DE3909458B4

DE3909458B4 - Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement

Info

Publication number: DE3909458B4
Application number: DE3909458A
Authority: DE
Inventors: Peter D. Fairfax Hoffmann; Franklin R. Smith
Original assignee: BorgWarner Automotive Transmission and Engine Component Corp; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Automotive Transmission and Engine Component Corp
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: US4869708A; GB8907802D0; JPH01303355A; GB2217807B; JP2795457B2; DE3909458A1; CA1307134C; GB2217807A; GB8906711D0

Abstract

Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement (21,21a) mit einem Grundkörper (22,22a), der an einem Motorblock (10) montierbar ist, einem Paar von gegenüberliegend angeordneten bogenförmigen Nuten (51,52; 51a,52a), die Abschnitte eines Paares von Kettenrädern (13,14; 13a,14a) aufnehmen, und mindestens einem Führungskanal (53,54), der eine Steuerkette (15,15a) aufnimmt, die sich zwischen den Kettenrädern (13,14; 13a,14a) erstreckt und diese teilweise umgibt, wobei der Grundkörper (22,22a) ein Paar von Endabschnitten (26,27, 26a,27a) aufweist, von denen ein erster Endabschnitt (26,26a) ein Paar von sich hiervon erstreckenden parallelen Flanschen (28,29) besitzt, die mit dem ersten Endabschnitt (26,26a) eine erste Nut (51) bilden, und von denen ein zweiter Endabschnitt (27,27a) ein Paar von sich hiervon erstreckenden parallelen Flanschen (31) besitzt, die mit dem zweiten Endabschnitt (27,27a) eine zweite Nut (52) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der Flansche des zweiten Endabschnittes (27,27a) von einer lösbaren Platte (34,34a) gebildet ist, die sich parallel zum anderen Flansch (31) des zweiten En dabschnittes...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement ist in der nicht vorveröffentlichten EP 02 80 365 A2 beschrieben.

Ein weiteres Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement ist aus der US 46 42 073 bekannt. Dieses bekannte Element weist jedoch keine sich von den beiden Endabschnitten des Grundkörpers aus erstreckende parallele Flansche auf, die Nuten bilden und Abschnitte der beiden Kettenräder aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement der angegebenen Art zu schaffen, das eine besonders einfache Konstruktion aufweist, die eine besonders einfache Montage ermöglicht und eine besonders einfache Betriebsweise besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Darüber hinaus wird die Lösung für eine Kettenrad- und Steuerkettenuntereinheit und ein Verfahren zur Montage nach den nebengeordneten Patentansprüchen 5 und 12 beansprucht.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement bietet in bezug auf den Transport und die Montage des Antriebsmechanismus für die Steuerung einer Brennkraftmaschine Vorteile und verhindert zeitliche Beschränkungen sowie qualitative Einschränkungen, indem es ermöglicht, daß sämtliche Steuerkettensystemteile auf einmal in einer vorgegebenen Beziehung installiert werden können. Das Element sieht bogenförmige Nuten und mindestens einen Führungskanal vor, die das Kettenrad der Kurbelwelle, das Kettenrad der Nockenwelle und die Steuerkette lose aufnehmen und diese Elemente als vorinstallierte Untereinheit für Transportzwecke haltern. Die Untereinheit wird als Einheit am Motorblock montiert, wobei das Element in geeigneter Weise am Block befestigt wird und die Kettenräder von den Enden der Kurbelwelle und der Nockenwelle aufgenommen und daran befestigt werden.

Das Kettenradhalterungs- und Kettenführungselementsorgt für eine verbesserte Kettenführung und Stabilität. Das Element bildet einen Abweiser bzw. Ausrichter für die Kette in zwei gegenüberliegenden Bereichen auf beiden Seiten derselben. Die Kette und die Kettenräder werden in einer vorgegebenen Beziehung zueinander montiert und gehaltert.

