DE102004048282A1 - Traction drive, in particular for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Zugmitteltrieb, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem antreibenden Rad, wenigstens einem angetriebenen Rad, einem als Riemen oder Kette ausgebildeten Umschlingungsmittel und einer an wenigstens zwei Stellen auf das Umschlingungsmittel einwirkenden Spanneinrichtung, wobei die Spanneinrichtung als drehbar gelagerter Winkelhebel (5) ausgebildet ist, dessen abgewinkelte Hebelarme (7, 8) zum Spannen des Zugmitteltriebs (1) gegen die Innenseite des Umschlingungsmittels andrückbar sind.Traction drive, in particular for an internal combustion engine, with at least one driving wheel, at least one driven wheel, designed as belt or chain wrapping means and acting on at least two locations on the belt tensioning means, wherein the clamping device is designed as a rotatably mounted angle lever (5), whose angled lever arms (7, 8) for clamping the traction mechanism drive (1) are pressed against the inside of the belt means.
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem antreibenden Rad, wenigstens einem angetriebenen Rad, einem als Riemen oder Kette ausgebildeten Umschlingungsmittel und einer an wenigstens zwei Stellen auf das Umschlingungsmittel einwirkenden Spanneinrichtung.The The invention relates to a traction mechanism drive, in particular for an internal combustion engine, with at least one driving wheel, at least one driven Wheel, designed as a belt or chain wrap and one acting on at least two locations on the belt means Tensioning device.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Zugmitteltriebe dieser Art werden eingesetzt, um Wellen von Maschinen zu synchronisieren. Bei Brennkraftmaschinen treibt die Kurbelwelle mittels eines als Riemen oder Kette ausgebildeten Zugmittels eine oder mehrere Nockenwellen an, über die das Öffnen und Schließen der Ventile gesteuert wird. Ferner kommen Koppeltriebe zwischen zwei Nockenwellen zum Einsatz. In den meisten Fällen wird eine Spanneinrichtung, z. B. ein hydraulischer Kettenspanner, eingesetzt, um dem Zugmittel eine bestimmte Spannung aufzuprägen. Im Laufe der Lebensdauer des Riemens oder der Kette tritt unausweichlich eine Verlängerung ein. Bei herkömmlichen Zugmitteltrieben erfolgt der Ausgleich von Längenänderungen, die durch Verschleiß, aber auch durch Temperaturänderungen hervorgerufen werden, nur an einer Stelle im Zugmitteltrieb, zumeist im Leertrumm. Dadurch entsteht allerdings eine Verdrehung der synchronisierten Wellen zueinander, so dass ein Phasenfehler vorliegt. Bei modernen Brennkraftmaschinen wird jedoch eine hohe Phasentreue zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle gefordert, da ein Phasenfehler sowohl zu erhöhten Abgaswerten als auch zu einem erhöhten Verbrauch führen kann.flexible drives of this type are used to synchronize shafts of machines. In internal combustion engines, the crankshaft drives by means of a Belt or chain trained traction means one or more camshafts on, over the opening and closing the valves is controlled. Furthermore, coupling drives come between two camshafts are used. In most cases, a tensioning device, z. As a hydraulic chain tensioner, used to the traction means to impose a certain tension. Over the life of the belt or chain occurs inevitably an extension one. In conventional traction drives the compensation of changes in length, by wear, but also by temperature changes be caused only at one point in the traction drive, mostly in the empty run. However, this results in a rotation of the synchronized Waves to each other, so that there is a phase error. In modern However, internal combustion engines will have high phase fidelity between crankshaft and camshaft required as a phase error to both increased exhaust gas values as well as to an elevated Consumption lead can.
