DE60000954T2

DE60000954T2 - Ausgleichswelle für Motorunwuchtausgleich

Info

Publication number: DE60000954T2
Application number: DE60000954T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Iwata; Keiko Yoshida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2020-08-22
Also published as: CN1287215A; BR0003966A; DE60000954D1; CA2316152C; MY118442A; EP1081410A1; TW444100B; US6305339B1; NZ506626A; CA2316152A1; EP1081410B1; CN1110626C

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgleichswelle, und insbesondere eine Ausgleichswelle, die mit einem Gegengewicht versehen ist, um die in Hubkolbenmotoren entstehende Unwuchtkraft aufzuheben.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Motor-Ausgleichsvorrichtungen sind bekannt. Zum Beispiel offenbart die japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 5-39233 eine Ausgleichsvorrichtung, in der ein Paar von Ausgleichswellen, die jeweils mit einem Gegengewicht zum Aufheben der durch die Kolben eines Motors erzeugten Unwuchtkraft zweiter Ordnung versehen ist, unter der Kurbelwelle in der Ölwanne angeordnet sind, und die Drehung der Kurbelwelle auf die Ausgleichswelle über einen Ketten/Ritzelmechanismus oder einen Zahnradmechanismus übertragen wird. Eine ähnliche Ausgleichsvorrichtung ist in den U.S. Patenten Nr. 4,703,724, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, und der Nr. 4,703,725 offenbart.
Weil in einer solchen Ausgleichsvorrichtung die Effektivität der Vibrationskontrolle sinkt, wenn sich die Ausgleichswellen durchbiegen, ist es gewünscht, dass der Lagerzapfenabschnitt zum drehbaren Lagern jeder Ausgleichswelle so steif wie möglich ist. Daher besteht der Lagerzapfenabschnitt einer Ausgleichswelle allgemein aus einer festen Struktur mit einem vollständig kreisförmigen Querschnitt.
Jedoch ist es wegen der zunehmenden Anforderung nach einer Gewichtsminderung der Motoren erwünscht, die Gesamthöhe der Ausgleichswelle zu minimieren. Auch muss die Ausgleichswelle eine bestimmte Unwuchtmasse haben. Daher muss die Masse der Ausgleichswelle so nahe wie möglich an der Unwuchtmasse angeordnet sein, und es ist gewünscht, dass die Masse, die nicht zur Erzeugung der Unwucht zum Aufheben jener des Motors beiträgt, wie etwa die in dem Lagerzapfenabschnitt befindliche Masse, minimiert wird.
Dieser Aufwand, die Masse oder das Gewicht der verschiedenen Teile einer Ausgleichswelle zu reduzieren, sollte implementiert werden, ohne die erforderlichen Eigenschaften der Ausgleichswelle zu beeinträchtigen, wie etwa die adäquate Biegesteifigkeit und die Lasttragfähigkeit des Lagers.
Weil auch die Ausgleichswelle in einer relativ eingeschränkten Vertiefung innerhalb der Grenzen eines Motors untergebracht werden muss, ist es wichtig, dass die Montage der verschiedenen Komponenten der Ausgleichsvorrichtung auf einfache Weise ausgeführt werden kann.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf diese Probleme vom Stand der Technik ist es primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausgleichswelle anzugeben, die die Größe und das Gesamtgewicht des Gegengewichts minimieren kann, ohne die Biegesteifigkeit der Ausgleichswelle zu reduzieren.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausgleichswelle anzugeben, die das Gewicht der Ausgleichswelle minimieren kann, ohne die Lasttragfähigkeit ihres Lagerzapfenabschnitts zu beeinträchtigen.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausgleichswelle anzugeben, die das Gewicht der Ausgleichswelle minimieren kann, ohne den Drehwiderstand ihres Lagerzapfenabschnitts übermäßig zu erhöhen.
Ein viertes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausgleichswelle anzugeben, die leicht zu montieren ist.
Ein fünftes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausgleichswelle anzugeben, die für eine kompakte Konstruktion geeignet ist.
Nach der vorliegenden Erfindung können diese Ziele erreicht werden, indem eine Ausgleichswelle für ein Motorausgleichssystem zum Aufheben einer Unwucht eines Motors nach Anspruch 1 angegeben wird.
