DE4237598A1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein eine Ketten­ führung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Er­ findung bezieht sich im besonderen auf Verbesserungen der Befe­ stigung, mit der der aus Kunststoff hergestellte Schuh an dem ihn tragenden Arm, z. B. dem Spannarm einer Spannvorrichtung, befestigt ist.

Kettenführungen der in Rede stehenden Art finden vielfältige Anwendung. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die Führung der Synchronkette zur Steuerung der ventilöffnenden Nockenwelle ei­ nes Verbrennungsmotors. Eine herkömmliche typische Kettenfüh­ rung weist einen aus Gummi hergestellten, die Kette kontaktie­ renden Schuh auf, der mit einem Arm aus Metall adhäsiv verbun­ den ist. Der Arm ist beweglich gelagert, um mögliche Änderungen in der Kettenspannung auszugleichen. Die Kette selbst gleitet über die Oberfläche des Schuhs und wird durch zwei an dem Schuh ausgebildete Seitenflächen geführt.

Bei herkömmlichen Kettenführungen ist der Schuh aus Gummi ge­ fertigt. Dies aber führt zu einer Reihe von Problemen, denn am Schuh können aufgrund seiner geringen Hitzebeständigkeit bei er­ höhten Umgebungstemperaturen von etwa 120°C leicht Beschädigun­ gen durch die Kette auftreten. Desweiteren können die Seiten­ flächen des Schuhs aufgrund ihrer geringen mechanischen Festig­ keit leicht von der Kette beschädigt werden. Ein weiterer Man­ gel ist darin zu sehen, daß der Schuh bei Langzeitgebrauch dazu neigt, sich vom Arm abzulösen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kettenführung so zu verbessern, daß eine Ablösen des Schuhs vom Arm wirksam verhindert wird. Die Kettenführung soll eine erhöhte mechanische Festigkeit, eine größere Hitzebeständigkeit und eine längere Lebensdauer aufweisen. Desweiteren soll eine Beschädigung des Schuhs durch die Kette, insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen, verringert werden. Schließlich sollen Arm und Schuh der Kettenführung nicht adhäsiv miteinander ver­ bunden sein, sondern beim Betrieb der Kette auf einfache und sichere Weise zusammengehalten werden, so daß dabei ein Ablösen des Schuhs vom Arm bereits vor der eigentlichen Montage der Kette ausgeschlossen ist.

Die erfindungsgemäße Kettenführung löst die voranstehende Auf­ gabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach weist der aus Kunststoff gefertigte Schuh einer Kettenführung zwei Zungenteile auf, die auf beiden Seiten des Arms ausgebildet sind. Die beiden Zungenteile weisen Durchgänge auf, die mit ei­ nem am Arm vorgesehenen Durchgang fluchten. Auf den Zungenteile und an den Seiten des Arms sind ferner ineinandergreifende kon­ vexe und konkave Bereiche vorgesehen, die ein Ablösen des Schuhs vom Arm verhindern, bevor die Einheit endgültig montiert ist.

Die erfindungsgemäße Kettenführung weist im einzelnen einen Arm mit zwei gegenüberliegende Seitenflächen und einen sich zwi­ schen diesen Seitenflächen durch den Arm hindurch erstreckenden Durchgang auf. Desweiteren ist ein aus Kunststoff gefertigter und auf dem Arm angeordneter Schuh vorgesehen, der die Kette kontaktiert. An beiden Seiten des Arms erstrecken sich jeweils in einer vom Schuh abgewandten Richtung zwei Zungenteile, wobei mindestens jener Teil des Arms, durch den sich der Durchgang hindurch erstreckt, zwischen den Zungenteilen angeordnet ist und die Zungenteile Durchgänge aufweisen, die mit dem Durchgang des Arms fluchten.

Bei der Montage der Kettenführung wird ein Haltebolzen durch den Durchgang des Arms geführt, um die Kettenführung an einer Haltewand zu befestigen. Der Haltebolzen erstreckt sich auch durch die Durchgänge des Schuhs und hält Arm und Schuh zusam­ men, so daß Lösen nicht mehr möglich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ket­ tenführung weisen der Schuh und die Seitenflächen des Arms Be­ festigungsmittel, nämlich ineinandergreifende konvexe und kon­ kave Bereiche, auf, die ein Lösen des Schuhs vom Arm verhin­ dern. Obwohl der Schuh nicht adhäsiv mit dem Arm verbunden ist, halten die ineinandergreifenden konvexen und konkaven Bereiche den Schuh und den Arm bereits vor der Montage zusammen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei­ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche 1 und 2, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verwei­ sen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kettenführung,

