DE102016002327A1

DE102016002327A1 - Spann- oder Führungsschiene mit einer Ölfangtasche

Info

Publication number: DE102016002327A1
Application number: DE102016002327.9A
Authority: DE
Inventors: VanThuan Le
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-01-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spann- oder Führungsschiene für eine Antriebskette, insbesondere für eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, mit einem Tragkörper, mit einer Gleitfläche für den Kontakt mit dem Endlostriebmittel, mindestens einer Schmiermittelöffnung zur Benetzung der Gleitfläche mit Schmiermittel und mit einem sich durch den Tragkörpers zur Schmiermittelöffnung erstreckender Schmiermittelkanal zur Versorgung der mindestens einen Schmiermittelöffnung mit Schmiermittel. Eine an dem Tragkörper vorgesehene Ölfangtasche ermöglicht die Versorgung der mindestens einen Schmiermittelöffnung mit Schmiermittel. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Kettentrieb für einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Spann- oder Führungsschiene.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spann- oder Führungsschiene für eine Antriebskette, insbesondere für eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, mit einem Tragkörper, mit einer Gleitfläche für den Kontakt mit der Antriebskette, mit mindestens einer Schmiermittelöffnung zur Benetzung der Gleitfläche mit Schmiermittel und mit einem sich durch Tragkörper erstreckenden Schmiermittelkanal zur Versorgung der mindestens einen Schmiermittelöffnung mit Schmiermittel. Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Kettentrieb mit einer solchen Spannschiene.
Spannvorrichtungen mit einem Kettenspanner und einer Spannschiene werden ganz allgemein dort eingesetzt, wo Kettentriebe Verwendung finden. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Nutzung in Verbrennungsmotoren, bei denen ein Steuerkettentrieb die Nockenwelle mit einer Steuerkette antreibt. Dieser Einsatzbereich stellt hohe Anforderungen sowohl an die Festigkeit der Spannschiene als auch an die Gleit- und Führungseigenschaften im Kontaktbereich zum umlaufenden Endlostriebmittel, da das Endlostriebmittel, üblicherweise eine Antriebskette, während des Betriebs unter einer definierten Spannung gehalten werden muss. Zusätzlich werden durch die Spannvorrichtung Herstellungstoleranzen und eine beim längeren Gebrauch auftretende Längung des Endlostriebmittels ausgeglichen. Herkömmliche Spannschienen bestehen dabei entweder vollständig aus einem geeigneten Kunststoffmaterial mit einer Gleitfläche für den Kontakt mit dem Endlostriebmittel oder aus einem Tragkörper, der mit einem Gleitbelag versehen ist. Der Tragkörper, der als Metallträger oder als faserverstärktes Kunststoffprofil hergestellt sein kann, kann zur Ausbildung des Gleitbelags im Bereich der Auflagefläche der Kette mit einem separaten reibungsarmen Gleitbelagkörper versehen sein.
Beispielsweise ist aus der DE 24 31 425 A1 eine Spannschiene bekannt, auf deren Träger ein hitzebeständiger Polyamid-Kunststoff als Gleitbelag aufgebracht ist. Eine weitere Spannschiene mit einem aus faserverstärkten Kunststoff ausgebildeten Tragkörper und einem reibungsarmen Gleitbelagkörper ist in der DE 296 02 917 U1 offenbart, wobei der Tragkörper und der Gleitbelagkörper getrennt voneinander hergestellt sind. Demgegenüber wird bei einer Spannschiene aus der DE 43 103 06 A1 der Gleitbelagkörper mittels eines Spritzgießverfahrens an einen Tragkörper aus einem faserverstärkten Kunststoff angespritzt. Desweiteren zeigt die Druckschrift DE 10 2004 058 948 A1 eine Spann- oder Führungsschiene, bei der über einen in der Spannschiene vorgesehenen Schmiermittelkanal die Gleitfläche mit einem Schmiermittel benetzt wird. Neben einer ungleichmäßigen Benetzung der Gleitfläche mit dem Schmiermittel ergeben sich insbesondere bei Spannschienen immer wieder Probleme mit einer gleichmäßigen Schmiermittelversorgung über entsprechende Zuführungskanäle.
