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Die Erfindung betrifft einen Zugmittelspanner, wie einen integrierten Kettenspanner (ITCB), zum Spannen eines Endloszugmittels etwa eines Zugmitteltriebes an einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, wie eines Motorrades, eines Pkws, eines Lkws oder eines anderen Nutzfahrzeuges, mit einer Spannschiene, die einen Hauptkörper/Tragkörper zum Auslenken des Endloszugmittels aufweist, wobei an dem Hauptkörper auf einer dem Endloszugmittel abgewandten Seite ein verfahrbarer Keil so angebunden ist, dass beim Abstützen des Keils an einem motorblock- oder gehäusefesten Anlagebauteil und Verfahren des Keils auf das Anlagebauteil zu, ein Auslenken der Spannschiene zum Spannen des Endloszugmittels erzwungen wird.
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Die Erfindung ist insbesondere auf dem Gebiet von mechanischen Kettenspannsystemen für Motorräder beheimatet. Insbesondere ist die Erfindung für Hubraumklassen von ≤ 200 cm3 optimiert.
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Grundsätzlich gibt es bereits Zugmittelspanner, die mechanisch und/oder hydraulisch arbeiten.
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Hydraulische Kettenspanner oder Riemenspanner, also hydraulische Zugmittelspanner, haben jedoch Nachteile bei etwaiger vorhandener minderwertiger Ölqualität. Auch ist es relativ aufwändig, die Ölversorgung vorzuhalten. Ferner sind Nachteile beim Start der Verbrennungskraftmaschine festzustellen, da sich der Druck für die Ölversorgung erst aufbauen muss.
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Alternativ dazu haben sich, gerade bei kostensensitiven Anwendungen, Zugmittelspanner etabliert, die rein mechanisch arbeiten. Diese mechanischen Zugmittelspanner können dann beispielsweise nach Rastsystemspannern und Gewindespannern unterschieden werden. Beide Varianten haben sich in der Praxis bereits gut bewährt, haben aber auch Nachteile.
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So haben die Rastsytemspanner zwar den Vorteil relativ kostengünstig zu sein, aber den Nachteil, nur eine gestufte Nachstellung des Endloszugmittels vornehmen zu können. Diesen letztgenannten Nachteil stellt zwar ein Gewindespanner ab, da er stufenlos nachstellt, doch ist er relativ teuer.
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Eine weitergehende, die bisherigen Varianten optimierende Lösung, ist bspw. aus der
DE 10 2008 051 143 A1 bekannt. Dort wird ein sog. „integrierter Kettenspanner (ITCB)” vorgestellt. Insbesondere ist dort eine Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen eines Zugmittels, mit einem Spannmittel, wobei zwischen dem Spannmittel und einer Stützfläche an der Verbrennungskraftmaschine ein Spannelement angeordnet ist, offenbart. Als besonders ist dabei herausgestellt, dass das Spannelement auf einer Laufbahn des Spannmittels geführt und als Klemmstück ausgebildet ist und dass die Laufbahn gegenüber der Stützfläche der Verbrennungskraftmaschine einen Winkel einschließt. Der zwischen der Laufbahn und der Stützfläche der Verbrennungskraftmaschine eingeschlossene Winkel ist spitz. Das Spannelement bildet mit dem Spannmittel eine Baueinheit. Das als Spannschiene ausgebildete Spannmittel weist einen Tragkörper auf, an dem ein Gleitbelag, vorzugsweise mittels Schnapphaken befestigt ist. Die Spannschiene ist aus Kunststoff hergestellt, vorzugsweise aus unterschiedlichen Kunststoffen bzgl. des Tragkörpers und des Gleitbelages. Die Laufbahn ist einstückig mit dem Tragkörper hergestellt. Es sind seitlich der Laufbahn am Tragkörper Nuten vorgesehen, in denen Greifhaken des Klemmstücks angeordnet sind. Zwischen dem Klemmstück und dem Tragkörper ist eine etwa parallel zur Laufbahn angeordnete Feder vorgesehen. Die Feder ist als Druckfeder ausgeführt und einerseits auf einem Dorn des Tragkörpers und andererseits in einer Öffnung des Klemmstückes angeordnet. Der Dorn weist eine Anfasung auf, insbesondere an seinem distalen/freien Ende. An der Laufbahn und dem Klemmstück sind zueinander passende Rastrampen vorgesehen. Die Geometrie der Rastrampen ist so gewählt, dass das Klemmstück auf der Laufbahn in einer Richtung fixierbar ist. Am Klemmstück ist eine Lasche mit Haken vorgesehen, der in der gespannten Stellung der Druckfeder mit einem Gegenhaken am Tragkörper verbindbar ist. Die Stützfläche ist an der Verbrennungskraftmaschine eben ausgeführt. Die Kontaktfläche des Klemmstückes selbst ist ballig ausgeführt.
