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DE112005002861B4 - Crankshaft, internal combustion engine and method of manufacturing a crankshaft - Google Patents

Crankshaft, internal combustion engine and method of manufacturing a crankshaft Download PDF

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DE112005002861B4
DE112005002861B4 DE112005002861.5T DE112005002861T DE112005002861B4 DE 112005002861 B4 DE112005002861 B4 DE 112005002861B4 DE 112005002861 T DE112005002861 T DE 112005002861T DE 112005002861 B4 DE112005002861 B4 DE 112005002861B4
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crankshaft
recess
cheek
cheeks
radius
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Per Larsen
Henrik Törnevik
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Scania CV AB
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Abstract

Kurbelwelle, wobei die Kurbelwelle umfasst: einen Wellenzapfen (2) mit einer Mantelfläche, die sich um eine erste Mittelachse (3) erstreckt, einen Kurbelzapfen (4) mit einer Mantelfläche, die sich um eine zweite Mittelachse (5) erstreckt, eine Wange (6), die eine Stirnfläche des Wellenzapfens (2) mit einer Stirnfläche des Kurbelzapfens (4) verbindet, und eine zentrale Ausnehmung (9) in der Wange (6), wobei die Ausnehmung (9) eine Ausdehnung bis nahe zu einem Mittelteil (7a) eines Übergangsbereichs (7) zwischen der Wange (6) und dem Kurbelzapfen (4) oder zwischen der Wange (6) und dem Wellenzapfen (2) besitzt, wobei der Mittelteil (7a) von einer Ebene (8) geschnitten wird, die sich durch die zwei Achsen (3, 5) erstreckt, wobei die Ausnehmung (9) in einem Gesenkschmiedeverfahren ausgebildet wird, in dem ebenfalls die Kurbelzapfen (4), Wellenzapfen (2) und Wangen (6) der Kurbelwelle ausgebildet werden, und wobei die Ausnehmung (9) eine Ausdehnung in radialer Richtung ausgehend von einer Umfangsöffnung (9a) in der Wange (6) zu einer Innenfläche (9b) besitzt, die sich nahe dem Mittelteil (7a) des Übergangsbereichs (7) befindet.Crankshaft, wherein the crankshaft comprises: a shaft journal (2) with an outer surface that extends around a first central axis (3), a crank pin (4) with a lateral surface that extends around a second central axis (5), a cheek ( 6) connecting an end face of the shaft journal (2) to an end face of the crank pin (4), and a central recess (9) in the cheek (6), the recess (9) extending close to a middle part (7a ) a transition area (7) between the cheek (6) and the crank pin (4) or between the cheek (6) and the shaft journal (2), the central part (7a) being intersected by a plane (8) which through the two axes (3, 5), the recess (9) being formed in a drop forging process in which the crank pins (4), shaft journals (2) and webs (6) of the crankshaft are also formed, and the recess (9) has an extension in the radial direction from a peripheral opening (9a) in the cheek (6) to an inner surface (9b) located near the central part (7a) of the transition region (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kurbelwelle, einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zum Herstellen einer Kurbelwelle.The present invention relates to a crankshaft, an internal combustion engine and a method for manufacturing a crankshaft.

Kurbelwellen von Verbrennungsmotoren werden üblicherweise mittels Gesenkschmieden hergestellt, wobei sich während des Schmiedeverfahrens Poren und Lücken in dem Grundmaterial schließen, was Kurbelwellen mit einer feinkörnigen Kristallstruktur ergibt. Die Kurbelwellen sind außerdem von einer einheitlichen Qualität mit einer guten Kerbschlagzähigkeit und hervorragenden Ermüdungseigenschaften, die es ihnen ermöglichen, verhältnismäßig leichtgewichtig zu sein.Crankshafts for internal combustion engines are usually manufactured by drop forging, which closes pores and gaps in the base material during the forging process, resulting in crankshafts with a fine-grained crystal structure. The crankshafts are also of a consistent quality with good impact strength and excellent fatigue properties allowing them to be relatively lightweight.

Kurbelwellen umfassen Wellenzapfen, Kurbelzapfen und Wangen, die die Kurbelzapfen mit den Wellenzapfen verbinden. Wenn eine Kurbelwelle in Betrieb ist, sind der abgewinkelte Übergangsbereich zwischen den Wangen und den Kurbelzapfen und der abgewinkelte Übergangsbereich zwischen den Wangen und den Wellenzapfen Biegebelastungen ausgesetzt, die unter anderem zu einer Spannungskonzentration an einem zentral befindlichen Teil des Übergangsbereichs führen. Ein Ermüdungsschaden an Kurbelwellen kann oft von Rissen herrühren, die in dem zentral befindlichen Teil des Übergangsbereichs beginnen. Die größten Biegebelastungen auf eine Kurbelwelle treten in den zuäußerst befindlichen Wangen auf. Es ist demzufolge üblich, dass diese Wangen größer dimensioniert sind als andere Wangen, um die Ermüdungseigenschaften der Kurbelwelle zu verbessern. Eine derartige Lösung führt zu einer Kurbelwelle, die schwerer und regelmäßig auch länger ist.Crankshafts include journals, crankpins, and webs that connect the crankpins to the journals. When a crankshaft is in operation, the angled transition area between the webs and the crankpins and the angled transition area between the webs and the journals are subjected to bending stresses that result, among other things, in a stress concentration at a centrally located portion of the transition area. Crankshaft fatigue damage can often result from cracks starting in the central portion of the transition area. The greatest bending loads on a crankshaft occur in the outermost webs. It is therefore common for these webs to be oversized than other webs in order to improve the fatigue properties of the crankshaft. Such a solution results in a crankshaft that is heavier and regularly longer.

Ein weniger bekanntes zweites Verfahren zum Verbessern der Ermüdungseigenschaften einer Kurbelwelle besteht darin, die Wangen mit zentral liegenden Ausnehmungen zu versehen. Diese Ausnehmungen schwächen die zentrale Struktur der Wangen mit dem Ergebnis, dass die Biegebelastung, die zwischen den Wangen und den Kurbelzapfen und zwischen den Wangen und den Wellenzapfen übertragen wird, in höherem Maße über die Flanken der Wangen übertragen wird. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Spannungsverteilung in dem Übergangsbereich zwischen Wangen und Kurbelzapfen und in dem Übergangsbereich zwischen Wangen und Wellenzapfen. Es besteht somit ein geringeres Risiko, dass die Kurbelwelle einen Ermüdungsschaden erleidet, während gleichzeitig die Ausnehmungen das Gewicht der Kurbelwelle verringern.A lesser-known second method of improving the fatigue properties of a crankshaft is to provide the webs with centrally located recesses. These recesses weaken the central structure of the webs, with the result that the bending stress transmitted between the webs and the crankpins and between the webs and the journals is transmitted to a greater extent through the flanks of the webs. This leads to a more even stress distribution in the transition area between webs and crankpin and in the transition area between webs and journal. There is thus less risk of the crankshaft suffering fatigue damage, while at the same time the recesses reduce the weight of the crankshaft.

