DE102008042643A1

DE102008042643A1 - Drive system for combustion engine of motor vehicle, has counterweight designed with circumference-filling out element with outer diameter such that speed of counterweight and running speed of drive unit are different

Info

Publication number: DE102008042643A1
Application number: DE200810042643
Authority: DE
Inventors: Walter Blume; Bernd Steiner; Torsten Dr. Kluge
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-10-08
Also published as: CN101713450A; DE102008042643B4; CN101713450B

Abstract

The system (1) has a drive wheel (2) and an output wheel (3) e.g. oil pump toothed wheel, connected together via a drive unit (4) e.g. toothed belt. An additional/gear wheel (9) stands in connection with a balance shaft wheel (10) such that the balance wheel is propelled by the additional/gear wheel. A counterweight (11) is designed with a circumference-filling out element (17) with an outer diameter such that a peripheral speed of the counterweight together with the circumference-filling out element and a running speed of the drive unit are different.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, wobei das Antriebssystem ein Antriebsrad und zumindest ein Abtriebsrad, die über zumindest ein Antriebsmittel miteinander verbunden sind, und ein auf einer selben Welle wie das Abtriebsrad angeordnetes weiteres Rad, sowie ein auf einer Ausgleichswelle angeordnetes Ausgleichswellenrad und ein auf der selben Ausgleichswelle angeordnetes Gegengewicht aufweist, wobei das weitere Rad mit dem Ausgleichwellenrad so in Verbindung steht, dass das weitere Rad das Ausgleichwellenrad antreibt, und wobei das Gegengewicht und ein umfangsausfüllendes Element in einer Riementriebebene angeordnet im ständigen Eingriff mit dem Antriebsmittel ist.The The invention relates to a drive system, in particular for a Internal combustion engine, wherein the drive system is a drive wheel and at least one driven wheel over at least one drive means are interconnected, and a on a same shaft as the driven wheel arranged further wheel, and a balance shaft arranged on a balance shaft and a counterweight disposed on the same balance shaft has, wherein the other wheel with the balance shaft so in Compound stands that the further wheel drives the balance shaft wheel, and wherein the counterweight and a peripheral-filling element in a belt drive plane arranged in permanent Engaging with the drive means is.

Derartige Antriebssysteme sind bekannt. Beispielsweise können mit dem Antriebssystem Nebenaggregate wie z. B. die Ölpumpe angetrieben werden, indem die Rotation des der Kurbelwelle zugeordneten Antriebrades mittels des Antriebmittels auf das dem Nebenaggregat zugeordnete Abtriebsrad übertragen wird, um die beispielhafte Ölpumpe anzutreiben. Bekannt ist aber auch das Antriebssystem für den Primärtrieb des Verbrennungsmotors (Kurbelwelle/Nockenwelle) zu nutzen. Bekannt sind aber auch Systeme, bei denen ein Elektromotor über ein Antriebsmittel (z. B. Zahnriemen) eine Kugelumlaufspindel antreibt (riemengetriebene elektrische Servolenkungen).such Drive systems are known. For example, with the drive system Ancillaries such. B. the oil pump be driven by the rotation of the crankshaft associated Drive wheel by means of the drive means on the auxiliary unit assigned driven wheel is to drive the exemplary oil pump. But also known is the drive system for the primary drive of the internal combustion engine (crankshaft / camshaft) to use. But are also known systems in which an electric motor via a Drive means (eg timing belt) drives a ball screw (belt-driven electric power steering).

Als Antriebsmittel werden in der Regel endlos ausgeführte Ketten oder Riemen, insbesondere Zahnriemen, eingesetzt. Grundsätzlich sind verzahnte Antriebsriemen als Antriebsmittel vorteilhaft in Kraftfahrzeugen bzw. Verbrennungsmotoren einsetzbar. Insbesondere ist eine ansteigende Anwendung verzahnter Riemen, die auch als Synchronriemen bezeichnet werden können, in nasser, also ölhaltiger Umgebung zu beobachten. Hierbei ist das Antriebssystem in einem Gehäuse eingehaust, in das Schmiermittel bzw. Öl gelangt. Beispielsweise ist das Antriebsrad ein der Kurbelwelle zugeordnetes Zahnrad, welches in einem Ölbad rotiert. Diese „nassen” Zahnriemen werden beispielsweise in Primärtrieben, aber auch zum Antreiben von Nebenaggregaten, wie z. B. von Ölpumpen verwendet. Bei den Primärtrieben werden relativ aufwendig konstruierte und kostenintensive Spannsysteme zum Spannen der Zahnriemen eingesetzt. Zum Antreiben von Nebenaggregaten werden aus Kostengründen derzeit keine Spannsysteme wie bei den Primärtrieben eingesetzt. Allerdings zeigt ein „nasser” Zahnriementrieb ohne geeignetes Vorspannen erheblich reduzierte dynamische Eigenschafen z. B. bei der Übertragung des Drehmomentes vom Antriebsrad auf das Abtriebsrad, woraus eine sehr kurze Lebensdauer des Zahnriemens resultiert. Als „worst case” eines Antriebssystems, bzw. als Betriebsstörung eines Antriebssystems ist es anzusehen, dass das Antriebsmittel bzw. der Zahnriemen bei bestimmten Bedingungen ausschlägt oder in bestimmten Bereichen aus den Zahnradvertiefungen herauswandert. Dies ruft ein Zahnspringen und Steuerverluste in dem Antriebssystem hervor.When Drive means are usually endless running chains or belts, in particular toothed belt, used. in principle are toothed drive belt as a drive means advantageous in motor vehicles or combustion engines used. In particular, an increasing Use of toothed belt, also referred to as synchronous belt can be in wet, so oily environment to observe. Here, the drive system is housed in a housing, in the lubricant or oil arrives. For example, the drive wheel is one of the crankshaft associated gear, which rotates in an oil bath. These "wet" timing belts for example, in primary gears, but also for driving ancillaries, such. B. of oil pumps used. In the primary gears be relatively complex designed and costly clamping systems used for clamping the timing belt. For driving ancillaries are for cost reasons currently no clamping systems as used in the primary drives. Indeed shows a "wet" toothed belt drive without suitable preloading significantly reduced dynamic properties z. B. in the transmission the torque from the drive wheel to the output gear, resulting in a Very short life of the belt results. As "worst case "one Drive system, or as a malfunction of a drive system It is to be regarded that the drive means or the toothed belt at certain conditions or out of the gear wells in certain areas. This causes spur and control losses in the drive system.