Darüber hinaus sorgt das Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement für eine Kettenführung und einem Spannen der Kette. Ein Abweiser bzw. Ausrichter für die sich zwischen den beiden Kettenrädern erstreckende Kette ist an ei nem Rande des Elementes vorgesehen. Eine Kettenspannvorrichtung ist am gegenüberliegenden Rand des Elementes angeordnet und steht mit einer Länge der Kette zwischen den Kettenrädern in Eingriff. Die Kette und die Kettenräder werden in einer vorgegebenen Beziehung zueinander montiert und gehaltert, um die Montage am Motorblock zu vereinfachen.

Die Erfindung betrifft desweiteren eine Kettenrad- und Steuerkettenuntereinheit gemäß Patentanspruch 5 und ein Verfahren zur Montage der Kettenräder und der Steuerkette gemäß Patentanspruch 12.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine Endansicht eines Motorblocks mit einer daran montierten Kettenradhalterungs/Kettenführungs-Einheit;
2 eine Ansicht der Halterungs/Führungs-Einheit der 1;
3 einen Vertikalschnitt durch die Einheit entlang Linie 3-3 in 2;
4 einen Horizontalschnitt durch die Einheit entlang der Linie 4-4 in 2;
5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer entfernbaren Platte der Führungseinheit; und
6 eine Endansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kettenradhalterungs/Kettenführungs-Einheit.
1 zeigt einen Motorblock 10 für eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle 11 und einer Nockenwelle 12, die vom Ende des Blocks vorstehen. Ein Kurbelwellenkettenrad 13 ist am Ende der Kurbelwelle 11 befestigt, während ein Nockenwellenzahnrad 14 am Ende der Nockenwelle 12 befestigt ist. Das Kettenrad 14 besitzt zweimal soviel Zähne wie das Kettenrad 13 bei einem Viertaktmotor. Offensichtlich kann diese Vorrichtung auch mit geeigneten Kettenrädern für einen Zweitaktmotor, entweder Otto-Motor oder Diesel-Motor, eingesetzt werden. Eine Steuerkette 15 erstreckt sich zwischen beiden Kettenrädern und umgibt einen Abschnitt derselben. Die hin- und hergehende Bewegung der Kolben in den Zylindern des Motorblocks 10 während des Verbrennungsprozesses bewirkt in üblicher Weise eine Drehung der Kurbelwelle und in Verbindung damit eine Drehung der Nockenwelle, die zu einer zeitlich abgestimmten Betätigung der Einlaß- und Auslaßventile für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine führt.
Über geeignete Mittel, beispielsweise Bolzen 16, ist ein Kettenradhalterungs/Kettenführungselement 21 am Motorblock montiert. Das Element 21 besteht aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff oder einer Kombination dieser Materialien und besitzt einen allgemein planaren Körper 22, der eine allgemein trapezförmige Gestalt und Öffnungen 23' aufweist, die durch kreisförmige Vorsprünge 23 gebildet sind. Wenn das Element aus Kunststoff besteht, enthalten die Öffnungen einen Metalleinsatz, wobei die runden Vorsprünge Montagebolzen 16 