CH 383 083 offenbart eine Kurbelwelle, deren Wangen mit Ausnehmungen versehen sind. Nachdem die Wellenzapfen, Kurbelzapfen und Wangen der Kurbelwelle mittels eines Schmiedeverfahrens ausgebildet worden sind, werden die Ausnehmungen durch Fräsen und Bohren hergestellt. Das Ausbilden der Teile der Kurbelwelle ist somit mit einer Anzahl von Fertigungsschritten und unterschiedlichen Verfahren verbunden. Die Kosten der Herstellung der Kurbelwelle werden demzufolge hoch sein. CH 383 083 discloses a crankshaft whose cheeks are provided with recesses. After the journals, crankpins and webs of the crankshaft have been formed using a forging process, the recesses are produced by milling and drilling. The formation of the parts of the crankshaft is thus associated with a number of manufacturing steps and different methods. The cost of manufacturing the crankshaft will be high as a result.

DE 43 25 722 A1 offenbart eine Kurbelwelle, die mit wannenförmigen Ausnehmungen in den Übergangsbereichen zwischen Wangen und Kurbelzapfen und in den Übergangsbereichen zwischen Wangen und Wellenzapfen versehen ist. Sie gibt eine Anzahl verschiedener Wege an, um die Kurbelwellen und Ausnehmungen auszubilden. Sie führt unter anderem aus, dass eine anfänglich mit Wellenzapfen, Kurbelzapfen und Wangen ausgebildete Kurbelwelle mittels eines Schmiedeverfahrens mit Ausnehmungen versehen werden kann. Demzufolge umfasst das Ausbilden der Kurbelwelle hier wiederum eine Anzahl von Fertigungsschritten. Die Kosten der Herstellung der Kurbelwelle werden demzufolge auch hier hoch sein. DE 43 25 722 A1 discloses a crankshaft provided with trough-shaped recesses in the transition areas between cheeks and crankpin and in the transition areas between cheeks and shaft journal. She gives a number of different ways to form the crankshafts and cavities. Among other things, it states that a crankshaft initially formed with shaft journals, crank pins and cheeks can be provided with recesses by means of a forging process. Accordingly, the formation of the crankshaft here again includes a number of manufacturing steps. The costs of manufacturing the crankshaft will therefore also be high here.

Das US Patent 4 356 741 offenbart eine Kurbelwelle, die durch ein Gießverfahren hergestellt wird. Die Kurbelwelle ist mit Ausnehmungen nahe den Teilen der Übergangsbereiche zwischen Wangen und Kurbelzapfen und zwischen Wangen und Wellenzapfen versehen, die einer Spannung ausgesetzt sind. In diesem Fall werden die Wellenzapfen, Kurbelzapfen, Wangen und Ausnehmungen der Kurbelwelle in einem einzigen Fertigungsschritt durch ein Gießverfahren hergestellt. Die Kosten der Herstellung der Kurbelwelle sind demzufolge verhältnismäßig gering, jedoch sind die Festigkeitskennwerte einer gegossenen Kurbelwelle nicht so gut wie die einer geschmiedeten Kurbelwelle. Die Kurbelwelle hat demzufolge wahrscheinlich größere Abmessungen und wird demnach zwangsläufig schwerer als eine entsprechende geschmiedete Kurbelwelle sein.The U.S. Patent 4,356,741 discloses a crankshaft made by a casting process. The crankshaft is provided with recesses near the parts of the transition areas between webs and crankpins and between webs and journals which are subjected to stress. In this case, the shaft journals, crank pins, webs and recesses of the crankshaft are produced in a single manufacturing step using a casting process. The cost of manufacturing the crankshaft is therefore relatively low, but the strength characteristics of a cast crankshaft are not as good as those of a forged crankshaft. The crankshaft is therefore likely to be larger in size and will therefore inevitably be heavier than a corresponding forged crankshaft.

Aus dem Dokument EP 0 483 474 B1 ist eine Kurbelwelle bekannt, in der Ausnehmungen zur Gewichtsreduzierung sowie zentrale Versteifungsrippen im Überdeckungsbereich eines Lager- und Pleuelzapfens vorgesehen sind. Die Dokumente DE 42 22 748 C2 und JP 55068148 A offenbaren schmiedetechnische Verfahren zum Herstellen von Kurbelwellen.From the document EP 0 483 474 B1 a crankshaft is known in which recesses for weight reduction and central stiffening ribs are provided in the overlapping area of a bearing and connecting rod pin. The documents DE 42 22 748 C2 and JP 55068148A disclose forging processes for producing crankshafts.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kurbelwelle bereitzustellen, die verhältnismäßig kostengünstig herzustellen ist, während sie zugleich ein geringes Gewicht hat und gute Festigkeitskennwerte besitzt.The object of the present invention is to provide a crankshaft which is relatively inexpensive to manufacture while at the same time being light in weight and having good strength characteristics.

Die vorstehende Aufgabe wird mit einer Kurbelwelle gelöst, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Demgemäß ist wenigstens eine Wange mit einer Ausnehmung versehen, die eine Ausdehnung bis nahe zu einem Mittelteil eines Übergangsbereichs zwischen der Wange und einem Kurbelzapfen oder eines Übergangsbereichs zwischen der Wange und einem Wellenzapfen besitzt. Die Konzentration von Spannungen an dem Mittelteil des Übergangsbereichs kann durch solch eine Ausnehmung nennenswert reduziert werden. Eine derartig wesentliche Ausnehmung macht die Kurbelwelle auch leichter. In solchen Fällen kann die Ausnehmung eine Form haben, die in einem Gesenkschmiedeverfahren erzeugt werden kann. Es ist somit möglich, Wellenzapfen, Kurbelzapfen, Wangen und die Ausnehmung der Kurbelwelle durch ein gewöhnliches Gesenkschmiedeverfahren in einem Schritt auszubilden. Das Ergebnis ist eine Kurbelwelle, die verhältnismäßig kostengünstig herzustellen ist, während sie zugleich ein geringes Gewicht hat und gute Festigkeitskennwerte besitzt.The above object is achieved with a crankshaft which has the features specified in claim 1. Accordingly, at least one Cheek provided with a recess having an extension close to a middle part of a transition area between the cheek and a crank pin or a transition area between the cheek and a shaft journal. The concentration of stresses at the central part of the transition region can be significantly reduced by such a recess. Such a significant recess also makes the crankshaft lighter. In such cases, the recess may have a shape that can be produced by a die forging process. It is thus possible to form journals, crankpins, webs and the recess of the crankshaft in one step by an ordinary drop forging process. The result is a crankshaft that is relatively inexpensive to manufacture while at the same time being light in weight and having good strength characteristics.

