DE3328677A1

DE3328677A1 - Zahnriementrieb fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3328677A1
Application number: DE19833328677
Authority: DE
Inventors: Semih Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Gökesme; Jürgen Dipl.-Ing. 3170 Gifhorn Pohle; Michael Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Willmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE3328677C2

Description

Zahnriementrieb für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für einen Zahnriementrieb für Brennkraftmaschinen, insbesondere für.Dieselmotoren,gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Wenn die von Ottomotoren her bekannten Zahnriementriebe zum Antrieb der Nockenwelle und weiterer Aggregate auch für Dieselmotoren herangezogen werden sollen, müssen besondere Maßnahmen zur Vermeidung des Überspringens von Zähnen während des Betriebs getroffen werden. Dieselmotoren haben nämlich in der Nähe des uberschneidungs-Og einen relativ kleinen-Abstand zwischen dem Kolben und den Ventilen, so daß bei einer Verstellung des von der Nockenwelle her gesteuerten Ventiltriebs, etwa durch Überspringen eines oder gar mehrerer Zähne des Zahnriemens an dem Nockenwellenzahnrad, leicht Motorschäden durch Aufschlagen der Ventile auf den Kolben auftreten könnten. Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Gefahr des Zähneüberspringens bei einem Zahnriementrieb durch Vergrößerung des Umschlingungswinkels, insbesondere am antreibenden Kurbelwellenzahnrad, verringert werden kann, war es bereits bekannt, Umlenkrollen bzw. Umlenkzahnräder so anzuordnen, daß der Umschlingungswinkel des Zahnriemens an den einzelnen Zahnrädern möglichst groß war. Solche Lösungen sind jedoch nicht immer durchführbar, beispielsweise wenn der dafür erforderliche Bauraum fehlt. Darüberhinaus bewirken solche zusätzlichen Umlenkzahnräder bzw. -rollen eine Erhöhung der Reibung und damit eine Vergrößerung der Leistungsverluste der Brennkraftmaschine.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, bei einem Zahnriementrieb für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art Maßnahmen zu treffen, die die Gefahr des Zahnspringens selbst bei kleinen Umschlingungswinkeln des Zahnriemens an den Zahnrädern vermeiden helfen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß wird also ein vorzugsweise in der Form einer kreisbogenförmig gekrümmten Rippe ausgebildetes Führungselement vorgesehen, das mit geringem Abstand zu dem um das Zahnrad gelegten Zahnriemen angeordnet ist, so daß bei einem radialen Auswandern der im Eingriff befindlichen Zähne der Zahnriemen an dem Führungselement anschlägt und von diesem zurückgehalten wird, so daß ein Überspringen der Zähne des Zahnriemens an dem Zahnrad durch Vergrößerung des tberspringnomentes weitgehend verhindert wird. Der Abstand des Führungselementes von dem mit dem Zahnrad in Eingriff stehenden Teil des Zahnriemens muß dazu kleiner sein als die Höhle eines Zahnes des Zahnriemens.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Schemadarstellung eines Zahnriementriebs für einen Dieselmotor gezeigt. Dabei ist mit 1 ein auf der Kurbelwelle des Dieselmotors befestigtes Antriebszahnrad bezeichnet, das einen endlosen Zahnriemen 2 antreibt. Dieser Zahnriemen treibt dabei die Nockenwelle des Dieselmotors über ein hier nicht gezeigtes Nockenwellenzahnrad, die Einspritzpumpenwelle über ein Zahnrad 3 sowie weitere Aggregate, beispielsweise eine mit einer Ausgleichsmasse versehene Welle, über ein Zahnrad 5 an. Mit 4 ist eine Spannrolle angedeutet, die über eine nicht näher dargestellte Exzenteranordnung zur Spannung des Zahnriemens verwendet werden kann.
