DE4039206A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Antriebsvorrichtungen mit einer Kette oder einen Riemen als Zugmittel sind in einer Vielzahl von Anordnungen und Ausgestaltungen bekannt. Das Antriebsrad sowie die angetriebenen Räder werden in der Regel mit einem mehr oder minder großen Umschlingungswinkel von dem Zugmittel umschlungen, jedoch sind auch Antriebsvorrichtungen bekannt, bei denen zudem mit der Außenseite des Zugmittels zusammenwirkende Aggregate mit angetrieben werden (vgl. z. B. DE-OS 21 13 533).

Ist eine Vielzahl von Aggregaten anzutreiben, wie dies häufig bei Brennkraftmaschinen beim Antrieb von Steuerungsteilen und Aggregaten der Fall sein kann, so werden mehrere, in verschiedenen Antriebsebenen liegende, Antriebsvorrichtungen mit je einem Zugmittel vorgesehen. Der­ artige Antriebsvorrichtungen benötigen aber zwangsläufig mehr axialen Bauraum, der beispielsweise bei Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen nicht immer vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung der gattungsge­ mäßen Art vorzuschlagen, die axial nicht länger baut und trotzdem kom­ plizierte und ungünstige Zugmittelverlegungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß werden zumindest zwei Zugmitteltriebe vorgeschlagen, die in einer einheitlichen Antriebsebene liegen, wobei das eine Zug­ mittel mittel- oder unmittelbar das zweite Zugmittel antreibt.

Die Zugmittel können dabei entsprechend den weiteren Patentansprüchen reib- oder formschlüssig aneinander anlaufen oder es kann ein Zwischen­ rad vorgesehen sein, welches die Antriebsleistung von dem einen Zugmit­ tel auf das andere überträgt. Während die erstgenannte Ausgestaltung insbesondere für Riemen geeignet ist, kann die Lösung mit dem Zwischen­ rad auch für Kettentriebe eingesetzt werden.

Als reibungserhöhende Einrichtungen an der Außenseite bei Riemen als Zugmittel werden mehrere, in Antriebsrichtung verlaufende Keilrillen vorgeschlagen. Bei einem formschlüssigen Antrieb können die Riemen an ihrer Außenseite verzahnt sein, wobei die Zahnteilung an die positiven und negativen Umschlingungswinkel anzupassen ist.

Gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 9 und 10 wird eine derartige Antriebsvorrichtung insbesondere zum Antrieb von Steuerungsteilen und Aggregaten an Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, wobei der zweite An­ trieb insbesondere eine Ölpumpe und/oder eine Wasserpumpe der Brenn­ kraftmaschine versorgen soll.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Steuerungs- und Aggregateantrieb einer Hubkolben-Brennkraftmaschine mit unmittelbar aneinander­ laufenden Riemen als Zugmittel;

Fig. 2 eine weitere Draufsicht auf einen Steuerungs- und Aggregatean­ trieb einer Brennkraftmaschine mit Ketten als Zugmittel und einem zwischen den beiden Zugmitteln vorgesehenen Zwischenrad.

In der Fig. 1 ist mit 10 eine Hubkolben-Brennkraftmaschine bezeichnet, an deren Stirnseite 12 eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb von Steuerungsteilen und Aggregaten vorgesehen ist. Die Antriebsvorrichtung setzt sich zusammen aus einem ersten Antrieb 14 und einem zweiten An­ trieb 16, wobei die beiden Antriebe in einer einheitlichen Antriebs­ ebene liegen.

Der erste Antrieb 14 setzt sich zusammen aus einem verzahnten Antriebs­ rad 18, welches auf einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brenn­ kraftmaschine 10 befestigt ist, einem Zahnriemen 20 als endloses Zug­ mittel, sowie den beiden getriebenen Rädern 22, 24, über die eine Was­ serpumpe 26 und eine nicht dargestellte Nockenwelle der Brennkraftma­ schine angetrieben werden. Ferner greift an der Außenseite des Zahn­ riemens 20 ein radial verstellbares Spannrad 28 an, mit dem die Span­ nung des Zahnriemens 20 einstellbar ist.