Erfindungsgemäß besitzt die Ausnehmung eine Ausdehnung in einer radialen Richtung von einer Umfangsöffnung in der Wange zu einer Innenfläche, die sich nahe an dem Mittelteil des Übergangsbereichs befindet. Das Gesenkschmieden wird mittels zweier Stempel durchgeführt, die von entgegengesetzten Seiten eines Grundmaterials gegeneinander gepresst werden. Durch ein Gesenkschmiedeverfahren ist es möglich, Ausnehmungen zu bilden, die eine Ausdehnung parallel zu der Bewegungsrichtung der Stempel haben. Zu diesem Zweck sind die Stempel mit passend geformten Bereichen versehen, die schrittweise in das Grundmaterial eindringen, so dass während des Gesenkschmiedeverfahrens Wangen mit Ausnehmungen ausgebildet werden. Vorteilhaft ist die Ausnehmung mit einer Grundfläche versehen, die eine Ausdehnung zwischen der Umfangsöffnung und der Innenfläche besitzt. Die Ausnehmung kann sich somit in der Wange in einem Bereich befinden, der im Wesentlichen unmittelbar radial außerhalb an dem Mittelteil des abgewinkelten Übergangsbereichs ist. Solch eine Ausnehmung macht die Wangenstruktur in dem Bereich nahe dem Mittelteil definitiv schwächer. Die Spannungskonzentration an dem Mittelteil wird somit effektiv verringert. Die Innenfläche besitzt vorzugsweise eine abgerundete Form, wodurch verhindert wird, dass Spannungen sich an einem bestimmten Teil der Innenfläche konzentrieren.According to the invention, the recess has an extension in a radial direction from a peripheral opening in the cheek to an inner surface which is close to the middle part of the transition area. Forging is carried out using two punches that are pressed against each other from opposite sides of a base material. By a swaging process it is possible to form recesses that have an extension parallel to the direction of movement of the punches. For this purpose, the punches are provided with suitably shaped areas that progressively penetrate the base material, so that cheeks with recesses are formed during the swaging process. The recess is advantageously provided with a base which has an extension between the peripheral opening and the inner surface. The recess can thus be located in the cheek in an area which is essentially immediately radially outward at the middle part of the angled transition area. Such a recess definitely weakens the cheek structure in the area near the central part. The stress concentration at the central part is thus effectively reduced. The inner surface preferably has a rounded shape, which prevents stresses from being concentrated on a certain part of the inner surface.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt die Ausnehmung eine im Wesentlichen gleichbleibende (konstante) oder sich wenigstens teilweise entlang ihrer radialen Ausdehnung zwischen der Umfangsöffnung und der Innenfläche verringernde Querschnittsfläche. Es ist durchaus möglich, Ausnehmungen mit solchen Querschnittsflächen in einem Gesenkschmiedeverfahren herzustellen. Vorteilhaft teilt die Ebene, die im Anspruch 1 definiert ist, die Ausnehmung in zwei im Wesentlichen gleiche Teile. Die Ausnehmung kann somit ziemlich zentral an der Wange positioniert werden. Belastungen in der Wange können demnach im Wesentlichen gleichförmig auf die Flanken der Wange verteilt werden.According to a further embodiment of the present invention, the recess has a cross-sectional area that remains essentially the same (constant) or decreases at least partially along its radial extent between the peripheral opening and the inner surface. It is entirely possible to produce recesses with such cross-sectional areas in a drop-forging process. Advantageously, the plane defined in claim 1 divides the recess into two substantially equal parts. The recess can thus be positioned fairly centrally on the cheek. Accordingly, loads in the cheek can be distributed essentially uniformly over the flanks of the cheek.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Kurbelwelle wenigstens zwei Wangen, die mit Ausnehmungen versehen sind, wobei die Wangen parallel oder in einem Winkel von 180° relativ zueinander ausgerichtet sind. Eine Ausnehmung, die durch einen ersten der Stempel ausgebildet wurde, hat eine Ausdehnung, die parallel zu derselben Richtung und in dieselbe Richtung verläuft, wie die Bewegungsrichtung des ersten Stempels während des Gesenkschmiedeverfahrens. Eine Ausnehmung, die durch einen zweiten der Stempel ausgebildet wurde, hat eine Ausdehnung, die parallel zu derselben Richtung und in dieselbe Richtung verläuft, wie die Bewegungsrichtung des zweiten Stempels während des Gesenkschmiedeverfahrens. Eine Ausnehmung, die durch den zweiten Stempel ausgebildet wurde, besitzt somit eine entgegengesetzte Ausdehnung bzw. Erstreckung als die einer Ausnehmung, die durch den ersten Stempel ausgebildet wurde. In diesem Fall müssen die Wangen, die mit Ausnehmungen versehen werden, ebenfalls parallel oder in einem Winkel von 180° relativ zueinander ausgerichtet sein, wenn sie während eines Gesenkschmiedeverfahrens mit Ausnehmungen ausgebildet werden.According to a further embodiment of the present invention, the crankshaft comprises at least two cheeks which are provided with recesses, the cheeks being oriented parallel or at an angle of 180° relative to one another. A recess formed by a first of the punches has an extent parallel to and in the same direction as the direction of movement of the first punch during the swaging process. A recess formed by a second of the punches has an extent parallel to and in the same direction as the direction of movement of the second punch during the swaging process. A recess formed by the second punch thus has an opposite extent than that of a recess formed by the first punch. In this case, the cheeks that are notched must also be oriented parallel or at an angle of 180° relative to each other when they are notched during a swaging process.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt eine Wange eine Umfangsfläche, die Verbindungsmittel zum Anbringen eines Gegengewichts aufweist. Es ist normalerweise nicht möglich, in einem Gesenkschmiedeverfahren eine Wange sowohl mit einer Ausnehmung als auch einem Gegengewicht zu versehen. Es ist jedoch möglich, die Wange mit einer Umfangsfläche zu versehen, die Verbindungsmittel umfasst, z.B. in der Form eines Lochs, um es zu ermöglichen, ein Gegengewicht nachträglich mittels Schrauben oder ähnlichem anzubringen. Vorteilhaft umfasst die Kurbelwelle eine Anzahl von Wangen, wobei wenigstens die Wangen, die sich zuäußerst an der Kurbelwelle befinden, mit Ausnehmungen versehen sind. Wenn eine Kurbelwelle in Betrieb ist, treten die größten Biegebelastungen im Wesentlichen immer in den äußersten Wangen auf. In vielen Fällen kann es demzufolge vorteilhaft sein, dass nur die äußersten Wangen der Kurbelwelle mit Ausnehmungen versehen sind. Dies ist besonders vorteilhaft in dem Fall von Kurbelwellen, die Wangen besitzen, die in vielen verschiedenen Winkeln zueinander stehen. In solchen Fällen können die äußersten Wangen parallel oder in einem Winkel von 180° relativ zueinander ausgerichtet sein, so dass wenigstens diese Wangen während des Gesenkschmiedeverfahrens mit Ausnehmungen versehen werden können.According to a further embodiment of the present invention, a cheek has a peripheral surface which has connecting means for attaching a counterweight. It is not normally possible to provide a web with both a recess and a counterweight in one swaging operation. However, it is possible to provide the cheek with a peripheral surface comprising connecting means, for example in the form of a hole, to enable a counterweight to be subsequently attached by means of screws or the like. Advantageously, the crankshaft comprises a number of cheeks, at least the cheeks which are located outermost on the crankshaft being provided with recesses. When a crankshaft is in operation, the greatest bending stresses essentially always occur in the outermost webs. In many cases it can therefore be advantageous that only the outermost cheeks of the crankshaft are provided with recesses. This is particularly advantageous in the case of crankshafts that have webs that are at many different angles to each other. In such cases, the outermost cheeks may be oriented parallel or at an angle of 180° relative to each other, so that at least these cheeks can be recessed during the swaging process.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Kurbelwelle Wellenzapfen mit einem ersten Radius und Kurbelzapfen mit einem zweiten Radius auf, wobei der Gesamtwert des ersten Radius und des zweiten Radius abzüglich 10 mm größer als oder gleich dem senkrechten Abstand zwischen der ersten Mittelachse und der zweiten Mittelachse ist. Versuche, in denen die spannungsvermindernde Funktion der Ausnehmung für unterschiedliche Arten von Kurbelwellen mit variierenden radialen Überlappungen zwischen den Wellenzapfen und Kurbelzapfen gemessen wurden, führten zu der Erkenntnis, dass der spannungsvermindernde Effekt, der durch eine Ausnehmung auf eine Wange weitergegeben wird, verhältnismäßig eng mit dem Ausmaß der radialen Überlappung zusammenhängt. Je kleiner die Überlappung der Wellenzapfen und Kurbelzapfen an einer Kurbelwelle ist, desto größer ist der spannungsvermindernde Effekt, der durch eine Ausnehmung weitergegeben wird. Es gibt einen deutlichen spannungsvermindernden Effekt in dem Fall von Kurbelwellen, die eine Überlappung von 10 mm oder weniger besitzen.According to a further embodiment of the present invention, the crankshaft has journals with a first radius and crank journals with a second radius, the total of the first radius and the second radius less 10 mm being greater than or equal to the perpendicular distance between the first central axis and the second central axis is. Experiments in which the stress relieving function of the recess was measured for different types of crankshafts with varying radial overlaps between the journals and crankpins led to the finding that the stress relieving effect imparted by a recess to a web is relatively closely related to the extent of radial overlap. The smaller the overlap of the journals and crankpins on a crankshaft, the greater the stress-relieving effect imparted by a recess. There is a significant stress relieving effect in the case of crankshafts having an overlap of 10mm or less.

