DE102018130732A1

DE102018130732A1 - Montagemodul mit Hakenelement

Info

Publication number: DE102018130732A1
Application number: DE102018130732.2A
Authority: DE
Inventors: Marcello Vaccaro; Ulrich Lindner; Christian Bauer
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2020-05-28
Also published as: DE102018130733A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagemodul für einen Endlostrieb, insbesondere Steuertrieb, eines Verbrennungsmotors, mit einem Grundkörper, auf dem zumindest vorpositionierte Bestandteile des Endlostriebs und an dem Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse des Verbrennungsmotors vorgesehen sind. Der Montagevorgang für ein solches Montagemodul soll vereinfacht werden. Hierzu ist eines der Befestigungsmittel als ein einseitig offenes Hakenelement ausgebildet. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen entsprechenden Grundkörper sowie ein auf ein Verfahren zum Anbringen eines solchen Montagemoduls am Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagemodul für einen Kettentrieb, insbesondere Steuerkettentrieb, eines Verbrennungsmotors, mit einem Grundkörper, auf den zumindest vorpositionierte Bestandteile des Kettentriebs und an dem Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse des Verbrennungsmotors vorgesehen sind.
Derartige Montagemodule werden verwendet, um die Endmontage eines Verbrennungsmotors zu erleichtern. Hierzu werden Komponenten, d. h., Bestandteile eines am Motorgehäuse anzubringenden Endlostriebs, insbesondere Ketten- oder Riementriebs, am Grundkörper vorpositioniert. Bei diesen Bestandteilen handelt es sich in aller Regel um das Endlostreibmittel, insbesondere Kette oder Riemen, Spann- und Führungsschienen und gegebenenfalls die zugehörigen Räder, wie Ketten- oder Riemenräder. Der wichtigste Endlostrieb bei einem Verbrennungsmotor ist üblicherweise der Steuertrieb, der die Kurbelwelle mit der Nockenwelle oder den Nockenwellen verbindet. Je nach Ausgestaltung des Motorgehäuses muss ein solches vormontiertes Montagemodul entweder von oben in einen Schacht eingeschoben oder frontal in Position gebracht werden. Der Grundkörper weist Befestigungsmittel auf, die sobald das Montagemodul am Motorgehäuse ausgerichtet ist, zur Befestigung des Montagemoduls am Motorgehäuse dienen. Üblicherweise handelt es sich hierbei um entsprechende Öffnungen, in die Befestigungsschrauben eingeführt und mit dem Motorgehäuse verschraubt werden. Die Montagemodule können mit Robotern oder von Menschenhand oder mit geeigneten Montagehilfsmitteln in Position am Motorgehäuse gebracht werden. Dem Ausrichtvorgang des Montagemoduls kommt daher eine erhöhte Bedeutung zu, damit der Montagevorgang möglichst zügig durchgeführt werden kann.
Beispiele für derartige Montagemodule sind in der WO 09/036819 A2 , der DE 20 207 186 U1 , der EP 1 321 631 A2 und der DE 20 204 039 U1 beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Montagemodul der Eingangs genannten Art hinsichtlich seiner Montageeigenschaften zu verbessern.
Hierzu wird bei einem Montagemodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, dass eines der Befestigungsmittel ein einseitig offenes Hakenelement ist, dessen Innenkontur bevorzugt zumindest abschnittweise wie eine Lagerschale ausgeformt ist. Mit dem Hakenelement kann demnach ein entsprechender Vorsprung bzw. ein entsprechend vorstehendes Element am Motorgehäuse teilweise umgriffen werden. Durch die einseitige Öffnung des Hakenelementes ist die Positionierung an einem solchen Vorsprung oder einem entsprechenden Element am Motorgehäuse sehr einfach möglich. Abschnittsweise kann die Innenkontur bevorzugt wie eine Lagerschale ausgeformt sein, wodurch auch eine Art Zentrierung oder in gewünschter Weise passgenaue Anlage stattfindet, so dass der die Lagerschale bildende Abschnitt quasi ein Schwenkgelenk im Zusammenspiel mit dem Vorsprung am Motorgehäuse oder einem am Motogehäuse befindlichen Element ausformt. Um dieses Schwenkgelenk kann nunmehr das gesamte Montagemodul verschwenkt werden. Dabei ist der Schwenkradius im Wesentlichen exakt vorgegeben, so dass ein positionsgenaues Einschwenken des Montagemoduls stattfinden kann, um andere vorhandene Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse entsprechend zum Motorgehäuse auszurichten und anschließend zur Fixierung zu verwenden.
Das Hakenelement führt demnach zu einer Vereinfachung des Montagevorgangs, weil ein Hindurchfädeln eines Befestigungselements durch eine am Umfang geschlossene Öffnung nicht notwendig ist, sondern lediglich einer Art Aufsetzen auf einen entsprechenden Vorsprung oder ein separates Befestigungselement am Motorgehäuse stattfindet. Hierdurch wird das Montagemodul in mehreren Freiheitsgraden festgelegt oder zumindest in der Bewegung derart eingeschränkt, so dass hauptsächlich bei entsprechender Krafteinwirkung nur noch der Schwenkvorgang um das Hakenelement stattfinden kann. Bei maßgenauer Fertigung des Grundkörpers ergibt sich dann mit der maßgenauen Fertigung entsprechender Festigungsstellen am Motorgehäuse ein nahezu zwangsläufiges Ausrichten in sehr einfacher Weise.
