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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Sachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kettenführungsmechanismus, der aus einer feststehenden Führung, die eine Kette gleitend führt, einer schwenkbaren Hebelführung, die die Kette gleitend führt, und einer Verbindungseinheit, die die feststehende Führung und die schwenkbare Hebelführung verbindet, aufgebaut ist, insbesondere einen Kettenführungsmechanismus, der zum Beispiel für ein Motorzeitsteuerungssystem geeignet ist, bei dem Kettenführungen die Spannung einer Endloskette, wie z. B. einer geräuschlosen Kette oder einer Rollenkette, die über Kettenräder läuft, welche jeweils an einer Kurbelwelle und Nockenwellen in einem Motorraum vorgesehen sind, aufrechterhalten und diese gleitend führen.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Bei bekannten Motorzeitsteuerungssystemen verläuft eine Endloskette C über ein Antriebskettenrad S1 und ein Paar von Abtriebskettenrädern S2 und S3, die jeweils an einer Kurbelwelle und Nockenwellen in einem Motorraum angebracht sind, wie in 8 gezeigt ist. Ein Kettenführungsmechanismus ist mit einer schwenkbaren Kettenführung 520, die die Kette führt, wobei eine angemessene Spannung durch Drücken mittels einer Spanneinrichtung T gegen die Kette C aufrechterhalten wird, und einer feststehenden Kettenführung 530, die die laufende Kette C führt, ausgebildet.
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Ein Problem bei diesem Kettenführungsmechanismus war eine schlechte Arbeitseffizienz bei Zusammenbau oder Wartung, da die schwenkbare Kettenführung 520 im Motorraum (nicht gezeigt) mit einer Montagewelle B schwenkbar montiert ist, während die feststehende Kettenführung 530 mit Montagewellen B1 und B2 im Motorraum montiert ist, was bedeutet, dass das Antriebskettenrad S1, die Abtriebskettenräder S2 und S3, die schwenkbare Kettenführung 520 und die feststehende Kettenführung 530 einzeln zusammengebaut oder auseinandergebaut werden mussten und die Kette C getrennt über die Kettenräder verlaufen musste oder von diesen abgenommen werden musste.
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Zeitsteuerungssysteme, bei denen ein Kettenführungsmechanismus angewendet wird, bei dem eine schwenkbare Kettenführung und eine feststehende Kettenführung verbunden sind und zusammengehalten werden, so dass die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau oder Montage verbessert wird, sind zum Abmildern eines solchen Problems bekannt.
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Der Kettenführungsmechanismus 600 eines solchen bekannten Zeitsteuerungssystems weist eine feststehende Kettenführung 630 auf, die einstückig mit einem Armelement 611 ausgebildet ist, um eine Verbindungseinheit zu bilden, wie in 9 gezeigt ist. Ein Einpassloch 612 an einem distalen Ende des Armelements 611 ist mit einem Montageansatz 621 zusammengefügt, der der Schwenkpunkt der schwenkbaren Kettenführung 620 ist, so dass die zwei Komponenten einstückig zusammengehalten werden.
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Das Armelement 611 bei dem Kettenführungsmechanismus 600 dieses bekannten Zeitsteuerungssystems ist in einer Form ausgebildet, die die relativen Positionen des Antriebskettenrads S1, der Abtriebskettenräder S2 und S3 und der schwenkbaren Kettenführung 620 definiert, so dass diese vor den eigentlichen Zusammenbau vorübergehend zusammengebaut werden und bei Zusammenbau oder Wartung nicht relativ zueinander positioniert zu werden brauchen (siehe zum Beispiel Japanisches Patent
JP 3 932 613 B2 ).
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Obwohl jedoch die schwenkbare Kettenführung 620 und die feststehende Kettenführung 630 bei dem oben genannten bekannten Kettenführungsmechanismus 600 zusammengehalten werden, werden das Antriebskettenrad S1, die Abtriebskettenräder S2 und S3 und die Kette C nicht zusammengehalten, sondern nur in vorbestimmte relative Positionen gesetzt. Daher konnte die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau oder Wartung nur geringfügig verbessert werden.
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Ein weiteres Problem bestand darin, dass das Armelement 611, das einstückig mit der feststehenden Kettenführung 630 ausgebildet ist, nur auf einer Seite der Kette C vorgesehen war und sich bis zu dem Montageansatz 621 der schwenkbaren Kettenführung 620 erstreckte, so dass sich das Armelement 611 in der Dickenrichtung leicht verformen konnte, wie in 10 gezeigt ist, wodurch bewirkt wurde, dass sich das Einpassloch 612 und der Montageansatz 621 der schwenkbaren Kettenführung 620 leicht voneinander trennen konnten.