Die vorstehend angegebene Aufgabe wird auch mit einem Verfahren zum Herstellen einer Kurbelwelle gelöst, das die im Anspruch 11 angegeben Schritte umfasst. Demgemäß ist es notwendig, dass die Ausnehmung eine Form aufweist, die in einem Gesenkschmiedeverfahren erzeugt werden kann. Mit einer passend geformten Ausnehmung können die Wellenzapfen, Kurbelzapfen, Wangen und die Ausnehmung der Kurbelwelle in einem gewöhnlichen Gesenkschmiedeverfahren in einem Schritt ausgebildet werden. Das Ergebnis ist eine Kurbelwelle die verhältnismäßig kostengünstig herzustellen ist, während sie gleichzeitig ein geringes Gewicht hat und gute Festigkeitskennwerte besitzt.The object specified above is also achieved with a method for manufacturing a crankshaft, which comprises the steps specified in claim 11 . Accordingly, it is necessary that the recess has a shape that can be produced in a die forging process. With a suitably shaped recess, the journals, crankpins, webs and recess of the crankshaft can be formed in one step using a conventional drop forging process. The result is a crankshaft that is relatively inexpensive to manufacture while at the same time being light in weight and having good strength characteristics.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend mittels eines Beispiels mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

  • 1 einen Teil einer Kurbelwelle gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
  • 2 eine Querschnittsansicht der Kurbelwelle in 1 zeigt,
  • 3 einen Teil einer Kurbelwelle gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
  • 4 eine Kurbelwelle für einen Sechszylinder-Verbrennungsmotor zeigt, und
  • 5 ein Kurbelwellenrohteil für einen V-8 Motor zeigt.
An embodiment of the invention is described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 shows part of a crankshaft according to a first embodiment of the invention,
  • 2 a cross-sectional view of the crankshaft in FIG 1 shows,
  • 3 shows part of a crankshaft according to a second embodiment of the invention,
  • 4 shows a crankshaft for a six-cylinder internal combustion engine, and
  • 5 shows a crankshaft blank for a V-8 engine.

1 und 2 zeigen einen Teil einer Kurbelwelle 1 eines Verbrennungsmotors. Die Kurbelwelle 1 weist in konventioneller Weise eine Anzahl von Wellenzapfen 2 auf, die in einem eingebauten Zustand der Kurbelwelle an nicht dargestellten Hauptlagern angeordnet sein sollen. Die Wellenzapfen 2 sind zylinderförmig mit einer Mantelfläche, die sich um eine Mittelachse 3 herum erstreckt, die die Rotationsachse der Kurbelwelle darstellt. Die Kurbelwelle 1 umfasst ebenfalls eine Anzahl von Kurbelzapfen 4, von denen einer in 1 dargestellt ist. Die Kurbelzapfen 4 sind zylinderförmig mit einer Mantelfläche, die sich um eine zweite Mittelachse 5 herum erstreckt. Wangen 6 verbinden die Stirnflächen der Kurbelzapfen 4 mit den gegenüberliegenden Wellenzapfen 2. 1 and 2 show part of a crankshaft 1 of an internal combustion engine. The crankshaft 1 has, in a conventional manner, a number of shaft journals 2 which are intended to be arranged on main bearings (not shown) when the crankshaft is in the installed state. The shaft journals 2 are cylindrical with an outer surface that extends around a central axis 3, which represents the axis of rotation of the crankshaft. The crankshaft 1 also comprises a number of crankpins 4, one of which in 1 is shown. The crankpins 4 are cylindrical with a lateral surface that extends around a second central axis 5 . Cheeks 6 connect the end faces of the crank pins 4 with the opposite shaft journals 2.

Während des Betriebs sind Kurbelwellen 1 großen Belastungen ausgesetzt. Die Belastungen neigen unter anderem dazu, die Kurbelwelle zu biegen, was in Spannungen in dem abgewinkelten Übergangsbereich 7 zwischen Kurbelzapfen 4 und Wangen 6 resultiert. Diese Spannungen konzentrieren sich in dem Fall von konventionellen Kurbelwellen in einem zentral befindlichen Teil 7a. Der zentral befindliche Teil 7a ist in einem Bereich, in dem er von einer zentralen Ebene 8 geschnitten wird, die sich durch die Mittelachse 3 der Wellenzapfen 2 und die Mittelachse 5 des jeweiligen Kurbelzapfens 4 erstreckt. Um die Spannung in dem zentral gelegenen Teil 7a zu verringern, besitzt die erfindungsgemäße Wange 6 eine zentrale Ausnehmung 9, die sich nahe dem zentral befindlichen Teil 7a befindet. Das Vorhandensein einer solchen zentralen Ausnehmung 9 in der Wange 6 führt zu einer Schwächung des Mittelteils der Wange. Die Lasten, die zwischen den Kurbelzapfen 4 und den Wellenzapfen 2 während des Betriebs der Kurbelwelle 1 übertragen werden, werden demnach weitgehend über die Flanken der Wange 6 übertragen. Die Spannungskonzentration an dem zentral befindlichen Teil 7a des Übertragungsbereichs 7 zwischen Wange und Wellenzapfen 4 wird vermindert.During operation, crankshafts 1 are exposed to great loads. The loads tend, among other things, to bend the crankshaft, which results in stresses in the angled transition area 7 between the crank pin 4 and the webs 6 . These stresses are concentrated in a centrally located part 7a in the case of conventional crankshafts. The centrally located part 7a is in a region where it is intersected by a central plane 8 which extends through the central axis 3 of the journals 2 and the central axis 5 of the crankpin 4 respectively. In order to reduce the stress in the central part 7a, the cheek 6 according to the invention has a central recess 9 which is close to the central part 7a. The presence of such a central recess 9 in the cheek 6 leads to a weakening of the middle part of the cheek. The loads which are transmitted between the crankpins 4 and the shaft journals 2 during operation of the crankshaft 1 are therefore largely transmitted via the flanks of the cheek 6. The stress concentration at the central portion 7a of the transmission portion 7 between the cheek and the journal 4 is reduced.

