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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine schwenkbare Spannschiene für
ein Endlostreibmittel eines Steuer- oder Hilfstriebs, die einen
gegen das Endlostreibmittel drückbaren
Führungsabschnitt,
einen, eine Schwenkachse vorgebende Schwenklagereinrichtung und
einem Abstand zur Schwenklagereinrichtung angeordneten Spannabschnitt
zum Aufbringen der Spannkraft mittels einer Spannvorrichtung aufweist.
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Eine solche Spannschiene ist z.B.
in der
DE 10037649
A1 beschrieben. Diese dient zum Spannen eines Steuerkettentriebs
für einen
Verbrennungsmotor mit zwei oben liegenden Nockenwellen. Die Steuerkette
verbindet die Nockenwellenkettenräder mit dem Kurbelwellenkettenrad,
weshalb es erforderlich ist, dass die Kette ausreichend gespannt wird,
um ein Überspringen
zu verhindern, was unweigerlich zur Fehlfunktion bzw. Zerstörung des
Verbrennungsmotors führen
würde.
Die Spannschiene besteht aus einem im Fachwerkprofil ausgestalteten Grundkörper, auf
den ein gegen die Kette gedrückter Gleitbelagkörper aufgebracht
ist. Am unteren Ende weist der Grundkörper ein Schwenklager auf,
das um einen Schwenkbolzen am Motorgehäuse schwenkbar angebracht ist.
Im Abstand hierzu drückt
eine Spannvorrichtung auf die Rückseite
des Grundkörpers,
so dass die nötige
Andrückkraft
aufgebracht ist. Der in einer Ebene gemessene senkrechte Abstand zwischen
der Wirkachse des Spanners im Einbauzustand und der Schwenkachse
definiert dabei den zur Verfügung
stehenden Hebelarm. Diese Druckschrift offenbart auch eine fest
am Motorgehäuse
angeschraubte Führungsschiene,
die das Entstehen von Schwingungen einem der Nockenwellenkettenräder und
dem Kurbelwellenkettenrad verhindern soll. Es sind auch Ausführungsbeispiele
beschrieben, bei denen die Führungsschiene
zwei Befestigungsbohrungen zur unterschiedlichen Anbringung an verschiedenen
Motorgehäusen
aufweist.
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Allgemein sind im Stand der Technik
eine Vielzahl von unterschiedlicher Konstruktionen von Spannschienen
und der mit diesen zusammen arbeitenden Spannvorrichtungen bekannt.
Insbesondere gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher einteiliger
und mehrteiliger Aufbauten der Spannschiene. Hinsichtlich der Spannvorrichtungen
gibt es eine Vielzahl, die hydraulisch betätigbar sind und insbesondere
an den Motorölkreislauf
angeschlossen sein können.
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In Zeiten immer weiter steigenden
Kostendrucks hinsichtlich der Konstruktion derartiger serienmäßig herzustellender
Bauteile, sind die Fachleute bestrebt, Verbesserungen herbeizuführen, durch
die geeignete Einsparmaßnahmen
zu erzielen sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Spannschiene der eingangs genannten Art konstruktiv
hinsichtlich Kosteneinsparung zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer
gattungsgemäßen schwenkbaren
Spannscheine dadurch gelöst,
dass die Schwenklagereinrichtung mindestens eine zweite, zur ersten
im Abstand und parallel angeordnete Schwenkachse vorgibt. Die Spannscheine
weist demnach zwei getrennte Schwenkmöglichkeiten auf, so dass ein
und dieselbe Spannschiene vielseitiger zu Spannzwecken einsetzbar
ist. Diese Ausgestaltung lässt
auch zu, dass z.B. bei anderer Wirkrichtung der Spannvorrichtung
dennoch der gewünschte
Hebelarm erhalten werden kann. Hierin unterscheidet sich eine Spannschiene sehr
stark von einer Führungsschiene,
bei der es lediglich darum gehen kann, sie anders anzubringen, ohne
dass sich hierdurch ihre Wirkungs- und Funktionsweise ändert oder
trotz anderer oder anders positionierter Spanneinrichtungen beibehalten
lässt.
