DE102004031475A1

DE102004031475A1 - Wraparound drive for internal combustion engines includes out of center driving or driven wheel to impart non-uniformity which at least partially compensates for torque fluctuations

Info

Publication number: DE102004031475A1
Application number: DE200410031475
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Pflug (FH); Bernd Dipl.-Ing. Hartmann
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-02-02

Abstract

A driving wheel or driven wheel (7) of an auxiliary assembly is configured to be out of center such that non-uniformity imparted to the drive at least partially compensates for torque fluctuations. Equidistantly distributed elevations (8) number according to the frequency of torque fluctuations and are offset to lead or lag according to the torque fluctuations.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschlingungstrieb von Brennkraftmaschinen für kraftschlüssig an- oder abtreibende Nebenaggregate mit periodisch wiederkehrenden Momentenschwankungen, insbesondere für Kolbenkompressoren.The The invention relates to a belt drive of internal combustion engines for non-positive or abortive ancillary units with periodically recurring torque fluctuations, especially for Reciprocating compressors.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Steuerungsantriebe von Brennkraftmaschinen mit einem Kurbelwellen-Antriebsrad, zumindest einem Nockenwellen-Abtriebsrad und einer Kette oder einem Zahnriemen, oder aber andere an Brennkraftmaschinen vorhandene Aggregatantriebe, sind aufgrund von Drehmomentschwankungen bzw. Winkelgeschwindigkeitsänderungen Schwingungsänderungen unterworfen, die in Resonanzbereichen zu hörbaren Geräuschen führen können. Damit verbunden sind erhöhte Reibungskräfte, die die Lebensdauer des Umschlingungstriebs sowie dessen Wirkungsgrad beeinträchtigen können.control drives of internal combustion engines with a crankshaft drive wheel, at least one camshaft output gear and a chain or a timing belt, or other on internal combustion engines existing unit drives, are due to torque fluctuations or angular velocity changes vibration changes subjected, which can lead to audible noise in resonance areas. Associated with it increased Frictional forces, the life of the belt drive and its efficiency impair can.

Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen ist bereits 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. Dies funktioniert dabei nur dadurch, weil bei derartigen Steuerungsantrieben über den Zahnriemen oder die Kette eine exakte Koordinierung der verschiedenen an- und abtreibenden Räder gegeben ist, so dass die Kompensation durch Anordnung eines unrunden Rads beliebig an irgendeiner Stelle erfolgen kann. Das unrunde Ausgleichsrad kann problemlos in Phase mit den Drehmomentschwankungen eines ganz anderen an- oder abtreibenden Rades eingestellt und betrieben werden.To meet these difficulties, it has been proposed to form at least one of the wheels so that it imparts a non-uniformity in the rotation of the drive, this being in the DE 195 20 508 A1 is achieved in that either a driving wheel or an abortive wheel out of round and / or eccentrically mounted. This only works because in such control drives on the timing belt or the chain exact coordination of the various driving and driven wheels is given, so that the compensation by placing a non-circular wheel can be done anywhere at any point. The non-circular balancing wheel can be easily adjusted and operated in phase with the torque fluctuations of a completely different driving or abreibendem wheel.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

An dieser Möglichkeit fehlt es allerdings, wenn es um Umschlingungstriebe für an- oder abtreibende Nebenaggregate geht, die lediglich kraftschlüssig, das heißt Luft behaftet über Poly-V-Scheiben angetrieben werden, wobei ein Keilrippenriemen verwendet wird, der nicht quer zur Laufrichtung verlaufende Zähne, sondern in Laufrichtung verlaufende Profilrippen aufweist.At this possibility However, it is missing when it comes to wrap around for or abortive ancillaries goes, the only non-positively, the is called Air tainted over Poly-V discs are driven using a V-ribbed belt is, not the teeth running transversely to the direction, but Having running in the direction of profile ribs.

Um auch für derartige kraftschlüssig, das heißt schlupfbehaftete Übertragungen ohne Synchronisation einen Drehmomentausgleich zu erzielen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das an- oder abtreibende Rad des Nebenaggregats, also beispielsweise eines Klimakompressors oder einer Lenkhilfepumpe derart unrund ausgebildet ist, dass die dadurch dem Trieb aufgeprägte Ungleichförmigkeit die Momentenschwankungen zumindest teilweise kompensiert, was im einfachsten Fall derart erfolgen kann, dass das unrunde Rad äquidistant verteilte Erhebungen aufweist, wobei die Zahl der Erhebungen der Periodenzahl der Momentenschwankungen entsprechen.Around also for such frictional, this means slippage transfers is to achieve torque compensation without synchronization provided according to the invention, that the driving or abreibendem wheel of the accessory, so for example an air compressor or a power steering pump trained so out of round is that the unevenness thereby imposed on the instinct the torque fluctuations at least partially compensated for what happened in the The simplest case can be done such that the non-circular wheel equidistant distributed surveys, with the number of surveys of the Period number of the torque fluctuations correspond.

