DE102004013207A1

DE102004013207A1 - Spann- oder Gleitschiene für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102004013207A1
Application number: DE200410013207
Authority: DE
Inventors: Ingolf Lorenz; Uwe Parsche
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-10-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spann- oder Gleitschiene für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spann- oder Gleitschiene für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, deren Dämpfungscharakteristik bei Verringerung der erzeugten Kettengeräusche und der Reibung zwischen Kette und Spann- oder Gleitschiene an die spezifischen Bedingungen des jeweiligen Kettentriebes angepasst werden. Gleichzeitig soll der benötigte Bauraum verringert werden. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass in wenigstens einem Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 ein aus einem federnd nachgiebigen Material bestehender Kern 4 zu Dämpfung der auftretenden Kettenschwingungen angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spann- oder Gleitschiene für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.
Ketten, insbesondere für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, erzeugen aufgrund ihrer Teilung in einzelne Elemente, wie Rollen, Laschen und Verbindungselemente, Rasselgeräusche und Schwingungen im Kettentrum. Um die auftretenden Querschwingungen der Kette zu begrenzen und zu dämpfen, sind an den Kettentrums Spann- und/oder Gleitschienen angeordnet.
Aus der DE 37 06 136 C1 ist ein Kettenspanner zum Führen und/oder Spannen von Ketten eines Kettentriebs von Brennkraftmaschinen vorbekannt, bei dem zur Verringerung des Einsatzgewichtes das Trägermaterial des Kettenspanners aus einem Kunststoff mit hoher mechanischer Belastbarkeit und der Gleitbelagkörper aus einem verschleißfesten Kunststoff besteht. Der Träger wird in einem ersten Spritzgussverfahren hergestellt, auf dem anschließend ebenfalls im Spritzgussverfahren der Gleitbelag aufgebracht wird.
Mit dieser Vorrichtung erfolgt keine spezifische Dämpfung der insbesondere an der Ketteneinlaufstelle auftretenden Transversalschwingungen der Kette.
Aus der DE 198 56 705 A1 ist ein Kettentrieb für den Antrieb von Hilfsaggregaten einer Brennkraftmaschine vorbekannt, bei dem zur Reduzierung der auftretenden hochfrequenten Kettenschwingungen im Trum der Kette Führungselemente angeordnet sind. Die Führungselemente werden über ihre Führungslänge hinaus als elastisches Massenelement fortgesetzt, wobei die Kette in dem fortgesetzten Bereich der Führungselemente nicht dauerhaft an diesen anliegt.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass insbesondere im Bereich der Kettenein- und/oder -auslaufstelle des Kettenrads auftretende hochfrequente Kettenschwingungen nur ungenügend abgefangen bzw. gedämpft werden können. Die Kettenschwin gungen verursachen störende Kettengeräusche. Außerdem wird durch die Schwingungen der Kette der mechanische Wirkungsgrad und die Dauerfestigkeit der Kettenspannvorrichtung negativ beeinflusst.
Um den Verschleiß des elastischen Materials der Spann- und Gleitschiene insbesondere im Anlaufbereich der Kette zu verringern, ist aus der DE 35 06 010 A1 eine Spannschiene bekannt, bei der ein elastisch dämpfender Gleitbelag auf einem Tragkörper aufgebracht und zumindest im Ketten-Einlaufbereich mit einer verschleißmindernden Schutzschicht versehen ist.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass der elastische Gleitbelag bei dieser Vorrichtung gleichmäßig über die gesamte Länge der Spannschiene wirkt. Insbesondere die im Ketteneinlaufbereich auftretenden hohen Kettenschwingungen werden nicht zusätzlich gedämpft.
Um den unterschiedlichen Anforderungen an die Dämpfungsbereiche der Kettentriebe gerecht zu werden, ist es aus der DE 30 49 106 A1 bekannt, die Spannschiene mit dem darauf befindlichen Gleitbelag im Verschleißzonenbereich als bogenförmiges, federndes, dem Ketten-Anpressdruck nachgebendes Element auszubilden.