Zwar haben sich viele der im Stand der Technik bekannten Konstruktionen von Spannvorrichtungen mit Spannschienen zum Vorspannen von Endlostriebmitteln gut bewährt, jedoch gibt es immer wieder Probleme und Anwendungsfälle, die eine Anpassung der Konstruktion oder einen geänderten Aufbau erfordern. Darüber hinaus bestehen durch den allgemeinen Innovationsdruck im Bereich der Automobilindustrie kontinuierliche Bestrebungen, verwendete Komponenten zu verbessern und an steigende Anforderungen anzupassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannschiene mit einer optimierten Schmiermittelversorgung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass am Tragkörper eine Ölfangtasche zur Versorgung des Schmiermittelkanals mit Schmiermittel vorgesehen ist.
Durch die Ölfangtasche kann das im Motor austretende und an der Spann- oder Führungsschiene herunterlaufende Öl gesammelt werden und von dort über den Schmiermittelkanal zur mindestens einen Schmiermittelöffnung geleitet werden, um die Gleitfläche oder die Antriebskette direkt mit Schmiermittel zu versorgen. Dadurch kann auf eine weitere aktive Schmiermittelversorgung der Spann- oder Führungsschiene bzw. der Antriebskette verzichtet werden. Gerade bei modernen Motoren ist die zur Verfügung stehende Menge an Motoröl oft zu gering, um eine zusätzliche Schmiermittelversorgung, wie beispielsweise Ölspritzen, einzusetzen. Ebenso kann das aus der Spannvorrichtung auftretende Motoröl nicht ausreichen, um einen für die Verschleißreduzierung der Antriebskette notwendigen Ölfilm zwischen Gleitfläche und Antriebskette zu erzielen. Das von der Ölfangtasche gesammelte Motoröl kann über den Schmiermittelkanal und die Schmiermittelöffnung in der Gleitfläche direkt als Schmiermittel für die Benetzung der Gleitfläche und/oder der Antriebskette verwendet werden.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Ölfangtasche an einer gleitflächenfreien Seite des Tragkörpers, bevorzugt an der der Gleitfläche abgewandten Rückseite des Tragkörpers, gegenüber dem Tragkörper vorsteht. Über die Anordnung der Ölfangtasche an einer der nicht mit der Gleitfläche versehenen Seiten des Tragkörpers und mittels dem Vorstehen der Ölfangtasche gegenüber dem Tragkörper wird ein effektives Auffangen des an der Spann- oder Führungsschiene herunterlaufenden Motoröls und eine einfache Zuführung zum Schmiermittelkanal ermöglicht. Durch die Anordnung der Ölfangtasche auf der der Gleitfläche abgewandten Rückseite des Tragkörpers kann die Menge des aufgefangenen Motoröls optimiert werden.
Zur Reduzierung der Anzahl der Bauteile bei der erfindungsgemäßen Spann- oder Führungsschiene und zur Sicherung eines ungehinderten Einströmens des Motoröls in den Schmiermittelkanal kann die Ölfangtasche einteilig mit dem Tragkörper ausgebildet sein.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die Ölfangtasche mittels des Schmiermittelkanals in direkter Fluidverbindung mit der Schmiermittelöffnung steht. Durch die direkte Fluidverbindung kann auf zusätzliche Einrichtungen zur Förderung des Motoröls verzichtet werden. Dabei kann die Ölfangtasche ohne zusätzlichen fluiddynamischen Widerstand direkt in den Schmiermittelkanal übergehen, wodurch die Versorgung der Schmiermittelöffnung mit Schmiermittel sichergestellt und die Menge des als Schmiermittel zugeführten Motoröls erhöht werden kann.
Eine günstige Ausgestaltung sieht vor, dass der Schmiermittelkanal im Betrieb in Richtung der Schmiermittelöffnung geneigt ist. Durch die Neigung des Schmiermittelkanals läuft im Betrieb das von der Ölfangtasche gesammelte Motoröl mittels der Schwerkraft zur Schmiermittelöffnung und tritt dort auf die Gleitfläche oder die Antriebskette auf.
Aus Vereinfachungsgründen kann die Ölfangtasche durch zwei im Winkel zueinander angeordnete, seitlich vom Tragkörper vorstehende Flanschflächen ausgebildet sein. Die vorstehenden Flanschflächen können in einfacher Weise beim Spritzgießen des Tragkörpers vorgesehen werden, wodurch zusätzliche Anbauteile vermieden werden können. Dies ermöglicht eine einfache, kostengünstige Herstellung des Tragkörpers und der daran vorgesehenen Ölfangtasche.
