DE4039207A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für den Steuerungsan­ trieb und einen Zusatzantrieb an einer Brennkraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung zeigt beispielsweise die DE-OS 14 76 095, bei der über einen Steuerungsantrieb mit einer Kette als Zugmittel zusätzlich eine Ölpumpe angetrieben wird. Das Antriebszahnrad der Ölpumpe greift dabei von außerhalb der Hüllkurve der Kette in diese ein. Andere derart angetriebene Aggregate können auch Massenausgleichs wellen, etc. sein.

Sitzt das anzutreibende Aggregat im wesentlichen senkrecht unterhalb der Kurbelwelle, so werden üblicherweise zweite Antriebe, z. B. ein weiterer Zugmittelantrieb oder ein Stirnradtrieb verwendet.

Derartige Antriebe bedingen zwangsläufig eine größere Baulänge der Brennkraftmaschine und erfordern zumindest ein zusätzliches Antriebs- und Abtriebs-Zahnrad.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Antriebsvorrichtung derart auszubilden, daß mit geringem Mehraufwand ein im wesentlichen senkrecht unterhalb der Kurbelwelle sitzendes Aggregat mitantreibbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, das Aggregat mittel- oder un­ mittelbar über ein weiteres Zahnrad von dem Zugmittel anzutreiben, wo­ bei jedoch der Eingriffsbereich des weiteren Zahnrades im Eingriffsbe­ reich des treibenden Zahnrades auf der Kurbelwelle liegt. D. h., daß an der gleichen Eingriffsstelle des antreibenden Rades mit dem Zugmittel auch der Abtrieb für den Zusatzantrieb bzw. für das Aggregat erfolgt.

Das Zugmittel kann dabei entweder gemäß Anspruch 2 eine Kette oder ge­ mäß Anspruch 7 ein beidseitig verzahnter Zahnriemen sein. Es versteht sich, daß die dabei vorliegenden besonderen Eingriffsverhältnisse durch entsprechende Konfiguration der Zahnräder bzw. der dabei verwendeten Verzahnungen zu berücksichtigen sind.

So ist im Falle der Verwendung einer Kette der Kopfkreis der Verzahnung im Sinne der Patentansprüche 2 und 3 abzustimmen. Im Falle eines Zwi­ schenzahnrades sind verschiedene Verzahnungen einzusetzen, wobei das von dem Zwischenzahnrad angetriebene, auf dem Aggregat sitzende Zahnrad hinsichtlich der Zahnflankengestaltung an die Kettenkonstruktion anzu­ passen ist. Im Falle einer Rollenkette kann bevorzugt ein Zahnprofil gewählt werden, welches besonders geräuscharm im Eingriff mit der an­ treibenden Kette und im Zusammenwirken zwischen Zwischenzahnrad und Antriebsrad optimiert ist.

In baulich günstiger Weise kann im Falle des Antriebes einer Ölpumpe als anzutreibendes Aggregat das verwendete Zahnrad zugleich als äußeres Pumpenelement eingesetzt sein.

Alternativ zu dem vorgeschlagenen Doppeleingriff an der Kette kann ge­ mäß Patentanspruch 6 auch eine Doppelrollenkette verwendet sein, die im Zusammenwirken mit einfachen Zahnrädern bzw. Kettenrädern in axialer Hintereinanderschaltung einmal durch das Zahnrad auf der Kurbelwelle angetrieben ist und im gleichen Eingriffsbereich mit der zweiten Ket­ tenspur mit dem das Aggregat antreibenden Zahnrad bzw. Kettenrad zusam­ menwirkt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Antriebsvorrichtung mit einem Steue­ rungsantrieb und einem Zusatzantrieb für die Ölpumpe einer Hubkolben-Brennkraftmaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht in vergrößerter Darstellung auf den Zusatzan­ trieb gemäß Fig. 1; und

Fig. 3 ausschnittsweise den Antrieb eines im wesentlichen gleichen Zusatzantriebes mit einem beidseitig gezahnten Zahnriemen.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine bezeichnet, an deren Stirnseite 12 ein Steuerungsantrieb 14 und ein Zusatzantrieb 16 vorgesehen sind.

Der Steuerungsantrieb 14 setzt sich zusammen aus einem antreibenden Zahnrad bzw. Kettenrad 18, welches auf der Kurbelwelle der Brennkraft­ maschine befestigt ist, aus zwei Zahnrädern bzw. Kettenrädern 20, 22, die auf nicht dargestellten Nockenwellen zur Ventilsteuerung der Brenn­ kraftmaschine angeordnet sind, einem weiteren Zahnrad bzw. Kettenrad 24 zum Antrieb einer Einspritzpumpe und einem Spannrad 26, wobei die ge­ nannten Kettenräder mit einer einfachen Rollenkette 28 zusammenwirken.

Der Zusatzantrieb 16 (vgl. auch Fig. 2) besteht aus einem verzahnten Zwischenrad 30 und einem verzahnten Antriebsrad 32 zum Antrieb eines Aggregates, hier einer Innenzahnrad-Ölpumpe 34. Das Zwischenrad 30 wird von der Rollenkette 28 angetrieben, wobei der Eingriffsbereich im we­ sentlichen senkrecht unterhalb der Drehachse der Kurbelwelle (Zahnrad 18) liegt. Der Kopfkreis der in einem Doppeleingriff mit der Kette 28 zusammenwirkenden Kettenräder 18, 30 ist jeweils kleiner als der in strichpunktierten Linien 36 eingezeichnete Teilkreis der Zahnräder. Da­ durch wird ausgeschlossen, daß sich die beiden unmittelbar einander be­ nachbarten Zahnräder 18, 30 kontaktieren.