Die Vertiefung reduziert das Gewicht und die Masse der Ausgleichswelle, und diese Vertiefung mindert nicht die Leistung des Lagers, weil die Lagerlast im Wesentlichen auf die Unwuchtmasse des Gegengewichtabschnitts beruht, und der Vertiefungsteil des Lagerzapfenabschnitts einen signifikant kleineren Teil der Lagerlast aufnimmt als die entgegengesetzte Seite des Lagerzapfenabschnitts. Die Vertiefung trägt auch dazu bei, die Exzentrizität des Schwerpunkts des zugeordneten Teils zu erhöhen. Typischerweise ist der Lagerzapfenabschnitt mit einem vollkreisförmigen Teil mit vollkreisförmigen Querschnitt, bevorzugt an jedem axialen Ende davon, versehen, um unter allen Umständen die Last der Tragfähigkeit des Lagerzapfenabschnits sicherzustellen.
Um eine etwaige Minderung der Biegesteifigkeit der Ausgleichswelle aufgrund der Vertiefung eines Teils des Lagerzapfenabschnitts zu kompensieren, kann der Lagerzapfenabschnitt mit einer ersten Rippe versehen sein, die sich quer über die Vertiefung axial entlang einer Radialebene zwischen den vollkreisförmigen axialen Endabschnitten des Lagerzapfenabschnitts erstreckt.
Der Gegengewichtsabschnitt weist typischerweise eine radial versetzte Nase auf. Die Steifigkeit der Ausgleichswelle gegen Durchbiegung kann signifikant und leicht verbessert werden, indem man eine zweite Rippe vorsieht, die sich axial entlang einer radialen Ebene an einer der Nase diagonal gegenüberliegenden Seite der Ausgleichswelle erstreckt. Es ist besonders bevorzugt, wenn sich die ersten und zweiten Rippen entlang einer gemeinsamen radialen Ebene erstrecken und sich an den vollkreisförmigen axialen Endabschnitten vereinigen.
Die erste Rippe kann mit einem Außenprofil versehen sein, das mit einem Außenprofil des Vollkreisteils des Lagerzapfenabschnitts gemeinsam ist. Jedoch kann, im Hinblick auf die Minderung des Drehwiderstands aufgrund der Ablagerung von Schmieröl in dem Vertiefungsteil des Lagerzapfenabschnitts, dieser mit einem Außenprofil versehen sein, das in Bezug auf ein Außenprofil des vollkreisförmigen Teils des Lagerzapfenabschnitts radial einwärts vertieft ist. Aus dem gleichen Grund kann das Außenprofil der ersten Rippe durch einen abgerundeten Rand begrenzt sein. Zusätzlich oder alternativ kann die erste Rippe mit einer hindurchtretenden Öffnung versehen sein, bevorzugt in einem Teil der Rippen benachbart einer Achsmitte der Ausgleichswelle.
Im Hinblick auf die Maximierung des Verstärkungseffekts der zweiten Rippe kann sich die zweite Rippe im Wesentlichen über eine Gesamtlänge des Gegengewichtsabschnitts erstrecken. Um das Gewicht der Rippe zu reduzieren, ohne an ihrer Verstärkungseigenschaft Abstriche zu machen, kann die zweite Rippe mit einer radialen Höhe versehen sein, die von dem Lagerzapfenabschnitt weg progressiv kleiner wird.
Bevorzugt hat der Lagerzapfenabschnitt einen im Wesentlichen kleineren Drehdurchmesser als der Gegengewichtsabschnitt. Hierdurch wird die Gesamtexzentrizität der Ausgleichswelle maximiert. In diesem Fall sollte das Gehäuse für die Ausgleichswelle aus oberen und unteren Gehäusehälften bestehen, die gemeinsam eine Lagerbohrung für den Lagerzapfenabschnitt definieren, sodass der Gegengewichtsabschnitt, der einen relativ großen Drehdurchmesser haben sollte, nicht durch die Lagerbohrung für die Ausgleichswelle eingesetzt werden muss.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist der Gegengewichtsabschnitt an jedem axialen Ende des Lagerzapfenabschnitts vorgesehen. Somit kann die Biegesteifigkeit der Ausgleichswelle gegen die Unwuchtkraft der Unwuchtmassenabschnitte des Motors für eine gegegebene Materialmenge der Ausgleichswelle maximiert werden. Oft ist ein Paar von gegenläufig drehenden Ausgleichswellen erforderlich, und eine solche synchronisierte Bewegung kann durch ein Zahnrad erreicht werden, wie etwa ein Gerad-Zahnrad oder ein Schräg-Zahnrad, das an jeder Ausgleichswelle angebracht ist. Um diese Ausgleichswelle in stabiler Weise zu halten, kann jede Ausgleichswelle mit einem Zahnrad versehen sein, das daran an einem Teil angebracht ist, das einem von dem Lagerzapfenabschnitt entfernten Ende des Gegengewichtsabschnitts benachbart ist, sowie einem zweiten Lagerzapfenabschnitt an einer von dem Gegengewichtsabschnitts entfernten Seite des Zahnrads.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nun wird die vorliegende Erfindung im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:
