DE19716411C1 - Kettentrieb, insbesondere für Nebenantriebe von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Kettentrieb, insbesondere für Nebenantriebe von Brennkraftmaschinen

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Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf einen aus der US 4 848 183 bekannten Kettentrieb, insbesondere für Nebenantriebe von Brennkraftmaschinen.
Bei diesem bekannten Kettentrieb einer Brennkraftmaschine dient ein Kettenrad auf einer Kurbelwelle von bekanntlich relativ großer Trägheitsmasse mittels einer bevor­ zugten Hülsen- und/oder Rollenkette dem Antrieb einer Nockenwelle oder einer Ein­ spritzpumpenwelle von jeweils bekanntlich geringen Trägheitsmassen. Zur Vermei­ dung von Querschwingungen der Kettenteile zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Kettenrad sind in der Regel eine Führungseinrichtung sowie eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, weiter ist das angetriebene Kettenrad der Nockenwelle mit einem Torsionsdämper bzw. einem Drehschwingungstilger ausge­ rüstet.
Für einen Kettentrieb ist ferner bekannt, daß der Lauf einer Kette über ein Kettenrad kinematisch dem Lauf über ein Vieleck gleichzusetzen ist mit der Folge dynamischer Ungleichförmigkeiten. Dieser für Kettentriebe bekannte, sog. Polygoneffekt führt zu dynamischen Anregungen im Kettentrieb, die insbesondere im Hinblick auf eine nachteilige Geräuschentwicklung um so nachhaltiger sind, je größer der Unterschied der Trägheitsmassen der mit dem Kettentrieb verbundenen Wellen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Kettentrieb so zu verbessern, daß die durch den Polygoneffekt bewirkten Anregungen wesentlich re­ duziert sind.
Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 in der Weise gelöst, daß der Tilger radial gegenphasig zu einer mittels des Polygoneffektes des Kettenrades auf der Welle mit der größeren Trägheitsmasse bewirkten Anregung der erstgenannten Welle im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie beider Wellen schwingend angeordnet ist.
Mit dem erfindungsgemäß bei der Drehung radial gegenphasig schwingenden Tilger ist in vorteilhafter Weise die Anregung der Welle mit der geringeren Trägheitsmasse durch den Polygoneffekt des Kettentriebes wesentlich reduziert und somit auch die Geräuschbildung deutlich verringert durch eine erfindungsgemäß ruhig gestellte Welle, die somit keinen Körperschall erzeugt.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der als Schwungring ge­ staltete Tilger über ein ringförmiges Federelement aus gummielastischem oder elastomerem Werkstoff drehfest mit dem Kettenrad verbunden ist, wobei der erfin­ dungsgemäß radial stark beanspruchte Werkstoff mit einer hohen Dämpfung für eine breitbandige Frequenztilgung gewählt ist.
Der erfindungsgemäße Kettentrieb findet bevorzugt Verwendung bei einer Brenn­ kraftmaschine, wobei die Welle mit der geringeren Trägheitsmasse eine Nocken­ welle und/oder eine Einspritzpumpenwelle und die Welle mit der größeren Träg­ heitsmasse eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ist.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen untersetzenden Kettentrieb mit einem dem angetriebenen Ket­ tenrad zugeordneten Tilger,
Fig. 2 den Tilger der Fig. 1 gemäß der Linie II-II im Schnitt.
Ein Kettentrieb 1, vorzugsweise verwendet für einen Nebenantrieb wie beispiels­ weise einen Ventiltrieb oder einen Einspritzpumpenantrieb einer nicht näher dar­ gestellten Brennkraftmaschine, umfaßt Kettenräder 2 und 3 auf Wellen 4 und 5 mit unterschiedlichen Trägheitsmassen. Die mit dem Kettenrad 2 drehfest verbundene Welle 4 ist eine Kurbelwelle der nicht gezeigten Brennkraftmaschine und die mit dem Kettenrad 3 drehfest verbundene Welle 5 ist eine Nockenwelle des Ventiltriebs oder eine Einspritzpumpenwelle der nicht gezeigten Brennkraftmaschine. Die Kur­ belwelle 4 weist bekanntlich eine relativ große Trägheitsmasse auf, wogegen die Nockenwelle 5 bzw. die Einspritzpumpenwelle 5 demgegenüber eine relativ geringe Trägheitsmasse aufweist. Weiter umfaßt der Kettentrieb 1 für die Kette 6 eine Füh­ rungseinrichtung 7 für das gezogene Kettentrum 6' sowie eine Spannschiene 8 für das Leertrum 6'' der Kette 6.
In dem gemäß der bevorzugten Verwendung untersetzenden Kettentrieb 1 ist mit dem antreibenden Kettenrad 2 auf der Kurbelwelle 4 aufgrund der geringeren Zäh­ nezahlen gegenüber der Zähnezahl des angetriebenen Kettenrades 3 ein ausge­ prägter Polygoneffekt gegeben, der zu unerwünschten Anregungen im getriebenen Teil des Kettentriebes führt, insbesondere zu nachteiligen Geräuschbildungen. Die Ursache hierfür ist, daß der mit dem antreibenden Kettenrad 2 mit kleiner Zähnezahl gegebene Polygoneffekt über die Kette 6 an der getriebenen Welle 5 eine radiale Anregung in Richtung der Verbindungslinie 9 der beiden Welle 4 und 5 verursacht.
Zur wesentlichen Beseitigung dieser Anregung wird erfindungsgemäß vorgeschla­ gen, daß das Kettenrad 3 auf der Welle 5 mit der geringeren Trägheitsmasse einen im wesentlichen radial elastisch verlagerbar angeordneten Tilger 10 aufweist, der radial gegenphasig zu einer mittels des Polygoneffektes des Kettenrades 2 auf der Welle 4 mit der größeren Trägheitsmasse bewirkten Anregung der erstgenannten Welle 5 im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie 9 beider Wellen 4 und 5 schwingend angeordnet ist. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäß im wesentlichen radial gegenphasig schwingenden Tilgers 10 ist dieser als Schwungring 11 gestaltet, der über ein ringförmiges Federelement 12 aus gummi­ elastischem oder elastomerem Werkstoff drehfest mit dem Kettenrad 3 verbunden ist, wobei ein Werkstoff mit hoher Dämpfung für eine breitbandige Frequenztilgung gewählt ist.
Gegenüber im Stand der Technik bekannten, mit Kettenrädern kombinierten Tor­ sionsdämpfern gemäß den Gegenständen der DE 37 39 336 C2 und der US 4,848,183 ist die vorbeschriebene Erfindung in einem Kettenrad 3 mit einem auf die Polygonfrequenz des anderen Kettenrades 2 abgestimmten Radial-Tilger 10 zu sehen, der zwecks breitbandiger Frequenzunterdrückung über einen Werkstoff hoher Dämpfung mit dem Kettenrad 3 in Verbindung steht.
Anstelle des ringförmigen Federelementes 12 aus gummielastischem oder elasto­ merem Werkstoff kann zur zentrischen Anordnung des Schwungringes 11 im Ket­ tenrad 3 ein elastischer Wellring dienen, wie er beispielsweise aus der DE 43 41 370 A per se bekannt ist.
Eine weitere elastische Anordnung des Schwungringes 11 in dem Kettenrad 3 ist mittels über den Umfang verteilt angeordneter Hülsenfedern erreicht, wie diese bei­ spielsweise aus der DE-PS 6 17 204 per se bekannt sind.