Der Vorteil liegt insbesondere darin, dass ein und dieselbe Spannschiene
für mehrere
Einsatzzwecke verwendbar ist, wobei nicht nur die andere Anbringstelle z.B.
an dem Verbrennungsmotor, eine Rolle spielt, sondern auch Variationsmöglichkeiten
hinsichtlich dem Aufbringort und der Wirkrichtung der Spannvorrichtung
gegeben sein können.
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Bevorzugt kann die mindestens eine
zweite von der Schwenklagereinrichtung vorgegebene Schwenkachse
einen anderen Abstand zu einer Wirkachse des Spannabschnitts aufweisen
als der Abstand der ersten Schwenkachse. Durch diese Ausgestaltung
lässt sich
in den meisten Fällen
eine größere Variationsbreite
hinsichtlich Einbaumöglichkeiten
auch im Verhältnis
zur Spannvorrichtung erzeugen. Unter Wirkachse des Spannabschnitts
ist die Wirkrichtung, mit der die Spannvorrichtung auf diesen im
Einbauzustand aufdrückt
(bei still stehendem Verbrennungsmotor), gemeint.
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Eine weitere einfache Ausgestaltungsmöglichkeit
sieht vor, dass die Schwenklagereinrichtung eine erste Schwenklagerbohrung,
die die erste Schwenkachse vorgibt, und mindestens eine im Abstand
zu dieser angeordnete zweite Schwenklagerbohrung, die die mindestens
eine zweite Schwenkachse vorgibt, umfasst. In den meisten Fällen wird die
Spannschiene geeignete Bohrungen aufweisen, die dann auf Achszapfen
am Motorgehäuse
aufsteckbar sind. Prinzipiell wäre
jedoch auch eine umgekehrte Ausgestaltung möglich. Unter den Begriff „Bohrung" sollen auch sämtliche
nicht durch spanabhebende Verfahren erzeugbare Öffnungen (z.B. bei durch Spritzgusstechnik
hergestellten Spannschienen) gemeint sein.
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Des Weiteren bezieht sich die Erfindung
auf einen Steuertrieb für
einen Verbrennungsmotor mit mindestens einer schwenkbaren Spannschiene
nach einem der Ansprüche
1 bis 3. Bei diesem Steuertrieb sind zwei mit unterschiedlichem
Abstand zur zugehörigen
Spannvorrichtung ausgestaltete Befestigungsstellen für die Schwenklagereinrichtung
der Spannschiene zum schwenkbaren Anordnen der Spannschiene vorgesehen.
Bei diesem Steuertrieb kann demnach der Hebelarm bezüglich der
vorhandenen Spannvorrichtung verändert
werden, wenn die jeweils andere Befestigungsstelle verwendet wird.
Als Befestigungsstellen können
z.B. auch Gewindebohrungen zum Einsatz kommen, in die wahlweise
Achszapfen eingeschraubt werden, so dass je nach Bedarf die Schwenkachse
an einer anderen Stelle positionierbar ist. Bei der Verwendung mehrerer
Spannschienen in ein und demselben Steuertrieb können diese auch unterschiedlich
bezüglich
ihres Abstands zu einer Spannvorrichtung angebracht werden.
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Günstig
wirkt sich dies insbesondere bei einer Variante aus, bei der der
Steuertrieb für
einen Verbrennungsmotor in V-Ausführung verwendet wird. Hierbei
kann eine erste, einer ersten Zylinderbank zugeordnete Spannschiene
und eine zweite, einer zweiten Zylinderbank zugeordneten Spannschiene vorgesehen
sein, wobei die erste Spannschiene und die zweite Spannschiene baugleich
ausgestaltet sind, die erste Spannschiene um die erste Schwenkachse
schwenkbar angeordnet ist und die zweite Spannschiene um die zweite
Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist. Ein und dieselbe Spannschiene
lässt sich
demnach bei einem derart ausgestalteten Steuertrieb in zweifacher
Weise verwenden. Hierdurch werden die Teilevielzahl und somit auch die
Kosten reduziert. Unter „baugleich" soll hier verstanden
sein, dass zumindest die Struktur, die die Abstände zwischen der ersten Schwenkstelle
und dem Spannabschnitt und der zweiten Schwenkstelle und dem Spannabschnitt
vorgibt, verstanden sein. Z.B. könnte
ein und derselbe Grundkörper
verwendet werden, während
auf diesem unterschiedliche Gleitbelagkörper angebracht sind.
