DE102005002481A1

DE102005002481A1 - Einrichtung zum Antrieb von Nockenwellen und Nebenaggregaten

Info

Publication number: DE102005002481A1
Application number: DE200510002481
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. Scharlach (FH)
Original assignee: A T SUED GmbH
Current assignee: A T Sued GmbH
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-07-27

Abstract

Diese Einrichtung dient zum Antrieb von Nockenwellen und Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, wobei von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aus unter Zwischenschaltung von Zahnrädern und Umschlingungstrieben die Nebenaggregate und die in beiden Zylinderreihen angeordneten Nockenwellen angetrieben werden. DOLLAR A Um diese Einrichtung zu optimieren, kämmt ein erstes Zahnrad der Kurbelwelle mit einem zweiten unterhalb einer eine Mittellängsachse der Kurbelwelle einschließenden Mittelquerebene liegendem Zahnrad und einem dritten oberhalb dieser Mittelquerebene liegendem Zahnrad, wobei über das dritte einer Zwischenwelle zugeordnete Zahnrad mittels Umschlingungstrieben die Nockenwellen in Drehbewegung versetzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Antrieb von Nockenwellen und Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.

Für den Antrieb von Nockenwellen in gegenüberliegenden Zylinderreihen einer Brennkraftmaschine der Hubkolbengattung ist es bekannt, DE 926 823 , Königswellen einzusetzen. Die Königswellen wirken über Kegelradgetriebe mit diesen Nockenwellen zusammen.

Die EP 0 481 124 A1 befasst sich mit einem ausschließlich Zahnräder umfassenden Rädertrieb einer Brennkraftmaschine, der zwischen Stirnwänden des Gehäuses arbeitet und als Mittelabtrieb einer Kurbelwelle ausgeführt ist. Dieser Rädertrieb kämmt mit Zahnrädern von Nockenwellen und von Nebenaggregaten.

