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Die Erfindung betrifft einen Spannhebel für einen Kettenantrieb mit einer endlosen Kette, die zur Bewegung über einer Montagefläche angetrieben ist, wobei der Spannhebel
einen Hebelkörper, der mittels eines Schwenkbolzens an einem Ende schwenkbar an der Montagefläche befestigt ist und eine sich in einer Längsrichtung des Hebelkörpers erstreckende Schuhoberfläche aufweist, und
eine Torsionsschraubenfeder aufweist, die zwischen der Montagefläche und dem Hebelkörper wirkt und den Hebelkörper derart drückt, dass er um den Schwenkbolzen in eine Richtung schwenkt, in der er die Schuhoberfläche in Druckkontakt mit der Kette bewegt,
wobei der Hebelkörper einen in ihm ausgebildeten inneren Raum aufweist, um darin einen gewundenen Abschnitt der Torsionsschraubenfeder unterzubringen, wobei der innere Raum eine Öffnung aufweist, um ein Anordnen der Torsionsschraubenfeder in dem inneren Raum zu ermöglichen,
wobei der Hebelkörper weiterhin einen Vorsprung aufweist, der in dem inneren Raum angeordnet ist und einen axialen Durchgang, durch den sich der Schwenkbolzen erstreckt, und eine äußere Umfangsfläche aufweist, um die der gewundene Abschnitt der Torsionsschraubenfeder lose angeordnet ist, wobei der axiale Durchgang und die äußere Umfangsfläche konzentrisch zueinander ausgebildet sind,
wobei der Hebelkörper eine Umfangswand, die den inneren Raum bildet, aufweist,
wobei der Hebelkörper einen Ausschnitt, der in einem Teil der Umfangswand ausgebildet ist, und einen eine Eingriffsausnehmung zum Halten eines Arms der Torsionsschraubenfeder aufweisenden Federeingriffsabschnitt aufweist, und dass die Eingriffsausnehmung in der Umfangswand an einem Ende des Ausschnitts ausgebildet ist, wobei der Arm aufgrund der Federkraft der Torsionsschraubenfeder gegen das eine Ende des Ausschnitts gedrückt wird, bevor der Hebelkörper an der Montagefläche befestigt wird, so dass ein Lösen und Herausfallen der Torsionsschraubenfeder aus der Öffnung vermieden wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Spannhebel für einen Kettenantrieb und insbesondere einen Spannhebel des Typs, bei dem die elastische Kraft einer Torsionsschraubenfeder genutzt wird, die eine Schuhoberfläche des Spannhebels gegen eine Kette drückt, um ein Lockern der Kette zu vermeiden.
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Bei einem Kettenantrieb, der beispielsweise bei einem Zusatzgerät eines Automobilmotors zur Übertragung einer Drehung zwischen zwei oder mehreren beabstandeten Wellen verwendet wird, wird ein Spannhebel eingesetzt, um das Erschlaffen einer Kette zu beseitigen, um dadurch ein Schlagen der Kette während ihres Umlaufs zu vermeiden.
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Die 5 bis 7 zeigen herkömmliche Spannhebel, wie sie der Anmelderin gemäß internem, druckschriftlich nicht nachweisbarem Stand der Technik bekannt sind.
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5 zeigt ein Beispiel des herkömmlichen Spannhebels A1 des betreffenden Typs. Der Spannhebel A1 ist mittels eines Schwenkbolzens A2 an einer Montagefläche R eines Motorkörpers schwenkbar gelagert. Eine Schuhoberfläche S, die in einer Längsrichtung des Spannhebels A1 bereitgestellt ist, ist derart ausgebildet, dass sie in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche einer Schlaffseite einer endlosen Kette A3 gehalten wird.
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Eine Torsionsschraubenfeder A5 ist um einen Stützstift A4 gewunden und durch diesen Stützstift A4 gestützt, der von der Montagefläche R abragt. Die Torsionsschraubenfeder A5 weist einen Arm a auf, der mit einer Oberfläche des Spannhebels A1 in Eingriff ist, welche auf einer Seite angeordnet ist, die der Schuhoberfläche S entgegengesetzt ist. Der andere Arm b der Torsionsschraubenfeder A5 ist mit einem Rückhalteelement Q in Eingriff, das auf der Montagefläche R bereitgestellt ist. Der Spannhebel A1 wird mittels der Kraft der Torsionsschraubenfeder A5 derart gedrückt, dass er, wie in 5 gezeigt, um den Schwenkbolzen A2 im Uhrzeigersinn schwenkt. Im Ergebnis preßt oder drückt die Schuhoberfläche S die äußere Umfangsfläche der Schlaffseite der Kette A3 jederzeit zur Innenseite der Kette A3 hin, wodurch ein Lockern der Kette A3 vermieden wird.
