WO2015036217A1 - Spannvorrichtung für einer kraftrad kette - Google Patents

Spannvorrichtung für einer kraftrad kette Download PDF

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Roland Kraft
Kurt Schreyer
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
    • F16H2007/0893—Circular path

Definitions

  • the invention relates to a tensioning device of a chain for a motorcycle or bicycle with along the chain extending and at least partially movable rails arranged.
  • the invention finds application in a motorcycle in which the chain is housed in a chain boxes, as is the case with scooters, for example.
  • the solution known from the prior art has various disadvantages. On the one hand, it is necessary to open the chain box to replace the chain rail. On the other hand, the correct chain slack can be ensured only by the targeted shoring of the chain slack optimal balancing chain rail. It is not excluded that by using a wrong chain rail is too low or too strong compensation. Furthermore, it is accepted in the prior art that is driven over a predefined operating range with a not optimally tensioned chain, which can lead to increased wear of the chain and thermal expansion, which can lead to the crack of the chain. Furthermore, it is problematic that in versions according to the prior art, in some cases only a single tensioning rail was used, which was installed either in Lostrum or Switzerlandtrum the chain to achieve the right voltage.
  • the tensioning device has along the chain extending and at least partially movably arranged rails which are connected under Vorspan- with at least one elastic element, wherein the on the rails acting bias of the elastic element permanently displaces the rails in a clamping position exciting the chain and indirectly exerts a clamping force on the chain via the rails.
  • two rails are used, one rail extending along the rail, the other along the rail. This ensures that, regardless of the load changes always a bias of the chain on the rails in both sections is given.
  • the chain “tensioning tensioning position” is understood to mean any position or extension of the chain tensioned in relation to a freely suspended state, the elastic element permanently exerting a tensioning force on the rails, which is transmitted directly from the rails to the chain In operation, the chain thus constantly slides along the rails and is biased by them, the material of the rails being selected such that there is no wear due to chain-to-rail friction, and preference is given to using two oppositely parallel rails ,
  • the rails are rotatably mounted.
  • storage receiving point attachment
  • the elastic member acts on the rails in a region spaced from the bearing point to ensure rotation of the rails about the bearing point towards the chain.
  • the elastic element is attached directly to the rails and acts on them in such a way that they move towards one another in the clamping positions and are held there.
  • the elastic element between the Lostrum and the Switzerlandtrum the chain is arranged and surrounds the rails from the outside.
  • a spring in particular a leg spring, whose preload force is predefined via its dimensioning can be used as the elastic element.
  • a torsion spring with greater preload force is used for smaller and lighter chains.
  • the leg spring can be dimensioned correspondingly smaller. The selection of the leg spring with its predefined preload occurs once during the original equipment. Replacing the spring or rails during the maintenance interval will be obsolete.
  • an impact point of the elastic element or the spring is arranged on the rails in a region of the largest load-free sag of the chain.
  • the bearing point may optionally be arranged in the region of the front, connected to the drive, or the rear, connected to the rear wheel pinion.
  • biasing action of the rails on the chain they extend over a length of 30 to 80%, preferably 50 to 80% of the length of the traction and the Lostrums the chain.
  • the rails have a minimum width which corresponds at least to the width of the chain.
  • the chain facing side guide means are provided in a particular embodiment of the rails, which favors a guided sliding along the chain on the rails. Furthermore, it is favorable that the rails are formed curved, so that the edge regions of the respective rail are spaced to a plane of the chain.
  • the chain is received in a chain box filled with oil to a predetermined height such that the lower rail is located in the oil bath of the chain box and permanent lubrication of the chain and the contact area between the chain and the rail is guaranteed.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a tensioning device according to the invention a drive chain.
  • FIG. 1 an embodiment of the clamping device 1 according to the invention for receiving in a chain case (not shown) of a motorcycle is shown.
  • Two plastic rails 3 extend over 60 to 70% of the length of the luster and train of chain 2.
  • the rails 3 are rotatably mounted at the attachment point (bearing point) 6 for arrangement on the chain case rotatably.
  • Both rails 3 extend over a length of 60 to 70% of the length of the trajectory and the Lostrums the chain 2 and have a curvature, which leads to a distance between the chain 2 and the respective edge region 8 of the rails 3.
  • reinforcing ribs 7 are provided on the rails 3, which extend over the entire width of the rails 3 and are arranged alternately roof-shaped relative to one another.
  • the reinforcing ribs 7 allow sufficient rigidity of the rails 3 over the entire life and in all states of tension of the chain 2.
  • a leg spring 4 is provided which engages at fastening points 5 on the rails 3 respectively.
  • the attachment points 5 of the rails 3 are located substantially in the region of the chain 2, where their sag in the untensioned state would be greatest.
  • the leg spring 4 is otherwise unpaved, but it exerts a bias on the rails 3, causing them in a chain 2 exciting clamping position. An indirect pretension is thus exerted on the drive chain 2 via the leg spring 4, the rails 3 serving as the transmission means for the pretensioning.
  • the legs 9 of the leg spring 4 surround the chain 2 laterally and are fixed in corresponding receptacles of the rails 3 at the attachment points 5. In an elongation of the chain 2 caused by prolonged operation, the leg spring 4 pulls the rails 3 further towards one another, thereby increasing the pretensioning of the chain 2 to the originally desired level.
  • the chain 2 is permanently biased both in the area of the Lostrums as well as the Switzerlandtrums in the two load directions thrust and train permanently.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which of the solution shown at Generally speaking, it makes use of different types. For example, one rail may have a different curvature than the others.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung einer Kette (2) für ein Kraftrad oder Fahrrad mit sich entlang der Kette (2) erstreckenden und zumindest teilweise beweglich angeordneten Schienen (3), mindestens einem mit den Schienen (3) unter Vorspannung verbundenem elastischen Element, wobei die auf die Schienen (3) einwirkende Vorspannung des elastischen Elments die Schienen (3) permanent in eine die Kette (2) spannende Spannposition versetzt und über die Schienen (3) eine Spannkraft auf die Kette (2) ausübt.