Ein besonderes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass ein an dem Tragkörper angeordneter Gleitbelagkörper vorgesehen ist, der die Gleitfläche für den Kontakt mit der Antriebskette ausbildet. Das Vorsehen eines separaten Gleitbelagkörpers ermöglicht eine separate Herstellung des Tragkörpers mit guten mechanischen Eigenschaften und einer Gleitfläche mit guten Gleiteigenschaften.
Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Kettentrieb, insbesondere einen Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Antriebskettenrad und mindestens einem Abtriebskettenrad, mit einer das Antriebskettenrad und das mindestens eine Abtriebskettenrad verbindenden Antriebskette und mit einer an der Antriebskette anliegenden Spann- oder Führungsschiene nach einer der vorstehenden Ausführungsformen. Ein derartiger Kettentrieb ermöglicht eine sichere Benetzung der Gleitfläche eines Gleitbelagkörpers mit einem Schmiermittel, und damit eine optimale Schmierung und Reduzierung des Reibungswiderstands zwischen Endlostriebmittel und Spannschiene ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile oder einer separaten Versorgung der Spannschiene mit einem Schmiermittel.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Kettentriebs gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Spannschiene aus 1,
3a eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Spannschiene aus 2 und
3b eine vergrößerte Schnittansicht der Spannschiene aus 2.
Der in 1 schematisch dargestellte Steuerkettentrieb 1 eines Verbrennungsmotors umfasst zwei obenliegende Nockenwellenkettenräder 2, ein untenliegendes Kurbelwellenkettenrad 3, ein um diese herumgeführte endlose Antriebskette 4, eine Führungsschiene 5, zur Führung der Antriebskette 4 im Lasttrum des Steuerkettentriebs 1, und eine schwenkbar angeordnete Spannschiene 6, die am Leertrum des Steuerkettentriebs 1 auf die Antriebskette 4 drückt. Die Spannschiene 6 wird mittels einer im Motorgehäuse 7 angeordneten Spannvorrichtung 8 an die Antriebskette 4 gedrückt. Die Spannvorrichtung 8 ist als ein in das Motorgehäuse 7 eingeschraubter Kettenspanner ausgebildet, der an die Motorölhydraulik angeschlossen ist, so dass der Spannkolben 9 der Spannvorrichtung 8 auf einen Andrückbereich 10 der schwenkbar angeordneten Spannschiene 6 drückt. Die herkömmlich ausgestaltete Führungsschiene 5 liegt mit der Gleitfläche ihres Gleitbelagkörpers 11 an der Außenseite der daran entlanglaufenden Antriebskette 4 an.
2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Spannschiene 6 aus 1 mit Blick auf die der Antriebskette abgewandten Rückseite 15. Die Spannschiene 6 ist zweiteilig ausgebildet mit einem zentralen Tragkörper 12 und mit einem sich über die der Antriebskette 4 zugewandten Vorderseite des Tragkörpers 12 erstreckenden Gleitbelagkörper 13. Die Spannschiene 6 ist, wie in 1 zu erkennen, schwenkbar um den Lagerpunkt 14 gelagert. Auf der Rückseite 15 des Tragkörpers 12 ist in den Nähe des Lagerpunkts 14 eine Ölfangtasche 16 vorgesehen, die an der Rückseite 15 in den Schmiermittelkanal 17 mündet.
Die Ölfangtasche 16 der erfindungsgemäßen Spannschiene 6 aus 1 und 2 ist in dem in 3a dargestellten perspektivischen Ausschnitt im Detail zu erkennen. Die Ölfangtasche 16 wird durch zwei im Winkel zueinander angeordnete Flanschflächen 18 ausgebildet, die von der Rückseite 15 vorstehen und im Wesentlichen senkrecht zur Rückseite 15 angeordnet sind. Die beiden im Winkel zueinander stehenden Flanschflächen 18 bilden im Bereich ihrer Stoßkante eine Motorölrinne 19 aus, die in der Neigung der Flanschflächen 18 in Richtung des Schmiermittelkanals 17 verläuft und direkt in den Schmiermittelkanal 17 übergeht.
Die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Spann- oder Führungsschiene 6,5 ist in der Schnittdarstellung der Ölfangtasche in 3b gut zu erkennen. Das an der Rückseite 15 des Tragkörpers 12 herablaufende sowie frei herunter tropfende Motoröl wird von der Ölfangtasche 16 aufgefangen und über die im Betrieb geneigt verlaufenden Motorölrinne 19 in den Schmiermittelkanal 17 geführt und tritt an der Gleitfläche 20 des Gleitbelagkörpers 13 durch die Schmiermittelöffnung 21 aus, um die Gleitfläche 20 und die an der Gleitfläche 20 entlang laufende Antriebskette 4 mit Motoröl zu benetzen.
Bezugszeichenliste

