DE19731808A1

DE19731808A1 - Kettentrieb-Einheit für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19731808A1
Application number: DE1997131808
Authority: DE
Inventors: Alois Haberl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-01-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettentrieb-Einheit für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für deren Nockenwellen-Antrieb oder für den Antrieb eines Hilfsaggregates, mit einer Kette, mit zwei zu einer Baueinheit zusammengefaßten Schienen für deren Zugtrum und Leertrum, von welchen zumindest eine eine stirnseitige Wand der Baueinheit bildet, welche weiterhin ein der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle zugeordnetes Antriebsritzel und ein Ab triebsrad aufweist, wobei die genannten Elemente zusammen eine in einen Kettenschacht der Brennkraftmaschine einsetzbare Vormontage-Einheit bil den. Zum bekannten Stand der Technik wird neben der nicht vorveröffent lichten deutschen Patentanmeldung 196 31 875 insbesondere auf die DE 43 41 019 A1 verwiesen.

Diese in der erstgenannten Schrift vorbeschriebene Kettentrieb-Einheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt grundsätzliche Vorteile, da sie als komplette Vormontageeinheit in einen Kettenschacht der Brennkraftmaschi ne einsetzbar ist und zwar bezüglich der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle in Radialrichtung, so bspw. von oben her, wie dies in ähnlicher Weise in der zweitgenannten Schrift erwähnt ist. In diesen Kettenschacht oder auch Ket tenkasten, der am Brennkraftmaschinengehäuse bspw. stirnseitig vorgese hen und seitlich sowie stirnseitig mit Wänden versehen sein kann, kann die Kettentriebeinheit somit von oben her - insbesondere wenn es sich um eine solche für den Nockenwellenantrieb handelt -, oder von unten her - insbe sondere wenn es sich um eine solche für den Antrieb eines Hilfsaggregates handelt -, eingeführt werden.

Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer das Einführen oder Einsetzen der vormontierten Kettentrieb-Einheit noch weiter vereinfacht und insbesondere automatisiert durchgeführt werden kann, ist Aufgabe der vorliegenden Erfin dung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Wand im Bereich des Antriebsritzels eine nach außen hin offene und somit beim Einsetzen der Kettentrieb-Einheit in den Kettenschacht mit der Kurbel welle oder mit einem Bund eines auf der Kurbelwelle bereits montierten An triebsrades zusammenwirkende breitschlitzförmige Einführöffnung aufweist. Diese kann sich in Radialrichtung nach innen hin verengen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbei spieles näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 die Vorder-Ansicht einer erfindungsgemäßen Kettentrieb- Einheit mit Teilen der Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene (Teil-Schnitt A-A aus Fig. 1) Seiten ansicht der Kettentrieb-Einheit,

Fig. 3 deren Rück-Ansicht im Bereich des der Kurbelwelle zugeordne ten Antriebsritzels,

Fig. 4 die Ansicht X aus Fig. 1, sowie

Fig. 5 eine Fig. 2 vergleichbare Teil-Ansicht im Bereich des der Kur belwelle zugeordneten Antriebsritzels zusammen mit einem Abschnitt oder Wellenstumpf der Kurbelwelle sowie mit einem weiteren auf der Kurbelwelle angeordneten Antriebsrad, d. h. nach erfolgter Montage.

Die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 50 bezeichnete Kettentrieb- Einheit besitzt neben einem Antriebsritzel 1 eine Kette 2, sowie zwei Schie nen 3, 4 für das Zugtrum und für das Leertrum der Kette, die weiterhin über zumindest ein Abtriebsrad 5 geführt ist. Diese Kettentrieb-Einheit 50 ist für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei das Antriebsritzel 1 stets mit der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle 6', von welcher - mit Ausnahme von Fig. 5 - lediglich die Achse 6 dargestellt ist, verbunden ist. Über das An triebsritzel 1, dessen Achse mit der Kurbelwellenachse 6 zusammenfällt, wird somit die Rotationsbewegung der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle 6' auf die Kette 2 und von dieser auf das zumindest eine Abtriebsrad 5 über tragen.

