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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitkontakt-Führung für eine Energie-
Übertragungsvorrichtung, die ein endloses, umlaufendes, flexibles Energie-
Übertragungsmedium verwendet. Sie betrifft beispielsweise eine Führung
einer Ketten-Übertragungsvorrichtung, bei der eine Kette Energie von einem
Antriebs-Kettenrad zu einem Abtriebs-Kettenrad überträgt, oder eine Führung
einer Riemen-Übertragungsvorrichtung, bei der ein Riemen Energie von einer
Antriebs-Riemenscheibe zu einer Abtriebs-Riemenscheibe überträgt.
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Herkömmlicherweise umfasst eine Ketten- oder
Riemen-Übertragungsvorrichtung zur Steuerung von Ventilen eines Verbrennungsmotors oder zur
Übertragung von Rotationsenergie in einen anderen Antriebsmechanismus
eine Kette, einen Riemen oder ein anderes flexibles Energie-
Übertragungsmedium. Bei der Übertragungsvorrichtung zur Steuerung von
Ventilen, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, überträgt eine Kette CH Energie von
einem Antriebs-Kettenrad S1 oder einer Riemenscheibe zu einem oder
mehreren Abtriebs-Kettenrädern S2 oder Riemenscheiben. Die
Übertragungsvorrichtung umfasst normalerweise eine schwenkbar angebrachte, bewegliche
Gleitkontakt-Führung Ga, die mit einem Spanner T zusammenwirkt, um eine
geeignete Spannung in der Kette CH aufrecht zu erhalten, und eine feste
Gleitkontakt-Führung Gb. Die beiden Führungen Ga und Gb verhindern
Querschwingungen und Querbewegungen der Kette CH oder des Riemens, die sie
beziehungsweise ihn dazu veranlassen, von den Führungen Ga
beziehungsweise Gb zu springen. Die bewegliche Führung Ga und die feste Führung Gb
sind an einem Rahmen eines Motors oder eines anderen
Antriebsmechanismuses mittels geeigneter Schrauben P oder Bolzen oder ähnlicher
Befestigungen angebracht.
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Fig. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung einer beweglichen Kunststoff-Führung
300, die ausgebildet ist, um als Spannhebel bei einer
Ketten-Übertragungsvorrichtung zu dienen, und wie sie in der Beschreibung der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2000-382798 offenbart ist. Fig. 5 zeigt eine Ansicht von Fig. 4 von
unten, und Fig. 6 zeigt einen Querschnitt entlang der Ebene A-A in Fig. 4.
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Die Führung 300 weist einen Führungskörper 310 auf, der einen Gleitschuh
310a, mit dessen Fläche ein Übertragungsmedium, wie eine umlaufende Kette
CH, ein Riemen oder dergleichen, in Gleitkontakt gebracht wird, und einen
Plattenaufnahmebereich 310b aufweist, der sich in Längsrichtung der Führung
300 auf der Rückseite des Gleitschuhes 310a erstreckt. Der Gleitschuh 310a und
der Plattenaufnahmebereich 310b sind einstückig als eine Einheit aus einem
Kunstharz geformt. Eine Verstärkungsplatte 320, die aus einem biegesteifen
Material besteht, ist in einen Schlitz 310c im Plattenaufnahmebereich 310b des
Führungskörpers 310 eingepasst, um den Führungskörper 310 zu verstärken.
Die Öffnung dieses Schlitzes 310c weist vom Gleitschuh 310a weg, und der
Schlitz 310c erstreckt sich in Längsrichtung der Führung 300. Benachbart einem
Ende des Plattenaufnahmebereichs 310b ist eine Montage-Öffnung 310d
vorgesehen zur Anbringung des Führungskörpers 310 an einem Rahmen eines
Motors oder einer anderen Maschine. Eine Montage-Öffnung 320a ist in der
Verstärkungsplatte 320 benachbart einem Ende derselben so an einer Stelle
vorgesehen, dass, wenn die Verstärkungsplatte 320 im Schlitz 320c des
Führungskörpers 310 richtig positioniert ist, die beiden Öffnungen 310d und 320a
miteinander fluchten, so dass sie ein Schwenk- oder Montagemittel, wie eine
Montageschraube oder dergleichen aufnehmen können, und durch das
Schwenkmittel sowohl zusammengehalten werden, als auch hieran schwenkbar
angebracht sind. Der Plattenaufnahmebereich 310b umfasst auch Rippen 310f
zur Verbesserung der Festigkeit des Führungskörpers 310.
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Wie in Fig. 6 dargestellt, kann ein am Führungskörper 310 ausgebildetes
Verriegelungsteil 310e mit einer Verriegelungsöffnung 320b in cer
Verstärkungsplatte 320 in Eingriff stehen, um zu verhindern, dass die
Verstärkungsplatte 320 aus dem Schlitz 310c gelangt.