Unmittelbar angetrieben über den Zahnriemen 20 ist der zweite Antrieb 16, der durch einen an seiner Innenseite planen Flachriemen 30, ein radial verstellbares Spannrad 32 und durch ein getriebenes Rad 34 ge­ bildet ist. Das Rad 34 treibt eine nicht dargestellte, unterhalb der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnete Ölpumpe an.

Das Spannrad 32 des zweiten Antriebes 16 ist so angeordnet, daß der Flachriemen 30 bei einer im Uhrzeigersinn drehenden -Kurbelwelle der Brennkraftmaschine am Zugtrum des Zahnriemens 20 angreift, wobei das Antriebsrad 18 und das Spannrad 32 einen gemeinsamen Umschlingungs­ winkel der beiden Zugmittel 20, 30 von < 30°, im Ausführungsbeispiel ca. 80° aufweisen. Ferner liegen die beiden Räder 18, 32 räumlich so nahe beieinander, daß zwischen den gemeinsamen Umschlingungswinkeln nahezu kein linear verlaufender Trumanteil vorliegt. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, daß zwischen den Außenseiten der beiden Zugmittel 20, 30 in deren gegenseitigen Kontaktbereich eine Anpressung zur Übertragung relativ hoher Antriebsleistungen gegeben ist.

Zur Erhöhung der Antriebsleistung sind ferner die beiden Zugmittel bzw. der Zahnriemen 20 und der Flachriemen 30 an ihrer Außenseite mit in­ einandergreifenden Keilrillen (z. B. das bekannte Poly-V-Profil) ver­ sehen. Es kann jedoch auch zur Erzielung eines formschlüssigen Eingrif­ fes zwischen den beiden Zugmitteln eine Außenverzahnung vorgesehen sein, wobei bei Festlegung des Zahnprofiles und der Teilung zu berück­ sichtigen ist, daß die Zugmittel jeweils eine positive und eine negati­ ve Umschlingung erfahren (Kontraktion und Extraktion der Zahnlücken).

Über das Spannrad 28 im Lostrum des Zahnriemens 20 kann die Spannung des ersten Zugmittels des Antriebes 14 eingestellt werden. Die Spannung des zweiten Zugmittels 30 wird über das ebenfalls radial verstellbare Spannrad 32 hergestellt. Die radiale Verstellbarkeit der Spannräder 28, 32 kann mit bekannten Mitteln bewirkt werden und ist für sich gese­ hen nicht Gegenstand der Erfindung.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Antriebsvorrichtung an einer Hubkolben- Brennkraftmaschine 40 mit an deren Stirnseite 42 vorgesehener Antriebs­ vorrichtung, die sich wiederum aus einem ersten Antrieb 44 und einem zweiten Antrieb 46 zusammensetzt, wobei die beiden Antriebe in einer einheitlichen Antriebsebene angeordnet sind. Der erste Antrieb 44 treibt in einer zweiten Antriebsebene einen dritten Antrieb 48 an.

Der erste Antrieb 44 ist gebildet durch einen auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigtes Antriebsrad 50, eine Rollenkette 52 als erstes endloses Zugmittel, ein Umlenkrad 54 und ein getriebenes Rad 56, welches auf einer ersten Nockenwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist. Ein auf dieser Nockenwelle befestigtes zweiten Kettenrad 58 treibt über eine weitere Kette 60 und ein Kettenrad 62 eine zweite Nockenwelle an. Die Vorspannung der Rollenkette 52 wird durch eine federnd vorge­ spannte Spannschiene 64 bewirkt.

Der zweite Antrieb 46 bedient eine Wasserpumpe 66 und eine Ölpumpe 68 und besteht aus einem ersten getriebenen Rad 70, einem zweiten getrie­ benen Rad 72 und einer Rollenkette 74 als zweites Zugmittel.