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Mit der vorliegenden Erfindung werden die Probleme, die bei bekannten oben beschriebenen Techniken auftreten, gelöst, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kettenführungsmechanismus bereitzustellen, bei dem es möglich ist, eine Vielzahl von Kettenführungen, eine Kette und ein Kettenrad mit einer einfachen Struktur zusammenzuhalten, so dass die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau und Wartung verbessert wird.
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Mit der vorliegenden Erfindung werden die vorgenannten Probleme gelöst durch Bereitstellen eines Kettenführungsmechanismus, der eine feststehende Kettenführung, die eine Kette gleitend führt, eine schwenkbare Kettenführung, die die Kette gleitend führt, und eine Verbindungseinheit, die die feststehende Kettenführung und die schwenkbare Kettenführung verbindet, aufweist, wobei die schwenkbare Kettenführung einen Montageansatz mit einer zylindrischen Form aufweist, die Verbindungseinheit aus Armelementen aufgebaut ist, die sich von beiden Seiten der Kette auf einer Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung in Richtung der schwenkbaren Kettenführung erstrecken, und ein Koppelelement ein Einpassloch zum Einpassen des Montageansatzes der schwenkbaren Kettenführung aufweist. Das Koppelelement weist Verbindungsarme auf, die sich von beiden Seiten der Kette auf einer Kettenlauffläche der schwenkbaren Kettenführung in Richtung der Armelemente erstrecken. Die Verbindungsarme weisen jeweils einen Zusammengreifabschnitt auf, der mit einem Verrastungsabschnitt jedes der Armelemente zusammengreifen und an diesen fixiert werden kann.
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Bei dem Kettenführungsmechanismus nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung weist die schwenkbare Kettenführung einen Montageansatz mit einer zylindrischen Form auf und ist die Verbindungseinheit aus Armelementen aufgebaut, die sich von beiden Seiten der Kette auf einer Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung in Richtung der schwenkbaren Kettenführung erstrecken, und weist ein Koppelelement ein Einpassloch zum Einpassen des Montageansatzes der schwenkbaren Kettenführung auf. Das Koppelelement weist Verbindungsarme auf, die sich von beiden Seiten der Kette auf der Kettenlauffläche der schwenkbaren Kettenführung in Richtung der Armelemente erstrecken. Somit wird die feststehenden Kettenführung zwischen einem Paar von Armelementen gehalten und wird die schwenkbare Kettenführung zwischen einem Paar von Verbindungsarmen gehalten. Daher wird eine Trennung von Führungsmontagelöchern und Montageansätzen verhindert, und da die Führungen zuverlässig vereinigt sind, kann die Arbeitseffizient bei Zusammenbau und Wartung verbessert werden.
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Die Verbindungsarme weisen jeweils einen Zusammengreifabschnitt auf, der mit einem Verrastungsabschnitt jedes der Armelemente zusammengreifen und an diesem fixiert sein kann. Dadurch wird die Verbindung und Trennung der schwenkbaren Kettenführung und der feststehenden Kettenführung vereinfacht, wodurch es einfacher wird, diese mit der Kette oder dem Kettenrad zu vereinigen, und somit kann die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau und Montage verbessert werden.
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Das getrennte Ausbilden des Koppelelements als unabhängige Komponente ermöglicht, dass das Koppelelement aus einem Material gefertigt wird oder Eigenschaften aufweist, das/die spezifisch ausgewählt wird/werden zum Erreichen einer idealen Spieleinstellung unter Berücksichtigung einer Wärmeschrumpfung oder zum Erreichen einer idealen Komponentenfestigkeit oder eines idealen Verformungswiderstands oder dergleichen, wenn die schwenkbare Kettenführung schwingt, ohne dass die für andere Bestandteile erforderlichen Charakteristiken beeinflusst werden, und daher können die Gesamtproduktionskosten verringert werden.