Das Zwischenrad 30, das wie das Kettenrad 18 mit einer herkömmlichen Verzahnung jedoch mit reduziertem Kopfkreis gestaltet sein kann, treibt das Antriebsrad 32 an. Das Antriebsrad 32 weist dabei Zähne 40 auf, die im Querschnitt gesehen der Rollenkonfiguration der Rollenkette 28 ange­ paßt ist. Dadurch ist ein geräuscharmer, von der Abwälzung günstiger Verzahnungseingriff sichergestellt. Das Antriebsrad 32 bildet, wie aus der Zeichnung Fig. 1 und 2 ohne weiteres ersichtlich ist, zugleich das äußere Pumpenelement der Innenzahnrad-Ölpumpe 34 mit einem inneren Zahnrad 38.

Die in der Fig. 2 gezeigten Kettenräder 18, 30 und das Antriebsrad 32 sind in einer einheitlichen Rotationsebene in nicht dargestellter Weise drehbar an der Stirnseite der Brennkraftmaschine gelagert, wobei die Drehlagerung des Kettenrades 18 durch die Kurbelwelle der Brennkraftma­ schine bewerkstelligt ist.

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles in den Fig. 1 und 2 könnte anstelle der einfachen Rollenkette 28 eine Doppelrollenkette verwendet sein, deren eine Spur mit dem Kettenrad 18 zusammenwirkt, während deren zweite Spur das Zwischenrad 30 antreibt. In diesem Falle wäre eine Reduzierung des Kopfkreises der Verzahnungen auf den Ketten­ rädern 18, 30 nicht erforderlich. Allerdings würde dann die Rotations­ ebene des Zwischenrades 30 gegenüber den Rotationsebene des Kettenrades 18 geringfügig (um den Spurabstand) versetzt liegen.

Die beschriebene Antriebsvorrichtung kann anstelle einer Kette auch mittels eines beidseitig verzahnten Zahnriemens 50 (vgl. Fig. 3) ausge­ führt sein. Es versteht sich, daß dann die dargestellten und beschrie­ benen Zahnräder mit einer bei Zahnriemen üblichen Verzahnung zu verse­ hen sind. Dabei können beiderseits des Zahnriemens auch unterschiedli­ che Verzahnungen vorgesehen sein, die der jeweils zu übertragenden An­ triebsleistung Rechnung tragen. So kann beispielsweise das Zahnrad 18′ auf der Kurbelwelle mit einer bei Steuerungsantrieben üblichen Verzah­ nung versehen sein, während das Zwischenzahnrad 30′ abweichend von der dargestellten Ausführung auch gerundete Zähne aufweisen könnte, die mit entsprechend gerundeten Zähnen an der Außenseite des Zahnriemens 50 zu­ sammenwirken.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel be­ schränkt. So kann beispielsweise das Antriebszahnrad 32 bei entspre­ chend ausgelegter Verzahnung auch direkt mit dem Zahnrad 18 auf der Kurbelwelle in Eingriff sein. Die Lage des mit dem Zahnrad auf der Kur­ belwelle zusammenwirkenden Zahnrades 30 oder 32 kann bei entsprechender Anordnung des anzutreibenden Aggregates auch schräg seitlich der Kur­ belwelle sein, solange der in den Patentansprüchen formulierte Doppel­ abgriff erfolgt (vorgegeben durch den Umschlingungswinkel der Kette 28 bzw. des Zahnriemens 50 um das antreibende Zahnrad 18).

Claims (7)

1. Antriebsvorrichtung für den Steuerungsantrieb und einen Zusatzan­ trieb an einer Brennkraftmaschine, mit einem treibenden Zahnrad auf der Kurbelwelle, zumindest einem angetriebenen Zahnrad auf einer Nockenwelle und einem endlosen Zugmittel (Kette, Zahnriemen), sowie mit zumindest einem im wesentlichen unterhalb der Kurbelwelle ange­ ordneten Aggregat, welches ebenfalls von der Kurbelwelle angetrie­ ben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat (Ölpumpe 34) mit­ tel- oder unmittelbar über ein weiteres Zahnrad (30) von dem Zug­ mittel (28; 50) angetrieben ist, wobei der Eingriffsbereich des wei­ teren Zahnrades (30) im Eingriffsbereich des treibenden Zahnrades (18) auf der Kurbelwelle liegt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (28) eine Kette ist, daß das weitere Zahnrad (30) und das treibende Zahnrad (18) in einer einheitlichen Rotationsebene liegen und daß der Kopfkreis zumindest eines der beiden Zahnräder (18, 30) so reduziert ist, daß sich deren Zähne nicht berühren.

3. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kopfkreise der beiden Zahnräder (18, 30) kleiner als deren Teilkreise (36) sind.

4. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das weitere Zahnrad ein Zwischenrad (30) ist, welches zumindest ein Antriebsrad (32) für ein Aggregat (34) antreibt, wo­ bei die Zahnkonfiguration des Antriebsrades (32) der Konfiguration der Kette (28) angepaßt ist (Zahnquerschnitt Rollenquerschnitt).

5. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat eine Innenzahnrad-Ölpumpe (38) ist, deren radial äußeres Pumpenelement unmittelbar durch ein Zahnrad (32) des Zusatzantriebes (16) gebildet ist.

6. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette eine Doppelrollen kette ist, daß das treibende Zahnrad (18) auf der Kurbelwelle und das weitere Zahnrad (30) für das Aggregat (34) Einfach-Zahnräder sind und daß die Zahnräder (18, 30) in unterschiedliche Spuren der Doppelrollenkette eingreifen.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Zugmittel ein beidseitig gezahnter Zahnriemen (50) ist.