DE102004027055A1 - Traction mechanism for use in internal combustion engine, has driven and driving units that are provided with respective toothed belt pulley, where one of the pulleys has ellipse configuration with a preset width - Google Patents

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Abstract

The mechanism has driven and driving units that are provided with a respective toothed belt pulleys (3, 5), where one of the pulleys has an ellipse configuration with a preset width. A traction device surrounds the pulleys and is prestressed by a tensioning device. The tensioning device has a fixed component which is assigned a working eccentric acted upon by a spring and is connected to a tensioning roller.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zugmitteltrieb, der als ein Aggregatetrieb oder als Steuertrieb für eine Brennkraftmaschine bestimmt ist. Dieser umfasst ein Abtriebsorgan und zumindest ein Antriebsorgan, die über ein Zugmittel, insbesondere einen Endlosriemen verbunden sind. Mittels einer Spannvorrichtung wird der Endlosriemen des Zugmitteltriebs vorgespannt.The The present invention relates to a traction mechanism drive is intended as an aggregate mode or as a timing drive for an internal combustion engine. This includes an output member and at least one drive member, the above a traction means, in particular an endless belt are connected. through a tensioning device is the endless belt of the traction mechanism drive biased.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Brennkraftmaschinen weisen üblicherweise zwei getrennte Zugmitteltriebe auf, einen Steuertrieb, mit dem die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine die Nockenwelle antreibt, über die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine betätigt werden. Der weitere auch als Aggregatetrieb bezeichnete Zugmitteltrieb der Brennkraftmaschine ist zum Antrieb von Nebenaggregaten, wie beispielsweise Wasserpumpe, Klimakompressor und Generator bestimmt.Internal combustion engines usually have two separate traction drives on, a timing drive, with the crankshaft the internal combustion engine drives the camshaft over the Gas exchange valves of the internal combustion engine are actuated. The other one too referred to as aggregate drive traction drive of the internal combustion engine is for driving ancillaries, such as water pump, Air compressor and generator determined.

Aufgrund der Drehungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine werden Drehmomentschwankungen verbunden mit Winkelgeschwindigkeit- bzw. Dreh zahländerungen in die Zugmitteltriebe eingeleitet, die zu einem erhöhten Verschleiß insbesondere des Zugmittels führen. Die damit verbundenen mechanischen Schwingungsanregungen führen in Resonanzbereichen zu unvorteilhaft hörbaren Geräuschen. Damit verbunden sind weiterhin erhöhte Reibungskräfte, welche die Lebensdauer des Zugmitteltriebs insbesondere des Zugmittels negativ beeinträchtigen.by virtue of the rotational irregularity the internal combustion engine are associated with torque fluctuations Angular speed or rotational speed changes in the traction drives initiated, which led to an increased Wear in particular of the Guide means. The associated mechanical vibration excitations lead into Resonance areas to unfavorably audible noise. Associated with it continued to increase Frictional forces, which the life of the traction mechanism drive in particular the traction means adversely affect.

Die DE 195 20 508 A1 zeigt einen gattungsgemäßen Zugmitteltrieb, bei dem ein dem Antriebsorgan oder dem Abtriebsorgan zugeordnetes Rad oder Riemenscheibe unrund ausgebildet ist. Hierfür ist das Rad mit über den Umfang verteilten Vertiefungen versehen, wobei die Anzahl der Vertiefungen der dominanten Ordnung der Drehschwingung bzw. Drehbewegung der Brennkraftmaschine entspricht. Mit dieser bekannten Maßnahme sollen im wesentlichen hörbare Schwingungsgeräusche eliminiert werden.The DE 195 20 508 A1 shows a generic traction mechanism, in which a drive member or the driven member associated wheel or pulley is formed out of round. For this purpose, the wheel is provided with recesses distributed over the circumference, wherein the number of depressions of the dominant order of the torsional vibration or rotational movement of the internal combustion engine corresponds. With this known measure essentially audible vibration noises should be eliminated.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der bekannten Lösung einen kostenoptimierten, vereinfachten Aufbau des Zugmitteltriebs zu realisieren.Of the present invention is based on the object, starting from the known solution a cost-optimized, simplified construction of the traction mechanism drive to realize.

Die Lösung dieser Problemstellung besteht in einer Kombination folgender Maßnahmen. Zumindest eine Riemenscheibe des Antriebsorgans oder des Abtriebsorgans des Zugmitteltriebs wird unrund gestaltet. Der dadurch erzielbare schwingungsgedämpfte Zugmitteltrieb ermöglicht eine reduzierte Breite des insbesondere als Endlosriemen ausgelegten Zugmittels.The solution This problem consists of a combination of the following measures. At least one pulley of the drive member or the output member the traction mechanism is designed out of round. The achievable thereby vibration-damped Traction drive allows a reduced width of the particular designed as an endless belt Traction means.

