DE102012214588A1

DE102012214588A1 - Verliergesicherte Bolzendrehverbindung einer Spann- oder Führungsschiene, sowie Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102012214588A1
Application number: DE102012214588.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Kastner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-02-20
Also published as: WO2014026776A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bolzen (1) einer Spann- oder Führungsschiene (2), zum Einsatz in einem Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Schraubenkopf (7), der an einem einen Gewindeabschnitt aufweisenden Schaft anschließt, und der Schraubenkopf (7) zur Anlage auf der Außenseite der Spann- oder Führungsschiene (2) ausgelegt ist, und ferner auf der Außenseite des Schafts eine umlaufende Nut (12) mit einem ersten Durchmesser vorhanden ist, die auf beiden Seiten an je einen Absatz (10, 11) grenzt, der einen zum ersten Durchmesser größeren zweiten Durchmesser aufweist, wobei eine Umfangsfläche zumindest eines der Absätze (10, 11) als Lagerfläche (13, 14) zum in Kontakt bringen mit der Spann- oder Führungsschiene (2) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch eine Spann- oder Führungsschiene (2) mit einem Durchgangsloch, in das ein solcher Bolzen (1) eingesetzt ist. Auch betrifft die Erfindung einen Zugmitteltrieb mit einem Zugmittel, wie einer Kette oder einem Riemen, der über eine erfindungsgemäße Spann- oder Führungsschiene (2) geleitet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Bolzen einer Spann- oder Führungsschiene, zum Einsatz in einem Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Schraubenkopf, der an einem einen Gewindeabschnitt aufweisenden Schaft anschließt, und der Schraubenkopf zur Anlage auf der Außenseite der Spann- oder Führungsschiene ausgelegt ist, und ferner auf der Außenseite des Schafts eine umlaufende Nut mit einem ersten Durchmesser vorhanden ist, die auf beiden Seiten an je einen Absatz grenzt, der einen zum ersten Durchmesser größeren zweiten Durchmesser aufweist.
Ein solcher Bolzen kann auch als Bolzenschraube bezeichnet werden. Der Bolzen kann auch hohl ausgestaltet sein und dann als Hülse wirken. Es kann ein weiteres Befestigungselement, wie eine Schraube durch die dann hülsenartige Bolzenausgestaltung geschoben werden. Auch die hülsenartige Bolzenausgestaltung kann einen Gewindeabschnitt aufweisen.
Aus dem Stand der Technik sind Bolzen bekannt, die in Spann- oder Führungsschienen eingesetzt sind. Solche Spann- oder Führungsschienen sind bspw. aus der DE 10 2009 057 328 A1 bekannt. Dort ist eine Führungs- oder Spannschiene für ein Zugmittel offenbart, mit einem länglichen Trägerkörper und einem Gleitbelag, wobei der Gleitbelag an einem ersten Ende einen Umgriff aufweist, welcher ein erstes Ende des Trägerkörpers in dessen Längsrichtung formschlüssig umschließt, und der Trägerkörper zwei seitlich ausgebildete Führungsborde zur Führung des Zugmittels aufweist, an denen der Gleitbelag im Bereich eines zweiten Endes des Trägerkörpers formschlüssig befestigt ist, wobei die Führungsborde jeweils eine Öffnung aufweisen und der Gleitbelag an einem zweiten Ende längsseitig angeordnete Vorsprünge aufweist, die in den Öffnungen der Führungsborde verrastet sind.
Auf benachbartem technischem Gebiet, der batteriebetriebenen Werkzeuge, ist auch die Verwendung von Bolzen in Gehäusen bekannt, wobei zwischen einem Gewindeabschnitt und einem Schraubenkopf eine Nut vorhanden ist. Solches ist bspw. aus der US 4,032,806 bekannt.
Solche Befestigungsorgane sind jedoch für den Einsatz an Spann- bzw. Führungsschienen in einem Kettentrieb- oder Riementriebsystem an Verbrennungskraftmaschinen zu optimieren.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verliersicherung an Bolzenschrauben für Spann- oder Führungsschienen zur Verfügung zu stellen, die einerseits das Anbringen der Führungsschiene an einem verbrennungskraftmaschinenfesten Bauteil, wie etwa dem Motorblock gewährleisten, dabei auch die Rotation der Schiene um den Bolzen bzw. die Bolzenschraube zuzulassen, und gleichzeitig die Montage zu vereinfachen. Dies soll bei Wahrung der Kosten erreicht werden, so dass eine auch bzgl. der Herstellkosten optimierte Bolzenausgestaltung zur Verfügung gestellt werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Bolzen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Umfangsfläche zumindest eines der Absätze als Lagerfläche zum in Kontakt bringen mit der Spann- oder Führungsschiene ausgebildet ist.