Weiter treten störende Laufgeräusche, welche z. B. durch ein Zahnklappern der ineinander greifenden Zahnräder hervorgerufen werden auf. Natürlich wirkt sich das Zahnklappern auch nachteilig auf die Lebensdauer der Zahnräder und damit des Antriebssystems aus.Further occur disturbing Running noise, which z. B. caused by a tooth rattling of the intermeshing gears be on. Naturally The tooth rattling also adversely affects the life the gears and thus the drive system.

Das Antriebsmittel soll daher auf geeignete Weise gespannt sein, um ein ruhiges Laufen des Antriebsmittels ohne Flattern und ohne starken Abrieb zu gewährleisten. Zu diesem Zweck wird häufig ein Spannsystem verwendet, welches das Antriebsmittel vorspannt. Diese enthält beispielsweise eine Hebelspannvorrichtung mit einem herkömmlichen Rad, das am freien Ende eines schwenkbaren Hebels drehbar gelagert ist und in einem Bereich zwischen Antriebsrad und Abtriebsrad so gegen das Antriebsmittel drückt, dass das Antriebsmittel eine gewünschte Vorspannung erhält.The Drive means should therefore be stretched in a suitable manner to a smooth running of the drive means without flapping and without strong To ensure abrasion. For this purpose will be common a clamping system used, which biases the drive means. This contains For example, a lever clamping device with a conventional Wheel rotatably mounted at the free end of a pivotable lever is and in a range between the drive wheel and the output so presses against the drive means, that the drive means a desired Preload receives.

Obwohl mit einem derartigen Spannsystem auf der der Spannvorrichtung zugewandten Seite, auch Trum genannt, des Antriebsmittels das Antriebsmittel durch die Vorspannung und das Anliegen an der Spannvorrichtung an einem Flattern gehindert wird und somit ruhiger läuft, besteht der Nachteil, dass das Antriebsmittel in einem weiteren, vom Spannmittel abgewandten Trum zwischen Antriebsrad und Abtriebsrad trotz der Spannung des Antriebsmittels, die das Antriebsmittel straff hält, flattern kann. Durch das Flattern kann das Antriebsmittel ungewollt ein umlaufendes Gegengewicht an der Ausgleichswelle berühren. Dies ließe sich dadurch beheben, dass auch auf diesem, vom Spannmittel abgewandten Trum eine zweite Spannvorrichtung vorgesehen ist, wie sie beispielsweise der ersten Spannvorrichtung entspricht, die gegen das Antriebsmittel gedrückt wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das resultierende Spannsystem eine Vielzahl von Bauteilen aufweist, was Gewicht, Anfälligkeit und Kosten des Spannsystems stark erhöht.Even though with such a clamping system facing on the clamping device Side, also called Trum, the drive means the drive means by the bias and the concern with the jig a flutter is prevented and thus runs quieter, there is the disadvantage that the drive means in another, the clamping means opposite strand between the drive wheel and driven gear despite the Tension of the drive means, which holds the drive means taut, flutter can. By fluttering, the drive means may unintentionally a circulating Touch the counterweight on the balance shaft. This could be done remedy that on this, facing away from the clamping device Trum a second clamping device is provided, as for example corresponds to the first tensioning device, which is against the drive means depressed becomes. However, this has the disadvantage that the resulting tensioning system has a variety of components, giving weight, susceptibility and costs of the clamping system greatly increased.

