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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannschiene für einen Kettentrieb, insbesondere Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Der überwiegende Teil der Spannschienen umfasst einen Basiskörper bzw. Tragkörper und einen darauf angebrachten Gleitbelag bzw. Gleitbelagkörper. Die Spannschiene ist an einem Ende schwenkbar angebracht und mit ihrem Gleitbelag gegen die Kette gedrückt. Überwiegend weist hierzu der Tragkörper an seiner dem Gleitbelag bzw. Gleitbelagkörper abgewandten Seiten einen Aufdrückbereich zum Aufdrücken eines Kettenspanners auf. Der Kettenspanner ist häufig, beim Einsatz an einem Verbrennungsmotor an die Motorölhydraulik angeschlossen, so dass bei erhöhter Drehzahl auch eine erhöhte Kettenspannung erzeugbar ist. Die Einbauverhältnisse sind zum Teil relativ beengt, so dass die Anordnung der Spannschiene und die zu dieser relative Anordnung des Kettenspanners entscheidende Bedeutung zukommt. Bei ungünstigen Einbauverhältnissen von der Spannschiene und dem Kettenspanner treten auch größere Kräfte am Aufdrückbereich auf. Zum Teil sind dann auch die Relativbewegungen zwischen Aufdrückbereich und Kettenspanner größer, als bei günstigeren Anordnungen. Probleme kann auch der Einbau des Kettenspanners und der Spannschiene machen, insbesondere bei schon am Motor installierten restlichen Bauteilen des Kettentriebes.
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Eine solche Spannschiene ist aus der JP H08- 135 463 A bekannt. Weitere Spannschienen sind z.B. in der
JP 2004 -
116 680 A , der
JP 2002 -
070 963 A , der
US 5 184 982 A und der
US 4 177 689 A beschrieben.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannschiene konstruktiv so zu verbessern, dass sie den oben erwähnten Anforderungen besser gerecht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannschiene gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Verwendung einer Steckrastverbindung zum Anbringen des separaten Druckstückes hat nun mehrere Vorteile. Zum einen kann das Druckstück nachträglich bei Verschleiß ausgetauscht werden. Je nach Ausgestaltung der Steckrastverbindung sind hierzu keine Werkzeuge erforderlich. Darüber hinaus sind Ausgestaltungen möglich, bei denen der Aufdrückbereich Probleme bei der Montage der Spannschiene aufwerten würde. Mittels des separaten Druckstücks kann erst die Spannschiene montiert und anschließend das Druckstück mit dem Basiskörper verrastet werden. Insbesondere für beengte Einbauverhältnisse, wie sie bei Verbrennungsmotoren auftauchen können, erweitert diese Ausgestaltung beträchtlich den Konstruktionsspielraum.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Basiskörper einen innenliegenden Gleitbereich zum Anlegen an eine Kette derart aufweist, dass ein Durchlaufkanal für eine Kette zwischen Gleitbereich und Druckstück gebildet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung würde das Druckstück die Installation der Spannschiene (bei geschlossener Kette) vollständig verhindern. Zum einseitigen Öffnen des Durchlaufkanals ist das Druckstück vorerst nicht mit dem Basiskörper verbunden. Nachdem dieser installiert und die Kette in den geöffneten Durchlaufkanal eingefädelt ist, wird das Druckstück aufgesteckt und verrastet. Diese Form der Spannschiene ermöglicht es z.B., den Kettenspanner im von der Kette umschlossenen Bereich des Kettentriebs anzuordnen. Hierdurch lässt sich erheblich Platz einsparen. Bei den meisten Kettentrieben ist nämlich der Kettenspanner außerhalb dieses Bereichs angeordnet.
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Vorteilhafterweise kann das Druckstück einen keilförmigen Einsteckbereich aufweisen, der in eine komplementär ausgestaltete Steckaufnahme am Basiskörper eingesteckt und die Keilform in Belastungsrichtung verjüngt ist. Diese Ausgestaltung sorgt dafür, dass die Belastung durch den Kettenspanner das Druckstück immer fester in die Steckverbindung hineindrückt, so dass es nicht zu einem Lösen des Druckstückes aufgrund der Kraftwirkung des Kettenspanners kommen kann. Die Keilform des Einsteckbereichs und die Steckaufnahme sorgt demnach bei immer höherer Belastung für einen immer festeren Sitz des Druckstückes am Basiskörper und trägt somit den Belastungsverhältnissen am Kettentrieb Rechnung.
