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WO2008138676A1 - Führungs- oder spannschiene in einem zugmitteltrieb - Google Patents

Führungs- oder spannschiene in einem zugmitteltrieb Download PDF

Info

Publication number
WO2008138676A1
WO2008138676A1 PCT/EP2008/053845 EP2008053845W WO2008138676A1 WO 2008138676 A1 WO2008138676 A1 WO 2008138676A1 EP 2008053845 W EP2008053845 W EP 2008053845W WO 2008138676 A1 WO2008138676 A1 WO 2008138676A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
guide
sleeve
bearing eye
clamping rail
rail
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/053845
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lucian Botez
Jason Eaton
Jeffrey Hewitt
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Priority to US12/600,359 priority Critical patent/US8430773B2/en
Publication of WO2008138676A1 publication Critical patent/WO2008138676A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0872—Sliding members

Definitions

  • the invention relates to a guide or tensioning rail in a traction mechanism drive, wherein the guide or tensioning rail has at least one bearing eye with a sleeve.
  • Traction drives are used inter alia for the transmission of rotational movements in internal combustion engines.
  • the rotation of a crankshaft with the aid of the traction means can be transmitted to the camshafts or ancillaries of a vehicle, being used as traction means straps, belts, V-belts, timing belts or chains.
  • the traction means guided by means of at least one guide rail and with at least one clamping rail, a force is exerted on the traction means, which is substantially perpendicular to the direction of movement and acts in the center of the traction mechanism.
  • the guide rails are usually fixedly attached to another component, such as an engine block.
  • the tensioning rails are acted upon by a spring force or by a hydraulic force and keep the traction means under sufficient prestress, possibly also as a function of the speed of the traction means, in order, inter alia, to prevent the traction means from jumping off a drive wheel.
  • a tensioning rail for a chain drive is known for example from DE 199 13 288 A1. It is formed from an elongated and hollow body filled with a metal foam. In this case, the clamping rail by means of a bolt, which passes through a receiving bore, are secured to an engine block. The production of such a clamping be attached to an engine block. However, the production of such a clamping rail requires foaming a considerable manufacturing effort.
  • DE 199 23 923 A1 discloses a tensioning rail which has a bearing eye, in which a metal sleeve is arranged.
  • the base body of the tensioning rail is made of plastic, for example, the metal sleeve in the bearing eye prevents damage to the tensioning rail when it is fastened to an engine block or the like, since the metal sleeve is considerably more stable than the plastic material of the tensioning rail.
  • the metal sleeve can be pressed or sunk into the bearing eye or molded with plastic.
  • the invention has for its object to provide a guide or tensioning rail for a traction mechanism, which is nevertheless produced in a simple manner with sufficient fatigue strength.
  • the invention is based on the finding that a preferably metallic sleeve can be snapped or latched in a bearing eye of a guide or tensioning rail in a simple manner in order to simplify the assembly and the manufacturing process considerably.
  • the substantially hollow cylindrical sleeve is designed such that at one end a radially projecting flange or a collar-shaped shoulder is formed.
  • this projecting flange are two opposing detents formed recesses, which cooperate with corresponding latching projections which are formed on the bearing eye of the guide or clamping rail.
  • the sleeve For mounting the sleeve is inserted from one side into the bearing eye, wherein the locking projections on the bearing eye or the free end of the sleeve, on which no radially projecting flange is formed, may optionally be provided with bevels to the insertion of the sleeve in the To facilitate bearing eye.
  • the sleeve is inserted until the latching projections are engaged in the latching recesses of the flange or the sleeve.
  • the sleeve can be locked without further tools or machining operations in the bearing eye. In particular, no further hard welding, for example by means of an ultrasonic welding process, the sleeve in the bearing eye is necessary.
  • the outer diameter of the substantially hollow cylindrical sleeve is designed such that the sleeve can be easily inserted into the bearing eye. It is understood that the latching recesses and the latching projections can also be provided in each case on the other component or distributed to both components.
  • latching recess or more than two latching recesses are formed in the flange, wherein in each case a corresponding number of corresponding latching projections on the bearing eye are formed. If there are more than two latching recesses or latching projections, these are preferably arranged distributed equidistantly around the circumference of the flange or of the bearing eye.
  • the guide or clamping rail made of a plastic material and the sleeve of a metal or a metallic alloy.
  • the sleeve is designed in a professionally appropriate dimensioning to a destruction of the sleeve during assembly of the guide or clamping rail, for example, to an engine block or during normal operation avoid.
