WO2009152888A1 - Führungsschienen-baugruppe mit druckguss-spannergehäuse und blechträgerplatte - Google Patents

Führungsschienen-baugruppe mit druckguss-spannergehäuse und blechträgerplatte Download PDF

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WO2009152888A1
WO2009152888A1 PCT/EP2009/002836 EP2009002836W WO2009152888A1 WO 2009152888 A1 WO2009152888 A1 WO 2009152888A1 EP 2009002836 W EP2009002836 W EP 2009002836W WO 2009152888 A1 WO2009152888 A1 WO 2009152888A1
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WO
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guide rail
tensioner housing
sheet metal
metal carrier
chain
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/002836
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Bauer
Stefan Belmer
Original Assignee
Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • F16H2007/185—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains the guiding surface in contact with the belt, rope or chain having particular shapes, structures or materials

Definitions

  • the present invention relates to a guide rail for a drive chain of a chain drive, in particular in an internal combustion engine, with a support body, at least one sliding lining body in contact with the drive chain and a tensioner housing, wherein the sliding lining body is positively connected to the support body.
  • Drive track guide rails are widely used in the art and are used extensively in timing chain drives or accessory drives in internal combustion engines. This area of application places high demands on the strength of the rail as well as on the sliding and guiding properties in the area of contact with the drive chain. Therefore, a truss structure is often used as the support body, in which the strength of the rail is improved by the struts of the truss. Such support bodies are often produced as metal die-cast profiles. Due to the different requirements for such guide rails or clamping rails, the guide sections of the rails are usually made of a different material than the support body. To form such a guide section with a guide track contacting the drive chain, a sliding lining body is usually used. The sliding lining body is usually connected by undercuts and clip or locking connections with the support body.
  • a guide rail for an auxiliary drive which encompasses almost the entire circumference through the drive chain.
  • a large-area support body is needed, the possibility of attaching Gleitbelag stresses on different sides and a tensioner housing for receiving a coupled with the clamping rail tensioning device having.
  • Even with a design of the support body with a truss structure requires such a guide rail a relatively high material usage in order to ensure sufficient strength of the support body, resulting in a correspondingly high weight follows.
  • the complex shape of the support body requires relatively high tooling costs for a corresponding die-casting mold, with high rejection rates in addition to be expected.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a guide rail of the type mentioned, which is simple and inexpensive to produce in spite of a complex shape and extended functionality with the least possible weight and ease of assembly.
  • the support body, the Gleitbelag analyses and the tensioner housing are formed as separate components and the support body is formed as a sheet metal carrier.
  • This modular design allows an assignment of the various functions of the guide rail on individual components, whereby the components can be designed structurally simple by focusing on the actual function and thus can be produced inexpensively.
  • the associated with this modular design training of the support body as a sheet metal carrier allows a significantly lighter guide rail, which in an internal combustion engine for motor vehicles of weight reduction benefits the entire vehicle and thus leads to a reduction in fuel consumption and a reduction in pollutant emissions.
  • a preferred embodiment provides that the sheet metal carrier, the Gleitbelag analyses and the tensioner housing engage in a form-fitting manner.
  • the positive connection of the three main components of the guide rail allows the simultaneous connection of the sliding lining body and the tensioner housing to the sheet metal carrier with a simple, easy to install form-fitting connection.
  • the sliding lining body and the tensioner housing can engage in one another in a form-fitting manner, wherein the sheet-metal carrier is arranged in part between the sliding-lining body and the tensioner housing, thereby producing sliding-lining bodies and tensioner housing. se secures.
  • Such interleaving of the components allows the arrangement or attachment of the sliding lining body and the tensioner housing on the sheet metal carrier with a few, possibly only a single form-fitting fastening element.
  • at least one positive locking element may be provided on the sliding lining body, wherein the positive locking element engages behind the tensioner housing.
  • a form-fitting element of the sliding lining body which engages behind the tensioner housing in addition to a relatively simple production or provision of a positive locking element, also permits a particularly simple and rapid assembly, since the necessary working step can be combined with the application of the sliding lining body to the supporting body.
  • the GleitbelagIER may have at least one retaining clip to secure the Gleitbelagenia the sheet metal carrier.
  • the sheet metal carrier is formed as a stamped and bent part, preferably as an aluminum sheet stamped and bent part.
  • the design of the sheet metal carrier as a stamped and bent part makes it possible, in addition to the reduced use of material, to produce the carrier body simply and inexpensively, wherein all necessary contours for receiving and securing the sliding lining body and the tensioner housing during the stamping bending process can be formed.
  • the realization of the stamped and bent part of aluminum sheet can allow further weight optimization.
  • a further embodiment provides that the tensioner housing is designed as a die-cast part, preferably as an aluminum or magnesium die-cast part.
  • the production of components in diecasting technology is well known for guide rails and is mastered especially with small components such as a tensioner housing with low reject rates.
  • very lightweight components can be produced in particular in the formation of the tensioner housing as aluminum or magnesium die-cast part.
  • the sheet metal carrier may have clamping contours for tight fitting of the tensioner housing.
  • the formation of clamping contours in the sheet metal carrier allows easy recording and easy mounting of the tensioner housing on the sheet metal carrier, wherein the clamping or press connection can be supported by the design of the chain tensioner housing by negative contours to the contours of the sheet metal carrier may be provided in the geometry of the tensioner housing.
  • this can additionally by a geometric undercut be supported between tensioner housing and sheet metal carrier, for example, a pin on the tensioner housing engage in a bore on the sheet metal carrier.
  • the tensioner housing can be inserted with clearance into the contours of the sheet metal carrier and fixed with suitable fastening means.
  • the sheet metal carrier has retaining tabs for fastening the tensioner housing.
