-
Die Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung für ein Zugmittel, insbesondere eine Kette, eines Zugmitteltriebs, insbesondere eines Kettentriebs, einer Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
-
Die
DE-10-2008-015-151-A1 offenbart einen Zugmitteltrieb mit einem ein Antriebsrad und mindestens ein Abtriebsrad formschlüssig verbindenden endlosen Zugmittel, an dessen Umfang zumindest eine druckmittelbetätigte Spannvorrichtung und eine Führungsschiene angeordnet sind, wobei wenigstens die Führungsschiene einen Tragkörper und einen zugmittelseitig mit dem Tragkörper verbundenen biegeelastischen Gleitkörper aufweist, wobei ein Federelement in einem Freiraum zwischen der Oberseite und einer Unterseite des Gleitkörpers angeordnet ist. Das Federelement ist wenigstens eine einstückig mit dem Tragkörper und mit dem Gleitkörper ausgebildete Biegefeder.
-
Die
DE-201-15-472-U1 offenbart eine Spannschiene für einen Zugmitteltrieb, mit einem Befestigungsendbereich mit Schwenkbefestigungsmittel und einem Spannarmbereich, der im vorbestimmten Abstand zum Schwenkbefestigungsmittel einen Aufdrückbereich für die Anlage einer Spannvorrichtung aufweist. In einem vorbestimmten anderen Abstand zum Schwenkbefestigungsmittel ist mindestens ein zweiter Aufdrückbereich an dem Spannarmbereich angeordnet.
-
Derartige Führungseinrichtungen sind aus dem Serienbau von Kraftwagen bekannt. Die Führungseinrichtungen umfassen jeweils zumindest ein Führungsteil mit einer zumindest bereichsweisen konvexen Kontaktfläche, entlang welcher das Zugmittel, beispielsweise eine Kette, führbar ist, so dass das Zugmittel gespannt wird. Die bekannten Führungseinrichtungen weisen weiteres Potential auf, die Führung des Zugmittels zu verbessern.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Führungseinrichtung für ein Zugmittel eines Zugmitteltriebs einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, welches eine verbesserte Führung des Zugmittels ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Führungseinrichtung für ein Zugmittel, insbesondere eine Kette, eines Zugmitteltriebs einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Eine solche Führungseinrichtung für ein Zugmittel, insbesondere eine Kette, eines Zugmitteltriebs, insbesondere eines Kettentriebs, einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolbenmaschine, umfasst zumindest ein Führungsteil, welches eine konvexe Kontaktfläche aufweist, entlang welcher zumindest bereichsweise das Zugmittel auf einer ersten Kontaktseite des Zugmittels führbar ist.
-
Erfindungsgemäß ist zumindest eine weitere konvexe Kontaktfläche vorgesehen, entlang welcher zumindest bereichsweise das Zugmittel auf einer der ersten Kontaktseite abgewandten zweiten Kontaktseite führbar ist, wobei die sich gegenüber liegenden, insbesondere einander zugewandten, Kontaktflächen in Bewegungsrichtung des Zugmittels zumindest bereichsweise versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch ist ein wellenförmiger, insbesondere S-schlag-förmiger, Pfad des Zugmittels, insbesondere der Kette, dargestellt, woraus eine verbesserte Führung des Zugmittels resultiert. Damit einher geht der Vorteil, dass das Zugmittel nahezu stets vorteilhaft gespannt wird, so dass das Zugmittel seine Funktion effizient erfüllen kann.
-
Ferner weist der Zugmitteltrieb durch den wellenförmigen, insbesondere S-schlag-förmigen, Pfad des Zugmittels ein verbessertes Akustikverhalten auf, wodurch unangenehme Geräusche während des Betriebs des Zugmitteltriebs vermieden oder zumindest reduziert sind. Dies kommt einem Fahrkomfort für Insassen eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung zu Gute. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Führungseinrichtung zu einer Belastungsreduzierung und/oder zu einer Reibleistungsreduzierung des Zugmitteltriebs führen, womit einerseits eine hohe Lebensdauer des Zugbetriebs einher geht. Andererseits kann dadurch der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet ist, gering gehalten werden, woraus geringe CO2-Emissionen resultieren.