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Die aus der
DE 10 2008 051 143 A1 bekannten Wirkzusammenhänge und geometrischen Besonderheiten sollen als hier offenbart und integriert gelten.
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Während dieser bekannte ITCB nicht den Nachteil eines fehlenden Absinkens zum Temperaturausgleich aufweist und nicht so viele Bauteile benötigt, wie ein Gewindespanner, sind jedoch relativ hohe Werkzeugkosten bei der bisher bekannten ITCB-Lösung zu beklagen. Für kleine Stückmengen ist die bisher bekannte Lösung daher eher unattraktiv. Auch muss die bekannte ITCB-Lösung derzeit für jede Anwendung komplett neu ausgelegt und konstruiert werden. Dies ist aufwändig und soll geändert werden. Insbesondere sollen die Nacheile aus dem Stand der Technik, wie sie bekannt sind, vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Zugmittelspanner erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich der Keil spannschienenseitig an einem Laufbahnteil abstützt, das als vom Hauptkörper separates Bauteil am Hauptkörper befestigt ist. Unter einem separaten Bauteil, wird ein solches Bauteil verstanden, das im Ausgangszustand stofflich getrennt zum/vom Hauptkörper ist. Es ist das Gegenteil von einer einmaterialigen/einstückigen Lösung, bei der das die Laufbahn für den Keil stellende Bauteil auch schon ursprünglich in den Hauptkörper integriert ist. Auf diese neue, erfinderische Weise wird eine stoffliche Unterschiedlichkeit möglich, aber nicht zwingend nötig.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass einzelne Teile des Zugmittelspanners, der als ITCB ausgebildet sein kann, vereinheitlicht werden, wodurch die Kosten und der Konstruktionsaufwand verringert werden. Man könnte auch sagen, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, dass das Design auf eine Lösung mit einem Modulträger umkonstruiert wird. Der schon aus dem Stand der Technik bekannte Zugmittelspanner, nach Art eines ITCB, umfasst derzeit einen Gleitbelag, bspw. aus Polyamid, wie PA 66, einen Tragkörper desselben Materials mit Verstärkungsfaseranteil, wobei sich Glasfasern bewährt haben, einen Keil aus Kunststoff, wie Polyamid, etwa PA 66 und eine Feder. Bei der nun vorgestellten Modulträgerlösung wird aus der Zwei-Komponenten-Ursprungsform (2-K-Variante) eine Ein-Komponenten-Schiene (1-K-Schiene) aus Kunststoff, wie Polyamid, etwa PA 66, in die eine Laufbahn (PA66 mit Glasfaseranteil) eingeschoben wird, auf der wiederum der Keil läuft bzw. gleitet, geschaffen. Die Laufbahn und der Keil können für jede Anwendung als Übernahmeteil genutzt werden, wodurch nur ein (einziges) neues Werkzeug für die 1-K-Schiene, also den Modulträger, ausgelegt werden muss, was eine Einsparung an Werkzeugkosten mit sich bringt. Eine Erhöhung der Stückzahlen von Keil und Laufbahn wird ebenfalls möglich. Gerade für Motorradanwendungen, insbesondere im kleineren Hubraumsegment, lassen sich dann Kostenpotenziale heben. Eine Alternative zu bisher bekannten mechanischen Kettenspannern, insbesondere in Kettentriebsystemen, wird zur Verfügung gestellt. Natürlich arbeitet die nun vorgestellte Losung auch rein mechanisch und kann auf eine aufwändige Hydraulik verzichten. Auf die Verwendung von hydraulischen Kettenspannern, was aufgrund einer mangelnden Ölversorgung und/oder unzureichender Ölqualität nicht immer empfehlenswert ist, kann verzichtet werden. Die Erfindung umfasst somit eine mechanische Kettenspannsystemlösung, welche durch die Modulträgerausführung vereinheitlichte Bauteile aufweist, was dann die Werkzeugkosten reduzieren hilft.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn das Laufbahnteil am Hauptkörper form-, stoff- und/oder kraftschlüssig befestigt ist. Eine ungewollte Demontage während des Betriebs wird dadurch ausgeschlossen.
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Die Montage wird auch erleichtert, wenn das Laufbahnteil in den Hauptkörper eingelegt ist.