  • a threaded bolt or the like can be passed through the sleeve and screwed into a correspondingly sized threaded bore in the engine block. Accordingly, the main holding forces, which are transmitted from the threaded bolt on the guide or clamping rail or the sleeve, received by the sleeve.
  • planar guide surfaces are formed on the outer circumference of the sleeve, which cooperate with corresponding plan, axially aligned guide surfaces on the inside of the bearing eye.
  • this has two bearing eyes, wherein a bearing eye is penetrated by a threaded bolt for attachment to a stationary component, while in the other bearing eye a coupling member for applying force to the guide - or clamping rail can intervene.
  • the guide or tensioning rail on an engine block at least one of the bearing eyes is designed as a slot to the sleeve within this slot at least to a small extent reciprocate can. If the guide or tensioning rail is subsequently mounted on the engine block, for example with the aid of a threaded bolt, dimensional tolerances can be compensated for by slightly pushing the sleeve back and forth in the oblong hole and subsequently tightening the threaded bolt. in principle can also be formed as long holes both or more bearing eyes, with two bearing eyes, a perpendicular arrangement of the slots offers.
  • the outer diameter of the sleeve can be selected to be slightly smaller than the inner diameter of the bearing eye, to also have a certain margin during assembly here. However, this difference should not be too large to avoid tilting of the sleeve within the bearing recess.
  • the length of the sleeve seen in the axial direction can be chosen slightly smaller than the depth of the bearing eye or the width of the guide or clamping rail.
  • this difference in length is at least 0.5% of the maximum length of the sleeve or the minimum depth of the bearing eye, taking into account the manufacturing tolerances.
  • this difference in length should be 5% of the minimum height of the sleeve or the maximum depth of the bearing eye, taking into account the manufacturing tolerances selected.
  • the plastic material of the guide or tensioning rail is slightly pressurized, which according to the differences in height of the individual components described above, a not too great pressure on this plastic material is exerted, so that destruction the plastic material is avoided.
  • this construction ensures that no disturbing vibrations occur in the guide or tensioning rail during operation, since the plastic material is pressed through the threaded head to a sufficient extent, for example, to the engine block.
  • the length of the sleeve in the axial direction is selected to be slightly larger than the depth of the bearing eye or the width of the guide or tensioning rail. This can also be done with length differences described above.
  • Such a configuration lends itself to, if vibrations of the guide or clamping rail, which consists for example of plastic, are practically not relevant.
  • the preferably metallic sleeve is higher or longer than corresponds to the width of the guide or clamping rail, a head of the threaded bolt is only on the sleeve, so that the guide or clamping rail is practically not compressed. Thus, no force is exerted in the axial direction of the threaded bolt on the guide or tensioning rail.
  • the sleeve Due to the simple geometric construction of the sleeve, which is essentially formed by a cylindrical body with a protruding flange at one end, this can also be produced inexpensively.
  • a powder metallurgical process can be used to produce such cores in mass production cost-effectively and with sufficient tolerances.
  • metals or metal alloys with particle sizes of, for example, less than 0.6 mm can be used, which correspond to the molds or pressing tools can be brought into the desired shape.
  • a sintering process In principle, such a sleeve can also be produced by a powder injection molding process.
  • Fig. 1 is a guide rail in a perspective view, in whose
  • FIG. 2 shows a sleeve according to FIG. 1 in a perspective, cut
  • FIG. 3a shows a bearing eye of the guide rail of FIG. 1 in perspective
  • FIG. 3b the bearing eye of Figure 3a in cross-section
  • Fig. 4a a sleeve inserted into the guide rail in a plan view
  • Fig.4b inserted into the guide rail sleeve of Figure 4a in cross section.
  • the guide rail 1 shown in Fig. 1 consists of a truss-shaped base body 2 made of a plastic and a contact surface 3, on which a traction means, such as a chain for a camshaft drive, along can slide.
  • a traction means such as a chain for a camshaft drive
  • such a guide rail 1 can also be used to exert a bias on the traction means, which is then pivotally mounted around a bearing point as a clamping rail and is acted upon by a pressure medium actuatable actuator or a compression spring with a force in the direction of the traction means.
  • the guide rail 1 has two bearing eyes 4a and 4b, in each of which a metallic sleeve 5 is inserted.
  • threaded bolts not shown, for example, passed through the sleeves 5 and screwed for example in threaded holes in the engine block.
  • a sleeve 5 is shown in a perspective sectional view.
  • the preferably metallic sleeve 5 has a substantially hollow cylindrical geometry, with an inner cylindrical surface 6 and an outer cylindrical surface 7.
