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Title:
CHAIN OR SYNCHRONOUS BELT DRIVE AND CLAMPING OR GUIDING ELEMENT FOR INTEGRATING INTO A CHAIN OR SYNCHRONOUS BELT DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/085675
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a chain or synchronous belt drive comprising at least one chain or synchronous belt wheel (3) which is integrated into the drive, whereon the chain or synchronous belt (2) is guided. Said chain or the synchronous belt (2) comprises an over-jump protection element (13) which overlaps, at least partially, the chain or the synchronous belt (2) on the side opposite the wheel (3). The over-jump protection element (13) is arranged on a guiding or clamping element (12) or on an adjacent chain (10) or an adjacent synchronous belt.

Inventors:
ULLEIN THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/000674
Publication Date:
September 15, 2005
Filing Date:
January 25, 2005
Export Citation:
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Assignee:
INA SCHAEFFLER KG (DE)
ULLEIN THOMAS (DE)
International Classes:
F01L1/02; F16H7/08; F16H7/18; (IPC1-7): F16H7/08
Foreign References:
EP1031704A22000-08-30
FR2733812A11996-11-08
EP0672845A11995-09-20
EP0823543A11998-02-11
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 545 (M - 1054) 4 December 1990 (1990-12-04)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 423 (M - 1458) 6 August 1993 (1993-08-06)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 253 (M - 1129) 27 June 1991 (1991-06-27)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 069 (M - 1212) 20 February 1992 (1992-02-20)
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFFLER KG (Herzogenaurach, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kettenoder Zahnriementrieb mit mindestens einem im Trieb integrierten Kettenoder Zahnriemenrad, über das die Kette oder der Zahnriemen ge führt ist und in Eingriff steht, sowie einem die Kette oder den Zahnriemen an der dem Rad gegenüberliegenden Seite zumindest teilweise übergrei fenden Überspringschutz, dadurch gekennzeichnet, dass der Überspring schutz (13) an einem eine benachbarte Kette (10) oder einen benachbarten Zahnriemen führenden oder spannenden Element (12) vorgesehen ist.
2. Kettenoder Zahnriementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarte Kette oder der benachbarte Zahnriemen ebenfalls über das gemeinsame Kettenoder Zahnriemenrad (3) oder ein mit diesem gekoppeltes Kettenoder Zahnriemenrad (3a, 3b) geführt ist.
3. Kettenoder Zahnriementrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Überspringschutz (13) einstückig mit dem Element (12) verbunden ist.
4. Kettenoder Zahnriementrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (12) aus Kunststoff oder Metall ist.
5. Kettenoder Zahnriementrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Überspringschutz (13) ein zum Element (12) separates Bauteil ist, das am Element (12) befestigt ist.
6. Kettenoder Zahnriementrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das der Überspringschutz (13) und Element (12) aus Kunststoff oder Metall oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
7. Kettenoder Zahnriementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, d gekennzeichnet, dass der Überspringschutz (13) in Horm w nigstens einer vorzugsweise der Außenkontur der zu übergreifenden Kette oder des Zahnriemens entsprechend geformten, vom Element seitlich vor springenden Platte (14) oder Ansatzes ausgeführt ist.
8. Kettenoder Zahnriementrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (14) oder der Ansatz über ein Stützelement (15) zum Ele ment (12) hin abgestützt ist.
9. Kettenoder Zahnriementrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (12) ein im Antrieb einer Öl pumpe integrierter Kettenoder Zahnriemenspanner ist.
10. Spannoder Führungselement zur Integration in einen Zugmitteltrieb, insbe sondere einem Kettenoder Zahnriementrieb zum Spannen oder Führen des Zugmittels, insbesondere der Kette oder des Zahnriemens, mit wenigstens ei nem seitlich vorspringenden Überspringschutz (13) für eine zur Kette oder zum Zahnriemen benachbart geführte Kette (2) oder Zahnriemen.
11. Spannoder Führungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass es ein einstückiges Teil ist.
12. Spannoder Führungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass es aus Kunststoff oder Metall ist.
13. Spannoder Führungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass der Überspringschutz (13) ein zum Element (12) separates Bau teil ist, das am Element (12) befestigt ist.
14. Spannoder Führungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass das der Überspringschutz (13) und Element (12) aus Kunststoff oder Metall oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
15. Spannoder Führungselement nach einem der Ansprüche 10 bis 142 da durch gekennzeichnet, dass der Überspringschutz (13) in Form wenigs tens einer vorzugsweise der Außenkontur der zu übergreifenden Kette oder des Zahnriemens entsprechend geformten, seitlich vorspringenden Platte (14) oder Ansatzes ausgeführt ist.
16. Spannoder Führungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich net, dass die Platte (14) oder der Ansatz über ein Stützelement (15) zum Element (12) hin abgestützt ist.
Description:
Bezeichnung der Erfindung Ketten-oder Zahnriementrieb sowie Spann-oder Führungselement zur Integra- tion in einen Ketten-oder Zahnriementrieb Beschreibung Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft einen Ketten-oder Zahnriementrieb mit mindestens einem im Trieb integrierten Ketten-oder Zahnriemenrad, über das die Kette oder der Zahnriemen geführt ist und in Eingriff steht, sowie einem die Kette oder den Zahnriemen an der dem Rad gegenüber liegenden Seite zumindest teilweise übergreifenden Überspringschutz.