Die erfindungsgemäße Reduzierung der Riemenbreite von ≥ 18% kann beispielsweise für eine übliche Breiten-Auslegung angewandt werden, gemäß der Beziehung: Rb (Riemenbreite) = Fh (Riemen-Spitzenlast) / Ze (Eingriffszähnezahl) / Ri (spez. Riemen-Beiwert) The reduction of the belt width of ≥ 18% according to the invention can be used, for example, for a conventional width design, according to the relationship: R b (Belt width) = F H (Belt peak load) / Z e (Number of intervention teeth) / R i (specific belt coefficient)

Beispielrechnung: Example calculation:

  • Fh = 3000 N; F h = 3000 N;
  • Ze = 13,2; Z e = 13.2;
  • Ri = 6 N / mm / Ze R i = 6 N / mm / Z e
  • Rb = 3000 / 13,2 / 6 Rb = 3000 / 13.2 / 6
  • Rb = 37,8 mm Rb = 37.8 mm
  • Die erforderliche Riemenbreite Rb beträgt: 38 mmThe required belt width R b is: 38 mm

Von diesem Wert ausgehend, kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Rienenbreite um den Wert ≥ 18% reduziert werden.From Based on this value can, by the inventive measures the rail width by the value ≥ 18% be reduced.

Der Zugmitteltrieb gemäß der Erfindung schließt weiterhin eine Spannvorrichtung ein, die ein ortsfestes Bauteil aufweist, dem ein von einem Federmittel beaufschlagter, mit der Spannrolle in Verbindung stehender Arbeitsexzenter zugeordnet ist.Of the Traction drive according to the invention further includes a tensioning device having a stationary component, the one acted upon by a spring means, with the tension roller associated with working eccentric.

Durch die den Zugmitteltrieb beruhigenden, d. h. schwingungsdämpfenden Maßnahmen in Form einer bevorzugt der Kurbelwelle zugeordneten unrunden Riemenscheibe stellt sich eine deutliche reduzierte Dynamik und damit verbunden reduzierte Kraftspitzen des Zugmitteltriebs ein. Vorteilhaft können dadurch bedingt einzelne Komponenten des Zugmitteltriebs vereinfacht werden, wodurch sich ein Kostenvorteil sowie ein verringertes Bauvolumen des Zugmitteltriebs einstellt.By the soothing the traction mechanism, d. H. antivibration activities in the form of a preferably the crankshaft associated non-circular pulley There is a markedly reduced dynamic and associated with it reduced force peaks of the traction mechanism drive. Advantageously can thereby conditionally individual components of the traction mechanism drive are simplified, resulting in a cost advantage and a reduced volume of construction of the traction mechanism drive sets.

Die Erfindung schließt ein, die Vorspannkraft für den Endlosriemen an die Dynamik und die Kraftspitzen des schwingungsgedämpften Zugmitteltriebs anzupassen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen kann dabei die Vorspannkraft um ≥ 15% reduziert werden, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer des Zugmittels sowie die Wälzlager beispielsweise Riemenscheiben der Aggregate auswirkt, die mit dem Zugmitteltrieb in Verbindung stehen. Außerdem ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die Breite des Endlosriemens an die Dynamik bzw. die Kraftspitzen des Zugmitteltriebs anzupassen. Dabei bietet es sich an, die Breite um ≥ 18% im Vergleich zu herkömmlichen Zugmitteltrieben bei gleichen Randbedingungen, d. h. gleicher Brennkraftmaschine und einem übereinstimmenden Drehmoment zu reduzieren.The invention includes adapting the preload force for the endless belt to the dynamics and force peaks of the vibration damped traction drive. Due to the measures according to the invention, the biasing force can be reduced by ≥ 15%, which has an advantageous effect on the life of the traction device and the bearings, for example, pulleys of the units, which are in communication with the traction drive. In addition, it is provided according to the invention to adapt the width of the endless belt to the dynamics or the force peaks of the traction drive. It makes sense, the width of ≥ 18% compared to her conventional traction drives under the same boundary conditions, ie the same engine and a matching torque to reduce.

Die reduzierte Vorspannkraft des Zugmittels nimmt unmittelbaren Einfluss auf die Reibarbeit, insbesondere beim Einlaufvorgang und Auslaufvorgang der Verzahnung des Zahnriemens mit der Verzahnung der Riemenscheibe. Die sich bei dem schwingungsgedämpften Zugmitteltrieb einstellende verringerte Vorspannkraft reduziert vorteilhaft die Reibarbeit zwischen den Zahnflanken des Zahnriemens und der Riemenscheibe jeweils bei dem Einlauf- und dem Auslaufvorgang, was sich gleichzeitig vorteilhaft auf den Verschleiß des Zugmittels auswirkt. Die verringerte Reibarbeit reduziert außerdem die Gefahr des Zahnspringens, die im Steuertrieb der Brennkraftmaschine zu nachteiligen Folgeschäden führt und einen Totalausfall der Brennkraftmaschine bewirken kann.The Reduced preload force of the traction device has a direct influence on the friction work, in particular during the intake process and discharge of the Toothed belt with toothing of pulley. The ones in the vibration-damped Traction mechanism adjusting reduced reduced preload reduced advantageous the friction work between the tooth flanks of the belt and the pulley in each case during the inlet and the outlet process, which is advantageous at the same time on the wear of the traction device effect. The reduced friction work also reduces the Risk of tooth jamming occurring in the timing drive of the internal combustion engine to disadvantageous consequential damages leads and can cause a total failure of the internal combustion engine.