Die Kurbelwelle 1 umfasst Wellenzapfen 2 mit einem ersten Radius r1 und Kurbelzapfen 4 mit einem zweiten Radius r2. Die Mittelachse 3 der Wellenzapfen und die Mittelachse 5 des dargestellten Kurbelzapfens sind in einem senkrechten Abstand d voneinander angeordnet. Wenn die Summe des Radius r1 der Wellenzapfen und des Radius r2 der Kurbelzapfen 4 größer ist als der senkrechte Abstand d zwischen den Mittelachsen 3, 5, überlappen die Wellenzapfen 2 und die Kurbelzapfen 4 einander mehr oder weniger. Der Betrag einer solchen Überlappung kann festgelegt werden. Wenn die Wellenzapfen 2 und die Kurbelzapfen 4 sich nicht gegenseitig überlappen, ist das Ergebnis keine oder eine negative Überlappung. Der spannungsvermindernde Effekt, der auf das Vorsehen einer Wange 6 mit einer zentralen Ausnehmung 9 zurückzuführen ist, steht mit dem Betrag einer Überlappung im Zusammenhang. Versuche haben eine klare Spannungsverminderung in dem zentral befindlichen Teil 7a der Kurbelwellen 1 gezeigt, die eine Überlappung von 10 mm oder weniger besitzen. In dem Falle der Kurbelwelle 1, die in 2 dargestellt ist, besitzen die Wellenzapfen 2 und die Kurbelzapfen 4 eine negative Überlappung. In diesem Falle kann die Spannungskonzentration an dem zentral befindlichen Teil 7a demnach beträchtlich durch die Ausnehmungen 9 verringert werden, die in den Wangen 6 ausgebildet sind.The crankshaft 1 comprises journals 2 with a first radius r 1 and crank journals 4 with a second radius r 2 . The central axis 3 of the shaft journals and the central axis 5 of the illustrated crank pin are arranged at a vertical distance d from one another. When the sum of the radius r 1 of the journals and the radius r 2 of the crank journals 4 is greater than the vertical distance d between the central axes 3, 5, the journals 2 and the crank journals 4 more or less overlap each other. The amount of such an overlap can be specified. If the journals 2 and the crankpins 4 do not overlap each other, the result is no overlap or a negative overlap. The stress-reducing effect due to the provision of a flange 6 with a central recess 9 is related to the amount of overlap. Tests have shown a clear stress reduction in the centrally located part 7a of the crank waves 1 are shown which have an overlap of 10mm or less. In the case of the crankshaft 1, which in 2 is shown, the shaft journals 2 and the crankpins 4 have a negative overlap. In this case, therefore, the stress concentration at the central part 7a can be reduced considerably by the recesses 9 formed in the flanges 6. FIG.

Die Kurbelwelle 1 wird mittels Gesenkschmieden hergestellt. Gesenkschmieden führt zu einer Kurbelwelle 1 mit sehr guten Festigkeitskennwerten. Gesenkschmieden wird dadurch erreicht, dass ein heißes Grundmaterial zwischen zwei Stempeln (Gesenken) verformt wird, welche mit Höhlungen (Vertiefungen) versehen sind, die dem geschmiedeten Produkt seine Form geben. Produkte mit verhältnismäßig komplexen Formen können durch Gesenkschmieden hergestellt werden. Da die Stempel von entgegengesetzten Seiten des Grundmaterials gegeneinander gepresst werden, unterliegt die Form des geschmiedeten Produkts unweigerlich gewissen Einschränkungen, insbesondere dort, wo Gesenkschmieden in einem Schritt ohne irgendeine dazwischenliegende Neuausrichtung des Grundmaterials erreicht werden soll. Ein Herstellen einer Kurbelwelle durch Gesenkschmieden in einem Schritt ohne eine dazwischenliegende Neuausrichtung des Materials ist selbstverständlich kosteneffizienter.The crankshaft 1 is manufactured by drop forging. Drop forging leads to a crankshaft 1 with very good strength characteristics. Drop forging is achieved by deforming a hot base material between two punches (dies) which are provided with cavities (indentations) that give the forged product its shape. Products with relatively complex shapes can be made by drop forging. Since the punches are pressed against each other from opposite sides of the base material, the shape of the forged product is inevitably subject to certain limitations, particularly where swaging is to be achieved in one step without any intermediate realignment of the base material. Forging a crankshaft in one step without intermediate reorientation of the material is of course more cost effective.