Durch die Anordnung des bogenförmigen federnden Elements im Verschleißzonenbereich der Spannschiene werden die Kettenschwingungen nur im begrenzten Maße eingedämmt. Außerdem wird durch diese Konstruktion ein erhöhter Platzbedarf benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spann- oder Gleitschiene für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, deren Dämpfungscharakteristik bei Verringerung der erzeugten Kettengeräusche und der Reibung zwischen Kette und Spann- oder Gleitschiene an die spezifischen Bedingungen des jeweiligen Kettentriebes angepasst werden. Gleichzeitig soll der benötigte Bauraum verringert werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist in wenigstens einem Endbereich der Spann- oder Gleitschiene ein aus einem federnd nachgiebigen Material bestehender Kern angeordnet, mittels dem die auftretenden Kettenschwingungen gedämpft werden.
Der Vorteil dieser Lösung gegenüber dem bekannten Stand der Technik besteht darin, dass durch die federnd nachgiebig angeordneten Endbereiche der Spann- oder Gleitschiene die insbesondere im Kettenein- und Kettenauslaufbereich auftretenden Kettenschwingungen gedämpft werden. Die Materialeigenschaften des Kerns der Spann- und Gleitschiene werden dabei so gewählt, dass der Endbereich der Spann- und Gleitschiene dauerhaft an der Kette des Kettentriebes anliegt. Neben der Dämpfung der auftretenden Kettenschwingungen durch die Federwirkung des elastischen Kernmaterials der Spann- und Gleitschiene werden auch die Kettengeräusche, die aufgrund des Polygoneffekts beim Abrollen der Kette vom Kettenrad durch Anschlagen der Kette an die Spann- und Gleitschiene entstehen, stark eingeschränkt und weitestgehend vermieden.
Der Dämpfungseffekt der Spann- und Gleitschiene wird durch Anordnung eines Dämpfungsmaterials unmittelbar unterhalb der Gleitfläche der Spann- und Gleitschiene weiter verbessert. Dabei weist das Dämpfungsmaterial über die Länge der Spann- und Gleitschiene entsprechend des Anpressdruckes der Kette unterschiedliche Dämpfungseigenschaften auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung,
2: eine Draufsicht eines Endbereiches einer Spann- oder Gleitschiene im Schnitt,
3: eine Seitenansicht eines Endbereiches einer Spann- oder Gleitschiene im Schnitt,
4: eine Vorderansicht eines Endbereiches einer Spann- oder Gleitschiene im Schnitt und
5: eine Variante eines Endbereiches einer Spann- oder Gleitschiene in Vorderansicht und Schnittdarstellung.
Der in 1 dargestellte Kettentrieb besteht aus wenigstens zwei Kettenrädern 1, die über eine umlaufende Kette 2 miteinander verbunden sind. Dabei ist ein Kettenrad 1 als Antriebs- und wenigstens eins als Abtriebsrad ausgebildet. Bei dem beschriebenen Kettenantrieb kann es sich dabei um einen Antrieb von Hilfsaggregaten einer Brennkraftmaschine handeln, die mit einer Spann- oder Gleitschiene 3 zum Spannen und Führen der Kette 2 versehen ist. In der 1 ist nur ein Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 schematisch dargestellt. Die Spann- oder Gleitschiene 3 ist über wenigstens einen Befestigungspunkt 5 mit dem nicht weiter dargestellten Gehäuse des Kettentriebes verbunden.
Erfindungsgemäß weist wenigstens ein Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 einen Kern 4 auf, der aus einem federnd nachgiebigen Material besteht. Das federnd nachgiebige Material bewirkt, dass der Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 ständig an die Kette 2 gepresst wird. Auftretende Kettenschwingungen, insbesondere im Anlaufbereich der Kette 2 auf das Kettenrad 1, werden durch die Federwirkung des aus dem federnd nachgiebigen Material bestehenden Kerns 4 wirkungsvoll gedämpft. Der Kern 4 im Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 besteht dabei vorteilhafterweise aus einem Kunststoff, der eine entsprechend federnde und nachgiebige Materialcharakteristik aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass der Kern 4 im Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 aus Federstahl oder einem ähnlich federnden Material besteht. Das den Kern 4 umgebende Material der Spann- oder Gleitschiene 3 weist dabei eine höhere Festigkeit auf als das Material des Kerns 4.
Erfindungsgemäß kann der federnd nachgiebige Kern 4 der Spann- oder Gleitschiene 3 in einem oder in beiden Endbereichen der Spann- oder Gleitschiene 3 angeord net werden, so dass im Anlauf- und/oder Auslaufbereich der Kette 2 vom jeweiligen Kettenrad 1 eine Dämpfung der Kettenschwingungen erfolgt.
