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Die
Erfindung betrifft eine Kettenführung für einen
Motor, die fest oder beweglich angebracht sein kann, um die Kette
zu führen und/oder der Kette eine geeignete Spannung aufzuerlegen.
Bei der Kette handelt es sich vorzugsweise um eine Taktsteuerkette
eines Motors.
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Die
Japanische Patentoffenlegungsschrift Hei.
10-292855 offenbart eine Kettenführung für
einen Fahrzeugmotor, welche die Gestalt eines schwenkbaren Hebels
hat, bei der ein Gleitschuh in Gestalt eines konvexen Streifens
aus Kunstharz an einen Aluminiumträger angepasst ist, und
sowohl der Gleitschuh als auch der Träger haben benachbarte Endbereiche,
welche eine gemeinsame Achse aufnehmen, um welche der Hebel verschwenkbar
ist. Bei diesem herkömmlichen Spannhebel müssen nachdem
der Kunstharzgleitschuh an den Träger angepasst ist, die
benachbarten Endbereiche von Gleitschuh und Träger mit
der gemeinsamen Achse verbunden werden, um die sie verschwenkbar
sind. Hierbei ist es ihre Verbindung mit der gemeinsamen Achse,
welche ein Lösen voneinander verhindert.
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Der
Zusammenbau von Gleitschuh und Träger und die Montage mit
Hilfe einer Schraube o. ä. welche die Achse bildet, ist
schwierig. Ferner muss ein ausreichend langer Verriegelungsbereich
vorgesehen sein, welcher ein Lösen des Gleitschuhs vom Träger
verhindert, wobei der Einfluss von thermischer Expansion und Schrumpfen
berücksichtigt werden muss, um eine ausreichende Abmessungsgenauigkeit
der Bauteile sicherzustellen, insbesondere in Bezug auf die Anordnung
des Verriegelungsbereichs.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die o. g. Probleme zu lösen
und eine verbesserte Kettenführung zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Kettenführung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist
eine Kettenführung, insbesondere für einen Motor,
vorgesehen, wobei die Kettenführung einen langgestreckten
Gleitschuh mit einer Vorderseite für einen Gleitkonktakt
mit einer in Richtung der Längserstreckung des Gleitschuhs
umlaufenden Getriebekette und einer Rückseite, die der Vorderseite
gegenüberliegt, und einen langgestreckten Träger
zum Unterstützen des Gleitschuhs aufweist. Der Träger
hat eine Vorderseite, die mit der Rückseite des Gleitschuhs
in Richtung der Längserstreckung des Gleitschuhs in Kontakt
stehen kann, und einander gegenüberliegende Kettenein-
und Kettenaustrittsbereiche, die voneinander in Richtung der Längserstreckung
des Trägers beabstandet sind, wobei der Träger
derart montierbar ist, dass eine umlaufende Getriebekette sich vom
Ketteneintrittsbereich in Richtung Kettenaustrittsbereich bewegt.
Die Vorderseite des Trägers weist eine hierin ausgebildete Vertiefung
auf. Der Gleitschuh hat einen Ketteneintrittsbereich, der in Kontakt
mit dem Ketteneintrittsbereich des Trägers bringbar ist,
einen Kettenaustrittsbereich, der in Kontakt mit dem Kettenaustrittsbereich
des Trägers bringbar ist, und weist einen Vorsprung auf
der Rückseite des Gleitschuhs auf, der in Eingriff mit
der Vertiefung in der Vorderseite des Trägers bringbar
ist. Der Kontakt der Ketteneintrittsbereiche von Träger
und Gleitschuh verhindern ein Abheben des Gleitschuhs vom Träger.
Der Kontakt des Gleitschuhvorsprungs mit der Trägervertiefung
verhindert eine übermäßige Längsverschiebung
des Gleitschuhs relativ zum Träger während des
Zusammenbaus. Somit ist der Zusammenbau von Gleitschuh und Träger
relativ einfach, während ein nachteiliges Lösen
des Gleitschuhs vom Träger während des Zusammenbaus
verlässlich verhindert werden kann.