1: Steuerkettentrieb
2: Nockenwellenkettenräder
3: Kurbelwellenkettenrad
4: Antriebskette
5: Führungsschiene
6: Spannschiene
7: Motorgehäuse
8: Spannvorrichtung
9: Spannkolben
9': Entlüftungsbohrung
10: Andrückbereich
11: Gleitbelagkörper
12: Tragkörper
13: Gleitbelagkörper
14: Lagerpunkt
15: Rückseite
16: Ölfangtasche
17: Schmiermittelkanal
18: Flanschflächen
19: Motorölrinne
20: Gleitfläche
21: Schmiermittelöffnung

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 2431425 A1 [0003]
DE 29602917 U1 [0003]
DE 4310306 A1 [0003]
DE 102004058948 A1 [0003]

Claims

Spann- oder Führungsschiene (5, 6) für eine Antriebskette (4), insbesondere für eine Steuerkette eines Verbrennungsmotors, mit einem Tragkörper (12), mit einer Gleitfläche (20) für den Kontakt mit der Antriebskette (4), mindestens einer Schmiermittelöffnung (21) zur Benetzung der Gleitfläche (20) mit Schmiermittel aufweist und einen sich durch den Tragkörpers (12) zur Schmiermittelöffnung (21) erstreckender Schmiermittelkanal (17) zur Versorgung der mindestens einen Schmiermittelöffnung (21) mit Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, dass am Tragkörper (12) eine Ölfangtasche (16) zur Versorgung des Schmiermittelkanals (17) mit Schmiermittel vorgesehen ist.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfangtasche (16) an einer gleitflächenfreien Seite des Tragkörpers (12), bevorzugt auf der der Gleitfläche (20) abgewandten Rückseite (15) des Tragkörpers, gegenüber dem Tragkörper (12) vorsteht.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfangtasche (16) einteilig mit dem Tragkörper (12) ausgebildet ist.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfangtasche (16) mittels des Schmiermittelkanals (17) in direkter Fluidverbindung mit der Schmiermittelöffnung (21) steht.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfangtasche (16) ohne zusätzlichen fluiddynamischen Widerstand direkt in den Schmiermittelkanal (17) übergeht.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkanal (17) im Betrieb in Richtung der Schmiermittelöffnung (21) geneigt ist.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölfangtasche (16) durch zwei im Winkel zueinander angeordnete seitlich vom Tragkörper (12) vorstehende Flanschflächen (18) ausgebildet ist.
Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Tragkörper (12) angeordneter Gleitbelagkörper (13) vorgesehen ist der die Gleitfläche (20) für den Kontakt mit der Antriebskette (4) ausbildet.
Kettentrieb (1), insbesondere ein Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Antriebskettenrad (3) und mindestens einem Abtriebskettenrad (2), mit einer das Antriebskettenrad (3) und das mindestens eine Abtriebskettenrad (2) verbindenden Antriebskette (4), und mit einer an der Antriebskette (4) anliegenden Spann- oder Führungsschiene (5, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.