  • the retaining tabs of the sheet metal carrier and the tensioner housing may have aligned mounting holes, wherein for fixing the sheet metal support and the tensioner housing, the mounting holes are fixable together with a fastening means.
  • the present invention also relates to a chain drive, in particular for an internal combustion engine, with a drive chain, at least two sprockets, a guide rail according to the invention, and a tensioning rail and a tensioning device, wherein the tensioning device is at least partially accommodated in the tensioner housing of the guide rail, against the Supported guide rail and presses the clamping rail against the drive chain.
  • the guide rail according to the invention in conjunction with a clamping rail and a clamping device (clamping and guide rail assembly) allows a very compact, extremely easy and logistical handling simple representation of the necessary chain drive functions clamping, damping and guiding the drive chain.
  • the erfindungsimmanente lightweight design of such a chain drive allows a reduction in weight, which in turn leads to a reduction in fuel consumption and pollutant emissions.
  • the oil supply of the usually hydraulic clamping device can be carried out in the arrangement of the tensioner housing on the sheet metal carrier, where appropriate, by a notch in the sheet metal carrier.
  • the oil transfer point between tensioner housing and engine block or between tensioner housing and sheet metal carrier and between sheet metal carrier and engine block can be designed to reduce the leakage losses with a seal, preferably an elastomeric seal.
  • a preferred embodiment provides that the chain drive has at least three sprockets. Especially with complex arrangements of several sprockets, light the inventive design of the chain drive compact, lightweight and yet simple solutions for complicated running chain drives. In order to allow extreme arrangements of the sprockets in the chain drive, the drive chain can be deflected by the guide rail by at least 90 °.
  • FIG. 1 is a side view of a chain drive with a generic guide rail of the prior art
  • FIG. 2 is a side view of a guide rail according to the invention
  • FIG. 3 shows a sectional view through the guide rail according to the invention from FIG. 2 along the section A-A, FIG.
  • Fig. 4 is a bottom view of the guide rail according to the invention of FIG. 2 and
  • FIG. 5 shows a rear side view of the guide rail according to the invention from FIG. 2.
  • Fig. 1 shows an accessory drive for a modern internal combustion engine by means of an oil pump shaft (OPW) and a balance shaft (AGW), alternatively, a common rail pump, a water pump or similar units, with the crankshaft (KW) are connected.
  • a tension and guide rail assembly 1 fills almost completely the area enclosed by the drive chain 2 in addition to the OPW and AGW sprockets (not shown).
  • the tensioning and guide rail assembly comprises the guide rail 3, a tensioning device 4 and a tensioning rail 5.
  • the guide rail of the OPW sprocket extends arcuately around the KW sprocket to and around the AGW sprocket.
  • the guide rail is designed as a die-cast part with a truss structure and has on the rear side an integrally formed with the guide rail tensioner housing to accommodate the clamping piston of the clamping device 4.
  • slide lining bodies 7, T are fastened by means of various holding clips 8 and undercuts 9 both on the long, curved outer circumference and over a small distance of the inner circumference.
  • the clamping guide rail assembly allows by the interaction of the guide rail 3 and over the clamping device 4 against the guide rail 3 supported and tensioned tensioning rail 5 the ent Despite the complex construction of the accessory drive, it can fulfill the requirements of clamping chain drive functions such as tensioning, damping and guiding the drive chain 2.
  • FIG. 2 shows an inventive embodiment of the guide rail 3 with a sheet metal carrier 11, a tensioner housing 12 and two Gleitbelag stressesn 7, T.
  • the longer sliding lining body 7 extends on the outer curved periphery of the support body 6 and sheet metal carrier 11 and the smaller sliding lining body T over a small portion of the inner circumference.
  • the attachment of the Gleitbelag stresses 7, T takes place here again by means of appropriate retaining clips 8 and / or undercuts 9.
  • the provided in the sheet metal carrier 11 holes 10 are in turn used to attach the guide rail on the engine block.
  • the sliding lining body 7 has in the region of the tensioner housing 12 a positive locking element 13 which engages behind a corresponding latching projection 14 or a circumferential edge of the tensioner housing 12, wherein the angled outer peripheral portion 15 of the sheet metal carrier 11 is disposed between the sliding lining body 7 and the tensioner housing 12.
  • This positive arrangement of the Gleitbelag stresses 7, the sheet metal carrier 11 and the tensioner housing 12 is particularly clearly again in Fig. 3 can be seen.
  • two more angled lugs 16 are further provided, which are formed in extension of the outer peripheral portion 15 of the sheet metal carrier and are angled relative to the outer peripheral portion 15 at right angles.
  • the tabs 16 each have a mounting opening 17, by means of which the voltage applied to the back of the tabs 16 tensioner housing 12 can be fixed.
  • the smaller inner sliding lining body T is arranged on an inner peripheral portion 15 'which extends at right angles from the sheet metal carrier.
  • FIG. 3 shows a sectional view through the guide rail 3 in the region of the form-locking element 13 formed on the sliding lining body 7 along the section AA of FIG. 2.
  • the sliding lining body 7 has two radially extending projections 19 for limiting the guide track 18 for the drive chain 2 flush with the side surfaces of the Gleitbelag stresses 7.
  • the form-locking element 13 has a radially inwardly extending portion 20 and an outgoing from the section 20, parallel to the guide rail 18 inwardly in the direction of the tensioner housing 12 extending locking portion or latching lug 21.
  • the locking lug 21 engages behind the locking projection 14 revolving on the tensioner housing 12, wherein the outer irritudesabites 15 of the sheet metal carrier 11 is clamped between the tensioner housing 12 and the sliding lining body 7.
  • the tensioner housing 12 is laterally fixed both by the sheet metal support 11 itself and on the opposite side by the outer peripheral portion 15 of the sheet metal carrier 11 formed tabs 16, so that in combination with the positive connection of the tensioner housing 12 with the sliding lining body 7 a slip-resistant arrangement Components of the guide rail 3 results.