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Die
Vertiefung ist vorzugsweise von einem Ort in der Mitte zwischen
dem Ketteneintrittsbereich und dem Kettenaustrittsbereich des Trägers
in Richtung des Ketteneintrittsbereich beabstandet, und der Vorsprung
ist vorzugszweise von einem Ort in der Mitte zwischen dem Ketteneintrittsbereich
und dem Kettenaustittsbereich des Gleitschuhs in Richtung des Ketteneintrittsbereich
beabstandet. Durch das Positionieren von Vorsprung und Vertiefung
in Richtung der Ketteneintrittsbereiche von Gleitschuh und Träger
kann ein Biegen des Gleitschuhbereichs benachbart des Ketteneintrittsbereichs
während des Zusammenbaus dazu genutzt werden, den Ketteneintrittsbereich
des Gleitschuhs mit dem Ketteneintrittsbereich des Trägers
zu verbinden. Ferner ist die Kettenführung, da die Positionen
der Ketteneintrittsbereiche von Gleitschuh und Träger jeweils
relativ wenig von den Positionen des Vorsprungs bzw. der Vertiefung
entfernt sind, ist die Kettenführung gegenüber
thermischer Expansion und Schrumpfen beständig, wodurch
die Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit verringert und
eine ausgezeichnete Abmessungsbeständigkeit erzielt werden.
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Der
Vorsprung und die Vertiefung weisen bevorzugt Verriegelungsflächen
auf, wobei die Verriegelungsflächen miteinander in Eingriff
bringbar sind, um eine Gleitbewegung des Gleitschuhs relativ zum Träger
in Richtung des Ketteneintrittsbereichs des Trägers zu
begrenzen. Durch das Vorsehen der Verriegelungsflächen
an Vorsprung und Vertiefung, die miteinander in Kontakt bringbar
sind, kann eine Gleitbewegung des Gleitschuhs relativ zum Träger
in eine Richtung zum Ketteneintrittsbereich des Trägers
begrenzt werden, insbesondere wird eine übermäßige Verschiebung
des Gleitschuhs relativ zum Träger in Richtung Ketteneintrittsbereich
des Trägers begrenzt und ein nachteiliges Lösen
von Gleitschuh und Träger verlässlich verhindert.
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Vorzugsweise
weist der Ketteneintrittsbereich des Gleitschuhs einen Haken auf,
der in Eingriff mit dem Ketteneintrittsbereich des Trägers
bringbar ist. Der Haken verhindert eine übermäßige
Verschiebung des Gleitschuhs relativ zum Ketteneintrittsbereich
des Trägers. Somit wird ein Lösen von Gleitschuh
und Träger sicher verhindert.
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Bevorzugt
ist ein C-förmiger Haken am Gleitschuh benachbart des Kettenaustrittsbereichs
des Gleitschuhs ausgebildet, wobei sich der C-förmige Haken
senkrecht zur Richtung der Längserstreckung des Gleitschuhs
erstreckt, wodurch der Haken eine Seitenkante des Trägers
aufnehmen kann. Diese Hakenstruktur ermöglicht eine Gleitbewegung
des Gleitschuhs relativ zum Ketteneintrittsbereich des Trägers.
Die C-förmige Hakenstruktur erleichtert den Kontakt des
Gleitschuhs mit dem Träger und verhindert Spannungen auf
Grund des Einflusses von thermischer Expansion oder Schrumpfen,
wodurch ermöglicht wird, dass die Getriebekette verlässlich
in Gleitkonktakt mit der Kettenführung umläuft.