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Da der Gleitschuh 310a und der Plattenaufnahmebereich 310b einstückig als
eine Einheit aus einem Kunstharz geformt sind, gleitet das Übertragungsmedium
am Führungskörper 310 selbst, und es ist nicht erforderlich, einen getrennten
Gleitschuh vorzusehen. Folglich ist die Anzahl an Teilen und die Anzahl an
Produktionsschritten reduziert. Die in den Schlitz 310c eingepasste
Verstärkungsplatte 320 erhöht die Festigkeit der Führung 300 in Schwenkrichtung.
Als Ergebnis sind die Biegesteifigkeit, die Zähigkeit und die Festigkeit der
Führung 300 wesentlich verbessert. Gleitkontakt-Führungen dieser Art genügen den
jüngeren Anforderungen nach geringen Kosten und hoher Verlässlichkeit und
sind weit verbreitet.
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Da sich der Führungskörper 310 in Abhängigkeit der bei einem Motor
herrschenden Temperaturwechsel ausdehnt und zusammenzieht, erfordern diese
Führungen ein Spiel oder einen Spalt G zwischen dem Verriegelungsteil 310e
und der Verriegelungsöffnung 320b, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Auf Grund
dieses Spalts G bewirken Schwingungen während des Motorbetriebs, dass die
Verstärkungsplatte 320 sich im Schlitz 310c bewegt, und die Verstärkungsplatte
320 und der Führungskörper 310 stossen aneinander, wodurch Geräusche
erzeugt werden. Ferner nutzt sich die Oberfläche des Schlitzes 310c ab. Somit
lassen derartige mittels Verstärkungsplatten verstärkte bewegliche Kunststoff-
Führungen noch Wünsche offen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Gleitkontakt-
Führung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gleitkontakt-Führung gemäß Anspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Gleitkontakt-Führung in Übereinstimmung mit der Erfindung weist einen
länglichen Führungskörper aus Kunstharz und eine Verstärkungsplatte auf. Der
Führungskörper umfasst einen sich in Längsrichtung des Führungskörpers
erstreckenden Gleitschuh. Der Gleitschuh hat eine für einen Kontakt mit einer
Kette oder einem anderen Übertragungsmedium angeordnete Vorderseite und
eine Rückseite. Ein Plattenaufnahmebereich ist auf der Rückseite des
Gleitschuhs angeordnet. Der Pfattenaufnahmebereich ist einstückig als eine Einheit
mit dem Gleitschuh ausgebildet, und erstreckt sich in Längsrichtung des
Führungskörpers. Der Plattenaufnahmebereich hat eine vom Gleitschuh
beabstandete Stirnfläche. Ein Schlitz im Plattenaufnahmebereich erstreckt sich in
Längsrichtung der Führung. Die Verstärkungsplatte ist in den Schlitz eingepasst.
Der Plattenaufnahmebereich weist eine Öffnung in der Stirnfläche des
Plattenaufnahmebereichs auf, die vom Gleitschuh abgewandt ist, so dass die
Verstärkungsplatte in den Schlitz in einer Einführrichtung quer zum Gleitschuh
eingeführt werden kann.
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Der Führungskörper hat eine Montage-Öffnung benachbart einem Ende
desselben, und die Verstärkungsplatte hat eine Öffnung benachbart einem Ende
derselben, die mit der Montage-Öffnung fluchtet, so dass die Öffnungen ein
Montagemittel, wie eine Montageschraube, einen Montagebolzen oder
dergleichen, aufnehmen können, und der Führungskörper und die
Verstärkungsplatte werden teilweise zusammengehalten durch den Eingriff des
Montagemittels in den Öffnungen.
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Eine fensterartige Öffnung ist im Plattenaufnahmebereich vorgesehen, und ein
Verriegelungsteil ist in der fensterartigen Öffnung vorgesehen. Der
Verriegelungsteil erstreckt sich in eine Richtung ausgehend von der Fläche des
Plattenaufnahmebereichs zum Gleitschuh und weist eine Spitze mit einem in den
Schlitz eindringenden vorstehenden Bereich auf. Eine geneigte Fläche ist in dem
vorstehenden Bereich ausgebildet.
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Eine Verriegelungsöffnung in der Verstärkungsplatte vorgesehen, und die
Verstärkungsplatte ist mit dem Führungskörper durch den Eingriff der geneigten
Fläche des vorstehenden Bereichs mit einer Kante der Verriegelungsöffnung
verriegelt, wobei die spitz zulaufende Fläche eine federnd vorspannende Kraft
auf die Kante der Verriegelungsöffnung ausübt, und die Verstärkungsplatte
gegen die Rückseite des Gleitschuhs zwängt.