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Darüber hinaus bezieht sich die
Erfindung auf ein Baukastensystem für Steuertriebe bei einer Verbrennungsmotorserie
mit mindestens einem ersten Motortyp und mindestens einem zweiten
Motortyp. Hierbei ist bei dem ersten und zweiten Motortyp eine baugleiche
Spannschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für den jeweiligen
Steuertrieb vorhanden, wobei bei dem ersten Motortyp die Spannschiene
um die erste Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist und bei dem
zweiten Motortyp die Spannschiene um die zweite Schwenkachse schwenkbar angeordnet
ist. Ein und dieselbe Spannschienenausführungsform lässt sich
also innerhalb einer Verbrennungsmotorserie für verschiedene Motortypen einsetzen,
wodurch wieder die Teilevielzahl und somit auch die Kosten zu reduzieren
sind. Auch hier soll der Begriff „baugleich" wie bereits oben erwähnt, auszulegen
sein.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele vorliegender
Erfindung anhand von einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Steuerkettentriebs bei einem ersten Verbrennungsmotortyp
in einer geschnittenen Vorderansicht,
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2 eine
schematische Ansicht eines Steuerkettentriebs für einen zweiten Verbrennungsmotortyp
in geschnittener Vorderansicht mit gleicher Spannschiene wie in 1 und
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3 eine
schematische Ansicht eines Steuerkettentriebs eines Verbrennungsmotors
in V-Ausführung
in geschnittener Vorderansicht.
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Der in 1 schematisch
dargestellte Steuerkettentrieb 1 ist in einem Schacht 2 eines
geschnitten dargestellten Motorblockgehäuses 3 angeordnet. Der
Zylinderkopf sowie die Bodenwanne sind aus Vereinfachungsgründen weggelassen.
Auf den genauen Aufbau des Verbrennungsmotors wird im Einzelnen
nicht näher
eingegangen, da dies hinreichend bekannt ist. Der Steuerkettentrieb 1 umfasst
ein Kurbelwellenkettenrad 4, zwei oben liegende Nockenwellenkettenräder 5 und 6,
eine die Kettenräder
gemeinsam umschlingende Steuerkette 7, eine schwenkbar
angeordnete Spannschiene 8, eine die Spannschiene 8 mit
Kraft beaufschlagbare Spannvorrichtung 9 und eine fest
am Gehäuse 3 angebrachte
Führungsschiene 10.
Während
die Spannschiene 8 zwischen dem Kurbelwellenkettenrad 4 und
dem Nockenwellenkettenrad 5 angeordnet ist, ist die Führungsschiene 10 zwischen
dem Nockenwellenkettenrad 6 und dem Kurbelwellenkettenrad 4 angebracht.
Die Steuerkette 7 läuft
im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn um.
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Die Führungsschiene 10 besteht
aus einem Basiskörper 11 und
einem darauf angeordneten, bevorzugt aufgeclipsten Gleitbelagkörper 12.
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Die auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete
Spannschiene 8 umfasst einen Grundkörper 13 mit darauf
angeordnetem Gleitbelagkörper 14. Der
Grundkörper 13 ist
bevorzugt aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff in Fachwerkausführung hergestellt
und umfasst am unteren Ende eine Schwenklagereinrichtung 15 in
Form einer Verdickung mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Schwenklagerbohrungen 16 und 17.