  • the sleeve 5 is designed with a corresponding material thickness in order to withstand the operating loads occurring.
  • On the outer cylindrical surface 7, two opposing planar guide surfaces 8 are formed, which are each associated with recesses 9.
  • the latching recesses 9 are in a radially over the sleeve 5 projecting flange 10, which may also be referred to as a shoulder-like collar formed.
  • the latching recesses 9 are designed such that they can interact with the latching projections 13 described below on a bearing eye 4.
  • the bearing eye 4 of the clamping rail 1 is shown in a perspective view or in a cross section.
  • the bearing eye 4 has a substantially cylindrical inner wall 11, wherein in this cylindrical inner wall 11 in each case two opposing planar guide surfaces 12 are formed which cooperate with the aforesaid planar guide surfaces 8 on the outer cylindrical surface 7 of the sleeve 5 such that the sleeve 5 can only be inserted in the correct position in the bearing eye 4. This ensures that the latching projections 13 on the bearing eye 4 can be brought directly into the recesses 9 of the sleeve 5 in engagement.
  • corresponding bevels may be formed on the latching projections 13 or the latching recesses 9 in order to facilitate the insertion of the sleeve 5 into the bearing eye 4.
  • no further tools or aids are required in order to reinforce a bearing eye 4 of the plastic guide rail 1 with a metallic sleeve 5 and thus to protect the entire guide rail 1 from damage.
  • FIGs 4a and 4b the inserted into the bearing eye 4 sleeve 5 is shown once in plan view and once in cross section. 4a, the latching projections 13 are latched in the latching recesses 9 of the flange 10 of the sleeve 5, wherein the width of the latching projections 13 can be selected to be slightly smaller than the width of the latching recess 9. This is shown in FIG Difference arrow Di indicated to still have sufficient clearance when inserting the sleeve 5 in the bearing eye 4.
  • the sleeve 5 is slightly shorter than the depth of the bearing eye 4 corresponds (length difference D3), so comes when screwing a threaded bolt for fastening the guide or tensioning rail 1, first the head or a stop shoulder of the threaded bolt with the plastic material of the guide rail 1 in Touch and pushes the plastic material when tightening the threaded bolt at least slightly together. This takes place until the preferably likewise metallic threaded bolt comes into abutment on the end face of the sleeve 5 and thus the guide rail 1 is fixed overall. In this case, a not too great pressure on the plastic material of the clamping rail 1 is exerted by the threaded bolt, so that in particular no structural damage to the guide rail 1 takes place.
  • this axial offset or the Toeie- Ranks D3 preferably selected in such a size or length that the guide rail 1 is pressed with a sufficient holding force to avoid vibrations of the tensioning rail 1 at the breakpoint.
  • the sleeve 5 may be formed axially longer according to the length difference D2 than the bearing eye. 4
  • certain tolerances D4, D5 and D6 are preferably provided in order to have a sufficient clearance between the latching projection 13 and the latching recess 9 in the radial and axial direction on the one hand, and to hold the sleeve 5 securely in the respective bearing eye 4 on the other hand.
  • the sleeve 5 may preferably be manufactured in a powder metallurgical process due to its simple construction.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Führungs- oder Spannschiene (1 ) in einem Zugmitteltrieb, wobei die Führungs- oder Spannschiene (1 ) zumindest ein Lagerauge (4a, 4b) mit einer Hülse (5) aufweist. Um das Zusammensetzen der Schiene (1 ) bei der Montage des Zugmittels zu vereinfachen, weist die Hülse (5) an einem Ende einen radial überstehenden Flansch (10) mit zwei einander gegenüber liegenden Rastausnehmungen (9) auf, und am Lagerauge (4) sind zwei korrespondierende Rastvorsprünge (13) ausgebildet.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Führungs- oder Spannschiene in einem Zugmitteltheb
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Führungs- oder Spannschiene in einem Zugmitteltrieb, wobei die Führungs- oder Spannschiene zumindest ein Lagerauge mit einer Hülse aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Zugmitteltriebe werden unter anderem zur Übertragung von Drehbewegungen in Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt. Beispielsweise kann die Drehung einer Kurbelwelle mit Hilfe des Zugmittels auf Nockenwellen oder Nebenaggregate eines Fahrzeugs übertragen werden, wobei als Zugmittel Gurte, Bänder, Keilriemen, Zahnriemen oder Ketten eingesetzt werden. Zur Führung sowie um das Zugmittel unter einer ausreichenden Vorspannung zu halten, ist es bekannt, dass das Zugmittel mit Hilfe von zumindest einer Führungsschiene ge- führt und mit zumindest einer Spannschiene eine Kraft auf das Zugmittel ausgeübt wird, die im Wesentlichen senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung sowie ins Zentrum des Zugmitteltriebs wirkt. Dazu sind die Führungsschienen üblicherweise fest an einem weiteren Bauteil befestigt, beispielsweise einem Motorblock. Die Spannschienen sind mit einer Federkraft oder durch eine Hyd- raulikkraft beaufschlagt und halten das Zugmittel unter ausreichender Vorspannung, gegebenenfalls auch in Abhängigkeit von der Drehzahl des Zugmittels, um unter anderem eine Herabspringen des Zugmittels von einem Antriebsrad zu vermeiden.