Der Bolzen ist dabei so ausgeführt, dass er zumindest eine ringförmige Lagerfläche und einen Hinterschnitt aufweist. Der Hinterschnitt ist dabei so ausgeführt, dass der Bolzen mit der Gegenkontur in der Schiene verschnappt bzw. eingepresst werden kann. Die aus Kunststoff bestehende Gegenkontur der Schiene kann dabei angepasst ausgestaltet sein. Im motormontierten Zustand kann sich die Spann- oder Führungsschiene an der Lagerfläche abstützen und um diese rotieren. Eine verliergesicherte Bolzenverbindung bei Ermöglichung einer Drehverbindung im Rahmen einer Lagerung für eine entsprechende Baugruppe ist dadurch realisiert. Die Lagerfläche ist zum genauen Führen des Bauteils optimiert, so dass geringe Reibung zwischen dem Bolzen und der Spann- oder Führungsschiene auftritt.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Umfangsflächen beider Absätze als Lagerflächen zum in Kontakt bringen mit der Spann- oder Führungsschiene ausgebildet sind. Die zwei vorzugsweise ringförmigen Lagerflächen umgeben dabei die einen Hinterschnitt ausbildende Nut zur Verliersicherung. Die Lagerung wird bei einer entsprechenden Ausführung kippsicher.
Wenn ein Absatz durch den Schraubenkopf ausgebildet ist oder in Richtung des Gewindeabschnitts versetzt ist, vorzugsweise vom Schraubenkopf getrennt ausgebildet ist, so kann einerseits die Mantelfläche des Schraubenkopfes zur Lagerung dienen, oder ein in Richtung des Gewindeabschnitts versetzter Bereich, der dann vorzugsweise denselben Außendurchmesser wie der andere Absatz aufweist, zur Ausbildung der Lagerflächen genutzt werden.
Es ist zweckmäßig, wenn die Kombination der zwei Absätze mit dazwischen angeordneter Nut zwischen dem vorzugsweise endseitig befindlichen Gewindeabschnitt und dem Schraubenkopf angeordnet ist. Ein effizientes Zusammenspiel der Einzelkomponenten ist dadurch realisierbar.
Die Montage kann auch erleichtert werden, wenn die axiale Länge der Nut 1,2-mal bis 0,8-mal so lang wie die axiale Länge des Gewindeabschnitts ist, vorzugsweise genauso lang wie der Gewindeabschnitt ist. Der Hinterschnitt ist dabei so ausgeführt, dass der Bolzen bei der Montage der Spann- oder Führungsschiene einer Verbrennungskraftmaschine komplett zurückgeschoben werden kann und dadurch leichter montierbar ist.
Für einen geräuschfreien und verschleißarmen Betrieb ist es von Vorteil, wenn eine der Lagerflächen oder beide Lagerflächen fließgepresst und/oder schleifbearbeitet und/oder drehbearbeitet ist/sind.
Die Erfindung betrifft auch den Bausatz aus Spann- oder Führungsschiene mit einem Bolzen. Sie betrifft insbesondere eine Spann- oder Führungsschiene mit einem Durchgangsloch, in das der erfindungsgemäße Bolzen eingesetzt ist.
Dabei ist es von Vorteil, wenn im Durchgangsloch eine einzige sich nach innen erstreckende, den Durchgangsdurchmesser verkleinernde Erhöhung durch das Material der Spann- oder Führungsschiene ausgebildet ist. Die Montage wird dadurch vereinfacht und die Kosten niedrig gehalten.
