DE4039206A1

DE4039206A1 - Drive mechanism with first and second drive pieces - has continuous belts ,one toothed and one flat, with drive and driven wheels

Info

Publication number: DE4039206A1
Application number: DE19904039206
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Rueger; Franz Xaver Dipl Ing Epping
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1990-12-08
Filing date: 1990-12-08
Publication date: 1992-06-11

Abstract

The drive mechanism has a first drive pice (14) with continuous toothed belt (20) a drive-wheel (18) and at least one driven wheel (22, 24). At least one second drive-piece (16) has a second continuous flat belt (30) positioned on the same drive-plane and driven directly or indirectly by the first drive-piece (14). The second belt (30) is tightened by a driven wheel (32) against the pulling stringer of the first belt (20), the two pulley belts (20, 30) and two adjacent wheels (18, 32) of the two drive pices (14, 16) each have the same looping angle of especially 50 deg. or more. USE/ADVANTAGE - The drive mechanism is axially compact and has at least two pulley-drives on a uniform plane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a drive device according to the preamble of claim 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).Such drive devices with a chain or a belt as Traction devices are in a variety of arrangements and configurations known. The drive wheel and the driven wheels are in the Usually with a more or less large wrap angle from that Traction means wrapped around, but drive devices are also known, which also interact with the outside of the traction device Units are driven with (see e.g. 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.Is to drive a variety of units, as is often the case with Internal combustion engines for driving control parts and units the case may be several, in different drive levels horizontal, drive devices provided with a traction device. The like drive devices inevitably need more axial Installation space, for example in internal combustion engines in motor vehicles is not always present.

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.The object of the invention is a drive device of the genus moderate way to propose that no longer builds axially and still com avoids complicated and unfavorable traction means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar. This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved. Particularly advantageous further training the invention can be found in the further claims.

Erfindungsgemäß werden zumindest zwei Zugmitteltriebe vorgeschlagen, die in einer einheitlichen Antriebsebene liegen, wobei das eine Zug mittel mittel- oder unmittelbar das zweite Zugmittel antreibt.According to the invention, at least two traction mechanism drives are proposed, which are in a uniform drive level, the one train medium or directly drives the second traction device.

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.The traction means can be according to the other claims rub against each other in a frictional or positive manner or there can be an intermediate Rad be provided, which the drive power of the one train transfers tel to the other. During the former design is particularly suitable for straps, the solution with the intermediate can also be used for chain drives.

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.As friction-increasing devices on the outside of belts as Traction means become several wedge grooves running in the drive direction suggested. With a positive drive, the belts can be attached be toothed on the outside, the tooth pitch to the positive and negative wrap angle is to be adjusted.

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.According to the features of claims 9 and 10, such Drive device in particular for driving control parts and Proposed units on internal combustion engines, the second to drove in particular an oil pump and / or a water pump of the Brenn should supply the engine.

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;Two embodiments of the invention are explained in more detail below. The schematic drawing in FIG. 1 shows a top view of a control and unit drive of a reciprocating piston internal combustion engine with belts running directly against one another as traction means;

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. Fig. 2 shows a further plan view of a control and Aggregatean an internal combustion engine with chains as a traction means and an intermediate wheel provided between the two traction means.

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.In FIG. 1, 10 denotes a reciprocating piston internal combustion engine, on the end face 12 of which a drive device for driving control parts and units is provided. The drive device is composed of a first drive 14 and a second drive 16 , the two drives lying in a uniform drive level.

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.The first drive 14 is composed of a toothed drive wheel 18 , which is attached to a crankshaft of the internal combustion engine 10 , not shown, a toothed belt 20 as an endless train medium, and the two driven wheels 22 , 24 , via which a water pump 26th and a camshaft, not shown, of the internal combustion engine are driven. Further, the toothed belt 20 engages the outer side to a radially adjustable tensioning wheel 28, with which the clamping voltage of the toothed belt 20 is adjustable.

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.Immediately driven via the toothed belt 20 is the second drive 16 , which is formed by a flat belt 30 on the inside, a radially adjustable tensioning wheel 32 and a driven wheel 34 . The wheel 34 drives an oil pump, not shown, arranged below the crankshaft of the internal combustion engine.

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. The tensioning wheel 32 of the second drive 16 is arranged so that the flat belt 30 engages in a clockwise rotating crankshaft of the internal combustion engine on the traction strand of the toothed belt 20 , the drive wheel 18 and the tensioning wheel 32 having a common wrap angle of the two traction means 20 , 30 <30 °, in the exemplary embodiment approximately 80 °. Furthermore, the two wheels 18 , 32 are spatially so close to one another that there is almost no linear portion of the dream between the common wrap angles. This arrangement ensures that there is pressure between the outer sides of the two traction means 20 , 30 in their mutual contact area for the transmission of relatively high drive powers.