Fig. 2 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Li­ nie 2-2,

Fig. 3 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Li­ nie 3-3,

Fig. 4 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Li­ nie 4-4,

Fig. 5 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Li­ nie 5-5,

Fig. 6 in einer Darstellung, geschnitten auf der Ebene der Achse des Durchgangs, die Kettenführung im montierten Zustand,

Fig. 7 die Kettenführung in einer Sprengdarstellung,

Fig. 8 in einer schematischen Seitenansicht die Kettenfüh­ rung im Betrieb mit einer zwischen zwei Kettenrädern umlaufenden Kette,

Fig. 9 in einer Seitenansicht ein zweites Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Kettenführung,

Fig. 10 den Gegenstand aus Fig. 9 im Schnitt entlang der Li­ nie 10-10,

Fig. 11 in einer Seitenansicht ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kettenführung,

Fig. 12 den Gegenstand aus Fig. 11 im Schnitt entlang der Li­ nie 12-12,

Fig. 13 in einer Vorderansicht, ein viertes Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Kettenführung,

Fig. 14 in einer Seitenansicht eine herkömmliche Kettenfüh­ rung,

Fig. 15 den Gegenstand aus Fig. 14 in einem Schnitt entlang der Linie 15-15 und

Fig. 16 in einem Querschnitt, ausschnittweise, eine herkömmli­ che Kettenführung, wobei der Schuh beschädigt ist.

Die Fig. 14-16 zeigen eine aus dem Stand der Technik bekannte herkömmliche Kettenführung 60 mit einem aus Gummi gefertigten Schuh 62, der mit einem aus Metall gefertigten Arm 61 mit Hilfe eines Klebstoffs oder dergleichen - adhäsiv - verbunden ist. Bei längerem Gebrauch kann es zu einem Nachlassen der Klebkraft und somit zu einem Ablösen des Schuhs 62 vom Arm 61 kommen. Desweiteren besitzt der Gummi, wie bereits zuvor erwähnt, eine geringe Wärmebeständigkeit, was bei hohen Umgebungstemperaturen von etwa 120°C leicht zu Beschädigungen des Schuhs 62 durch die Kette 63 führt. Wie aus Fig. 16 ersichtlich, können schließlich aufgrund der geringen mechanischen Festigkeit des Schuhs 62 auch die Seitenwände 64 leicht durch die Kette 63 beschädigt werden.

Fig. 8 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Kettenführung 20, mit der eine Kette 22 zum Übertragen von Antriebskraft zwischen zwei Zahnrädern geführt und mit Spannung beaufschlagt wird. Die Kettenführung 20 ist im Grunde ein schwenkbar gelagerter Arm, der von einer Spannvorrichtung 21 gegen die Kette 22 gedrückt wird, um diese mit einer ge­ eigneten Spannung zu beaufschlagen und Vibrationen der Kette 22 zu verhindern. Die Spannungsvorrichtung kann eine her­ kömmliche, mit Flüssigkeit arbeitende Spannvorrichtung sein, wobei eine in ihr vorgesehene Feder einen Kolben nach vorne drückt und sie einen abgeschlossenen Raum aufweist, in dem die Flüssigkeit in eine erste Richtung an dem Kolben vorbeifließen kann und ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das ein schnelles Fließen der hydraulischen Flüssigkeit in die entgegensetzte Richtung zuläßt. Der Kolben kann dadurch zwar eine schnelle Vorwärtsbewegung jedoch nur eine langsame Rückwärtsbewegung ausführen.

Die Kette 22 kann zum Beispiel die Synchronkette eines Kraft­ fahrzeugmotors sein, der die Rotationskraft der Kurbelwelle 23 eines Kraftfahrzeuges auf eine zum Öffnen und Schließen der Ventile dienende Nockenwelle 24 überträgt. Wie aus Fig. 6 er­ sichtlich ist, ist die Kettenführung 20 hier über einen Bolzen 25 beweglich am Motorblock 26 befestigt.

Gemäß den Fig. 8 bis 10 umfaßt die Kettenführung 20 einen läng­ lichen, am Arm 31 befestigten Schuh 32, der die Kette 22 kon­ taktiert, sowie ein Kontaktelement 33, das die Verbindung zum Kolben der Spannvorrichtung 21 herstellt. Gemäß den Darstellun­ gen in den Fig. 1 bis 8 führt die Kettenführung 20 die in Rich­ tung des Pfeiles A umlaufende Kette 22. Schuh 32 und Kontakte­ lement 33 sind aus Kunststoff, vorzugsweise einem geeigneten technischen Kunststoff, gefertigt.