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Der
Träger weist vorzugsweise ein Paar einander gegenüberliegender,
paralleler Seitenwandrippen auf, die sich von der Vorderseite des
Trägers aus erstrecken, wobei die Seitenwandrippen langgestreckt
sind in Richtung der Längserstreckung des Trägers
und voneinander um einen Abstand beabstandet sind, der im Wesentlichen
gleich der Breite des Gleitschuhs ist, um eine seitliche Bewegung
des Gleitschuhs relativ zum Träger zu verhindern. Somit wird
das Umlaufen der Getriebekette in Gleitkonktakt stabilisiert und
gleichzeitig erhöhen die Seitenwandrippen die Festigkeit
des Trägers.
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Die
erfindungsgemäße Kettenführung kann sowohl
für eine feste Führung zum Führen einer
Getriebekette eines Motors als auch für eine bewegliche Führung
zum Führen der Getriebekette und gleichzeitigen Aufrechterhalten
der Spannung in der Getriebekette dienen.
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Der
Gleitschuh kann aus einem beliebigen Material bestehen, welches
eine ausreichende Haltbarkeit hat und eine verlässlichen
Gleitkontakt mit einer umlaufenden Getriebekette bei den hohen Umgebungstemperaturen
eines Motors zur Verfügung stellen kann. Kunstharze, wie
Polyamid 6, Polyamid 46, Polyamid 66, Polyacetal-Kunstharz oder
dergleichen werden als Materialien für den Gleitschuh bevorzugt.
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Für
den Träger kann ein beliebiges Material verwendet werden,
welches eine ausreichende Beständigkeit unter Spannungswechseln
einer Getriebekette bei den hohen Umgebungstemperaturen eines Motors
hat. Verschiedene Kunstharze, wie glasfaserverstärkte Polyamidkunstharze
oder dergleichen, oder Metalle, wie Aluminium oder dergleichen, sind
bevorzugte Materialien für den Träger.
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Im
Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Abwandlungen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung
näher erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Kettenführung,
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2(a) eine Seitenansicht der Kettenführung
von 1,
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2(b) eine Ansicht der Kettenführung von 1 und 2(a) von unten,
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3 einen
Schnitt entlang der Linie 3-3 in 2(a);
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4 einen
Schnitt entlang der Linie 4-4 in 2(a),
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5 eine
Explosionsdarstellung der Kettenführung,
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6 eine
Explosionsdarstellung eines austrittsseitigen Endbereichs der Kettenführung
mit dem austrittsseitigen Endbereich eines Gleitschuhs direkt vor
einem Kontakt mit dem Träger der Kettenführung,
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7 eine
Explosionsdarstellung, die den austrittsseitigen Endbereich der
Kettenführung zeigt, mit dem austrittsseitigen Endbereich
des Gleitschuhs in Kontakt mit dem Träger der Kettenführung,
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8 bis 12 teilweise
aufgerissene Seitenansichten, die aufeinanderfolgende Schritte beim Gelangen
des Gleitschuhs in Kontakt mit dem eintrittsseitigen Endbereich
des Trägers.
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Obwohl
die erfindungsgemäße Kettenführung sowohl
für eine feste Führung zum Führen einer Getriebekette
eines Motors als auch für eine bewegliche Führung
zum Führen der Getriebekette und gleichzeitigen Aufrechterhalten
der Spannung in der Getriebekette dienen kann, wird die erfindungsgemäße
Kettenführung anhand einer beweglichen Kettenführung 100 beschrieben.
In den 6-12 ist die Kettenumlaufrichtung
durch Pfeile angezeigt.
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Die
bewegliche Führung 100 ist eine schwenkbare Führung,
welche die Kettenspannung aufrecht erhält, während
eine Getriebekette in Gleitkontakt mit der Führung 100 um
ein Antriebskettenrad und ein oder mehrere angetriebene Kettenräder eines
Motors umläuft. Die Führung 100 weist
einen langgestreckten Gleitschuh 110 aus Polyamidkunstharz
auf, mit einer konvexen, im Wesentlichen bogenförmigen
Gleitkontaktfläche, die – wenn in einem Motor
eingebaut – in Gleitkontakt mit einer in Längsrichtung
der Führung 100 umlaufenden Getriebekette (nicht
dargestellt) ist. Der Gleitschuh 110 muss nicht notwendigerweise
einen konstanten Krümmungsradius haben, und der Krümmungsradius
ist an seinen Enden, insbesondere an seinem Ende, an welchem die
Kette außer Kontakt mit dem Gleitschuh gelangt, kleiner
als sein Krümmungsradius in einem mittleren Bereich zwischen
seinen Enden.