Fig. 1 ist eine weggebrochene Vorderansicht eines wesentlichen Teils eines Motors, der ein die vorliegende Erfindung verkörpernde Ausgleichsvorrichtung enthält;
Fig. 2 ist eine Teillängsschnittansicht entlang der axialen Mittellinie der linken Ausgleichswelle, um das Innere der Ölwanne zu zeigen;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht entlang der axialen Mittellinie der rechten Ausgleichswelle der Ausgleichsvorrichtung;
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht eines wesentlichen Teils entlang Linie IV-IV von Fig. 3;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang einer zur Achslinie des ersten Lagerzapfenabschnitts einer der Ausgleichswellen orthogonalen Ebene;
Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht eines wesentlichen Teils entlang Linie VI-VI von Fig. 3;
Fig. 7 ist eine rechte Seitenansicht der Ausgleichswelle;
Fig. 8 ist eine Draufsicht der Ausgleichswelle;
Fig. 9 ist eine Teillängsschnittansicht einer modifizierten Ausführung der leistenartigen Vorsprünge;
Fig. 10 ist eine Teillängsschnittansicht, die eine modifizierte Ausführung des Ausgleichergehäuses zeigt;
Fig. 11 ist eine rechte Seitenansicht einer alternativen Ausführung der Ausgleichsvorrichtung;
Fig. 12 ist eine Draufsicht einer alternativen Ausführung der Ausgleichsvorrichtung;
Fig. 13 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführung der Ausgleichswelle nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 14 ist eine Perspektivansicht der in Fig. 13 gezeigten Ausgleichswelle.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Fig. 1 zeigt einen die vorliegende Erfindung enthaltenden Hubkolbenmotor. Dieser Motor E besteht aus einem Reihenvierzylindermotor, der eine sich in der horizontalen Richtung erstreckende Kurbelwelle 1 aufweist, und umfasst einen Kopfdeckel 2, einen Zylinderkopf 3, einen Zylinderblock 4, einen unteren Block 5, eine Ausgleichsvorrichtung 6 und eine Ölwanne 7. Die Kurbelwelle 1 ist durch Lager drehbar gehalten, die an der Grenze zwischen der Unterseite des Zylinderblocks 4 und der Oberseite des unteren Blocks 5 definiert sind.
Die Ausgleichsvorrichtung 6 ist so ausgestaltet, dass sie Schwingungen zweiter Ordnung des Motors E reduziert, die sich aus der Hin- und Herbewegung der Kolben und anderer Teile ergibt, und sie ist durch Gewindebolzen an der Unterseite des unteren Blocks 5 (unter der Kurbelwelle 1), in der Ölwanne 7 vollständig umschlossen, angebracht. Die Drehung der Kurbelwelle 1 wird auf dieser Ausgleichsvorrichtung 6 übertragen durch ein großes Ritzel 8, das am Vorderende der Kurbelwelle 1 fest angebracht ist (in der folgenden Beschreibung wird das der Kurbelriemenscheibe oder dem Kettengehäuse benachbarte Ende als das Vorderende bezeichnet), ein kleines Ritzel 9, das an dem Vorderende der Ausgleichswelle (wird nachfolgend beschrieben) an der linken Seite fest angebracht ist (rechts und links ist so definiert als wenn der Betrachter auf die Kurbelriemenscheibe oder das Kettengehäuse blickt), sowie eine Endlosgliederkette 10, die um das große und das kleine Ritzel 8 und 9 herumgelegt ist.
Die Endlosgliederkette 10 wird vor Schwingung durch eine Kettenführung 11 gehindert, die an der Vorderseite des unteren Blocks 5 an einer Stelle links der Mitte der Kurbelwelle 1 fest angebracht ist, und wird jederzeit einer geeigneten Spannung durch einen Kettenspanner 12 ausgesetzt, der an der Vorderseite der Ausgleichsvorrichtung 6 an einer Stelle unmittelbar rechts des kleinen Ritzels 9 fest angebracht ist.
Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, umfasst die Ausgleichsvorrichtung 6 ein Paar von Ausgleichswellen 13L und 13R, die eine im Wesentlichen identische Form haben, sowie eine Ober- und eine Unterhälfte 14U und 14L eines Ausgleichergehäuses 14, die vertikal voneinander längs einer Ebene getrennt sind, die durch die Mitten der zwei Ausgleichswellen 13L und 13R hindurchgeht.