Gemäß der Erfindung werden folglich die Erkenntnisse des schwingungsgedämpften, bzw. beruhigten Zugmitteltriebs genutzt, eine bauraumoptimierte und kostenoptimiere Auslegung des Zugmitteltriebs zu erzielen.According to the invention Consequently, the findings of the vibration damped, or calmed traction drive used, a space-optimized and to achieve a cost-optimized design of the traction mechanism drive.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims 2 to 10th

Eine aufgabengerechte Lösung der dieser Erfindung zugrunde liegenden Problemstellung wird mittels einer als Ellipse gestalteten Riemenscheibe erreicht. Die Auslegung dieser Ellipse erfolgt bevorzugt so, dass die kleinste Achse „a" gegenüber der größten Achse „b" in einem Verhältnis von ≥ 1 : 1,1 steht. Als optimaler Wert, zur Erzielung eines schwingungsgedämpften Zugmitteltriebs konnte durch Versuche für viele Anwendungsfälle, d. h. für in PKW eingesetzte Brennkraftmaschinen, ein Achsenverhältnis 1 : 1,3 ermittelt werden. Als oberer Grenzwert wird das Verhältnis 1 : 1,3 der Achsen „a" zu „b" betrachtet.A task-oriented solution The problem underlying this invention is by means of achieved designed as an ellipse pulley. The interpretation This ellipse preferably takes place in such a way that the smallest axis "a" faces the largest axis "b" in a ratio of ≥ 1: 1.1. As an optimal value, to achieve a vibration damped traction drive could through trials for many applications, d. H. For internal combustion engine used in passenger cars, an axle ratio 1 : 1.3 are determined. The upper limit is the ratio 1 : 1.3 of the axes "a" to "b" considered.

Weiterhin bietet es sich an, eine polygonartig ausgebildete Riemenscheibe dem Antriebsorgan oder dem Antriebsorgan des Zugmitteltriebs zuzuordnen. Außerdem schließt die Erfindung ein, die unrunde Riemenscheibe als ein symmetrisches oder asymmetrisches Vieleck mit gerundeten Übergängen zu gestalten.Farther It makes sense, a polygon-like pulley attributable to the drive member or the drive member of the traction mechanism drive. Furthermore includes the invention, the non-circular pulley as a symmetrical or asymmetrical polygon with rounded transitions.

Unabhängig von der jeweiligen geometrischen Gestaltung bzw. Auslegung wird das Profil der Riemenscheibe durch eine Berechnung in Verbindung einer Simulation oder durch Versuche bestimmt. Der erfindungsgemäße, schwingungsgedämpfte Zugmitteltrieb hat zur Folge, dass die sich einstellende Schwankung der Vorspannkraft bzw. der Kraftspitzen des Endlosriemens sich über das gesamte Drehzahlspektrum im Betriebszustand der Brennkraftmaschine deutlich reduziert. Erfindungsgemäß stellt sich eine Schwankungsbreite „A1" bzw. „A2" der Kräfte für eine Oberlast „O" und eine Unterlast „U" ein, die ≤ 50 % von dem Absolutwert der Mittelkraft „M" beträgt.Regardless of the particular geometric design or design, the profile of the pulley is determined by a calculation in conjunction with a simulation or by experiments. The invention, vibration damped traction drive means that the resulting fluctuation of the biasing force or the force peaks of the endless belt significantly reduced over the entire speed spectrum in the operating state of the internal combustion engine. According to the invention, a fluctuation width "A 1 " or "A 2 " of the forces for an upper load "O" and an underload "U" sets, which is ≦ 50% of the absolute value of the average force "M".

Der schwingungsgedämpfte erfindungsgemäße Zugmitteltrieb, ermöglicht die Verwendung schmal dimensionierter Endlosriemen, in Verbindung angepasster Riemenscheibenbreiten. Beide Maßnahmen ermöglichen vorteilhaft den erforderlichen Bauraum des Zugmitteltriebs zu verringern. Aufgrund des schmaler ausgeführten Endlosriemens und der verringerten Vorspannkraft des Zugmittels stellt sich weiterhin eine einfache Montage ein.Of the vibration-damped traction mechanism according to the invention, allows the use of narrow dimensioned endless belts, adapted in conjunction Pulley widths. Both measures enable advantageous to reduce the required space of the traction mechanism. Due to the narrower running Endlosriemens and the reduced preload force of the traction device continues to be a simple installation.