  • On the sheet metal carrier 11 is laterally from the tensioner housing 12 extending oil port 22 before.
  • FIG. 4 shows a bottom view of the guide rail 3 from FIG. 2.
  • the undercuts 9 of the sliding lining body 7 at the ends of the guide rail 3 but also the guide track 18 on which the drive chain 2 slides can clearly be seen with the lateral projections 19.
  • the inner sliding lining body T with guide track 18 and projections 19 can also be seen.
  • On the inside of the outer peripheral portion 15 of the sheet-metal carrier 11 further retaining clips 8 are provided, which fix the sliding lining body 7 over its length on the outer peripheral portion 15 of the sheet metal carrier 11.
  • the tensioner housing 12 is arranged between the sheet-metal carrier 11 and the tabs 16 projecting radially from the outer circumferential section 15 on the opposite side of the sheet-metal carrier 11 and secured by the form-locking element 13. From the underside of the tensioner housing 12, the piston bore 23 can be clearly seen, which receives the tensioning piston of an associated tensioning device 4 and which is in communication with the laterally extending oil connection piece 22. In the area of the tabs 16, two fastening sleeves 24 are provided on the tensioner housing 12, which allow an additional fixing of the tensioner housing 12 via the fastening openings 17 of the tabs 16.
  • Fig. 5 shows the rear side view of the guide rail 3 of Fig. 2, in which the outer peripheral portion 15 of the sheet metal carrier 11, which serves to bear the sliding lining body 7, angled away from the clamped sheet metal carrier 11 inner surface (between the drive chain 2) in the image plane extends into it.
  • the arranged on the outer circumference of the sheet metal carrier 11 Gleitbelagenia 7 is fixed by the undercuts 9 at the ends of the guide rail 3 and not visible inner retaining clips 8 (see FIG. 4) on the sheet metal carrier 11.
  • the sliding lining body T arranged on the inner circumference of the guide rail 3 is fastened by means of undercuts 9 on the sheet metal carrier 11.
  • the sheet metal carrier 11 has in the region of the tensioner housing 12 a special contour 25, which is a receptacle of the mounting sleeves 24 of the tensioner housing 12 allows.
  • the contour 25 may be provided with a geometric undercut to allow a press connection between the tensioner housing 12 and the sheet metal carrier 11, so that the tensioner housing 12 is fixed without the fixation by the sliding lining body 7 in the negative contour 25 of the sheet metal carrier 11.
  • an eyelet 26 is provided on the tensioner housing 12 to hold the clamping piston in the piston bore 23 in a mounting position by means of a locking device.
  • each have a mounting opening 27 is provided, which are aligned with the mounting holes 17 in the tabs 26 and allow a common mounting of sheet metal carrier 11 and tensioner housing 12 on the engine, in addition to a mounting of the sheet metal carrier 11 via the holes 10.
  • In the oil connection 22 is visible in this illustration of the piston bore 23 in communication with the oil passage 28.
  • the tensioner housing 12 is inserted into the negative contour 25 of the sheet metal carrier 11 realized as a stamped and bent part.
  • the fastening sleeves 24 of the realized as a pressure casting Spannergephinuses 12 engage in the corresponding recesses of the negative contour 25, wherein a geometric undercut optionally additionally allows a slight press connection between the tensioner housing 12 and the sheet metal carrier 11, so that during further assembly, the tensioner housing 12 not from the sheet metal carrier 11 triggers.
  • the sliding lining body 7 extending around the outer circumference is fitted, the undercut 9 being fastened first to one end of the sheet metal support 11 and the sliding lining body 7 being clipped on the outer circumferential section 15 from this side with the inner retaining clips 8, up to Area of the tensioner housing 12 when pressing the locking lug 21 of the positive locking element 13 engages behind the circumferential latching projection 14 of the tensioner housing 12.
  • the undercut 9 in the opposite end of the sheet metal carrier 11 is placed over the outer edge of the outer peripheral portion 15.
  • the sliding lining body T arranged on the end circumference of the guide rail 3 is clipped onto the inner circumferential section 15 'from one end.
  • the clipping of the sliding lining body T on the inner peripheral portion 15 ' may be performed as a first operation.
  • a tensioning piston of a tensioning device 4 For the final installation of a guide rail 3 according to the invention in a chain drive, first the tensioning piston of a tensioning device 4 must first be inserted into the piston bore 23 and the tensioning device 4 with a locking device on the Eyelet 26 are held in a mounting position on the guide rail 3. In turn, a suitable tensioning rail 5 must be fastened to the tensioning device 4.
  • the resulting tension and guide rail assembly can then be arranged in the final assembly together with the drive chain in a corresponding chain drive, such as an accessory drive, and the holes 10 in the sheet metal carrier 11 and the mounting holes 17, 27 in the tabs 16 and the mounting sleeves 24th of the tensioner housing 12 are mounted on the engine.
  • the oil transfer point between the engine and the oil spigot 22 can be sealed with an elastomeric seal. After mounting the guide rail 3 on the motor, the locking of the clamping device 4 can be released and the clamping and guide rail assembly in the chain drive can be put into operation.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungsschiene für eine Antriebskette eines Kettentriebs, insbesondere in einem Verbrennungsmotor, mit einem Tragkörper, mindestens einem mit der Antriebskette in Kontakt stehenden Gleitbelagkörper und einem Spannergehäuse, wobei der Gleitbelagkörper formschlüssig mit dem Tragkörper verbunden ist. Dabei sind der Tragkörper, der Gleitbelagkörper und das Spannergehäuse als separate Bauteile ausgebildet, wobei der Tragkörper ein Blechträger ist. Weiter betrifft die Erfindung einen Kettentrieb, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, mit einer Antriebskette, mindestens zwei Kettenrädern, einer erfindungsgemäßen Führungsschiene sowie einer Spannschiene und einer Spanneinrichtung, wobei die Spanneinrichtung zumindest teilweise in dem Spannergehäuse der Führungsschiene aufgenommen ist, sich gegen die Führungsschiene abstützt und die Spannschiene gegen die Antriebskette drückt.