Die dargestellte Kettentrieb-Einheit 50 dient zum Antrieb zweier Brennkraft maschinen-Nockenwellen, an welcher jeweils ein Abtriebsrad 5 sowie eine nicht näher erläuterte Nockenwellen-Verdreheinheit 51 (vgl. Fig. 4) an geflanscht ist. Die Kettentrieb-Einheit 50 ist dabei als Vormontage-Einheit ausgebildet und kann in einen Kettenschacht 52 der Brennkraftmaschine im wesentlichen von oben her (d. h. gemäß Pfeilrichtung X in Fig. 1 in Radialrich tung 6'' der Kurbelwelle 6') eingesetzt werden.

Wie ebenfalls Fig. 4 zeigt wird dieser Kettenschacht 52 einerseits von der Stirnseite des nicht näher dargestellten Brennkraftmaschinen-Gehäuses 8 (und zwar sowohl vom Zylinderkopf 8b als auch vom Kurbelgehäuse 8a) und andererseits von am Gehäuse 8 vorgesehenen Kettenschacht-Wänden 8c begrenzt bzw. gebildet.

Die Schiene 3 der Kettentrieb-Einheit 50 fungiert als sog. Führungsschiene und wird im folgenden auch als Führungsschiene 3 bezeichnet, während die andere Schiene 4 eine an sich geläufige Spannschiene darstellt.

Diese beiden Schienen 3, 4 der Kettentrieb-Einheit 50 sind zu einer Bauein heit 34 zusammengefaßt, wobei stirnseitig vorgesehene Wände 35 die bei den zumindest abschnittsweise im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Schienen 3, 4 miteinander verbinden bzw. an zumindest einer der Schienen, und zwar hier an der Führungsschiene 3 vorgesehen sind. Diese Schienen 3, 4 sind derart gestaltet, daß die darin geführte Kette 2 die Baueinheit 34 in Kurbelwellen-Achsrichtung 6 positionieren kann. In Radialrichtung 6'' der Kurbelwelle 6' hingegen ist die Baueinheit 34 indirekt auf der lediglich in Fig 5 gezeigten Kurbelwelle 6' (oder einem Wellenfortsatz 63 derselben, wel cher später noch näher erläutert wird) gelagert, und zwar über das auf die Kurbelwelle 6' (bzw. auf den Wellenfortsatz 63 derselben) aufgesteckte An triebsritzel 1. Im übrigen wird bezüglich der Lagerung sowie des detaillierten Aufbaus der hier beschriebenen Kettentrieb-Einheit 50 ausdrücklich auf die eingangs bereits genannte deutsche Patentanmeldung 196 31 875 verwie sen.

So weist die Baueinheit 34 einen beide Schienen 3, 4 umfassenden, sog. gemeinsamen Abschnitt 19 auf, der hier eine vorderseitige und eine rücksei tige stirnseitige Wand 35 besitzt, welche insbesondere von der Führungs- Schiene 3 gebildet wird. Diese stirnseitige Wand 35 weist nun im Bereich des Antriebsritzels 1 bzw. im gemeinsamen Abschnitt 19 eine in Kurbelwel len-Radialrichtung 6'' nach außen hin offene und somit beim Einsetzen der Baueinheit 34 in den Kettenschacht 52 mit der Kurbelwelle 6' oder mit einem Bund 53' eines auf der Kurbelwelle 6' bereits montierten Antriebsrades 53 zusammenwirkende breitschlitzförmige Einführöffnung 54 auf.

Diese Einführöffnung 54 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel nur in der rückseitigen, in Fig. 3 dargestellten Wand 35 vorgesehen, nachdem sich - wie Fig. 5 zeigt - die Kurbelwelle 6' in Achsrichtung 6 nur in etwa bis zur Mitte des Antriebsritzels 1 erstreckt.

Die soeben kurz angerissene Gestaltung wird im folgenden anhand von Fig. 5 nochmals näher erläutert:

Die Kurbelwelle 6' ragt in Achsrichtung 6 teilweise in den Kettenkasten 52 hinein. Noch bevor die hier beschriebene Kettentrieb-Einheit 50 in den Ket tenkasten 52 eingeführt und mit ihrem Abtriebsritzel 1 auf der Kurbelwelle 6' montiert wird, wird ein weiteres Abtriebsrad 53, welches mit einem dem später zu montierenden Abtriebsritzel 1 zugewandten Bund 53' versehen ist, auf das freie Ende der Kurbelwelle 6' bzw. auf deren sog. Wellenstumpf 62 aufgesteckt. Dabei liegt dieses Abtriebsrad 53 mit einem weiteren Bund 53'', der dem Bund 53' gegenüberliegt, an einem Absatz 61 der Kurbelwelle 6' bzw. des Kurbelwellenstumpfes an. Dieses Abtriebsrad 53 kann im übrigen Bestandteil eines nicht weiter dargestellten Hilfsantriebes bspw. für eine Öl pumpe der Brennkraftmaschine sein, wobei dieser Hilfsantrieb ebenfalls in Form einer erfindungsgemäßen, als Vormontageeinheit ausgebildeten Ket tentrieb-Einheit ausgebildet sein kann (nicht gezeigt).

