, die auf die Mitte der Ausgleichswelle 5 angewandt
wird.
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Das
biegsame Gehäuse 2 und
das biegsam lokalisierte Zwischenlager 12 erleichtern deswegen die
Verwendung einer Ausgleichswelle 5 mit erhöhter Länge in der
Ausgleichswellenanordnung 1. Die Ausgleichswelle 5 und
somit die Ausgleichswellenanordnung 1 kann sich zwischen
dem vorderen und dem hintern Ende des Motors voll erstrecken. Die
erhöhte Länge der
Ausgleichswelle 5 erhöht
die Kapazität
der Ausgleichswellenanordnung 1, um sich mit der wechselseitigen
Trägheit
des Motors zu befassen und wiederum die Reduktion des Rauschens
von einem Motor, an den die Ausgleichswellenanordnung 1 gepasst
ist, zu steigern.
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Zudem
ist ein Waagerecht-Bohrwerk der Ausgleichswellenanordnung 1 der
Erfindung nicht erforderlich, da das biegsame Gehäuse 2 und
das biegsam montierte Zwischenlager 12 erhöhte Fehlausrichtung
ausgleichen können.
Der Abschnitt der Ausgleichswelle, der von dem Zwischenlager 12 drehbar gestützt wird,
weist eine zu dem Vorder- und dem Hinterendlager relative transversale
Steifigkeit auf, die größer ist
als die des Zwischenlagers, so dass das Zwischenlager transversal
verlagert werden kann, um die Fehlausrichtung zu korrigieren, falls
das Zwischenlager relativ zu dem Vorder- und dem Hinterendlager
falsch ausgerichtet ist. Diese transversale Biegsamkeit kann nicht
nur von der Biegsamkeit des Gehäuses 2 herrühren, sondern
auch von der Biegsamkeit der Halterung 13 des Zwischenlagers 12 innerhalb
des Gehäuses 2.
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Wie
oben angegeben, kann das Zwischenlager 12 ein Nadellager
sein, obwohl jede herkömmliche
Art von Lager verwendet werden kann, zum Beispiel ein hydrodynamisches
Lager. Ein Vorteil eines Nadellagers, das aus kleinen Zylindern
oder Nadeln 15 gefertigt ist, auf dem sich die Welle 5 dreht,
besteht darin, dass der Durchmesser des röhrenförmigen Gehäuses 2 an dem Zwischenlager 12 nicht
wesentlich erhöht
ist. Somit kann der Durchmesser des röhrenförmigen Gehäuses 2 gering gehalten
werden. Zudem kann ein Nadellager das röhrenförmige Gehäuse 2 oder einen Einsatz
als einen Außenlaufring gebrauchen.
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Die
Ausgleichswelle 5 kann von jeder herkömmlichen Art sein und ist typischerweise
aus Gusseisen oder Stahl gefertigt.
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Die
Ausgleichswelle 5 ist aus einer länglichen Welle 5 mit
einem kreisförmigen
Querschnitt zusammengesetzt. Die Ausgleichswelle 5 ist
mit Ausgleichsgewichtshalterungen 14 entlang ihrer Länge zum
Montieren eines ersten Ausgleichsgewichts 20 und eines
zweiten Ausgleichsgewichts 21 auf der Ausgleichswelle 5 versehen.
Das zweite Ausgleichsgewicht 21 wird mit Bezug auf das
erste Ausgleichsgewicht 20 auf der Ausgleichswelle 5 versetzt.
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Das
erste Ausgleichsgewicht 20 und das zweite Ausgleichsgewicht 21 sind
an den Ausgleichsgewichtshalterungen 14 auf der Ausgleichswelle 5 durch
Ausgleichsgewichtshalterungsschrauben 22 gesichert.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann die Ausgleichswelle 5 aus einem vorderen
Ausgleichswellenabschnitt und einem angrenzenden hinteren Ausgleichswellenabschnitt
zusammengesetzt sein, wobei der vordere und der hintere Ausgleichswellenabschnitt
ungefähre
Halbzylinder mit einem „D-förmigen" Querschnitt sind, die mit Bezug aufeinander
axial versetzt sind. Andere alternative Querschnitte der Welle 5 können jedoch
gebraucht werden, wie vom Fachmann anerkannt wird.
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Die
zuvor erwähnte
versetzte Konstruktion hebt zum Teil ein Ungleichgewicht primärer Ordnung eines
Drei-Zylinder-Motors, das von der 120°-Einrichtung der Kurbelzapfen
geschaffen wurde, auf. Eine Ausgleichswelle zweiter Ordnung für einen 4-Zylinder-Motor
erfordert Ausgleichsgewichte 20, 21 auf derselben
Seite der Welle 5, so dass die Ausgleichsgewichte 20, 21 nicht
mit Bezug zueinander versetzt sind.