Auf der äußeren Oberfläche des Schuhs 32 ist zum Führen der Kette 22 ein Führungsschlitz 34 vorgesehen.

Der Arm 31 weist an seinem äußeren linken Ende (Fig. 1) einen Durchgang 35 zur Aufnahme eines Bolzens 25 auf (Fig. 6). Die Breite W1 am äußeren linken Ende des Arms 31 ist schmaler als die Breite W2 auf der Oberseite des Arms 31. An jener Stelle des Arms, an der die Teile mit unterschiedlichen Breiten anein­ anderstoßen, entstehen stufenförmige, konkave Befestigungsbe­ reiche 38. Im Zusammenwirken mit den auf den Zungenteilen 36 des Schuhs 32 gebildeten konvexen Befestigungsbereichen 37 ver­ hindern die konkaven Befestigungsbereiche 38 ein Ablösen des Schuhs 32 vom Arm 31 bereits vor der Montage der Kettenführung 31 am Motorblock.

Die beiden in Fig. 1 dargestellten, am äußeren linken Ende des Schuhs 32 gebildeten Zungenteile 36 erstrecken sich im wesent­ lichen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur Führungsrille 34, die die Kette kontaktiert. Die einen Enden der Zungenteile 36 sind koplanar mit den entsprechenden Seiten­ wänden der Führungsrille 34 ausgeführt. Das linke Ende des Ar­ mes 31 befindet sich dabei zwischen den beiden Zungenteilen 36. Jedes Zungenteil 36 weist ein Durchgang 39 auf. Wenn Schuh 32 und Arm 31 montiert werden, fluchten die Durchgänge 39 mit dem Durchgang 35 des Arms. Die Durchgänge 39 sind in Längsrichtung des Arms 31 etwas verlängert.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, wird zur Montage der Kettenfüh­ rung 20 an einem Motorblock 26 ein Befestigungsbolzen 25 durch den Durchgang 35 des Arms 31 und durch die Durchgänge 39 ge­ steckt. Arm 31 und Schuh 32 bilden so ein integrales, über den Bolzen 25 verbundenes Bauteil und ein Lösen beider Teile von­ einander ist nicht mehr möglich.

Nach der Montage der Kettenführung 20 am Motorblock 26 verhin­ dern die Zungenteile 36 eine laterale Verschiebung des Schuhs 32. Gleichzeitig aber können aufgrund der verbreiterten Durch­ gänge 39 eventuelle durch Temperaturunterschiede verursachte Ausdehnungen von Schuh 32 und Arm 31 in Längsrichtung ausgegli­ chen werden.

Die konvexen Befestigungsbereiche 37 der Zungenteile 36 gelangen mit den konkaven Befestigungsbereichen 38 des Arms 31 über eine Einrastverbindung in Eingriff. Dadurch ist ein Loslösen des Schuhs 32 vom Arm 31 bei der Montage von Schuh und Arm sowie bei der Montage von Kettenführung und Motorblock nicht mehr möglich.

Gemäß Fig. 1 ist die Einrasttiefe C der Verbindung zwischen den konkaven und konvexen Befestigungsbereichen 38 bzw. 37 so ge­ wählt, daß die Zungenteile 36 problemlos im Arm 31 einrasten können und so ein zufälliges Lösen des Schuhs 32 vom Arm 31 vor der Montage der Kettenführung 30 am Motorblock 26 ausgeschlos­ sen ist.

Im mittleren Teil des Arms 31 ist eine gewichtsreduzierende Ausnehmung 40 vorgesehen. Die Unterseite der Ausnehmung 40 weist einen Durchgang 41 (Fig. 1 und 4) zum Befestigen des Kon­ taktelements 33 auf. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, dient das Kontaktelement 33 als Anschlag für den Kolben der Spannvorrich­ tung 21. Die Oberfläche des Kontaktelements 33, die der Kolben der Spannvorrichtung 21 kontaktiert, weist eine Nut 42 auf. Die Nut 42 verhindert ein Ausrücken des Kolbens der Spannvorrich­ tung 21 vom Kontaktelement 33. Die dem Arm 31 zugewandte Ober­ fläche des Kontaktelements 33 weist eine Nut 43 auf. Sie dient zur Aufnahme des Arms 31 und verhindert ein Drehen und Ver­ schieben des Kontaktelements 33. Desweiteren weist diese Ober­ fläche einen Schaft 44 auf, der mit dem Durchgang 41 in Ein­ griff gelangt. Am vorderen Ende des Schafts 44 ist ein Flansch 45 angebracht, der wiederum ein Verschieben verhindert.

