DE3739336C2

DE3739336C2 -

Info

Publication number: DE3739336C2
Application number: DE19873739336
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dr. 5093 Burscheid De Barsch; Michael Dr. Forkel; Peter 5090 Leverkusen De Ramisch
Original assignee: GOETZE AG 5093 BURSCHEID DE
Current assignee: Eagle-Picher Hillsdale Ltd Hammerwich/lichfield
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1990-09-27
Also published as: DE3739336A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mehreren Nockenwellen und mindestens einer Zwischenwelle, die von einer Kurbelwelle antreibbar ist.

Beim Antrieb von Kraftfahrzeugen mittels Brennkraftmaschinen treten ungleichförmige Drehgeschwindigkeiten und Schwingungen im gesamten Antriebsstrang auf. Es ist bekannt, durch Dämpfungskörper, wie Drehschwingungstilger, elastische Kupplungen oder Gummilager, diese Ungleichförmigkeiten abzubauen. Bei dem Bestreben, die auftretenden Schwingungen zu dämpfen, wurde bisher jedoch außer acht gelassen, daß insbesondere die Nockenwelle in Verbindung mit den spielbehafteten Übertragungselementen, wie Ketten oder Zahnräder, Ursache für eine starke Erregung ist. Um einen einwandfreien Lauf des Motors zu gewährleisten muß einerseits ein Winkelgleichlauf zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle sichergestellt sein, andererseits kann eine verdrehspielfreie Verbindung beider Komponenten eine starke Erregung der Antriebselemente erzeugen.

Die DE-OS 33 38 005 offenbart eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine. Die Ventiltriebkonstruktion besteht im wesentlichen aus zwei Umlauftransmissionen. Bei der ersten wird eine Zwischenwelle über einen Zahnriemen mit der Kurbelwelle verbunden. Die zweite Umlauftransmission besteht aus drei Wellen, nämlich einer Zwischenwelle und zwei Nockenwellen, die ebenfalls über Zahnriemen oder Ketten verbunden sind. Durch den ungleichmäßigen Lauf der Nockenwelle in Verbindung mit dem aufwendigen Riemen- oder Kettentrieb wird eine starke Schwingung erzeugt, die nicht durch einen elastischen Riemen abgebaut werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gattungsgemäßen Brennkraftmaschinen die zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle auftretenden Schwingungen zu dämpfen und zu entkoppeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zwischenwelle ein drehschwingungsdämpfendes Element in Form einer elastischen Kupplung aufweist, welche das treibende und getriebene Glied der Zwischenwelle miteinander verbindet. Auf diese Weise ist ein einwandfreier Motorlauf über den gesamten Lastbereich gewährleistet. Vorzugsweise besteht die elastische Kupplung aus zwei scheibenförmigen, je einen Zahnkranz aufweisenden Platten, die mehrere am Umfang verteilt angeordnete axiale Ausnehmungen aufweisen, in welche sich beide Platten miteinander verbindende Schraubenbolzen erstrecken, wobei zwischen Schraubenbolzen und Wandungen der Ausnehmungen jeweils im Bereich einer scheibenförmigen Platte Dämpfungskörper vorgesehen sind. Hierdurch wird eine Baueinheit geschaffen, welche gleichzeitig als Dämpfer und Übertragungselement fungiert und somit geeignet ist, in bestehende Motorkonstruktionen, die üblicherweise keinen Bauraum für zusätzliche Elemente aufweisen, zur Anwendung gelangen.

Vorzugsweise sind zwischen Schraubenbolzen und Wandungen der Ausnehmungen jeweils im Bereich einer scheibenförmigen Platte Dämpfungskörper vorgesehen, die die Schraubenbolzen umschließen.

Bei leistungsstarken Brennkraftmaschinen erfolgt der Nockenwellenantrieb über innerhalb des Motorblocks angeordneten Rollenketten, die durch das Motoröl geschmiert werden. Bei derartigen Motorkonstruktionen ist es vorteilhaft, daß die Dämpfungskörper die Schraubenbolzen unter Bildung von Verdrängungsräumen umschließen. Diese Räume sind im Betrieb mit Motoröl gefüllt. Damit ist eine Kupplung mit hoher Dämpfung und progressiver Kennlinie geschaffen.