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).To increase the drive power, the two traction means or the toothed belt 20 and the flat belt 30 are seen on their outside with interlocking V-grooves (z. B. the known poly-V profile) ver. However, external gearing can also be provided to achieve a positive engagement between the two traction means, when determining the tooth profile and the pitch it must be taken into account that the traction means each experience a positive and a negative wrap (contraction and extraction of the tooth gaps ).

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.The tension of the first traction means of the drive 14 can be set via the tensioning wheel 28 in the lost drum of the toothed belt 20 . The tension of the second traction means 30 is established via the tensioning wheel 32 , which is also radially adjustable. The radial adjustability of the tensioning wheels 28 , 32 can be effected by known means and is not the subject of the invention.

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. Fig. 2 shows a further driving apparatus of a reciprocating piston internal combustion engine 40 device having provided on the end face 42 drive, which in turn is composed of a first drive 44 and second drive 46, the two drives are arranged in a single drive level. The first drive 44 drives a third drive 48 in a second drive level.

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.The first drive 44 is formed by a drive wheel 50 fastened on the crankshaft of the internal combustion engine, a roller chain 52 as the first endless traction means, a deflection wheel 54 and a driven wheel 56 which is fastened on a first camshaft of the internal combustion engine. A second sprocket 58 fastened on this camshaft drives a second camshaft via a further chain 60 and a sprocket 62 . The pretension of the roller chain 52 is effected by a resiliently pretensioned tensioning rail 64 .

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. The second drive 46 operates a water pump 66 and an oil pump 68 and consists of a first driven wheel 70 , a second geared wheel 72 and a roller chain 74 as a second traction means.

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.Between the two traction means 52 , 74 is provided with corresponding teeth intermediate wheel 76 which is rotatably arranged on the end face 42 of the internal combustion engine 40 and with both the roller chain 52 and the roller chain 74 is in constant engagement. The arrangement of the drive wheel 50 , the deflection wheel 54 and the wheels 70 , 72 is such that on the idler 76 a wrap angle through both the roller chain 52 and the roller chain 74 of at least 30 ° is ensured.

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.The pretension of the roller chain 74 of the second drive 46 can be produced, for example, by a radial adjustability of the driven wheel 70 on the water pump 66 or by a separate tensioning wheel (not shown) or a tensioning rail in the lost drum or tension side of the roller chain 74 .

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.As shown in the drive devices according to FIGS . 1 and 2, the drive power from the first drive to the second drive can preferably be derived from the train strand, an arrangement directly adjacent to the drive wheel 18 or 50 being particularly advantageous because of the second Traction means at the same time a large wrap angle can be produced on the drive wheel 18 or 50 . Belt drives with common wrap angles also reduce the risk of teeth jumping over. Furthermore, the arrangements shown contribute to reducing drive noise.

Claims

1. Drive device with a first drive with an endless traction means, a drive wheel and at least one driven wheel, characterized by at least a second drive ( 16 ; 46 ) with a second endless traction means ( 30 ; 74 ) which is arranged in the same drive level and is driven directly or indirectly by the first drive ( 14 ; 44 ).

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the two traction means are belts ( 20 , 30 ) and that the first drive ( 14 ) with the outside of the first traction means ( 20 ) directly the second traction means ( 30 ) friction and / or drives positively.

3. Drive device according to claims 1 and 2, characterized in that the second traction means ( 30 ) by a driven wheel ( 32 ) against the traction strand of the first traction means ( 20 ) is tensioned.

4. Drive device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the two traction means ( 20 , 30 ) and two adjacent wheels ( 18 , 32 ), the two drives ( 14 , 16 ) each have a common wrap angle of < 30 °, in particular by 50 ° or more.

5. Drive device according to claim 3, characterized in that the wheel of the first drive ( 14 ) is the drive wheel ( 18 ).

6. Drive device according to claims 3 and 4, characterized in that the wheel of the second drive ( 16 ) is a radially adjustable tensioning wheel ver ( 32 ) for adjusting the tension of at least one traction means ( 30 ).

7. Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the traction means ( 20 , 30 ) A directions (teeth, V-grooves, etc.) for improved transmission of the drive power to the second drive ( 16 ).

8. Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two traction means ( 52 , 74 ) are connected to one another in terms of drive by at least one intermediate wheel ( 76 ) starting on the outer sides thereof.

9. Drive device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that they are used to drive Control parts and units on internal combustion engines.

10. Drive device according to claim 9, characterized in that the second drive ( 16 ; 46 ) an oil pump ( 68 ) and / or a water pump ( 66 ) serves the internal combustion engine.