Günstiger Weise kann das Hakenelement gemäß einer Variante einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet sein. Nachdem der Grundkörper üblicherweise am Motorgehäuse verbleibt, sollte dieser möglichst leicht und stabil ausgeführt werden. Das einteilige Anformen des Hakenelements an den Grundkörper leistet hierzu einen Beitrag und eröffnet zusätzlich Einsparpotential.
Gemäß einer Ausführungsform sollte auch der Grundkörper insgesamt einteilig ausgebildet sein. Der Grundkörper an sich kann wiederum Aufnahmen zum Anbringen zusätzlicher Funktionselemente aufweisen. Allerdings erstreckt sich der Grundkörper im Wesentlichen über das gesamte Modul und bildet die Basis zur Anordnung der wesentlichen Bestandteile des Endlostriebs.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper als Stanz-/Biegeteil aus einem Blechmaterial ausgebildet. In der Praxis haben sich insbesondere leichte Blechmaterialien, wie z. B. Aluminium bewährt. Darüber hinaus können Stanz-/Biegeteile mit entsprechenden Konturierungen sehr leicht versehen werden, um geeignete Haltefunktionen für die Bestandteile des Endlostriebs zu erfüllen. Auch lassen sich sehr leicht Öffnungen oder Aussparungen in diese einbringen, die der Befestigung oder der Gewichtsreduktion dienen. Mittels entsprechender Anformungen kann auch eine hohe Stabilität bei dünner Materialstärke bewirkt werden.
Es besteht alternativ aber auch die Möglichkeit, den Grundkörper als Spritzguss- oder Druckgussteil auszuformen. Gießtechniken eröffnen wieder eigene Gestaltungsmöglichkeiten und gegebenenfalls den Einsatz leichtgewichtiger Materialien. Auch die einheitliche Anformung bestimmter Bestandteile des Endlostriebs ist hierdurch möglich.
Bevorzugt kann die Innenkontur des Hakenelements eine Art Trichterform aufweisen, wobei am Grund der Trichterform die Innenkontur wie eine Lagerschale ausgeformt ist. Hierdurch wird das „Einfangen“ eines Vorsprungs oder eines Befestigungselements am Motorgehäuse erleichtert, so dass eine entsprechende Toleranz beim Montagevorgang vorhanden ist und die Positionierung des Hakenelements auf dem entsprechenden Gegenelement am Motorgehäuse sehr einfach durchzuführen ist. Die Trichterform sorgt für eine Zentrierung beim Aufsteckvorgang bis hin zur im Wesentlichen passgenauen Anlage an der lagerschalenförmigen Innenkontur.
Darüber hinaus können als vorpositionierte Bestandteile des Endlostriebs zumindest ein Endlostreibmittel wie Kette oder Riemen, eine Führungsschiene und eine Spannschiene am Grundkörper angeordnet sein, wobei das Hakenelement im Bereich der Führungsschiene angeordnet ist. In vielen Fällen ist die Spannschiene schwenkbar angeordnet, wodurch auf der Seite der Spannschiene in vielen Fällen eine größere anfängliche Bewegungsfreiheit vorhanden sein muss. Auch kann das Verschwenken um das im Bereich der Führungsschiene angeordnete Hakenelement für Aktivierungsmaßnahmen herangezogen werden, für z. B. die mit der Spannschiene interagierenden Spanneinrichtungen, wie z. B. Kettenspanner etc. Die Spannschiene kann am Grundkörper schwenkbar angeordnet oder lediglich unverlierbar vorpositioniert sein, wobei sie dann im Anschluss am Motorgehäuse schwenkbar befestigt wird.
Darüber hinaus kann als vorpositionierter Bestandteil des Endlostriebs zusätzlich ein antreibendes Rad am Grundkörper angeordnet sein, wobei das Hakenelement in der Nähe des antreibenden Rades angeordnet ist. In vielen Fällen handelt es sich bei dem antreibenden Rad um das Kurbelwellenrad. Aufgrund der üblichen Ausrichtung eines Verbrennungsmotors und gegebenenfalls bei der Verwendung eines Einführschachts wird dieses Ende des Montagemoduls in aller Regel zuerst eingeschoben, so dass auch die Anordnung des Schwenklagers in diesem Bereich vorteilhaft ist. Das Hakenelement dient dann auch gleichzeitig als Anschlag für den Einschubvorgang. Die Elemente des Montagemoduls, die sich dann hauptsächlich in dem Schacht befinden, führen dann einen geringeren Schwenkweg aus als die weiter entfernten Bestandteile, die in aller Regel oben aus einem solchen Schacht herausschauen.
Von Vorteil ist es gemäß einer Ausführungsform, wenn am Grundkörper eine Befestigungsschiene angeformt ist, die als Tragkörper der Führungsschiene ausgebildet ist, wobei das Hakenelement an die Befestigungsschiene angrenzt oder die Befestigungsschiene an einer Stelle zum Anordnen des Hakenelements unterbrochen ist. Dies führt in jedem Fall zu einer stabilen Ausgestaltung des Hakenelements. Die Unterbrechung der Befestigungsschiene erlaubt auch die Möglichkeit geteilte Führungsschienen auszugestalten und das Schwenklager für den Montagevorgang an eine andere Stelle zu legen. Dies kann für bestimmte Montageverhältnisse von Vorteil sein.