Aus
der
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen Zugmitteltrieb anzugeben, der unempfindlich gegenüber Längenänderungen des Umschlingungsmittels ist und gleichzeitig einfach aufgebaut ist.Of the The invention is therefore based on the problem of a traction drive specify that insensitive to changes in length of the belt is and at the same time simply set up.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Zugmitteltrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Spanneinrichtung als drehbar gelagerter Winkelhebel ausgebildet ist, dessen abgewinkelte Hebelarme zum Spannen des Zugmitteltriebs gegen die Innenseite des Umschlingungsmittels andrückbar sind.to solution This problem is in a traction drive of the aforementioned Art provided according to the invention, that the tensioning device is designed as a rotatably mounted angle lever, its angled lever arms for tensioning the traction drive against the inside of the belt can be pressed.
Der erfindungsgemäße Zugmitteltrieb zeichnet sich durch einen besonders geringen Platzbedarf aus, da der Winkelhebel vollständig im Inneren des Umschlingungsmittels angeordnet ist. Aufgrund der vielen an einem Verbrennungsmotor angebrachten Aggregate bestehen in der Regel Platzprobleme, die jedoch durch den erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb wirksam verhindert werden.Of the traction mechanism according to the invention is characterized by a particularly small footprint, since the angle lever completely is arranged in the interior of the belt. Because of the many mounted on an internal combustion engine units consist in the Usually space problems, however, by the traction drive invention effective be prevented.
Es wird bevorzugt, dass der Winkelhebel zwei entgegengesetzt zueinander abgewinkelte Hebelarme aufweist, um deren Außenseiten das Umschlingungsmittel geführt ist. Der Winkelhebel kann sich näherungsweise in der durch das angetriebene Rad und das antreibende Rad gebildeten Ebene befinden. Das antreibende Rad kann mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden sein, bei dem angetriebenen Rad kann es sich um ein Nockenwellenrad handeln. Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Zugmitteltrieb jedoch auch bei anderen Aggregaten eingesetzt werden, beispielsweise kann es sich um ein angetriebenes Rad eines Generators, eines Klimakompressors oder einer Wasserpumpe handeln. Alternativ können das angetriebene und das antreibende Rad Nockenwellenräder sein.It is preferred that the angle lever two opposite to each other has angled lever arms to the outer sides of the belt guided is. The angle lever can approximate in the one formed by the driven wheel and the driving wheel Level. The driving wheel can with the crankshaft of the Combustion engine can be connected to the driven wheel can it is a camshaft wheel. In principle, the traction mechanism according to the invention However, also be used in other units, for example it can be a driven wheel of a generator, an air conditioning compressor or a water pump. Alternatively, the driven and the driving wheel camshaft gears be.
Die Zugkräfte in dem Zugtrumm und dem Lostrumm des Zugmitteltriebs weisen zumeist einen schwankenden Verlauf auf, wobei die Kraft in dem Zugtrumm größer als die Kraft in dem Lostrumm ist. Üblicherweise schwingen Zugtrumm und Lostrumm gegenläufig zueinander, so dass dann, wenn in dem Zugtrumm die maximale Kraft herrscht, die Kraft in dem Lostrumm minimal ist. Der Winkelhebel bewirkt, dass sich die Kräfte des Zugtrumms und des Lostrumms addieren bzw. überlagern. Da beide Kräfte gegenläufig zueinander schwingen, hat die Resultierende, die auf den Winkelhebel wirkt, einen wesentlich gleichmäßigeren Verlauf im Vergleich zu den einzelnen Kräften des Zugtrumms und des Lostrumms.The tensile forces in the train drumming and the Lostrumm of the traction drive are mostly a fluctuating course, wherein the force in the Zugtrumm greater than the power in the Lostrumm is. Usually Swing traintrumm and Lostrumm in opposite directions, so that then, when the maximum force prevails in the train, the force in the Lostrumm is minimal. The angle lever causes the forces of the Train drumming and the Lostrumms add or overlay. Since both forces are in opposite directions swing, the resultant, which acts on the angle lever, a much more uniform Course compared to the individual forces of the train drumming and the Lostrumms.