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DE102004030287A1 - Belt drive for internal combustion engine with drive calming - Google Patents

Belt drive for internal combustion engine with drive calming Download PDF

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DE102004030287A1 DE200410030287 DE102004030287A DE102004030287A1 DE 102004030287 A1 DE102004030287 A1 DE 102004030287A1 DE 200410030287 DE200410030287 DE 200410030287 DE 102004030287 A DE102004030287 A DE 102004030287A DE 102004030287 A1 DE102004030287 A1 DE 102004030287A1
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Rainer Dipl.-Ing. Pflug
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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.Circumferential drive, in particular control drive for an internal combustion engine or one of its ancillaries, with at least one driving gear and at least one driven gear and a tensioning or deflection roller and with a connecting belt (toothed belt or chain drive) connecting them, wherein at least one of the gears (compensating gear) is formed is that it imparts a non-uniformity in the rotation of the drive with the aim of calming the instinct, wherein the differential gear is a tension or deflection roller provided with a profile-constant running with the belt drive locking profile toothing for the belt.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

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.The The invention relates to a belt drive, in particular Control drive for an internal combustion engine or one of its ancillaries with at least a driving gear and at least one driven gear and a tensioning or deflection roller and with a belt connecting them (Toothed belt or chain drive), wherein at least one of the gears (compensating gear) is designed so that it during rotation of the shoot a nonuniformity impresses with the aim of calming the instinct.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

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.control drives of internal combustion engines with a crankshaft drive wheel, at least one camshaft driven wheel and a chain or timing belt or other on internal combustion engines existing unit drives, are due to torque fluctuations or angular velocity change vibration changes subjected, which can lead to audible noise in resonance areas. This is associated with increased frictional forces, the the life of the belt drive and its efficiency impair can.

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.In order to overcome these difficulties, it has previously been suggested to design at least one of the wheels in such a way that, during rotation, it imposes a non-uniformity on the drive, this being the case in the case of rotation DE 195 20 508 A1 is achieved in that either a driving wheel or an abortive wheel out of round and / or eccentrically mounted. Such a non-round or eccentrically mounted wheel must be operated in a defined frequency and phase, so that the given non-uniformity of the belt drive superimposed and thus a resonance shift is effected. However, this need, for example, to operate the crankshaft wheel in a specific defined phase position, interferes with the alignment of the belt drive in which the crankshaft and the camshaft wheel should be freely positionable on the shafts for the initial adjustment in order to carry out the adjustment in the simplest manner. But this is prevented if one of these wheels must be operated as a compensating gear serving with a certain phase position.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

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.Of the The invention is therefore based on the object, a belt drive of the type mentioned above in such a way that the on and abiebenen Not wheels must be rotated.

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.to solution this object is inventively provided that the compensation gear one with a one phase constant Run with the belt drive locking profile toothing for the belt provided tensioning or deflection roller is.

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.By the use of a tensioning and deflection roller as a compensation gear, which of course it requires makes that the tensioning or deflection roller provided with a toothing for the belt is to the for the balancing gear necessary to achieve phase constant running the for normal Clamping and deflection rollers are not required at all the advantage that the on and off wheels, so especially the crankshaft and the camshaft sprocket, do not need to be rotationally positioned, so the device and the initial balance of the belt drive makes it easier.

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.The designed as Pulley with molded ball bearing clamping or deflection roller can either with a non-circular pitch of the tooth profile and / or an eccentric Pulleyablauf be provided. In both cases and of course, of course the combination, can by periodically recurring bias variations of the belt, in general a timing belt, power fluctuations are achieved the with appropriate phase relation to the irregularities emanating from the internal combustion engine, to a large extent compensation and thus can lead to a reassurance of the instinct.

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 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannrolle, 1 a perspective view of a tension roller according to the invention,

2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Spannrolle nach 1 und 2 an enlarged longitudinal section through the tension roller after 1 and

3 eine vergrößerte Stirnansicht der Spannrolle. 3 an enlarged front view of the tension roller.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings

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.The tensioner shown 1 is as pulley with a ball bearing 3 formed by a plastic gear 4 is overmoulded. The training is made such that the central axis 5 of the plastic gear 4 opposite the axis of rotation 6 of the ball bearing 3 offset so that results in an eccentric Pulleyablauf. However, the pulley shown has a round pitch circle but an off-center barrel, which force variations by periodically recurring bias variations of the Pulley with an external spline 2 belt can be achieved.

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.The Invention is not limited to the illustrated embodiment. Instead of the eccentric Pulleyablaufs could also - possibly in addition - a non-circular Be provided partial circle of the tooth profile such that this example is oval, which would result in an arrangement that especially for Four-cylinder engines for drive calming is suitable. Through others polygonal shapes allow corresponding non-circular pulleys for others Cylinder numbers of the internal combustion engine realize.

Alternativ könnte das Pulley auch aus Sintermetall gefertigt sein.alternative could the pulley can also be made of sintered metal.

11
Spannrolleidler
22
Profilverzahnungsplines
33
Kugellagerball-bearing
44
Kunststoff-ZahnradPlastic gear
55
Mittelachse des Kunststoff-Zahnradescentral axis of the plastic gear
66
Drehachse des Kugellagersaxis of rotation of the ball bearing

Claims (4)

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.Circumferential drive, in particular control drive for an internal combustion engine or one of its ancillaries with at least one driving gear and at least one aborting gear and a tensioning or deflection roller and with a connecting belt (toothed belt or chain drive), wherein at least one of the gears (differential gear) is formed in that, during rotation, it imposes a non-uniformity on the drive with the aim of calming the drive, characterized in that the compensating gear wheel has a spline (2) which ensures a phase-constant running with the belt drive ( 2 ) provided for the belt tensioning or deflection roller ( 1 ). 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.The belt drive according to claim 1, characterized in that the pulley with an overmolded ball bearing ( 3 ) trained tensioning or deflection roller ( 1 ) is provided with an eccentric Pulleyablauf. 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.Belt drive according to claim 1 or 2, characterized in that the pulley formed as a pulley with molded ball bearing tensioning or deflection roller ( 1 ) is provided with a non-circular pitch of the tooth profile. Umschlingungstrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulley aus Sintermetall besteht.Belt drive according to claim 1, characterized that the pulley is made of sintered metal.
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