DE19505688C2

DE19505688C2 - Antriebssystem mit zwei Endlos-Kraftübertragungsmittel

Info

Publication number: DE19505688C2
Application number: DE1995105688
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hannibal
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: DE19505688A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine Brennkraftma schine.

Automobilhersteller verwenden vorzugsweise Keilriemen oder Zahnriemen (vgl. Druckschrift DE-PS 732 073) zur Kraftübertragung von der antreiben den Kurbelwelle auf die Nockenwelle und andere Hilfsaggregate. Der Rie menantrieb hat jedoch den Nachteil, daß schon bei niedrigen Drehzahlen Ei genresonanzschwingungen im Ventilbetrieb auftreten. Diese Resonanz schwingungen weisen Frequenzen auf, die den Eigenfrequenzen der Rie men entsprechen.

Um diesem Problem Abhilfe zu verschaffen, wurden zusätzlich Dämpferein richtungen in den Riementrieb eingebaut, um die Schwingungsamplituden der Riemen bei deren Eigenfrequenzen herabzusetzen. Ein Riementrieb mit einer Dämpfereinrichtung ist beispielsweise in der Druckschrift JP 5-106695 A beschrieben. Solche Dämpfereinrichtungen sind jedoch mit hohen Kosten verbunden.

Zur Geräuschdämpfung von Kraftübertragungsketten sind aus den Druck schriften DE 44 35 480 A1 und GB 962,154 Motorsteuersysteme bekannt, welche erste und zweite Kurbelwellenkettenräder sowie erste und zweite No ckenwellenkettenräder aufweisen, die mittels einer ersten und einer zweiten Steuerkette miteinander verbunden sind, wobei die erste und die zweite Ketteneinheit zueinander phasenverschoben sind.

Darüber hinaus ist in der Druckschrift US 3,977,266 ein Spannmechanismus für zwei Riemen geoffenbart. Dieser Spannmechanismus weist einen an ei nem, federbelasteten Hebelträger gelagerten Schwingbalken auf, dessen beide Enden zur Anlage an den beiden Riemen jeweils eine drehbare Rolle tragen. Dabei kann der Schwingbalken je nachdem, ob er mittig oder außer mittig gelagert ist, mittels seiner Rollen eine gleiche oder ungleiche Span nung der beiden Riemen bewirken.

Ferner zeigt die Druckschrift US 3,176,528 einen Riementrieb einer Brenn kraftmaschine mit einer Kurbelwelle und zwei Nockenwellen, wobei die Ro tationsachsen der Riemenscheiben geringfügig verschoben werden können, um Toleranzen der Riemenlängen sowie der Abstände zwischen der Kur belwelle und den beiden Nockenwellen auszugleichen.

Schließlich ist aus der Druckschrift JP 2-42234 A ein aus zwei Zahnriemen scheiben, einem Zahnriemen und einem Halteriemen bestehendes Kraft übertragungsmittel bekannt, wobei der Zahnriemen von dem Halteriemen überdeckt ist. Dadurch, daß der äußere Umfang des Zahnriemens größer ist als der innere Umfang des Halteriemens, wölbt sich der Zahnriemen nach innen, während der Halteriemen dafür sorgt, daß der Zahnriemen gegenüber den Zahnriemenscheiben nicht springt bzw. nicht versetzt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Antriebssystem für eine Brennkraft maschine zu schaffen, bei dem nur geringe Resonanzamplituden auftreten, so daß eine kostspielige Dämpfungseinrichtung entbehrlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Antriebssystem für eine Brennkraftmaschine mit einer an der Kurbelwelle befestigten Kurbelwellen scheibe, mindestens einer Nockenwelle und einer daran befestigten No ckenwellenscheibe, einem ersten Endlos-Kraftüberragungsmittel, das über die Kurbelwellenscheibe und die Nockenwellenscheibe geführt wird und ei nem zweiten Endlos-Kraftübertragungsmittel, das ebenfalls über die Kurbel wellenscheibe und die Nockenwellenscheibe geführt wird, wobei die beiden Endlos-Kraftübertragungsmittel im wesentlichen gleichartig sind, das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel neben dem zweiten Endlos-Kraftübertra gungsmittel geführt ist, und die Steifigkeit des ersten Endlos-Kraftübertra gungsmittels von der Steifigkeit des zweiten Endlos-Kraftübertragungsmittels verschieden ist. Unterschiedliche Steifigkeiten führen dabei zu unterschiedli chen Resonanzfrequenzen, die eine gegenseitige Dämpfung der Schwin gungsamplituden der Endlos-Kraftübertragungsmittel bewirken.