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Die interne Reibung des Zugmittelspanners wird reduziert, wenn das Laufbahnteil eine Gleitfläche für den Keil vorgibt/definiert, insbesondere eine solche Gleitfläche, die nur geringe Reibwerte nach sich zieht. Eine geschickte Materialauswahl ist dahingehend zu treffen.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn das Laufbahnteil nach Art einer Schiene oder eines Schienenabschnitts ausgestaltet ist.
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Gerade wenn die Schiene oder der Schienenabschnitt auf die durch eine Einlegenut für das Laufbahnteil am Hauptkörper vorbestimmte Länge gekürzt ist, insbesondere wenn die Schiene als Endlosbauteil ausgeführt ist, lassen sich Kostenpotenziale heben. So kann bspw. die Schiene bzw. der Schienenabschnitt in einem Extrusionsverfahren hergestellt werden und muss dann nur für die entsprechende Einlegenut gekürzt werden, um möglichst in Axialrichtung überstandslos dort hinein zu passen.
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Es ist zweckmäßig, wenn die Geometrie der Einlegenut und die Außenkontur der Schiene oder des Schienenabschnitts zum Erreichen eines Form- und/oder Kraftschlusses aufeinander abgestimmt sind. So kann die Außenkontur der Schiene oder des Schienenabschnitts unwesentlich größer sein, als die von der Einlegenut vorbestimmte Geometrie. Ein Verklemmen oder Verkeilen ist dann wünschenswerterweise die Folge.
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Wenn die Einlegenut als T-Nut ausgebildet ist oder eine schwalbenschwanzartige Geometrie vorgibt/ausbildet, so ist eine besonders robuste und alltagstaugliche Lösung realisierbar.
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Für das Zusammenspiel der Einzelteile ist es von Vorteil, wenn das Laufbahnteil zumindest abschnittsweise von Laschen des Keils umgriffen ist. Die Laschen können dann auf beiden Seiten des Keils in Richtung des Hauptkörpers abstehen und das Laufbahnteil, zumindest in einem der beiden T-Schenkel umgreifen.
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Für eine geschickte Materialauswahl ist es von Vorteil, wenn die Laufbahn aus PA 66 mit einem Verstärkungsfaseranteil, etwa Glasfaser enthaltend, und der Keil und/oder der Hauptkörper aus PA 66, etwa ohne Verstärkungsfaseranteil, aufgebaut ist.
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Wenn eine Feder, wie eine Druckfeder, bspw. eine Schraubenfeder, so angeordnet ist, dass der Keil in Anlage mit dem Anlagebauteil unter Auslenkung des Hauptkörpers um einen Schwenkpunkt gezwungen wird, so wird ein effizientes Spannen des Endloszugmittels, wie einer Kette oder eines Riemens, etwa eines Zahnriemens, möglich. Es ist möglich, dass ein Gleitbelag auf der dem Endloszugmittel zugewandten Seite des Hauptkörpers aufgebracht, bspw. aufgeclipst ist. Der Gleitbelag kann dann bzgl. seiner Gleiteigenschaften optimiert sein und sich vorm restlichen Material der Spannschiene unterscheiden. Wenn ein zusätzlicher Gleitbelag auf dem Hauptkörper aufgeclipst wird, wird aber evtl. der Vorteil der Kostenersparnis/Werkzeugeinsparung eingeschränkt. Der Hauptkörper ist vorztugsweise als Einkomponentenbauteil ausgeführt, auf der die Kette abläuft.
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Die Erfindung betrifft letztlich auch einen Zugmitteltrieb mit einem Zugmittelspanner der erfindungsgemäßen Art, der in auslenkender Anlage mit einem Endloszugmittel, wie einer Kette oder einem Riemen, steht.
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Mit anderen Worten muss nun nicht mehr für jede Anwendung eine eigene Spannschiene, etwa nach Art eines Kettenführelementes ausgestaltet werden. Der Keil und die Laufbahn sind solche Standardkomponenten, die in einem Hauptkörper eines Kettenauslenkelementes einsetzbar und/oder anbringbar sind. Das Laufbahnteil kann am Hauptkörper über eine ineinandergreifende Vorsprungs-Ausnehmungs-Lösung realisiert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der ein erstes Ausführungsbeispiel exemplarisch näher beschrieben wird. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zugmittelspanners,
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2 eine Ansicht von der Seite auf den Zugmittelspanner aus 1,
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3 eine perspektivische Ansicht eines in einen Hauptkörper einer Spannschiene des Zugmittelspanners eingeschobenen/eingesetzten Laufbahnteils, und
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4 eine Ansicht von vorne auf das Laufbahnteil aus 3.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zugmittelspanners 1 dargestellt. Der Zugmittelspanner ist zum Spannen eines Endloszugmittels, das nicht dargestellt ist, vorgesehen. Es wird in einem Zugmitteltrieb eingesetzt, welcher ebenfalls nicht vollständig dargestellt ist, und zwar an einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wie eines Pkws, eines Lkws oder eines anderen Nutzfahrzeuges, aber ist auch besonders geeignet für ein Zweirad, wie ein verbrennungskraftmaschinenangetriebenes Zweirad, etwa ein Motorrad, bspw. der ≤ 200 cm3-Klasse.
