EP1766263A1 - Ausgleichswellenantrieb - Google Patents

Ausgleichswellenantrieb

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Publication number
EP1766263A1
EP1766263A1 EP05770258A EP05770258A EP1766263A1 EP 1766263 A1 EP1766263 A1 EP 1766263A1 EP 05770258 A EP05770258 A EP 05770258A EP 05770258 A EP05770258 A EP 05770258A EP 1766263 A1 EP1766263 A1 EP 1766263A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
crankshaft
combustion engine
compensating
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05770258A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Ullein
Reinhard Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP1766263A1 publication Critical patent/EP1766263A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264—Rotating balancer shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H2035/003—Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/02—Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/06—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with chains
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2173—Cranks and wrist pins
    • Y10T74/2183—Counterbalanced

Definitions

  • the invention relates to balancing drives for driving one or more balance shafts of an internal combustion engine with a toothed belt or a chain, which connects a driven gear of the crankshaft of the internal combustion engine with one or more drive wheels on the balance shafts.
  • the balancing drives generally start from the crankshaft of the internal combustion engine and drive massed shafts (balancing shafts), which, for B. cause a piston mass balance.
  • Such shoots are generally characterized by the fact that the stress on the traction means is very high. This is primarily due to the fact that the balance shafts have the tendency to rotate with uniform rotational movement due to their high inertia. Due to the nonuniformity in the rotation of the crankshaft, this non-uniformity is transmitted to the balancing shaft via the traction means, that is to say the toothed belt or the chain, which leads to extreme stresses on the traction means. The situation is aggravated by the fact that the balancer shafts often rotate at twice the engine speed, which causes additional stress (centrifugal force + wear stress) of the traction device. Therefore, these shoots are often not durable and very prone to repair.
  • the invention is therefore based on the object, a balancing drive of the type mentioned in such a way that a reduction in the load of the traction device and thus a life extension of such Drives results.
  • the invention provides that the Ab ⁇ drive wheel of the crankshaft and / or the drive wheels or the balancer shafts are formed out of round so that they impart the drive a Un Eisenför ⁇ mbericht by the fluctuations in the rotational movement of the crankshaft at least partially be compensated.
  • the invention thus makes use of the already proven and proven drive calming by timing gears of a drive gear even for the case of a balance shaft drive, in which such power steering arrangements have hitherto not been provided.
  • the drive wheel and / or the driven wheel are oval or polygonal, wherein the shape depends essentially only on the number of cylinders of the internal combustion engine, since through them primarily the Ununiformities in the rotation of the crankshaft are caused and thereby the Fre ⁇ is given quency with the targeted introduction of Schwarzun GmbH- formality must be made.
  • the drive wheel or the drive wheel it is advisable to design the drive wheel or the drive wheel as oval.

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Abstract

Ausgleichstrieb zum Antrieb einer Ausgleichswelle eines Verbrennungsmotors mit einem Zahnriemen oder einer Kette, die ein Abtriebsrad der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit einem Antriebsrad auf der oder den Ausgleichswellen verbindet, wobei das Abtriebsrad (2, 2') der Kurbelwelle und/oder das oder die Antriebsräder (5) der Ausgleichswellen (4) derart unrund ausgebildet ist, dass sie dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägen, durch die Schwankungen in der Rotationsbewegung der Kurbelwelle (1) zumindest teilweise kompensiert werden.