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Bei der Konfiguration von Anspruch 2 weisen die Armelemente jeweils einen Kettenradhalteteil auf, der in Gleitkontakt mit einem Kettenrad steht. Somit kann das Kettenrad zuverlässig integriert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 3 sind die Verbindungsarme durch eine Fixierwand, die auf einer dem Zusammengreifabschnitt gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, über das Einpassloch zusammengefügt. Die Verbindungsarme weisen daher die Form einer U-förmigen Klemme auf und öffnen sich nahe dem Einpassloch kaum nach außen, so dass verhindert wird, dass sich die schwenkbare Kettenführung löst.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 4 sind die Verrastungsabschnitte der Armelemente und die Zusammengreifabschnitte der Verbindungsarme des Koppelelements derart ausgebildet, dass die Verbindungsarme innerhalb der Armelemente mit dem Armelementen zusammengreifen. Daher können sich dann, wenn das Koppelelement mit den Armelementen zusammengreift, die Verbindungsarme des Koppelelements kaum öffnen, so dass verhindert wird, dass sich der Montageansatz der schwenkbaren Kettenführung aus dem Einpassloch löst.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 5 sind die Armelemente einstückig mit einem Führungsschuh ausgebildet, der die Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung bildet. Die Verbindungseinheit und die feststehende Kettenführung können nur durch Anbringen des Führungsschuhs der feststehenden Kettenführung an einem feststehenden Führungstragelement vereinigt werden, und somit kann die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau und Wartung verbessert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 1 weist der Verrastungsabschnitt jedes der Armelemente einen Schwingbewegungsschlitz auf, der ermöglicht, dass das Koppelelement um das Einpassloch herum schwingt. Somit können die schwenkbare Kettenführung und das Koppelelement nach dem Zusammenbau gemeinsam geschwenkt werden. Dadurch wird ermöglicht, dass der Montageansatz der schwenkbaren Kettenführung an dem Einpassloch gesichert wird statt lose in dieses eingepasst zu werden. Da die zwei Komponenten fest zusammengefügt sind, kann die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau und Wartung verbessert werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine veranschaulichende schematische Gesamtdarstellung einer Verwendungsform eines Kettenführungsmechanismus gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform;
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kettenführungsmechanismus, der die nicht erfindungsgemäße Ausführungsform ist;
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht von Armelementen, die einstückig mit einem Führungsschuh ausgebildet sind;
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Koppelelements;
- 5 zeigt eine veranschaulichende schematische Darstellung eines Kettenführungsmechanismus, der eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Koppelelements in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Koppelelements in noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 8 zeigt eine veranschaulichende schematische Darstellung eines bekannten Kettenführungsmechanismus;
- 9 zeigt eine veranschaulichende schematische Darstellung eines weiteren bekannten Kettenführungsmechanismus; und
- 10 zeigt eine veranschaulichende quergeschnittene schematische Darstellung von 9.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Der Kettenführungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung kann in jeder Form ausgeführt sein, solange er eine feststehende Kettenführung, die eine Kette gleitend führt, eine schwenkbare Kettenführung, die die Kette gleitend führt, und eine Verbindungseinheit, die die feststehende Kettenführung und die schwenkbare Kettenführung verbindet, aufweist, wobei die schwenkbare Kettenführung einen Montageansatz mit einer zylindrischen Form aufweist, die Verbindungseinheit aus Armelementen aufgebaut ist, die sich von beiden Seiten der Kette auf einer Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung in Richtung der schwenkbaren Kettenführung erstrecken, und ein Koppelelement ein Einpassloch zum Einpassen des Montageansatzes der schwenkbaren Kettenführung aufweist, das Koppelelement Verbindungsarme aufweist, die sich von beiden Seiten der Kette auf einer Kettenlauffläche der schwenkbaren Kettenführung in Richtung der Armelemente erstrecken, die Verbindungsarme jeweils einen Zusammengreifabschnitt aufweisen, der mit einem Verrastungsabschnitt jedes der Armelemente zusammengreifen und an diesen fixiert werden kann.
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Bei dem Kettenführungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung können die Kettenlaufflächen der feststehenden Kettenführung und der schwenkbaren Kettenführung durch Formen aus einem Material, das gute Gleiteigenschaften aufweist, einstückig mit den Kettenführungen ausgebildet werden, oder kann ein Führungsschuh, der gute Gleiteigenschaften gegenüber der Kette aufweist, lösbar an den Kettenführungen angebracht sein.
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Jedes Material, das einen niedrigen Reibungswiderstand gegenüber der Kette aufweist, kann für die feststehende Kettenführung, die schwenkbare Kettenführung und/oder den Führungsschuh für den Kettenführungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Insbesondere sind Materialien geeignet, die eine Strapazierfähigkeit in Hochtemperaturumgebungen zeigen, wobei sie ein sanftes Laufen der Kette in Gleitkontakt ermöglichen. Kunstharzmaterialien, wie zum Beispiel Polyamid-6-Harz, Polyamid-46-Harz, Polyamid-66-Harz, Polyacetalharz, können vorzugsweise verwendet werden.