Nach erfolgter Montage des Abtriebsrades 53, das mit seinen Bunden 53' und 53'' geringfügig kürzer ist als der freie, sich an den Absatz 61 anschlie ßende Wellenstumpf 62 der Kurbelwelle 6', wird die Kettentrieb-Einheit 50 gemäß Pfeilrichtung X in den Kettenschacht 52 eingesetzt und letztendlich das Antriebsritzel 1 auf das freie Endstück des Wellenstumpfes 62 aufge steckt. Danach wird von vorne her, d. h. in Fig. 5 von rechts her, ein sog. ein Wellenfortsatz 63 der Kurbelwelle 6' an deren freies Ende angesteckt bzw. mit einer nicht dargestellten, sich in Kurbelwellen-Achsrichtung 6 erstreckenden Zentralschraube angeflanscht.

An dieser Stelle soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß sich die Teilung zwischen der eigentlichen Kurbelwelle 6' und dem sog. Wellenfort satz 63 nicht unbedingt an der gezeigten Stelle, nämlich im Bereich des An triebsritzels 1 befinden muß. Vielmehr kann diese Teilung bspw. auch im Bereich des Antriebsrades 53 oder an anderer geeigneter Stelle vorgesehen sein. Gegebenenfalls könnte dann die breitschlitzförmige Einführöffnung 54, auf welche im folgenden noch näher eingegangen wird, nicht mit der Kur belwelle 6' bzw. mit deren Wellenstumpf 62 zusammenwirken, sondern mit dem sog. Wellenfortsatz 63, was aber ebenfalls unter den Begriff der Kur belwelle 6' (im Patentanspruch) fallen soll.

Was nun die Einführöffnung 54 in der stirnseitigen (hier: hinteren) Wand 35 der Baueinheit 34 betrifft, so ist diese nach unten hin in Kurbelwellen- Radialrichtung 6'' offen und verengt sich nach oben bzw. nach innen (nämlich zur Kurbelwellen-Achse 6) hin. Hiermit ist eine optimale Zentrierung der Kettentrieb-Einheit 50 beim Einführen derselben in den Kettenschacht 52 zur Kurbelwelle 6' hin erzielbar. Insbesondere kann hierdurch die Monta ge der Kettentrieb-Einheit 50 auch automatisch, d. h. mit Hilfe geeigneter Handhabungsautomaten (oder Roboter) erfolgen. Verschiedene Montage finger eines derartigen Automaten, die bspw. an den Abtriebsrädern 5 sowie in geeigneten Aufnahmen an den oberen Enden der Schienen 3, 4 angreifen können, sind im übrigen in Fig. 1 dargestellt und mit der Bezugsziffer 55 be zeichnet.

Wie ersichtlich dient die breitschlitzförmige Einführöffnung 54 in der Wand 35 somit dazu, die Kettentrieb-Einheit 50 in ihrer Gesamtheit bezüglich der Kurbelwelle 6' bzw. bezüglich des bereits vormontierten Antriebsrades 53 zu zentrieren. Dies erfolgt dadurch, daß die seitlichen Wände der Einführöff nung 54 bzw. die Wand 35 der Baueinheit 34 beim Einführen derselben in Radialrichtung 6'' am Bund 53' des Antriebsrades 53 und/oder am Wellstumpf 62 der Kurbelwelle 6' zum Anliegen kommen. Aufgrund der gezeigten Verengung der Einführöffnung 54 erfolgt dabei die gewünschte Zentrierung mit der Einführbewegung gemäß Pfeilrichtung X.

In diesem Sinne zusätzlich unterstützend wirken hierbei ferner die (beiden) von der Wand 35 am Rand der Einführöffnung 54 abkragenden, am Bund 53'' (oder falls das Antriebsrad 53 nicht vorhanden ist, alternativ am Absatz 61 der Kurbelwelle 6') zum Anliegen kommende Zentriernasen 56. Diese Zentriernasen 56 sind bei der Darstellung nach Fig. 5 vom Antriebsrad 53 verdeckt.