Die zwei Ausgleichswellen 13L und 13R sind durch Schräg-Zahnräder 15L und 15R miteinander synchronisiert, die integral mit den entsprechenden Ausgleichswellen 13L und 13R verbunden sind und miteinander in Eingriff stehen. Wie zuvor erwähnt, wird die Drehung der Kurbelwelle 1 auf die linke Ausgleichswelle 13L durch das große Ritzel 8, die Endlosgliederkette 10 und das kleine Ritzel 9 übertragen. Daher wird die linke Ausgleichswelle 13L mit der doppelten Drehzahl der Kurbelwelle 1 und in der gleichen Richtung wie die Kurbelwelle 1 drehend angetrieben, und die rechte Ausgleichswelle 13R wird in der entgegengesetzten Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die linke Ausgleichswelle 13L durch den Eingriff zwischen den zwei Schräg-Zahnrädern 15L und 15R drehend angetrieben.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, definieren die Teile der Oberhälfte 14U des Ausgleichergehäuses 14 entsprechend den Schräg-Zahnrädern 15L und 15R Schublagerwandabschnitte 16, die an die axialen Endflächen der Schräg-Zahnräder 15L und 15R angreifen, die mit den Ausgleichswellen 13L und 13R integral sind. Diese Teile öffnen sich in ihre oberen Teile, sodass der Außenumfang jeder des Schräg-Zahnräder 15L und 15R immer ins Innere der Ölwanne 7 freiliegt, und daher durch Schmierölzufuhr in die Eingriffsteile der zwei Schräg-Zahnräder 15L und 15R und der Schublagerwandabschnitte 16 adäquat geschmiert werden, wobei die Schmierölzufuhr dadurch erreicht wird, dass dieses von oben herab tröpfelt oder im Inneren der Ölwanne 7 in Form von Ölnebel zirkuliert.
Jede der Ausgleichswellen 13L und 13R ist an einem ihrem Hinterende nahen Teil integral mit einem ersten Lagerzapfenabschnitt 18 relativ großen Durchmessers versehen, und an seinem Vorderende mit einem zweiten Lagerzapfenabschnitt 17 relativ kleinen Durchmessers. Jede der Ausgleichswellen 13L und 13R ist integral mit einem Paar exzentrischer Gewichte oder Gegengewichte 19 versehen, die vor und hinter dem ersten Lagerzapfenabschnitt 18 in zwei Teile aufgeteilt sind. Diese Gegengewichte 19 haben Schwerpunkte, die in der radialen Richtung von der Drehmitte versetzt sind, und der Durchmesser des Rotationswegs jedes der Ausgleichsgewichte 19 ist größer als der Durchmesser des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 (siehe Fig. 4).
Um mit Gegengewichten minimaler Größe ein erforderliches Trägheitsmoment zu erreichen, ist jedes Gegengewicht 19 mit einem Schaftabschnitt 20 versehen, dessen Durchmesser im Vergleich zum Restteil der Ausgleichswelle reduziert ist. Um die Steifigkeitsminderung aufgrund des kleinen Durchmessers des Schaftabschnitts 20 zu kompensieren, sind verjüngte Rippen 21, die mit den entsprechenden axialen Enden der ersten Lagerzapfenabschnitte 18 verbunden sind, an der Seite der Schaftabschnitte vorgesehen, die vor und hinter dem ersten Lagerzapfenabschnitt 18 von dem Gegengewicht entfernt sind. Diese Rippen 21 sind, mit dem Abstand von den ersten Lagerzapfenabschnitten, in der Höhe jeweils progressiv reduziert.
Um das Gewicht des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 zu reduzieren und den Schwerpunkt des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 von seiner axialen Mitte soweit wie möglich zu dem Gegengewicht 19 hin zu versetzen, ist, um die Größe des Gegengewichts 19 zu minimieren, die von den Gegengewichten entfernte Seite des ersten Lagerzapfenabschnitts 19 vertieft, um das Gewicht zu reduzieren, außer für jene Teile desselben, die den axialen Enden des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 benachbart sind. Um die Reduktion der Biegesteifigkeit aufgrund dieser Vertiefung zu kompensieren, erstreckt sich eine Rippe 23 quer über diesen Raum oder die Vertiefung 22 längs einer Ebene, die durch die axiale Mittellinie des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 hindurchgeht (siehe Fig. 5). Die Rippe 21, die in dem Schaftabschnitt 20 des Gegengewichts 19 ausgebildet ist, und die Rippe 23, die in dem ersten Lagerzapfenabschnitt 18 vorgesehen ist, erstrecken sich längs einer gemeinsamen Ebene.