-
Das Zugmittel dient beispielsweise dazu, eine Welle, insbesondere eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine mit einer weiteren Welle, beispielsweise einer Nockenwelle, der Verbrennungskraftmaschine zu verbinden, so dass die weitere Welle von der ersten Welle angetrieben werden kann. Ist das Zugmittel beispielsweise als Kette ausgebildet, so ist mit den Wellen ein jeweiliges Zahnrad drehfest verbunden, welches von der Kette in Umfangsrichtung bereichsweise umschlungen ist. Der wellenförmige, insbesondere S-schlag-förmige, Pfad der Kette erstreckt sich dabei in Bewegungsrichtung der Kette zumindest bereichsweise zwischen den in Bewegungsrichtung des Zugmittels aufeinanderfolgenden Zahnrädern oder anderweitig mit den Wellen verbundenen Laufrädern, über welche die entsprechende Welle angetrieben wird. Mit anderen Worten erstreckt sich der wellenförmige Pfad der Kette bzw. des Zugmittels innerhalb eines so genannten Kettentrums.
-
Die erfindungsgemäße Führungseinrichtung weist ferner einen sehr geringen Bauraumaufwand auf, was zur Lösung und Vermeidung von Package-Problemen, insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum eines Kraftwagens führt.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Zugmittel mittels der Kontaktflächen in einem Längenbereich des Zugmittels führbar, wobei in dem Längenbereich zumindest bereichsweise eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisender Führungskanal vorgesehen ist, mittels welchem das Zugmittel, insbesondere die Kette, bis auf die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung allumseitig abdeckbar ist. So kann das Zugmittel besonders definiert geführt und beispielsweise vor Verschmutzung geschützt werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Führungskanal teilweise durch ein erstes und teilweise durch zumindest ein zweites Kanalteil gebildet ist, welches zur Ausbildung des Führungskanals miteinander verbunden, beispielsweise zusammengesteckt, sind. So kann das Zugmittel einfach und damit zeit- und kostengünstig montiert werden, indem das Zugmittel in dem Teil des Kanals angeordnet wird, welches durch eines der Kanalteile gebildet ist. Anschließend wird das erste Kanalteil mit dem zweiten Kanalteil unter Ausbildung des Führungskanals verbunden, so dass der Führungskanal vollständig ausgebildet und der Längenbereich in dem Führungskanal aufgenommen ist. Durch diesen Führungskanal ist ein umlaufender, insbesondere vollständig geschlossener Führungsquerschnitt und damit ein Tunnel dargestellt, mittels welchem das Zugmittel besonders vorteilhaft zu führen ist und zusätzlich ein günstiges Verhältnis zwischen eingesetztem Material und notwendiger Bauteilsteifigkeit eingestellt werden kann.
-
Die Kontaktflächen können dabei jeweils von einem Führungsteil gebildet oder jeweils einem Führungsteil zugeordnet sein, wobei diese Führungsteile bevorzugt zu einem gemeinsamen Modul, insbesondere einem Kettenschienenmodul, zusammengefasst sind. Dadurch ist eine Modulbauweise dargestellt, was mit einer Funktionsintegration einher geht, die die Kosten und den Bauraumaufwand für die erfindungsgemäße Führungseinrichtung gering hält.