Bevorzugt ist in einem Abstand zum Hakenelement ein zweites Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse am Grundkörper vorgesehen, das als Befestigungsöffnung ausgestaltet ist, wobei der Abstand zum Hakenelement mindestens dem 0,5-fachen der Länge des Grundkörpers entspricht. Der Grundkörper muss sich entsprechend über eine gewisse Länge erstrecken, um diese Voraussetzung zu erfüllen. Darüber hinaus ist die Verwendung von einer Befestigungsöffnung eine sehr einfache Maßnahme zum Bereitstellen eines zweiten Befestigungsmittels. Ein geeigneter Schraubbolzen dient dann zum Fixieren des gesamten Montagemoduls. Im einfachsten Fall ist demnach das Montagemodul durch die Befestigungsöffnung und das Hakenelement alleine am Motorgehäuse fixiert. Weitere Befestigungsöffnungen können vorgesehen sein.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Grundkörper eines Montagemoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Der Grundkörper ist zum Vorpositionieren von Bestandteilen eines Endlostriebes ausgestaltet und weist Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors auf, wobei ein Befestigungsmittel ein einseitig offenes Hakenelement ist, dessen Innenkontur zumindest abschnittsweise wie eine Lagerschale ausgeformt ist. Ein solcher Grundkörper kann so ausgeformt werden, dass dieser als Bestandteil des Montagemoduls am Motor verbleibt und nicht nach der Montage wieder entfernt wird. Deshalb kann der Grundkörper auch zusätzliche Aufgaben außer der Vorpositionierung übernehmen. Hierzu zählen z. B. das Anbringen der Führungsschiene oder der Spannschiene.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Anbringen eines Montagemoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 10 an einem Verbrennungsmotor. Das Verfahren zeichnet sich durch folgende Schritte aus:

Bereitstellen des Montagemoduls,
Bereitstellen eines Motorgehäuses des Verbrennungsmotors mit einem daran angeordneten Befestigungszapfen mit Lagerfläche, bzw. vorstehende Befestigungsmittel,
Anordnen des Montagemoduls, so dass die Lagerfläche des Befestigungszapfens an der Innenkontur des Hakenelements anliegt,
Verschwenken des Montagemoduls um den Befestigungszapfen bis mindestens ein anderes Befestigungsmittel mit einer entsprechenden Befestigungsstelle am Motorgehäuse fluchtet und
Fixieren des Montagemoduls mittels des mindestens einem anderen Befestigungsmittels, der Befestigungsstelle und dem Befestigungszapfen am Motorgehäuse. Das Montagemodul gibt die positionsgenaue Lage verschiedenster Bestandteile des Endlostriebs vor, so dass diese zur Montage richtig vorpositioniert sind und mit entsprechenden Anschlussstellen am Motorgehäuse bzw. des Verbrennungsmotors in Fluchtung gebracht werden können.

Die Ausrichtung des Montagemoduls vereinfacht sich durch die Verwendung des Hakenelements, weil dieses bevorzugt eine Art Selbstzentrierfunktion zur Verfügung stellt, aber beim Einführen bzw. Heranführen an das Motorgehäuse erst einmal größere Toleranzen zulässt. Sobald das Hakenelement in Position am Befestigungszapfen ist, ist die Bewegung des Montagemoduls in mehreren Freiheitsgraden unterbunden oder stark eingeschränkt, so dass eine Ausrichtung durch Verschwenken um den Befestigungszapfen sehr leicht möglich und eine Ausrichtung des Montagemoduls sehr schnell durchgeführt werden kann. Die Montage vereinfacht sich hierdurch beträchtlich, weshalb Kosten eingespart werden können. Bevorzugt erfolgt gleichzeitig auch eine axiale Positionierung des Hakenelements am Befestigungszapfen, z.B. durch eine Nut oder eine Hinterschneidung. Des Weiteren kann die Innenkontur des Hakenelements wie eine Lagerschale wirken und ist günstigerweise wie eine solche geformt.
Darüber hinaus besteht nach einer Verfahrensvariante die Möglichkeit, dass das Montagemodul als vorpositionierten Bestandteil des Endlostriebs eine schwenkbar am Grundkörper angeordnete Spannschiene aufweist, wobei am Motorgehäuse eine Spanneinrichtung angeordnet ist, und beim Verschwenken des Montagemoduls die Spannschiene mit der Spanneinrichtung in Kontakt kommt. In Frage kommt z. B. ein am Motorgehäuse angeordneter Kettenspanner, mit dem die Spannschiene zur Anlage gebracht werden kann. Durch die Ausrichtung des Montagemoduls kann auch gleichzeitig die Interaktion zwischen der Spanneinrichtung und der Spannschiene hergestellt werden. Insbesondere, wenn das Montagemodul zur Ausrichtung auf die Spanneinrichtung zu geschwenkt wird, ergeben sich erhebliche Vorteile, weshalb es in den meisten Fällen von Vorteil ist, wenn das Hakenelement an entsprechend geeigneter Position am Grundkörper des Montagemoduls angeordnet ist, z. B. auf der der schwenkbar angeordnete Spannschiene gegenüberliegenden Seite.
