CN105485275A - 具有开口的张紧或引导轨道 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有开口的张紧或引导轨道。本发明涉及用于链条驱动器，具体而言用于内燃发动机的链条驱动器的张紧或引导轨道，其包括两个间隔开的接触区段和布置在其间的一个无接触区段，接触区段各自具有滑动表面，该滑动表面适于与链条接触，且无接触区段作为支撑结构将这两个接触区段相互连接。此种轨道构造为使得可更有利地利用可用的安装空间。为此，该无接触区段的支撑结构包括开口，该开口从该张紧或引导轨道的前面持续地延伸到后面且分离设有滑动表面的接触区段。本发明还涉及所讨论的类型的循环驱动器。

Description

具有开口的张紧或引导轨道
技术领域
本发明涉及用于链条驱动器，具体而言，用于内燃发动机的链条驱动器的张紧或引导轨道，其包括两个间隔开的接触区段和布置在其间的一个无接触区段，接触区段各自具有滑动表面，其适于与链条接触，且无接触区段作为支撑结构将两个接触区段相互连接。
背景技术
例如根据DE19719732C1已知上述类型的引导轨道。在其中描述的滑动轨道与内燃发动机的正时驱动器的绷紧跨度接触，且包括两个间隔开的滑动部分，这两个间隔开的滑动部分连接至布置在其间的公用支撑件。滑动部分中的各个设有滑动衬里，该滑动衬里由聚酰胺制成而没有任何纤维添加物。该支撑件的截面为双T形的，以便在接触力的方向上足够强壮。该支撑件可优选地由具有纤维添加物的高度可承载的聚酰胺组成。该结构设计的背景为用于滑动轨道的重量和材料量的减少。
根据DE102007026939A1已知具有间隔开的滑动部分的另一滑动轨道。该滑动轨道在此形成为一体构件，该一体构件可用很少的花费来生产。由于提供在滑动部分之间的凹入区段，实现了摩擦的降低。
这些结构设计一方面降低摩擦，且另一方面导致所使用的材料量的降低。然而，由于内燃发动机的尺寸减小，使得难以容纳这种张紧和引导轨道的安装空间条件越来越经常地发生。
发明内容
因此本发明的目标是，生产低摩擦张紧或引导轨道，对其而言少量材料即足够，且其可在考虑安装空间时有利地放置。
根据本发明，该目标在一般种类的张紧或引导轨道的情况下实现，因为无接触区段的支撑结构包括开口，该开口从张紧或引导轨道的前面连续地延伸至后面，且分隔设有滑动表面的接触区段。无接触区段的支撑结构因此可构造成为非常狭窄的，或其可在其邻接构件或外部轮廓(诸如发动机组壳体等)的区域中具有切口(开口)，可延伸到无接触区段的支撑结构的区域中且因此可比较紧密地接近链条。因此，具有此种结构设计的张紧或引导轨道可放置为在其无接触区段的区域中也非常接近这些外部轮廓或附加构件。原则上，仅距链条的最小距离必须在该区域中观察到，这允许在负荷下发生链条振动。此外，该链条可被引导为使得从该链条传输至轨道的力集中在受限区域中。可特别地增强这些区域。另一方面，轨道的特定区域上的负荷可以以此方式减小，以便链条可非常紧密地接近发动机轮廓。
根据优选实施例，无接触区段的支撑结构可构造为至少一个夹板(cheek)，该至少一个夹板连接至接触区段的且至少部分地沿滑动表面在其侧面处被引导。取决于安装空间条件，可提供单个侧向夹板,或者根据又一实施例，可提供两个间隔开的夹板，在其之间布置接触区段的滑动表面的部分，以便开口限定窗。夹板在负荷方向上具有非常大的截面，但是它们可在张紧或引导轨道的宽度方向上比较薄。因此可形成比较大的开口，其提供特别有利的安装条件。此外，该夹板还可用于侧向地引导链条。足够高的夹板提供轨道的良好的弯曲刚度。
为了力的最佳吸收，滑动表面中的各个优选地在链条的移动方向上呈现凸起曲率。由于间隔开的接触区段，作用在轨道上的所得的法向力可分到两个区域上。该曲率可确保，力然后将最佳地引入接触区段中且被导向到紧固点上。此外，该曲率将确保链条的最佳啮合和离开。开口通常提供在应用至两个接触区段切线下方的距离处，即，接触区段在开口的方向上截面方向地弯曲。
根据另一实施例，可提供支撑主体，其包括接触区段的支撑结构以及无接触区段的支撑结构、和两个滑动衬里主体，这两个滑动衬里主体连接至支撑主体且提供相应的滑动表面。支撑主体和滑动衬里主体二者可因此最佳地适于它们的相应功能目的。将主要在它们的强度方面选择用于支撑主体的材料，例如金属(诸如钢)或纤维增强塑料，且将主要在它们的滑动特征方面选择滑动衬里主体，例如，没有任何纤维增强物的聚酰胺或PTFE。