Um ein ungewolltes Berühren des Antriebsmittels mit dem Gegengewicht also einen unkontrollierten Eingriff des Gegengewichts in das Antriebsmittel zu verhindern, hat die Anmelderin bereits gefunden, dass das Gegengewicht der Ausgleichswelle in der Ebene des Antriebsmittels angeordnet werden kann, wobei sich das Gegengewicht in der Ausführung als Rad mit dem Antriebsmittel in Eingriff befindet. Diese Ausgestaltung hat sich in der Praxis dahingehend bewährt, als ein ständiger Eingriff des radförmigen Gegengewichts der Ausgleichswelle in das Antriebsmittel gewollt und kontrolliert herbeigeführt wird. Allerdings wird hierbei ein unerwünschtes Zahnradklappern wahrgenommen.In order to prevent accidental contact of the drive means with the counterweight so uncontrolled engagement of the counterweight in the drive means, the Applicant has already found that the counterweight of the balance shaft can be arranged in the plane of the drive means, wherein the counterweight in the embodiment as a wheel is engaged with the drive means. This embodiment has proven to be effective in practice, as a continuous intervention of the radför mige counterweight of the balancer shaft in the drive means wanted and controlled is brought about. However, this undesirable gear rattling is perceived.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der Eingangs genannten Art bereitzustellen, welches unter Vermeidung der oben genannten Nachteile trotz kompakter Bauweise ein Zahnradklappern verhindert.Of the Invention is therefore based on the object, a drive system of Initially mentioned type to provide, while avoiding the above-mentioned disadvantages despite a compact design a gear rattling prevented.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Antriebsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei das Gegengewicht und das umfangsausfüllende Element mit einem gemeinsamen Außendurchmesser so ausgeführt ist, dass eine Umfangsgeschwindigkeit des Gegengewichts zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element und eine Laufgeschwindigkeit des Antriebmittels unterschiedlich sind.According to the invention Task with a drive system with the features of the claim 1 solved, wherein the counterweight and the circumferentially-filling element with a common outer diameter so executed is that a peripheral speed of the counterweight together with the scope-filling Element and a running speed of the drive means different are.

Antriebsrad, Abtriebsrad und Antriebsmittel bilden zusammen eine mit „Riementrieb” bezeichnete Einheit, die in einer mit „Riementriebebene” bezeichneten gemeinsamen Ebene liegen. Das weitere Rad und das Ausgleichswellenrad bilden zusammen eine mit „Radtrieb” bezeichnete Einheit, die in einer gemeinsamen Radtriebebene liegen. Radtriebebene und Riementriebebene liegen parallel zueinander. Die Radtriebebene kann im Rahmen der Erfindung vor oder hinter der Riementriebebene liegen. Mit dem Antriebssystem kann zum Beispiel eine Kühlmittelpumpe, eine Ölpumpe, eine Kraftstoffpumpe, ein mechanischer Lader, eine Lichtmaschine oder eine Hydraulikpumpe einer Servolenkung angetrieben werden.Drive wheel, Output gear and drive means together form a designated "belt drive" Unit that in a "belt drive level" designated common plane. The other wheel and the balance shaft wheel together form a "wheel drive" designated Unit, which lie in a common Radtriebebene. Wheel drive plane and Riementriebebene lie parallel to each other. The wheel drive plane can lie in front of or behind the belt drive plane in the context of the invention. With the drive system, for example, a coolant pump, an oil pump, a fuel pump, a mechanical loader, an alternator or a hydraulic pump of a power steering can be driven.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem wird unter Verwendung der bereits vorhandenen Ausgleichswelle erreicht, dass das Antriebsmittel durch das Gegengewicht mit dem umfangsausfüllenden Element umgelenkt und somit geführt wird. Diese Führung bewirkt einen kontrollierten Eingriff in das Antriebsmittel, und verhindert eine unerwünschte Bewegung des Antriebsmittels in eine Querrichtung. Dabei muß lediglich das Gegengewicht mit dem umfangsausfüllenden Element an der Ausgleichswelle angeordnet werden. Es wird somit durch äußerst einfache Mittel eine ruhige Führung des Antriebsmittels erreicht. Zudem verhindert insbesondere das umfangsausfüllende Element vorteilhaft ein Ölplanschen.at the drive system according to the invention is achieved using the existing balance shaft, that the drive means by the counterweight with the circumferentially-filling Element deflected and thus guided becomes. This guide causes a controlled intervention in the drive means, and prevents unwanted Movement of the drive means in a transverse direction. It only has to arranged the counterweight with the circumferentially-filling element on the balance shaft become. It is thus extremely simple Means a quiet lead of the drive means achieved. In addition, this prevents in particular umfangsausfüllende Element advantageous an oil splash.

Überraschenderweise wird darüber hinaus ein Rattern zwischen dem aus Ausgleichswellenrad und weiterem Rad bestehenden Radpaar bzw. Zahnradpaar verringert, wobei damit die Möglichkeit des Zahnradpaars, sich gegeneinander frei zu bewegen verringert ist, d. h. beispielsweise ein Zahnflankenspiel ist verringert, bzw. die in Eingriff stehenden Zahnräder werden zueinander spielfrei gehalten.Surprisingly gets over it out a rattle between the balancer shaft wheel and further Rad existing wheel pair or gear pair decreases, with it the possibility of the gear pair to move freely against each other decreases is, d. H. For example, a backlash is reduced, or the meshing gears are held backlash to each other.

Das Gegengewicht kann mit dem Ausgleichswellenrad einstückig ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil geringer Anfälligkeit und niedrigen Wartungsaufwands, da eine geringere Anzahl von Teilen, insbesondere von beweglichen Teilen, vorliegt. Möglich ist aber auch, wenn das Gegengewicht an dem Ausgleichswellenrad angeformt ist. Hierbei könnte das Gegengewicht stufenartig aus der Radtriebebene in die Riementriebebene herausgehoben sein.The Counterweight can be integrally formed with the balance shaft be. This has the advantage of low susceptibility and low maintenance, because a smaller number of parts, in particular of movable Share, is present. Possible but is also when the counterweight to the balance shaft is formed. This could be the counterweight stepped from the Radtriebebene in the Riementriebebene be highlighted.