Günstigerweise kann der Grundkörper eine Schwenkbegrenzung für die Spannschiene aufweisen. Damit die Spannschiene nicht unkontrolliert verschwenkt und eventuell den Montagevorgang verkompliziert, ist diese so an dem Grundkörper angebracht, dass sie nur einen begrenzten Schwenkweg ausführen kann. Dieser begrenzte Schwenkweg ist selbstverständlich an den später im Betrieb bereitzustellenden Schwenkweg angepasst. Darüber hinaus kann so die Spannschiene an der Vorpositionierung bzw. Halterung des Endlostreibmittels, z. B. einer Kette teilhaben. Bei einer Kette kann z. B. somit sichergestellt werden, dass diese im Eingriff mit anderen Bauteilen des Kettentriebes, z. B. den Kettenrädern bleibt.
Günstiger Weise kann gemäß einer weiteren Ausführungsform beim Verschwenken des Montagemoduls und/oder dem Inkontaktbringen der Spannschiene mit der Spanneinrichtung, die Spanneinrichtung aus einer Montagestellung in eine Betriebsstellung überführt werden, insbesondere ein Nachstellmechanismus in der Spanneinrichtung aktiviert werden. Im Stand der Technik existieren eine ganze Reihe von verschiedensten Spanneinrichtungen. Zum Teil kann die Spanneinrichtung z. B. einen Spannkolben aufweisen, der durch das Verschwenken des Montagemoduls und Inkontaktbringen mit der Spannschiene von einer ausgefahrenen Position in eine eingeschobene Position gedrückt wird. Der Spannkolben kann aber auch bereits in einer eingefahrenen Stellung arretiert sein. Diese Arretierung kann dann durch Inkontaktbringen der Spannschiene mit der Spanneinrichtung gelöst werden, so dass in der Folge der Spannkolben seine Vorspannung aufbringt. Unter Montagestellung ist daher hauptsächlich die nach dem Anbringen am Motorgehäuse und vor dem Inkontaktbringen mit der Spannschiene eingenommene Stellung der Spanneinrichtung gemeint. Ein Nachstellmechanismus sorgt dafür, dass bei einer Längung des Endlostreibmittels, z. B. einer Kette durch Verschleiß, die Spanneinrichtung ihre Betriebsstellung verändern kann. Zumeist erfolgt dies über einen Ratschenmechanismus, der die maximale Einfahrstellung, z. B. eines Spannkolbens, vorgibt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Vorderansicht eines positionierten Montagemoduls einschließlich Kettenspanner,
2 eine Vorderansicht des Montagemoduls aus 1, bei dem einige wesentliche Bestandteile des Endlostriebs nicht dargestellt sind,
3 eine perspektivische Darstellung des Grundkörpers des Montagemoduls aus 1,
4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs mit dem Hakenelement in Interaktion mit einem Motorgehäuse in perspektivischer Darstellung,
5 eine perspektivische Schnittdarstellung auf das am Motorgehäuse befestigte Hakenelement,
6 eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform eines Montagemoduls, wobei einige Bestandteile des Endlostriebs weggelassen sind,
7 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung eines Hakenelements.

Im Folgenden wird anhand der 1 bis 4 eine erste Ausführungsform eines Montagemoduls 1 für einen Endlostrieb 2 näher erläutert. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Endlostrieb 2 um einen Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors, der die Kurbelwelle mit zwei obenliegenden Nockenwellen koppelt. Das Montagemodul 1 weist einen aus einem Aluminiumblech geformten Grundkörper 3 (siehe insbesondere 3) auf. Der Grundkörper 3 dient zur Anordnung verschiedenster Bestandteile des Endlostriebs 2. Bei diesen Bestandteilen handelt es sich um ein antreibendes Rad 4, die angetriebenen Rädern 5.1 und 5.2, ein Endlostreibmittel 6, eine Führungsschiene 7, eine schwenkbar angeordnete Spannschiene 8 und eine obenliegende Führungsschiene 9. Die 1 zeigt zusätzlich noch eine mit dem Montagemodul 1 in Interaktion tretende Spanneinrichtung 11, die an dem Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors angebracht ist. Des Weiteren ist ein in das Motorgehäuse 10 (s. 4) eingeschraubter Befestigungszapfen 12 dargestellt, von dem aufgrund der Vorderansicht in 1 lediglich der vergrößerte, auf den Gewindebereich des Befestigungszapfen 12 aufgeschraubte, Schraubkopf 12.1 zu sehen ist (siehe auch 5). Der Befestigungszapfen 12 ist somit zweiteilig aufgebaut und stellt ein Befestigungsmittel zum Anbringen an das Motorgehäuse 10 des Verbrennungsmotors. Dargestellt ist auch ein weiteres Befestigungsmittel 13. Es handelt sich um einen Schraubbolzen zum Einschrauben in eine Gewindebohrung im Motorgehäuse 10.
Auf der rechten Seite des Montagemoduls 1 ist eine Öldüse 14 vorhanden. Ein hülsenförmiger Bestandteil der Öldüse 14 ist am Grundkörper 3 befestigt und ein schraubenförmiger Bestandteil greift durch den hülsenförmigen Bestandteil und den Grundkörper 3 hindurch in einen Anschluss des Motorgehäuses 10 und stellt somit eine Verbindung mit der Motorölhydraulik her. Die Öldüse 14 weist eine nicht näher dargestellte radiale Abströmöffnung zur Beölung des Endlostriebs 2 auf und dient auch als Befestigungsmittel zum Anbringen des Montagemoduls 1.