Es können zwei Endlos-Kraftübertragungsmittel verwendet werden, deren Steifigkeit und Schwingungsverhalten drehrichtungsabgängig ist, wenn sich das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel in eine Richtung dreht, die zur Drehrichtung des zweiten Endlos-Kraftübertragungsmittels entgegengesetzt ist.

Vorteilhaft ist das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel aus einem Material hergestellt, dessen Steifigkeitseigenschaften sich von jenem des zweiten Endlos-Kraftübertragungsmittels unterscheiden. Dadurch erhält man zwei im wesentlichen gleichartige Endlos-Kraftübertragungsmittel mit unterschiedli chen Eigenresonanzfrequenzen.

Es ist darüber hinaus möglich, die Längen der Endlos-Kraftüberfragungs mittel bzw. der Riemen oder Zahnriemen unterschiedlich zu wählen, so daß die Endlos-Kraftübertragungsmittel ihre Resonanzfrequenzen oder Eigenfre quenzen bei unterschiedlichen Drehzahlen erreichen und sich gegenseitig dämpfen.

Zweckmäßig ist eine erste Scheibe zur Führung des ersten Endlos- Kraftübertragungsmittels entlang eines ersten Weges und/oder eine zweite Scheibe zur Führung des zweiten Endlos-Kraftübertragungsmittels entlang eines zweiten Weges vorgesehen, wobei der erste Weg länger sein sollte als der zweite Weg.

Es ist vorteilhaft, die Scheiben, die zur Führung der Endlos-Kraftübertra gungsmittel auf unterschiedlichen Wegen dienen, zum Spannen der Endlos- Kraftübertragungsmittel zu nutzen.

Es ist zu empfehlen, die Endlos-Kraftübertragungsmittel über eine weitere Scheibe zu führen, die vorzugsweise an der Antriebswelle eines Hilfsan triebsaggregats wie beispielsweise einem Anlasser befestigt ist.

Als Endlos-Kraftübertragungsmittel empfiehlt es sich, Riemen zu verwenden, wobei Zahnriemen vorzuziehen sind. Es können jedoch auch Ketten als Endlos-Kraftübertragungsmittel verwendet werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeich nungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebs systems;

Fig. 2 einen Querschnitt der Kurbelwellenscheibe;

Fig. 3 einen Querschnitt der Kurbelwellenscheibe entlang der Ge raden 3; und

Fig. 4 ein Endlos-Kraftübertragungsmittel, dessen Steifigkeit dreh richtungsabhängig ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Antriebssystem für eine Brennkraftmaschine um faßt ein erstes Endlos-Kraftübertragungsmittel 2 und ein zweites Endlos- Kraftübertragungsmittel 4, die zur Übertragung der Drehbewegung von einer Kurbelwellenscheibe 6 auf eine Nockenwellenscheibe 8 dienen. Nahe der Kurbelwellenscheibe 6 ist eine weitere Scheibe 10 angeordnet, die bei spielsweise an der Antriebswelle eines nicht gezeigten Hilfsantriebsaggre gats befestigt sein kann.