Weil somit die axialen Enden des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 an der von den Gegengewichten radial entfernten Seite mit der Innenumfangsfläche des Metalllagers in Eingriff stehen, wie nachfolgend beschrieben, kommt es zu keinem Riss des Ölfilms, obwohl die Oberflächenausdehnung des Teils des ersten Lagerzapfenabschnitts 18, der mit der Lagerbohrung in Kontakt steht, ein wenig reduziert ist, und der Drehwiderstand kann adäquat reduziert werden.
Ein Loch 24 durchsetzt ein Teil der Rippe 23 benachbart der axialen Mitte, um zu erlauben, dass das Schmieröl frei in die Vertiefung 22 fließt, und um jegliche Zunahme des Drehwiderstands aufgrund übermäßiger Ablagerung von Öl in der Vertiefung 22 zu verhindern.
In dieser Ausführung ist die Vertiefung 22 durch Entfernen des Materials des Lagerzapfenabschnitts 18 auf angenähert eine Hälfte oder im Wesentlichen längs der diametralen Ebene des Lagerzapfenabschnitts 18 definiert. Jedoch kann die Größe und Form der Vertiefung 22 in Abhängigkeit von jeder Anwendungsbedingung frei ausgewählt werden. Zum Beispiel kann der Lagerzapfenabschnitt 18 auch durch eine Vertiefung vertieft sein, die wesentlich flacher und schmaler ist. In jedem Fall ist es erwünscht, dass der Lagerzapfenabschnitt 18 über zumindest 180 Grad ein vollkreisförmiges Profil hat, sodass die Lagerfähigkeit gegenüber der Unwucht der Ausgleichswelle mit einem minimalen Außendurchmesser des Vollkreisprofils des Lagerzapfenabschnitts sichergestellt werden kann.
Der zweite Lagerzapfenabschnitt 17 jeder der Ausgleichswellen 13L und 13R ist durch eine Lagerbohrung 25a gestützt, die in einem zweiten Lagerwandabschnitt 25 definiert ist, die integral in der Vorderwand der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 vorgesehen ist. Der erste Lagerzapfenabschnitt 18 jeder der Ausgleichswellen 13L und 13R ist durch eine Lagerbohrung 26a gestützt, die in einem ersten Lagerwandabschnitt 26 definiert ist, der aus zwei Hälften besteht, die integral mit den Ober- bzw. Unterhälften 14U und 14L des Ausgleichergehäuses 14 ausgebildet sind.
Wenn die zwei Ausgleichswellen 13L und 13R in dem Ausgleichergehäuse 14 installiert werden, wird zuerst der zweite Lagerzapfenabschnitt 17 am Vorderende jeder der Ausgleichswellen 13L und 13R in die Lagerbohrung 25a eingesetzt, die in dem zweiten Lagerwandabschnitt 25 definiert ist, der mit der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 integral ist, und der erste Lagerzapfenabschnitt 18 jeder der Ausgleichswellen 13L und 13R wird auf die Unterhälfte der Lagerbohrung 26a gelegt, die in der Unterhälfte des ersten Lagerwandabschnitts 26 definiert ist, der mit der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 integral ist. Währen dieses Vorgangs müssen die Gegengewichtsabschnitte 31 von der Unterwand 14L des Ausgleichergehäuses 14 weggedreht werden, insbesondere der Unterhälfte der Lagerbohrung 26a, sodass sich die radial erstreckenden Nasen der Gegengewichtsabschnitte 31 nicht mit der Unterhälfte der Lagerbohrung 26a stören, wenn der zweite Lagerabschnitt 17 axial in die entsprechende Lagerbohrung 25a eingesetzt wird.
Danach werden die oberen und unteren Gehäuse 14U und 14L zusammengesetzt, wobei die obere Lagerhälfte des ersten Lagerwandabschnitts 26 an der Seite der Oberhälfte 14U des Ausgleichergehäuses 14 mit dem ersten Lagerzapfenabschnitt 18 der entsprechenden einen der Ausgleichswellen 13L und 13R fluchtet. Im Ergebnis werden die zwei Ausgleichswellen 14U und 14L zwischen den zwei Hälften 14U und 14L des Ausgleichergehäuses 14 drehbar gehalten.
Somit brauchen die Gegengewichte 19 nicht durch eine der Lagerbohrungen hindurch eingesetzt werden, und die Durchmesser der Lagerzapfenabschnitte 18 und 19 können beliebig reduziert werden, solange die erforderliche mechanische Festigkeit sichergestellt ist. Daher kann der Drehwiderstand reduziert werden, und die Größe und das Gewicht des Ausgleichergehäuses 14, das die Ausgleichswellen 13L und 13R aufnimmt, können auf einen Wert reduziert werden, der bisher unmöglich zu erreichen war.