Dabei ist es auch von Vorteil, wenn die über den gesamten Innen-Umfang des Durchgangsloches umlaufende Erhöhung oder nur abschnittsweise über den Innenumfang des Durchgangsloches verteilt vorhandene Erhöhung einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Die vorher angesprochene Gegenkontur kann also als rundumlaufendes Dreieck ausgeführt werden, wobei jedoch auch andere geometrische Formen denkbar sind. Beim Einsetzen des Bolzens in dem Durchgangsloch, komprimiert sich zwar die Erhöhung, wird aber bei entsprechender Ausgestaltung nicht komplett abgetragen bzw. abgeschert, so dass sie noch in die Nut, also den Hinterschnitt eingreifen kann, eine Längsbewegung des Bolzens in der Schiene begrenzt und dadurch verliersichernd wirkt.
Die Erfindung betrifft auch einen Zugmitteltrieb mit einem Zugmittel, wie einer Kette oder einem Riemen, der eine erfindungsgemäße Spann- oder Führungsschiene beinhaltet.
Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der zwei Ausführungsformen an Spann- bzw. Führungsschienen mit einer Ausführungsform eines Bolzens kombiniert sind. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer Spann- oder Führungsschiene mit einem eingesetzten, erfindungsgemäßen Bolzen in einer perspektivischen Ansicht, wobei eine Feder an der Spann- oder Führungsschiene verbaut ist,
2 eine Ansicht auf die Ausführungsform aus 1 von der anderen Seite,
3 eine zweite Ausführungsform einer Spann- oder Führungsschiene mit eingesetztem, erfindungsgemäßem Bolzen in einer perspektivischen Darstellung,
4 das Ausführungsbeispiel als 3 in einer gedrehten Darstellung von der anderen Seite,
5 eine Darstellung des in den beiden Ausführungsformen der Spann- oder Führungsschiene der 1 bis 4 eingesetzten Bolzens,
6 eine perspektivische Darstellung des Bolzens aus 5, und
7 einen Längsschnitt durch die Spann- oder Führungsschiene der 1 und 2 im Bereich eines Durchgangslochs, in das der Bolzen der 5 und 6 einzusetzen ist.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Bolzen 1 in einer ersten Ausführungsform dargestellt, wie er in eine erfindungsgemäße Spann- oder Führungsschiene 2 eingesetzt ist. Es ist bereits eine Feder 3 an der Spann- oder Führungsschiene 2 aufgesetzt undumgibt einen Befestigungsbereich 4 der Spann- oder Führungsschiene 2, durch welchen ein Durchgangsloch 5 verläuft. Das Durchgangsloch 5 ist besonders gut in 7 zu erkennen. Die drei Bauteile, Bolzen 1, Spann- oder Führungsschiene 2 und Feder 3 bilden einen Bausatz 6 aus.
In Zusammenschau der 1 und 2 wird klar, dass sich der Bolzen 1 komplett durch das Durchgangsloch 5 der Spann- oder Führungsschiene 2 erstreckt, und zwar derart, dass ein Schraubenkopf 7 auf der einen Seite der Spann- oder Führungsschiene 2 befindlich ist und ein Gewindeabschnitt 8 auf der anderen Seite der Spann- oder Führungsschiene 2 befindlich ist. In der Spann- oder Führungsschiene 2 der Ausführungsform nach den 3 und 4 ist eine zusätzliche Ausnehmung 9 in der Spann- oder Führungsschiene 2 vorhanden, wobei die Ausnehmung 9 auch als Vorsprung ausgebildet sein kann, oder auf der einen Seite der Spann- oder Führungsschiene 2 eine Ausnehmung und auf der anderen Seite der Spann- oder Führungsschiene 2 ein Vorsprung vorhanden ist.
Wie in 5 zu erkennen ist, befindet sich zwischen dem Schraubenkopf 7 und dem Gewindeabschnitt 8, zwischen einem ersten Absatz 10 und einem zweiten Absatz 11, eine Nut 12. Der erste Absatz 10 und der zweite Absatz 11 weisen an ihrem Umfang bzw. Mantelflächen erste und zweite Lagerflächen 13 und 14 auf. Die Nut 12 weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist, als der Durchmesser im Bereich des ersten Absatzes 10 und auch im Bereich des zweiten Absatzes 11. Dort liegt ein erster Durchmesser vor, der im Bereich beider Absätze 10 und 11 gleich groß ist. Die Nut 12 formt somit einen Hinterschnitt aus, der als Verliersicherung im Zusammenspiel mit der Spann- oder Führungsschiene 2 wirkt. Die räumliche Darstellung wird auch in 6 deutlich. Im Schraubenkopf 7 kann eine Aufnahme 15 für ein Werkzeug, wie etwa einen Inbusschlüssel vorhanden sein.