Description

Führungsschienen-Baugruppe mit Druckguss-Spannergehäuse und Blechträgerplatte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungsschiene für eine Antriebskette eines Kettentriebs, insbesondere in einem Verbrennungsmotor, mit einem Tragkörper, mindestens einem mit der Antriebskette in Kontakt stehenden Gleitbelagkörper und einem Spannergehäuse, wobei der Gleitbelagkörper formschlüssig mit dem Tragkörper verbunden ist.
Führungsschienen für Antriebsketten sind in der Technik weit verbreitet und werden in großer Zahl bei Steuerkettentrieben oder Nebenaggregatantrieben in Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dieser Einsatzbereich stellt hohe Anforderungen sowohl an die Festigkeit der Schiene als auch an die Gleit- und Führungseigenschaften im Kontaktbereich zur Antriebskette. Daher wird als Tragkörper häufig eine Fachwerkstruktur verwendet, bei der die Festigkeit der Schiene durch die Streben des Fachwerks verbessert ist. Solche Tragkörper werden oftmals als Metalldruckgussprofile hergestellt. Infolge der unterschiedlichen Anforderungen an solche Führungsschienen bzw. Spannschienen werden die Führungsabschnitte der Schienen zumeist aus einem anderen Material hergestellt als der Tragkörper. Zur Ausbildung eines solchen Führungsabschnitts mit einer mit der Antriebskette in Berührung stehenden Führungsbahn wird üblicherweise ein Gleitbelagkörper eingesetzt. Der Gleitbelagkörper ist zumeist durch Hinterschneidungen sowie Clipoder Rastverbindungen mit dem Tragkörper verbunden.
Insbesondere im Bereich der Automobilindustrie kommt es durch die markante Konkurrenzsituation sowie durch steigende ökologische Anforderungen zu einem starken Innovationsdruck, der im Bereich der Verbrennungsmotoren zu einem verstärkten Vorantreiben der Entwicklung und immer kürzeren Entwicklungszyklen führt. Verbrennungsmotoren sind daher in den letzten Jahren immer komplexer geworden mit einer rapide angestiegenen Zahl von Nebenaggregaten und miteinander gekoppelten Bauteilen, die auf immer kleiner werdenden Bauräumen untergebracht werden müssen. Durch die zunehmende Anzahl von anzutreibenden Nebenaggregaten ist die Konstruktion der Führungsschienen im Bereich der Steuer- und Nebenaggregatsantriebe immer komplizierter geworden, wobei die Lage der Nebenaggregate in den Verbrennungsmotoren zum Teil sehr lange und stark gebogene Führungsabschnitte notwendig macht.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise eine Führungsschiene für einen Nebenaggregatsantrieb bekannt, die nahezu den gesamten durch die Antriebskette umschlos- senen Raum ausfüllt, abzüglich der ebenfalls umschlossenen Kettenräder und Spannschiene, siehe Fig. 1. Neben der komplexen Form derartiger Führungsschienen wird ein großflächiger Tragkörper benötigt, der an verschiedenen Seiten die Möglichkeit zum Befestigen von Gleitbelagkörpern und ein Spannergehäuse zur Aufnahme einer mit der Spannschiene gekoppelten Spannvorrichtung aufweist. Selbst bei einer Ausbildung des Tragkörpers mit einer Fachwerkstruktur erfordert eine solche Führungsschiene einen relativ hohen Materialeinsatz, um eine ausreichende Festigkeit des Tragkörpers zu gewährleisten, woraus ein entsprechend hohes Gewicht folgt. Darüber hinaus fordert die komplexe Form des Tragkörpers verhältnismäßig hohe Werkzeugkosten für eine entsprechende Druckgussform, wobei zusätzlich mit hohen Ausschussraten zu rechnen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsschiene der eingangs genannten Art bereitzustellen, die trotz einer komplexen Form und erweiterten Funktionalität einfach und kostengünstig herstellbar ist bei einem möglichst reduziertem Gewicht und einer einfachen Montage.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Tragkörper, der Gleitbelagkörper und das Spannergehäuse als separate Bauteile ausgebildet sind und der Tragkörper als Blechträger ausgebildet ist. Diese modulare Bauweise ermöglicht eine Zuordnung der verschiedenen Funktionen der Führungsschiene auf einzelne Bauteile, wodurch die Bauteile durch deren Fokussierung auf die eigentliche Funktion konstruktiv einfach gestaltet und damit kostengünstig hergestellt werden können. Die mit dieser Modulbauweise verbundene Ausbildung des Tragkörpers als Blechträger ermöglicht eine signifikant leichtere Führungsschiene, was bei einem Verbrennungsmotor für Kraftfahrzeuge der Gewichtsreduzierung des gesamten Fahrzeugs zugute kommt und so zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und einer Reduzierung der Schadstoffemissionen führt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Blechträger, der Gleitbelagkörper und das Spannergehäuse formschlüssig ineinander greifen. Die formschlüssige Verbindung der drei Hauptbauteile der Führungsschiene ermöglicht die gleichzeitige Anbindung des Gleitbelagkörpers und des Spannergehäuses an dem Blechträger mit einer einfachen, montagefreundlichen formschlüssigen Verbindung.