Bevorzugt können Gegengewicht und Ausgleichswellenrad als zwei voneinander getrennte Teile ausgebildet sein. Diese können in diesem Fall getrennt voneinander ausgetauscht werden und beispielsweise entlang der Ausgleichswelle voneinander beabstandet sein. Denkbar ist beispielsweise eine Ausgestaltung des Gegengewichts mit einer kreissegmentartigen Ausführung, wobei das umfangsausfüllende Element als entsprechend angepaßte kreissegmentartige Kappe ausgeführt sein kann, so dass miteinander verbindbare Ringsegmente gebildet sind.Prefers can Counterweight and balance shaft wheel as two separate Parts be formed. these can be exchanged separately in this case and for example be spaced apart along the balance shaft. Conceivable is for example an embodiment of the counterweight with a circular segment-like Execution, the extent-filling Element as correspondingly adapted circular segment-like cap executed may be formed so that interconnectable ring segments are.

Insofern liegt es durchaus im Sinne der Erfindung, eine Kombination aus Kunststoff (z. B. Plastik) und Stahl, nur Stahl oder nur Kunststoff (z. B. Plastik) zur Ausgestaltung des Gegengewichts und des umfangsausfüllenden Elementes vorzusehen.insofar It is well within the meaning of the invention, a combination of plastic (eg plastic) and steel, steel only or plastic only (eg Plastic) for the design of the counterweight and the circumferentially-filling Provide element.

Vorteilhafterweise weist das Gegengewicht zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element einen kreisförmigen Außenumfang auf. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Führung des Antriebsmittels in der Riementriebebene zwischen Gegengewicht und Abtriebsrad und somit ein ruhiges Laufen des Antriebsmittels ohne Flattern.advantageously, has the counterweight along with the perimeter Element a circular outer periphery on. This ensures a steady leadership of the Drive means in the belt drive plane between counterweight and Output gear and thus a smooth running of the drive means without Flutter.

Dem Gegengewicht wird zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element eine weitere Funktionalität verliehen, die eine kompakte Bauweise mit einer ruhigeren Laufeigenschaft des Antriebsmittels vereint.the Counterweight becomes one more along with the perimeter element functionality awarded a compact design with a quieter running characteristic the drive means united.

Eine Unwucht des Gegengewichts ist in diesem Fall vorzugsweise durch Ausnehmungen bzw. Aussparungen im Gegenwicht erzielt. Diese lassen sich hinsichtlich Größe und Verteilung derart gezielt im Gegengewicht einbringen, dass sich eine Unwucht vorbestimmt einstellen läßt. Dadurch läßt sich im Gegensatz zu herkömmlichen Gegengewichten, deren Unwucht durch eine asymmetrische äußere Form bewirkt ist, eine Unwucht unter Beibehaltung einer kreisförmigen äußeren Form (Gegengewicht mit umfangsausfüllenden Element) erhalten.A Imbalance of the counterweight is in this case preferably by Recesses or recesses achieved in the counterweight. These can be in terms of size and distribution so deliberately counterweight bring in that an imbalance can be set in a predetermined manner. Thereby can be in the Unlike traditional Counterweights, their imbalance due to an asymmetrical external shape causes an imbalance while maintaining a circular outer shape (Counterweight with full-scale Element).

Vorteilhaft ist das weitere Rad zum Ausgleich beispielsweise eines Zahnflankenspiels zwischen dem weiteren Rad und dem Ausgleichswellenrad gegen das Ausgleichswellenrad verspannt.Advantageously, the other wheel to compensate, for example, a backlash between braced the further wheel and the balance shaft against the balance shaft.

Dieses Verspannen wird überraschend dadurch erzielt, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Gegengewichts mit dem daran angeordneten umfangsausfüllenden Element unterschiedlich also größer oder kleiner als die Laufgeschwindigkeit des Antriebsmittels ist, so dass das Ausgleichswellenrad gegenüber dem weiteren Rad verspannt ist. Dies läßt sich durch den Durchmesser des Gegengewichts zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element gezielt einstellen. Dabei ist die Dicke des Antriebsmittels zu berücksichtigen. Der Durchmesser des Gegengewichts zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element darf nicht zu groß sein, um nicht zu stark auf das Antriebsmittel zu drücken. Bei einem zu geringen Durchmesser hingegen liegt das Antriebsmittel nicht mehr am Außenumfang des Gegengewichts zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element an, was eine schlechtere Führung bewirkt und ein Flattern zur Folge haben kann. Entsprechend ist der Durchmesser des Gegengewichts zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element derart eingestellt, dass die gebildete Komponente sowohl durch Reibschluß mit dem Antriebsmittel wechselwirkt als auch eine Umfangsgeschwindigkeit zur Folge hat, die sich von der Laufgeschwindigkeit des Antriebsmittels unterscheidet.This Warping becomes surprising achieved in that the peripheral speed of the counterweight different with the circumferential filling element arranged thereon so bigger or is less than the running speed of the drive means, so that the balance shaft wheel braced against the other wheel is. This can be by the diameter of the counterweight together with the circumference-filling Target the element. In this case, the thickness of the drive means to take into account. The diameter of the counterweight along with the circumference-filling Element must not be too big so as not to press too hard on the drive means. At one too low Diameter, however, the drive is no longer on the outer circumference of the counterweight together with the peripheral element, what a worse leadership causes and may cause a flutter. Corresponding is the diameter of the counterweight together with the circumference filling Element adjusted so that the component formed both by friction with the drive means interacts as well as a peripheral speed entailed by the running speed of the drive means different.