In der DE 103 08 760 A1 wird ein Steuertrieb für eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Brennkraftmaschine mit gegenüberliegenden Zylinderreihen behandelt. Eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine treibt über ein Zahnrad zwei außerhalb einer Mittellängsebene eines Gehäuses liegende Zahnräder an, wovon jedes dieser Zahnräder einerseits mit einem Nebenaggregatzahnrad kämmt und andererseits mittels eines Umschlingungstriebs ein Zwischenzahnrad antreibt, das wiederum im Eingriff mit Zahnrädern von Nockenwellen in der jeweiligen Zylinderreihe steht.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zum Antrieb von Nockenwellen und Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche Einrichtung bei guter Wirkung sich durch räumlich günstige Ausgestaltung und leichte Realisierbarkeit auszeichnet.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass dank der Anordnung der verschiedenen Zahnräder und der besonderen Ausbildung der Umschlingungstriebe mit der Einrichtung vorzüglich die Nockenwellen und die Nebenaggregate betätigbar sind. Dabei ist die Einrichtung leicht und übersichtlich an einer Stirnseite der Brennkraftmaschine vorsehbar, und sie unterstützt die konzeptionellen Gestaltungsmöglichkeiten einer Brennkraftmaschine. Die Lagerung der Umschlingungstriebräder zu beiden Längsseiten des dritten Zahnrads leistet einen zusätzlichen Beitrag zu letzterem und schafft günstige Belastungsvoraussetzungen. Die Innenverzahnung des dritten Zahnrads ermöglicht eine weitere Antriebsfunktion dieses Zahnrads, und zwar auf räumlich vorteilhafte Weise. Schließlich wirkt sich die Unterbringung der Zahnräder und der Umschlingungstriebräder in der als Modul ausführbaren Kassette konstruktionsvereinfachend aus, da Zahnradlagerungen an einer Stirnseite des Gehäuses der Brennkraftmaschine entfallen können.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.
Es zeigen
1 eine Schrägansicht von vorne oben auf ein Stirnseite einer Brennkraftmaschine mit der Einrichtung nach der Erfindung,
2 eine Ansicht unmittelbar von vorne auf die Stirnseite der Brennkraftmaschine nach der 1,
3 eine Schrägansicht eines dritten Zahnrads der Einrichtung nach den 1 und 2 und zwar von einer Stirnseite der Brennkraftmaschine aus,
4 eine Schrägansicht von vorne rechts auf die Stirnseite mit einer Kassette der Einrichtung;
5 eine Schrägansicht von der Stirnseite aus auf die Kassette nach der 4,
6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der 5;
7 eine Schrägansicht von der Stirnseite aus auf eine Lagerkonsole der Kassette nach den 4 und 5.
Eine Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart ist bspw. zum Einbau in ein Kraftfahrzeug ausgebildet und umfasst zwei gegenüberliegende in V-Form angeordnete Zylinderreihen 2 und 3 Bestandteil eines Gehäuses 4 der besagten Brennkraftmaschine sind. Benachbart einer Stirnseite 5 des Gehäuses 4 ist eine Einrichtung 6 vorgesehen, die zum Antrieb von Nockenwellen 7 und 8 Nebenaggregaten NI, NII und NIII dient. Von einer Kurbelwelle 9 der Brennkraftmaschine 1 aus werden unter Vermittlung von Zahnrädern Z1, Z2, Z3, Z4 und Z5 und Umschlingungstrieben UT1 und UT2 die Nebenaggregate NI; NII und NIII sowie die in nicht gezeigten Zylinderköpfen der beiden Zylinderreihen 2 und 3 angeordneten Nockenwellen 7 und 8 angetrieben werden – 1 –. Das auf der Kurbelwelle 9 festgesetzte erste Zahnrad Z1 kämmt mit dem zweiten unterhalb einer eine Mittellängsachse Ma der Kurbelwelle 9 einschließenden Mittelquerebene A-A liegenden Zahnrad Z2 kämmt. Dabei werden über das dritte einer Zwischenwelle 10 zugeordnete Zahnrad Z3, und zwar mittels den Umschlingungstrieben UT1 und UT2 die Nockenwellen 7 und 8 in Drehbewegung versetzt.
Für beide Umschlingungstriebe UT1 und UT2 sind die entsprechenden Umschlingungstriebräder 11 und 12 zu beiden Längsseiten Ls1 und Ls2 des dritten Zahnrads Z3 an eine Lagerwelle 13 vorgesehen. Die Funktion des dritten Zahnrads Z3 wird dadurch erweitert, dass es auf der dem Gehäuse 4 der Brennkraftmaschine 1 zugekehrten Längsseite Ls2 eine Innenverzahnung 14 aufweist, die mit dem vierten Zahnrad Z4 in Eingriff steht, welches vierte Zahnrad Z4 einer Wasserpumpe zugeordnet ist, die nicht dargestellt ist.
Das zweite Zahnrad Z2 ist an einer Ausgleichswelle 15 für Massenkräfte angeordnet, und es kämmt mit dem fünften Zahnrad Z5, das mit einem Servo/Klimakompressor verbunden sein kann. Darüber hinaus treibt das dritte Zahnrad Z3 über ein Getriebe 16 einen Generator an, der sich in einem durch die V-Form der Zylinderreihen 2 und 3 gebildeten Raum erstreckt. Das Getriebe 16 umfasst ein mit dem dritten Zahnrad Z3 kämmendes Zwischenzahnrad Zz und ein am Generator angebrachtes Aggregatzahnrad Za.
Gemäß 2 schließt eine senkrechte Mittellängsebene B-B der Brennkraftmaschine 1 sowohl die Mittellängsachse MaK der Kurbelwelle 9 wie auch eine Mittellängsachse MaZa des Aggregatzahnrads Za ein. Dagegen ist eine Mittellängsachse MaZ3 des dritten Zahnrads Z3 nach rechts mit Abstand AsZ3 zur Mittellängsebene B-B versetzt angeordnet; eine Mittellängsachse MaZ4 des vierten Zahnrads Z4 verläuft mit Abstand AsZ4 auf der linken Seite der Mittellängsebene B-B.
Im Ausführungsbeispiel sind das zweite Zahnrad Z2, das fünfte Zahnrad Z5, das dritte Zahnrad Z3, die Umschlingungstriebräder UT1 und UT2, das Zwischenzahnrad Zz und das Aggregatzahnrad Za sind in eine Kassette 17 integriert – 4 bis 7 –. Die Kassette 17 besteht aus Metall, Kunststoff oder dgl. und ist unter Zwischenschaltung von Schrauben am Gehäuse 4 der Brennkraftmaschine 1 befestigt. Zur einfachen Montage der verschiedenen Zahnräder ist die Kassette 17 mehrteilig ausgeführt d.h. sie besitzt zwei in einer Verbindungsebene 18 zusammengesetzte Halbschalen 19 und 20, die mit Lagern für besagte Zahnräder versehen ist.
Schließlich ist an der Kassette 17 auf der dem Gehäuse 4 zugekehrten Längsseite Ls2 eine Lagerkonsole 21 angebracht, die zur Lagerung des zweiten Umschlingungstriebrads 12 und des vierten Zahnrads Z4 dient – 7 –. Die Lagerkonsole 21 umfasst eine Lagerplatte 22 die mittels Stehbolzen 23, 24 und 25 an einer Tragwand 26 der Kassette 17 in Lage gehalten wird. Die Tragwand 26 ist in Richtung Längsseite Ls1 als Einformung 27 der Kassette 17 ausgeführt, um räumlich günstige Verhältnisse zu schaffen.