aufnehmen. Seitenflansche 24 und 25 und bogenförmige Endflansche 26 und 27 sind am Umfang des Körpers 22 ausgebildet. Vom oberen bogenförmigen Flansch 26 aus erstrecken sich zwei allgemein parallele Kettenradhalterungsflansche 28 und 29 nach außen. Die Flansche 26, 28 und 29 bilden eine Nut 51, die das Nockenwellenkettenrad 14 lose aufnimmt. Ferner erstreckt sich vom unteren bogenförmigen Endflansch 27 ein Halterungsflansch 31 im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Körper 22 und der Flansch 28. Der Endflansch 27 besitzt eine geringere Höhe als der Flansch 26 und ist mit mit Innengewinde versehenen Vorsprüngen 32, 32 ausgestattet, die geeignete Montagemittel, wie beispielsweise Schrauben 33, aufnehmen. Eine bewegliche Flanschplatte 34 (5) ist über die Schrauben 33, die in Vorsprüngen 35 angeordnet sind, am Flansch 27 befestigt.
Von den Seitenflanschen 24, 25 aus erstrecken sich in allgemein der gleichen Ebene wie der Körper 22 entgegengesetzt verlaufende Bodenflansche 41, 41, die in aufwärts verlaufenden Führungswänden 42, 42 enden, die allgemein parallel zu den Seitenflanschen 24, 25 verlaufen. Jede Führungswand besitzt in entgegengesetzter Richtung nach außen geringfügig gekrümmte Endränder 43, 43, die als Kettenausrichter bzw.
Kettenabweiser wirken. Auch die Flansche 24 und 25 sind bei 44 nach innen gekrümmt und wirken ebenfalls als Kettenausrichter bzw. Kettenabweiser.
Mit Hilfe des Elementes 21 können sämtliche Bestandteile der Steuerkette in einer vorgegebenen Beziehung zueinander vormontiert werden. Dabei wird das Kettenrad 14 in der von den Endflanschen 26, 28 und 29 gebildeten bogenförmigen Nut 51 lose aufgenommen. Die Steuerkette 15 tritt mit beiden Kettenrädern 13 und 14 in Eingriff und wird in den Kanälen 53, 54 angeordnet, die von den Flanschen 41 und Wänden 42 gebildet werden. Das Kettenrad 13 wird von dem bogenförmigen Kanal 52 aufgenommen, der durch die Flansche 27 und 31 und die lösbare Platte 34 gebildet wird, welche über die Schrauben 33 am Endflansch 27 befestigt ist. Offensichtlich können auch irgendwelche anderen geeigneten Befestigungseinrichtungen zur Befestigung der Platte 34 am Endflansch 27 verwendet werden.
Die Kettenräder 13 und 14 und die Steuerkette 15 werden als Untereinheit vom Element 21 für Transport- oder Lagerzwecke in einer vorgegebenen Beziehung zueinander lose zusammengehalten. Zur Montage an einem Motor wird die Untereinheit so angeordnet, daß die Kettenräder 13 und 14 auf den Enden der Kurbelwelle 11 und der Nockenwelle 12 montiert sind, und das Element 21 wird über Bolzen 16 am Block 10 befestigt. Auf diese Weise werden die Kettenräder und die Steuerkette zusammen mit dem Element 21 als Einheit zur Vereinfachung der Montage am Motorblock montiert.
Das Element 21 sorgt für ein Ausrichten der Kette 15 in zwei gegenüberliegenden Bereichen an beiden Seiten der Kette, wenn diese jedes Kettenrad 13 oder 14 verläßt.