-
Bei der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung ist einer der Längenbereiche des Zugmittels zwischen den einander zugewandten Kontaktflächen angeordnet und nicht etwa zwei oder mehrere Längenbereiche des Zugmittels. Die erfindungsgemäße Führungseinrichtung kann aber auf mehreren Längenbereichen des Zugmittels angewendet werden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Draufsicht eines Schienenteils einer Führungsschiene für eine Kette eines Kettentriebs einer Hubkolbenmaschine, mit zwei konvexen Kontaktflächen, welche einander gegenüberliegend und zugewandt und in Bewegungsrichtung der Kette zumindest bereichsweise versetzt zueinander angeordnet sind und entlang welchen die Kette auf zwei gegenüberliegenden Kontaktseiten der Kette führbar ist;
-
2 eine schematische Seitenansicht des Schienenteils der Kettenschiene gemäß 1;
-
3 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 1 und 2;
-
4 eine schematische Rückansicht des Schienenteils gemäß den 1 bis 3;
-
5 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 1 bis 4;
-
6 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 1 bis 5;
-
7 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 1 bis 6;
-
8 eine schematische Perspektivansicht des Schienenteils gemäß den 1 bis 7;
-
9 eine schematische Draufsicht eines zu dem Schienenteil gemäß den 1 bis 8 korrespondierenden weiteren Schienenteils der Führungsschiene;
-
10 eine schematische Seitenansicht des Schienenteils gemäß 9;
-
11 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 9 und 10;
-
12 eine schematische Rückansicht des Schienenteils gemäß den 9 bis 11;
-
13 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 9 bis 12;
-
14 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 9 bis 13;
-
15 eine schematische Schnittansicht des Schienenteils gemäß den 9 bis 14;
-
16 eine schematische Perspektivansicht des Schienenteils gemäß den 9 bis 15;
-
17 eine schematische Seitenansicht der Führungsschiene mit dem Schienenteil gemäß den 1 bis 7 und dem Schienenteil gemäß den 9 bis 16;
-
18 eine schematische Draufsicht der Führungsschiene gemäß 17;
-
19 eine schematische Seitenansicht der Führungsschiene gemäß den 17 und 18;
-
20 eine schematische Seitenansicht der Führungsschiene gemäß den 17 bis 19;
-
21 eine schematische Rückansicht der Führungsschiene gemäß den 17 bis 20;
-
22 eine schematische Schnittansicht der Führungsschiene gemäß den 17 bis 21;
-
23 eine schematische Perspektivansicht der Führungsschiene gemäß den 17 bis 22; und
-
24 eine schematische Vorderansicht einer Hubkolbenmaschine mit einem Kettentrieb und einer Führungseinrichtung, welche die Führungsschiene gemäß den 17 bis 23 zur Führung einer Kette des Kettentriebs umfasst.
-
Die 1 bis 8 zeigen ein Schienenteil 10 einer Führungsschiene 12 (17 bis 23), welche zu einem weiteren Schienenteil 14 (9 bis 16) der Führungsschiene 12 korrespondiert.
-
Die Führungsschiene 12 ist dabei einer Führungseinrichtung 16 (24) einer als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine 18 zugeordnet. Die Führungseinrichtung 16 dient dabei dazu, eine Kette 20 eines Kettentriebs 22 der Verbrennungskraftmaschine 18 zu führen und zu spannen, so dass beispielsweise eine erste Welle 24 der Verbrennungskraftmaschine 18 eine zweite Welle 26 derselbigen über die Kette 20 effizient und verlustarm antreiben kann. Dazu sind mit den Wellen 24 und 26 jeweils ein Zahnrad 28 und 30 drehfest verbunden, welche in Umfangsrichtung bereichsweise von der Kette 20 umschlungen sind.
-
Wie insbesondere den 1 bis 23 zu entnehmen ist, weisen die Schienenteile 10 und 14 jeweils einen ersten Führungsteil 32 mit einer ersten konvexen Kontaktfläche 34 auf, entlang welcher zumindest bereichsweise die Kette 20 auf einer ersten Kontaktseite 36 der Kette 20 führbar ist.
-
Die Schienenteile 10 und 14 weisen ferner einen zweiten Führungsteil 38 mit einer zweiten konvexen Kontaktfläche 40, entlang welcher zumindest bereichsweise die Kette 20 auf einer der ersten Kontaktseite 36 abgewandten zweiten Kontaktseite 42 führbar ist. Dabei sind die sich gegenüberliegenden und einander zugewandten Kontaktflächen 34 und 40 in Bewegungsrichtung der Kette 20 gemäß einem Richtungspfeil 44 zumindest bereichsweise versetzt zueinander angeordnet. Dadurch wird die Kette 20 in einem Längenbereich 46 zumindest im Wesentlichen S-förmig mittels der Führungsschiene 12 geführt, woraus ein besonders vorteilhaftes akustisches Verhalten des Kettentriebs 22 sowie eine geringe Belastung der Kette 20 und geringe Reibleistungen der Führungseinrichtung 16 resultieren. Dadurch kann die Verbrennungskraftmaschine 18 besonders kraftstoffverbrauchsarm betrieben werden, was mit geringen CO2-Emissionen einhergeht.