Günstigerweise können der Gleitbelagkörper und das Spannergehäuse formschlüssig ineinander greifen, wobei der Blechträger teilweise zwischen dem Gleitbelagkörper und dem Spannergehäuse angeordnet ist und dadurch Gleitbelagkörper und Spannergehäu- se sichert. Eine derartige Verschachtelung der Bauteile ermöglicht die Anordnung bzw. Befestigung des Gleitbelagkörpers und des Spannergehäuses am Blechträger mit wenigen, möglicherweise nur einem einzelnen formschlüssigen Befestigungselement. Dazu kann am Gleitbelagkörper mindestens ein Formschlusselement vorgesehen sein, wobei das Formschlusselement das Spannergehäuse hintergreift. Ein das Spannergehäuse hintergreifendes Formschlusselement des Gleitbelagkörpers ermöglicht neben einer relativ einfachen Herstellung bzw. Bereitstellung eines Formschlusselements auch eine besonders einfache und schnelle Montage, da der notwendige Arbeitsschritt mit dem Aufbringen des Gleitbelagkörpers am Tragkörper kombiniert werden kann.
Zur Sicherung des Gleitbelagkörpers am Tragkörper in den über das Spannergehäuse hinausgehenden Bereichen der Führungsschiene kann der Gleitbelagkörper mindestens einen Halteclip aufweisen, um den Gleitbelagkörper am Blechträger zu befestigen.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass der Blechträger als Stanzbiegeteil ausgebildet ist, bevorzugt als Aluminiumblech-Stanzbiegeteil. Die Ausführung des Blechträgers als Stanzbiegeteil ermöglicht es, neben dem reduzierten Materialeinsatz, den Tragkörper einfach und kostengünstig herzustellen, wobei alle notwendigen Konturen zur Aufnahme und Befestigung des Gleitbelagkörpers und des Spannergehäuses während des Stanzbiegeverfahrens ausgebildet werden können. Dabei kann die Realisierung des Stanzbiegeteils aus Aluminiumblech eine weitere Gewichtsoptimierung ermöglichen.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass das Spannergehäuse als Druckgussteil ausgebildet ist, vorzugsweise als Aluminium- oder Magnesium-Druckgussteil. Die Herstellung von Bauteilen in Druckgusstechnik ist für Führungsschienen gut bekannt und wird insbesondere bei kleinen Bauteilen wie einem Spannergehäuse mit geringen Ausschussquoten beherrscht. Dabei sind insbesondere bei der Ausbildung des Spannergehäuses als Aluminium- oder Magnesium-Druckgussteil sehr leichte Bauteile herstellbar.
Vorteilhafterweise kann der Blechträger Klemmkonturen zur eng anliegenden Aufnahme des Spannergehäuses aufweisen. Die Ausbildung von Klemmkonturen im Blechträger, insbesondere bei einer Ausbildung des Blechträgers als Stanzbiegeteil, ermöglicht eine einfache Aufnahme und gute Montierbarkeit des Spannergehäuses am Blechträger, wobei die Klemm- oder Pressverbindung durch die Ausgestaltung des Kettenspannergehäuses unterstützt werden kann, indem zu den Konturen des Blechträgers Negativkonturen in der Geometrie des Spannergehäuses vorgesehen sein können. Im Falle einer Pressverbindung kann dies zusätzlich noch durch einen geometrischen Hinterschnitt zwischen Spannergehäuse und Blechträger unterstützt werden, beispielsweise kann ein Zapfen am Spannergehäuse in eine Bohrung am Blechträger eingreifen. Alternativ kann anstelle einer Klemm- oder Pressverbindung zwischen dem Spannergehäuse und dem Blechträger das Spannergehäuse mit Spiel in die Konturen des Blechträgers eingelegt werden und mit geeigneten Befestigungsmitteln fixiert werden. Eine sichere Variante sieht dazu vor, dass der Blechträger Haltelaschen zum Befestigen des Spannergehäuses aufweist. Bevorzugt können dabei die Haltelaschen des Blechträgers und das Spannergehäuse fluchtende Befestigungsöffnungen aufweisen, wobei zum Fixieren des Blechträgers und des Spannergehäuses die Befestigungsöffnungen gemeinsam mit einem Befestigungsmittel festlegbar sind. Eine derartige gemeinsame und sichere Befestigung des Blechträgers und des Spannergehäuses kann trotz einer solchen sicheren Ausgestaltung der Führungsschienen insgesamt Arbeitsschritte einsparen. Mittels der Befestigungsöffnungen können das Spannergehäuse und der Blechträger weiter über gemeinsame Befestigungspunkte am Motorblock fixiert werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Kettentrieb, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, mit einer Antriebskette, mindestens zwei Kettenrädern, einer erfindungsgemäßen Führungsschiene, sowie einer Spannschiene und einer Spanneinrichtung, wobei die Spanneinrichtung zumindest teilweise in dem Spannergehäuse der Führungsschiene aufgenommen ist, sich gegen die Führungsschiene abstützt und die Spannschiene gegen die Antriebskette drückt. In der Ausgestaltung als Kettentrieb ermöglicht die erfindungsgemäße Führungsschiene in Verbindung mit einer Spannschiene und einer Spanneinrichtung (Spann- und Führungsschienen-Baugruppe) eine sehr kompakte, extrem leichte und im logistischen Handling einfache Darstellung der notwendigen Kettentriebsfunktionen Spannen, Dämpfen und Führen der Antriebskette. Dabei ermöglicht