Zusätzlich kann das Antriebsmittel mit zumindest einer weiteren Spannvorrichtung insbesondere auf dem, dem Ausgleichswellenrad gegenüberliegenden Trum des Antriebsmittels gespannt werden.In addition, can the drive means with at least one further tensioning device especially on the opposite, the balance shaft Trum of the drive means are tensioned.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigenFurther advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims and the following description of the figures disclosed. Show it

1 schematisch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem, 1 schematically a drive system according to the invention,

2 eine perspektivische Ansicht auf ein mit einem Ausgleichswellenrad versehene Ausgleichswelle, welche ein Gegengewicht trägt, und 2 a perspective view of a provided with a balance shaft wheel balance shaft, which carries a counterweight, and

3 ein beispielhaftes umfangsausfüllendes Element als Einzelheit. 3 an exemplary circumference-filling element as a detail.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures are the same parts always with them Reference numerals provided, which is why these usually described only once become.

1 zeigt ein Antriebssystem 1. Das Antriebssystem 1 weist ein Antriebsrad 2 und ein Abtriebsrad 3 auf, die über ein Antriebsmittel 4 miteinander verbunden sind. Zusammen bilden sie einen Riementrieb 5, der in einer gemeinsamen Riementriebebene liegt. 1 shows a drive system 1 , The drive system 1 has a drive wheel 2 and a driven wheel 3 on that, via a drive means 4 connected to each other. Together they form a belt drive 5 which lies in a common belt drive level.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 2 ein einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) eines Verbrennungsmotors zugeordnetes Zahnrad, im Folgenden Kurbelwellenzahnrad 2 genannt. Das Abtriebsrad 3 ist ein einem Nebenaggregat, wie z. B. einer Ölpumpe eines Kraftfahrzeuges, zugeordnetes Zahnrad, im Folgenden Ölpumpenzahnrad 3 genannt. Das Antriebsmittel 4 ist als Zahnriemen 4 ausgeführt, auch Synchronriemen genannt. Der Zahnriemen 4 weist eine Zahnseite 6 mit Zähnen 7 und eine der Zahnseite 6 gegenüberliegende Außenseite 8 auf.In the illustrated embodiment, the drive wheel 2 a crankshaft (not shown) of an internal combustion engine associated gear, hereinafter crankshaft gear 2 called. The driven wheel 3 is an accessory, such. As an oil pump of a motor vehicle, associated gear, hereinafter oil pump gear 3 called. The drive means 4 is as a timing belt 4 executed, also called synchronous belt. The timing belt 4 has a tooth side 6 with teeth 7 and one of the tooth side 6 opposite outside 8th on.

Koaxial mit dem Ölpumpenzahnrad 3 ist auf einer Welle (nicht dargestellt) ein weiteres Rad 9 angeordnet, das mit einem Ausgleichswellenrad 10 in Verbindung steht. Das Ausgleichswellenrad 10 ist auf einer Ausgleichswelle 16 (in 1 nicht dargestellt, siehe 2) angeordnet. Gemeinsam bilden das weitere Rad 9 und das Ausgleichswellenrad 10 einen Radtrieb, der in einer Radtriebebene liegt. Die Radtriebebene liegt parallel zur Riementriebebene gegenüber dieser versetzt.Coaxial with the oil pump gear 3 is on a shaft (not shown) another wheel 9 arranged, with a balance shaft wheel 10 communicates. The balance shaft wheel 10 is on a balance shaft 16 (in 1 not shown, see 2 ) arranged. Together form the other wheel 9 and the balance shaft wheel 10 a wheel drive, which lies in a Radtriebebene. The Radtriebebene is parallel to the Riementriebebene offset from this.

Die Ausgleichswelle 16 trägt zum Ausgleich einer Unwucht, die vom Verbrennungsmotor verursacht sein kann, zumindest ein Gegengewicht 11. Das Gegengewicht 11 könnte aber im Rahmen der Erfindung dem Ausgleichswellenrad 10 auch lediglich zugeordnet sein, insbesondere jedoch einstückig mit ihm ausgebildet sein. Das Gegengewicht 11 liegt zusammen mit dem Ölpumpenzahnrad 3, dem Kurbelwellenzahnrad 2 und dem Zahnriemen 4 zumindest in der Riementriebebene, worauf weiter unten näher eingegangen wird.The balance shaft 16 contributes to compensate for an imbalance that may be caused by the internal combustion engine, at least one counterweight 11 , The counterweight 11 but could in the context of the invention, the balance shaft 10 also be assigned only, but in particular be formed integrally with him. The counterweight 11 lies together with the oil pump gear 3 , the crankshaft gear 2 and the timing belt 4 at least in the Riementriebebene, which will be discussed in more detail below.

Die Radtriebebene liegt in diesem Ausführungsbeispiel in der Ansicht der 1 vor der Riementriebebene. Je nach räumlicher Anordnung des Antriebssystems 1 und eventueller weiterer Komponenten kann im Rahmen der Erfindung jedoch die Radtriebebene auch hinter der Riementriebebene liegen.The Radtriebebene is in this embodiment in the view of 1 in front of the belt drive level. Depending on the spatial arrangement of the drive system 1 and any other components may be within the scope of the invention, however, the Radtriebebene behind the belt drive plane.