Bei dem antreibenden Rad 4 handelt es sich im vorliegenden Fall um ein Kurbelwellenkettenrad zum Anbringen auf einem Fortsatz der Kurbelwelle. Bei den angetriebenen Rädern 5.1 und 5.2 handelt es sich um Nockenwellenkettenräder, die jeweils auf eine der obenliegenden Nockenwellen des Verbrennungsmotors aufgesetzt werden. Das Endlostreibmittel 6 ist im vorliegenden Fall eine Steuerkette und zwar konkret eine Zahnkette, die in die entsprechenden Räder 4, 5.1 und 5.2 eingreift. Die Spannschiene 8 ist im Wesentlichen zweiteilig aufgebaut. Sie umfasst einen Tragkörper 15 und einen darauf aufgeclipsten Gleitbelagkörper 16. Sowohl der Tragkörper 15 als auch der Gleitbelagkörper 16 sind aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Der Gleitbelagkörper 16 kommt in Kontakt mit dem nicht verzahnten Rücken des Endlostreibmittels 6. Die Führungsschiene 7 geht eine Kombination mit dem Grundkörper 3 ein. Der Grundkörper 3 weist eine angebogene Befestigungsschiene 17 auf, die den Tragkörper für die Führungsschiene 7 bildet. Auf dieser Befestigungsschiene 17 ist ein Gleitbelagkörper 18 aufgeclipst. Der Gleitbelagkörper 18 steht zum Teil über die Befestigungsschiene 17 über und ist bereichsweise mit Seitenwänden zum Führen des Endlostreibmittels 6 versehen. In ähnlicher Weise ist die Führungsschiene 9 zwischen den beiden obenliegenden Rädern 5.1 und 5.2 aufgebaut. Auch in diesem Bereich ist am Grundkörper 3 eine Befestigungsschiene 19 angebogen, auf die ein Gleitbelagkörper 20 aufgeclipst ist. Der Gleitbelagkörper 18 und 20 sind aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und stehen mit dem nicht verzahnten Rücken des Endlostreibmittels 6 in Kontakt.
Die Drehrichtung des Endlostriebs 2 wird durch das antreibende Rad 4 festgelegt. Im vorliegenden Fall soll dies im Uhrzeigersinn drehen. Deshalb bildet sich zwischen dem Rad 4 und 5.2 das Zugtrum des Endlostriebs 2 aus, weshalb auch die Führungsschiene 7 auf dieser Seite angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite zwischen dem Rad 4 und dem Rad 5.1 bildet sich das Lostrum des Endlostriebs 2 aus, weshalb an dieser Seite die schwenkbar angeordnete Spannschiene 8 angeordnet ist, die mittels der Spanneinrichtung 11 gegen das Endlostreibmittel 6 gedrückt wird.
Der Grundkörper 3 weist im oberen Bereich zwei bogenförmig angeformte Stege 21 und 22 auf, die zur Positionierung der Räder 5.1 und 5.2 dienen. Diese greifen mit ihren Zähnen in diese bogenförmigen Schienen 21, 22 ein, so dass sich die Zähne der Räder 5.1 und 5.2 mit angrenzenden Bereichen des Grundkörpers 3 überlappen und so axial gehalten werden. Zwischen den beiden Rädern 5.1 und 5.2 weist der Grundkörper 3 als Befestigungsmittel eine Befestigungsöffnung 23 (s. 2) auf, die mit einer geeigneten Öffnung im Motorgehäuse 10 zur Fluchtung gebracht wird, so dass dann die Befestigung mittels des Befestigungsmittels 13 erfolgen kann. Angrenzend an die Führungsschiene 7 und des Rades 5.2 ist eine Öffnung 24 (s. 2) vorgesehen, die zur Anordnung der Öldüse 14 dient und ein weiteres Befestigungsmittel des Montagemoduls 1 darstellt.
Für die Anbringung des Rades 4 ist eine Besonderheit vorgesehen. Es wird ein zusätzlicher Halteclip 25 verwendet, der mit dem Grundkörper 3 verrastet wird und der die Zähne des Rades 4 teilweise überschneidet und so eine axiale Sicherung für das Rad 4 zwischen dem Halteclip 25 und dem Grundkörper 3 bereitstellt.
Wie sich insbesondere aus 2 ergibt, ist die Spannschiene 8 und zwar insbesondere deren Tragkörper 15 besonders ausgestaltet, so dass eine Halterung der Spannschiene 8 am Grundkörper 3 auch ohne den mit dem Motorgehäuse 10 verschraubten Schwenkbolzen 32 stattfindet. Hierzu überschneidet sich der Tragkörper 15 teilweise mit dem Grundkörper 3, insbesondere im Bereich der Schwenkstelle. Zum Bereitstellen der Schwenkstelle ist am Grundkörper 3 eine bogenförmige Schiene 26 angeformt, die einen Schlitz 27 ausformt zum Rest des Grundkörpers 3, durch den in dem hinterschneidende Elemente des Tragkörpers 15 der Spannschiene 8 hindurchgreifen können, um eine axiale Lagefixierung der Spannschiene 8 zu bewirken. Zusätzlich können noch am oberen Ende des Tragkörpers 15 Elemente angeordnet sein, die den Grundkörper 3 an dieser Stelle um- und hintergreifen. Der Grundkörper 3 weist in diesem Abschnitt ein bogenförmiges Langloch 28 auf, in das ein nicht näher dargestellter Zapfen des Tragkörpers 15 eingreift, wodurch die Schwenkbewegung der Spannschiene 8 am Grundkörper 3 auf einen vorgegebenen Bereich begrenzt wird. Die Spannschiene 8 ist somit am Grundkörper 3 schwenkbar für den Montagevorgang angebracht.