Description

SPANNVORRICHTUNG FÜR EINER KRAFTRAD KETTE
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung einer Kette für ein Kraftrad oder Fahrrad mit sich entlang der Kette erstreckenden und zumindest teilweise beweglich angeordneten Schienen. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung bei einem Kraftrad, bei dem die Kette in einem Ketten- kästen untergebracht ist, wie es bspw. bei Motorrollern der Fall ist.
Bei Motorrädern mit frei zugänglicher Kette erfolgt die Einstellung der Kettenspannung üblicherweise durch ein Verschieben der Hinterachse. Zum Spannen der Kette wird bspw. die Achsaufnahme durch eine Einstellschraube nach hinten gezogen oder die Achse sitzt in einem Exzenter, der um einen bestimmten Winkel verdreht wird. Nach dem entsprechenden · Versatz der Hinterachse wird diese wieder fixiert.
Bei in Kettenkästen verbauten Antriebsketten sind diese aktuell nicht spannbar. Aufgrund von Toleranzen, Montageanforderungen und Betriebsbedingungen muss im Neuzustand ein vordefinierter Kettendurchhang vorgesehen werden, der einen wartungsfreien Betrieb der Kette ge- währleistet. Die Festlegung des Kettendurchhangs im Neuzustand folgt über eine vordefiniert gekrümmte Kettenschiene, die eine festgelegte, nicht variable Vorspannung auf die Kette ausübt. Lenkt sich die Kette im Betrieb, muss die Kettenschiene durch eine stärker gekrümmte ausgetauscht werden, um die Spannung der Kette zu erhöhen und ihren ur- sprünglichen Betriebsbereich wieder herzustellen.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung hat verschiedene Nachteile. Zum einen ist zum Tausch der Kettenschiene ein Öffnen des Kettenkastens nötig. Zum Anderen kann der richtige Kettendurchhang nur durch den gezielten Verbau der den Kettendurchhang optimal ausgleichenden Kettenschiene gewährleistet werden. Hierbei ist nicht ausgeschlossen, dass durch Verwendung einer falschen Kettenschiene ein zu geringer oder zu starker Ausgleich erfolgt. Ferner wird im Stand der Technik hingenommen, dass über einen vordefinierten Betriebsbereich mit einer nicht optimal gespannten Kette gefahren wird, wodurch es zu einem erhöhten Verschleiß der Kette und zu thermischen Dehnungen kommen kann, die bis hin zum Riss der Kette führen können. Weiterhin ist problematisch, dass bei Ausführungen gemäß dem Stand der Technik zum Teil nur eine einzige Spannschiene verwendet wurde, die entweder im Lostrum oder im Zugtrum der Kette verbaut wurde, um die richtige Spannung zu erzielen. Dies berücksichtigt jedoch nicht, dass Lostrum und Zugtrum abhängig von dem Lastwechsel des Motors wechselseitig auf der einen bzw. der jeweils gegenüberliegenden Seite der Kette sind. Das bedeutet, dass durch die Anordnung einer einzigen Kettenschiene eine nur einseitige Spannung der Kette erfolgt, und diese zeitweise im Schub-, zeitweise im Zugbetrieb. Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung einer Kette für ein Kraftrad bereitzustellen, . welche die richtige Kettenspannung über den gesamten Betriebsbereich und die gesamte Betriebsdauer gewährleistet, ohne dass im Wartungsturnus manu- eile Einstellungen der Kettenspannung nötig sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spannvorrichtung mit der Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1. Hierbei ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung sich entlang der Kette erstreckende und zumindest teilweise beweglich angeordnete Schienen aufweist, die unter Vorspan- nung mit mindestsens einem elastischen Element verbunden sind, wobei die auf die Schienen einwirkende Vorspannung des elastischen Elements die Schienen permanent in eine die Kette spannende Spannposition versetzt und mittelbar über die Schienen eine Spannkraft auf die Kette ausübt. In einer günstigen Ausführung werden zwei Schienen verwendet, wo- bei sich eine Schiene entlang des Lostrums, die andere entlang des Zugtrums erstreckt. Somit ist gewährleistet, dass unabhängig von den Lastwechseln stets eine Vorspannung der Kette über die Schienen in beiden Abschnitten gegeben ist. Als eine die Kette„spannende Spannposition" wird jede gegenüber einem frei hängenden Zustand gespannte Lage bzw. Erstreckung der Kette verstanden. Über das elastische Element wird permanent eine Spannkraft auf die Schienen ausgeübt, die von den Schienen unmittelbar auf die Kette übertragen wird. Während des Betriebs gleitet die Kette somit ständig entlang der Schienen und wird von diesen unter Vorspannung gehalten. Das Material der Schienen ist hierzu derart ausgewählt, dass es zu keinem Verschleiß durch die Reibung zwischen Kette und Schiene kommt. Bevorzugt ist eine Verwendung von zwei gegenüberliegend parallel angeordneten Schienen.