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Die
Führung 100 weist ferner einen langgestreckten
Träger 120 aus Aluminium auf, der eine im Wesentlichen
bogenförmige, tragende Fläche hat, die einer Rückseite
des Gleitschuhs 110 entlang der Richtung der Längserstreckung
der Führung 100 entspricht und dieselbe unterstützt.
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Der
Gleitschuh 110 hat einen Bereich, mit dem der Gleitschuh 110 zuerst
in Kontakt mit einem sich annähernden Bereich der Kette
gelangt, im Folgenden als Ketteneintrittsbereich 111 bezeichnet,
der in Kontakt mit einem entsprechenden Ketteneintrittsbereich 121 des
Trägers 120 ist. Der Gleitschuh 110 hat
auch einen Bereich, mit dem der Gleitschuh 110 außer
Eingriff mit der Kette gelangt, im Folgenden als Kettenaustrittsbereich 112 bezeichnet,
welcher mit einem entsprechenden Kettenaustrittsbereich 122 des
Trägers 120 in Kontakt steht. Die konkave Rückseite
des Gleitschuhs 110 steht in Kontakt mit der konvexen Vorderseite
des Trägers 120. Wie in 2(a) ersichtlich,
dringt ein Vorsprung 113 auf der Rückseite des
Gleitschuhs 110 in eine Vertiefung 123, die auf
der Vorderseite des Trägers 120 ausgebildet ist.
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Der
Ketteneintrittsbereich 111 ist mit einem Haken ausgebildet,
der in den Ketteneintrittsbereich 121 des Trägers 120 eingreift.
Die Hakenstruktur verhindert ein übermäßiges
Verschieben oder Ziehen des Gleitschuhs 110 in Richtung
des Kettenaustrittsbereichs 122 des Trägers 120.
Somit kann ein unerwünschtes Lösen von Gleitschuh 110 und
Träger 120 verlässlich verhindert werden.
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Ein
C-förmiger Haken ist vorzugsweise am Gleitschuh 110 benachbart
des Kettenaustrittsbereichs 112 des Gleitschuhs ausgebildet.
Der C-förmige Haken erstreckt sich senkrecht zur Richtung
der Längserstreckung des Gleitschuhs, so dass der Haken
eine Seitenkante des Trägers 120 aufnehmen kann.
Da sich der Haken senkrecht zur Längserstreckung des Trägers 120 erstreckt,
kann der Haken in Längsrichtung entlang der Seitenkante
des Trägers 120 gleiten. Somit wird das Zusammenbauen
von Gleitschuh 110 und Träger 120 vereinfacht
und der Einfluss von thermischer Expansion und Schrumpfen ausgeglichen,
so dass die Getriebekette verlässlich in Gleitkontakt mit
dem Gleitschuh 110 umlaufen kann, ohne eine übermäßige
Spannung oder Belastung im Gleitschuh 110 zu erzeugen.
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Die
Innenseiten der Haken, die an den Kettenein- und -austrittsbereichen
des Gleitschuhs ausgebildet sind, sind vorzugsweise angefast oder
abgerundet, so dass sie bei der Anbringung des Gleitschuhs reibungslos
mit dem Träger 120 in Eingriff gelangen können.
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Der
Träger 120 weist besagten Ketteneintrittsbereich 121,
der mit dem Ketteneintrittsbereich 111 des Gleitschuhs 110 in
Kontakt ist, besagten Kettenaustrittsbereich 122, der mit
dem Kettenaustrittsbereich 112 des Gleitschuhs 110 in
Kontakt ist, und besagte Vertiefung 123 auf, die mit besagtem
Vorsprung 113 auf der Rückseite des Gleitschuhs 110 in Kontakt
ist.