Der Schwenkbolzen 32 dient zur Fixierung des Montagemoduls 1 am Motorgehäuse 10 und dient dann im Betrieb als eigentliche Schwenkstelle für die Spannschiene 8.
Am unteren Ende des Grundkörpers 3 ist ein Hakenelement 29 angeformt. Das Hakenelement 29 ist einseitig offen, so dass die Öffnung 30 im Wesentlichen nach unten weist. Die Öffnung 30 ist trichterförmig ausgestaltet, d. h., die Öffnung verjüngt sich zu ihrem Grund 31 hin, wobei der Grund 31 wie eine Lagerschale ausgestaltet ist und mit einem entsprechenden zylindrischen Oberflächenbereich des Befestigungszapfens 12 zur Anlage kommen kann (z.B. angrenzend seines Gewindeabschnitts). Das Hakenelement 29 ist demnach so konturiert, dass es in Verbindung mit dem Befestigungszapfen 12 eine Art Schwenklager erzeugen kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, auf den zweigeteilten Aufbau des Befestigungszapfen 12 zu verzichten und einen einteiligen Aufbau, ähnlich dem Befestigungsmittel 13, zu wählen. In diesem Fall wird das Hakenelement 29 direkt zwischen Motorgehäuse 10 und dem einteilig ausgeführten Befestigungsmittel fixiert. Je nach vorhandenem Bauraum kann der Einsatz eines Befestigungszapfens 12 erforderlich sein, um zum Beispiel Höhenunterschiede auszugleichen.
Das Hakenelement 29 ist angrenzend und in Verlängerung der Befestigungsschiene 19 am Grundkörper 3 angeordnet und befindet sich demnach im Bereich des unteren Endes der Führungsschiene 7. Der Gleitbelagkörper 18 der Führungsschiene 7 greift noch etwas über das Hakenelement 29 über. Eine Führung des Endlostreibmittels 6 findet schon statt, allerdings keine Kraftübertragung von der Kette 6 auf die Befestigungsschiene 17. Der überstehende Gleitbelagkörper 18 wird beim Einlaufen des Endlostreibmittels 6 in diesem Bereich ggf. etwas nachgeben. Diesem kann u.U. mit einer entsprechenden Strukturierung am Gleitbelagkörper 18 entgegengewirkt werden.
Die Spanneinrichtung 11 ist von hydraulisch mechanischer Bauart und an die Motorölhydraulik angeschlossen. Ein nicht näher dargestellter Spannkolben, der im drucklosen Zustand auch von einer Druckfeder beaufschlagt wird, soll im Betrieb gegen das obere Ende der Spannschiene 8 drücken. Die Spanneinrichtung 11 weist eine Montagestellung (wird auch Transportstellung genannt) auf, in der der Spannkolben relativ zum Gehäuse der Spanneinrichtung 11 arretiert ist. Die Arretierung kann durch Ausüben eines bestimmten Drucks auf den Spannkolben aufgehoben werden.
Im Folgenden wird nunmehr die Wirkungs- und Funktionsweise des oben beschriebenen Montagemoduls 1 näher erläutert. Zunächst wird der Grundkörper 3 mit den Gleitbelagkörpern 18 und 9 bestückt, so dass diese an dem Grundkörper 3 angebracht sind. Anschließend wird das Endlostreibmittel 6 sowie die Räder 5.1 und 5.2 so eingelegt, dass ein Teil ihrer Zähne im Bereich der bogenförmigen Schienen 21 und 22 sowie in Überlappung mit dem Grundkörper 3 angeordnet sind. Danach wird das Rad 4 in das Innere der Umschlingung des Endlostreibmittels 6 am unteren Ende eingeführt und nach unten bewegt bis es seine Endstellung einnimmt. Abschließend wird der Halteclip 25 aufgesetzt, so dass das Rad 4 in Position gehalten wird. Zuletzt wird die Spannschiene 8 mit ihrem unteren Ende auf die bogenförmige Schiene 26, die eine Art Gelenkpfanne ausformt, aufgesetzt und in Position geschwenkt, so dass eine vorläufige Schwenkbefestigung für die Montage gegeben ist. Das Montagemodul 1 ist danach fertig vormontiert und kann so am Stück für die Montage gehandhabt werden. Seitlich übergreifende Wangen an den beiden Führungsschienen 7 und 9 sowie an der Spannschiene 8 halten das Endlostreibmittel 6 zusätzlich in Position.