Wellenzapfen 2, Kurbelzapfen 4 und Wangen 6 mit Ausnehmungen 9 werden somit an der Kurbelwelle 1 während eines Gesenkschmiedeverfahrens ohne eine dazwischenliegende Neuausrichtung des Grundmaterials ausgebildet. Die Kurbelwelle 1 wird aus heißem Grundmaterial hergestellt, das durch zwei Stempel verformt wird, die gegeneinander gepresst werden. Jeder der Stempel umfasst Vertiefungen, die während des Gesenkschmiedeverfahrens im Wesentlichen eine Hälfte der Kurbelwelle 1 ausbilden. Das Ausbilden einer Kurbelwelle mittels eines Gesenkschmiedeverfahrens in einem Schritt, wobei die Kurbelwelle Wangen 6 mit Ausnehmungen 9 umfasst, schließt eine große Anzahl von Erkenntnissen ein. Eine derartige Erkenntnis besteht darin, dass nur Ausnehmungen 9, die zueinander parallele Ausdehnungen besitzen, mittels der zwei Stempel, die gegeneinander gepresst werden, geschmiedet werden können. Dies bedeutet, dass die Ausnehmungen eine Ausdehnung in der selben Richtung oder in genau zueinander gegenüberliegenden Richtung besitzen können. Somit können nur Wangen, die parallel oder in einem Winkel von 180° relativ zueinander ausgerichtet sind, mit Ausnehmungen versehen werden. Es ist demnach möglich, durch geeignet geformte Vertiefungen, die Wangen 6 mit Ausnehmungen 9 zu versehen, die eine Ausdehnung von einer Öffnung 9a in einer Umfangsfläche der Wange 6 zu einer Innenfläche 9b haben, die sich nahe dem Mittelteil 7a des abgewinkelten Übergangsbereichs zwischen der Wange 6 und dem Kurbelzapfen 4 befindet. Die Ausnehmung 9 ist mit einer ebenen Grundfläche 9c versehen, die eine Ausdehnung zwischen der Umfangsöffnung 9a und der Innenfläche 9b besitzt. Die Ausnehmung 9 in 1 und 2 besitzt eine im Wesentlichen in Richtung von der Öffnung 9a zu der Innenfläche 9b gleichbleibende Querschnittsfläche. Die Innenfläche 9b besitzt eine abgerundete Form, um zu vermeiden, dass sich Spannungen an irgendeinem Teil der Innenfläche 9b konzentrieren.Journals 2, crankpins 4 and webs 6 with recesses 9 are thus formed on the crankshaft 1 during a swaging process without any intermediate realignment of the base material. The crankshaft 1 is made from hot base material, which is deformed by two punches that are pressed against each other. Each of the punches includes indentations that essentially form one half of the crankshaft 1 during the swaging process. Forming a crankshaft by means of a one-step swaging process, the crankshaft comprising webs 6 with recesses 9, involves a large number of discoveries. One such finding is that only recesses 9 which have mutually parallel extensions can be forged by means of the two punches which are pressed against one another. This means that the recesses can have an extension in the same direction or in exactly opposite directions to each other. Thus, only cheeks that are aligned parallel or at an angle of 180° relative to one another can be provided with recesses. It is thus possible, by suitably shaped indentations, to provide the cheeks 6 with recesses 9 extending from an opening 9a in a peripheral surface of the cheek 6 to an inner surface 9b located near the central part 7a of the angled transition area between the cheek 6 and the crank pin 4 is located. The recess 9 is provided with a flat bottom surface 9c which has an extension between the peripheral opening 9a and the inner surface 9b. The recess 9 in 1 and 2 has a substantially constant cross-sectional area in the direction from the opening 9a to the inner surface 9b. The inner surface 9b has a rounded shape to avoid stress concentration on any part of the inner surface 9b.

3 zeigt einen Teil einer Kurbelwelle, die eine alternative Anordnung besitzt. In diesem Fall umfasst die Kurbelwelle 1 gleichfalls in einer konventionellen Weise eine Anzahl von Wellenzapfen 2, die zylinderförmig sind mit einer Mantelfläche, die sich um eine erste Mittelachse 3 herum erstreckt, die die Rotationsachse der Kurbelwelle darstellt. Die Kurbelwelle 1 umfasst einen oder mehr Kurbelzapfen 4 von denen einer in 3 gezeigt ist. Die Kurbelzapfen 4 sind zylinderförmig mit einer Mantelfläche, die sich um eine zweite Mittelachse 5 herum erstreckt. Die Kurbelwelle 1 weist Wangen 6 auf, die die Stirnflächen des Kurbelzapfens 4 mit den gegenüberliegenden Stirnflächen der Wellenzapfen 2 verbindet. Die zwei gezeigten Wangen 6 sind mit entsprechend geformten Ausnehmungen 9 versehen. Die Wangen 6 umfassen eine im Wesentlichen ebenen Umfangsfläche 10, die eine Öffnung 9a für die Ausnehmung besitzt. In diesem Fall besitzen die Ausnehmungen 9 eine Querschnittsfläche, die sich in einer Richtung von der Umfangsöffnung 9a zu der Innenfläche 9b verringert, die sich nahe dem Mittelteil 7a des Übergangsbereichs 7 der Wange 6 zu dem Kurbelzapfen 4 befindet. Die Umfangsflächen 10 der Wangen 6 sind ebenfalls mit Löchern 11 versehen, die ausgeführt sind, um es zu ermöglichen, ein Gegengewicht nachträglich an jeder der jeweiligen Wangen 6 mittels Schrauben anzubringen. Es ist schwierig, Wangen 6 mit funktionellen Ausnehmungen 9 zu versehen und Gegengewichte in einem üblichen Gesenkschmiedeverfahren zu befestigen. Demnach ist es vorteilhaft, wenn die Form der Wange 6 derart sein kann, dass sie erlaubt, dass die Gegengewichte nachträglich angebracht werden können. 3 shows part of a crankshaft having an alternative arrangement. In this case, the crankshaft 1 also comprises, in a conventional manner, a number of journals 2 which are cylindrical with a mantle surface which extends around a first central axis 3 which represents the axis of rotation of the crankshaft. The crankshaft 1 comprises one or more crankpins 4, one of which is in 3 is shown. The crankpins 4 are cylindrical with a lateral surface that extends around a second central axis 5 . The crankshaft 1 has cheeks 6 which connect the end faces of the crank pin 4 to the opposite end faces of the shaft journals 2 . The two cheeks 6 shown are provided with correspondingly shaped recesses 9 . The cheeks 6 comprise a substantially flat peripheral surface 10 which has an opening 9a for the recess. In this case, the recesses 9 have a cross-sectional area that decreases in a direction from the peripheral opening 9a to the inner surface 9b located near the central part 7a of the transition region 7 of the web 6 to the crankpin 4. The peripheral surfaces 10 of the cheeks 6 are also provided with holes 11 made to allow a counterweight to be subsequently attached to each of the respective cheeks 6 by means of screws. It is difficult to provide cheeks 6 with functional recesses 9 and to attach counterweights in a conventional drop forging process. It is therefore advantageous if the shape of the cheek 6 can be such as to allow the counterweights to be fitted subsequently.

4 zeigt eine Kurbelwelle 1 für einen Sechszylinder-Verbrennungsmotor. Die größte Biegebelastung im Betrieb von Kurbelwellen 1 tritt in den äußeren Wangen 6' auf, die die äußersten Kurbelzapfen 4' abstützen. Die größte Spannungskonzentration in konventionellen Kurbelwellen tritt in den Mittelteilen 7a des Übertragungsbereichs 7 zwischen den äußersten Wangen 6' und Kurbelzapfen 4' auf. In diesem Fall sind die äußersten Paare Wangen 6' demnach mit zentralen Ausnehmungen 9 versehen, die äußersten Wangen 6' sind jedoch nicht mit Gegengewichten 12 versehen worden. Die dazwischenliegenden Wangen 6 haben eine konventionelle Anordnung mit eingebauten Gegengewichten 12, die während des üblichen Gesenkschmiedeverfahrens ausgebildet wurden. Die äußersten Wangen 6' haben eine parallele Ausrichtung, die es ermöglicht, all die Ausnehmungen 9 in einem üblichen Gesenkschmiedeverfahren auszubilden. 4 shows a crankshaft 1 for a six-cylinder internal combustion engine. The greatest bending stress in the operation of crankshafts 1 occurs in the outer cheeks 6', which support the outermost crank pins 4'. The greatest stress concentration in conventional crankshafts occurs in the central parts 7a of the transmission area 7 between the outermost webs 6' and crank pins 4'. In this case, the outermost pairs of cheeks 6' are thus provided with central recesses 9, but the outermost cheeks 6' have not been provided with counterweights 12. The intermediate cheeks 6 have a convention nelle arrangement with built-in counterweights 12, which were formed during the usual drop forging process. The outermost cheeks 6' have a parallel orientation which enables all the recesses 9 to be formed in a conventional drop forging process.