In 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Kettenradhalterungs/Kettenführungselementes 21a zur Verwendung an einem Motorblock zusammen mit einer Kettenspanneinrichtung dargestellt. Entsprechende Teile dieser Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugsziffern unter Hinzufügung eines a versehen.
Ein Motorblock besitzt geeignete Öffnungen, um das Element 21a damit zu verbolzen, wenn die Einheit montiert wird. Das Kettenradhalterungs- und Führungselement 21a wird zusammen mit einem Kurbelwellenkettenrad 13a, einem Nockenwellenkettenrad 14a und einer Steuerkette 15a verwendet und besitzt einen allgemein Planaren Körper 22a mit aufrechtstehenden bogenförmigen gegenüberliegenden Endflanschen 26a und 27a und einem Seitenflansch 25a, einer oberen Nut 51a, die einen Abschnitt des Kettenrades 14a aufnimmt, und einer unteren Nut 52a, die einen Abschnitt des Kettenrades 13a aufnimmt. Eine bewegliche Platte 34a ist am Flansch 27a befestigt und ist lösbar, um die Kettenräder und die Kette am Element zu montieren.
Ein Kettenabweiser bzw. -ausrichter ist an einem Basisflansch 41a und einer Seitenwand 42a, die allgemein parallel zum Seitenflansch 25a verläuft, auf einer Seite des Elementes ausgebildet, und eine Kettenspanneinrichtung 61, wie sie beispielsweise in der US-PS 43 95 251 beschrieben ist, ist auf einer Verlängerung des Flansches 41a auf der gegenüberliegenden Seite des Elementes 21a montiert. Die Kettenspanneinrichtung 61 besitzt einen am Flansch 41a montierten Arm mit einer Seitenwand und einer Rückwand 62, einen Kettenkontaktarm 63, der aus einem geeigneten Kunststoff besteht und eine Unterstützung aus Metall aufweisen kann. Der Kontaktarm ist im Arm an einem Stift 64 schwenkbar gelagert. Ein axial beweglicher Nockenblock 65, der an einer länglichen Führungsstange 67 montiert ist, steht mit der Innenfläche 71 des Armes 63 in Eingriff. Der Stift ist an einem Ende im Arm benachbart zum Schwenkstift 64 befestigt, während das gegenüberliegende Ende durch eine Endwand 68 des Armes vorsteht. Eine Druckfeder 66 umgibt die längliche Stange 67, wobei ein Ende gegen die Endwand 68 gelagert ist und das gegenüberliegende Ende mit dem Nocken 65 in Eingriff steht.
Im Betrieb steht die Oberfläche 69 des Armes 63 mit der Steuerkette 15a zwischen den Kettenrädern in Gleitkontakt, und die Feder 66 setzt den Nocken 65 nachgiebig unter Vorspannung, so daß dieser mit der gekrümmten Innenfläche 71 des Armes 63 in Eingriff verbleibt. Wenn die Kette verschleißt und/oder sich verlängert, setzt die Feder den Nocken entlang der Stange so unter Vorspannung, daß der Arm 63 kontinuierlich in Kontakt mit der Kette gepreßt und somit eine vorgegebene Spannung in der Kette aufrechterhalten wird. Das Element 21a haltert die Kettenräder 13a und 14a und die Steuerkette 15a als Untereinheit und zur Montageerleichterung am Motorblock, der Kurbelwelle und der Nockenwelle.