Das Vorderende des Ausgleichergehäuses 14 oder seine Unterhälfte 14L ist auch mit einer Trochoidölpumpe 27 versehen, um den verschiedenen Teilen des Motors Schmieröl zuzuführen, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Trochoidölpumpe 27 umfasst ein Pumpengehäuse 28, das durch Gewindebolzen an der Vorderseite des Ausgleichergehäuses 14 angebracht ist, einen Außenrotor 29, der in dem Pumpengehäuse 28 aufgenommen ist, sowie einen Innenrotor, der an dem Vorderende der rechten Ausgleichswelle 13R angebracht ist. Der Innenrotor 30, der sich integral mit der rechten Ausgleichswelle 13R dreht, wirkt mit dem Außenrotor 29 zusammen und liefert dann Schmieröl, das aus der Ölwanne 7 über eine Ölfilter 31, der an der Bodenwand der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 angebracht ist, und ein Saugrohr 32, das integral mit der Bodenwand der unteren Gehäusehälfte 14L ausgebildet ist, angesaugt wird, zu den verschiedenen Teilen des Motors über einen Ausgangsölkanal 33, der durch das Pumpengehäuse 28 definiert ist und mit Ölkanälen (in den Zeichnungen nicht gezeigt) in Verbindung steht, die in dem Zylinderblock 4 und dem unteren Block 5 ausgebildet sind.
In Bezug auf Fig. 3 ist die Bodenwand der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 integral mit einem Montageansatz 34 ausgebildet, um den Ölfilter 31 zu halten, der mit dem ersten Lagerwandabschnitt 26 verbunden ist. Die Bodenwand der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 ist auch integral mit einem Saugrohr 32 ausgebildet, das sich von dem Montageansatz 34 zu einem offenen Vorderende erstreckt, das dem zweiten La gerwandabschnitt 25 benachbart ist und durch ein Teil des Pumpengehäuses 28 verschlossen ist. Der Montageansatz 34 des Ölfilters 31 und das hohle Saugrohr 32 sind integral in der Bodenwand der Gehäuseunterhälfte 14L in Serie und aufeinanderfolgend ausgebildet, sodass die Lagerwandabschnitte 25 und 26 der Gehäuseunterhälfte 14L, die die Vorder- und Hinterenden der Ausgleichswellen 13L und 13R trägt, durch den Montageansatz 34 des Ölfilters 31 und das Saugrohr 32 verbunden sind, was zu einer Verbesserung der Steifigkeit der Lagerwandabschnitte 25 und 26 beiträgt.
Ein Teil des Saugrohrs 32 ist in der zwischen den zwei Ausgleichswellen 13L und 13R definierten Vertiefung angeordnet (siehe Fig. 4), sodass der nach unten weisende Vorsprung des Saugrohrs 32 minimiert werden kann. Auch weil der Ölfilter 31 direkt an der Bodenwand der Gehäuseunterhälfte 14L angebracht ist, kann die Größe des Ausgleichergehäuses 14 minimiert werden, was trägt zur kompakten Konstruktion des Motors beiträgt.
Der Montageansatz 34 ist innenseitig mit einem stiftförmigen Vorsprung 35 versehen, der von der Gehäuseunterhälfte 14L absteht, um die Einwärtsverformung des Ölfilters 31 zu steuern, der im Wesentlichen aus einem Metallsieb besteht. Der Vorsprung 35 ist auch mit der Innenumfangsfläche des Ölfiltermontageansatzes 34 mit einer Rippe 36 verbunden. Diese Rippe 36 erhöht die Steifigkeit des Ölfiltermontageansatzes 34, insbesondere der Lagerhälfte des Lagerwandabschnitts 26.
Die Querseitenenden der Trennebene zwischen der Oberhälfte 14U und der Unterhälfte 14L des Ausgleichergehäuses 14 sind jeweils in der radialen Richtung in Bezug auf die entsprechende Ausgleichswelle 13L oder 13R versetzt, wie in Fig. 4 gezeigt. In der dargestellten Ausführung erstreckt sich die Unterhälfte 14L seitlich über die Oberhälfte U hinaus. Dieser Versatz erzeugt einen nach oben offenen Spalt 37, der längs einer Ebene definiert ist, die durch die Achsmitte der entsprechenden Ausgleichswelle 13L oder 13R an jeder Seite hindurchgeht. Das Schmieröl OL, das im Boden des Ausgleichergehäuses 14 gespeichert ist, wird durch die Gegengewichte 19 nach oben geworfen, wenn sich die zwei Ausgleichswellen 13L und 13R drehen (in die durch die Pfeile angegebenen Richtung), und wird von diesen Spalten 37 aus dem Ausgleichergehäuse 14 ausgeworfen.