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Wenn die feststehende Kettenführung und die schwenkbare Kettenführung einen Führungsschuh aufweisen, kann der Teil, der den Führungsschuh trägt, aus Metall, wie z. B. Eisen oder Aluminium, gefertigt sein.
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Die Armelemente und das Koppelelement, die die Verbindungseinheit des Kettenführungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, können mit der Kette in Kontakt stehen und werden bei den Kettenführungen verwendet. Daher sollten sie, wie bei den Kettenführungen, vorzugsweise aus einem Material gefertigt sein, das einen niedrigen Reibungswiderstand gegenüber der Kette aufweist, eine Strapazierfähigkeit in Hochtemperaturumgebungen zeigt und ein sanftes Laufen der Kette in Gleitkontakt ermöglicht.
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Ausführungsform 1
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Ein Kettenführungsmechanismus 100, der eine nicht erfindungsgemäße Ausführungsform ist, umfasst, wie in 1 bis 4 gezeigt ist, eine feststehende Kettenführung 130, die eine Kette C gleitend führt, eine schwenkbare Kettenführung 120, die die Kette C gleitend führt, und eine Verbindungseinheit 110, die die feststehende Kettenführung 130 und die schwenkbare Kettenführung 120 verbindet.
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Die schwenkbare Kettenführung 120 weist zylindrische Montageansätze 121 auf.
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Die Verbindungseinheit 110 ist aus einem Paar von Armelementen 111, die sich von beiden Seiten der Kette C auf der Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung 130 in Richtung der schwenkbaren Kettenführung 120 erstrecken, und einem Koppelelement 141, das Einpasslöcher 143 zum Einpassen der Montageansätze 121 der schwenkbaren Kettenführung 120 aufgebaut.
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Die Armelemente 111 sind einstückig mit einem Führungsschuh 132 ausgebildet, der die Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung 130 bildet, und jedes weist einen Kettenradhalteteil 113 auf, der in Gleitkontakt mit einem Kettenrad (nicht gezeigt) steht.
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Das Koppelelement 141 weist ein Paar von Verbindungsarmen 142 auf, die sich von beiden Seiten der Kette C auf der Kettenlauffläche der schwenkbaren Kettenführung 120 in Richtung der Armelemente 111 erstrecken. Das Paar von Verbindungsarmen 142 ist durch eine Fixierwand 145, die auf der einem Zusammengreifabschnitt gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, über die Einpasslöcher 143 aneinandergefügt.
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Das heißt, dass das Koppelelement 141 in der Draufsicht eine U-Form aufweist.
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Als Teil eines Verrastungsabschnitts zum Zusammengreifen mit dem Koppelelement 141 sind die Armelemente 111 jeweils mit zwei Verrastungslöchern 114 auf der Seite versehen, die der schwenkbaren Kettenführung 120 näher liegt, und als Teil eines Zusammengreifabschnitts sind die Verbindungsarme 142 des Koppelelements 141 jeweils mit Zusammengreifvorsprüngen 144 am distalen Ende zum Einsetzen in die Verrastungslöcher 114 und Verrasten mit diesen versehen.
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Die Zusammengreifvorsprünge 144 an dem Paar von Verbindungsarmen 142 des Koppelelements 141 stehen nach außen und voneinander weg vor, so dass sie innerhalb des Paars von Armelementen 111 mit den Verrastungslöchern 114 zusammengreifen.
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Der Vorgang des Anbringens des Kettenführungsmechanismus 100, der die nicht erfindungsgemäße Ausführungsform ist und wie oben beschrieben ausgeführt ist, in einem Motorraum (nicht gezeigt) wird erläutert.
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Da die Armelemente 111 einstückig mit dem Führungsschuh 132 ausgebildet sind, wenn der Führungsschuh 132 an einem feststehenden Führungstragelement 133 gesichert ist, sind die feststehende Kettenführung 130 und die Armelemente 111, die eine der Komponenten der Verbindungseinheit 110 sind, zusammengefügt.
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Das Koppelelement 141, das die andere Komponente der Verbindungseinheit 110 ist, wird durch Einpassen der Montageansätze 121 in die Einpasslöcher 143 mit der schwenkbaren Kettenführung 120 vereinigt.