5 zeigt ein Kurbelwellenrohteil 1' das für einen V-8 Motor gedacht ist und während eines Gesenkschmiedeverfahrens in einem Schritt ausgebildet wurde. In diesem Fall versieht das Schmiedeverfahren all die Wangen 6 mit zentralen Ausnehmungen 9, was durch die Wangen 6, die entweder parallel oder in einem Winkel von 180° relativ zueinander ausgerichtet sind, ermöglicht wird. In diesem Fall besitzen die äußersten Wangenpaare 6 eine Umfangsfläche 10 mit Löchern 11 zum Anbringen von Gegengewichten. Jede gewünschte Anzahl von Wangen kann selbstverständlich mit Löchern 11 zum Anbringen von Gegengewichten versehen sein. Um zu ermöglichen, dass ein Kurbelwellenrohling 1' eine endgültige Form besitzt und eine Kurbelwelle in einem V-8 Motor darstellt, kann ein Zwischenteil 1'a des Kurbelwellenrohlings um 90° relativ zu den außenliegenden Endteilen 1'b des Kurbelwellenrohlings 1 gedreht werden. Eine derartige Neuausrichtung des Kurbelwellenrohlings 1 ist durchaus direkt nach dem Gesenkschmiedeverfahren möglich, wenn der Kurbelwellenrohling noch ausreichend heiß ist, um formbar zu sein. 5 Figure 1 shows a crankshaft blank 1' intended for a V-8 engine and formed in one step during a drop forging process. In this case the forging process provides all the cheeks 6 with central recesses 9, which is made possible by the cheeks 6 being oriented either parallel or at an angle of 180° relative to each other. In this case, the outermost pairs of cheeks 6 have a peripheral surface 10 with holes 11 for the attachment of counterweights. Any desired number of cheeks can of course be provided with holes 11 for the attachment of counterweights. In order to enable a crankshaft blank 1' to have a final shape and represent a crankshaft in a V-8 engine, an intermediate part 1'a of the crankshaft blank can be rotated 90° relative to the outboard end parts 1'b of the crankshaft blank 1. Such a reorientation of the crankshaft blank 1 is quite possible directly after the swaging process, when the crankshaft blank is still hot enough to be malleable.

Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern kann frei innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche variiert werden. In der beschriebenen Ausführungsform werden Wangen mit Ausnehmungen nahe einem Mittelteil des Übertragungsbereichs zwischen der Wange und dem Kurbelzapfen versehen. Alternativ oder in Kombination dazu können entsprechend geformte Ausnehmungen in den Wangen nahe einem Mittelteil eines Übergangsbereichs zwischen der Wange und dem Wellenzapfen hergestellt werden.The invention is in no way limited to the embodiment described, but can be varied freely within the scope of the claims. In the described embodiment, cheeks are provided with recesses near a middle part of the transmission area between the cheek and the crank pin. Alternatively or in combination, correspondingly shaped recesses can be made in the cheeks near a middle part of a transition area between the cheek and the journal.

Claims (19)