Günstig ist ferner, wenn die Schienen drehbar gelagert sind. Als Lager- aufnahmepunkt (Befestigung) kann vorzugsweise der Kettenkasten dienen. Das elastische Element wirkt auf die Schienen in einem Bereich ein, der von dem Lagerpunkt beabstandet ist, um eine Drehung der Schienen um den Lagerpunkt hin zu der Kette zu gewährleisten. Das elastische Element ist unmittelbar an den Schienen befestigt und wirkt derart auf diese ein, dass sie sich in die Spannpositipn aufeinander zu bewegen und dort gehalten werden. In einer vorteilhaften Ausführung ist das elastische Element zwischen dem Lostrum und dem Zugtrum der Kette angeordnet und umgreift die Schienen von außen. Als elastisches Element kann vor- teilhafterweise eine Feder, insbesondere eine Schenkelfeder verwendet werden, deren Vorspannkraft über ihre Dimensionierung vordefiniert ist. Bei größeren und schwereren Antriebsketten für stärker motorisierte Fahrzeuge wird eine Schenkelfeder mit größerer Vorspannkraft eingesetzt. Bei kleineren und leichteren Ketten kann die Schenkelfeder entsprechend kleiner dimensioniert werden. Die Auswahl der Schenkelfeder mit ihrer vordefinierten Vorspannung erfolgt einmalig bei der Erstausrüstung. Ein Tausch der Feder oder der Schienen im Wartungsintervall wird obsolet.
In einer günstigen Ausführung ist vorgesehen, dass ein Einwirkpunkt des elastischen Elements bzw. der Feder auf die Schienen in einem Bereich des größten lastfreien Durchhangs der Kette angeordnet ist. Dies bedingt, dass der Lagerpunkt der Schienen hierzu seitlich versetzt, insbesondere in der Nähe eines Ritzels angeordnet ist. Der Lagerpunkt kann wahlweise im Bereich des vorderen, mit dem Antrieb verbundenen, oder des hinteren, mit dem Hinterrad verbundenen Ritzels angeordnet sein. Um eine mög- liehst flächige, vorspannende Einwirkung der Schienen auf die Kette zu realisieren, erstrecken sich diese über eine Länge von 30 bis 80 %, vorzugsweise 50 bis 80 % der Länge des Zugtrums und des Lostrums der Kette. Ferner weisen die Schienen in einer günstigen Ausführung eine minimale Breite auf, die zumindest der Breite der Kette entspricht. Auf der der Kette zugewandten Seite sind in einer besonderen Ausführung der Schienen Führungsmittel vorgesehen, die ein geführtes Entlanggleiten der Kette an den Schienen begünstigt. Ferner ist günstig, dass die Schienen gekrümmt ausgebildet sind, so dass die Randbereiche der jeweiligen Schiene zu einer Verlaufsebene der Kette beabstandet sind.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Kette in einem Kettenkasten aufgenommen, der bis zu einer vorbestimmten Höhe mit öl gefüllt ist, so dass die untere Schiene in dem Ölbad des Kettenkastens angeordnet ist und eine permanente Schmierung der Kette sowie des Kontaktbereichs zwi- sehen Kette und Schiene gewährleistet ist.
Ebenfalls zum Schutzbereich der Erfindung gehört eine Verwendung der oben diskutierten Spannvorrichtung mit all seinen Merkmalskombinationen in einem Kettenkasten eines Kraftrades.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung einer Antriebskette.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 zur Aufnahme in einem Kettenkasten (nicht gezeigt) eines Kraftrads dargestellt. Zwei Schienen 3 aus Kunststoff erstrecken sich über 60 bis 70 % der Länge des Lostrums und Zugtrums der Kette 2. Die Schienen 3 sind drehbar am Befestigungspunkt (Lagerpunkt) 6 zur Anordnung an dem Kettenkasten drehbar gelagert. Beide Schienen 3 erstrecken sich über eine Länge von 60 bis 70 % der Länge des Zugtrums und des Lostrums der Kette 2 und weisen eine Krümmung auf, die zu einem Ab- stand zwischen der Kette 2 und dem jeweiligen Randbereich 8 der Schienen 3 führt. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Steifigkeit sind an den Schienen 3 Verstärkungsrippen 7 vorgesehen, die sich über die gesamte Breite der Schienen 3 erstrecken und abwechselnd dachförmig zueinander angeordnet sind. Die Verstärkungsrippen 7 ermöglichen eine ausreichende Steifigkeit der Schienen 3 über die gesamte Lebensdauer und in allen Spannungszuständen der Kette 2. Als elastisches Element ist eine Schenkelfeder 4 vorgesehen, die an Befestigungspunkten 5 an den Schienen 3 jeweils angreift. Die Befestigungspunkte 5 der Schienen 3 befinden sich im Wesentlichen in dem Bereich der Kette 2, wo ihr Durchhang im ungespannten Zustand am größten wäre. Die Schenkelfeder 4 ist im Übrigen unbefestigt, jedoch übt sie eine Vorspannung auf die Schienen 3 aus, wodurch diese in eine die Kette 2 spannende Spannposition versetzt. Über die Schenkelfeder 4 wird somit eine mittelbare Vorspannung auf die Antriebskette 2 ausgeübt, wobei als Übertragungsmittel für die Vorspan- nung die Schienen 3 dienen. Die Schenkel 9 der Schenkelfeder 4 umgreifen die Kette 2 seitlich und sind in entsprechende Aufnahmen der Schienen 3 an den Befestigungspunkten 5 fixiert. Bei einer durch längeren Betrieb entstehende Längung der Kette 2 zieht die Schenkelfeder 4 die Schienen 3 weiter aufeinander zu und erhöht dabei die Vorspannung der Kette 2 auf das ursprünglich gewünschte Maß. Die Kette 2 wird dabei sowohl im Bereich des Lostrums als auch des Zugtrums in den beiden Lastrichtungen Schub und Zug permanent vorgespannt.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei g rundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise kann eine Schiene eine andere Krümmung als die anderen aufweisen.