Hintergrund der Erfindung Solche Ketten-oder Zahnriementriebe dienen beispielsweise zum Antreiben von Wellen wie z. B. der Nockenwelle oder einer Ausgleichswelle oder einer Ölpumpe einer Brennkraftmaschine. Im Zugmitteltrieb ist mindestens ein Rad, über das das Zugmittel geführt ist, integriert, wobei in der Regel mehrere Ket- ten-oder Riemenräder, um die das Zugmittel geschlungen ist, vorgesehen sind. Um sicherzustellen, dass das Zugmittel stets unter hinreichender Span- nung steht, um das oder die Elemente, die mit dem einen oder den mehreren Rädern gekoppelt sind, anzutreiben, ist in der Regel wenigstens ein Spann- element vorgesehen, bei dem es sich vor allem bei Kettentrieben, aber auch bei Zahnriementrieben häufig um einen hydraulischen Dämpfer handelt, des- sen Feder-und Rückstelleigenschaft durch Aufbau eines hydraulischen Drucks im Stellteil erzeugen lässt. Der hydraulische Druck wird beim Batrieb bei- spielsweise über das Motoröl der Brennkraftmaschine erzeugt. Es kann nun

der Fall eintreten, beispielsweise dann, wenn der Motor abgestellt ist, dass das Öl entweicht, mithin das Spannelement mangels hydraulischer Funktion auf Anschlag liegt und folglich im Anlassmoment keine Dämpfungskraft auf den gleichwohl getriebenen Zug ausüben kann. Dies gelingt erst, wenn wieder ein hinreichender hydraulischer Dämpfungsdruck aufgebaut wurde. In der Zwi- schenzeit aber ist nicht sichergestellt, dass das Zugmittel, also die Kette oder der Zahnriemen, hinreichend gespannt ist, so dass es zu einem ungewünsch- ten Überspringen der Kette oder des Riemens an einem Ketten-oder Riemen- rad kommt. Um dies zu verhindern ist ein Überspringschutz vorgesehen, der im Bereich des Ketten-oder Riemenrades angeordnet ist und dieses außenseitig eng benachbart zur Kette oder dem Riemen zumindest teilweise übergreift.

Hierdurch wird verhindert, dass die Kette oder der Riemen zu weit radial nach außen wandern und überspringen kann, durch den Überspringschutz wird er zurückgehalten. Ein solcher Überspringschutz ist bei bekannten Trieben an einem im Zugmitteltrieb integrierten Führungselement vorgesehen.

Es kann nun aber der Fall eintreten, dass es nicht möglich ist, einen solchen Überspringschutz einzusetzen. Dies beispielsweise dann, wenn Bauraumbe- schränkungen gegeben sind, die es nicht zulassen, den Überspringschutz im relevanten Bereich zu positionieren. Ein anderer Fall ist, wenn das dem Rad benachbarte Element eine Spannschiene ist, die keine feste Position einnimmt, nachdem sie zu Spannzwecken beweglich ist. Schließlich ist als weiterer Fall zu nennen, wenn das benachbarte Führungselement im Kettentrieb liegt, es also nicht möglich ist, dieses unter entsprechender Verlängerung außenseitig übergreifen zu lassen.

Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Ketten-oder Zahnriementrieb anzugeben, der auch in Fällen, in denen es nicht möglich ist, aufgrund kon- struktiver Gegebenheiten im interessierenden Ketten-oder Zahnriementrieb einen Überspringschutz vorzusehen, gleichwohl eine Möglichkeit zu bieten, ein Überspringen zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Ketten-oder Zahnriementrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Überspring- schutz an einem eine benachbarte Kette oder einen benachbarten Zahnriemen führenden oder spannenden Element vorgesehen ist.

Die Erfindung nutzt vorteilhaft den Umstand, dass häufig dem interessierenden Ketten-oder Zahnriementrieb, bei dem es aus welchen Gründen auch immer, insbesondere aus den eingangs genannten Gründen, nicht möglich ist, bei triebeigenen Elementen einen Überspringschutz vorzusehen, ein weiterer Trieb benachbart liegt. Der Überspringschutz wird quasi triebextern positioniert, wo- für ein führendes oder spannendes Element des benachbarten Ketten-oder Zahnriementriebs genutzt wird. Vor allem in Zugmitteltrieben in Brennkraftma- schinen sind häufig parallele Triebe, die mitunter auch kinematisch miteiner gekoppelt sind, vorgesehen, so dass es möglich ist, einem in einem benach- barten Zugmitteltrieb eingebundenen Führungs-oder Spannelement eine Dop- pelfunktion dahingehend zukommen zu lassen, dass es gleichzeitig dem Über- springschutz im zu schützenden Zugmitteltrieb dient.

Der benachbarte Zugmitteltrieb kann ein beliebiger Zugmitteltrieb sein, der vom interessierenden Zugmitteltrieb kinematisch entkoppelt ist. Gleichermaßen ist es aber auch denkbar, dass beide Zugmitteltriebe dergestalt kinematisch ge- koppelt sind, dass die benachbarte Kette oder der benachbarte Zahnriemen ebenfalls über das gemeinsame Ketten-oder Zahnriemenrad oder ein mit die- sem gekoppeltes Ketten-oder Zahnriemenrad geführt ist.

Der Überspringschutz selbst kann nach einer ersten Erfindungsausgestaltung einstückig mit dem führenden oder spannenden Element des benachbarten Zugmitteltriebes verbunden sein, welches Element aus Kunststoff oder Metall, vornehmlich Aluminium gefertigt sein kann.

Alternativ dazu ist es denkbar, dass der Überspringschutz ein zum Element separates Bauteil ist, dass am Element befestigt ist. Diese Ausgestaltung ist vor allem dann zweckmäßig, wenn es aufgrund konstruktiver Gegebenheiten erforderlich ist, den Überspringschutz erst nach der Montage des führenden oder spannenden Elements im Zugmitteltrieb zu montieren. Der Überspring- schutz kann hierfür beispielsweise festgeschraubt werden. Auch bei dieser zweiteiligen Ausführungsform können beide Teile aus Kunststoff oder Metall bestehen, wie es natürlich auch denkbar ist, dass beispielsweise das Element aus Metall, z. B. Aluminium ist, während der Überspringschutz, der daran bei- spielsweise verschraubt ist, aus Kunststoff besteht, oder umgekehrt. Sowohl bei einstückiger wie auch bei mehrteiliger Ausführungsform hängt die letzten- liche Materialwahl vom Einsatzzweck und den im Betrieb herrschenden Bedin- gungen, insbesondere den einwirkenden Kräften ab.

Für eine sichere Führung ist es zweckmäßig, wenn der Überspringschutz in Form wenigstens eines einer vorzugsweise der Außenkontur der zu übergrei- fenden Kette oder des Zahnriemens entsprechend geformten, vom Element seitlich vorspringenden Platte oder eines entsprechend geformten Ansatzes ausgeführt ist, wobei auch andere Formen, die nicht der Außenkontur ange- passt sind, denkbar sind. Diese Platte oder dieser Ansatz stehen vom führen- den oder spannenden Element seitlich ab, sie stehen also aus der Ebene des benachbarten Zugmitteltriebs hervor und ragen in die Ebene des relevanten Zugmitteltriebs, wo der Überspringschutz seine Funktion ausüben soll, heraus.