Eine Spannschiene für einen Kettentrieb ist beispielsweise aus der DE 199 13 288 A1 bekannt. Sie ist aus einem länglichen und hohlen Grundkörper gebildet, der mit einem Metallschaum ausgefüllt ist. Dabei kann die Spannschiene mittels eines Bolzens, der eine Aufnahmebohrung durchgreift, an einem Motorblock befestigt werden. Die Herstellung einer solchen Spann- nem Motorblock befestigt werden. Die Herstellung einer solchen Spannschiene erfordert durch das Ausschäumen jedoch einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand.
Weiterhin offenbart die DE 199 23 923 A1 eine Spannschiene, die über ein Lagerauge verfügt, in dem eine Metallhülse angeordnet ist. Ist der Grundkörper der Spannschiene beispielsweise aus Kunststoff angefertigt, so wird mit der Metallhülse im Lagerauge eine Beschädigung der Spannschiene bei der Befestigung an einem Motorblock oder dergleichen vermieden, da die Metallhülse wesentlich stabiler ist als das Kunststoffmaterial der Spannschiene. Hierzu kann die Metallhülse in das Lagerauge eingepresst oder eingesenkt bzw. mit Kunststoff umspritzt werden.
Als nachteilig hierbei ist es jedoch anzusehen, dass zum Einsetzen der Hülse in das Lagerauge zusätzliche Werkzeuge, beispielsweise für einen Ultraschallschweißvorgang, benötigt werden, so dass die Spannschiene ebenfalls nur mit erheblichem Aufwand hergestellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungs- oder Spannschiene für einen Zugmitteltrieb zu schaffen, die bei ausreichender Dauerfestigkeit dennoch in einfacher Weise herstellbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine vorzugsweise metallische Hülse in einem Lagerauge einer Führungs- oder Spannschiene in einfacher Weise eingerastet oder verrastet werden kann, um die Montage sowie den Herstellungsprozess erheblich zu vereinfachen. Hierzu ist die im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Hülse derart ausgelegt, dass an einem Ende ein radial überstehender Flansch bzw. eine kragenförmige Schulter ausgebildet ist. In diesem überstehenden Flansch sind zwei einander gegenüberliegende Rast- ausnehmungen ausgebildet, die mit entsprechenden Rastvorsprüngen, die am Lagerauge der Führungs- oder Spannschiene ausgebildet sind, zusammenwirken.
Zur Montage wird die Hülse von einer Seite her in das Lagerauge eingeführt, wobei die Rastvorsprünge am Lagerauge bzw. das freie Ende der Hülse, an dem kein radial überstehender Flansch ausgebildet ist, gegebenenfalls mit Abschrägungen versehen sein können, um das Einführen der Hülse in das Lagerauge zu erleichtern. Die Hülse wird soweit eingeführt, bis die Rastvorsprün- ge in den Rastausnehmungen des Flansches bzw. der Hülse in Eingriff gebracht sind. Somit kann die Hülse ohne weitere Werkzeuge oder Bearbeitungsvorgänge im Lagerauge arretiert werden. Insbesondere ist kein weiteres Festschweißen, beispielsweise mit Hilfe eines Ultraschallschweißvorgangs, der Hülse im Lagerauge notwendig. Der Außendurchmesser der im Wesentlichen hohlzylindrischen Hülse ist derart ausgelegt, dass die Hülse einfach in das Lagerauge eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass die Rastausnehmungen und die Rastvorsprünge auch jeweils am anderen Bauteil beziehungsweise verteilt an beiden Bauteilen vorgesehen sein können.