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Die Kette C und ein unteres Kettenrad (nicht gezeigt) werden dann gesetzt, und die Zusammengreifvorsprünge 144 des Koppelelements 141 werden in die Verrastungslöcher 114 der Armelemente 111 eingesetzt und greifen mit diesen zusammen, so dass die feststehende Kettenführung 130, die schwenkbare Kettenführung 120, die Kette C und das untere Kettenrad (nicht gezeigt) zusammengehalten werden können.
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Die feststehende Kettenführung 130, die schwenkbare Kettenführung 120, die Kette C und das untere Kettenrad (nicht gezeigt), die zusammengehalten werden, werden dann in den Motorblock eingesetzt. Die Montagewelle B wird in die zylindrischen Montageansätze 121 der schwenkbaren Kettenführung 120 eingepasst, während die Montagewellen B1 und B2 durch das feststehende Führungstragelement 133 der feststehenden Kettenführung 130 verlaufen, wodurch der Kettenführungsmechanismus 100 in dem Motorraum gesichert wird.
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Ausführungsform 2
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Der Kettenführungsmechanismus, der eine erfindungsgemäße Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ist grundsätzlich gleich ausgeführt wie die oben beschriebene nicht erfindungsgemäße Ausführungsform mit Ausnahme der Auslegungen der Montageansätze 121 der schwenkbaren Kettenführung 120, der Einpasslöcher 143 des Koppelelements 141 und der Verrastungsabschnitte der Armelemente 111.
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Der Montageansatz 121 der schwenkbaren Kettenführung 120 der erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst einen Drehverhinderungsteil 123, der sich radial nach außen erstreckt, wie in 5 gezeigt ist, zum Einpassen in einen Drehverhinderungsschlitz 146, der auf der radial äußeren Seite des Montageansatzes 121 der schwenkbaren Kettenführung 120 vorgesehen ist.
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Die Verrastungslöcher 114, die die Verrastungsabschnitte der Armelemente 111 bilden, sind mit Schwingbewegungsschlitzen 114a versehen, die ermöglichen, dass das Koppelelement 141 um die Montagewelle B, die das Schwenkzentrum der schwenkbaren Kettenführung 120 ist, herum schwingt.
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Bei der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform müssen die Montageansätze 121 lose in die Einpasslöcher 143 eingepasst werden, so dass die schwenkbare Kettenführung 120 nicht nur um die Montagewelle B herum geschwenkt werden kann, sondern auch um die Einpassöcher 143 des Koppelelements 141 herum. Bei dieser Ausführungsform können die schwenkbare Kettenführung 120 und das Koppelelement 141 zusammen geschwenkt werden. Da die Montageansätze 121 der schwenkbaren Kettenführung 120 in den Einpasslöchern 143 gesichert sein können statt lose in diese eingepasst zu sein, können die zwei Komponenten fest zusammengefügt werden, so dass die Arbeitseffizienz bei Zusammenbau und Wartung verbessert werden kann.
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Die Zusammengreifvorsprünge 144 an dem Paar von Verbindungsarmen 142 des Koppelelements 141 sind derart vorgesehen, dass sie nach außen und voneinander weg vorstehen. Stattdessen können, wie in 6 gezeigt ist, Zusammengreifvorsprünge 144b derart vorgesehen sein, dass sie innerhalb des Paars von Verbindungsarmen 142 des Koppelelements 141b aufeinander zu vorstehen, um von außen mit den Verrastungslöchern 114 des Paars von Armelementen 111 zusammenzugreifen. Alternativ kann, wie in 7 gezeigt ist, einer der Verbindungsarme 142 Zusammengreifvorsprünge 144c, die nach innen vorstehen, aufweisen, während der andere Verbindungsarm 142 Zusammengreifvorsprünge 144d, die nach außen vorstehen, aufweisen kann zum Zusammengreifen mit den Verrastungslöchern 114 des Paars von Armelementen 111 von einer Seite aus.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Armelemente 111 einstückig mit dem Führungsschuh 132 ausgebildet, der die Kettenlauffläche der feststehenden Kettenführung 130 bildet. Stattdessen können die Armelemente 111 auch einstückig mit dem feststehenden Führungstragelement 133 ausgebildet sein oder können die Armelemente 111 getrennt von der feststehenden Kettenführung 130 ausgebildet sein und derart ausgelegt sein, dass sie durch andere Mittel an der feststehenden Kettenführung 130 gesichert werden können.
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Obwohl bei der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der Führungsschuh 122, der die Kettenlauffläche bildet, getrennt von der schwenkbaren Kettenführung 120 vorgesehen ist, kann die schwenkbare Kettenführung 120 den Führungsschuh 122 als einstückig angeformten Teil derselben aufweisen.