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6 zeigt ein weiteres Beispiel des herkömmlichen Spannhebels B1. Der gezeigte Spannhebel B1 weist dieselbe Funktion wie der in 5 gezeigte Spannhebel A1 auf. Er unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass eine Torsionsschraubenfeder B3, die zum Drücken einer Schuhoberfläche S gegen eine Kette B2 verwendet wird, einen schraubenförmig gewundenen Abschnitt aufweist, der konzentrisch zu einem Schwenkbolzen B4 gelagert wird, auf dem der Spannhebel B1 bezüglich einer Montagefläche R schwenkbar gelagert ist.
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Wie in 7 deutlich gezeigt ist, weist der Spannhebel B1 einen Vorsprung B5 auf, der zur Montagefläche R hin abragt. Der gewundene Abschnitt der Torsionsschraubenfeder B3 ist um den Vorsprung B5 angeordnet. Ein Arm a' der Torsionsschraubenfeder B3 ist mit dem Spannhebel B1 in Eingriff, und der andere Arm b' der Torsionsschraubenfeder B3 ist mit einem Federrückhaltestift B6 in Eingriff, der von der Montagefläche R abragt.
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Da bei dem herkömmlichen, in 5 gezeigten Spannhebel A1 die Torsionsschraubenfeder A5 und der Federstützstift A4 auf einer Seite des Spannhebels A1 angeordnet sind, erfordern diese Teile einen Installationsraum auf der Montagefläche R, welcher auf der Außenseite der endlosen Kette A3 bereitgestellt ist.
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Da bei dem herkömmlichen, in den 6 und 7 gezeigten Spannhebel B1 die Torsionsschraubenfeder B3 gemeinsam mit dem Spannhebel B1 auf dem Schwenkbolzen B4 gelagert ist, ist ein Raum zur Installation dieser Teile auf der Montagefläche R relativ klein. Jedoch aufgrund der Bereitstellung des Vorsprungs B5, der zwischen dem Spannhebel B1 und der Montagefläche R angeordnet ist, ist die von der Montagefläche R aus gemessene Gesamthöhe des Spannhebels B1 groß.
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Da bei den vorangehenden herkömmlichen Spannhebeln die Torsionsschraubenfeder mit dem Spannhebel zusammengebaut wird, wenn der Spannhebel an der Montagefläche befestigt ist, ist zusätzlich der Zusammenbau der herkömmlichen Spannhebel relativ uneffektiv.
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Des Weiteren ist aus der
DE 44 37 926 C1 ein Spannhebel
11 mit einem Hebelkörper bekannt, der eine Umfangswand aufweist, die einen inneren Raum
19 bildet. In diesen inneren Raum
19 ist die Torsionsschraubenfeder
12 mit einem Teil ihres gewundenen Abschnitts eingesetzt. Der verbleibende Teil des gewundenen Abschnitts ragt aus dem inneren Raum
19 in Richtung einer Gleitschiene
4 heraus, wobei ein Arm
14 der Feder
12 mit Nocken
15 der Gleitschiene
4 eingreift bzw. durch diese Nocken
15 gelagert ist. Das andere, sich am Spannhebel
11 abstützende Ende
13 der Feder
12 kann zwischen einem Nocken
16 und einer Wand des Spannhebels
11 eingeklemmt sein.
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Des Weiteren ist aus der
DE 1 238 299 B ein Spannhebel mit zahlreichen Merkmalen des Anspruchs 1 bekannt. Insbesondere weist ein Hebelkörper des bekannten Spannhebels einen Ausschnitt in einer Umfangswand zur Aufnahme eines Abschnitts einer Feder auf. Allerdings weist der bekannte Spannhebel keinen Vorsprung für einen Schwenkbolzen auf. Des Weiteren ist in dem Ausschnitt in der Umfangswand keine Eingriffsausnehmung ausgebildet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannhebel für Kettenantriebe bereitzustellen, der lediglich einen kleinen Raum für die Installation an einer Montagefläche erfordert und der leicht und schnell an der Montagefläche montiert werden kann.