Weiterhin ist es auch möglich, dass in dem Flansch nur eine Rastausnehmung oder mehr als zwei Rastausnehmungen, beispielsweise drei oder vier Rast- ausnehmungen ausgebildet sind, wobei jeweils eine entsprechende Anzahl an dazu korrespondierenden Rastvorsprüngen am Lagerauge ausgebildet sind. Sind mehr als zwei Rastausnehmungen bzw. Rastvorsprünge vorhanden, so sind diese vorzugsweise äquidistant um den Umfang des Flansches bzw. des Lagerauges verteilt angeordnet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungsoder Spannschiene aus einem Kunststoffmaterial und die Hülse aus einem Metall bzw. einer metallischen Legierung bestehen. Dabei ist die Hülse in einer fachmännisch sachgerechten Dimensionierung ausgeführt, um eine Zerstörung der Hülse bei der Montage der Führungs- oder Spannschiene beispielsweise an einem Motorblock oder während des bestimmungsgemäßen Betriebs zu vermeiden. Hierzu kann ein Gewindebolzen oder dergleichen durch die Hülse hindurchgeführt und in einer entsprechend dimensionierten Gewindebohrung im Motorblock eingeschraubt werden. Dementsprechend werden die wesentlichen Haltekräfte, die von dem Gewindebolzen auf die Führungs- oder Spann- schiene bzw. die Hülse übertragen werden, von der Hülse aufgenommen.
Um das lagerichtige Einführen der Hülse in das Lagerauge zu gewährleisten und um damit die Montage zu vereinfachen, sind am Außenumfang der Hülse plane, axial ausgerichtete Führungsflächen ausgebildet, die mit entsprechen- den planen, axial ausgerichteten Führungsflächen an der Innenseite des Lagerauges zusammenwirken. Somit ist gewährleistet, dass die Hülse nur derart in das Lagerauge eingeführt werden kann, dass eine plane Führungsfläche am Außenumfang der Hülse beim Einführen unmittelbar an der korrespondierenden planen Führungsfläche des Lagerauges anliegt. Insbesondere sind diese planen Führungsflächen jeweils den Rastausnehmungen bzw. den Rastvorsprüngen zugeordnet, so dass die Rastvorsprünge zuverlässig in den Rast- ausnehmungen in Eingriff gebracht werden können.
Um die Führungs- oder Spannschiene in an sich beliebigen Positionen ortsfest und verschwenkbar einbauen zu können, verfügt diese über zwei Lageraugen, wobei ein Lagerauge von einem Gewindebolzen zur Befestigung an einem ortsfesten Bauteil durchdrungen wird, während in das andere Lagerauge ein Koppelglied zur Kraftbeaufschlagung der Führungs- oder Spannschiene eingreifen kann.
Zum Ausgleich von Toleranzen sowie zur korrekten Justierung beispielsweise der Führungs- oder Spannschiene an einem Motorblock ist zumindest eines der Lageraugen als Langloch ausgeführt, um die Hülse innerhalb dieses Langlochs zumindest in geringem Maße hin- und herbewegen zu können. Wird nachfolgend die Führungs- oder Spannschiene z.B. mit Hilfe von einem Gewindebolzen an dem Motorblock montiert, so können durch ein geringfügiges Hin- und Herschieben der Hülse im Langloch und dem nachfolgenden Festziehen des Gewindebolzens Maßtoleranzen ausgeglichen werden. Prinzipiell können auch beide oder mehrere Lageraugen als Langlöcher ausgebildet sein, wobei bei zwei Lageraugen sich eine senkrecht zueinander ausgerichtete Anordnung der Langlöcher anbietet.
In gleicher Weise kann zur Feinjustierung sowie zum Ausgleich von Maßfehlern der Außendurchmesser der Hülse geringfügig kleiner gewählt sein als der Innendurchmesser des Lagerauges, um hier ebenfalls über einen gewissen Spielraum bei der Montage zu verfügen. Dieser Unterschied soll jedoch nicht zu groß gewählt werden, um ein Verkanten der Hülse innerhalb des Lagerau- ges zu vermeiden.
In weiterhin gleicher Weise kann die Länge der Hülse in axialer Richtung gesehen geringfügig kleiner gewählt sein als die Tiefe des Lagerauges bzw. die Breite der Führungs- oder Spannschiene. Vorzugsweise wird dabei vorzusehen sein, dass diese Längendifferenz mindestens 0,5% der maximalen Länge der Hülse bzw. der minimalen Tiefe des Lagerauges, unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen, beträgt. Höchstens sollte diese Längendifferenz 5% der minimalen Höhe der Hülse bzw. der maximalen Tiefe des Lagerauges, unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen, gewählt werden. Bei einer solchen Dimensionierung ist sichergestellt, dass das Kunststoffmaterial unter der axialen Last eines durch die Hülse geführten Gewindebolzens nicht zerstört wird.
