WO2006000278A1

WO2006000278A1 - Umschlingungstrieb für brennkraftmaschinen mit triebberuhigung

Info

Publication number: WO2006000278A1
Application number: PCT/EP2005/005481
Authority: WO
Inventors: Rainer Pflug
Original assignee: Schaeffler Kg
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-01-05
Also published as: DE102004030287A1

Abstract

Umschlingungstrieb, insbesondere Steuerungsantrieb für eine Brennkraftmaschine oder eines ihrer Nebenaggregate mit mindestens einem antreibenden Zahnrad und mindestens einem abtreibenden Zahnrad und einer Spann- oder Umlenkrolle und mit einem sie verbindenden Umschlingungsmittel (Zahnriemen oder Kettentrieb), wobei wenigstens eines der Zahnräder (Ausgleichszahnrad (1)) so ausgebildet ist, dass es bei der Rotation dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägt mit dem Ziel der Beruhigung des Triebes, wobei das Ausgleichszahnrad eine mit einer einen phasenkonstanten Lauf mit dem Umschlingungstrieb sichernden Profilverzahnung (2) für das Umschlingungsmittel versehene Spann- oder Umlenkrolle (1) ist.

Description

Beschreibung der Erfindung

Umschlingungstrieb für Brennkraftmaschinen mit Triebberuhigung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschiingungstrieb, insbesondere Steue- rungsantrieb für eine Brennkraftmaschine oder eines ihrer Nebenaggregate mit mindestens einem antreibenden Zahnrad und mindestens einem abtreibenden Zahnrad und einer Spann- oder Umlenkrolle und mit einem sie verbindenden Umschlingungsmittel (Zahnriemen oder Kettentrieb), wobei wenigstens eines der Zahnräder (Ausgleichszahnrad) so ausgebildet ist, dass es bei der Rotation dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägt mit dem Ziel der Beruhigung des Triebes.

Hintergrund der Erfindung

Steuerungsantriebe von Brennkraftmaschinen mit einem Kurbelwellen- Antriebsrad, zumindestens einem Nockenwellen-Abtriebsrad und einer Kette oder Zahnriemen oder aber andere an Brennkraftmaschinen vorhandene Ag¬ gregatantriebe, sind aufgrund von Drehmomentschwankungen bzw. Winkelge¬ schwindigkeitsänderung Schwingungsänderungen unterworfen, die in Reso- nanzbereichen zu hörbaren Geräuschen führen können. Damit verbunden sind erhöhte Reibungskräfte, die die Lebensdauer des Umschlingungstriebes sowie dessen Wirkungsgrad beeinträchtigen können.

Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen ist bereist vorgeschlagen worden, wenigstens eines der Räder so auszubilden, dass es bei der Rotation dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägt, wobei dies bei der DE 195 20 508 A1 dadurch erreicht wird, dass entweder ein antreibendes Rad oder ein abtreiben¬ des Rad unrund ausgebildet und/oder exzentrisch gelagert ist. Ein solches unrundes oder exzentrisch gelagertes Rad muss dabei in einer definierten Fre¬ quenz und Phasenlage betrieben werden, damit die gegebene Ungleichförmig¬ keit des Umschlingungstriebes überlagert und damit eine Resonanzverschie¬ bung bewirkt wird. Diese Notwendigkeit beispielsweise das Kurbelwellenrad in einer bestimmten definierten Phasenlage zu betreiben, stört allerdings bei der Ausrichtung des Umschlingungstriebes, bei der zum anfänglichen Abgleich das Kurbelwellenrad und das Nockenwellenrad möglichst frei auf den Wellen dreh- positionierbar sein sollen um den Abgleich im einfachster Weise durchzufüh¬ ren. Dies wird aber verhindert wenn eines dieser Räder als Ausgleichszahnrad dienend mit bestimmter Phasenlage betrieben werden muss.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Umschlingungstrieb der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass die an- und abgetriebenen Räder nicht drehpositioniert werden müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Aus¬ gleichszahnrad eine mit einer einen phasenkonstanten Lauf mit dem Umschlin- gungstrieb sichernden Profilverzahnung für das Umschlingungsmittel versehe¬ ne Spann- oder Umlenkrolle ist.