In den 2 bis 4 werden unterschiedliche Ansichten des Endbereiches der Spann- oder Gleitschiene 3 in Schnittdarstellung gezeigt. Dabei ist mit 6 die Gleitfläche der Spann- oder Gleitschiene 3 dargestellt, auf der die Kette 2 auf der Spann- oder Gleitschiene 3 abläuft. Die Gleitfläche 6, die sich über die gesamte Länge der Spann- oder Gleitschiene 3 erstreckt, weist gegenüber dem übrigen Trägermaterial der Spann- oder Gleitschiene 3 eine höhere Verschleißfestigkeit auf. Die Gleitfläche 6 kann dabei aus einem verschleißfesten Kunststoff oder aus einer metalloxidischen oder keramischen Spritzschicht bestehen.
Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, dass zur Bedämpfung der auftretenden Kettenschwingungen über die gesamte Länge der Spann- oder Gleitschiene 3 ein Dämpfungsmaterial 7 unterhalb der Gleitfläche 6 angeordnet ist. Das Dämpfungsmaterial 7 ist dabei vorzugsweise ein elastisch nachgebender Kunststoff. Da die Kettenschwingungen über die Länge des Kettentrums unterschiedliche Stärken besitzen, kann das Dämpfungsmaterial 7 so ausgelegt werden, dass es über die Länge der Spann- oder Gleitschiene 3 unterschiedliche Dämpfungseigenschaften aufweist. Durch den Einsatz von Dämpfungsmaterialien mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften wird außerdem erreicht, dass durch die Anpassung an die spezifischen Bedingungen des jeweiligen Kettentriebes die auftretende Reibung zwischen Kette 2 und der Spann- und Gleitschiene 3 verringert wird. In der 5 ist ein Querschnitt durch den Endbereich der Spann- oder Gleitschiene 3 dargestellt, aus der die Anordnung des Kerns 4 und des Dämpfungsmaterials 7 ersichtlich ist.
Vorzugsweise besteht die Spann- oder Gleitschiene 3, der Kern 4, das Dämpfungsmaterial 7 und die Gleitfläche 6 aus Kunststoff, der jeweils unterschiedliche Materialeigenschaften aufweist. Die insgesamt aus Kunststoff bestehende Spann- oder Gleitschiene 3 wird dabei in einem an sich bekannten Zwei- oder Mehrkomponentenspritzverfahren hergestellt.

1: Kettenrad
2: Kette
3: Spann- oder Gleitschiene
4: Kern
5: Befestigungspunkt
6: Gleitfläche der Kette
7: Dämpfungsmaterial

Claims

Spann- oder Gleitschiene für Kettentriebe von Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, insbesondere zum Antrieb von Steuerwellen, wobei die Spann- oder Gleitschiene wenigstens einen Befestigungspunkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dämpfung von Kettenschwingungen in wenigstens einem Endbereich der Spann- oder Gleitschiene (3) ein aus einem federnd nachgiebigen Material bestehender Kern (4) angeordnet ist.
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (4) aus einem federnd nachgiebigen Kunststoff besteht.
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der federnd nachgiebige Kern (4) der Spann- oder Gleitschiene (3) im Anlauf- und/oder Auslaufbereich der Kette (2) angeordnet ist.
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das den Kern (4) umfassende Material der Spann- oder Gleitschiene (3) härter ist, als das Material des Kerns (4).
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar unterhalb einer Gleitfläche (6) der Spann- oder Gleitschiene (3) ein Dämpfungsmaterial (7), vorzugsweise ein elastisch nachgebender Kunststoff, angeordnet ist.
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmaterial (7) über die Länge der Spann- oder Gleitschiene (3) unterschiedliche Dämpfungseigenschaften aufweist.
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche (6) sich über die gesamte Länge der Spann- oder Gleitschiene (3) erstreckt und aus einem verschleißfesten Kunststoff oder einer metalloxidischen oder keramischen Spritzschicht besteht.
Spann- oder Gleitschiene nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann- oder Gleitschiene (3), der Kern (4), das Dämpfungsmaterial (7) und die Gleitfläche (6) aus unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisendem Kunststoff besteht, wobei die Spann- oder Gleitschiene (3) insgesamt in einem Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzverfahren hergestellt wird.