Im Bereich des der Ausgleichswelle zugeordneten Zahnrades 5, das hier zwischen dem Antriebszahnrad 1 und dem Einspritzpumpen-Zahnrad 3 angeordnet ist, ist der Zahnriemen 2 auf einem Teil seiner Länge in seinem tatsächlichen, doppelseitig gezähnten Zustand gezeigt. Der Einfachheit halber ist der Zahnriemen in seinem übrigen Bereich mit den Außenkonturen der Zähne dargestellt.
Da der Zahnriemen 2 an dem Zahnrad 5 nur mit einem relativ geringen Umschlingungswinkel angreift, ist dort die Gefahr des Überspringens von Zähnen besonders gegeben. Durch ein solches Uberspringen von Zähnen =rde aber die Stellung der Ausgleichswelle bezüglich der Kurbelwelle verändert und damit die Wirkung der Ausgleichsmassen verringert werden.
Erfindungsgemäß ist daher, um ein solches Uberspringen von Zähnen an dem Zahnrad 5 zu verhindern, ein im Abstand von der Außenkontur des Zahnrades 5 angeordnetes, gehäusefestes Führungselement in Form einer bogenförmig gekrümmten Rippe 6 vorgesehen. Diese bogenförmige Rippe 6 erstreckt sich über einen Winkel 4 , der dem Umschlingungswinkel des Zahnriemens 2 an den Zähnen des Zahnrades 5 im wesentlichen entspricht. Gegebenenfalls kann die Rippe 6 auch an einem oder beiden Enden geradlinig verlängert sein, wie dies in der Zeichnung an dem dem Antriebszahnrad 1 zugewandten Ende beispielhaft gezeigt ist. Der Abstand der bogenförmigen Rippe 6 von dem Zahnrad 5 ist schließlich so gewählt, daß zwischen der Rippe und der Außenkontur des im Eingriff mit dem Zahnrad 5 befindlichen Zahnriemens 2 nur noch ein Zwischenraum verbleibt, der kleiner ist als die Höhe eines der Zähne des Zahnriemens. Beispielsweise kann dieser Abstand etwa 1 - 1,5 mm bei einer Zahnhöhe von 2,3 mm betragen Auf diese Weise wird gewährleistet, daß dann, wenn beispielsweise bei höheren Drehzahlen der Kurbelwelle und damit verbundenen hohen Geschwindigkeiten des Zahnriemens dessen Zähne bezüglich der Verzahnung des Zahnrades 5 radial nach außen wandern, die der Führungsrippe 6 zugewandten Zähne an der Innenkontur der Rippe anschlagen und dort zurückgehalten werden. Ein weiteres Ausweichen der Zähne des Zahnriemens kann dann nicht mehr auftreten, so daß deren Eingriff an der Verzahnung des Zahnrades 5 erhalten bleibt und ein Zahnspringen weitgehend verhindert wird.

Claims

ANSPRtrCRE 1. Anordnung für einen Zahnriementrieb für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, zum Antrieb beispielsweise einer Nockenwelle, sowie der Welle einer Einspritzpumpe und gegebenenfalls von Nebenaggregaten durch ein auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gehaltenes Antriebszahnrad, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des tberspringens von Zähnen des Zahnriemens (2) zumindest im Bereich der Zahnräder (5), an denen der Zahnriemen mit einem nur kleinen Umschlingungswinkel angreift, ein feststehendes, mit Abstand zu dem mit dem Zahnrad in Eingriff stehenden Teil des Zahnriemens gehaltenes Führungselement (6) vorgesehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Führungselementes (6) von der Außenkontur des mit dem Zahnrad (6) in Eingriff stehenden Teils des Zahnriemens (2) kleiner ist als die Höhle eines Zahnes des Zahnriemens.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das FUhrungselement durch eine kreisbogenförmig gekrümmte Rippe (6) gebildet ist, deren Bogenwinkel (dj) wenigstens im wesentlichen dem Umschlingungswinkel des Zahnriemens (2) an dem Zahnrad (5) entspricht.