Wie aus den Fig. 1 und 7 ersichtlich ist, weist der mittlere Abschnitt des Schuhs 32 einen konvexen Befestigungsbereich 46 auf, der mit der Aufnahme 40 auf Arm 31 in Eingriff gelangt. Das Ineinandergreifen des konvexen Befestigungsbereichs 46 und der Aufnahme 40 verhindert ein Verschieben des Schuhs 32 in Querrichtung.

Aus den Fig. 5 und 7 ist ersichtlich, daß am äußeren rechten Ende des Arms 31 ein sich parallel zur Länge des Arms er­ streckender Einschnitt 47 vorgesehen ist. Des weiteren weist das äußere rechte Ende einen U-förmigen Haken auf. An der Innen­ seite des U-förmigen Hakens befindet sich ein Vorsprung 49, der Ober- und Unterseite des Hakens miteinander verbindet. Der Vor­ sprung 49 ist so vorgesehen, daß er bei der Montage von Schuh 33 und Arm 31 in den Einschnitt 47 eingreift. Dadurch, daß der U-förmige Haken 48 mit dem Ende des Armes 31 in Eingriff ge­ langt, werden Schuh und Arm fest zusammengehalten und ein Rut­ schen des Schuhs relativ zum Arm in Bewegungsrichtung der Kette, d. h. in Richtung des in den Fig. 1 und 8 dargestellten Pfeils A, ist nicht mehr möglich. Das Eingreifen des Vorsprungs 48 in den Einschnitt 47 verhindert ein Verschieben des Schuhs in Querrichtung des Arms.

Die Montage des Schuhs 32 am Arm 31 erfolgt folgendermaßen: zu­ erst wird der Haken 48 des Schuhs 32 mit dem äußeren rechten Ende des Arms 31 in Eingriff gebracht, dann wird der konvexe Befestigungsbereich 46 in der Aufnahme 40 am Arm 31 eingepaßt und schließlich rasten die Zungenteile 36 auf beiden Seiten des Arms 31 in unmittelbarer Nähe des Durchgangs 35 ein. Die konvexen Befestigungsbereiche 37 des Schuhs 32 gelangen dabei mit den entsprechenden konkaven Befestigungsbereichen 38 des Arms 31 in Eingriff und halten so Schuh und Arm fest zusammen. Das äußere linke Ende des Arms 31 befindet sich dann zwischen den beiden Zungenteilen 36.

Die Teile eines zweiten in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung entsprechen den Teilen aus den Fig. 1-7, wobei die Bezugszeichen um die Zahl 100 erhöht sind. Auch hier ist eine Kettenführung 120 dargestellt, die eine in Richtung des Pfeils B umlaufende Kette, vergleichbar der Kette 22 aus Fig. 8, führt.

Die Kettenführung 120 unterscheidet sich von der Kettenführung 20 durch die Form ihres äußeren rechten Endes. Der Schuh 132 weist zwei sich gegenüberliegende L-förmige Befestigungsele­ mente 150 auf. Diese sind so konfiguriert, daß sie das äußere rechte Ende des Arms auf zwei Seiten umgreifen.

Die Befestigungselemente 150 verhindern ein Verschieben des Schuhs 132 in Querrichtung des Arms 131 ebenso wie ein Lösen des Schuhs 132 vom Arm 131.

Der Abstand S zwischen dem äußeren linken Befestigungselement 150 und der Verstärkung 151 des Arms 131 und die Eingrifftiefe C der konkaven und konvexen Befestigungsbereiche 138 bzw. 137 sind so gewählt, daß diese beiden Bereiche 138 und 137 leicht ineinander einrasten können und ein Lösen des Schuhs 132 vom Arm 131 verhindern.

Die Fig. 11 und 12 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kettenführung 220. Sie besitzt kein eigenes Kontaktelement und ist für solche Anwendungen gedacht, bei denen dieses Kontakte­ lement auf dem Kolben der Spannvorrichtung vorgesehen ist. Die Teile dieses Ausführungsbeispiels entsprechen denen der Fig. 1-7, die Bezugszeichen sind jedoch um die Zahl 200 erhöht.

Ein Mittelteil des Arms 231 und ein Mittelteil des Schuhs 232 bilden ein integrales Bauteil, indem eine Vielzahl von konka­ ven, auf beiden Seiten des Arms vorgesehenen Aufnahmen 252 mit einer Vielzahl von konvexen, auf beiden Seiten des Schuhs 232 vorgesehenen Vorsprüngen 253 in Eingriff gelangen. Ein Ver­ schieben des Schuhs 232 in Längs- wie auch Querrichtung des Arms 231 ist dadurch nicht mehr möglich.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich, weist das äußere rechte Ende des Schuhs 232 einen Haken 254 auf, der am äußeren rechten Ende des Arms 231 eingehakt wird und so ein Lösen des Schuhs 232 vom Arm 231 verhindert.