Am Motorgehäuse 10 wird der Befestigungszapfen 12 eingeschraubt. Das vorliegende Montagemodul 1 soll in einen Schacht 34 des Motorgehäuses 10 eingeschoben werden (siehe 5). Im Bereich dieses Schachtes 34 ist auch bereits die Spanneinrichtung 11 angeordnet und steht an entsprechender Stelle vor. Das Montagemodul 1 wird von oben in den Schacht 34 eingeführt, wobei das Rad 4 zuerst in den Schacht 34 eintaucht. Aufgrund der Formgebung des Hakenelements 29 und dessen Öffnung 30 ist das Auffädeln des Hakenelements 29 auf den zylindrischen Bereich 12.2 des Befestigungszapfens 12 relativ leicht durchzuführen. Gleichzeitig dient das Hakenelement 29 als eine Art Einführanschlag, der jedoch noch eine Verschwenkung zulässt. Die Formgebung des Hakenelements 29 zusammen mit dem Befestigungszapfen 12 erlaubt in der Folge nunmehr die Verschwenkung des Montagemoduls 1 um den Befestigungszapfen 12 als Schwenkachse. Eine entsprechend angepasste Formgebung des Hakenelements 29 und des Befestigungszapfens 12 erlauben hier relativ geringe Toleranzen für diese Schwenkbewegung. In der Folge werden die Befestigungsöffnung 23 und die Öffnung 24 mit den entsprechenden Befestigungsstellen am Motogehäuse 10 in Fluchtung gebracht und dann das Befestigungsmittel 13 durch die Befestigungsöffnung 23 hindurchgesteckt und in das Motorgehäuse 10 eingeschraubt. Entsprechend wird der schraubenförmige Bestandteil der Öldüse 14 durch eine Öffnung 24 im Grundkörper 3 hindurchgesteckt und mit dem Motorgehäuse 10 verschraubt. Der Schwenkbolzen 32 der Spannschiene 8 kann dann durch die Öffnung 33 hindurchgeführt und in das Motorgehäuse 10 eingeschraubt werden. Der Schwenkbolzen 32 übernimmt nun die Schwenklagerung der Spannschiene 8. Der Schraubkopf 12.1 des Befestigungszapfens 12 wird auf diesen aufgeschraubt und klemmt das Hakenelement 29 ein und fixiert dieses am Motorgehäuse 10. Die Öffnung 33 ist somit ein Befestigungsmittel des Montagemoduls 1. Der Abstand Ls des Hakenelements 29 (dessen Schwenkachse) zur Befestigungsöffnung 23 beträgt im vorliegenden Fall 0,8-mal der Länge L_M des Grundkörpers 3 (liegt demnach im Bereich von mindestens 0,5-mal L_M ). Hierdurch wird eine Befestigung in der Nähe von Funktionselementen des Endlostriebs 2 bewirkt. Grundsätzlich ist es auch denkbar das Hakenelement in der Nähe des angetriebenen Rads 5.2 zu positionieren. Aufgrund der Formgebung des Montagemoduls 1 und der Verwendung des Hakenelements 29 lässt sich der Montagevorgang für ein solches Montagemodul 1 erheblich vereinfachen. Zumal bei dem Verschwenkvorgang um den Schwenkbolzen 12 eine automatische Aktivierung der Spanneinrichtung 11 erfolgt. Die Spannschiene 8 wird dabei nämlich mit einer solchen Kraft auf den Spannkolben der Spanneinrichtung 11 gedrückt, dass sich dessen Arretierung löst. Entsprechend konstruierte Spanneinrichtungen 11 sind im Stand der Technik bekannt. Sollte eine solche automatische Entriegelung nicht gewünscht sein, so kann auch der verbleibende Schwenkweg der Spannschiene 8 relativ zum Grundkörper 3 (Länge des Langloches 28) so bemessen sein, dass nach der Befestigung des Montagemoduls 1 mittels der Spannschiene 8 noch ein ausreichender Druck (Verschwenkung entgegen dem Uhrzeigersinn) auf den Spannkolben der Spanneinrichtung 11 aufgebracht werden kann, damit dieser entriegelt.
Die vorliegende Konstruktion führt zu einer erheblichen Vereinfachung des Montagevorgangs und spart Kosten.
Im Folgenden wird eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der 6 näher erläutert. Es soll in der Folge nur auf die wesentlichen Unterschiede zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel eingegangen werden, weshalb ergänzend auf die obige Beschreibung verwiesen wird.
Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass das Hakenelement 29 nicht am unteren Ende der Befestigungsschiene 17 angeordnet ist, sondern die Befestigungsschiene 17 geteilt ist und das Hakenelement 29 mittig zwischen diesen beiden Teilen der Befestigungsschiene 17 platziert ist. Hierdurch verlagert sich auch der Schwenkpunkt für das Montagemodul 1. Der zugehörige Gleitbelagkörper 18 ist ebenfalls geteilt, so dass jedem Teilstück der Befestigungsschiene 17 ein Bestandteil des Gleitbelagkörpers 18 zugeordnet ist. In der 6 sind einige Elemente zur Vereinfachung weggelassen worden. Diese finden jedoch genauso Anwendung wie in 1 dargestellt. Der Unterschied bezieht sich einzig und allein auf die Anordnung des Hakenelements 29.
Anhand der 7 wird nunmehr eine weitere Ausführungsform der Ausgestaltung des Hakenelements 29 näher erläutert. Hierbei handelt es sich um eine Ausgestaltung, wie sie z. B. durch Spritzgießen erzeugt werden kann. Das Hakenelement 29 ist wiederum am unteren Ende des Grundkörpers 2 angeordnet und weist eine entsprechende Ausformung für einen Auffädelungsvorgang auf einen Befestigungszapfen 12 auf.