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Winkelhebel exzentrisch gelagert ist. Auf diese Weise ergeben sich unterschiedlich lange Winkelarme, die die Kraftverläufe im Zugtrumm und im Lostrumm unterschiedlich beeinflussen. Durch eine entsprechende Wahl des Lagerpunkts kann sogar ein nahezu konstanter Kraftverlauf erzielt werden.In Another embodiment of the invention may be provided that the angle lever is mounted eccentrically. In this way result different lengths of angle arms, the force profiles in the traintrumm and influence differently in the lot rumble. By an appropriate Choice of bearing point can even be a nearly constant force curve be achieved.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Hebelarme eine unterschiedliche Länge aufweisen. Auch durch diese Maßnahme können die Kräfte im Zugtrumm und im Lostrumm separat beeinflusst werden, so dass ein gewünschter resultierender Kraftverlauf eingestellt werden kann. Daneben kann ein Hebelarm eine Rolle aufweisen, über die das Umschlingungsmittel geführt wird.alternative or additionally It may be provided that the lever arms have a different length. Also by this measure can the forces in the train drumming and in the lostrumm are influenced separately, so that a desired one resulting force curve can be adjusted. In addition, can a lever arm having a roller over which the belt means guided becomes.
Es ist auch denkbar, die Hebelarme des erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs so auszubilden, dass sie unterschiedliche Umschlingungswinkel aufweisen. Somit können erfindungsgemäß mehrere Mittel vorgesehen sein, mit denen der Kraftverlauf in dem Zugmitteltrieb beeinflusst und in Abhängigkeit von den jeweiligen Randbedingungen beeinflusst werden kann. Es ist auch möglich, mehrere dieser Maßnahmen gleichzeitig vorzusehen, beispielsweise kann der Winkelhebel exzentrisch gelagert sein, wobei dessen Hebelarme eine unterschiedliche Länge aufweisen.It is also conceivable, the lever arms of the traction mechanism according to the invention be formed so that they have different wrap angles. Thus, you can According to the invention, several agents be provided with which the force curve in the traction drive influenced and depending on the respective boundary conditions can be influenced. It is also possible, several of these measures at the same time, for example, the angle lever can be eccentric be stored, the lever arms have a different length.
Der Winkelhebel des erfindungsgemäßem Zugmitteltriebs kann durch einen Zugmittelspanner antreibbar und bewegbar sein, besonders bevorzugt wird ein hydraulischer Zugmittelspanner, insbesondere ein Kettenspanner. Derartige Kettenspanner werden weithin eingesetzt und sind zuverlässig und vergleichsweise kostengünstig. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass Kettenspanner aufgrund ihrer geringen Größe im Inneren des Zugmitteltriebs angeordnet werden können.Of the Angular lever of the inventive traction mechanism can be driven and moved by a Zugenspanner Particularly preferred is a hydraulic Zugmittelspanner, in particular a chain tensioner. Such chain tensioners are widely used and are reliable and comparatively inexpensive. Another advantage is the fact that chain tensioners due their small size inside of the traction mechanism can be arranged.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch gelöst durch einen Zugmitteltrieb, bei dem die Spanneinrichtung einen ersten gegen die Außenseite des Umschlingungsmittels und einen zweiten gegen die Innenseite des Umschlingungsmittels andrückbaren Spannschuh aufweist, wobei die Spannschuhe gemeinsam parallel verschiebbar sind.The The problem underlying the invention is also solved by a traction mechanism, in which the tensioning device has a first against the outside of the belt and a second against the inside of the belt can be pressed Has clamping shoe, the clamping shoes are displaced together in parallel.
Durch die parallele Verschiebung der beiden Spannschuhe wird auf das Zugtrumm und das Lostrumm näherungsweise in gleicher Weise eingewirkt, wo durch eine besonders gute Phasentreue erzielt wird, das heißt es findet keine unerwünschte Phasenverschiebung statt.By the parallel displacement of the two tensioning shoes is strained on the tension and the Lostrumm approximately acted in the same way, where by a particularly good fidelity is achieved, that is it does not find any unwanted Phase shift instead.