-
Wie der 24 zu entnehmen ist, erstreckt sich dabei der S-förmige Längenbereich 46 in Bewegungsrichtung der Kette 20 gemäß dem Richtungspfeil 44 zwischen dem Kettenrad 30 und dem Kettenrad 28.
-
Wie insbesondere den 17 und 23 zu entnehmen ist, ist durch die Schienenteile 10 und 14 in einem in den 17 bis 23 dargestellten zusammengebauten Zustand der Schienenteile 10 und 14 ein Führungskanal 48 für die Kette 20 gebildet. Der Führungskanal 48 weist dabei eine Eintrittsöffnung 50 sowie eine Austrittsöffnung 52 auf. Daraus ergibt sich, dass der Führungskanal 48 in zusammengebauten Zustand der Schienenteile 10 und 14 tunnelartig ausgebildet ist und die Kette 20 bis auf die Eintrittsöffnung 50 und die Austrittsöffnung 52 allumseitig abdeckt. So ist die Kette 20 besonders definiert zu führen und für die Führungsschiene 12 wird ein günstiges Verhältnis zwischen eingesetztem Material und gewünschter Bauteilsteifigkeit erreicht.
-
Zum Verbinden der Schienenteile 10 und 14 können diese beispielsweise über eine Steckverbindung miteinander verbunden und/oder miteinander verclipst und/oder miteinander verschraubt oder anderweitig miteinander verbunden werden. Dies birgt den Vorteil, dass bei einer Montage des Kettentriebs 22 die Kette 20 beispielsweise zunächst in einem durch das Schienenteil 10 gebildeten teil des Führungskanals 48 angeordnet werden kann. Daran anschließend wird das Schienenteil 14 mit dem Schienenteil 10 verbunden, wodurch der Führungskanal 48 vollständig ausgebildet wird.
-
Die Führungseinrichtung 26 umfasst weitere Führungsschienen 54, 56 und 58, mittels welchen die Kette 20 führbar und spannbar ist. Mit der Führungsschiene 54 ist eine Spanneinrichtung 60 verbunden, mittels welcher die Führungsschiene 54 gemäß einem Richtungspfeil 62 kraftbeaufschlagt ist, um somit die Kette 20 nahezu stets und nahezu in allen Betriebsbereichen der Verbrennungskraftmaschine 18 vorteilhaft zu führen und zu spannen.
-
Wie den 1 bis 24 zu entnehmen ist, sind die Führungsteile 32 und 38 und damit die Kontaktflächen 34 und 40 zu dem Schienenteil 12 bzw. 14 und damit zu einem jeweiligen Kettenschienenmodul zusammengefasst, was den Bauraumaufwand sowie die Teileanzahl der Führungseinrichtung 16 gering hält.
-
Bei der Führungsschiene 12 handelt es sich beispielsweise um eine Spannschiene oder eine Gleitschiene, mittels welcher die Kette 20 spannbar und/oder führbar ist, indem die Kette 20 an der Führungsschiene 12 entlang und abgeleitet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Schienenteil
- 12
- Führungsschiene
- 14
- Schienenteil
- 16
- Führungseinrichtung
- 18
- Verbrennungskraftmaschine
- 20
- Kette
- 22
- Kettentrieb
- 24
- Welle
- 26
- Welle
- 28
- Kettenrad
- 30
- Kettenrad
- 32
- Führungsteil
- 34
- Kontaktfläche
- 36
- Kontaktseite
- 38
- Führungsteil
- 40
- Kontaktfläche
- 42
- Kontaktseite
- 44
- Richtungspfeil
- 46
- Längenbereich
- 48
- Führungskanal
- 50
- Eintrittsöffnung
- 52
- Austrittsöffnung
- 54
- Führungsschiene
- 56
- Führungsschiene
- 58
- Führungsschiene
- 60
- Spanneinrichtung
- 62
- Richtungspfeil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10-2008-015-151 A1 [0002]
- DE 201-15-472 U1 [0003]