die erfindungsimmanente leichte Ausführung eines derartigen Kettentriebs eine Gewichtsreduzierung, was wiederum zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemission führt. Die Ölversorgung der üblicherweise hydraulischen Spanneinrichtung kann bei der Anordnung des Spannergehäuses am Blechträger gegebenenfalls durch eine Ausklinkung im Blechträger erfolgen. Die Ölübergabestelle zwischen Spannergehäuse und Motorblock bzw. zwischen Spannergehäuse und Blechträger sowie zwischen Blechträger und Motorblock kann zur Reduzierung der Leckageverluste mit einer Dichtung, vorzugsweise einer Elastomerdichtung, ausgestaltet sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Kettentrieb mindestens drei Kettenräder aufweist. Insbesondere bei komplexen Anordnungen mehrerer Kettenräder ermög- licht die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kettentriebs kompakte, leichte und trotzdem einfache Lösungen für kompliziert verlaufende Kettentriebe. Um extreme Anordnungen der Kettenräder im Kettentrieb zu ermöglichen, kann die Antriebskette durch die Führungsschiene um mindestens 90° umlenkbar sein.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Führungsschiene näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kettentriebs mit einer gattungsgemäßen Führungsschiene aus dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Führungsschiene,
Fig. 3 eine Schnittansicht durch die erfindungsgemäße Führungsschiene aus Fig. 2 entlang des Schnitts A-A,
Fig. 4 eine Unteransicht der erfindungsgemäßen Führungsschiene aus Fig. 2 und
Fig. 5 eine Rückseitenansicht der erfindungsgemäßen Führungsschiene aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt einen Nebenaggregatsantrieb für einen modernen Verbrennungsmotor mittels dem eine Ölpumpenwelle (OPW) und eine Ausgleichswelle (AGW), alternativ auch eine Common-Rail-Pumpe, eine Wasserpumpe oder ähnliche Aggregate, mit der Kurbelwelle (KW) verbunden sind. Eine Spann- und Führungsschienen-Baugruppe 1 füllt neben den OPW- und AGW-Kettenrädern (nicht gezeigt) den von der Antriebskette 2 umschlossenen Bereich nahezu vollständig aus. Die Spann- und Führungsschienen- Baugruppe umfasst die Führungsschiene 3, eine Spanneinrichtung 4 sowie eine Spannschiene 5. Dabei erstreckt sich die Führungsschiene vom OPW-Kettenrad bogenförmig um das KW-Kettenrad bis zum AGW-Kettenrad und um dieses herum. Die Führungsschiene ist als Druckgussteil mit einer Fachwerkstruktur ausgebildet und weist auf der Rückseite ein einteilig mit der Führungsschiene ausgebildetes Spannergehäuse auf, um den Spannkolben der Spanneinrichtung 4 aufzunehmen. Auf dem Tragkörper 6 sind sowohl auf dem langen, gebogenen Außenumfang als auch über eine kleine Strecke des Innenumfangs Gleitbelagkörper 7, T mittels verschiedenartiger Halteklipse 8 und Hinter- schneidungen 9 befestigt. Die Spann-Führungsschienen-Baugruppe ermöglicht durch das Zusammenspiel der Führungsschiene 3 und der über die Spanneinrichtung 4 gegenüber der Führungsschiene 3 abgestützten und gespannten Spannschiene 5 die ent- sprechenden Kettentriebsfunktionen Spannen, Dämpfen und Führen der Antriebskette 2 zu erfüllen, trotz der komplexen Konstruktion des Nebenaggregatantriebs.
Demgegenüber zeigt Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Führungsschiene 3 mit einem Blechträger 11 , einem Spannergehäuse 12 und zwei Gleitbelagkörpern 7, T. Auch bei der erfindungsgemäßen Führungsschiene 3 erstreckt sich der längere Gleitbelagkörper 7 auf dem außen liegenden gebogenen Umfang des Tragkörpers 6 bzw. Blechträgers 11 und der kleinere Gleitbelagkörper T über einen kleinen Abschnitt des Innenumfangs. Die Befestigung der Gleitbelagkörper 7, T erfolgt hier wieder mittels entsprechender Halteklipse 8 und/oder Hinterschneidungen 9. Die im Blechträger 11 vorgesehenen Bohrungen 10 dienen wiederum zur Befestigung der Führungsschiene am Motorblock.
Der Gleitbelagkörper 7 weist im Bereich des Spannergehäuses 12 ein Formschlusselement 13 auf, das einen entsprechenden Rastvorsprung 14 bzw. eine umlaufende Kante des Spannergehäuses 12 hintergreift, wobei der abgewinkelte Außenumfangsabschnitt 15 des Blechträgers 11 zwischen dem Gleitbelagkörper 7 und dem Spannergehäuse 12 angeordnet ist. Diese formschlüssige Anordnung des Gleitbelagkörpers 7, des Blechträgers 11 und des Spannergehäuses 12 ist besonders deutlich nochmal in Fig. 3 zu erkennen. An dem Blechträger 11 sind weiter noch zwei abgewinkelte Laschen 16 vorgesehen, die in Verlängerung des Außenumfangsabschnitts 15 vom Blechträger ausgebildet sind und gegenüber dem Außenumfangsabschnitt 15 rechtwinklig abgewinkelt sind. Die Laschen 16 weisen jeweils eine Befestigungsöffnung 17 auf, mittels der das auf der Rückseite der Laschen 16 anliegende Spannergehäuse 12 festlegbar ist. Demgegenüber ist der kleinere innen liegende Gleitbelagkörper T an einem Innenumfangsabschnitt 15' angeordnet, der sich rechtwinklig vom Blechträger erstreckt.
Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Führungsschiene 3 im Bereich des am Gleitbelagkörper 7 ausgebildeten Formschlusselements 13 entlang des Schnitts A-A aus Fig. 2. Der Gleitbelagkörper 7 weist zur Begrenzung der Führungsbahn 18 für die Antriebskette 2 zwei sich radial erstreckende Vorsprünge 19 auf, die bündig mit den Seitenflächen des Gleitbelagkörpers 7 abschließen. Das Formschlusselement 13 weist einen sich radial nach innen erstreckenden Abschnitt 20 und einen vom Abschnitt 20 ausgehenden, sich parallel zur Führungsbahn 18 nach innen in Richtung des Spannergehäuses 12 erstreckenden Arretierabschnitt oder Rastnase 21 auf. Die Rastnase 21 greift hinter den am Spannergehäuse 12 umlaufenden Rastvorsprung 14 ein, wobei der Au- ßenumfangsabschnitt 15 des Blechträgers 11 zwischen dem Spannergehäuse 12 und dem Gleitbelagkörper 7 eingeklemmt ist. Dabei ist das Spannergehäuse 12 seitlich sowohl durch den Blechträger 11 selbst und auf der gegenüberliegenden Seite durch die vom Außenumfangsabschnitt 15 des Blechträgers 11 ausgebildeten Laschen 16 festgelegt, so dass sich in Kombination mit der formschlüssigen Verbindung des Spannergehäuses 12 mit dem Gleitbelagkörper 7 eine verrutschsichere Anordnung der Bauteile der Führungsschiene 3 ergibt. Am Blechträger 11 steht seitlich ein sich vom Spannergehäuse 12 erstreckender Ölanschlussstutzen 22 vor.
Fig. 4 zeigt eine Unteransicht der Führungsschiene 3 aus Fig. 2. Dabei sind deutlich die Hinterschneidungen 9 des Gleitbelagkörpers 7 an den Enden der Führungsschiene 3 aber auch die Führungsbahn 18, auf der die Antriebskette 2 gleitet, mit den seitlichen Vorsprüngen 19 zu erkennen. Neben dem äußeren Gleitbelagkörper 7 ist auch der innenliegende Gleitbelagkörper T mit Führungsbahn 18 und Vorsprüngen 19 zu sehen. Auf der Innenseite des Außenumfangsabschnitts 15 des Blechträgers 11 sind weitere Halteklipse 8 vorgesehen, die den Gleitbelagkörper 7 auch über dessen Länge am Außenumfangsabschnitt 15 des Blechträgers 11 fixieren. Das Spannergehäuse 12 ist zwischen dem Blechträger 11 und den sich vom Außenumfangsabschnitt 15 auf der gegenüberliegenden Seite des Blechträgers 11 radial vorspringenden Laschen 16 angeordnet und mittels dem Formschlusselement 13 gesichert. Von der Unterseite des Spannergehäuses 12 ist deutlich die Kolbenbohrung 23 erkennbar, die den Spannkolben einer zugehörigen Spanneinrichtung 4 aufnimmt und die mit dem seitlich erstreckenden Ölanschlussstutzen 22 in Verbindung steht. Im Bereich der Laschen 16 sind am Spannergehäuse 12 zwei Befestigungshülsen 24 vorgesehen, die eine zusätzliche Festlegung des Spannergehäuses 12 über die Befestigungsöffnungen 17 der Laschen 16 ermöglichen.
Fig. 5 zeigt die Rückseitenansicht der Führungsschiene 3 aus Fig. 2, bei der sich der Außenumfangsabschnitt 15 des Blechträgers 11 , der zur Anlage des Gleitbelagkörpers 7 dient, sich abgewinkelt von der vom Blechträger 11 aufgespannten Innenfläche (zwischen der Antriebskette 2) in die Bildebene hinein erstreckt. Der am Außenumfang des Blechträgers 11 angeordnete Gleitbelagkörper 7 ist durch die Hinterschneidungen 9 an den Enden der Führungsschiene 3 sowie nicht sichtbare innen liegende Halteklipse 8 (siehe Fig. 4) am Blechträger 11 befestigt. Ebenso ist der am Innenumfang der Führungsschiene 3 angeordnete Gleitbelagkörper T durch Hinterschneidungen 9 am Blechträger 11 befestigt. Der Blechträger 11 weist im Bereich des Spannergehäuses 12 eine besondere Kontur 25 auf, die eine Aufnahme der Befestigungshülsen 24 des Spanner- gehäuses 12 ermöglicht. Dabei kann die Kontur 25 mit einem geometrischen Hinterschnitt versehen sein, um eine Pressverbindung zwischen dem Spannergehäuse 12 und dem Blechträger 11 zu ermöglichen, so dass das Spannergehäuse 12 auch ohne die Fixierung durch den Gleitbelagkörper 7 in der Negativkontur 25 des Blechträgers 11 fixiert ist. An der Öffnung der Kolbenbohrung 23 ist am Spannergehäuse 12 eine Öse 26 vorgesehen, um mittels einer Arretiervorrichtung den Spannkolben in der Kolbenbohrung 23 in einer Montagestellung zu halten. In den Befestigungshülsen 25 ist jeweils eine Befestigungsöffnung 27 vorgesehen, die mit den Befestigungsöffnungen 17 in den Laschen 26 fluchten und die eine gemeinsame Befestigung von Blechträger 11 und Spannergehäuse 12 am Motor ermöglichen, zusätzlich zu einer Befestigung des Blechträgers 11 über die Bohrungen 10. Im Ölanschlussstutzen 22 ist in dieser Darstellung der mit der Kolbenbohrung 23 in Verbindung stehende Ölkanal 28 sichtbar.