因此，如上所述，支撑主体可由增强的塑料材料组成，且滑动衬里可由低摩擦塑料材料制造。
根据一个变形，夹板可构造成弧形形状，其具有与滑动表面相同的曲率方向。夹板的弧形形状导致防弯曲构造，且此外，它提供以下优点：也由于夹板优选地在内侧上凸起，在轨道的中间区域中，所述轨道可极接近例如发动机轮廓地延伸。该结构设计提供在由也现存的开口提供的那些优点之外的优点。
当开口的长度在0.2到0.5倍，优选地0.3到0.35倍的范围中对应于张紧或引导轨道的长度时，关于安装空间实现的优点将变得特别显著。因此，轨道优选地细分成具有近似相同的长度的三个区段，即，两个接触区段和布置在其间的无接触区段。以此方式，获得强度和低重量之间的非常良好的折衷以及对安装空间的良好适应性。
此外，所述轨道可具有啮合侧和离开侧，夹板的高度至少在接触区段之间的区域中从啮合侧持续地增大至离开侧。用语啮合侧和离开侧涉及沿相应轨道的链条滑动方向，因为该链条从啮合侧移动至离开侧。该结构设计允许轨道上的增大的链条力且表现出对力条件的适当的优化和适应。
根据有利的实施例，可提供两个间隔开的紧固点或一个紧固点和一个支撑点，两个点中的至少一个当大致地沿纵向方向看时在相应的相关接触区段上布置在中央。用语紧固点在此涉及相应的紧固设施(开口、紧固螺栓等)的中心点或中心轴线。在接触区段上的大致中央布置导致将力最佳地引入紧固点中。通常，紧固点近似位于滑动表面的相关弯曲的曲率半径上。
本发明还涉及循环驱动器，具体而言涉及内燃发动机的链条驱动器，其包括至少两个链轮、围绕链轮缠绕的链条、和根据权利要求1到11中的一项的至少一个张紧或引导轨道。这种循环驱动器可具有受限的安装空间条件，但是这仍将能够以简洁的方式容纳根据本发明张紧或引导轨道。
根据优选实施例，该张紧或引导轨道可布置在窄的地方处，以便在开口的区域中，固定的构件(或外部轮廓)在5到15mm的范围中接近链条。相对于待观测的距离，决定性的方面为，链条的振动可能发生在该区段中，以便将阻止该链条击打该固定构件。取决于两个接触区段的距离，更紧密接近的方式的放置将也是可能的。
根据有利的实施例，张紧或引导轨道可在其上布置有两个紧固点或一个紧固点和一个支撑点，这些点的假想连接线与固定构件交叉。因此，固定构件可能突出到轨道的区域中。假设轨道具有合适形状，则这还可围绕构件的突出轮廓而被近似弧形地引导。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地解释本发明的实施例，在附图中：
图1示出正时链条驱动器的示意前视图，
图2在侧视图中示出根据本发明的引导轨道，
图3在透视俯视图中示出根据图2的引导轨道，
图4示出根据图2的张紧轨道的安装情况的示意截面图，且
图5示出根据图2的张紧轨道的示意截面图，在其中示出负荷分布。
参考标号列表
1正时链条驱动器
2曲轴链轮
3.1凸轮轴链轮
3.2凸轮轴链轮
4正时链条
5引导轨道
6张紧轨道
7链条张紧器
8张紧活塞
9壁
10第一接触区段
11第二接触区段
12无接触区段
13支撑主体
14第一滑动衬里主体
14.1第一滑动表面
15第二滑动衬里主体
15.1第二滑动表面
16第一支撑结构
17第二支撑结构
18.1夹板
18.2夹板
19端壁
20后壁
21前壁
22紧固眼孔
23横向部件
24支撑壁
25端壁
26后壁
27前壁
28紧固眼孔
29横向部件
30支撑壁
31较高侧
32底部侧
33开口
34轮廓
35外侧
A=距离
BD=宽度(开口)
H=高度
L=长度
LD=长度(开口)
VL=连接线。
具体实施方式
用于在图1中示出的内燃发动机的正时链条驱动器1大致包括曲轴链轮2、两个并置的凸轮轴链轮3.1和3.2、围绕所述链轮缠绕的正时链条4、固连至发动机壳体的引导轨道5、被可枢转地支撑在发动机壳体上的张紧轨道6和经由其张紧活塞8将压力施加至张紧轨道6的链条张紧器7。在本情形下，链条张紧器7构造为所谓旋入式链条张紧器，其旋入发动机壳体上的壁9中。然而，链条张紧器7还可构造为凸缘类型或附接类型的链条张紧器。曲轴链轮2借助于正时链条4来驱动两个凸轮轴链轮3.1和3.2。在该过程期间，链条4的绷紧跨度沿引导轨道5滑动且松弛跨度沿张紧轨道6滑动。链条张紧器7必须将足够强的力施加至张紧轨道6，以便将跨过内燃发动机的整个操作范围保证正时链条4的可靠张紧。高动态过程在此将发生在链条张紧器7的内部中，这还提供阻尼功能。