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Zusammenfassend
erlaubt ein Drei-Lager-System, bei dem ein vorderes und ein hinteres Lager 6, 7 und
ein Zwischenlager 12 bereitgestellt sind, eine gänzlich gestützte Ausgleichswelle 5 voller Länge (d.h.
eine Ausgleichswelle 5, die sich über die volle Länge eines
Motors erstreckt), die verwendet werden soll. Die Biegsamkeit des
röhrenförmigen Gehäuses 2 relativ
zu der Ausgleichswelle 5 unterbindet teures Waagerecht-Bohrwerk.
Die Biegsamkeit des Gehäuses 2 stellt
eine zulässige
Abweichung für
die Bewegung der Ausgleichswelle 5 innerhalb des Gehäuses 2 bereit.
Insbesondere reduziert die Biegsamkeit des Gehäuses 2 das Erfordernis
für die
präzise
Ausrichtung des vorderen und des hinteren Lagers 6, 7 und
des Zwischenlagers 12, da sie einen Grad statischer Verlagerung
des Zwischenlagers 12 erlaubt, während die zulässigen Abweichungen des
Gehäuses 2 und
ebenfalls zulässige
Abweichungen der Anordnung ausgeglichen werden. Die biegsame Halterung 13 des
Zwischenlagers 12 hilft beim Unterbringen der statischen
Verlagerung des Zwischenlagers 12 und des dynamischen Biegens
der Ausgleichswelle 5.
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Die
Ausgleichswellenanordnung 1 ist mit einem Schmiersystem
versehen, das unabhängig
von dem Motorschmiersystem ist und das in der Ausgleichswellenanordnung
abgedichtet wird. Der Standort des Schmiersystems wird im Allgemeinen durch
das Bezugszeichen 23 angezeigt. Insbesondere kann eine
Schmierflüssigkeit
für die
Haltbarkeit der Anordnung 1 in die Ausgleichswellenanordnung 1 gedichtet
werden. Eine Übertragungsflüssigkeit
kann als eine Schmierflüssigkeit
gebraucht werden. Zum Beispiel kann eine kleine Menge an Schmierflüssigkeit
der Anordnung 1 zugefügt
werden, bevor die Vorderendkappe und die Hinterendkappe 8, 9 an
der Verwendungsstelle gesichert werden. Eine vollständig abgedichtete
in sich geschlossene Ausgleichswellenanordnung 1, die für die Haltbarkeitserwartung der
Anordnung 1 geschmiert wird und die keine periodische Schmierung
erfordert, wird daher erreicht.
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Bei
der Verwendung wird die Schmierflüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkraft,
die durch Drehung der Ausgleichswelle 5 geschaffen wird,
nach außen (d.h.
in Richtung einer inneren Fläche
der Seitenwand 3 des röhrenförmigen Gehäuses) abgelenkt. Durchgänge von
Luft an oder in der Nähe
der inneren Fläche
des Gehäuses 2 werden
aufgrund des nahen Standorts der Ausgleichswelle 5 innerhalb
des Gehäuses 2 geschaffen.
Somit wird die Schmierflüssigkeit
von der Welle 5 durch Drehung davon weggetrieben, und die
Luftdurchgänge
tragen die Übertragungsflüssigkeit
in Richtung des Vorder- und des Hinterendlagers 6, 7.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Die
Ausgleichswellenanordnung 1 kann unter Verwendung der federnden
Halterungen 18 (z.B. Gummiringe), die an Knotenpunkten 19 auf
dem Gehäuse 2 lokalisiert
sind, auf einem Motor montiert werden. Die federnden Halterungen 18 können die Biegsamkeit
des Gehäuses 2 relativ
zu der Welle 5 steigern.
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Das
Gehäuse 2 der
Ausgleichswellenanordnung kann einfach auf die Länge gemäß der Motorgröße geschnitten
werden.
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In
den meisten Anwendungen wird es von Vorteil sein, dass die Seitenwand 3 des
Gehäuses 2 eine
konstante Wanddicke aufweist. Die Dicke der Seitenwand kann jedoch,
wenn erforderlich, variiert werden, zum Beispiel durch Positionieren
einer oder mehrerer zylinderförmiger
Muffen zwischen den Enden des Gehäuses 2, wobei die
Muffe einen Innendurchmesser aufweist, der annähernd dem Außendurchmesser
des Gehäuses
entspricht. Eine Muffe kann zum Beispiel bereitgestellt werden,
um die Starrheit des Gehäuses 2 in
der nahen Umgebung einer federnden Halterung 18 zu reduzieren
und könnte,
wenn erforderlich, zwischen der federnden Halterung und der Seitenwand 3 positioniert
werden.