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Der
Träger 120 weist auch ein Paar rechter und linker
Seitenwandrippen 124 auf, welche Raum auf beiden Seiten
des Gleitschuhs 110 einnehmen und die seitliche Verschiebung
des Gleitschuhs 110 begrenzen, so dass ein verlässlicher
Gleitkontakt einer Getriebekette mit dem Gleitschuh erzielt werden kann.
Gleichzeitig verbessern diese Rippen die Festigkeit des Trägers 120.
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine Nabe 125 im Träger 120 ausgebildet.
Die Nabe 125 hat eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme
einer Montageachse, um welche die Führung verschwenkbar
ist. Die Montageachse kann beispielsweise ein zylinderförmiger
Bereich einer Schraube sein, die in einen Motorblock geschraubt
ist. Ein Block 130 aus Kunstharz ist, wie in den 2(a) und 2(b) gezeigt, am
Träger 120 für eine Anlage an einen Plungerkolben
eines hydraulischen Spanners vorgesehen, der eine Kraft auf die
schwenkbare Kettenführung 100 ausübt.
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Der
Vorsprung 113 auf der Rückseite des Gleitschuhs 110 und
die Vertiefung 123 auf der Vorderseite des Trägers 120 sind
vorzugsweise benachbart des Ketteneintrittsbereichs von Gleitschuh
und Träger angeordnet, wenigstens in einem Bereich zwischen
der Mitte zwischen Kettenein- und -austrittsbereich und dem Ketteneintrittsbereich.
Die Anordnung des Vorsprungs und der Vertiefung in die Nähe
des Ketteneintrittsbereichs vereinfacht das Zusammenbauen von Gleitschuh
und Träger. Ferner ist, da der Abstand zwischen dem Ketteneintrittsbereich 111 des
Gleitschuhs 110 und dem Vorsprung 113 kürzer als
der Abstand zwischen dem Kettenaustrittsbereich 112 und
dem Vorsprung 113 ist, der Gleitschuh 110 beständiger
gegen den Einfluss von thermischer Expansion und Schrumpfen, die
Herstellungsgenauigkeit der Teile ist weniger kritisch und eine
ausgezeichnete Abmessungsbeständigkeit kann erreicht werden.
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Wie
in den 8–12 ersichtlich,
weisen der Vorsprung 113 des Gleitschuhs 110 und
die Vertiefung 123 im Träger 120 Verriegelungsflächen 113a bzw. 123a auf,
welche verlässlich eine Relativbewegung des Gleitschuhs 110 in
Richtung des Ketteneintrittsbereichs des Trägers 120 verhindern.
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Der
Vorsprung 113 des Gleitschuhs und die Vertiefung 123 des
Trägers werden mittels Abfolge der Relativbewegungen, die
in den 8 bis 12 dargestellt sind, in Eingriff
miteinander gebracht. Die Verriegelungsflächen 113a und 123a verhindern
ein übermäßiges Verschieben des Gleitschuhs 110 in Richtung
des Ketteneintrittsbereichs des Trägers 120, so
dass ein nachteiliges Lösen von Gleitschuh 110 und
Träger 120 verlässlich verhindert werden kann.
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Die
Vertiefung 123 ist in Längsrichtung länger
als die Länge des Vorsprungs 113, so dass eine gewisse
Relativbewegung des Gleitschuhs 110 relativ zum Träger 120 während
des Zusammenbaus der Kettenführung zulässig ist.
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In
einem ersten Zusammenbauschritt der Kettenführung wird,
wie in 6 gezeigt, der Kettenaustrittsbereich 112 des
Gleitschuhs 110 für einen Kontakt mit dem Träger 120 positioniert.