借助于图2到5，将更详细地解释根据本发明的引导轨道5的实施例的详细结构设计，所述引导轨道5在根据图1的链条驱动器的情形中使用。
引导轨道5大致细分成三个区段，即，在引导轨道5的啮合端部上的第一接触区段10、在引导轨道5的离开端部上的第二接触区段11、和将这两个接触区段互相连接的无接触区段12。引导轨道5包括三个构件。这些构件为支撑主体13、在第一接触区段10上的第一滑动衬里主体14和在第二接触区段11上的第二滑动衬里主体15。支撑主体13构造为一件式构件且由纤维增强塑料材料组成。支撑主体13结构上分成第一接触区段10的近似三角形的支撑结构16、第二接触区段11的近似三角形的第二支撑结构17和无接触区段12的两个弧形夹板18.1、18.2，所述夹板18.1、18.2将两个支撑结构16和17互相连接。夹板18.1和18.2限定无接触区段12的支撑结构。
第一支撑结构16具有桁架状结构设计且包括直的端壁19、凹入后壁20和凸起前壁21，凸起前壁21在其上布置有第一滑动衬里主体14，主体14具有其滑动表面14.1。在端壁19与后壁20相交的点处，布置紧固眼孔22，其截面具有细长孔的形状。横向部件23将前壁21连接至紧固眼孔22。近似在引导轨道5的宽度的中部，提供纵向地延伸的支撑壁24，其封闭第一支撑结构16的桁架结构，除了紧固眼孔22之外。
第二支撑结构17包括直的端壁25、凹入后壁26和凸起前壁27，该凸起前壁27承载第二滑动衬里主体15。近似在第二支撑结构17的中部，提供紧固眼孔28，其截面是圆形的。横向部件29将前壁27连接至紧固眼孔28以及将紧固眼孔28连接至端壁25和后壁26的转角点。第二支撑结构17的桁架结构近似在中央由支撑壁30封闭，除了紧固眼孔28之外。
两个夹板18.1和18.2各自具有凸起的较高侧31.1和31.2和凹入的底部侧32.1和32.2。总体而言，夹板18.1、18.2的形状为弧形的，夹板18.1和18.2的高度H从引导轨道5的啮合侧至离开侧至少在两个接触区段10和11之间连续地增大。夹板18.1和18.2构造为弯曲横梁且它们构造为使得它们比较窄但高。在两个接触区段10和11之间的区域中，两个夹板18.1和18.2不连接至彼此，以便限定窗状开口33。开口33的宽度BD大致对应于提供滑动表面14.1和15.1的滑动衬里主体14和15的宽度(即，其在滑动表面14.1或15.1的宽度的0.9到1.2倍的范围中)。开口33的长度LD近似对应于引导轨道5的长度L的0.33倍(即，其在引导轨道5的长度L的0.2到0.5倍的范围中)。
支撑主体13和两个滑动衬里主体14和15可通过双成份注射模制而互相连接。备选地，还可能夹在滑动衬里主体14和15上。
参考图4，现在更详细地解释根据本发明的引导轨道5的效果。包括两个接触区段10和11的引导轨道5的弧形形状与中间开口33结合地提供引导引导轨道5以围绕壳体轮廓、壳体元件和其他结构表现，以及允许这些元件和轮廓比较紧密地接近正时链条4的外侧35的可能性。因此可允许正时链条4在非常接近的附近处经过壳体轮廓34。在最有利的情形下，开口33的区域中的距离A为大约10mm(对应于5到15mm的范围)。连接紧固眼孔22和28的中心点或中心轴线的假想连接线VL由于引导轨道5的该结构设计而与发动机组的(即，固定构件的)中间轮廓交叉。甚至非常受限的安装空间条件也可以以此方式最佳地使用。
从图5还可看出，何种负荷分布发生在接触区段10和11的区域中。具体而言，由于滑动表面14.1和15.1的凸起的形状，最大负荷区段大致位于紧固眼孔22和28的上方。该负荷分布导致峰值力的降低，且由于滑动表面14.1和15.1的降低的长度，摩擦也降低。
尽管在此未明确地示出，基于图2至5的本连接中示出的引导轨道5的构造原则可等同地转移至张紧轨道6。离开区域中的紧固眼孔然后将由张紧轨道6上的按压区域替换，以用于与张紧活塞8接触。而且，张紧轨道6于是具有借助于无接触区段12(在该具体的情形中为两个夹板18.1和18.2)而相互连接的两个间隔开的接触区段10、11。

Claims (13)

