DE102005023162B4 - Timing chain drive with additional gear - Google Patents
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Abstract
Steuerkettentrieb (1) für einen Verbrennungsmotor mit einem Kurbelwellenkettenrad (2), einem Zwischenwellenkettenrad (3) mit einem ersten und einem zweiten Zahnkranz (8, 9), einem ersten und einem zweiten Nockenwellenrad (4, 5, 5'), einer ersten um das Kurbelwellenkettenrad (2) und den ersten Zahnkranz (8) des Zwischenwellenkettenrades (3) gelegten Kette (6) mit einer ersten Teilung und einer zweiten um den zweiten Zahnkranz (9) des Zwischenwellenkettenrades (3) und das erste Nockenwellenrad (4) gelegten Kette (7) mit einer zweiten Teilung, wobei die zweite Teilung kleiner ist als die erste Teilung und das erste Nockenwellenrad (4) als Kettenrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kette (7) nur mit einem ersten Zahnkranz (10) des ersten Nockenwellenrads (4) im Eingriff steht und zwischen dem ersten Nockenwellenrad (4) und dem zweiten Nockenwellenrad (5, 5') ein zusätzliches Getriebe angeordnet ist, und das erste Nockenwellenrad (4) als Bestandteil des zusätzlichen, als Stirnradgetriebe mit Stirnradverzahnung ausgebildeten Getriebes einen Zahnradansatz (11) oder als Bestandteil des zusätzlichen, als Kettentrieb ausgebildeten Getriebes einen Zahnkranzansatz (11') umfasst, der hinter und axial versetzt zu dem ersten Zahnkranz (10) angeordnet ist, wobei das zweite Nockenwellenrad (5) als zu dem Zahnradabsatz (11) passendes Stirnrad ausgestaltet ist und mit diesem in Eingriff steht oder das zweite Nockenwellenrad (5') als Kettenrad ausgestaltet ist und eine weitere Antriebskette (14) verwendet wird, die um den Zahnkranzansatz (11') und das zweite Nockenwellenrad (5') herum gelegt ist, und dass ein Mittenabstand der Mittelpunkte (12, 13) des ersten und zweiten Nockenwellenrades (4, 5, 5') kleiner ist als ein Außendurchmesser des ersten Nockenwellenrades (4).Timing chain drive (1) for an internal combustion engine with a crankshaft sprocket (2), an intermediate shaft sprocket (3) with a first and a second ring gear (8, 9), a first and a second camshaft gear (4, 5, 5 '), a first around the crankshaft sprocket (2) and the first sprocket (8) of the intermediate sprocket (3) placed chain (6) with a first pitch and a second chain placed around the second sprocket (9) of the intermediate sprocket (3) and the first camshaft sprocket (4) (7) with a second pitch, the second pitch being smaller than the first pitch and the first camshaft gear (4) being designed as a sprocket, characterized in that the second chain (7) only has a first toothed ring (10) of the first Camshaft gear (4) is in engagement and an additional gear is arranged between the first camshaft gear (4) and the second camshaft gear (5, 5 '), and the first camshaft gear (4) as part of the additional, As a spur gear with spur gear, a gear attachment (11) or as part of the additional gear, which is designed as a chain drive, comprises a gear rim attachment (11 ') which is arranged behind and axially offset to the first gear rim (10), the second camshaft gear (5 ) is designed as a spur gear that matches the gear shoulder (11) and meshes with it, or the second camshaft gear (5 ') is designed as a sprocket and a further drive chain (14) is used, which surrounds the gear rim attachment (11') and the second camshaft gear (5 ') is placed around, and that a center-to-center distance of the center points (12, 13) of the first and second camshaft gear (4, 5, 5') is smaller than an outer diameter of the first camshaft gear (4).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steuerkettentrieb für einen Verbrennungsmotor mit einem Kurbelwellenkettenrad, einem Zwischenwellenkettenrad mit zwei Zahnkränzen, einem ersten und einem zweiten Nockenwellenrad, einer ersten um das Kurbelwellenkettenrad und einen ersten Zahnkranz des Zwischenwellenkettenrads gelegten Kette mit einer ersten Teilung und einer zweiten um den zweiten Zahnkranz des Zwischenkettenrads und ein Nockenwellenrad gelegten Kette mit einer zweiten Teilung, wobei die zweite Teilung kleiner ist als die erste Teilung und das erste Nockenwellenrad als Kettenrad ausgebildet ist.The present invention relates to a timing chain drive for an internal combustion engine with a crankshaft sprocket, an intermediate shaft sprocket with two sprockets, a first and a second camshaft sprocket, a first chain placed around the crankshaft sprocket and a first sprocket of the intermediate shaft sprocket with a first pitch and a second chain second ring gear of the intermediate sprocket and a camshaft sprocket laid chain with a second pitch, the second pitch being smaller than the first pitch and the first camshaft sprocket is designed as a sprocket.