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Erfindungsgemäß ist die voranstehende Aufgabe durch einen Spannhebel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Hebelkörper weist einen Federeingriffsabschnitt auf, der mit einem Abschnitt der Torsionsschraubenfeder in Eingriff bringbar ist, um die Torsionsschraubenfeder gegen eine Entfernung von dem Hebelkörper durch die Öffnung in Position zu halten. Da die Torsionsschraubenfeder stabil auf dem Hebelkörper gehalten oder montiert ist, kann der Hebelkörper leicht an der Montagefläche befestigt werden. Da der Hebelkörper und die daran befestigte Torsionsschraubenfeder als ein vormontiertes, einzelnes Teil behandelt werden können, können zusätzlich die Lagerung, der Transport und ein weiteres Verarbeiten der Teile einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden.
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Weiterhin weist der Hebelkörper eine Umfangswand, die den inneren Raum bildet, und einen Ausschnitt auf, der in einem Teil der Umfangswand ausgebildet ist. Die Torsionsschraubenfeder weist einen Arm auf, der an ein Ende des gewundenen Abschnitts angrenzt und an der Montagefläche befestigt ist, wobei sich der Arm durch den Ausschnitt zu der Außenseite des Hebelkörpers hin erstreckt. Der Federeingriffsabschnitt weist eine Eingriffsausnehmung auf, die in der Umfangswand an einem Ende des Ausschnitts ausgebildet ist, um darin einen Abschnitt des Arms rückzuhalten, wenn der Arm aufgrund der Federkraft der Torsionsschraubenfeder gegen das eine Ende des Ausschnitts gedrückt wird, bevor der Arm an der Montagefläche befestigt wird. Mit dem derart in der Eingriffsausnehmung rückgehaltenen Armteil können das Montieren und das Austauschen der Torsionsschraubenfeder relativ zu dem Hebelkörper mit größter Leichtigkeit durchgeführt werden.
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Bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung detailliert beschrieben. In der Zeichnung zeigen
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1 in einer Vorderansicht einen Kettenantrieb, bei dem ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannhebels eingebaut ist,
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2 in einem Querschnitt entlang der Linie A-A aus 1 das Ausführungsbeispiel aus 1,
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3 in einer Hinteransicht den in 1 gezeigten Spannhebel,
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4 in einer Seitenansicht, teilweise und vergrößert, einen Abschnitt des in 1 gezeigten Spannhebels,
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5 in einer Vorderansicht einen Abschnitt eines Kettenantriebs mit einem herkömmlichen Spannhebel,
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6 in einer bezüglich 9 ähnlichen Darstellung einen weiteren herkömmlichen Spannhebel und
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7 in einem Querschnitt entlang der Linie X-X aus 10 den herkömmlichen Spannhebel aus 10.
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur, und es ist keinesfalls beabsichtigt, die Erfindung, ihre Anwendungsbereiche oder ihre Anwendungen in irgendeiner Weise zu beschränken.
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1 zeigt einen Kettenantrieb, bei dem ein Spannhebel 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist. Der Spannhebel 1 weist einen Hebelkörper 2 auf, der aus Kunstharz geformt und mittels eines Schwenkbolzens 3 an einem Ende an einer Montagefläche R eines Motorkörpers schwenkbar befestigt ist.
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Der Spannhebel 1 weist eine Schuhoberfläche S auf, die auf dem Hebelkörper 2 entlang einer Längsseite des Hebelkörpers 2 ausgebildet ist, um mit der äußeren Umfangsfläche eines schlaffen Abschnitts – der sogenannten „Schlaffseite” – einer endlosen Kette 8 gleitend einzugreifen, die um ein Antriebszahnrad 5, das auf einer Kurbelwelle 4 montiert ist, und ein Abtriebszahnrad 7, das auf einer Achse 6 eines Zusatzgeräts befestigt ist, angeordnet ist. Der Hebelkörper 2 wird mittels der Kraft einer Torsionsschraubenfeder 9 derart gedrückt, dass er um eine Achse des Schwenkbolzens 3 in eine Richtung schwenkt, in der er die Schuhoberfläche S in Druckkontakt mit der Kette 8 treibt, um dadurch ein Erschlaffen oder Lockern der Kette 8 zu vermeiden.