Wird bei einer solchen Ausgestaltung beispielsweise ein Gewindebolzen durch die Hülse hindurch gesteckt, um die Führungs- oder Spannschiene in einer Gewindebohrung ortsfest anzuschrauben, so kommt der Kopf des Gewindebolzens beim Anziehen zuerst mit dem Plastik- oder Kunststoffmaterial der Führungs- oder Spannschiene in Berührung, da diese axial geringfügig über die metallische Hülse übersteht. Beim weiteren Anziehen wird dieses Kunststoff- material geringfügig zusammengepresst, bis der Gewindebolzen an der Stirnseite der vorzugsweise metallischen Hülse ansteht, die selbstverständlich eine wesentlich größere Festigkeit aufweist als der Kunststoff der Führungs- oder Spannschiene. Wird nunmehr der Gewindebolzen mit einem ausreichenden Drehmoment angezogen, so wird das Kunststoffmaterial der Führungs- oder Spannschiene geringfügig unter Druck gesetzt, wobei entsprechend den vorstehend be- schriebenen Höhendifferenzen der einzelnen Bauteile ein nicht zu großer Druck auf dieses Kunststoffmaterial ausgeübt wird, so dass eine Zerstörung des Kunststoffmaterials vermieden wird. Außerdem wird durch diesen Aufbau erreicht, dass in der Führungs- oder Spannschiene während des Betriebs keine störenden Vibrationen entstehen, da durch den Gewindekopf das Kunststoff- material in ausreichendem Maße beispielsweise an den Motorblock gepresst wird.
Gemäß einer dazu alternativen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Länge der Hülse in axialer Richtung gesehen geringfügig größer gewählt wird als die Tiefe des Lagerauges bzw. die Breite der Führungs- oder Spannschie- ne. Dies kann ebenfalls mit vorstehend beschriebenen Längendifferenzen ausgeführt werden. Eine solche Ausgestaltung bietet sich an, falls Vibrationen der Führungs- oder Spannschiene, die beispielsweise aus Kunststoff besteht, praktisch nicht relevant sind. Während der Montage der Führungs- oder Spannschiene wird der Gewindebolzen durch die Hülse hindurchgeführt und in einer Gewindebohrung festgeschraubt. Da die vorzugsweise metallische Hülse höher bzw. länger ist als es der Breite der Führungs- oder Spannschiene entspricht, liegt ein Kopf des Gewindebolzens lediglich an der Hülse an, so dass die Führungs- oder Spannschiene praktisch nicht zusammengepresst wird. Somit wird keine Kraft in axialer Richtung des Gewindebolzens gesehen auf die Führungs- oder Spannschiene ausgeübt.
Aufgrund des einfachen geometrischen Aufbaus der Hülse, die im Wesentlichen durch einen zylindrischen Körper mit einem überstehenden Flansch an einem Ende gebildet ist, kann diese auch kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann ein pulvermetallurgisches Verfahren genutzt werden, um derartige Hülsen in Großserie kostengünstig und mit ausreichenden Toleranzen herzustellen. Hierzu können Metalle oder Metalllegierungen mit Korngrößen von beispielsweise unter 0,6 mm verwendet werden, die in entsprechen- den Formen oder Presswerkzeugen in die gewünschte Form gebracht werden können. Nachfolgend erfolgt durch die Wärmebehandlung ein Sintervorgang. Prinzipiell kann eine solche Hülse auch durch ein Pulverspritzgussverfahren hergestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine Führungsschiene in einer perspektivischen Darstellung, in deren
Lageraugen jeweils eine Hülse eingesetzt ist, Fig. 2 eine Hülse gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen, geschnittenen
Darstellung, Fig. 3a ein Lagerauge der Führungsschiene gemäß Fig. 1 in perspektivischer
Darstellung,
Fig. 3b das Lagerauge gemäß Figur 3a im Querschnitt, Fig. 4a eine in die Führungsschiene eingesetzte Hülse in einer Draufsicht, und Fig.4b die in die Führungsschiene eingesetzte Hülse aus Figur 4a im Querschnitt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die in Fig. 1 dargestellte Führungsschiene 1 besteht aus einem fachwerkförmig aufgebauten Grundkörper 2 aus einem Kunststoff sowie einer Berührungsfläche 3, an der ein Zugmittel, beispielsweise eine Kette für einen Nockenwellenantrieb, entlang gleiten kann. Prinzipiell kann eine solche Führungsschiene 1 auch zur Ausübung einer Vorspannung auf das Zugmittel genutzt werden, wobei diese dann als Spannschiene um einen Lagerpunkt herum verschwenkbar gelagert ist und von einem druckmittelbetätigbaren Aktuator oder einer Druckfeder mit einer Kraft in Richtung zum Zugmittel beaufschlagt wird. Weiterhin verfügt die Führungsschiene 1 über zwei Lageraugen 4a und 4b, in die jeweils eine metallische Hülse 5 eingesetzt ist. Zur Befestigung der Spannschiene 1 beispielsweise an einem Motorblock eines Kraftfahrzeugs werden beispielsweise nicht gezeigte Gewindebolzen durch die Hülsen 5 hindurchgeführt und z.B. in Gewindebohrungen im Motorblock eingeschraubt.