Das Gegengewicht 11 besitzt eine Unwucht, da gezielt Ausnehmungen bzw. Aussparungen im Gegengewicht 11 eingebracht sind, die zu einer nicht rotationssymmetrischen Gewichtsverteilung innerhalb des Gegengewichts 11 führen.The counterweight 11 has an imbalance, as specifically recesses or recesses in the counterweight 11 are introduced, leading to a non-rotationally symmetric weight distribution within the counterweight 11 to lead.

Ein Außenumfang 12 des Gegengewichts 11 (zusammen mit einem Umfangsausfällenden Element 17) ist in einem Anlagebereich zwischen Gegengewicht 11 und Ölpumpenzahnrad 3 in Kontakt mit der Außenseite 8 des Zahnriemens 4, so dass der Zahnriemen 4 in diesem Bereich zwischen Gegengewicht 11 und Ölpumpenzahnrad 3 von diesen Komponenten geführt ist (Riementriebebene). Wie erkennbar, wird der Zahnriemen 4 in Richtung zum Abtriebrad 3 ausgelenkt, bzw. von dem Gegengewicht 11 kontrolliert umgelenkt.An outer circumference 12 of the counterweight 11 (along with a perimeter element 17 ) is in a contact area between counterweight 11 and oil pump gear 3 in contact with the outside 8th of the toothed belt 4 so that the timing belt 4 in this area between counterweight 11 and oil pump gear 3 is guided by these components (belt drive level). Like him recognizable, the timing belt 4 towards the output gear 3 deflected, or from the counterweight 11 controlled redirected.

Um eine Spannung des Zahnriemens 4 zu erzielen, besitzt der Riementrieb 5 in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Spannvorrichtung 13, die eine herkömmliche Umlenkrolle 14 sein kann. Diese wird mittels eines Hebels gegen die Außenseite 8 des Zahnriemens 4 gedrückt. Bei einer Längendehnung des Zahnriemens 4 mit der Zeit ist der Hebel so gelagert, dass die Umlenkrolle 14 durch Nachstellen weiter gegen den Zahnriemen 4 gedrückt werden kann, um die Spannung des Zahnriemens 4 wieder zu erhöhen.To a tension of the toothed belt 4 to achieve, has the belt drive 5 In this embodiment, in addition, a clamping device 13 that is a conventional pulley 14 can be. This is by means of a lever against the outside 8th of the toothed belt 4 pressed. At a length extension of the toothed belt 4 Over time, the lever is mounted so that the pulley 14 by adjusting further against the timing belt 4 can be pressed to the tension of the toothed belt 4 to increase again.

Das Übersetzungsverhältnis von Riementrieb 5 und Zahnradtrieb ist so ausgeführt, dass sich die Ausgleichswelle 16 mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Kurbelwelle dreht, jedoch gegenläufig zu dieser. Vorteilhaft ist das Gegengewicht 11 zusammen mit einem umfangsausfüllenden Element 17 in seinem Außendurchmesser so ausgeführt, dass eine Umlaufgeschwindigkeit der gebildeten Komponente (Gegengewicht 11 mit umfangsausfüllenden Element 17; 2) unterschiedlich zur Laufgeschwindigkeit des Zahnriemens 4 ist, so dass das Ausgleichwellenrad 10 zum weiteren Rad 9 verspannt ist.The transmission ratio of belt drive 5 and gear drive is designed so that the balance shaft 16 rotates at the same angular velocity as the crankshaft, but in opposite directions. The counterweight is advantageous 11 together with a peripheral element 17 in its outer diameter designed so that a rotational speed of the formed component (counterweight 11 with a peripheral element 17 ; 2 ) different from the running speed of the toothed belt 4 is, so that the balance shaft wheel 10 to the other wheel 9 is tense.

Im Folgenden wird die Wirkungsweise des beispielhaft dargestellten Antriebssystems 1 beschrieben.The following describes the mode of action of the exemplified drive system 1 described.

Das Kurbelwellenzahnrad 2 als Antriebsrad 2 treibt über das Antriebmittel 4 bzw. über den Zahnriemen 4 das Ölpumpenzahnrad 3 als Abtriebsrad 3 an. Beide Zahnräder 2, 3 drehen sich beispielhaft im Uhrzeigersinn. Das sich zusammen mit dem Ölpumpenzahnrad 3 auf einer Welle befindende weitere Rad 9 bzw. Zahnrad 9 dreht sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie das Ölpumpenzahnrad 3 und treibt das Ausgleichswellenrad 10 an. Das Ausgleichswellenrad 10 dreht sich also beispielhaft entgegen dem Uhrzeigersinn. Das Gegengewicht 11 ist zusammen mit dem Ausgleichswellenrad 10 auf der Ausgleichswelle 16 angeordnet und dreht sich somit mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie das Ausgleichswellenrad 10 beispielhaft entgegen dem Uhrzeigersinn.The crankshaft gear 2 as a drive wheel 2 drives over the drive means 4 or over the timing belt 4 the oil pump gear 3 as a driven wheel 3 at. Both gears 2 . 3 rotate by way of example in a clockwise direction. That together with the oil pump gear 3 on a wave located further wheel 9 or gear 9 rotates at the same angular velocity as the oil pump gear 3 and drives the balance shaft wheel 10 at. The balance shaft wheel 10 So, for example, it turns counterclockwise. The counterweight 11 is together with the balance shaft wheel 10 on the balance shaft 16 arranged and thus rotates at the same angular velocity as the balance shaft 10 by way of example counterclockwise.