Die zur Kette oder dem Riemen gewandte Seite der Platte oder des Ansatzes ist entsprechend der Kontur ausgeführt, so dass sich eine möglichst großflä- chiger Übergriff ergibt. Natürlich ist es auch denkbar, den Überspringschutz mehrteilig mit entsprechenden Abschnitten, die die Kette bzw. den Riemen um einen entsprechenden Winkel umgreifen, auszuführen. Insbesondere im Falle einer Platte ist es zweckmäßig, wenn diese über ein Stützelement zum Element hin abgestützt ist. Dies bietet eine hinreichende Stabilität, sollte die Kette oder der Riemen an den Überspringschutz schlagen, wenn er sich etwas aus seiner Eingriffsstellung bewegt. Ein solches Stützelement kann beispielsweise als Steg oder dergleichen ausgeführt sein.

In einer konkreten Erfindungsausgestaltung ist das Element, das die Doppel- funktion, nämlich die eigentliche Funktion im eigenen Zugmitteltrieb wie auch die Überspringschutzfunktion zum benachbarten Zugmitteltrieb ausübt, ein im Antrieb einer Ölpumpe integrierter Ketten-oder Zahnriemenspanner ist. Alter- nativ kann natürlich auch jedweder andere benachbarte Zugmitteltrieb, z. B. ein zweiter Steuertrieb (sofern es sich beim ersten Trieb um einen Steuertrieb handelt), oder um einen Ausgleichswellentrieb oder dergleichen handeln.

Neben dem Ketten-oder Zahnriementrieb selbst betrifft die Erfindung ferner ein Spann-oder Führungselement zur Integration in einen Ketten-oder Zahnrie- mentrieb zum Spannen oder Führen der Kette oder des Zahnriemens, mit we- nigstens einem seitlich aus der Spann-oder Führungsebene des Elements vorspringenden Überspringschutz für eine zur Kette oder zum Zahnriemen be- nachbart geführte Kette oder Zahnriemen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltun- gen des erfindungsgemäßen Spann-oder Führungselements ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung zwei benachbarte Zug- mitteltriebe, wobei in einem Zugmitteltrieb ein erfindungsgemä- ßes Spann-oder Führungselement integriert ist, Figur 2 zeigt eine Perspektivansicht eines Ausschnitts der Zugmittel- triebdarstellung in Fig. 1, Figur 3 zeigt den Ausschnitt aus Fig. 2 in einer anderen Perspektivan- sicht, und Figur 4 zeigt eine Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Spann-oder Führungselements.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zugmitteltrieb 1, bestehend aus dem Zugmittel in Form einer Kette 2, die um ein treibendes Kettenrad 3 sowie ein zweites Kettenrad 4 geführt ist, welches Kettenrad 4 mit einer Einlass- Nockenwelle, die nicht näher gezeigt ist, gekoppelt ist. Über den Kettentrieb 1 wird die Nockenwelle gesteuert. Zum Führen der Kette 2 ist eine Führungs- schiene 5 im Inneren des Zugmitteltriebs vorgesehen. Zum Spannen der Kette 2 ist ein Spannelement 6 angeordnet, bestehend aus einem die zum Spannen erforderliche Rückstellkraft erzeugenden Element 7, z. B. einem hydraulischen Dämpfer, an dem ein Spannschiene 8 angeordnet ist. Der hydraulische Dämp- fer 7 drückt den Spannschiene 8 gegen die Kette 2, die hierüber gespannt wird.

Gezeigt ist ferner ein zweiter Zugmitteltrieb 9, der dem ersten Zugmitteltrieb benachbart ist, dessen Ebene also parallel dazu liegt. Auch dieser weist eine Kette 10 auf, die über ein Kettenrad 11 geführt ist, über welches beispielsweise eine Ölpumpe angetrieben wird. Die Kette 10 ist ferner über das Kettenrad 3 geführt, so dass beide Zugmitteltriebe 1,9 kinematisch miteinander gekoppelt sind. Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, handelt es sich bei dem Ket- tenrad 3 um ein zweiteiliges Kettenrad, bestehend aus dem Kettenradteil 3a und dem Kettenrad 3b, die über eine Innenhülse 3c miteinander drehfest ge- koppelt sind. Zum Spannen der Kette 10 ist im Inneren des Kettentriebs 9 ein Spannelement 12 vorgesehen, auf das nachfolgend bezüglich Fig. 4 noch nä- her eingegangen wird.