Bei der Vormontage der erfindungsgemäßen Führungsschiene 3 wird das Spannergehäuse 12 in die Negativkontur 25 des als Stanzbiegeteil realisierten Blechträgers 11 eingelegt. Dabei greifen die Befestigungshülsen 24 des als Druckgussteils realisierten Spannergehäuses 12 in die entsprechenden Vertiefungen der Negativkontur 25 ein, wobei ein geometrischer Hinterschnitt gegebenenfalls zusätzlich eine leichte Pressverbindung zwischen dem Spannergehäuse 12 und dem Blechträger 11 ermöglicht, so dass sich während der weiteren Montage das Spannergehäuse 12 nicht vom Blechträger 11 löst. Als nächster Arbeitsschritt wird der sich um den Außenumfang erstreckende Gleitbelagkörper 7 aufgesetzt, wobei zunächst an einem Ende des Blechträgers 11 die Hin- terschneidung 9 befestigt wird und der Gleitbelagkörper 7 von dieser Seite aus mit den innenliegenden Halteklipsen 8 am Außenumfangsabschnitt 15 aufgeklipst wird, bis im Bereich des Spannergehäuses 12 beim Aufdrücken die Rastnase 21 des Formschlusselements 13 hinter den umlaufenden Rastvorsprung 14 des Spannergehäuses 12 eingreift. Zum Abschluss wird die Hinterschneidung 9 im gegenüberliegenden Ende des Blechträgers 11 über die Außenkante des Außenumfangsabschnitts 15 gelegt. Anschließend wird der am Endumfang der Führungsschiene 3 angeordnete Gleitbelagkörper T von einem Ende aus auf den Innenumfangsabschnitt 15' aufgeklipst. Alternativ kann das Aufklipsen des Gleitbelagkörpers T auf dem Innenumfangsabschnitt 15' als erster Arbeitsschritt ausgeführt werden.
Für den endgültigen Einbau einer erfindungsgemäßen Führungsschiene 3 in einem Kettentrieb muss zunächst noch der Spannkolben einer Spanneinrichtung 4 in die Kolbenbohrung 23 eingeführt und die Spanneinrichtung 4 mit einer Arretiereinrichtung über die Öse 26 in einer Montagestellung an der Führungsschiene 3 gehalten werden. An der Spanneinrichtung 4 muss wiederum eine geeignete Spannschiene 5 befestigt werden. Die so entstandene Spann- und Führungsschienenbaugruppe kann dann bei der Endmontage zusammen mit der Antriebskette in einem entsprechenden Kettentrieb, z.B. einem Nebenaggregatsantrieb, angeordnet werden und über die Bohrungen 10 im Blechträger 11 sowie die Befestigungsöffnungen 17, 27 in den Laschen 16 bzw. den Befestigungshülsen 24 des Spannergehäuses 12 am Motor montiert werden. Zur Reduzierung von Leckageverlusten kann die Ölübergabestelle zwischen dem Motor und dem Ölanschlussstutzen 22 mit einer Elastomerdichtung abgedichtet werden. Nach der Montage der Führungsschiene 3 am Motor kann die Arretierung der Spanneinrichtung 4 gelöst und die Spann- und Führungsschienenbaugruppe im Kettentrieb in Funktion gesetzt werden.

Claims

Ansprüche
1. Führungsschiene (3) für eine Antriebskette (2) eines Kettentriebs, insbesondere in einem Verbrennungsmotor, mit einem Tragkörper (6), mindestens einem mit der Antriebskette (2) in Kontakt stehenden Gleitbelagkörper (7) und einem Spannergehäuse (12), wobei der Gleitbelagköper (7) formschlüssig mit dem Tragkörper (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (6), der Gleitbelagkörper (7) und das Spannergehäuse (12) als separate Bauteile ausgebildet sind und der Tragkörper (6) als Blechträger (11) ausgebildet ist.
2. Führungsschiene (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Blechträger (11), der Gleitbelagkörper (7) und das Spannergehäuse (12) formschlüssig ineinandergreifen.
3. Führungsschiene (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitbelagkörper (7) und das Spannergehäuse (12) formschlüssig ineinandergreifen, wobei der Blechträger (11) teilweise zwischen dem Gleitbelagkörper (7) und dem Spannergehäuse (12) angeordnet ist und dadurch Gleitbelagkörper (7) und Spannergehäuse (12) sichert.
4. Führungsschiene (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Gleitbelagkörper (7) mindestens ein Formschlusselement (13) vorgesehen ist, wobei das Formschlusselement (13) das Spannergehäuse (12) hintergreift.
5. Führungsschiene (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitbelagkörper (7) mindestens ein Halteklipp (8, 9) aufweist, um den Gleitbelagkörper (7) an dem Blechträger (11) zu befestigen.
6. Führungsschiene (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechträger (11) als Stanzbiegeteil ausgebildet ist, bevorzugt als Aluminiumblech-Stanzbiegeteil.
7. Führungsschiene (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannergehäuse (12) als Druckgussteil ausgebildet ist, vorzugsweise als Aluminium- oder Magnesium-Druckgussteil.
8. Führungsschiene (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechträger (11) eine Klemmkontur (25) zur eng anliegenden Aufnahme des Spannergehäuses (12) aufweist.
9. Führungsschiene (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechträger (11) Haltelaschen (16) zum Befestigen des Spannergehäuses (12) aufweist.
10. Führungsschiene (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelaschen (16) des Blechträgers (11) und das Spannergehäuse (12) fluchtende Befestigungsöffnungen (17, 27) aufweisen, wobei zum Fixieren des Blechträgers (11) und des Spannergehäuses (12) die Befestigungsöffnungen (17, 27) gemeinsam mit einem Befestigungsmittel festlegbar sind.
11. Kettentrieb, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, mit einer Antriebskette (2), mindestens zwei Kettenrädern, einer Führungsschiene (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, sowie einer Spannschiene (5) und einer Spanneinrichtung (4), wobei die Spanneinrichtung (4) zumindest teilweise in dem Spannergehäuse (12) der Führungsschiene (3) aufgenommen ist, sich gegen die Führungsschiene (3) abstützt und die Spannschiene (5) gegen die Antriebskette drückt.
12. Kettentrieb nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kettentrieb mindestens drei Kettenräder aufweist.
13. Kettentrieb nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskette (2) durch die Führungsschiene (3) um mindestens 90° umlenkbar ist.
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