Claims

Patentansprüche
Spannvorrichtung einer Kette (2) für ein Kraftrad oder Fahrrad mit sich entlang der Kette (2) erstreckenden und zumindest teilweise beweglich angeordneten Schienen (3), mindestens einem mit den Schienen (3) unter Vorspannung verbundenem elastischen Element, wobei die auf die Schienen (3) einwirkende Vorspannung des elastischen Elements die Schienen (3) permanent in eine die Kette (2) spannende Spannposition versetzt und mittelbar über die Schienen (3) eine Spannkraft auf die Kette (2) ausübt.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (3) drehbar gelagert sind.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element unmittelbar auf die Schienen (3) einwirkt und diese bis zu der Spannposition aufeinander zubewegt.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine Feder oder Schenkelfeder (4) ist. .
Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einwirkpunkt (5) des elastischen Elements auf die Schienen (3) in einem Bereich eines größten lastfreien Durchhangs der Kette (2) angeordnet ist.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schienen (3) entlang eines
Zugtrums und eines Lostrums der Kette (2) erstrecken.
Spannvorrichtung nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (3) sich über eine Länge von 30-80% der Länge des Zugtrums und des Lostrums der Kette (2) erstrecken.
8. Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (3) eine minimale Breite aufweisen, die der Breite der Kette (2) entspricht.
9. Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (3) gekrümmt ausgebildet sind.
10. Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche aufgenommen in einem Ketten kästen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schienen (3) in einem Ölbad des Kettenkastens angeordnet verläuft.
11.Verwendung der Spannvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche in einem Kettenkasten eines Kraftrades.
Figure imgf000011_0001
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