Um zu verhindern, dass eine Phasenverschiebung eintritt, kann es bei dem erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb vorgesehen sein, dass die Bewegungsrichtung der Spannschuhe in der Ebene des Umschlingungsmittels näherungsweise senkrecht zu dem Zugtrumm und dem Lostrumm verläuft.Around To prevent a phase shift from occurring, it can the traction mechanism according to the invention be provided that the direction of movement of the tensioning shoes in the Level of the belt approximately perpendicular to the Zugtrumm and the Lostrumm runs.
Eine besonders einfach aufgebaute Spannvorrichtung ergibt sich, wenn die Spannschuhe an einer gemeinsamen Halterung angeordnet sind. Wenn beide Spannschuhe an einer gemeinsamen Halterung angeordnet sind, genügt es, die Halterung zu verschieben, da sich dann automatisch eine parallele Verschiebung der Spannschuhe einstellt.A particularly simple clamping device arises when the tensioning shoes are arranged on a common holder. When both tensioners are arranged on a common bracket are enough it to move the holder, since then automatically a adjusts parallel displacement of the clamping shoes.
Damit die Spannschuhe verschoben werden können, wird es bevorzugt, dass die Halterung mit einem hydraulischen Kettenspanner gekoppelt ist, der die Halterung und damit die Spannschuhe bewegt.In order to the tensioning shoes can be moved, it is preferred that the holder is coupled to a hydraulic chain tensioner, which moves the holder and thus the clamping shoes.
Es kann vorgesehen sein, dass die Spannschuhe unterschiedliche Umschlingungswinkel aufweisen, die auch durch unterschiedliche Steifigkeiten der Spannschuhe beeinflusst werden können.It can be provided that the clamping shoes different wrap angle exhibit, which also by different stiffnesses of the tension shoes can be influenced.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zugmitteltriebs ist darin zu sehen, dass eine geringere Dämpfung erforderlich ist. Eine geringere Dämpfung führt andererseits zu geringeren Verlusten und damit zu einem besseren Wirkungsgrad des Zugmitteltriebs und der Brennkraftmaschine. Es ist auch vorteilhaft, dass der Spannerhub insgesamt verringert werden kann.One Another advantage of the traction mechanism according to the invention is therein to see that lower attenuation is required. On the other hand, lower damping leads to lower ones Losses and thus to a better efficiency of the traction drive and the internal combustion engine. It is also advantageous that the tensioner stroke overall can be reduced.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Figuren. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:Further Advantages and details of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments as well as the figures. The figures are schematic representations and show:
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings
Die
Nockenwellenräder
Der
Winkelhebel
An
dem Hebelarm
Im
Laufe der Zeit stellt sich u. a. durch Verschleiß eine Verlängerung der Kette
Es
sind verschiedene Modifikationen des Winkelhebels
In
dem Kettenspanner
Der
Spannschuh
Der
in den
- 11
- Zugmitteltriebtraction drive
- 22
- Nockenwellenradcamshaft
- 33
- Nockenwellenradcamshaft
- 44
- KetteChain
- 55
- Winkelhebelbell crank
- 66
- Lagerpunktbearing point
- 77
- Hebelarmlever arm
- 88th
- Hebelarmlever arm
- 99
- ZugtrummZugtrumm
- 1010
- LostrummLostrumm
- 1111
- Kettenspannerchain tensioner
- 1212
- Zugmitteltriebtraction drive
- 1313
- Spannschuhclamping shoe
- 1414
- Spannschuhclamping shoe
- 1515
- Halterungbracket
- 1616
- Kettenspannerchain tensioner
- 1717
- Doppelpfeildouble arrow
Claims (13)
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