Die Erfindung betrifft eine Ausgleichswelleneinheit für Kolbenmaschinen, insbesondere Verbrennungskraftmaschinen, für den Einbau in ein Gehäuse mit nicht geteilten Lagersitzen, wobei mindestens eine Ausgleichswelle mit mindestens einem Ausgleichsgewicht einstückig ist.

Ausgleichswellen werden eingesetzt, um freie Massenkräfte oder -Momente auszugleichen, bei Reihenmotoren mit vier Zylindern die Massenkräfte zweiter Ordnung. Dazu sind zwei Ausgleichswellen nötig, die sich mit der doppelten Kurbelwellendrehzahl gegensinnig drehen.

Ausgleichswellen werden entweder in einem eigenen Gehäuse untergebracht, das im Grundmotor oder an den Kurbelwellenlagern befestigt ist. Oder ihr Gehäuse ist Teil des Kurbelgehäuses beziehungsweise des Motorblockes. Man spricht dann von einer integrierten Ausgleichswelleneinheit. Es ist bekannt, das jeweilige Gehäuse beziehungsweise den jeweiligen Gehäuseteil zu teilen, um die Ausgleichswellen leicht und genau einbauen zu können. Das ist vor allem bei der integrierten Bauweise ungünstig, weil es das Kurbelgehäuse beziehungsweise den Motorblock schwächt. Um das zu vermeiden ist es auch

bekannt, die Ausgleichsgewichte als getrennte Bauteile auszufuhren und sie dann beim Einbau der Ausgleichwelle in ein nicht geteiltes Gehäuse aufzufädeln.

Aus der DE 32 11 655 Al ist es bei einer Welle mit einem einstückigen Aus- gleichsgewicht bekannt, ein zweites fliegendes Ausgleichsgewicht getrennt auszuführen. Es wird erst montiert, nachdem die Welle durch ein nicht geteiltes Lager hindurch gesteckt wurde. Das zweite Lager ist in einem Lagerflansch, der zusammen mit der Welle montiert werden muss. Dieses Konstrukt ist aufwändig und schwer zu montieren. Vor allem aber bringt es störende konstruktive Einschränkungen mit sich, beziehungsweise bedingt es große Lagerabstände. Schließlich ist die fliegende Anordnung eines Ausgleichsgewichtes nicht immer günstig.

Diese Nachteile sind bei der aus der DE 37 05 346 Al bekannten Lösung vermieden, allerdings um den Preis großer Lagerdurchmesser. Der Durchmesser der Lagerzapfen der Welle ist dort nämlich größer als der Durchmesser der Ausgleichsgewichte, sodass die Ausgleichswelle in Richtung ihrer Achse eingeschoben werden kann. Wenn man sich vor Augen fuhrt, dass die Ausgleichswelle bei einem hochtourigen Vierzylindermotor fünfstellige Drehzah- len erreicht, erkennt man, dass im Schmierspalt enorme Geschwindigkeiten auftreten, die, soferne sie überhaupt beherrschbar sind, beträchtliche Reibungsverluste nach sich ziehen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lösung vorzuschlagen die die erwähnten Nachteile nicht hat. Eine verbesserte Ausgleichswelle soll mit ihren Ausgleichsgewichten einstückig sein, aber trotzdem ohne Einschränkung hinsichtlich ihrer Lagerung in ein ungeteiltes Gehäuse einbaubar.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass mindestens eine Lagerung der Ausgleichswelle von einer Einschnürung der Ausgleichswelle als Lagerzapfen und von einem gehäusefesten geteilten Lagerring gebildet ist, dessen Aussendurchmesser größer als der Aussendurchmesser der Ausgleichsgewichte ist. So kann die Ausgleichswelle mit ihrem Lagerring beziehungsweise mit ihren Lagerringen gemeinsam in das Gehäuse von einer Seite eingeschoben werden, nachdem vorher die Teile des Lagerringes um die Einschnürung herum angelegt wurden. Dadurch ist die Ausgleichswelle, weil einstückig, billig herzustellen und kann als Baugruppe einbaufertig angeliefert werden. Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass der Lagerdurchmesser dank der Einschnü- rang klein gehalten werden kann, wodurch im Lagerspalt kleinere Umfangsgeschwindigkeiten auftreten und die Reibungsverluste erheblich vermindert sind.

Vorzugsweise ist der Lagerring in zwei Halbringe geteilt, deren Berührungs- flächen Positionierungsmittel, vorzugsweise mindestens eine Bohrung für einen Passstift, haben. Die Positionierungsmittel halten die beiden Halbringe während des Einschiebens in das Gehäuse zusammen und sorgen für exakte Positionierung der Halbringe zueinander.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Aussendurchmesser des Lagerringes so bemessen, dass er in tiefkaltem Zustand kleiner als der Durchmesser des Lagersitzes im Gehäuse ist und bei normaler Temperatur in letzterem fest sitzt. So kann die vormontierte Einheit ohne Kraftanwendung, sogar mittels Roboter in das jeweilige Gehäuse eingesetzt werden und bedarf keiner weiteren Fixierung. Die erfindungsgemäße Ausgleichswelleneinheit kann in einem eigenen ungeteilten Ausgleichsgehäuse untergebracht sein, oder als Tunnel im Motorblock beziehungsweise im Kurbelgehäuse. Im letzteren Fall kommen die Vorteile der Erfindung besonders gut zur Geltung.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 : Einen Motorblock, in den erfindungsgemäße Ausgleichwelleneinheiten einzubauen sind, Fig. 2: Eine erfindungsgemäße Ausgleichwelleneinheit in eingebautem

Zustand, Fig. 3 : Dieselbe Ausgleichwelleneinheit vor dem Einbau.