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Die Erfindung ist anwendbar auf verschiedene Führungen, einschließlich
bewegliche Führungen, die mit einem Spanner zusammenwirken, um eine
geeignete Spannung einem Übertragungsmedium aufzuerlegen, wobei
gleichzeitig Querschwingungen und Querbewegungen des
Übertragungsmediums von der Führung herunter verhindert werden, und auch feste
Führungen, die den Umlaufsweg eines umlaufenden Übertragungsmediums
beschränken.
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Die Materialien des Kunstharz-Führungskörpers sind nicht speziell beschränkt.
Jedoch werden, da die Gleitfläche in Kontakt mit einer Kette, einem Riemen oder
dergleichen als Gleitschuh dient, Polyamid-Harze oder polyamidartige Harze, die
ausgezeichnete Verschleißeigenschaften und Schmiereigenschaften aufweisen,
das heißt technische Kunststoffe, bevorzugt. Geeignete polyamidartige Harze
umfassen Nylon 6, Nylon 66 und alle aromatischen Nylons. Ferner können für
eine verbesserte Belastbarkeit und Festigkeit und dergleichen faserverstärkte
Kunststoffe verwendet werden, einschließlich faserverstärkte Polyamid-Harze.
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Die Materialien der Verstärkungsplatten müssen eine ausreichende
Biegesteifigkeit und Festigkeit zur Verwendung in einer Gleitkontakt-Führung aufweisen, sind
aber nicht speziell beschränkt. Metalle auf Eisenbasis, Nichteisenmetalle, wie
Aluminium, Magnesium, Titan oder dergleichen, technische Kunststoffe, wie
Polyamid-Harze oder dergleichen, und faserverstärkte Kunststoffe oder
dergleichen werden bevorzugt.
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Da die spitz zulaufende Fläche des vorstehenden Bereichs an der Spitze des
Verriegelungsteils in Eingriff mit einer Kante der Verriegelungsöffnung steht,
wobei sie die Verstärkungsplatte in Eingriff mit der Rückseite des Gleitschuhs in
Folge der federnd gespeicherten Kraft des Verriegelungsteils hält, wird die
Verstärkungsplatte stets sicher im Schlitz gehalten und eine Relativbewegung
zwischen der Verstärkungsplatte und dem Führungskörper wird verhindert.
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
anhand von einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Gleitkontakt-
Führung gemäß der Erfindung,
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Fig. 2 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in Fig. 1,
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Fig. 3 eine ausschnittsweise, perspektivische Ansicht eines
Verriegelungsteiles von Fig. 1,
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Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer herkömmlichen Gleitkontakt-
Führung,
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Fig. 5 eine Ansicht von unten auf die Führung von Fig. 4,
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Fig. 6 einen Schnitt entlang der Ebene A-A von Fig. 4, und
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Fig. 7 eine Ansicht, die Gleitkontakt-Führungen zeigt, welche in einer
Ventilsteuerungs-Übertragungsvorrichtung eines
Verbrennungsmotors angebracht ist.
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Eine in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Gleitkontakt-Führung 100 gemäß der
vorliegenden Erfindung hat gemeinsame Merkmale mit der in Fig. 4 dargestellten
herkömmlichen Gleitkontakt-Führung 300. Daher sind die letzten zwei Ziffern der
dreiziffrigen Bezugszeichen in den Fig. 1 bis 3 die gleichen, wie die bei den
Bezugszeichen der entsprechenden Teile der in Fig. 4 dargestellten
herkömmlichen Gleitkontakt-Führung 300.
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Bei der Führung 100 umfasst ein Führungskörper 110 einen Gleitschuh 110a an
der Seite, an der ein umlaufendes Übertragungsmedium, wie eine Kette, ein
Riemen oder dergleichen, entlang gleitet. Der Führungskörper 110 umfasst auch
einen Plattenaufnahmebereich 110b, der auf der Rückseite des Gleitschuhs 110a
ausgebildet ist, und sich in Längsrichtung der Führung 100 erstreckt. Der
Gleitschuh 110a und der Plattenaufnahmebereich 110b sind einstückig als eine
Einheit aus einem Kunstharz gefertigt. Eine aus einem biegesteifen Material
bestehende Verstärkungsplatte 120 ist eingeführt und eingepasst in einen Schlitz
110c, dessen Öffnung sich in einem Stirnflächen-Bereich des
Plattenaufnahmebereichs 110b befindet und vom Gleitschuh 110a weg weist. Der Schlitz 110c
erstreckt sich in Längsrichtung der Führung 100.
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Eine Montage-Öffnung 110d benachbart einem Ende des Führungskörpers 110
und eine Öffnung 120a benachbart einem Ende der Verstärkungsplatte 120
fluchten miteinander, wenn die Verstärkungsplatte 120 richtig im Schlitz 110c
sitzt. Diese Öffnungen 110d und 120a nehmen ein Montagemittel auf, wie eine
Montageschraube, einen Montagebolzen oder dergleichen (nicht in den Fig.