Description

Beschreibung der Erfindung
Ausgleichswellenantrieb
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Ausgleichstriebe zum Antrieb einer oder mehre¬ rer Ausgleichswellen eines Verbrennungsmotors mit einem Zahnriemen oder einer Kette, die ein Abtriebsrad der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit einem oder mehreren Antriebsrädern auf den Ausgleichswellen verbindet.
Hintergrund der Erfindung
Die Ausgleichstriebe gehen grundsätzlich von der Kurbelwelle des Verbren- nungsmotors ab und treiben massenbestückte Wellen (Ausgleichswellen) an, die z. B. einen Kolbenmassenausgleich bewirken. Derartige Triebe zeichnen sich im Allgemeinen dadurch aus, dass die Beanspruchung des Zugmittels sehr hoch ist. Dies entsteht in erster Linie dadurch, dass die Ausgleichswellen aufgrund ihrer hohen Massenträgheit das Bestreben haben, mit gleichförmiger Drehbewegung zu rotieren. Durch die Ungleichförmigkeit bei der Rotation der Kurbelwelle wird über das Zugmittel, also dem Zahnriemen oder die Kette, die¬ se Ungleichförmigkeit auf die Ausgleichswelle übertragen, was zu extremen Beanspruchungen des Zugmittels führt. Die Situation wird dabei noch dadurch verschärft, dass die Ausgleichswellen häufig mit doppelter Motordrehzahl rotie- ren, was eine zusätzliche Beanspruchung (Zentrifugalkraft + Verschleißbean¬ spruchung) des Zugmittels verursacht. Deshalb sind diese Triebe häufig nicht dauerfest und sehr reparaturanfällig.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ausgleichstrieb der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass sich eine Verringerung der Belastung des Zugmittels und damit eine Lebensdauerverlängerung solcher Antriebe ergibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ab¬ triebsrad der Kurbelwelle und/oder das oder die Antriebsräder der Ausgleich- wellen derart unrund ausgebildet sind, dass sie dem Trieb eine Ungleichför¬ migkeit aufprägen durch die Schwankungen in der Rotationsbewegung der Kurbelwelle zumindest teilweise kompensiert werden.
Die Erfindung nützt damit die bereits für Steuertriebe eingesetzte und bewährte Triebberuhigung durch unrunde Ausbildung eines Antriebszahnrads auch für den Fall eines Ausgleichswellenantriebs, bei welchem derartige Triebberuhi¬ gungen bisher noch nicht vorgesehen waren.
In Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass das An- triebsrad und/oder das Abtriebsrad oval oder auch polygonal ausgebildet sind, wobei die Form im Wesentlichen nur von der Zahl der Zylinder des Verbren¬ nungsmotors abhängt, da durch sie in erster Linie die Ungleichförmigkeiten bei der Rotation der Kurbelwelle verursacht werden und dadurch auch die Fre¬ quenz vorgegeben wird mit der eine gezielte Einbringung einer Gegenungleich- förmigkeit erfolgen muss. Für Vierzylindermotoren bietet es sich an das Ab¬ triebsrad oder das Antriebsrad als oval auszubilden.
Durch die erfindungsgemäße unrunde Ausbildung wird erreicht, dass in Pha¬ sen beschleunigter Bewegung, also wenn gerade der Verbrennungshub im Kolben des Verbrennungsmotors stattfindet, das Zugmittel sich auf einem klei¬ neren Durchmesser befindet, um die Beschleunigung im Zugmittel und somit die Belastung zu reduzieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Teilansicht eines Motorraums mit der Kurbelwelle und zwei Ausgleichswellen mit einem Kettenantrieb,
Fig. 2 eine Ansicht eines als Abtriebs- oder Antriebsrad für einen er- findungsgemäßen Ausgleichstrieb verwendbaren Zahnrades für einen Riementrieb, und
Fig. 3 eine Ansicht eines als Abtriebs- oder Antriebsrad für einen er¬ findungsgemäßen Ausgleichstrieb verwendbaren Zahnrades für einen Kettenantrieb.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In dem Motorausschnitt nach Fig. 1 erkennt man bei 1 die Kurbelwelle auf der erfindungsgemäß neben den üblichen anderen Abtriebszahnrädern auch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Abtriebszahnrad 2 gemäß Fig. 2 drehfest auf¬ gebracht ist, um über eine Kette oder Zahnriemen 3 die Ausgleichswellen 4 und 4' anzutreiben. Auf beiden sitzt ein Antriebszahnrad 5, wobei dieses An¬ triebszahnrad 5 entweder anstelle des Abtriebszahnrads 2 oder auch zusätz- lieh zu diesem als Ausgleichszahnrad mit ovaler oder polygonaler Ausbildung ausgestaltet sein kann. Bei ovaler Ausbildung des Abtriebszahnrads 2 und/oder der Antriebszahnräder 4 gemäß Fig. 2 ergibt sich ein optimaler Aus¬ gleich für einen Vierzylindermotor. Das Gleiche gilt auch für das als Abtriebs¬ oder Antriebszahnrad geeignete Zahnrad 2 in Fig. 2, das speziell als Riemen- rad für einen Riemenantrieb gestaltet ist. Bezugszahlen
1 Kurbelwelle
2, 2' Abtriebszahnrad
3 Zahnriemen / Kette
4, 4' Ausgleichswellen 5 Antriebszahnrad

Claims

Patentansprüche
1. Ausgleichstrieb zum Antrieb einer Ausgleichswelle eines Verbren- nungsmotors mit einem Zahnriemen oder einer Kette, die ein Abtriebsrad der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit einem oder mehreren An¬ triebsrädern auf den Ausgleichswellen verbindet, dadurch gekennzeich¬ net, dass das Abtriebsrad (2, 2!) der Kurbelwelle und/oder das oder die Antriebsräder (5) der Ausgleichswellen (4) derart unrund ausgebildet sind, dass sie dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägen, durch die
Schwankungen in der Rotationsbewegung der Kurbelwelle (1) zumindest teilweise kompensiert werden.
2. Ausgleichstrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (5) und/oder das oder die Abtriebsräder (2, 2') oval ausge¬ bildet sind.
3. Ausgleichstrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad und/oder das oder die Abtriebsräder polygonal ausgebildet sind.
EP05770258A 2004-07-14 2005-06-25 Ausgleichswellenantrieb Withdrawn EP1766263A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004033927A DE102004033927A1 (de) 2004-07-14 2004-07-14 Ausgleichswellenantrieb
PCT/EP2005/006878 WO2006005430A1 (de) 2004-07-14 2005-06-25 Ausgleichswellenantrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1766263A1 true EP1766263A1 (de) 2007-03-28

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EP05770258A Withdrawn EP1766263A1 (de) 2004-07-14 2005-06-25 Ausgleichswellenantrieb

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US (1) US7461624B2 (de)
EP (1) EP1766263A1 (de)
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