In Fig. 2 ist eine solche Hülse 5 in einer perspektivischen Schnittdarstellung dargestellt. Die vorzugsweise metallische Hülse 5 weist eine im Wesentlichen hohlzylindrische Geometrie auf, mit einer inneren zylindrischen Oberfläche 6 und einer äußeren zylindrischen Oberfläche 7. Die Hülse 5 ist mit einer entsprechenden Materialstärke ausgeführt, um den auftretenden Betriebsbelastungen standhalten zu können. An der äußeren zylindrischen Oberfläche 7 sind zwei einander gegenüberliegende plane Führungsflächen 8 ausgebildet, die jeweils Rastausnehmungen 9 zugeordnet sind. Die Rastausnehmungen 9 sind in einem radial über die Hülse 5 überstehenden Flansch 10, der auch als schulterartiger Kragen bezeichnet werden kann, ausgebildet. Die Rastausnehmungen 9 sind derart ausgebildet, dass sie mit den im Folgenden beschriebenen Rastvorsprüngen 13 an einem Lagerauge 4 zusammenwirken können.
In den Figuren 3a und 3b ist das Lagerauge 4 der Spannschiene 1 in perspektivischer Darstellung bzw. in einem Querschnitt dargestellt. Das Lagerauge 4 verfügt über eine weitgehend zylindrische Innenwand 11 , wobei in dieser zylindrischen Innenwand 11 jeweils zwei einander gegenüberliegende plane Füh- rungsflächen 12 ausgebildet sind, die mit dem vorstehend genannten planen Führungsflächen 8 an der äußeren zylindrischen Oberfläche 7 der Hülse 5 derart zusammenwirken, dass die Hülse 5 nur lagerichtig in das Lagerauge 4 eingeführt werden kann. Somit ist gewährleistet, dass die Rastvorsprünge 13 am Lagerauge 4 unmittelbar in den Rastausnehmungen 9 der Hülse 5 in Eingriff gebracht werden können. An den Rastvorsprüngen 13 bzw. den Rastausnehmungen 9 können wie dargestellt entsprechende Abschrägungen ausgebildet sein, um das Einführen der Hülse 5 in das Lagerauge 4 zu erleichtern. Im zusammengesetzten Zustand werden die Rastausnehmungen 9 im Flansch 10 von schnabelartigen, radial nach innen weisenden Fortsätzen der Rastvorsprünge 13 hintergriffen, um derart die Hülse 5 im Lagerauge 4 zu fixieren. Insbesondere werden keine weiteren Werkzeuge oder Hilfsmittel benötigt, um ein Lagerauge 4 der Kunststoff-Führungsschiene 1 mit einer metallischen Hül- se 5 zu verstärken und somit die gesamte Führungsschiene 1 vor Beschädigungen zu schützen.
In den Figuren 4a und 4b ist die in das Lagerauge 4 eingesetzte Hülse 5 einmal in Draufsicht und einmal im Querschnitt dargestellt. Dabei sind entspre- chend der Figur 4a die Rastvorsprünge 13 in den Rastausnehmungen 9 des Flansches 10 der Hülse 5 eingerastet, wobei die Breite der Rastvorsprünge 13 geringfügig kleiner gewählt sein kann, als die Breite der Rastausnehmung 9. Dies ist in Fig. 4a durch den Differenzpfeil Di angedeutet, um beim Einsetzen der Hülse 5 in das Lagerauge 4 noch ein ausreichendes Spiel zu haben.
Ebenso können, wie durch die Differenzpfeile D2, D3, D4 und D5 in Figur 4b gezeigt ist, jeweils Toleranzen oder Spiel zwischen dem äußeren Durchmesser der Hülse 5 und dem inneren Durchmesser des Lagerauges 4 sowie wie weiter vorne schon kurz erläutert zwischen der Höhe der Hülse 5 und der Tiefe des Lagerauges 4 vorgesehen sein.