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Die
Ausgleichswellenanordnung 1 kann intern innerhalb oder außerhalb
eines Motors montiert werden und wird typischerweise über eine
geeignete synchrone Antriebsscheibe (nicht gezeigt), die an das
vordere Ende 10 der Ausgleichswellenanordnung gekoppelt ist,
riemengetrieben. Das röhrenförmige Gehäuse 2 und
alle federnden Halterungen 18 können so konstruiert sein, dass
die wesentliche Eigenfrequenz unter der Lehrlaufdrehzahl des Motors, an
den die Ausgleichswellenanordnung 1 gepasst ist, liegt.
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Relative
Biegsamkeit des Gehäuses 2 reduziert
das Erfordernis der Ausrichtung des Lagers mit Präzision durch
das Erlauben eines Grades an statischer Verlagerung des Zwischenlagers 12,
während das
Gehäuse 2 und
zulässige
Abweichungen der Anordnung ausgeglichen werden. Zudem unterbindet die
Biegsamkeit des Gehäuses 2 ebenfalls
die Verwendung schwer maschinell bearbeiteter Gusserzeugnisse innerhalb
der Struktur des Motors, die normalerweise benötigt werden, um sicherzustellen, dass
beide Enden und das Zwischenlager präzise ausgerichtet sind. Außerdem kann
das Zwischenlager 12 „erschüttern", um dynamisches
Biegen der Ausgleichswelle 5 auszugleichen, wo die biegsame Halterung 13 in
Kombination mit dem Zwischenlager 12 gebraucht wird.
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Die
spezifische Steifigkeit des Gehäuses 2 ist
nur gerade eben ausreichend, um die Wirbeltendenz der Ausgleichswelle 5 zu
dämpfen.
Wenn das Gehäuse 2 zu
steif ist, wird die Lagerlast übermäßig sein.
Die wesentliche Eigenfrequenz des Gehäuses 2 und seiner
Halterung liegt unter der Lehrlaufdrehzahl.
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Die
Ausgleichswellenanordnung 1 ist in sich geschlossen und
ist als solche zum Zweck ihrer Lebensdauer mit Schmiermittel gefüllt. Zum
Ende der Motorproduktion kann die Ausgleichswellenanordnung 1 an
eine externe Fläche
eines Motors oder unterhalb der Wanne eines Motors gepasst werden.
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Das
Vorderendlager 6, das Hinterendlager 7 und das
Zwischenlager 12 definieren zusammen ein Drei-Lager-System,
um die Verwendung einer Ausgleichswelle 5, die sich in
der vollen Länge
des Motors erstreckt, zu vereinfachen.
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Die
in sich geschlossene Ausgleichswellenanordnung 1 der Erfindung
reduziert störende
Wärmephänomene in
einem Motor. Insbesondere strahlt Wärme aus der Ausgleichswellenanordnung 1,
um einen Konvektionskühlungseffekt
zu schaffen, da die Ausgleichswellenanordnung 1 extern
eines Motors lokalisiert sein kann.
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Das
biegsame Ausgleichswellengehäuse 2, und
folglich die Ausgleichswellenanordnung 1, ist relativ leichtgewichtig.
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Die
Ausgleichswellenanordnung kann ebenfalls an existierenden Motoren
nachgerüstet
werden, da sie in sich geschlossen ist. Motoren unterschiedlicher
Verlagerungen werden unterschiedliche Längen aufweisen und werden unterschiedliche
Unwuchtskräfte
aufweisen. Die Änderung
der Länge
bei unterschiedlichen Motoren wird in der vorliegenden Erfindung
durch Schneiden des Gehäuses 2,
um der spezifischen Länge
zu entsprechen, ausgeglichen. Den unterschiedlichen Unwuchtskräften kann
durch Verwenden unterschiedlicher Gewichte entgegengewirkt werden.
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Die
Ausgleichswelle 5 der Ausgleichswellenanordnung 1 kann
ebenfalls als eine Vorgelegewelle verwendet werden, um Antriebskraft
von einem hinteren Getriebezug (nicht gezeigt) zu der Vorderseite des
Motors zu übertragen,
um das Zubehör
(z.B. Wasserpumpe, Generator, Benzinpumpe usw.) des vorderen Endes anzutreiben,
und kann ebenfalls verwendet werden, um eine zweite Ausgleichswelle
anzutreiben.
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Abwandlungen
und Verbesserungen können an
dem Vorhergehenden vorgenommen werden, ohne von dem Bereich der
vorliegenden Erfindung abzuweichen.