Bezugszeichenliste

1: Montagemodul
2: Endlostrieb
3: Grundkörper
4: antreibendes Rad
5.1,5.2: angetriebenes Rad
6: Endlostreibmittel
7: Führungsschiene
8: Spannschiene
9: Führungsschiene
10: Motorgehäuse
11: Spanneinrichtung
12: Befestigungszapfen
12.1: Schraubkopf
12.2: zylindrischer Bereich
13: Befestigungsmittel
14: Öldüse
15: Tragkörper
16: Gleitbelagkörper
17: Befestigungsschiene
18: Gleitbelagkörper
19: Befestigungsschiene
20: Gleitbelagkörper
21: bogenförmige Schiene
22: bogenförmige Schiene
23: Befestigungsöffnung
24: Öffnung
25: Halteclip
26: Schiene
27: Schlitz
28: Langloch
29: Hakenelement
30: Öffnung
31: Grund
32: Schwenkbolzen
33: Öffnung
34: Schacht
L_M: Länge Grundkörper
L_S: Abstand von 23 und 29

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

WO 09/036819 A2 [0003]
DE 20207186 U1 [0003]
EP 1321631 A2 [0003]
DE 20204039 U1 [0003]

Claims

Montagemodul (1) für einen Endlostrieb (2), insbesondere Steuertrieb, eines Verbrennungsmotors, mit einem Grundkörper (3), auf dem zumindest vorpositionierte Bestandteile des Endlostriebs (2) und an dem Befestigungsmittel (23,24,29) zum Anbringen am Motorgehäuse (10) des Verbrennungsmotors vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Befestigungsmittel ein einseitig offenes Hakenelement (29) ist.
Montagemodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hakenelement (29) einteilig mit dem Grundkörper (3) ausgebildet ist.
Montagemodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) einteilig ausgebildet ist.
Montagemodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) ein Stanz-/Biegeteil aus einem Blechmaterial ist.
Montagemodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) ein Spritzguss- oder Druckgussteil ist.
Montagemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des Hakenelements (29) eine Art Trichterform bildet, wobei am Grund (31) der Trichterform die Innenkontur wie eine Lagerschale ausgeformt ist.
Montagemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als vorpositionierte Bestandteile des Endlostriebs (2) zumindest ein Endlostreibmittel (6), eine Führungsschiene (7) und eine Spannschiene (8) am Grundkörper (3) angeordnet sind und das Hakenelement (29) im Bereich der Führungsschiene (7) angeordnet ist.
Montagemodul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als vorpositionierter Bestandteil des Endlostriebs (2) zusätzlich ein antreibendes Rad (4) am Grundkörper (3) angeordnet ist und das Hakenelement (29) in der Nähe des antreibenden Rades (4) angeordnet ist.
Montagemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (3) eine Befestigungsschiene (17) angeformt ist, die als Tragkörper der Führungsschiene (7) ausgebildet ist und das Hakenelement (29) an die Befestigungsschiene (17) angrenzt oder die Befestigungsschiene (17) an einer Stelle zum Anordnen des Hakenelements (29) unterbrochen ist.
Montagemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand zum Hakenelement (29) ein zweites Befestigungsmittel (23) zum Anbringen am Motorgehäuse (10) am Grundkörper (3) vorgesehen ist, das als Befestigungsöffnung (23) ausgestaltet ist, und dass der Abstand (Ls) zum Hakenelement mindestens dem 0,5-fachen der Länge (L_M) des Grundkörpers (3) entspricht.
Grundkörper (3) für ein Montagemodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) zum Vorpositionieren von Bestandteilen eines Endlostriebes (2) ausgestaltet ist und Befestigungsmittel zum Anbringen am Motorgehäuse (10) eines Verbrennungsmotors aufweist, wobei ein Befestigungsmittel ein einseitig offenes Hakenelement (29) ist, dessen Innenkontur zumindest abschnittsweise wie eine Lagerschale ausgeformt ist.
Verfahren zum Anbringen eines Montagemoduls (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 an einem Verbrennungsmotor mit folgenden Schritten: Bereitstellen des Montagemoduls (1), Bereitstellen eines Motorgehäuses (10) des Verbrennungsmotors mit einem daran angeordneten Befestigungszapfen (12) mit Lagerfläche, bzw. mit vorstehendem Befestigungsmittel Anordnen des Montagemoduls (1), so dass die Lagerfläche des Befestigungszapfens (12) an der wie eine Lagerschale angeformte Innenkontur des Hakenelements (29) anliegt, Verschwenken des Montagemoduls (1) um den Befestigungszapfen (12) bis mindestens ein anderes Befestigungsmittel (23,24) mit einer entsprechenden Befestigungsstelle am Motorgehäuse (10) fluchtet, und Fixieren des Montagemoduls (1) mittels der Befestigungsmittel, der Befestigungsstelle und dem Befestigungszapfen (12) am Motorgehäuse (10).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagemodul (1) als vorpositionierten Bestandteil des Endlostriebs (2) eine schwenkbar am Grundkörper (3) angeordnete Spannschiene (8) aufweist, dass am Motorgehäuse (10) eine Spanneinrichtung (11) angeordnet ist, und dass beim Verschwenken des Montagemoduls (1) die Spannschiene (8) mit der Spanneinrichtung (11) in Kontakt kommt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) eine Schwenkbegrenzung für die Spannschiene (8) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschwenken des Montagemoduls (1) und/oder dem Inkontaktbringen der Spannschiene (8) mit der Spanneinrichtung (11) die Spanneinrichtung (11) aus einer Montagestellung in eine Betriebsstellung überführt wird, insbesondere ein Nachstellemechanismus der Spanneinrichtung (11) aktiviert wird.