Diese Zentriernasen 56 zentrieren zum einen die Baueinheit 34 auch bezüglich der Kurbelwellen-Achse 6, nachdem sie quasi in einem Winkelsektor bezüglich des Wellenstumpfes 62 oder bezüglich des Bundes 53' angeord net sind. Zusätzlich kann eine/jede Zentriernase 56 die Baueinheit 34 aber auch in Kurbelwellen-Achsrichtung 6 positionieren, wenn sie am in Achsrich tung 6 benachbarten Bauelement zum Anliegen kommt. Ein derartiges be nachbartes Bauelement ist hier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt, jedoch kann es sich hierbei um eine Führungsschiene oder um eine der Baueinheit 34 vergleichbare Schienenbaueinheit handeln, welche dem Ab triebsrad 53 zugeordnet ist.

Schließlich ist die untere Wand 35' der Baueinheit 34 im sog. gemeinsamen Abschnitt 19 mit einer Fase 57 versehen, die beim automatisierten Einführen der Kettentrieb-Einheit 50 in Radialrichtung 6'' in den Kettenschacht 52 si cherstellt, daß die Baueinheit 34 am Abtriebsrad 53 sowie am Wellenstumpf 62 vorbeigeführt werden kann und nicht auf den genannten Elementen auf sitzt. Daneben können selbstverständlich eine Vielzahl weiterer Details vor gesehen und in insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentan sprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1

Antriebsritzel

1

' seitlicher Bund von

1

2

Kette

3

Schiene (Führungsschiene)

4

Schiene

5

Abtriebsrad

6

Kurbelwellen-Achse

6

' Kurbelwelle

6

'' Radialrichtung bezüglich

6

8

Brennkraftmaschinen-Gehäuse

8

a Kurbelgehäuse

8

b Zylinderkopf

8

c Wände des Kettenschachtes

19

gemeinsamer Abschnitt von

3

und

4

34

Baueinheit (von

3

und

4

)

35

stirnseitige Wand von

34

35

' untere Wand von

34

50

Kettentrieb-Einheit

51

Nockenwellen-Verdreheinheit

52

Kettenschacht

53

Antriebsrad

53

' (erster) Bund von

53

'' (weiterer) Bund von

53

54

breitschlitzförmige Einführöffnung

55

Montagefinger eines Handhabungsautomaten

56

Zentriernase

57

Fase an

35

'

61

Absatz der Kurbelwelle

6

'

62

Wellenstumpf von

6

'

63

Wellenfortsatz

Claims

1. Kettentrieb-Einheit für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für deren Nockenwellen-Antrieb oder für den Antrieb eines Hilfsaggrega tes, mit einer Kette (2), mit zwei zu einer Baueinheit (34) zusammengefaßten Schienen (3, 4) für deren Zugtrum und Leertrum, von wel chen zumindest eine eine stirnseitige Wand (35) der Baueinheit (34) bildet, welche weiterhin ein der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle (6') zugeordnetes Antriebsritzel (1) und ein Abtriebsrad (5) aufweist, wo bei die genannten Elemente zusammen eine in einen Kettenschacht (52) der Brennkraftmaschine einsetzbare Vormontage-Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet daß die stirnseitige Wand (35) im Bereich des Antriebsritzels (1) eine in Kurbelwellen-Radialrichtung (6'') nach außen hin offene und somit beim Einsetzen der Kettentrieb-Einheit (50) in den Kettenschacht (52) mit der Kurbelwelle (6') oder mit einem Bund (53') eines auf der Kurbelwelle (6') bereits montierten Antriebs rades (53) zusammenwirkende breitschlitzförmige Einführöffnung (54) aufweist.

2. Kettentrieb-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die breitschlitzförmige Einführöff nung (54) in Radialrichtung (6'') nach innen hin verengt.

3. Kettentrieb-Einheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand der in der stirnseitigen Wand (35) vorgesehenen Einführöffnung (54) zumindest zwei am Bund (53') des Antriebsrades (53) oder an einem Absatz (61) der Kurbelwelle (6') zum Anliegen kommende, von der stirnseitigen Wand (35) abkragen de Zentriernasen (56) vorgesehen sind.