In Fig. 1 ist ein Motorblock 1 und ein Kurbelgehäuseoberteil 2 nur angedeutet, hier sind beide einstückig. Am Kurbelgehäuseoberteil 2 sitzt beiderseits ein Gehäuse 3,3' für eine erfindungsgemäße Ausgleichswelleneinheit. Das Gehäuse 3 ist ohne Inhalt als Tunnel dargestellt, der nur von einer Seite, der Sichtseite, zugänglich ist. Bei dem anderen Gehäuse 3' ist angedeutet, dass eine erfindungsgemäße Ausgleichswelle, von der nur ein Antriebszahnrad 4 deutlich zu erkennen ist, gerade in das Gehäuse 3' eingeführt wird. Das Gehäuse für eine erfindungsgemäße Ausgleichswelleneinheit kann ebenso gut ein eigenständiges Gehäuse für ein Paar Ausgleichswellen sein, das im Kurbelgehäuse an Zwischenwänden oder an Deckeln der Kurbelwellenlager in bekannter Weise befestigt ist.

In Fig. 2 sind von dem Gehäuse, welcher Art es auch immer sei, nur mehr die einen Lagersitz bildenden Gehäuseteile 8,9 dargestellt. Vom Lagersitz selbst ist nur dessen kreisförmige Kontur zu sehen, der eine Zylinderfläche im Inneren der Gehäuseteile 8,9 mit den Durchmesser 27 entspricht. Die beiden Ge- häuseteile 8,9 enthalten somit die in Fig. 3 summarisch mit 11 und 12 bezeichnete Lagerung einer Ausgleichswelle 10.

5 Die Ausgleichswelle 10 besteht zumindest aus einer ersten zylindrischen Einschnürung 13, einer zweiten zylindrischen Einschnürung 14 und dazwischen einem ersten Ausgleichsgewicht 15. Die Einschnürungen 13, 14 bilden die Lagerflächen der Ausgleichswelle 10; deren Durchmesser ist wesentlich kleiner als der Außendurchmesser 26 des mindestens einen Ausgleichsgewichtes 10 15, welches mit der Ausgleichswelle 10 einstückig ist. Im abgebildeten Ausfuhrungsbeispiel hat die Ausgleichswelle 10 noch zwei weitere Ausgleichsgewichte 16,17 an der Außenseite der Lagerungen 11,12.

In Fig. 3 ist ein erster Lagerring 20 und ein zweiter Lagerring 21 explodiert 15 dargestellt. Er besteht hier aus j e zwei Halbringen 20 ' , 20 " und 21 ' ,21 " . Deren Aussendurchmesser 28 etwa (siehe später) dem Innendurchmesser 27 des Lagersitzes entspricht. Dadurch, dass der Durchmesser der Einschnürungen 13,14 wesentlich kleiner ist, können die Lagerringe 20,21 sehr kräftig dimensioniert sein. Man könnte sie auch als sehr dicke Lagerschalen bezeichnen. 20 Die Halbringe haben jeweils Berührungsflächen 22 mit Bohrungen 23, in die das Stifte 25 passen.

Zur Montage und zum darauffolgenden Einbau der Ausgleichswelleneinheit werden die Halbringe 20 ',2O" und 21 ',2I" um die jeweilige Einschnürung

25 13,14 der Ausgleichswelle 10 gelegt und mittels der Passstifte 25 zusammengesteckt. Die Lagerringe 20,21 umgeben nun die Ausgleichswelle 10, und überragen die Kontur der Ausgleichsgewichte 15,16,17. Dadurch kann die solcherart zusammengesetzte Ausgleichswelleneinheit in ihr Gehäuse 8,9, welcher Art es auch immer sein, eingeschoben werden. Das geschieht entwe-

30 der durch Einpressen oder, noch besser und sanfter, durch Unterkühlung der gesamten Ausgleichswelleneinheit, also der Ausgleichswelle 10 mit ihren Lagerringen 20,21. Im ersteren Fall ist das Übermaß des Außendurchmessers 28 der Lagerringe so zu bemessen, dass die eingeschobenen Lagerringe 20,21 in

ihren Lagersitzen fest sitzen. Im zweiten Fall kann die Ausgleichswelleneinheit einfach eingeschoben werden, der feste Sitz der Lagerringe 20,21 in den Lagersitzen ist hergestellt, sobald die Ausgleichswelleneinheit wieder normale Temperatur erreicht hat.