1 bis 3 dargestellt), das sie miteinander an einem Ende der Führung 100verbindet, und das im Falle einer beweglichen Führung als Schwenkmittel dient.
Rippen 110f sind am Plattenaufnahmebereich 110b ausgebildet, um die
Festigkeit des Führungskörpers 110 zu verbessern.
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Ferner ist der Führungskörper 110 mit zwei fensterartigen Öffnungen versehen,
und ein Verriegelungsteil 110e ist in jeder dieser fensterartigen Öffnungen
vorgesehen. Der Verriegelungsteil 110e ist einstückig mit dem
Plattenaufnahmebereich 110b des Führungskörpers 110 ausgebildet und erstreckt sich
vorzugsweise in abgewandter Richtung von der Stirnfläche, in der die Öffnung des
Schlitz 110c angeordnet ist, in Richtung des Gleitschuhs 110a. Der Fuß des
Verriegelungsteils 110e ist federnd ausgebildet, und dazu in der Lage, sowohl
sich nach innen als auch nach außen bezüglich des Schlitz 110c in die
Richtungen zu biegen, die in Fig. 3 durch den Pfeil angezeigt sind. Der
Verriegelungsteil 110e weist eine Elastizität auf, die bewirkt, dass er dazu neigt, in
die in Fig. 3 dargestellte Stellung zurück zu kehren. Der vordere Bereich jedes
Verriegelungsteils 110e weist einen vorstehenden Bereich 110g auf, der in den
Schlitz 110c gelangt, wie in Fig. 3 dargestellt. Der vorstehende Bereich 110g
umfasst eine geneigte Fläche, die in Richtung des Gleitschuhs 110a zeigt. Die
Verstärkungsplatte 120 ist mit zwei Verriegelungsöffnungen 120b versehen, die
angeordnet sind, um die vorderen Bereiche des jeweiligen Verriegelungsteils
110e aufzunehmen, wenn die Verstärkungsplatte 120 in den Führungskörper 110
eingepasst worden ist.
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Die Positionen der geneigten Flächen der Verriegelungsteile 110e und der
Verriegelungsöffnungen 120b in der Verstärkungsplatte 120 stehen miteinander
derart in Zusammenhang, dass, wenn die Verstärkungsplatte 120 in den Schlitz
110c eingeführt und eingepasst wird, die geneigte Fläche des vorstehenden
Bereichs 110g federnd an eine Kante der Verriegelungsöffnung 120b drückt, und
die Verstärkungsplatte 120 in Richtung und in Anlage an die Rückseite des
Gleitschuhs 110a zwängt, das heißt in Anlage an das Ende des Schlitzes 110c,
wie in Fig. 2 ersichtlich. Deshalb wird die Verstärkungsplatte 120 stets gegen die
Rückseite des Gleitschuhs 110a gehalten ohne einen zwischen dem Gleitschuh
110a und der Kante der Verstärkungsplatte 120 ausgebildeten Spalt. Der
Verriegelungsteil 110e drückt auch seitlich gegen die Kante der
Verriegelungsöffnung 120b in der Verstärkungsplatte 120, wobei er die Verstärkungsplatte 120
gegen die gegenüberliegende Wand des Schlitzes 110c drückt, wodurch er die
Verstärkungsplatte 120 sowohl fest gegen eine Seite des Schlitzes 110c als auch
gegen die Rückseite des Gleitschuhs 110a hält.
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Da der Verriegelungsteil 110e in beide Richtungen gebogen werden kann, wie
durch den Pfeil in Fig. 3 angezeigt, nimmt, selbst wenn sich der Führungskörper
110 auf Grund einer Temperaturänderung ausdehnt oder zusammenzieht, das
Verbiegen des Verriegelungsteils 110e die Abmessungsänderung des
Führungskörpers 110 auf und hält die Verstärkungsplatte 120 in Eingriff mit der Rückseite
des Gleitschuhs 110a und der gegenüberliegenden Wand des Schlitzes 110c.
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Der Eingriff der Verriegelungsteile 110e des Führungskörpers 110 mit den
Verriegelungsöffnungen 120b in der Verstärkungsplatte 120 sichert, verlässlich
die Verstärkungsplatte 120 gegen den Führungskörper 110, und, wenn
Schwingungen der Führung 100 auftreten, werden keine Geräusche auf Grund
einer Bewegung der Verstärkungsplatte 120 im Schlitz 110c erzeugt, und es wird
keine Abnutzung oder Verschleiß auf Grund von Reibung zwischen der
Verstärkungsplatte 120 und dem Führungskörper 110 erzeugt. Als Ergebnis erzielt
die Gleitkontakt-Führung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung eine
wesentliche Geräuschreduzierung und hat ferner eine lange Lebensdauer.