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Des Weiteren können die Keilflächen des Einsteckbereichs des Druckstücks mindestens Rastaufnahmen aufweisen und die Keilflächen der Steckaufnahme am Basiskörper mindestens ein komplementär ausgestaltetes Rastmittel aufweisen. Neben der Tatsache, dass durch die Keilform von Einsteckbereich und Rastaufnahme eine Einfädelhilfe gegeben ist, können die Rastaufnahme und die Steckaufnahme eine Fixierung der beiden Teile in der Endposition des Steckweges bewirken. Selbstverständlich wird eine Umkehrung dieses Prinzips durch Verwendung von Rastmitteln am Einsteckbereich und Rastaufnahmen an der Steckaufnahme als äquivalent angesehen.
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Der Basiskörper weist den Durchlaufkanal seitlich begrenzende Seitenwände auf, wobei bei einer Variante die Steckaufnahme in den Seitenwänden angeordnet ist. Die Steckaufnahme muss demnach nicht über die gesamte Breite des Basiskörpers ausgestaltet sein. Es reicht vollständig aus und ist materialsparend, wenn diese durch die Seitenwände ausgebildet wird. Aufgrund der Tatsache, dass die Abstützung des Druckstücks durch die Seitenwände in einem Abstand durchgeführt wird, der größer ist als die Breite der Kette, treten aufgrund der zentralen Krafteinwirkung durch den Kettenspanner auf das Druckstück im Wesentlichen keine ungünstigen Kraftkomponenten auf.
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Der Einsteckbereich des Druckstücks kann über den Querschnitt des Einsteckbereichs überstehende Seitenwangen aufweisen, die den Basiskörper seitlich übergreifen und eine Axialsicherung bereitstellen. Querkraftkomponenten, die im Betrieb entstehen können sowie die ständig vorhandene Vibrationsbelastung, führen nicht zu einem seitlichen Herausgleiten des Druckstückes aufgrund dieser Axialsicherung. Bei einer Ausführungsform weisen hierzu die Seitenwände des Basiskörpers Aufnahmetaschen auf, in denen die Seitenwangen des Druckstücks angeordnet sind. Die Gesamtbreite der Spannschiene wird durch diese Maßnahme und aufgrund der Axialsicherung nochmals verringert.
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Die Erfindung könnte sich auch auf ein Verfahren zum Montieren einer Kettentriebspannschiene an einem Verbrennungsmotor beziehen, das folgende Schritte umfasst:
- Anordnen und Befestigen eines Basiskörpers an einer Spannschiene an dem Verbrennungsmotor,
- Herumlegen einer Antriebskette um zugehörige Kettenräder des Kettentriebs, Anlegen der Antriebskette an den Basiskörper der Spannschiene, und
- anschließendes Steckrastverbinden eines separaten Druckstückes mit dem Basiskörper der Spannschiene.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spannschiene,
- 2 die Spannschiene aus 1 in einer perspektivischen Seitenansicht von rechts,
- 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Aufdrückbereichs der Spannschiene aus 1,
- 4 eine vergrößerte Seitenansicht des Aufdrückbereichs aus 1,
- 5 das Druckstück aus 4 in einer geschnittenen Seitenansicht und
- 6 die Steckaufnahme aus 4 in einer Seitenansicht.
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Die in den 1 und 2 dargestellte Spannschiene 1 umfasst einen Basiskörper 2 und einen mit diesem steckrastverbundenen Gleitbelagkörper 3. Der Basiskörper weist einen über seine gesamte Länge sich erstreckenden Fachwerkbereich 4 auf, der an seinem einen Endabschnitt eine Öffnung 5 zum schwenkbaren Anordnen der Spannschiene 1 enthält. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Fachwerkbereich so aufgebaut, dass die Fachwerkstruktur durch einen die Zwischenräume zwischen den Fachwerkstreben ausfüllenden Steg 6 verschlossen ist. Dieser Steg 6 läuft entlang der Längsmittenachse der Spannschiene 1 und erstreckt sich im Fachwerkbereich 4 lediglich nicht in die Öffnung 5 hinein. Auf der nicht dargestellten gegenüberliegenden Seite befinden sich eine gleiche Fachwerkstruktur.