Ein leistenartiger Vorsprung 38 erstreckt sich axial längs jeder Querseite der Gehäuseoberhälfte 14U. Diese leistenartigen Vorsprünge 38 stehen den offenen Enden der entsprechenden Spalte 37 gegenüber und verhindern, dass gegebenenfalls von oben herab tropfendes Schmieröl in das Innere des Gehäuses 14 eindringt. Diese leistenartigen Vorsprünge 38 erstrecken sich längs jeder Seite der Gehäuseoberhälfte 14 über die Gesamtlänge davon, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, und verbinden Ansatzabschnitte 39 zur Aufnahme von Gewindebolzen B1, die die Ober- und Unterhälften 14U und 14L des Ausgleichergehäuses 14 aneinander befestigen, die ersten Lagerwandabschnitte 26 und die Schublagerwandabschnitte 16 zur Anlage an den Schräg-Zahnrädern 15L und 15R, die integral an den entsprechenden Ausgleichswellen 13L und 13R angebracht sind. Die leistenartigen Vorsprünge 38 tragen somit dazu bei, die Steifigkeit des Ausgleichergehäuses 14 zu erhöhen.
Die Ober- und Unterhälften 14U und 14L des Ausgleichergehäuses 14 sind zusätzlich durch drei Gewindebolzen B2 aneinander befestigt, die seitlich längs den ersten Lagerwandabschnitten 26 zum Tragen des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 angeordnet sind, sodass der erste Lagerwandabschnitt 26 auch dann spielfrei gehalten werden kann, wenn er der radialen Beschleunigung aufgrund der Drehung der Gegengewichte 19 ausgesetzt ist.
Die leistenförmigen Vorsprünge 38 können jeweils auf eine gewünschte Länge in der Querrichtung verlängert sein und mit einer gewünschten Querschnittsform versehen sein, wie in Fig. 9 dargestellt, sodass mit der Funk tion von Prallplatten versehen werden können, um die Störungen in der Öloberfläche in der Ölwanne zu verhindern.
In Bezug auf Fig. 10 kann eine Lagerbohrung 17a zum Tragen des zweiten Lagerzapfenabschnitts 17 in der Trennebene zwischen den Ober- und Unterhälften 14U und 14L des Ausgleichergehäuses 14 ausgebildet sein. Weil gemäß dieser Anordnung die gemeinsame Trennebene benutzt werden kann, um die Lager für beide ersten und zweiten Lagerzapfenabschnitte 18 und 19 zu definieren, kann die relative Positionspräzision zwischen den Achsmitten der Lagern verbessert werden. Indem man zusätzliche Ansatzabschnitte 40 vorsieht, die die Gewindebolzen B1 zum Befestigen der Ober- und Unterhälften 14U und 14L des Ausgleichergehäuses 14 aneinander aufnehmen, in einem Bereich, der dem zweiten Lagerwandabschnitt 17 benachbart ist, und indem man die leistenförmigen Vorsprünge 38 bis zu den zusätzlichen Ansatzabschnitten 40 verlängert, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, können die Lagerwandabschnitte an den Vorder- und Hinterenden mit den leistenförmigen Vorsprüngen 38 miteinander verbunden werden, und kann die Steifigkeit der vorderen und hinteren Lagerwandabschnitte noch weiter erhöht werden.
Die Ausgleichsvorrichtung 6 mit der oben beschriebenen Struktur kann an dem unteren Block 5 durch Gewindebolzen B3 angebracht sein, die durch die zwei Hälften des Ausgleichsgehäuses 14 von unten hindurchgehen, wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 13 bis 14 zeigen eine zweite Ausführung der die vorliegende Erfindung enthaltenden Ausgleichswelle. Die Teile, die jenen der vorherigen Ausführung entsprechen, sind mit gleichen Zahlen bezeichnet. Diese Ausführung unterscheidet sich von der vorherigen Ausführung in der Form der Rippe 23, die sich quer über die Vertiefung erstreckt, die in dem ersten Lagerzapfenabschnitt 18 zwischen dessen beiden axialen Enden ausgebildet ist. In dieser Ausführung ist der Außenrand der Rippe 23 von dem Außen profil des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 ein wenig vertieft, insbesondere in seinen zwei axialen Enden, und ist abgerundet. Die Rippe 23 ist, im Gegensatz zur vorherigen Ausführung, nicht mit einem Durchgangsloch versehen.
Weil der Außenrand der Rippe 23 vertieft und abgerundet ist, unterliegt es bei der Drehung mit dem Rest der Ausgleichswelle weniger Widerstand von dem Schmieröl. Auch erübrigt der Außenrand der Rippe 23 den Bedarf nach hoher Präzision, weil es nicht notwendig ist, ihn an das Außenprofil des restlichen Teils des ersten Lagerzapfenabschnitts 18 anzupassen.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungen davon beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