Um zu verhindern, dass sich die Kette 2 aus ihrer Umschlingung des Kettenra- des 3 löst und überspringt, ist am Spannelement 12 ein Überspringschutz 13 in Form eines seitlich nach außen vorspringenden, flächigen Ansatzes oder einer Platte 14 vorgesehen. Dieser Ansatz oder die Platte 14 springt, siehe die Figu- ren 2,3 und 4, aus der Ebene des Zugmitteltriebs 9 seitlich hervor und ist in der Montagestellung, wie in den Figuren gezeigt, so positioniert, dass sie die Kette 2 in dem Bereich, : n dem sie das Kettenrad 3 umschlingt, zumindest teil- weise übergreift. Der vorspringende Ansatz oder die Platte 14 ist dabei derart

geformt, dass die der Kette 2 zugewandte Seite im Wesentlichen der Ketten- form im Übergriffsbereich entspricht. Über ein Stützelement 15 ist der Ansatz oder die Platte 14 zum Spannelement 12 hin abgestützt. Aufgrund des gerin- gen Abstands, den der Ansatz oder die Platte 14, die in der Montagestellung ortsfest ist, zur Kette 2 einnimmt, wird ein Überspringen wirkungsvoll verhindert.

Fig. 4 zeigt das aus den Figuren 1-3 bekannte Spannelement 12 in einer ver- größerten Detailansicht. Das Spannelement 12 hat eine waben-oder kammer- artige Struktur bestehend aus einem feststehenden Teil 16, an dem eine Füh- rungsfläche 17 für die Kette 10 vorgesehen ist, sowie einen beweglichen, fe- dernden Teil 18, der über eine in der Kammer 19 anzuordnende, nicht näher gezeigte Feder auslenkbar ist, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 4 gezeigt.

Deutlich erkennbar ist der Ansatz oder die Platte 14, die seitlich hervorspringt und deren in der Montagestellung zur Kette 2 gerichtete Fläche 20 ersichtlich bogenförmig ausgeführt ist. Das Spannelement 12 selbst ist zweckmäßigerwei- se ein einstückiges Bauteil, das heißt, der Ansatz oder die Platte 14 ist einstü- ckig zumindest mit dem feststehenden Teil 16 (der federnde Teil kann gegebe- nenfalls ein separates Teil, das am festen Teil 16 schwenkbar angebracht ist, sein). Das Spannelement kann aus Metall oder Kunststoff sein. Denkbar ist es aber auch, dass es sich um eine zweiteilige Ausführungsform handelt, bei wel- cher der Ansatz oder die Platte 14 über separate Befestigungsmittel, z. B. Schrauben, an dem feststehenden Teil des Spannelements befestigt ist. Auch in diesem Fall können beide aus dem gleichen Material sein, denkbar ist es auch, dass das eine Teil aus Kunststoff und das andere Teil aus Metall gefertigt ist.

Die Integration des Überspringschutzes in einen benachbarten Zugmitteltrieb durch Anordnen des Überspringschutzes an einem benachbarten Spann-oder Führungselement lässt auf einfache Weise die Anordnung eines Führungs- schutzes auch in Bereichen zu, wo dies aufgrund konstruktiver Umstände nicht möglich ist. Der Überspringschutz kann, insbesondere im Fall einer Ausfüh- rungsform in Form einer relativ dünnwandigen Platte, auch in einen sehr schmalen Bauraum integriert werden. Aufgrund der Anordnung an einem oh- nehin vorzusehenden Spann- oder Führungselement ist auch kein Montage- aufwand erforderlich, im Übrigen ist eine kostengünstige Herstellung des erfin- dungsgemäßen Spann-oder Führungselement mit dem Überspringschutz auf- grund der Einfachheit der Ausführungsform möglich.

Bezugszahlenliste 1 Zugmitteltrieb 2 Kette 3 Kettenrad 4 Kettenrad 5 Führungsschiene 6 Spannelement 7 hydraulischer Dämpfer 8 Spannschiene 9 Zugmitteltrieb 10 Kette 11 Kettenrad 12 Spannelement 13 Überspringschutz 14 Ansatz oder Platte 15 Stützelement 16 fester Teil 17 Führungsfläche 18 beweglich, federnder Teil 19 Kammer 20 Fläche