Um die Endlos-Kraftübertragungsmittel 2 und 4 entlang eines ersten und ei nes zweiten Weges zu führen, deren Länge unterschiedlich ist, sind eine erste Scheibe 12 und eine zweite Scheibe 14 vorgesehen. Die erste Scheibe 12 ist gegenüber der zweiten Scheibe 14 versetzt angeordnet, wodurch ge währleistet ist, daß der geschlossene erste Weg des ersten Endlos-Kraft übertragungsmittels 2 länger ist als jener des zweiten Endlos-Kraftübertra gungsmittels 4.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Kurbelwellenscheibe 6. Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich, weist die Kurbelwellenscheibe 6 zwei neben einanderliegende Zahnreihen auf, über die ein erster Zahnriemen 22 und ein zweiter Zahnriemen 24 geführt werden.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß in Fig. 1 lediglich eine mögliche An ordnung der antreibenden und angetriebenen Scheiben einer Vielzahl von möglichen Anordnungen dargestellt ist.

Besonders hervorzuheben sind Anordnungen, bei denen beide Endlos- Kraftübertragungsmittel entlang gleich langer Wege geführt werden, jedoch die Steifigkeit der Endlos-Kraftübertragungsmittel unterschiedlich ist. Derarti ge Anordnungen bedingen einen einfachen, kostengünstigen Antriebsauf bau.

Fig. 4 zeigt ein als Zahnriemen ausgebildetes Endlos-Kraftübertragungs mittel 2, dessen Steifigkeit drehrichtungsabhängig ist. Wird der Zahnriemen in Drehrichtung A aufgespannt, so weist er eine Steifigkeit C2 auf. Spannt man den Zahnriemen entgegengesetzt zur Drehrichtung in Richtung B auf, so weist er eine Steifigkeit C2' auf, die von C2 verschieden ist.

Claims

1. Antriebssystem für eine Brennkraftmaschine mit

- einer an der Kurbelwelle befestigten Kurbelwellenscheibe (6),
- mindestens einer Nockenwelle und einer daran befestigten Noc kenwellenscheibe (8),
- einem ersten Endlos-Kraftübertragungsmittel (2), das über die Kur belwellenscheibe (6) und die Nockenwellenscheibe (8) geführt wird, und
- einem zweiten Endlos-Kraftübertragungsmittel (4), das ebenfalls über die Kurbelwellenscheibe (6) und die Nockenwellenscheibe (8) geführt wird, wobei
- - die beiden Endlos-Kraftübertragungmittel (2, 4) im wesentlichen gleichartig sind,
- - das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel (2) neben dem zwei ten Endlos-Kraftübertragungsmittel (4) geführt ist, und
- - die Steifigkeit (C2) des ersten Endlos-Kraftübertragungsmittels (2) von der Steifigkeit (C4) des zweiten Endlos-Kraftüber tragungsmittels (4) verschieden ist.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der Endlos-Kraftübertragungsmittel (2, 4) drehrichtungsab hängig ist und sich das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel (2) in eine Richtung dreht, die zur Drehrichtung des zweiten Endlos-Kraftüber tragungsmittels (4) entgegengesetzt ist.

3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel (2) aus einem anderen Mate rial besteht als das zweite Endlos-Kraftübertragungsmittel (4).

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das erste Endlos-Kraftübertragungsmittel (2) länger ist als das zweite Endlos-Kraftübertragungsmittel (4).

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß eine erste Scheibe (12) zur Führung des ersten Endlos- Kraftübertragungsmittels (2) entlang eines ersten Weges vorgesehen ist.

6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß eine zweite Scheibe (14) zur Führung des zweiten End los-Kraftübertragungsmittels (4) entlang eines zweiten Weges vorgese hen ist.

7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Weg länger ist als der zweite Weg.

8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Scheibe (12) und die zweite Scheibe (14) je weils zum Spannen der Endlos-Kraftübertragungsmittel (2, 4) dienen.

9. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Endlos-Kraftübertragungsmittel (2, 4) über eine weite re Scheibe (10) geführt werden, die an der Antriebswelle eines Hilfsag gregates befestigt ist.

10. Antriebssystem, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlos-Kraftübertragungsmittel (2, 4) Riemen und die Scheiben Riemenscheiben sind.

11. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlos-Kraftübertragungsmittel (2, 4) Zahn riemen und die Scheiben Zahnriemenscheiben sind.

12. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlos-Kraftübertragungsmittel (2, 4) Ketten und die Scheiben Zahnradscheiben sind.