1. Ausgleichswelle für ein Motorausgleichssystem zum Aufheben einer Unwuchtkraft eines Motors, umfassend:

einen Gegengewichtsabschnitt (19), dessen Schwerpunkt von seiner Drehmitte versetzt ist; und

einen Lagerzapfenabschnitt (18) zum drehbaren Lagern der Ausgleichswelle (13R, L) in einer in einem festen Teil des Motors definierten Lagerbohrung (26a);

dadurch gekennzeichnet, dass

der Lagerzapfenabschnitt (18) versehen ist mit einer Vertiefung (22) an einer von dem Schwerpunkt des Gegengewichts (19) entfernten Seite, einem vollkreisförmigen Teil an jedem axialen Ende davon sowie einer ersten Rippe (23), die sich quer über die Vertiefung (22) axial längs einer radialen Ebene zwischen den vollkreisförmigen axialen Endabschnitten des Lagerzapfenabschnitts (18) erstreckt.

2. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin der Gegengewichtsabschnitt (19) eine radial versetzte Nase aufweist und sich eine zweite Rippe (21) axial entlang einer radialen Ebene an einer der Nase diagonal entgegengesetzten Seite der Ausgleichswelle (13R, L) erstreckt.

3. Ausgleichswelle nach Anspruch 2, worin sich die erste und die zweite Rippe (23, 21) entlang einer gemeinsamen radialen Ebene erstrecken und sich an einem der vollkreisförmigen axialen Endabschnitte vereinigen.

4. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin die erste Rippe (23) mit einem Außenprofil versehen ist, das in Bezug auf ein Außenprofil des vollkreisförmigen Teils des Lagerzapfenabschnitts (18) radial einwärts vertieft ist.

5. Ausgleichswelle nach Anspruch 4, worin das Außenprofil der ersten Rippe (23) durch einen abgerundeten Rand begrenzt ist.

6. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, wobei die erste Rippe (23) mit einem Außenprofil versehen ist, das mit einem Außenprofil des vollkreisförmigen Kreis des Lagerzapfenabschnitts gemeinsam ist.

7. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin die erste Rippe (23) mit einer sie durchsetzenden Öffnung (24) versehen ist.

8. Ausgleichswelle nach Anspruch 7, worin die Öffnung (24) in einem der axialen Mitte der Ausgleichswelle benachbarten Teil der Rippe (23) ausgebildet ist.

9. Ausgleichswelle nach Anspruch 2, worin sich die zweite Rippe (21) im Wesentlichen über die Gesamtlänge des Gegengewichtsabschnitts (19) erstreckt.

10. Ausgleichswelle nach Anspruch 2, worin die zweite Rippe (21) mit einer radialen Höhe versehen ist, die von dem Lagerzapfenabschnitt (18) weg progressiv kleiner wird.

11. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin der Gegengewichtsabschnitt (19) an jedem axialen Ende des Lagerzapfenabschnitts (18) vorgesehen ist.

12. Ausgleichswelle nach Anspruch 11, die ferner ein Zahnrad (15R, 15L) aufweist, das daran an einem Teil angebracht ist, das einem von dem Lagerzapfenabschnitt (18) entfernten Ende des Gegengewichtsabschnitts (19) benachbart ist, und einen zweiten Lagerzapfenabschnitt (17) an einer von dem Gegengewichtsabschnitt (19) entfernten axialen Seite des Zahnrads (15R, L).

13. Ausgleichswelle nach Anspruch 1, worin der Lagerzapfenabschnitt (18) einen wesentlich kleineren Drehdurchmesser hat als der Gegengewichtsabschnitt (19).