Die Auslegung des Endlosriemens ermöglicht aufgrund der verringerten Vorspannkräfte die Anzahl und / oder die Anordnung der als Cord-Zugstränge ausgeführten Armierungen zu verändern im Vergleich zu bisherigen Endlosriemen.The Design of the endless belt allows due to the reduced biasing forces the number and / or the Arrangement of the cord pull cords executed To change reinforcements compared to previous endless belts.

Der an die reduzierte Vorspannkraft des Zugmittels des erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs angepasste Endlosriemen kann beispielsweise eine reduzierte Anzahl von Cord-Zugsträngen aufweisen. Die Zugstränge sind bevorzugt in einer HNBR-Gummimischung eingebettet. Innenseitig weist der Endlosriemen im Bereich einer Innenprofilierung bzw. Innenverzahnung weiterhin ein Polyamid-Gewebe auf.Of the to the reduced biasing force of the traction means of the traction mechanism according to the invention adapted endless belt, for example, a reduced number of cord-pullstrings exhibit. The tensile cords are preferably embedded in a HNBR rubber compound. On the inside has the endless belt in the region of an internal profiling or internal teeth continue on a polyamide fabric on.

Vorzugsweise schließt der für den erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb vorgesehene Endlosriemen Cordzugstränge aus hochreinem Glas oder aus Karboncord ein. Diese Werkstoffe ermöglichen die Anzahl der Zugstränge weiter zu verringern, wobei gleichzeitig eine hohe Elastizität bzw. Biegefestigkeit ge währleistet bleibt. Außerdem verbessert diese Armierung das Deformationsverhalten und die damit verbundene Eigenerwärmung, wodurch eine verlängerte Lebensdauer des Zugmittels erreichbar ist.Preferably includes the for the traction mechanism according to the invention intended endless belts Cordzugstränge of high-purity glass or out Carbon cord. These materials allow the number of tension cords to continue to reduce, at the same time a high elasticity or flexural strength guaranteed remains. Furthermore this reinforcement improves the deformation behavior and the associated Self-heating, causing a prolonged Life of the traction device is reached.

Der schwingungsgedämpfte Zugmitteltrieb gemäß der Erfindung verbunden mit einer reduzierten Zugkraft, bewirkt außerdem eine verringerte Flächenlast des Zugmittels. Ein an die reduzierte Zugkraft angepasstes Zugmittel kann bei unveränderter Breite preiswerter hergestellt werden, indem kostengünstige Armierungen, Zugstränge Anwendung finden. Die Anwendung eines unveränderten Zugmittels bei einem schwingungsgedämpften Zugmitteltrieb bewirkt eine deutlich gesteigerte Lebensdauer. Alternativ können bauraumoptimierte, schmal ausgeführte Endlosriemen Verwendung finden, in denen als Armierung hochfeste Cord-Zugstränge aus Karboncord oder hochreinem Glas integriert sind.Of the vibration-damped Traction drive according to the invention connected with a reduced tensile force, also causes a reduced surface load of the traction device. A traction device adapted to the reduced traction can with unchanged width be made cheaper by using cost-effective reinforcements, tensile cords application Find. The application of an unchanged traction device in a vibration-damped Traction drive causes a significantly increased service life. alternative can Space-optimized, narrow running Endless belts are used in which as a reinforcement high-strength Cord-tension cords made of carbon cord or high-purity glass.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Die Erfindung wird in Figuren dargestellt, die einzelne Bauteile näher erläutern. Es zeigen:The The invention is illustrated in figures, which explain individual components in more detail. It demonstrate:

1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs; 1 the structure of a traction mechanism according to the invention;

2 ein Diagramm, in dem die Zugkraft eines herkömmlichen Zugmitteltriebs im Vergleich zu einem schwingungsdämpfenden Zugmitteltrieb dargestellt ist; 2 a diagram in which the tensile force of a conventional traction mechanism is shown in comparison to a vibration damping traction drive;

3 einen Ausschnitt des Zugmitteltriebs gemäß 1, der den Zahneingriff zwischen einem Zahnriemen und einer Zahnriemenscheibe verdeutlicht; 3 a section of the traction mechanism according to 1 which illustrates the meshing between a toothed belt and a toothed belt pulley;

4 den Aufbau des erfindungsgemäßen Zugmittels; 4 the structure of the traction device according to the invention;

5 in einer Schnittdarstellung eine Spannvorrichtung des in 1 abgebildeten Zugmitteltriebs. 5 in a sectional view a clamping device of in 1 illustrated traction drive.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings

Die 1 zeigt einen Zugmitteltrieb 1 einer Brennkraftmaschine, von der weitere Details nicht dargestellt sind. Als Abtriebsorgan 2 ist eine Zahnriemenscheibe 3 vorgesehen, die drehstarr mit einer in 1 nicht abgebildeten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Verbindung steht. Der Zugmitteltrieb 1 dient zum Antrieb einer Nockenwelle, einem Antriebsorgan 4, die mit einer Zahnriemenscheibe 5 versehen ist. Als Zugmittel 6 ist ein als Zahnriemen ausgebildeter Endlosriemen vorgesehen, welcher die Zahnriemenscheiben 3, 5 zumindest teilweise umschließt. Der Zugmitteltrieb 1 dient außerdem zum Antrieb eines weiteren Antriebsorgans 7, beispielsweise einer Wasserpumpe. Entsprechend ist das Zugmittel 6 an der Zahnriemenscheibe 8 des Antriebsorgans 7 geführt. An einem Leertrum des im Uhrzeigersinn umlaufenden Zugmitteltriebs 1, benachbart der Zahnriemenscheibe 5 ist dem Zugmitteltrieb 1 weiterhin eine Spannvorrichtung 9 zugeordnet, deren Spannrolle 10 federkraftbeaufschlagt, außenseitig an dem Zugmittel 6 abgestützt ist. Zwischen der Spannvorrichtung 9 und der Zahnriemenscheibe 3 ist das Zugmittel 6 außerdem an einer Umlenkrolle 11 geführt.The 1 shows a traction drive 1 an internal combustion engine, of which further details are not shown. As a power take-off 2 is a timing belt pulley 3 provided, the torsionally rigid with a in 1 not shown crankshaft of the internal combustion engine is in communication. The traction drive 1 serves to drive a camshaft, a drive member 4 that with a toothed belt pulley 5 is provided. As traction means 6 is designed as a toothed belt endless belt provided which the pulleys 3 . 5 at least partially encloses. The traction drive 1 also serves to drive a further drive member 7 For example, a water pump. Accordingly, the traction means 6 on the toothed belt pulley 8th of the drive element 7 guided. On an empty strand of the clockwise circulating traction drive 1 , adjacent to the pulley 5 is the traction mechanism drive 1 furthermore a tensioning device 9 assigned, the tension roller 10 Federkraftbeaufschlagt, on the outside of the traction means 6 is supported. Between the tensioning device 9 and the timing belt pulley 3 is the traction device 6 also on a pulley 11 guided.

Zur Erzielung eines schwingungsgedämpften Zugmitteltriebs 1 ist das Abtriebsorgan 2, die Zahnriemenscheibe 3 unrund ausgebildet. Die bevorzugt als Ellipse ausgebildete Zahnriemenscheibe 3 kompensiert beispielsweise die von der Brennkraftmaschine in den Zugmitteltrieb 1 eingeleiteten, nachteiligen Schwingungen, aufgrund der Drehungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine. Zur Verdeutlichung der Ellipse ist die Zahnriemenscheibe 3 mit den zwei Achsen „a" und „b" gekennzeichnet, wobei die Länge der Achse „b" die Länge der Achse „a" übertrifft. Die unrunde Zahnriemenscheibe 3 bewirkt einen schwingungsberuhigten Zugmitteltrieb 1, wodurch nachteilig hohe Kraftspitzen in dem Zugmittel 6 vermieden werden, welches entsprechend angepasst dimensioniert ist. Außerdem ermöglicht der schwingungsberuhigten Zugmitteltrieb 1 die Anwendung einer einfachen Spannvorrichtung 9, um eine für den Betriebszustand ausreichende Vorspannung des Zugmittels 6 zu realisieren. Details zu der er findungsgemäßen Ausgestaltung der Zahnriemenscheibe 3 sowie des Zugmittels 6 und der Spannvorrichtung 9 verdeutlichen die 3 bis 5.To achieve a vibration-damped traction mechanism drive 1 is the output device 2 , the timing belt pulley 3 out of shape. The preferred trained as an ellipse pulley 3 compensates, for example, that of the internal combustion engine in the traction drive 1 initiated, adverse vibrations due to the rotational nonuniformity of the internal combustion engine. To clarify the ellipse is the pulley 3 characterized by the two axes "a" and "b", wherein the length of the axis "b" exceeds the length of the axis "a". The non-circular toothed pulley 3 causes a vibration-calming traction drive 1 , which disadvantageously high force peaks in the traction means 6 be avoided, which is dimensioned accordingly adapted. In addition, the vibration-moderated traction drive allows 1 the application of a simple tensioning device 9 to a sufficient for the operating condition bias of the traction device 6 to realize. Details of he inventive design of the pulley 3 and the traction device 6 and the tensioning device 9 clarify the 3 to 5 ,