Claims

Kettenradhalterungs- und Kettenführungselement (21,21a) mit einem Grundkörper (22,22a), der an einem Motorblock (10) montierbar ist, einem Paar von gegenüberliegend angeordneten bogenförmigen Nuten (51,52; 51a,52a), die Abschnitte eines Paares von Kettenrädern (13,14; 13a,14a) aufnehmen, und mindestens einem Führungskanal (53,54), der eine Steuerkette (15,15a) aufnimmt, die sich zwischen den Kettenrädern (13,14; 13a,14a) erstreckt und diese teilweise umgibt, wobei der Grundkörper (22,22a) ein Paar von Endabschnitten (26,27, 26a,27a) aufweist, von denen ein erster Endabschnitt (26,26a) ein Paar von sich hiervon erstreckenden parallelen Flanschen (28,29) besitzt, die mit dem ersten Endabschnitt (26,26a) eine erste Nut (51) bilden, und von denen ein zweiter Endabschnitt (27,27a) ein Paar von sich hiervon erstreckenden parallelen Flanschen (31) besitzt, die mit dem zweiten Endabschnitt (27,27a) eine zweite Nut (52) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der Flansche des zweiten Endabschnittes (27,27a) von einer lösbaren Platte (34,34a) gebildet ist, die sich parallel zum anderen Flansch (31) des zweiten En dabschnittes (27,27a), der Teil des Grundkörpers (22,22a) ist, erstreckt.
Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine allgemein trapezförmige Gestalt mit konkaven bogenförmig ausgebildeten Enden und länglichen Kettenführungskanälen (53,54) besitzt.
Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kettenspanneinrichtung (61) auf einer Seite des Elementes (21a) gegenüber einem Kettenführungskanal aufweist.
Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Führungskanal (53,54) von einer Führungswand (42,42a) gebildet ist, die sich derart vom Element (21,21a) erstreckt, daß die Enden (43) der Führungswand (42,42a) geringfügig gekrümmt sind.
Kettenrad- und Steuerkettenuntereinheit für das Steuersystem eines Fahrzeugmotors mit einem Kurbelwellenkettenrad (13,13a), einem Nockenwellenkettenrad (14, 14a), einer endlosen Steuerkette (15,15a), die mit beiden Kettenrädern (13,14; 13a,14a) in Eingriff steht, und einem Halterungs- und Führungselement (21, 21a), das die Kettenräder (13,14; 13a,14a) und die Steuerkette (15,15a) aufnimmt, die Untereinheit zusammenhält und einen Grundkörper (22,22a) mit einem Paar von Endabschnitten (26,27; 26a,27a) umfaßt, von denen ein erster Endabschnitt (26,26a) ein Paar von sich hiervon erstreckenden parallelen Flanschen (28,29) besitzt, die mit dem ersten Endabschnitt (26,26a) eine erste Nut (51) bilden, und von denen ein zweiter Endabschnitt (27,27a) ein Paar von sich hiervon erstreckenden parallelen Flanschen (31) besitzt, die mit dem zweiten Endabschnitt (27,27a) eine zweite Nut (52) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß nur einer der Flansche des zweiten Endabschnittes (27,27a) von einer lösbaren Platte (34,34a) gebildet ist, die sich parallel zum anderen Flansch (31) des zweiten Endabschnittes (27,27a), der Teil des Grundkörpers (22,22a) ist, erstreckt.
Untereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungs- und Führungselement (21,21a) mindestens einen länglichen Führungskanal (53,54) aufweist, der einen Abschnitt der sich zwischen den Kettenrädern (13,14; 13a,14a) erstreckenden Steuerkette (15,15a) aufnimmt.
Untereinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Führungskanal (53,54) durch eine Führungswand (42,42a) gebildet ist, die sich derart vom Element (21,21a) erstreckt, daß die Enden (43) der Führungswand (42,42a) geringfügig gekrümmt sind.
Untereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (53,54) als Ausrichter bzw. Abweiser für die jedes Kettenrad (13,14; 13a,14a) verlassende Steuerkette (15,15a) wirkt.
Untereinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kettenspanneinrichtung (61) entlang einer Seite des Elementes (21a) gegenüber einem Kettenführungskanal angeordnet ist.
Untereinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (21,21a) relativ zur Steuerkette (15,15a) und den Kettenrädern (13,14; 13a,14a) mittig angeordnet ist.
Untereinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenräder (13,14; 13a,14a) und die Steuerkette (15,15a) für Lager- und Transportzwecke lose am Element (21,21a) gehaltert sind.
Verfahren zur Montage der Kettenräder und der Steuerkette eines Steuerantriebsmechanismus an einem Fahrzeugmotor, der mit einer Kurbelwelle und mit einer Nockenwelle versehen ist, mit den folgenden Schritten: Vorsehen eines Halterungs- und Führungselementes, das gegenüber angeordnete bogenförmige Nuten und ein Paar von Führungskanälen aufweist, Montieren einer Steuerkettenschleife um ein Kurbelwellenkettenrad und ein Nockenwellenkettenrad, Montieren der Kettenräder und der Kette am Element, wobei ein Abschnitt des Kurbelwellenkettenrades von einer bogenförmigen Nut aufgenommen wird, während ein Abschnitt des Nockenwellenkettenrades von der gegenüberliegenden Nut aufgenommen wird und die Steuerkette zwischen den Kettenrädern und dem Paar der Kanäle aufgenommen wird, so daß eine Untereinheit ausgebildet wird, und Montieren der Kettenräder an den Enden der Kurbelwelle und Nockenwelle sowie Befestigen des Elementes am Motor, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Montieren der Kettenräder und der Steuerkette am Element nur eine lösbare Platte am Element befestigt wird, die zusammen mit dem Element eine der Nuten bildet.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenräder und die Steuerkette in einer voreingestellten Beziehung am Element montiert werden.