Je nach Art der Momentenschwankungen, die durch die Ungleichmäßigkeiten aufgrund der Kurvenbewegung der Nebenaggregate hervorgerufen werden, kann dabei in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Erhebungen des unrunden Rades gegenüber den Momentenschwankungen des Nebenaggregats vor- oder nachlaufend versetzt sind, um auf diese Art und Weise eine optimale Triebberuhigung erzielen zu können.ever according to the type of torque fluctuations caused by the irregularities can be caused due to the curve movement of the ancillaries, can be provided in an embodiment of the invention that the surveys the non-round wheel opposite the torque fluctuations of the ancillary leading or trailing are staggered in order to achieve optimum sedation in this way to achieve.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of an embodiment and with reference the drawing. Showing:

1 einen Schnitt durch einen Klimakompressor mit Momentenausgleich. 1 a section through an air compressor with torque compensation.

2 ein Diagramm der Kraft am Antriebsrad über den Drehwinkel und 2 a diagram of the force on the drive wheel on the rotation angle and

3 eine aus darstellerischen Gründen überzogen dargestellte Ansicht des unrunden Antriebsrades. 3 a representation of illustrative reasons represented view of the non-circular drive wheel.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenFull Description of the drawings

Die 1 zeigt einen Klimakompressor, bei dem die Bewegung der Kolben 1 periodisch wiederkehrende Momentenschwankungen entsprechend der Kolbenanzahl hervorruft, der auch nicht durch die verschiedenen Axiallager 2 und 3 und die Radiallager 4, 5 und 6 abgefangen werden können. Das als Poly-V-Scheibe ausgebildete abtreibende Rad 7 zeigt über den Drehwinkel den in 2 schematisch angedeuteten Kraftverlauf mit periodischen Schwankungen entsprechend der hier vorgesehenen fünf Kolben. Zur Kompensierung dieser Momentenschwankungen ist das abtreibende Rad 7 unrund ausgebildet wie dies in 3 in einer Seitenansicht übertrieben dargestellt ist. Man hat äquidistant verteilt fünf Erhebungen 8 mit dazwischenliegenden Vertiefungen 9 gegenüber einem Grundkreis 10. Das Rad 7 ist dabei so auf der Welle 11 des Klimakom pressors angeordnet, dass ein gewisser Winkelversatz zwischen den Maximas der Kraftschwankungen in 2 und der Lage der Spitzen der Erhöhungen 8 gegeben ist, um über ein solches Vor- oder Nachlaufen eine optimale Triebberuhigung erzielen zu können. Durch die Ausbildung des antreibenden Rades 7 des Klimakompressors als unrundes Ausgleichsrad kann die Synchronisierung zu den periodisch wiederkehrenden Momentenschwankungen verursacht durch die Kolbenbewegungen des Klimakompressors erreicht werden, obgleich der Antrieb schlupfbehaftet und unsynchronisiert zur Brennkraftmaschine erfolgt.The 1 shows an air conditioning compressor, where the movement of the pistons 1 periodically recurring torque fluctuations corresponding to the number of pistons causes, not even by the various thrust bearings 2 and 3 and the radial bearings 4 . 5 and 6 can be intercepted. The designed as a poly-V disc abortive wheel 7 shows the rotation angle in the 2 schematically indicated force curve with periodic variations according to the five pistons provided here. To compensate for these torque fluctuations is the abortive wheel 7 out of round like this 3 is exaggerated in a side view. It has equidistantly distributed five surveys 8th with intermediate recesses 9 opposite a base circle 10 , The wheel 7 is in so on the wave 11 the climatic com pressor arranged that a certain angular displacement between the Maximas of the force fluctuations in 2 and the location of the peaks of the elevations 8th is given in order to achieve such a forward or after-running optimal sedation can. Through the training of the driving wheel 7 the air compressor as a non-circular balance wheel synchronization can be achieved to the periodically recurring torque fluctuations caused by the piston movements of the air compressor, although the drive is subject to slip and unsynchronized to the internal combustion engine.

11: Kolbenpiston
22: Axiallagerthrust
33: Axiallagerthrust
44: Radiallagerradial bearings
55: Radiallagerradial bearings
66: Radiallagerradial bearings
77: Radwheel
88th: Erhebungensurveys
99: Vertiefungenwells
1010: Grundkreisbase circle
1111: Wellewave

Claims

Belt drive of internal combustion engines for non-positively or abortive ancillary units with periodically recurring torque fluctuations, especially for Piston compressors, characterized in that the on or abertreibende Wheel of the accessory is formed out of round, that thereby impressed on the instinct irregularity the torque fluctuations at least partially compensated.

Belt drive according to claim 1, characterized that the non-circular wheel equidistant distributed surveys, with the number of surveys of the Correspond to the number of periods of the torque fluctuations.

Belt drive according to claim 1, characterized that the elevations of the non-circular wheel against the torque fluctuations the auxiliary unit are offset before or after.