Die Lagerbohrungen 16 und 17 sind im Querschnitt
kreisförmig ausgestaltet.
Mittels des Schwenkbolzens 18, der sich durch die Schwenklagerbohrung 16 erstreckt und
mit dem Gehäuse 3 verbunden
ist, ist die Spannschiene 8 schwenkbar am Motorgehäuse 3 angebracht.
Im Abstand zur Schwenklagereinrichtung 15 befindet sich
am Grundkörper 13 ein
Spannabschnitt 19 in Form eines Aufdrücksattels, auf den ein Spannkolben 20 der
Spannvorrichtung 9 aufdrückt. Der auf dem Grundkörper 13 angeordnete
Gleitbelagkörper 14 ist
bevorzugt aufgeclipst und besteht aus einem Kunststoff mit guten
Gleitreibungseigenschaften. Hier können jedoch auch andere Ausgestaltungsvarianten
einer Spannschiene verwendet werden.
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Die Spannvorrichtung 9 gibt
aufgrund ihrer Wirkrichtung eine Wirkachse AW vor,
die gemäß der 1 einen Abstand a1 zur von der Schwenklagerbohrung 16 vorgegebenen
Schwenkachse (verläuft senkrecht
zur Zeichnungsebene) aufweist.
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Der in 1 dargestellte
Steuerkettentrieb 1 ist einem bestimmten Motortyp zugeordnet,
der zu einer Verbrennungsmotorserie gehört.
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In 2 ist
nunmehr ein weiterer Motortyp (mit kürzerem Kolbenhub) derselben
Verbrennungsmotorserie dargestellt. Der einzige Unterschied zu der
Anordnung gemäß der 1 besteht darin, dass der
Schwenkbolzen 18 nunmehr in der Schwenklagerbohrung 17 angeordnet
ist und sich somit ein Abstand a2 der Schwenkachse
zur Wirklinie AW ergibt, der kleiner ist
als der Abstand a1 gemäß der Konstruktion der 1 ist. Demnach kann eine
baugleiche Spannschiene 8 für unterschiedliche Motortypen verwendet
werden. Es besteht natürlich
auch die Möglichkeit,
dass ein und der selbe Motor unterschiedliche Anbringungsmöglichkeiten
für eine Spannschiene
gemäß dieser
Ausgestaltung aufweist.
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Im Folgenden wird nunmehr eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung anhand der 3 erläutert.
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Der in 3 dargestellte
Kettentrieb 21 ist in einem Schacht 22 eines Motorblockgehäuses 23 eines
V-Verbrennungsmotors angeordnet. Aus Vereinfachungsgründen sind
die Zylinderköpfe
sowie die Bodenwanne weggelassen. Der Steuerkettentrieb 21 umfasst
ein Kurbelwellenkettenrad 24, ein linkes Nockenwellenrad 25 und
ein rechtes Nockenwellenrad 26, eine um die Kettenräder herum
gelegte Steuerkette 27, eine linke Spannschiene 28.1,
eine rechte Spannschiene 28.2, eine linke, auf die Spannschiene 28.1 drückende Spannvorrichtung 29.1 und
eine rechte, auf die Spannschiene 28.2 drückende Spannvorrichtung 29.2 sowie
eine linke Führungsschiene 30.1 und
eine rechte Führungsschiene 30.2.
Das linke Nockenwellenrad 25 und die linke Spannschiene 28.1 sind
einer linken Zylinderbank und das rechte Nockenwellenrad 25 und
die rechte Spannschiene 28.2 sind einer rechten Zylinderbank
des V-Motors zugeordnet.
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Zwischen den beiden Nockenwellenkettenrädern 25 und 26 ist
noch ein Umlenkkettenrad 41 vorgesehen, damit auch die
Steuerkette 27 im Wesentlichen eine V-Form einnimmt. Die
Spannschiene 28.1 ist zwischen dem Nockenwellenkettenrad 25 und
dem Kurbelwellenkettenrad 24, die Spannschiene 28.2 zwischen
dem Nockenwellenkettenrad 26 und dem Kurbelwellenkettenrad 24 angeordnet
und die Führungsschiene 30.1 ist
zwischen dem Nockenwellenkettenrad 25 und dem Umlenkkettenrad 41 und
die Führungsschiene 30.2 zwischen
dem Nockenwellenkettenrad 26 und dem Umlenkkettenrad 41 angeordnet.