Claims (5)

1. Kettentrieb, insbesondere für Nebenantriebe von Brennkraftmaschinen,
  • 1. - umfassend Kettenräder (2, 3) auf Wellen (4, 5) mit unterschiedlichen Trägheitsmassen, und
  • 2. - einer Führungseinrichtung (7) und/oder einer Dämpfungseinrichtung (8) für ein Kettentrum (6', 6''), wobei
  • 3. - das Kettenrad (3) auf der Welle (5) mit der geringeren Trägheits­ masse einen im wesentlichen radial elastisch verlagerbar angeord­ neten Tilger (10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
  • 1. - daß der Tilger (10) radial gegenphasig zu einer mittels des Poly­ goneffektes des Kettenrades (2) auf der Welle (4) mit der größeren Trägheitsmasse bewirkten Anregung der erstgenannten Welle (5) im wesentlichen in Richtung der Verbindungslinie (9) beider Wellen (4, 5) schwingend angeordnet ist.
2. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. - daß der Tilger (10) einen Schwungring (11) umfaßt, der
  • 2. - über ein ringförmiges Federelement (12) aus gummielastischem oder elastomerem Werkstoff drehfest mit dem Kettenrad (3) verbunden ist, wobei
  • 3. - ein Werkstoff mit hoher Dämpfung für eine breitbandige Fre­ quenzunterdrückung gewählt ist.
3. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwungring (11) des Tilgers (10) über einen elastischen Wellring in dem Kettenrad (3) zentriert angeordnet ist.
4. Kettentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwungring (11) des Tilgers (10) über Hülsenfedern in dem Kettenrad (3) zentriert ange­ ordnet ist.
5. Kettentrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. - daß die Welle (5) mit der geringeren Trägheitsmasse eine Nocken­ welle und/oder eine Einspritzpumpenwelle und
  • 2. - die Welle (4) mit der größeren Trägheitsmasse eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine ist.
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