Ist beispielsweise die Hülse 5 geringfügig kürzer als es der Tiefe des Lagerauges 4 entspricht (Längendifferenz D3), so kommt beim Einschrauben eines Gewindebolzens zur Befestigung der Führungs- oder Spannschiene 1 zunächst der Kopf bzw. eine Anschlagschulter des Gewindebolzens mit dem Kunststoffmaterial der Führungsschiene 1 in Berührung und drückt das Kunststoffmaterial beim weiteren Anziehen des Gewindebolzens zumindest geringfügig zusammen. Dies erfolgt so lange, bis der vorzugsweise ebenfalls metallische Gewindebolzen an der Stirnseite der Hülse 5 in Anschlag gelangt und somit die Füh- rungsschiene 1 insgesamt festgelegt wird. Dabei wird durch den Gewindebolzen eine nicht zu große Pressung auf das Kunststoffmaterial der Spannschiene 1 ausgeübt, so dass insbesondere keine strukturelle Beschädigung der Führungsschiene 1 stattfindet. Jedoch ist dieser axiale Versatz bzw. die ToIe- ranz D3 vorzugsweise in einer derartigen Größe oder Länge gewählt, dass die Führungsschiene 1 mit einer ausreichenden Haltekraft angepresst wird, um Vibrationen der Spannschiene 1 am Haltepunkt zu vermeiden.
Bei einer anderen Bauform kann die Hülse 5 gemäß der Längendifferenz D2 axial auch länger ausgebildet sein als das Lagerauge 4.
Ebenso sind bevorzugt gewisse Toleranzen D4, D5 und D6 vorgesehen, um zwischen dem Rastvorsprung 13 und der Rastausnehmung 9 in radialer und axialer Richtung einerseits ein ausreichendes Spiel zu haben, und um andererseits die Hülse 5 sicher in dem jeweiligen Lagerauge 4 festzuhalten.
Die Hülse 5 kann aufgrund ihres einfachen Aufbaus vorzugsweise in einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt werden.
Bezugszeichenliste
1 Führungsschiene, Spannschiene
2 Grundkörper 3 Berührungsfläche
4a Lagerauge, kreisförmig
4b Lagerauge, langlochförmig
5 Hülse
6 Innere zylindrische Oberfläche der Hülse 7 Äußere zylindrische Oberfläche der Hülse
8 Plane Führungsfläche an der Hülse
9 Rastausnehmung
10 Flansch
11 Zylindrische Innenwand des Lagerauges 12 Plane Führungsfläche im Lagerauge
13 Rastvorsprung
D1 - D6 Toleranz, Spiel

Claims

Patentansprüche
1. Führungs- oder Spannschiene in einem Zugmitteltrieb, wobei die Füh- rungs- oder Spannschiene (1 ) zumindest ein Lagerauge (4a, 4b) mit ei- ner Hülse (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) an einem Ende einen radial überstehenden Flansch (10) mit zwei einander gegenüberliegenden Rastausnehmungen (9) aufweist, und am Lagerauge (4) zwei korrespondierende Rastvorsprünge (13) ausgebildet sind.
2. Führungs- oder Spannschiene nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- oder Spannschiene (1 ) aus Kunststoff und die Hülse (5) aus einem Metall bestehen.
3. Führungs- oder Spannschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass an der Hülse (5) plane Führungsflächen (8) und am
Lagerauge (4) plane Führungsflächen (12) im Bereich der Rastausnehmungen (9) bzw. im Bereich der Rastvorsprünge (13) ausgebildet sind.
4. Führungs- oder Spannschiene nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- oder Spannschiene (1 ) über zwei Lageraugen (4a, 4b) verfügt, wovon ein Lagerauge (4b) langlochförmig ausgebildet ist.
5. Führungs- oder Spannschiene nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser der Hülse (5) geringfügig kleiner ist als ein Innendurchmesser des Lagerauges (4).
6. Führungs- oder Spannschiene nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Länge der Hülse (5) geringfügig kleiner oder größer ist als eine Tiefe des Lagerauges (4).
7. Führungs- oder Spannschiene nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) in einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt ist.
8. Führungs- oder Spannschiene nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- oder Spannschiene (1 ) zweiteilig ausgebildet ist, mit einem die Lageraugen (4a, 4b) aufweisenden Grundkörper (2) und einem eine Berührungsfläche (3) zur Anlage an das Zugmittel aufweisenden zweiten Bauteil, die fest mitein- ander verbindbar sind.
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