Claims

Einrichtung zum Antrieb von Nockenwellen und Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine der Hubkolbenbauart mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen, wobei von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aus unter Zwischenschaltung von Zahnrädern und Umschlingungstrieben die Nebenaggregate und die in beiden Zylinderreihen angeordneten Nockenwellen angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Zahnrad (Z1) der Kurbelwelle (9) mit einem zweiten unterhalb einer eine Mittellängsachse (MaK) der Kurbelwelle (9) einschließenden Mittelquerebene (A-A) liegendem Zahnrad (Z2) und einem dritten oberhalb dieser Mittelquerebene (A-A) liegendem Zahnrad (Z3) kämmt, wobei über das das dritte einer Zwischenwelle zugeordnetem Zahnrad (Z3) mittels Umschlingungstrieben (UT1 und UT2) die Nockenwellen (7 und 8) in Drehbewegung versetzt werden.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Umschlingungstrieb (UT1 und UT2) zu beiden Längsseiten (Ls1 und Ls) des dritten Zahnrads (Z3) Umschlingungstriebräder (11 und 12) vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Zahnrad (Z3) auf einer einem Gehäuse (4) der Brennkraftmaschine (1) zugekehrten Längsseite (Ls2) eine Innenverzahnung (14) aufweist, die im Eingriff mit einem vierten Zahnrad (Z4) steht.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Zahnrad (Z4) einer Wasserpumpe zugeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (Z2) an einer Ausgleichswelle angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (Z2) einem fünften Zahnrad (Z5) kämmt.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Zahnrad (Z3) an einem Servo/Klimakompressor vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Zahnrad (Z3) über eine Getriebe (16) einen Generator antreibt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Getriebe (16) ein mit dem dritten Zahnrad (Z3) kämmendes Zwischenzahnrad (Zz) und ein dem Generator zugeordnetes Aggregatzahnrad (Za) umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregatzahnrad (Za) mit einer Mittellängsachse (MaZa) eine senkrechte die Mittellängsachse (MaK) der Kurbelwelle (9) schneidende Mittellängsebene (B-B) der Brennkraftmaschine (1) einschließt.
Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Zahnrad (Z2), das fünfte Zahnrad (Z5), das dritte Zahnrad (Z3), und wenigstens ein Umschlingungstriebrad (11 oder 12), das Zwischenzahnrad (Zz) und das Aggregatzahnrad (Za) in eine am Gehäuse (4) der Brennkraftmaschine (1) gehaltene Kassette (17) integriert sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (17) mehrteilig ausgeführt ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (17) zwei in einer Verbindungsebene (18) zusammengesetzte Halbschalen (19 und 20) umfasst.
Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (17) auf der dem Gehäuse (4) der Brennkraftmaschine (1) zugekehrten Längsseite (Ls2) mit einer Lagerkonsole (21) für das Umschlingungstriebrad (12) und das vierte Zahnrad (Z4) aufweist.