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Der Zugmittelspanner 1 weist eine Spannschiene 2 auf, die einen Hauptkörper 3 mit einer Ausnehmung 4, zum Darstellen eines Schwenklagers aufweist. Der Hauptkörper 3 weist eine Einlegenut 5 auf, in die ein vom Hauptkörper 3 separates Laufbahnteil 6 eingelegt ist.
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Das Laufbahnteil 6 steht in gleitendem Kontakt mit einem Keil 7, welcher Laschen 8 auf beiden Seitenflächen aufweist. Die Laschen 8 weisen in Richtung des Hauptkörpers 3, insbesondere in Richtung des nicht dargestellten Endloszugmittels, wie einer Kette oder einem Riemen, welche auf einer laufbahnteilfernen ersten Seite 9 verläuft. Die erste Seite 9 ist von einem Gleitbelag 10 bedeckt, einteilig mit dem Hauptkörper 3 verbunden ist.
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Das Laufbahnteil 6 dient als Führungsschiene für den Keil 7, welcher auf seiner hauptkörperabgewandten Seite eine ballige Abstützfläche aufweist.
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Das Laufbahnteil 6 bildet somit die Laufbahn für den Keil 7. Es ist eine Feder 12 nach Art einer Druck-Schraubenfeder 13 in vorspannender Anlage mit dem Keil 7 angeordnet. Statt der Druck-Schraubenfeder 13 kann auch ein anderes Vorspannmittel eingesetzt werden. Die Abstützfläche 11 des Keils 7 ist in abstützende Anlage mit einem nicht dargestellten Anlagebauteil, das motorblock- und/oder gehäusefest ist/sein kann, bringbar/befindlich.
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In der 1 ist auch zu erkennen, dass die 1-K-Schiene eine T-Nut aufweist, in die die Laufbahn eingeschoben wird. Der Hauptkörper 3 weist somit die Einlegenut 5 auf, in die das Laufbahnteil 6 eingeschoben ist. Auf dieses Laufbahnteil 6 ist in der Montage der Keil 7 aufgeschoben worden. Im Zusammenwirken mit der Feder 12 und bspw. einer Motorgehäusewand wird somit eine Kraft zum Spannen des Endloszugmittels, wie der Kette, erzeugt.
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Für jede neue Anwendung muss demnach nur der Hauptkörper (die 1-K-Schiene) neu ausgelegt werden, wobei die T-förmige Einlegenut 5 zumindest in ihrer Geometrie, vorzugsweise aber auch in ihrer Länge unverändert bleibt.
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Der Keil 7 und das Laufbahnteil 6 bleiben dabei gleich und sind somit in hoher Stückzahl produzierbar.
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In den 3 und 4 ist das Laufbahnteil 6 in vergrößerter Form wiedergegeben. Das Laufbahnteil 6 kann mittels eines Extrusionsverfahrens als Strang hergestellt werden und ist auf die benötigte Länge je nach Anwendungsfall abgeschnitten. Das Laufbahnteil 6 weist Laschenrückhalteabschnitte auf beiden Seiten auf. Die Laschenrückhalteabschnitte 14 werden von den Laschen 8 des Keils 7 im montierten Zustand gleitend berührt. Das Laufbahnteil 6 weist Verankerungsvertiefungen auf. Diese Verankerungsvertiefungen sind mit dem Bezugszeichen 15 versehen. In die Verankerungsvertiefungen 15 greifen nicht dargestellte Vorsprünge im Bereich der Einlegenut 5, welche integrale Bestandteile des Hauptkörpers 3 sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zugmittelspanner
- 2
- Spannschiene
- 3
- Hauptkörper
- 4
- Ausnehmung
- 5
- Einlegenut
- 6
- Laufbahnteil
- 7
- Keil
- 8
- Lasche
- 9
- erste Seite
- 10
- Gleitbelag
- 11
- Abstützfläche des Keils
- 12
- Feder
- 13
- Druck-Schraubenfeder
- 14
- Laschenrückhalteabschnitt
- 15
- Verankerungsvertiefung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008051143 A1 [0007, 0008]