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Der Basiskörper 2 weist zwei den Gleitbelagkörper 3 seitlich überragende Seitenwände 7 und 8 auf. Etwa am Ende des oberen Drittels der Seitenwände 7 und 8 weisen diese einen im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Gleitbelagkörpers 3 nach außen verlaufenden Absatz 9 auf, der zur Aufnahme eines noch näher zu beschreibenden Druckstückes 10 dient. Die Länge dieser Absätze 9 entspricht im Wesentlichen der Hälfte der Gesamtbreite der Spannschiene 1 an dieser Stelle. Nach geraden Stücken 11, die sich an den Absatz 9 anschließen, vermindert sich die Höhe der Seitenwände 7 und 8 wieder kontinuierlich bis zum gegenüberliegenden Ende der Spannschiene 1. Zwischen dem Druckstück 10, dem Gleitbelagkörper 3 und den seitlichen Seitenwänden 7 und 8 ist nunmehr ein Durchlaufkanal 12 gebildet, durch den im späteren Einsatz die Kette hindurchläuft.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Basiskörper 2 aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt, während der Gleitbelagkörper 3 aus einem Kunststoff mit günstigen Gleitreibungseigenschaften hergestellt ist. Die Befestigung des Gleitbelagkörpers 3 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mittels nicht näher dargestellter Steckrastverbindungen.
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Im Folgenden wird nunmehr die Ausgestaltung des Druckstückes 10 und die komplementäre Ausgestaltung einer Steckaufnahme in den Seitenwänden 7 und 8 unter Zuhilfenahme der 3 bis 6 näher erläutert.
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In die Absätze 9 der Seitenwände 7 und 8 ist eine Steckaufnahme 13 eingeformt. Diese Steckaufnahme 13 weist eine sich in Belastungsrichtung verjüngende Keilform auf und ist ungefähr in ihrer Mitte mit nach innen vorstehenden wulstförmigen Erhöhungen 14 und 15 versehen.
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Das zugehörige Druckstück 10 weist im Querschnitt im Wesentlichen eine T-Form auf, die gekrümmte Oberseite 16 stellt die Aufdrückfläche für den Kettenspanner bereit. Auf der Rückseite des oberen Querstegs 17 ist ein Einsteckbereich 18 angeformt, der eine zur Steckaufnahme 13 komplementäre Ausgestaltung hat. Der Steckbereich 18 weist eine in Belastungsrichtung sich verjüngende Keilform auf und ist mit zwei abgerundeten Vertiefungen zur Aufnahme der wulstförmigen Erhöhung 14 und 15 versehen. Die Länge des Einsteckbereichs 18 ist etwas geringer als die Tiefe der Steckaufnahme 13. Aufgrund der Ausgestaltung erfolgt das Einstecken des Druckstückes 10 in die Steckaufnahme 13 mit einer leichten Überdeckung, so dass sich ein gewünschter stabiler Sitz ergibt. Die Erhöhung 14 und 15 sowie die Vertiefung 19, 20 stellen geeignete Rastmittel zum Verrasten des Druckstücks 10 in seiner eingesteckten Position dar.
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Die Seitenwände 7 und 8 sind jeweils an ihren Außenseiten mit symmetrisch zur Steckaufnahme 13 angeordneten Aufnahmetaschen 21 versehen. In diesen Aufnahmetaschen werden Seitenwangen 22 des Druckstücks 10 eingesteckt, so dass dieses auch axial an dem Basiskörper 2 gesichert ist.
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Im Folgenden wird die Wirkungs-Funktionsweise der Erfindung anhand des obigen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die hier dargestellte Spannschiene 1 wird für den Steuerkettentrieb eines Verbrennungsmotors eingesetzt und befindet sich im späteren Einsatz zwischen dem Kurbelwellenkettenrad und einem Nockenwellenkettenrad. Nachdem sowohl die Kettenräder als auch die Steuerkette am Motor montiert worden sind, wird nachträglich die Spannschiene angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Spannschiene (ohne Druckstück 10) vorab oder zusammen mit der Kette und den Kettenrädern zu montieren. Sobald sich die Kette in dem Durchlaufkanal 12 in Anlage an den Gleitbelagkörper 3 befindet, wird das Druckstück 10 mittels seines Einsteckbereichs 18 in die Steckaufnahme 13 eingesteckt und dort verrastet. Dann nimmt es die in 3 und 4 sehr gut zu erkennende Position ein. Die Rückseite des Quersteges 17 liegt dann an den Absätzen 9 an. Anschließend wird der meist durch ein Sicherungsstift in einer Transport- bzw. Montagestellung gesicherte Kettenspanner aktiviert, so dass dieser mit seinem Spannkolben auf die Aufdrückfläche 16 aufdrückt.
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Aufgrund der Form der Spannschiene 1 und der Lage des Druckstückes 10 ist zu erkennen, dass der Kettenspanner in dem von der Kette umschlungenen Bereich des Kettentriebs angeordnet ist.
