DE102004030287A1

DE102004030287A1 - Umschlingungstrieb für Brennkraftmaschine mit Triebberuhigung

Info

Publication number: DE102004030287A1
Application number: DE200410030287
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Pflug
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12
Also published as: WO2006000278A1

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) 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 für das Umschlingungsmittel versehene Spann- oder Umlenkrolle ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine 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) 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 Aggregatantriebe, sind aufgrund von Drehmomentschwankungen bzw. Winkelgeschwindigkeitsänderung Schwingungsänderungen unterworfen, die in Resonanzbereichen 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 abtreibendes Rad unrund ausgebildet und/oder exzentrisch gelagert ist. Ein solches unrundes oder exzentrisch gelagertes Rad muss dabei in einer definierten Frequenz und Phasenlage betrieben werden, damit die gegebene Ungleichförmigkeit des Umschlingungstriebes überlagert und damit eine Resonanzverschiebung 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 drehpositionierbar sein sollen um den Abgleich im einfachster Weise durchzuführen. 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 Ausgleichszahnrad eine mit einer einen phasenkonstanten Lauf mit dem Umschlingungstrieb sichernden Profilverzahnung für das Umschlingungsmittel versehene Spann- oder Umlenkrolle ist.

Durch die Verwendung einer Spann- und Umlenkrolle als Ausgleichszahnrad, was es natürlich erforderlich macht, dass die Spann- oder Umlenkrolle mit einer 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 Kurbelwellenrad und das Nockenwellenrad, nicht drehpositioniert werden müssen, sodass die Einrichtung und der Anfangsabgleich des Umschlingungstriebs sich einfacher gestaltet.

Die als Pulley mit umspritztem Kugellager ausgebildete Spann- oder Umlenkrolle 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 wiederkehrende Vorspannungsvariationen des Umschlingungsmittels, im Allgemeinen eine Zahnriemens, Kraftschwankungen erreicht werden, die bei entsprechender Phasenlage gegenüber den Ungleichmäßigkeiten die von der Brennkraftmaschine 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:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannrolle,
2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Spannrolle nach 1 und
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 Pulleyablauf ergibt. Das gezeigte Pulley weist einen runden Teilkreis jedoch einen außermittigen Lauf auf, wodurch Kraftschwankungen durch periodisch wiederkehrende Vorspannungsvariationen eines den Pulley mit einer äußeren Profilverzahnung 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.

1: Spannrolle
2: Profilverzahnung
3: Kugellager
4: Kunststoff-Zahnrad
5: Mittelachse des Kunststoff-Zahnrades
6: Drehachse des Kugellagers

Claims

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) so ausgebildet ist, dass es bei der Rotation dem Trieb eine Ungleichförmigkeit aufprägt mit dem Ziel der Beruhigung des Triebes, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichszahnrad eine mit einer einen phasenkonstanten Lauf mit dem Umschlingungstrieb sichernden Profilverzahnung (2) für das Umschlingungsmittel versehene Spann- oder Umlenkrolle (1) ist.
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.
Umschlingungstrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Pulley mit umspritztem Kugellager ausgebildete Spann- oder Umlenkrolle (1) mit einem unrunden Teilkreis des Zahnprofils versehen ist.
Umschlingungstrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulley aus Sintermetall besteht.