Die Spannvorrichtung 13 hält den Zahnriemen 4 zwischen Kurbelwellenzahnrad 2 und Ölpumpenzahnrad 3 gespannt. Trotzdem neigt der Zahnriemen 4 mit dem Trum, das der Spannvorrichtung 13 gegenüber liegt, zum Flattern. Dies wird durch das Antriebssystem 1 verhindert, indem der Zahnriemen 4 zwischen Ölpumpenzahnrad 3 und Gegengewicht 11 mit seiner Zahnseite 6 am Ölpumpenzahnrad 3 und mit seiner Außenseite 8 an der Gegengewichtscheibe 11 bzw. deren Außenumfang 12 anliegend geführt wird. Ein Flattern, d. h. eine Schwingung des Zahnriemens 4 ist somit im Bereich einer freien Strecke 15 durch die Führung bzw. Umlenkung vermieden, zumindest aber reduziert. Zusätzlich wird der Zahnriemen 4 auf der der Spannvorrichtung 13 gegenüber liegenden Seite des Zahnriemens 4 gespannt.The tensioning device 13 holds the timing belt 4 between crankshaft gear 2 and oil pump gear 3 curious; excited. Nevertheless, the timing belt tends 4 with the strand, that of the tensioning device 13 is opposite, to flutter. This is done by the drive system 1 prevented by the timing belt 4 between oil pump gear 3 and counterweight 11 with his tooth side 6 at the oil pump gear 3 and with its outside 8th on the counterweight disc 11 or its outer circumference 12 is guided fittingly. A flutter, ie a vibration of the toothed belt 4 is thus in the range of a free route 15 avoided by the leadership or diversion, but at least reduced. In addition, the timing belt 4 on the tensioning device 13 opposite side of the belt 4 curious; excited.

In bevorzugter Ausführung ist ein Durchmesser des Gegengewichts zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element 17 und damit der Umfang der so gebildeten Komponente so angepaßt, beispielsweise erniedrigt, dass sich eine Differenz zwischen Umfangsgeschwindigkeit der gebildeten Komponente (Gegengewicht 11 zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element 17) bei gleicher Winkelgeschwindigkeit (bezogen auf die Ausgleichswelle 16 und Ausgleichswellenrad 10) und der Laufgeschwindigkeit des Zahnriemens 4 ergibt. Durch die sich ergebende Reibung zwischen Gegengewicht 11 zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element 17 und Zahnriemen 4 werden das weitere Rad 9 und das Ausgleichswellenrad 10 gegeneinander verspannt. Dadurch wird beispielhaft das Zahnflankenspiel zwischen dem weiteren Rad 9 und dem Ausgleichswellenrad 10 eliminiert oder zumindest verringert. Dadurch wird ein störendes Rattern oder Klappern des Zahnradpaars 9, 10 verhindert, zumindest aber verringert und eine höhere Laufruhe erzielt.In a preferred embodiment, a diameter of the counterweight is together with the circumference-filling element 17 and thus the circumference of the component thus formed is adapted, for example, lowered, such that a difference between peripheral speed of the component formed (counterweight 11 together with the peripheral filling element 17 ) at the same angular velocity (relative to the balance shaft 16 and balance shaft wheel 10 ) and the running speed of the toothed belt 4 results. Due to the resulting friction between counterweight 11 together with the peripheral filling element 17 and timing belt 4 become the other wheel 9 and the balance shaft wheel 10 braced against each other. This exemplifies the backlash between the other wheel 9 and the balance shaft wheel 10 eliminated or at least reduced. This will cause a disturbing chattering or rattling of the gear pair 9 . 10 prevented, but at least reduced and achieved a smoother running.

In 2 ist ein vorderes Ende der Ausgleichswelle 16 gezeigt, welches das Ausgleichswellenrad 10 und das Gegengewicht 11 trägt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gegengewicht 11 als kreissegmentartige Erhebung ausgeführt, welche zum einen an der freien Stirnseite 18 des Ausgleichswellenrades 10 und dazu gegenüberliegend an der wellenseitigen Stirnseite 19 des Ausgleichswellenrades 10 angeordnet ist. Insofern ist ein Teil des Gegengewichts 11 vor der Radtriebebene und der dazu gegenüberliegende Teil in der Riementriebebene angeordnet. Dem in der Riementriebebene angeordnete Teil des Gegengewichts 11 ist das umfangsausfüllende Element 17 zugeordnet, um eine Komponente zu bilden, welche den entsprechend ausgeführten Außenumfang aufweist. Das umfangsausfüllende Element 17 ist zweckmäßig so ausgeführt, dass dieses den Rest des durch das kreissegmentartige Gegengewicht 11 ausgeschnittenen vollumfänglichen Kreises ausfüllt.In 2 is a front end of the balance shaft 16 shown which the balance shaft wheel 10 and the counterweight 11 wearing. In the illustrated embodiment, the counterweight 11 designed as a circular segment survey, which on the one hand at the free end face 18 the balance shaft wheel 10 and on the opposite side on the shaft side 19 the balance shaft wheel 10 is arranged. Insofar is part of the counterweight 11 arranged in front of the Radtriebebene and the opposite part in the Riementriebebene. The arranged in the Riementriebebene part of the counterweight 11 is the perimeter element 17 assigned to form a component having the correspondingly designed outer circumference. The peripheral element 17 is expediently designed so that this the rest of the by the circular segment-like counterweight 11 full circle cut out.