Fig. 13 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem die Teile wieder den aus den Fig. 1-7 bekannten Teilen entsprechen, wobei die Bezugszeichen diesmal um die Zahl 300 erhöht sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel weist die Kettenführung 320 kein eigenes Kontaktelement auf und findet in solchen Spannvor­ richtungen Anwendung, bei denen das Kontaktelement auf dem Kol­ ben vorgesehen ist.

Ein Mittelteil des Arms 331 und ein Mittelteil des Schuhs 332 bilden ein integrales Bauteil, indem eine Vielzahl von konka­ ven, auf beiden Seiten des Arms vorgesehenen Aufnahmen 352 mit einer Vielzahl von konvexen, auf beiden Seiten des Schuhs vor­ gesehenen Vorsprüngen 353 in Eingriff gelangen. Ein Verschieben des Schuhs 332 in Längs- wie auch in Querrichtung des Arms 331 ist dadurch nicht mehr möglich.

Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, weist das äußere rechte Ende des Schuhs 332 zwei sich gegenüberliegende, L-förmige Befesti­ gungselemente 354 auf, die sich vom Schuh aus in einer solchen Art und Weise erstrecken, daß sie das äußere rechte Ende des Arms auf zwei Seiten umgreifen. Die Darstellung ist mit denen der Fig. 9 und 10 vergleichbar. Ein Verschieben des Schuhs 332 in Querrichtung und ein Loslösen des Schuhs 332 vom Arm 331 ist durch die Befestigungselemente 354 verhindert.

Da bei jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Arm und der Schuh auf dem gleichen Schaft befestigt sind, ist ein Loslösen des Schuhs vom Arm nach der Montage weitgehend unmöglich.

Da der Schuh aus Kunststoff gefertigt ist, sind gegenüber dem Stand der Technik seine Festigkeit und Wärmebeständigkeit ver­ bessert und seine Lebensdauer verlängert. Darüber hinaus ist aufgrund der Tatsache, daß der Schuh aus Kunststoff gefertigt ist, die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Schuhs durch die Kette selbst bei hohen Umgebungstemperaturen verringert.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Einrast­ verbindung der Zungenteile und dem Ineinandergreifen der kon­ vexen und konkaven Befestigungsteile, denn dadurch wird ein Lö­ sen des Schuhs vom Arm vor der Montage der Kettenführung am Mo­ torblock verhindert.

Voranstehend ist die erfindungsgemäße Lehre lediglich beispiel­ haft erörtert worden. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen im Lichte der nachfolgenden Patentansprüche sind denkbar.

Claims (2)

1. Kettenführung (20, 120, 220, 320) mit einem Arm (31, 131, 231, 331) und einem eine Kette (22) kontaktierenden Schuh (32, 132, 232, 332), wobei der Arm (31, 131, 231, 331) eine zur Auf­ nahme des Schuhs (32, 132, 232, 332) dienende Oberfläche, zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen und einen sich durch einen Teil des Arms (31, 131, 231, 331) von der einen Seiten­ fläche zu der anderen Seitenfläche erstreckenden, zur Montage dienenden Durchgang (35) aufweist und wobei sich der Schuh (32) entlang der zur Aufnahme dienenden Oberfläche erstreckt und eine Kontaktfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh (32, 132, 232, 332) aus Kunststoff hergestellt ist und zwei sich auf beiden Seitenflächen des Arms (31, 131, 231, 331) von der Kon­ taktfläche weg erstreckende Zungenteile (36) mit jeweils einem Durchgang (39) aufweist, daß zumindest der Teil des Arms (31, 131, 231, 331), durch den sich der Durchgang (35) hindurch er­ streckt, zwischen den beiden Zungenteilen (36) angeordnet ist und daß der Durchgang (39) eines jeden Zungenteils (36) mit dem Durchgang (35) des Arms (31, 131, 231, 331) fluchtet.

2. Kettenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungenteile (36) und Seitenflächen Befestigungsmittel mit ineinandergreifenden konvexen und konkaven Bereichen (37, 38; 137, 138) aufweisen, die ein Lösen des die Kette (22) kontak­ tierenden Schuhs (32, 132, 232, 332) von dem Arm (31, 131, 231, 331) verhindern.