Kurbelwelle, wobei die Kurbelwelle umfasst: einen Wellenzapfen (2) mit einer Mantelfläche, die sich um eine erste Mittelachse (3) erstreckt, einen Kurbelzapfen (4) mit einer Mantelfläche, die sich um eine zweite Mittelachse (5) erstreckt, eine Wange (6), die eine Stirnfläche des Wellenzapfens (2) mit einer Stirnfläche des Kurbelzapfens (4) verbindet, und eine zentrale Ausnehmung (9) in der Wange (6), wobei die Ausnehmung (9) eine Ausdehnung bis nahe zu einem Mittelteil (7a) eines Übergangsbereichs (7) zwischen der Wange (6) und dem Kurbelzapfen (4) oder zwischen der Wange (6) und dem Wellenzapfen (2) besitzt, wobei der Mittelteil (7a) von einer Ebene (8) geschnitten wird, die sich durch die zwei Achsen (3, 5) erstreckt, wobei die Ausnehmung (9) in einem Gesenkschmiedeverfahren ausgebildet wird, in dem ebenfalls die Kurbelzapfen (4), Wellenzapfen (2) und Wangen (6) der Kurbelwelle ausgebildet werden, und wobei die Ausnehmung (9) eine Ausdehnung in radialer Richtung ausgehend von einer Umfangsöffnung (9a) in der Wange (6) zu einer Innenfläche (9b) besitzt, die sich nahe dem Mittelteil (7a) des Übergangsbereichs (7) befindet.Crankshaft, wherein the crankshaft comprises: a shaft journal (2) with an outer surface that extends around a first central axis (3), a crank pin (4) with a lateral surface that extends around a second central axis (5), a cheek ( 6) connecting an end face of the shaft journal (2) to an end face of the crank pin (4), and a central recess (9) in the cheek (6), the recess (9) extending close to a middle part (7a ) a transition area (7) between the cheek (6) and the crank pin (4) or between the cheek (6) and the shaft journal (2), the central part (7a) being intersected by a plane (8) which through the two axes (3, 5), the recess (9) being formed in a drop forging process in which the crank pins (4), shaft journals (2) and webs (6) of the crankshaft are also formed, and the recess (9) has an extension in the radial direction from a peripheral opening (9a) in the cheek (6) to an inner surface (9b) located near the central part (7a) of the transition region (7). Kurbelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) mit einer Grundfläche (9c) versehen ist, die eine Ausdehnung zwischen der Umfangsöffnung (9a) und der Innenfläche (9b) besitzt.crankshaft after claim 1 , characterized in that the recess (9) is provided with a base (9c) having an extension between the peripheral opening (9a) and the inner surface (9b). Kurbelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (9b) eine abgerundete Form besitzt.crankshaft after claim 1 or 2 , characterized in that the inner surface (9b) has a rounded shape. Kurbelwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) eine im Wesentlichen gleichbleibende Querschnittsfläche oder eine sich wenigstens teilweise entlang ihrer Ausdehnung von der Umfangsöffnung (9a) zu der Innenfläche (9b) verringernde Querschnittsfläche besitzt.Crankshaft after one of Claims 1 until 3 , characterized in that the recess (9) has a substantially constant cross-sectional area or a cross-sectional area that decreases at least partially along its extension from the peripheral opening (9a) to the inner surface (9b). Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene (8) die Ausnehmung (9) in zwei im Wesentlichen ähnliche Teile teilt.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the plane (8) divides the recess (9) into two substantially similar parts. Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (1) wenigstens zwei Wangen (6) mit Ausnehmungen (9) umfasst, wobei die Wangen (6) parallel oder in einem Winkel von 180° zueinander ausgerichtet sind.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the crankshaft (1) comprises at least two cheeks (6) with recesses (9), the cheeks (6) being aligned parallel or at an angle of 180° to one another. Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wangen (6) eine Umfangsfläche (10) aufweisen, die Verbindungsmittel (11) zum Anbringen eines Gegengewichts (12) aufweist.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the cheeks (6) have a peripheral surface (10) which has connecting means (11) for attaching a counterweight (12). Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle eine Anzahl von Wangen (6) besitzt, wobei wenigstens diejenigen Wangen (6'), die sich zuäußerst an der Kurbelwelle (1) befinden, mit Ausnehmungen (9) ausgestattet sind.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the crankshaft has a number of cheeks (6), at least those cheeks (6') which are located outermost on the crankshaft (1) being provided with recesses (9). Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (1) Wellenzapfen (2) mit einem ersten Radius (r1) und Kurbelzapfen (4) mit einem zweiten Radius (r2) umfasst, wobei der Gesamtwert des ersten Radius (r1) und des zweiten Radius (r2) abzüglich 10 mm größer als oder gleich dem senkrechten Abstand zwischen der ersten Mittelachse (3) und der zweiten Mittelachse (5) ist.Crankshaft according to one of the preceding claims, characterized in that the crankshaft (1) comprises journals (2) with a first radius (r 1 ) and crankpins (4) with a second radius (r 2 ), the total value of the first radius ( r 1 ) and the second radius (r 2 ) subtract Lich is 10 mm greater than or equal to the perpendicular distance between the first central axis (3) and the second central axis (5). Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Kurbelwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 umfasst.Internal combustion engine, characterized in that it comprises a crankshaft according to any one of the preceding Claims 1 until 9 includes. Verfahren zum Herstellen einer Kurbelwelle, wobei die Kurbelwelle umfasst: einen Wellenzapfen (2) mit einer Mantelfläche, die sich um eine erste Mittelachse (3) erstreckt, einen Kurbelzapfen (4) mit einer Mantelfläche, die sich um eine zweite Mittelachse (5) erstreckt, eine Wange (6), die eine Stirnfläche des Wellenzapfens (2) mit einer Stirnfläche des Kurbelzapfens (4) verbindet, und eine zentrale Ausnehmung (9) in der Wange (6), wobei die Ausnehmung (9) eine Ausdehnung bis nahe zu einem Mittelteil (7a) eines Übergangsbereichs (7) zwischen der Wange (6) und dem Kurbelzapfen (4) oder zwischen der Wange (6) und dem Wellenzapfen (2) besitzt, wobei der Mittelteil (7a) von einer Ebene (8) geschnitten wird, die sich durch die zwei Achsen (3, 5) erstreckt, umfassend den Schritt, die Ausnehmung (9) in einem Gesenkschmiedeverfahren auszubilden, in dem ebenfalls Kurbelzapfen (4), Wellenzapfen (2) und Wangen (6) der Kurbelwelle ausgebildet werden, und den Schritt, die Wange (6) mit einer Ausnehmung (9) zu versehen, die eine Ausdehnung ausgehend von einer Umfangsöffnung (9a) in der Wange (6) zu einer Innenfläche (9b) besitzt, die sich nahe dem Mittelteil (7a) des Übergangsbereichs (7) befindet.A method of manufacturing a crankshaft, the crankshaft comprising: a shaft journal (2) with a lateral surface that extends around a first center axis (3), a crank pin (4) with a lateral surface that extends around a second center axis (5), a cheek (6) that forms an end face of the connecting the shaft journal (2) to an end face of the crank pin (4), and a central recess (9) in the cheek (6), the recess (9) extending close to a middle part (7a) of a transition area (7) between the cheek (6) and the crank pin (4) or between the cheek (6) and the shaft journal (2), the central part (7a) being intersected by a plane (8) extending through the two axes (3, 5), comprising the step of forming the recess (9) in a die forging process, in which also crank pins (4), Shaft journal (2) and cheeks (6) of the crankshaft are formed, and the step of providing the cheek (6) with a recess (9) extending from a peripheral opening (9a) in the cheek (6) to a inner surface (9b) which is close to the middle part (7a) of the transition region (7). Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch den Schritt, die Ausnehmung (9) mit einer Grundfläche zu versehen, die eine Ausdehnung zwischen der Umfangsöffnung (9a) und der Innenfläche (9b) besitzt.procedure after claim 11 characterized by the step of providing the recess (9) with a base having an extent between the peripheral opening (9a) and the inner surface (9b). Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch den Schritt, die Innenfläche (9b) mit einer abgerundeten Form zu versehen.procedure after claim 11 or 12 , characterized by the step of providing the inner surface (9b) with a rounded shape. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch den Schritt, die Ausnehmung (9) mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnittsfläche oder einer sich wenigstens teilweise entlang ihrer Ausdehnung zwischen der Umfangsöffnung (9a) und der Innenfläche (9b) verringernden Querschnittsfläche zu versehen.Procedure according to one of Claims 11 until 13 characterized by the step of providing the recess (9) with a substantially constant cross-sectional area or with a cross-sectional area decreasing at least partially along its extent between the peripheral opening (9a) and the inner surface (9b). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch den Schritt, eine Ausnehmung auszubilden, die durch die Ebene (8) in zwei im Wesentlichen gleiche Teile geteilt wird.Procedure according to one of Claims 11 until 14 , characterized by the step of forming a recess which is divided into two substantially equal parts by the plane (8). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch den Schritt, die Wangen (6) mit Ausnehmungen (9) zu versehen, die parallel oder in einem Winkel von 180° zueinander ausgerichtet sind.Procedure according to one of Claims 11 until 15 , characterized by the step of providing the cheeks (6) with recesses (9) which are oriented parallel or at an angle of 180° to one another. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch den Schritt, die Wangen (6) mit einer Umfangsfläche (10) zu versehen, die Verbindungsmittel (11) zum Anbringen eines Gegengewichts (12) aufweist.Procedure according to one of Claims 11 until 16 , characterized by the step of providing the cheeks (6) with a peripheral surface (10) having connecting means (11) for attaching a counterweight (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet in Fällen, in denen die Kurbelwelle (1) eine Anzahl von Wangen (6) umfasst, durch den Schritt, wenigstens die Wangen (6') mit Ausnehmungen (9) zu versehen, die sich zuäußerst an der Kurbelwelle befinden.Procedure according to one of Claims 11 until 17 characterized in cases where the crankshaft (1) comprises a number of cheeks (6), by the step of providing at least the cheeks (6') with recesses (9) located outermost on the crankshaft. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, gekennzeichnet durch den Schritt, eine Kurbelwelle (1) herzustellen, die Wellenzapfen (2) mit einem ersten Radius (r1) und Kurbelzapfen (4) mit einem zweiten Radius (r2) umfasst, wobei der Gesamtwert des ersten Radius (r1) und des zweiten Radius (r2) abzüglich 10 mm größer als oder gleich dem senkrechten Abstand zwischen der ersten Mittelachse (3) und der zweiten Mittelachse (5) ist.Procedure according to one of Claims 11 until 18 , characterized by the step of manufacturing a crankshaft (1) comprising journals (2) with a first radius (r 1 ) and crankpins (4) with a second radius (r 2 ), the total value of the first radius (r 1 ) and the second radius (r 2 ) minus 10 mm is greater than or equal to the perpendicular distance between the first central axis (3) and the second central axis (5).
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