In bevorzugter Ausführung kann der an der freien Stirnseite 18 des Ausgleichwellenrades 10 angeordnete Teil des Gegengewichts 11 in der kreissegmentartigen Ausführung identisch zum dazu gegenüberliegenden, in der Riementriebebene angeordneten Teil des Gegengewichts 11 sein, wobei dieser Teil, insbesondere in Anpassung an das Antriebsmittel 4 breiter ausgeführt sein kann. Denkbar ist aber auch beide Seiten des Gegengewichts 11 in der kreissegmentartigen Ausführung unterschiedlich auszuführen, so dass eine Seite des Gegengewichts in Umfangsrichtung gesehen größer oder kleiner ist als die jeweils andere Seite des Gegengewichts 11. Das umfangsausfüllende Element 17 kann daran angepaßt ausgeführt werden, so dass sich ein gemeinsamer Außenumfang (vollumfänglicher Kreis) ergibt.In a preferred embodiment, the at the free end face 18 of the balance shaft wheel 10 arranged part of the counterweight 11 in the circular segment-like execution identical to the opposite, arranged in the belt drive plane part of the counterweight 11 be, with this part, in particular in adaptation to the drive means 4 can be made wider. It is conceivable, however also both sides of the counterweight 11 be executed differently in the circular segment-like execution, so that one side of the counterweight seen in the circumferential direction is larger or smaller than the other side of the counterweight 11 , The peripheral element 17 can be carried out adapted to it, so that there is a common outer circumference (full circle).

Das Gegengewicht 11 und das umfangsausfüllende Element 17 sind aus Ringsegmenten mehrteilig montierbar. In 3 ist ein umfangsausfüllende Element 17 dargestellt, welches auch als Segmentkappe bezeichnet werden kann. Das Gegengewicht 11 und das umfangsausfüllende Element 17 können aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sein. Denkbar ist eine Kombination aus Stahl und Kunststoff (z. B. Plastik). Möglich ist natürlich auch wenn beide Bauteile aus dem jeweils gleichen Werkstoff gebildet sind, also z. B. nur aus Stahl oder beispielsweise nur aus Kunststoff bestehen. Natürlich kann das Gegengewicht 11 zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element 17 auch einstückig hergestellt sein.The counterweight 11 and the extent-filling element 17 are assembled from ring segments in several parts. In 3 is a comprehensive element 17 represented, which can also be referred to as a segment cap. The counterweight 11 and the extent-filling element 17 can be made of different materials. Conceivable is a combination of steel and plastic (eg plastic). Is possible, of course, even if both components are formed from the same material, ie z. B. only made of steel or for example only made of plastic. Of course, the counterweight can 11 together with the peripheral filling element 17 also be made in one piece.

Wesentlich für die Erfindung ist aber, dass der Außendurchmesser des Gegengewichts 11 zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element 17, also der so gebildeten Komponente so angepaßt ist, dass sich eine zur Laufgeschwindigkeit des Zahnriemens 4 unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der gebildeten Komponente einstellt. Da das Ausgleichswellenrad 10 durch das weitere Rad bzw. Zahnrad 9 angetrieben wird, haben beide und auch das Gegengewicht 11 zusammen mit dem umfangsausfüllenden Element 17 eine gleiche Winkelgeschwindigkeit. Die Umfangsgeschwindigkeit kann auch als Bahngeschwindigkeit bezeichnet werden.Essential to the invention, however, is that the outer diameter of the counterweight 11 together with the peripheral filling element 17 , So the component so formed is adapted so that one to the running speed of the belt 4 sets different peripheral speed of the component formed. Since the balance shaft wheel 10 through the other wheel or gear 9 Both are driven and also the counterweight 11 together with the peripheral filling element 17 an equal angular velocity. The peripheral speed can also be referred to as web speed.

Claims

Drive system ( 1 ), in particular for an internal combustion engine, wherein the drive system ( 1 ) a drive wheel ( 2 ) and at least one driven wheel ( 3 ), which via a drive means ( 4 ) and one on a same shaft as the output gear ( 3 ) arranged further wheel ( 9 ), and a balance shaft wheel ( 10 ) and one on a same balance shaft as the balance shaft wheel ( 10 ) arranged counterweight, wherein the further wheel ( 9 ) so with the balance shaft wheel ( 10 ) that the balance shaft wheel ( 10 ) from the further wheel ( 9 ), and wherein the counterweight ( 11 ) in a belt drive plane ( 5 ) arranged in engagement with the drive means ( 1 ), characterized in that the counterweight ( 11 ) together with a scope-filling element ( 17 ) is designed with an outer diameter such that a peripheral speed of the counterweight ( 11 ) together with the extent-filling element ( 17 ) and a running speed of the drive means ( 4 ) are different.

Drive system according to claim 1, characterized in that the balance shaft wheel ( 10 ) opposite the other wheel ( 9 ), the diameter of the counterweight ( 11 ) together with the extent-filling element ( 17 such that the peripheral speed of the counterweight ( 11 ) together with a scope-filling element ( 17 ) greater than the running speed of the drive means ( 4 ).

Drive system according to claim 1, characterized in that the balance shaft wheel ( 10 ) opposite the other wheel ( 9 ), the diameter of the counterweight ( 11 ) together with the extent-filling element ( 17 such that the peripheral speed of the counterweight ( 11 ) together with a scope-filling element ( 17 ) smaller than the running speed of the drive means ( 4 ).