Ein solcher Steuerkettentrieb ist aus der
Aus der
Die bekannten Lösungen stellen zwar bereits eine gute Verbesserung eines Steuerkettentriebs unter Verwendung einer Zwischenwelle dar. Jedoch bestehen auch hier weiterhin Bestrebungen Verbesserungen zu bewirken.The known solutions already represent a good improvement of a timing chain drive using an intermediate shaft. However, efforts are still being made here to bring about improvements.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Steuerkettentrieb der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass insbesondere Bauraumrestriktionen besser begegnet werden kann.It is therefore the object of the present invention to improve a timing chain drive of the type mentioned at the outset in such a way that, in particular, installation space restrictions can be better met.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steuerkettentrieb gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a timing chain drive according to
Erfindungsgemäß wird also nur ein einziges Nockenwellenrad mittels des zweiten Kettentriebs direkt angetrieben, während das zweite Nockenwellenrad indirekt über ein weiteres Getriebe angetrieben wird. Hieraus ergibt sich insbesondere bei einspurigen Ketten der Vorteil, dass der Durchmesser des als Kettenrad ausgebildeten ersten Nockenwellenrads keinen nennenswerten Einfluss mehr auf den Abstand der beiden Nockenwellenachsen zueinander hat. Hierdurch lässt sich der Bauraum insbesondere im Nockenwellenbereich nochmals gegenüber dem bekannten Steuerkettentrieb verringern. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kettentriebdynamik und die Reduzierung der Geräusche weiter vorangetrieben werden kann. Wird eine Kette, wie im Stand der Technik über beide Nockenwellenkettenräder geführt, so treffen die Rollen der Kette im Wesentlichen gleichzeitig auf beide Kettenräder auf. Aufgrund des zusätzlichen Getriebes kann hier eine andere Frequenz bei der Übertragung erzielt werden. Der Begriff „nur“ in Anspruch 1 soll lediglich das zweite Nockenwellenrad ausschließen und nicht auch andere Bauteile des Kettentriebs (wie z.B. Spann- oder Führungsschienen etc.). Ein besonders kleiner Bauraum wird dadurch eingenommen, weil ein Mittenabstand der Mittelpunkte des ersten und zweiten Nockenwellenrades kleiner ist als ein Außendurchmesser des ersten Nockenwellenrades. Die erforderliche Zähnezahl des ersten Nockenwellenrades und der dadurch vorgegebene Außendurchmesser sind für den Abstand der beiden Nockenwellen nun nicht mehr ausschließlich maßgebend. Diese können viel weiter zusammenrücken als bei der Verwendung von zwei Nockenwellenkettenrädern, die in einer Ebene liegen.According to the invention, only a single camshaft gear is driven directly by means of the second chain drive, while the second camshaft gear is driven indirectly via a further transmission. Particularly in the case of single-track chains, this has the advantage that the diameter of the first camshaft wheel, which is designed as a chain wheel, no longer has any significant influence on the distance between the two camshaft axes. As a result, the installation space, in particular in the camshaft area, can be further reduced compared to the known timing chain drive. Another advantage is that the chain drive dynamics and the reduction in noise can be further advanced. If a chain is guided over both camshaft sprockets, as in the prior art, the rollers of the chain hit both sprockets essentially at the same time. Due to the additional gear, a different frequency can be achieved for the transmission here. The term “only” in
Das zusätzliche Getriebe ist ein Stirnradgetriebe oder ein Kettentrieb. Mittels eines Stirnradgetriebes können relativ große Kräfte bei kleinem Bauraum übertragen werden. Ein Stirnradgetriebe kommt in aller Regel mit kleineren Durchmessern der Zahnräder aus, als dies bei einem vergleichbaren Kettenrad der Fall ist. Darüber hinaus ist die Übertragung hinsichtlich ihres Schwingungsverhaltens unproblematisch. Der Kettentrieb könnte eine dritte Teilung oder die gleiche Teilung wie der erste Kettentrieb aufweisen, um eventuell die Kettentriebdynamik zu verbessern.The additional gear is a spur gear or a chain drive. By means of a spur gear, relatively large forces can be transmitted in a small installation space. A spur gear can usually get by with smaller gears than is the case with a comparable chain wheel. In addition, the transmission is unproblematic with regard to its vibration behavior. The chain drive could have a third pitch or the same pitch as the first chain drive in order to possibly improve the chain drive dynamics.
Bevorzugt kann das Zwischenwellenkettenrad mit den zwei Zahnkränzen einteilig ausgebildet sein. Der Begriff „Zahnkranz“ soll im vorliegenden Fall nicht zwingend als separates Bauteil verstanden sein. Auch eine einteilige Ausgestaltung mit dem Kettenradgrundkörper fällt hierunter.The intermediate shaft sprocket can preferably be designed in one piece with the two toothed rings. In the present case, the term “ring gear” should not necessarily be understood as a separate component being. This also includes a one-piece design with the main chain wheel body.
Insbesondere die Verwendung des Zwischenwellenkettenrades als Antriebskettenrad für die Antriebskette einer Kraftstoffpumpe stellt eine weitere Variante dar, die zusätzliche Vorteile beinhaltet.In particular, the use of the intermediate shaft sprocket as a drive sprocket for the drive chain of a fuel pump represents a further variant that includes additional advantages.
Im Folgenden werden nunmehr Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerkettentriebs, -
2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerkettentriebs, -
3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerkettentriebs und -
4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerkettentriebs.
-
1 a first embodiment of a timing chain drive according to the invention, -
2 a second embodiment of a timing chain drive according to the invention, -
3 a third embodiment of a timing chain drive according to the invention and -
4th a fourth embodiment of a timing chain drive according to the invention.
Der in
Das Zwischenwellenkettenrad
Die untere Antriebskette
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Kurbelwellenkettenrad
Der zweite Zahnkranz
Die obere Antriebskette
Der Zahnradansatz
Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise des Ausführungsbeispiels näher erläutert.The mode of action and functionality of the exemplary embodiment is explained in more detail below.
Aufgrund der Tatsache, dass die untere Antriebskette
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der
Die Ausführungsform der
Die Ausführungsform der
Die Ausführungsform der
Eine weitere nicht dargestellte Variante sieht vor, dass der untere Kettentrieb mit einer Untersetzung von 1:1 und deshalb einer Zähnezahl für das Kurbelwellenkettenrad von 24 und für den ersten Zahnkranz
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