Infolge der relativen Linearbewegung der Schraubenbolzen in den Ausnehmungen, die aus der gegenseitigen relativen Drehbewegung der beiden Platten resultiert, werden die Dämpfungskörper verformt. Es erweist sich die Verwendung von Dämpfungskörpern, welche aus mehreren radial ineinanderliegende Windungen aufweisende Spiralen bestehen, als besonders vorteilhaft. Dabei befindet sich die Dämpfungsflüssigkeit (Motoröl) zwischen den Spiralen und gerät durch Verformung der Spiralen in Bewegung, wodurch ein zusätzlicher Dämpfungseffekt erzielt wird.

Alternativ können die Dämpfungskörper aus Metall oder elastomerem Werkstoff gebildet sein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 Prinzipskizze einer Ventilsteuerung,

Fig. 2 Halbschnitt gemäß II-III.

In der Fig. 1 ist ein Nockenwellenantrieb (1) einer Brennkraftmaschine dargestellt, bestehend aus einer Kurbelwelle (2), einer Zwischenwelle (3) und zwei Nockenwellen (4, 4′), welche über Stößel (5, 5′) Brennraumventile (nicht gezeichnet) betätigen. Zur Übertragung des Drehmomentes dienen auf Zahnräder festgelegte Übertragungselemente (6, 6′) in Form von Ketten. Als schwingungsdämpfendes Element ist eine elastische Kupplung (7) auf der Zwischenwelle (3) angeordnet.

In der Fig. 2 ist eine mögliche konstruktive Gestaltung der Kupplung (7) für Brennkraftmaschinen mit einem Nockenwellenantrieb innerhalb des Motorblocks dargestellt. Zwei scheibenförmige Platten (8, 9) weisen je einen Zahnkranz (11, 12) auf, wobei Zahnkranz (11) von der Kurbelwelle (2) angetrieben wird und Zahnkranz (12) das Drehmoment auf die Nockenwelle (4, 4′) leitet. In mehrere über den Umfang verteilt angeordnete axiale Ausnehmungen (13, 13′ ) erstrecken sich Schraubenbolzen (10), die beide Platten (8, 9) miteinander verbinden. Innerhalb der Ausnehmungen (13′) der Platte (9) sind Dämpfungskörper (14), welche die Schraubenbolzen (10) unter Bildung von Dämpfungsräumen (15) umschließen, angeordnet. Die Dämpfungskörper (14) bestehen aus mehreren radial ineinanderliegenden Windungen aufweisenden Spiralen. Die Verdrängungsräume (15) erstrecken sich dadurch zwischen den Spiralen und sind im Betrieb mit Motoröl gefüllt.

Bei einer relativen Verdrehung der Platten (8, 9) zueinander verformen sich die Dämpfungskörper (14) und erzeugen ein Fließen des Öles. Da hierzu ein Widerstand zu überwinden ist, tritt der gewünschte Dämpfungseffekt auf.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit mehreren Nockenwellen und mindestens einer Zwischenwelle, die von einer Kurbelwelle antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (3) ein drehschwingungsdämpfendes Element (7) in Form einer elastischen Kupplung aufweist, welche das treibende (12) und getriebene (11) Glied der Zwischenwelle (3) miteinander verbindet.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kupplung (7) aus zwei scheibenförmigen, je einen Zahnkranz aufweisenden Platten (8, 9) besteht, die mehrere, am Umfang verteilt angeordnete axiale Ausnehmungen (13, 13′) aufweisen, in welche sich beide Platten (8, 9) miteinander verbindende Schraubenbolzen (10) erstrecken und daß zwischen Schraubenbolzen (10) und Wandungen der Ausnehmungen (13, 13′) jeweils im Bereich einer scheibenförmigen Platte (8, 9) Dämpfungskörper (14) vorgesehen sind.

3. Brennkraftmaschinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper (14) die Schraubenbolzen (10) umschließen.

4. Brennkraftmaschinen nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper (14) die Schraubenbolzen (10) unter Bildung von Verdrängungsräumen (15) umschließen.

5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper (14) aus mehreren, radial ineinanderliegende Windungen aufweisenden Spiralen bestehen.

6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper (14) aus elastomerem Werkstoff bestehen.

7. Brennkraftmaschinen nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskörper (14) aus Metall bestehen.