Zwischen den beiden Zugmitteln 52, 74 ist ein mit entsprechenden Zähnen versehenes Zwischenrad 76 vorgesehen, welches ortsfest drehbar an der Stirnseite 42 der Brennkraftmaschine 40 angeordnet ist und sowohl mit der Rollenkette 52 als auch mit der Rollenkette 74 im ständigen Ein­ griff ist. Die Anordnung des Antriebsrades 50, des Umlenkrades 54 sowie der Räder 70, 72 ist derart, daß an dem Zwischenrad 76 ein Umschlin­ gungswinkel sowohl durch die Rollenkette 52 als auch durch die Rollen­ kette 74 von zumindest 30° sichergestellt ist.

Die Vorspannung der Rollenkette 74 des zweiten Antriebes 46 kann bei­ spielsweise durch eine radiale Verstellbarkeit des getriebenen Rades 70 an der Wasserpumpe 66 oder durch ein nicht dargestelltes, separates Spannrad oder eine Spannschiene im Lostrum oder Zugtrum der Rollenkette 74 hergestellt sein.

Wie bei den Antriebsvorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 gezeigt, kann die Antriebsleistung von dem ersten Antrieb zu dem zweiten Antrieb be­ vorzugt vom Zugtrum abgeleitet werden, wobei eine dem Antriebsrad 18 bzw. 50 unmittelbar benachbarte Anordnung besonders vorteilhaft ist, weil durch das zweite Zugmittel zugleich ein großer Umschlingungswinkel an dem Antriebsrad 18 bzw. 50 herstellbar ist. Bei Riementrieben mit gemeinsamen Umschlingungswinkeln wird zugleich die Gefahr des Über­ springens von Zähnen vermindert. Ferner tragen die gezeigten Anord­ nungen zur Verminderung der Antriebsgeräusche bei.

Claims (10)

1. Antriebsvorrichtung mit einem ersten Antrieb mit einem endlosen Zugmittel, einem Antriebsrad und zumindest einem getriebenen Rad, gekennzeichnet durch zumindest einen zweiten Antrieb (16; 46) mit einem zweiten endlosen Zugmittel (30; 74), der in der gleichen An­ triebsebene angeordnet und mittel- oder unmittelbar vom ersten Antrieb (14; 44) angetrieben ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugmittel Riemen (20, 30) sind und daß der erste Antrieb (14) mit der Außenseite des ersten Zugmittels (20) unmittelbar das zweite Zugmittel (30) reib- und/oder formschlüssig antreibt.

3. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Zugmittel (30) durch ein angetriebenes Rad (32) gegen das Zugtrum des ersten Zugmittels (20) gespannt Ist.

4. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugmittel (20, 30) und zwei zueinander benachbarte Räder (18, 32), der beiden Antriebe (14, 16) je einen gemeinsamen Umschlingungswinkel von < 30°, insbe­ sondere um 50° oder mehr, aufweisen.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad des ersten Antriebes (14) das Antriebsrad (18) ist.

6. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rad des zweiten Antriebes (16) ein radial ver­ stellbares Spannrad (32) zur Einstellung der Spannung zumindest eines Zugmittels (30) ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel (20, 30) Ein­ richtungen (Zähne, Keilrillen etc.) zur verbesserten Übertragung der Antriebsleistung auf den zweiten Antrieb (16) aufweisen.

8. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugmittel (52, 74) antriebsmäßig durch zumindest ein an deren Außenseiten anlaufendes Zwischenrad (76) miteinander verbunden sind.

9. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Antrieb von Steuerungsteilen und Aggregaten an Brennkraftmaschinen dient.

10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antrieb (16; 46) eine Ölpumpe (68) und/oder eine Wasser­ pumpe (66) der Brennkraftmaschine bedient.