Der Kettenaustrittsbereich 112 wird dann mittels Schiebens
des Kettenaustrittsbereichs 112 des Gleitschuhs in Richtung
Kettenaustrittsbereich 122 des Trägers und gleichzeitigem
Eingreifen des C-förmigen Hakens benachbart des Kettenaustrittsbereichs 112 des Gleitschuhs
mit einer Seitenkante des Trägers 120, wie in 7 gezeigt,
in Kontakt mit dem Kettenaustrittsbereich 122 des Trägers
gebracht.
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Wie
in 8 gezeigt, wird der Ketteneintrittsbereich 111 für
einen Kontakt der Ketteneintrittsbereiche von Gleitschuh und Träger
in die Richtung entgegengesetzt zur Kettenumlaufrichtung C über
den Ketteneintrittsbereich 121 des Trägers bewegt.
Dann wird, wie in 9 gezeigt, der Ketteneintrittsbereich 111 des
Gleitschuhs gebogen, so dass sein Haken den Ketteneintrittsbereich 121 des
Trägers aufnehmen kann.
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Wie
in 10 gezeigt, wird der Gleitschuh 110 relativ
zum Träger 120 in Kettenumlaufrichtung C bewegt,
so dass der Ketteneintrittsbereich des Trägers von der
Hakenstruktur am Ketteneintrittsbereich des Gleitschuhs aufgenommen
wird. Wenn der Ketteneintrittsbereich sich dem vollen Kontakt mit
der Hakenstruktur am Ketteneintrittsbereich des Gleitschuhs nähert,
wie in 11 gezeigt, fällt der
Vorsprung 113 des Gleitschuhs 110 in die Vertiefung 123 im
Träger 120 ein. Gleichzeitig biegt sich der Gleitschuh 110,
der gebogen war, wie in 9 und 10 ersichtlich,
zurück, und der Vorsprung 113 wird in der Vertiefung 123 aufgenommen
und ehalten. Ein Biegen des Gleitschuhbereichs benachbart des Ketteneintrittsbereichs
und gegen die Federkraft des Gleitschuhs ist für ein Entfernen
des Gleitschuhs vom Träger erforderlich. Ein derartiges
Biegen kann zum Entfernen des Gleitschuhs vom Träger durchgeführt
werden, wenn die Kettenführung verschlissen ist und ausgetauscht
werden muss, wodurch es möglich ist, die Materialien von
Gleitschuh und Träger zu recyceln.
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Die
Verriegelungsfläche 113a, die am Vorsprung 113 ausgebildet
ist, kann, wie in 12 gezeigt, in Eingriff mit
der Verriegelungsfläche 123a stehen, so dass ein übermäßiges
Verschieben des Gleitschuhs relativ zum Träger in entgegengesetzter
Kettenumlaufrichtung verhindert werden kann. Die Montage des Gleitschuhs 110 am
Träger 120 beinhaltet einen Kontakt ihrer Kettenaustrittsbereiche,
Biegen des Ketteneintrittsbereichs des Gleitschuhs und eine geringe
Längsbewegung des Gleitschuhs relativ zum Träger
bis der Vorsprung 113 in die Vertiefung 123 einschnappt.
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Da
der Vorsprung 113 des Gleitschuhs und die Vertiefung 123 des
Trägers nahe dem Kettenaustrittsbereich von Gleitschuh
und Träger sind, ermöglicht ein Biegen des Gleitschuhs,
dass der Träger in Kontakt mit dem Gleitschuh sein kann
während sichergestellt wird, dass der Vorsprung 113 sicher
in Eingriff mit der Vertiefung 123 ist.
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- 100
- Kettenführung
- 110
- Gleitschuh
- 111
- Ketteneintrittsbereich
- 112
- Kettenaustrittsbereich
- 113
- Vorsprung
- 113a
- Verriegelungsfläche
- 120
- Träger
- 121
- Ketteneintrittsbereich
- 122
- Kettenaustrittsbereich
- 123
- Vertiefung
- 123a
- Verriegelungsfläche
- 124
- Seitenwandrippe
- 125
- Nabe
- C
- Kettenumlaufrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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