Durch die Verwendung einer Spann- und Umlenkrolle als Ausgleichszahnrad, was es natürlich erforderlich macht, dass die Spann- oder Umlenkrolle mit ei- ner Verzahnung für das Umschlingungsmittel versehen ist, um den für das Ausgleichszahnrad notwendigen Phasenkonstanten Lauf zu erzielen, der für normale Spann- und Umlenkrollen ja gar nicht erforderlich ist, ergibt sich der Vorteil, dass die an- und abgetriebenen Räder, also speziell das Kurbelwellen¬ rad und das Nockenwellenrad, nicht drehpositioniert werden müssen, sodass die Einrichtung und der Anfangsabgleich des Umschlingungstriebs sich einfa¬ cher gestaltet. Die als Pulley mit umspritztem Kugellager ausgebildete Spann- oder Umlenk¬ rolle kann dabei entweder mit einem unrunden Teilkreis des Zahnprofils und/oder einem exzentrischen Pulleyablauf versehen sein. In beiden Fällen, und erstrecht natürlich bei der Kombination, können durch periodisch wieder- kehrende Vorspannungsvariationen des Umschlingungsmittels, im Allgemeinen eine Zahnriemens, Kraftschwankungen erreicht werden, die bei entsprechen¬ der Phasenlage gegenüber den Ungleichmäßigkeiten die von der Brennkraft¬ maschine ausgehen, zu einem weitgehenden Ausgleich und damit zu einer Beruhigung des Triebes führen können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannrolle,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Spannrolle nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine vergrößerte Stirnansicht der Spannrolle.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die gezeigte Spannrolle 1 ist als Pulley mit einem Kugellager 3 ausgebildet, das von einem Kunststoff-Zahnrad 4 umspritzt ist. Die Ausbildung ist dabei so getroffen, dass die Mittelachse 5 des Kunststoff-Zahnrads 4 gegenüber der Drehachse 6 des Kugellagers 3 versetzt ist, sodass sich ein exzentrischer Pul¬ leyablauf ergibt. Das gezeigte Pulley weist einen runden Teilkreis jedoch einen außermittigen Lauf auf, wodurch Kraftschwankungen durch periodisch wieder- kehrende Vorspannungsvariationen eines den Pulley mit einer äußeren Profil¬ verzahnung 2 umschlingenden Zahnriemens erreicht werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Anstelle des exzentrischen Pulleyablaufs könnte auch - gegebenenfalls auch zusätzlich - ein unrunder Teilkreis des Zahnprofils vorgesehen sein derart, dass dieser beispielsweise oval ausgebildet ist, wodurch sich eine Anordnung ergäbe, die speziell für Vierzylindermotoren zur Triebberuhigung geeignet ist. Durch andere polygonale Formen lassen sich entsprechende unrunde Pulleys für andere Zylinderanzahlen der Verbrennungsmaschine realisieren.

Alternativ könnte das Pulley auch aus Sintermetall gefertigt sein. Bezugszahlen

Spannrolle Profilverzahnung Kugellager Kunststoff-Zahnrad Mittelachse des Kunststoff-Zahnrades Drehachse des Kugellagers

Claims

Patentansprüche

1. Umschlingungstrieb, insbesondere Steuerungsantrieb für eine Brenn¬ kraftmaschine oder eines ihrer Nebenaggregate mit mindestens einem antreibenden Zahnrad und mindestens einem abtreibenden Zahnrad und einer Spann- oder Umlenkrolle und mit einem sie verbindenden Um- schlingungsmittel (Zahnriemen oder Kettentrieb), wobei wenigstens ei- nes der Zahnräder (Ausgleichszahnrad) so ausgebildet ist, dass es bei der Rotation dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägt mit dem Ziel der Beruhigung des Triebes, dadurch gekennzeichnet, dass das Aus¬ gleichszahnrad eine mit einer einen phasenkonstanten Lauf mit dem Umschlingungstrieb sichernden Profilverzahnung (2) für das Umschlin- gungsmittel versehene Spann- oder Umlenkrolle (1) ist.

2. Umschlingungstrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die als Pulley mit einem umspritzten Kugellager (3) ausgebildete Spann¬ oder Umlenkrolle (1) mit einem exzentrischen Pulleyablauf versehen ist.

3. Umschlingungstrieb nach Anspruch 1 oder.2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Pulley mit umspritztem Kugellager ausgebildete Spann- o- der Umlenkrolle (1) mit einem unrunden Teilkreis des Zahnprofils verse¬ hen ist.

4. Umschlingungstrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Pulley aus Sintermetall besteht.