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Die Führungsschienen 30.1 und 30.2 weisen beide
einen Basiskörper 31 auf,
der jeweils an dem Motorgehäuse 23 fixiert
ist, und einen darauf angeordneten Gleitbelagkörper 32, der mit der
Steuerkette 27 zur Anlage kommt und mit dem Basiskörper 31 verbunden
ist.
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Die baugleichen Spannschienen 28.1 und 28.2 weisen
einen Grundkörper 33,
bevorzugt aus einem faserverstärkten
Kunststoff, und einen darauf befestigten Gleitbelagkörper 34 auf.
Der Werkstoff der Gleitbelagkörpers 34 ist
nach günstigen
Gleitrei bungseigenschaften ausgewählt. Ausgestaltungen bezüglich der
Materialauswahl von Grundkörper
und Gleitbelagkörpern
sowie deren Befestigung aneinander sind im Stand der Technik ausreichend
bekannt.
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Die Spannschienen 28.1 und 28.2 weisen
an ihrem unteren Ende jeweils eine Schwenklagereinrichtung 35 mit
einer unteren Schwenklagerbohrung 36 und einer oberen Schwenklagerbohrung 37 auf. Die
Bohrungen 36 und 37 weisen einen kreisförmigen Querschnitt
auf.
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Während
die schwenkbare Spannschiene 28.1 auf der linken Seite
um einen Schwenkbolzen 38.1 angeordnet ist, der sich durch
die untere Schwenklagerbohrung 36 erstreckt, ist die rechte Spannscheine 28.2 um
den Schwenkbolzen 38.2 schwenkbar angeordnet, der sich
durch die obere Schwenklagerbohrung 37 erstreckt. Die beiden Schwenkbolzen 38.1 und 38.2 sind
mit dem Motorgehäuse 23 verbunden.
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Die Spannschienen 28.1 und 28.2 umfassen jeweils
einen nach hinten vorstehenden Spannabschnitt 39 in Form
eines Aufdrücksattels,
auf den jeweils ein Spannkolben 40.1 und 40.2 der
hydraulischen Spannvorrichtung 29.1 und 29.2 entsprechend aufdrückt. Die
Spannkolben 40.1 und 40.2 geben jeweils eine Wirkachse
AW (im Einbauzustand und bei ausgeschaltetem
Motor) vor. Bei der Spannschiene 28.1 weist die Wirkachse
AW einen Abstand a1 zur von
der Schwenklagerbohrung 36 vorgegebenen Schwenkachse auf
(die Schwenkachse verläuft senkrecht
zur Zeichnungsebene). Im Gegensatz hierzu weist die Spannschiene 28.2 einen
Abstand a2 zwischen der Wirklinie AW und der durch die Schwenklagerbohrung 37 vorgegebenen
Schwenkachse auf, der kleiner ist als der Abstand a1 der
Spannschiene 28.1. Diese unterschiedliche Anbringung der
Spannschienen 28.1 und 28.2 kann gewählt werden,
um unterschiedliche Kraftaufbringung zu realisieren. Jedoch wird
dies in den meisten Fällen
aus bauraumtechnischen Gründen,
z.B. weil auf der einen Seite noch ein Ölkanal zu berücksichtigen
ist etc., erfolgen. Wichtig ist allerdings, dass auf beiden Seiten
baugleiche Spannschienen einsetzbar sind. Auch hier ist es unter
Umständen
lediglich erforderlich, dass zumindest er Grundkörper 33 baugleich
ausgestaltet ist.
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Die obigen Spannschienen sind wirkungs- und
funktionsgleich auch bei Hilfstrieben eines Verbrennungsmotors verwendbar.