Die 2 zeigt ein Diagramm, dass in einer Gegenüberstellung den Verlauf der Vorspannkraft des Zugmittels 6 eines bisherigen Zugmitteltriebs zu einem erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb verdeutlicht. In dem Diagramm ist auf der Ordinate die Vorspannkraft und auf der Abszisse die Drehzahl der Brennkraftmaschine aufgetragen. Die zwei sich radial beabstandeten Kurvenverläufe entsprechen einer Bandbreite der sich einstellenden Vorspannkraft im Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Die Kurvenverläufe I sind dabei einem Zugmitteltrieb bisheriger Bauweise zugeordnet. Die weiteren Kurvenverläufe II sind realisierbar mit der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Maßnahme, die eine unrund ausgeführte Zahnriemenscheibe 3 einschließt. Wie das Diagramm gemäß 2 zeigt, bewirkt die erfindungsgemäße Maßnahme einen beruhigten Zugmitteltrieb, mit einem reduzierten Niveau der auftretenden Kraftspitzen. Die sich einstellende Schwankungsbreite „A1" für die Unterkraft „U" bzw. „A2" für die Oberkraft „O" über das gesammte Drehzahlspektum der Brennkraftmaschine beträgt ≤ 50 % von dem Absolutwert der Mittelkraft „M". Diese Schwankungsbreiten sind deutlich geringer als die der Kurvenverläufe I von Zugmitteltrieben bisheriger Bauweise. Gemäß 2 beträgt der Mittelwert „M" 430 N und die größte Schwankungsbreite „A11" beträgt 180 N.The 2 shows a diagram that in a comparison, the course of the biasing force of the traction device 6 illustrates a previous traction mechanism drive to a traction mechanism according to the invention. In the diagram is plotted on the ordinate, the biasing force and the abscissa, the speed of the internal combustion engine. The two radially spaced curves correspond to a bandwidth of the adjusting biasing force in the operating state of the internal combustion engine. The curves I are assigned to a traction drive of previous design. The further curves II are feasible with in 1 illustrated measure according to the invention, the non-circular running pulley 3 includes. Like the diagram according to 2 shows the measure according to the invention causes a calm traction mechanism, with a reduced level of force peaks occurring. Which adjusting fluctuation width "A 1" for the lower force "U" or "A 2" for the upper force "O" on the whole Drehzahlspektum the internal combustion engine is ≤ 50% of the absolute value of the center force "M". This variation widths are significantly lower as that of the curves I of Zugmitteltrieben previous design 2 the mean value "M" is 430 N and the largest fluctuation range "A 1 1" is 180 N.

Die 3 zeigt einen Ausschnitt des Zugmitteltriebs 1 gemäß 1 und verdeutlicht dabei einen Einlauf des Zugmittels 6 an der unrund gestalteten Zahnriemenscheibe 3. Aufgrund der erfindungsgemäßen vorteilhaften reduzierten Vorspannkraft des Zugmittels 6 verringert sich gleichzeitig die Reibarbeit zwischen einer Innenverzahnung 12 des Zugmittels 6 und einer Außenverzahnung 13 der Zahnriemenscheibe 3. Die Reibarbeit entsteht bei einer Gleitbewegung einer Zahnflanke 14 der Innenverzahnung 12 des Zugmittels 6 an einer zugehörigen Zahnflanke 15 der Zahnriemenscheibe 3 zwischen einer ersten Berührungsphase, die der Position „a" entspricht und dem Erreichen einer Endlage in der Position „b". Durch die reduzierte Reibarbeit in der Kontaktzone zwischen dem Zugmittel 6 und der Zahnriemenscheibe 3 aufgrund der verringerten Vorspannkraft des Zugmittels 6 ergibt sich eine reduzierte Reibungswärme aufgrund der reduzierten Deformation des Zugmittels 6, was sich vorteilhaft auf den Verschleiß des Zugmittels 6 auswirkt und wodurch insgesamt eine vergrößerte Lebensdauer des Zugmitteltriebs 1 erreicht werden kann.The 3 shows a section of the traction mechanism 1 according to 1 and illustrates an inlet of the traction device 6 on the out of round designed pulley 3 , Due to the advantageous reduced biasing force of the traction device according to the invention 6 at the same time reduces the friction between an internal toothing 12 of the traction device 6 and an external toothing 13 the timing belt pulley 3 , The friction work is caused by a sliding movement of a tooth flank 14 the internal toothing 12 of the traction device 6 on an associated tooth flank 15 the timing belt pulley 3 between a first contact phase corresponding to the position "a" and reaching an end position in the position "b". Due to the reduced friction work in the contact zone between the traction means 6 and the timing belt pulley 3 due to the reduced preload force of the traction means 6 results in a reduced frictional heat due to the reduced deformation of the traction device 6 , which is beneficial to the wear of the traction device 6 affects and overall increased life of the traction drive 1 can be achieved.