1.一种张紧或引导轨道(5)，其用于链条驱动器(1)，具体而言用于内燃发动机的链条驱动器，包括两个间隔开的接触区段(10、11)和布置在其间的无接触区段(12)，所述接触区段(10、11)各自具有滑动表面(14.1、15.1)，所述滑动表面(14.1、15.1)适于与链条(4)接触，且所述无接触区段(12)作为支撑结构将这两个接触区段(10、11)互相连接，其特征在于，所述无接触区段(12)的支撑结构包括开口(33)，所述开口(33)从所述张紧或引导轨道(5)的前面持续地延伸到后面，且分离设有所述滑动表面(14.1、15.1)的所述接触区段(10、11)，提供两个间隔开的夹板(18.1、18.2)，所述夹板(18.1、18.2)在它们之间布置有所述接触区段(10、11)的滑动表面(14.1、15.1)的部分，以便所述开口(33)限定窗。
2.根据权利要求1所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述无接触区段(12)的支撑结构构造为至少一个夹板(18.1、18.2)，所述至少一个夹板(18.1、18.2)连接至所述接触区段(10，11)且至少部分地沿所述滑动表面(14.1、15.1)在其侧面处被引导。
3.根据权利要求1或2所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述滑动表面(14.1、15.1)中的各个在所述链条的移动方向上呈现凸起曲率。
4.根据权利要求1到3中的一项所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，提供支撑主体(13)，其包括所述接触区段(10、11)的支撑结构(16、17)以及所述无接触区段(12)的支撑结构，且提供两个滑动衬里主体(14、15)，所述两个滑动衬里主体(14、15)连接至所述支撑主体(13)且提供相应的滑动表面(14.1、15.1)。
5.根据权利要求4所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述支撑主体(13)由增强塑料材料制成且所述滑动衬里主体(14、15)由低摩擦塑料材料制成。
6.根据权利要求3到5中的一项所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述夹板构造成弧形形状，具有与所述滑动表面(14.1、15.1)相同的曲率方向。
7.根据前述权利要求中的一项所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述开口(33)的长度(LD)在0.2到0.5倍、优选为0.3到0.35倍的范围中对应于所述张紧或引导轨道(5)的长度(L)。
8.根据前述权利要求中的一项所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述开口(33)的宽度(BD)对应于所述滑动表面(14.1、15.1)的宽度(B)的大约0.9到1.2倍。
9.根据前述权利要求中的一项所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，所述轨道(5)具有啮合侧和离开侧，且所述夹板(18.1、18.2)的高度(H)至少在所述接触区段(10、11)之间的区域中从所述啮合侧持续地增大至所述离开侧。
10.根据前述权利要求中的一项所述的张紧或引导轨道(5)，其特征在于，提供两个间隔开的紧固点或一个紧固点和一个支撑点，这两个点中的至少一个当大致沿纵向方向看时在相应的相关接触区段(10、11)上布置在中央。
11.一种循环驱动器(1)，具体而言是内燃发动机的链条驱动器，包括至少两个链轮(2、3.1、3.2)、围绕所述链轮(2、3.1、3.2)缠绕的链条(4)、和根据权利要求1到11中的一项的至少一个张紧或引导轨道(5)。
12.根据权利要求11所述的循环驱动器(1)，其特征在于，所述张紧或引导轨道(5)布置在窄的地方，以便在开口(33)的区域中，固定构件在5到15mm的距离(A)处接近所述链条(4)。
13.根据权利要求11所述的循环驱动器(1)，其特征在于，所述张紧或引导轨道(5)在其上布置有两个紧固点或一个紧固点和一个支撑点，且这些点的假想连接线(VL)与固定构件(34)交叉。
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