Im Durchgangsloch 5 der Spann- oder Führungsschiene 2 ist, wie in 7 zu erkennen, eine einzige umlaufende Erhöhung 16 vorhanden, die in dieser Längsschnittdarstellung, entlang einer Rotationsachse 17, eine dreieckige Form mit vorzugsweise abgeflachter Oberfläche auffweist.
Die Spann- oder Führungsschiene 2 ist aus Kunststoff gefertigt und die Erhöhung 16 ein integraler Bestandteil von ihr. Mit den Lagerflächen kooperierende Lagergegenflächen 18 sind beidseitig der Erhöhung 16 vorhanden. Die beiden Lagergegenflächen 18 kooperieren mit den beiden Lagerflächen 13 und 14.
Bezugszeichenliste

1: Bolzen
2: Spann- oder Führungsschiene
3: Feder
4: Befestigungsbereich
5: Durchgangsloch
6: Bausatz
7: Schraubenkopf
8: Gewindeabschnitt
9: Ausnehmung
10: erster Absatz
11: zweiter Absatz
12: Nut
13: erste Lagerfläche
14: zweite Lagerfläche
15: Aufnahme
16: Erhöhung
17: Rotationsachse
18: Lagergegenfläche

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 102009057328 A1 [0003]
US 4032806 [0004]

Claims

Bolzen (1) einer Spann- oder Führungsschiene (2), mit einem Schraubenkopf (7), der an einem einen Gewindeabschnitt aufweisenden Schaft anschließt, und der Schraubenkopf (7) zur Anlage auf der Außenseite der Spann- oder Führungsschiene (2) ausgelegt ist, und ferner auf der Außenseite des Schafts eine umlaufende Nut (12) mit einem ersten Durchmesser vorhanden ist, die auf beiden Seiten an je einen Absatz (10, 11) grenzt, der einen zum ersten Durchmesser größeren zweiten Durchmesser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsfläche zumindest eines der Absätze (10, 11) als Lagerfläche (13, 14) zum in Kontakt bringen mit der Spann- oder Führungsschiene (2) ausgebildet ist.
Bolzen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflächen beider Absätze (10, 11) als in Kontakt mit der Spann- oder Führungsschiene (2) bringbare Lagerflächen (13, 14) ausgebildet sind.
Bolzen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absatz (10, 11) durch den Schraubenkopf (7) ausgebildet ist oder in Richtung des Gewindeabschnitts (8) versetzt, vorzugsweise vom Schraubenkopf (7) getrennt ausgebildet ist.
Bolzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination der zwei Absätze (10, 11) mit dazwischen angeordneter Nut (12) zwischen dem vorzugsweise endseitig befindlichem Gewindeabschnitt (8) und dem Schraubenkopf (7) angeordnet ist.
Bolzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge der Nut (12) 1,2-mal bis 0,8-mal so lang wie die axiale Länge des Gewindeabschnitts (8) ist, vorzugsweise genauso lang wie der Gewindeabschnitt (8) ist.
Bolzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche (13 oder 14) fließgepresst und/oder schleifbearbeitet und/oder drehbearbeitet ist.
Spann- oder Führungsschiene (2) mit einem Durchgangsloch (5), in das der Bolzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 eingesetzt ist.
Spann- oder Führungsschiene (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Durchgangsloch (5) eine einzige sich nach innen erstreckende, den Durchgangslochdurchmesser verkleinernde Erhöhung (16) durch das Material der Spann- oder Führungsschiene (2) ausgebildet ist.
Spann- oder Führungsschiene (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die über den gesamten Innenumfang des Durchgangsloches (5) umlaufende Erhöhung (16) oder nur abschnittsweise über den Innenumfang des Durchgangsloches (5) verteilt vorhandene Erhöhung (16) einen dreieckigen Querschnitt aufweist.
Zugmitteltrieb mit einem Zugmittel, wie einer Kette oder einem Riemen, der über eine Spann- oder Führungsschiene (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 geleitet ist.