Den Aufbau des erfindungsgemäßen Zugmittels 6 zeigt die 4. Vorteilhaft kann aufgrund der unrund gestalteten Zahnriemenscheibe 3 und der damit verbundenen reduzierten Vorspannkraft des Zugmittels 6 die Breite „S" des Zugmittels 6 reduziert werde. Entsprechend der Breite „S" des Zugmittels 6 kann die Breite der Zahnriemenscheibe 3, 5, 8 sowie die Spannrolle 10 und die Umlenkrolle 11 verkleinert werden, was sich vorteilhaft auf den sich einstellenden Bauraum des Zugmitteltriebs 1 auswirkt. Der Aufbau des Zugmittels 6 sieht parallel angeordnete, umlaufende Cord-Zugstränge 16 vor, die in einer HNBR-Gummimischung 17 eingebettet sind. Die Innenverzahnung 12 des Zugmittels 6 weist ein Polyamid-Gewebe 18 auf. Als Maßnahme, die Reißfestigkeit des Zugmittels 6 zu erhöhen, bzw. die Breite „S" des Zugmittels 6 zu optimieren, bietet es sich an, Cord-Zugstränge 16 aus hochreinem Glas oder Karboncord-Zugstränge 16 zu verwenden.The structure of the traction device according to the invention 6 show the 4 , Advantageously, due to the non-circular shaped pulley 3 and the associated reduced biasing force of the traction means 6 the width "S" of the traction device 6 be reduced. According to the width "S" of the traction device 6 can change the width of the timing belt pulley 3 . 5 . 8th as well as the tension pulley 10 and the pulley 11 be reduced, which is beneficial to the self-adjusting space of the traction mechanism 1 effect. The structure of the traction device 6 sees parallel arranged, continuous Cord-Zugstränge 16 ago in an HNBR rubber compound 17 are embedded. The internal toothing 12 of the traction device 6 has a polyamide fabric 18 on. As a measure, the tensile strength of the traction device 6 increase, or the width "S" of the traction device 6 To optimize it, it is advisable to cord-pull cords 16 made of high-purity glass or carbon cord tension cords 16 to use.

Details der Spannvorrichtung 9 verdeutlicht die 5. Die auch als Einfachexzenter zu bezeichnende Spannvorrichtung 9 umfasst einen zylindrisch ausgebildeten Tragkörper 19, welcher mittels einer Verschraubung 20 ortsfest, beispielsweise an einem Gehäuse 21 der Brennkraftmaschine befestigt ist. Dabei ist der Tragkörper 19 mit einer Grundplatte 23 verbunden, welche sich an dem Gehäuse 21 abstützt und an diesem drehfixiert ist. Auf dem Tragkörper 19 ist ein Arbeitsexzenter 22 drehbar angeordnet, auf dem ein Wälzlager 25 positioniert ist, welches außenseitig von der Spannrolle 10 umschlossen ist. Ein zwischen der Grundplatte 23 und dem Arbeitsexzenter 22 angeordnetes Federmittel 24 bewirkt im Einbauzustand der Spannvorrichtung 9 eine kraftschlüssige Anlage der Spannrolle 10 an dem Zugmittel 6.Details of the tensioning device 9 clarifies the 5 , The clamping device, which can also be referred to as a single eccentric 9 comprises a cylindrically shaped support body 19 , which by means of a screw 20 stationary, for example on a housing 21 the internal combustion engine is attached. Here is the support body 19 with a base plate 23 connected, which are attached to the housing 21 is supported and rotationally fixed on this. On the support body 19 is a work eccentric 22 rotatably mounted, on which a rolling bearing 25 is positioned, which is outside of the tension roller 10 is enclosed. One between the base plate 23 and the working eccentric 22 arranged spring means 24 causes in the installed state of the clamping device 9 a frictional system of the tensioner 10 on the traction means 6 ,

11
Zugmitteltriebtraction drive
22
Abtriebsorganoutput element
33
ZahnriemenscheibeTiming pulley
44
Nockenwellecamshaft
55
ZahnriemenscheibeTiming pulley
66
Zugmitteltraction means
77
Antriebsorgandrive member
88th
ZahnriemenscheibeTiming pulley
99
Spannvorrichtungjig
1010
Spannrolleidler
1111
Umlenkrolleidler pulley
1212
Innenverzahnunginternal gearing
1313
Außenverzahnungexternal teeth
1414
Zahnflanketooth flank
1515
Zahnflanketooth flank
1616
Cord-ZugstrangCord tension cord
1717
Gummimischungrubber compound
1818
Polyamid-GewebePolyamide fabric
1919
Tragkörpersupporting body
2020
Verschraubungscrew
2121
Gehäusecasing
2222
Arbeitsexzenterworking eccentric
2323
Grundplattebaseplate
2424
Federmittelspring means
2525
Wälzlagerroller bearing

Claims (10)

Zugmitteltrieb, der als ein Aggregatetrieb oder als ein Steuertrieb für eine Brennkraftmaschine bestimmt ist, umfassend ein Abtriebsorgan (2) und zumindest ein Antriebsorgan (7), die über ein Zugmittel (6), insbesondere einen als Endlosriemen gestalteten Zahnriemen verbunden sind, wobei das Zugmittel (6) von einer Spannvorrichtung (9) vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines schwingungsgedämpften Zugmitteltriebs (1) eine Riemenscheibe oder Zahnriemenscheibe (3, 5) des Abtriebsorgans (2) und/oder zumindest eine Riemenscheibe oder Zahnriemenscheibe des Antriebsorgans (7) unrund gestaltet ist, wobei eine Breite „S" des Zugmittels (6) ≥ 18 % schmaler im Vergleich zu bisher ausgelegten Zugmitteltrieben ausgeführt ist und die Spannvorrichtung (9) bevorzugt ein ortsfestes Bauteil umfasst, dem ein von einem Federmittel beaufschlagter, mit einer Spannrolle (10) in Verbindung stehender Arbeitsexzenter (22) zugeordnet ist.Traction drive, which is intended as an aggregate operation or as a control drive for an internal combustion engine, comprising a driven member ( 2 ) and at least one drive member ( 7 ), which have a traction means ( 6 ), in particular a toothed belt designed as an endless belt, wherein the traction means ( 6 ) of a tensioning device ( 9 ) is biased, characterized in that to achieve a vibration-damped traction drive ( 1 ) a pulley or pulley ( 3 . 5 ) of the output member ( 2 ) and / or at least one pulley or toothed belt pulley of the drive member ( 7 ) is out of round, wherein a width "S" of the traction means ( 6 ) ≥ 18% narrower compared to previously designed traction drives and the tensioning device ( 9 ) preferably comprises a stationary component, which is acted upon by a spring means, with a tensioning roller ( 10 ) associated working eccentric ( 22 ) assigned. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei die unrund gestaltete Riemenscheibe oder Zahnriemenscheibe (3) als eine Ellipse geformt ist.Traction drive according to claim 1, wherein the non-circular pulley or toothed belt pulley ( 3 ) is shaped as an ellipse. Zugmitteltrieb nach Anspruch 2, bei dem die als Ellipse gestaltete Riemenscheibe oder Zahnriemenscheibe (3) ein Verhältnis der kleinsten Achse (a) zu der größten Achse (b) von ≥ 1 : 1,1 aufweist.Traction drive according to claim 2, wherein the designed as an ellipse pulley or toothed belt pulley ( 3 ) has a ratio of the smallest axis (a) to the largest axis (b) of ≥ 1: 1.1. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, bei dem das als Endlosriemen ausgebildete Zugmittel (6) an einer polygonartig gestalteten Zahnriemenscheibe (3) geführt ist.Traction drive according to claim 1, in which the endless belt designed as traction means ( 6 ) on a polygonal-shaped toothed belt pulley ( 3 ) is guided. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, die zumindest eine als ein symmetrisches oder asymmetrisches Vieleck ausgebildete unrunde Zahnriemenscheibe (3) mit gerundeten Übergängen einschließt.Traction drive according to claim 1, comprising at least one formed as a symmetrical or asymmetrical polygon non-circular toothed belt pulley ( 3 ) with rounded transitions. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei eine zulässige Schwankungsbreite „A1" bzw. „A2" einer Unterkraft „U" oder einer Oberkraft „O" der Vorspannkraft des Zugmittels (6) über ein Drehzahlspektrum der Brennkraftmaschine ≤ 50 % eines Mittelwertes „M" der Vorspannkraft des Zugmittels (6) beträgt.Traction drive according to claim 1, wherein an allowable fluctuation width "A 1 " or "A 2 " an underforce "U" or an upper force "O" of the biasing force of the traction means ( 6 ) over a speed spectrum the internal combustion engine ≤ 50% of an average value "M" of the biasing force of the traction device ( 6 ) is. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei das Zugmittel (6) als Armierung Cord-Zugstränge (16) einschließt, deren Anzahl und/oder deren Aufbau sich gegenüber bisherigen Zugmitteln unterscheidet.Traction drive according to claim 1, wherein the traction means ( 6 ) as reinforcing Cord-Zugstränge ( 16 ), the number and / or structure of which differs from previous traction means. Zugmitteltrieb nach Anspruch 7, wobei das Zugmittel (6) eine reduzierte Anzahl von Cord-Zugsträngen (16) aufweist, die in einer Elastomer- oder HNBR-Gummimischung (17) eingebettet sind.Traction drive according to claim 7, wherein the traction means ( 6 ) a reduced number of cord tension cords ( 16 ) in an elastomer or HNBR rubber compound ( 17 ) are embedded. Zugmitteltrieb nach Anspruch 7, wobei eine Innenverzahnung (12) des Zugmittels (6) ein Polyamid-Gewebe (18) aufweist.Traction drive according to claim 7, wherein an internal toothing ( 12 ) of the traction means ( 6 ) a polyamide fabric ( 18 ) having. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei das Zugmittel (6) als Armierung aus hochreinem Glas oder Karboncord hergestellte Zugstränge einschließt.Traction drive according to claim 1, wherein the traction means ( 6 ) includes tension strands made of high purity glass or carbon cord.
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