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Wie in 2 gezeigt, weist der Hebelkörper 2 eine im wesentlichen hohle Struktur mit einem darin ausgebildeten inneren Raum 2B auf. Der innere Raum 2B ist durch eine Vorderwand 2F und eine Umfangswand 2P definiert und weist eine Öffnung 2A auf, die der Montagefläche R gegenüberliegt. Wie in 3 gezeigt, ist der innere Raum 2B mittels Verstärkungsrippen 2C, die in der Längsrichtung des Hebelkörpers 2 mit Abständen bereitgestellt sind, in mehrere – drei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel – Unterräume geteilt.
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Wieder gemäß 2 ist der Schwenkbolzen 3 durch einen abgesetzten Bolzen mit einem angeflanschten Kopf gebildet, welcher einen abgesetzten Schaft, der aus einem gewindefreien, runden, an den Kopf angrenzenden abgesetzten Abschnitt 3B mit großem Durchmesser aufgebaut ist, und einen außen mit einem Gewinde versehenen, von dem Kopf entfernten Schenkelabschnitt 3A mit kleinem Durchmesser aufweist. Der außen mit einem Gewinde versehene Schenkelabschnitt 3A ist in ein Innengewindeloch N in der Montagefläche R geschraubt, so dass der abgesetzte Bolzen bzw. Schwenkbolzen 3 an der Montagefläche R sicher befestigt ist.
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Der Hebelkörper 2 weist einen zylindrischen Vorsprung 2D auf, der integral mit dem Hebelkörper 2 ausgebildet und innerhalb des inneren Raums 2B angeordnet ist. Der Vorsprung 2D weist einen axialen Durchgang H auf, durch den sich der abgesetzte Abschnitt 3B des Schwenkbolzens 3 erstreckt.
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Der Vorsprung 2D weist eine Endfläche auf, die der Montagefläche R gegenüberliegend gehalten ist. Die Endfläche des Vorsprungs 2D ragt geringfügig aus der Öffnung 2A zu der Außenseite des Hebelkörpers 2 hin heraus. Folglich sind während der Schwenkbewegung des Hebelkörpers 2 sämtliche Teile des Hebelkörpers 2 – mit Ausnahme der Endfläche des Vorsprungs 2D – außer Kontakt bezüglich der Montagefläche R gehalten. Daher ermöglicht der Vorsprung 2D eine glatte Schwenkbewegung des Hebelkörpers 2 relativ zu dem Schwenkbolzen 3, ohne dass ein Wackeln dazwischen verursacht wird. Der auf dem Schwenkbolzen 3 ausgebildete Flansch 3C bewirkt eine Begrenzung der Bewegung des Hebelkörpers 2 in der axialen Richtung des Schwenkbolzens 3.
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Der Vorsprung 2D weist eine äußere Umfangsfläche F auf, die konzentrisch zu dem axialen Durchgang H ausgebildet ist, und ein schraubenförmig gewundener Abschnitt 9A der Torsionsschraubenfeder 9 ist lose um die äußere Umfangsfläche F des Vorsprungs 2D angeordnet.
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Die Torsionsschraubenfeder 9 weist einen ersten Arm 9B auf, der an ein Ende des gewundenen Abschnitts 9A angrenzend ausgebildet ist. Der erste Arm 9B weist einen vorderen Endabschnitt auf, der zu der Öffnung 2A hin gebogen und in Stoßkontakt mit der Innenfläche eines Abschnitts der Umfangswand 2P gehalten ist, die einen Teil des inneren Raums 2B auf der Seite definiert, die der Schuhoberfläche S benachbart ist.
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Die Torsionsschraubenfeder 9 weist ebenfalls einen zweiten Arm 9C auf, der angrenzend an das andere Ende des gewundenen Abschnitts 9A ausgebildet ist. Der zweite Arm 9C ragt aus dem inneren Raum 2B zu der Außenseite des Hebelkörpers 2 hin durch einen Ausschnitt T heraus, der in einem anderen Abschnitt der Umfangswand 2P ausgebildet ist. Der zweite Arm 9C weist einen vorderen Endabschnitt auf, der zu der Montagefläche R hin gebogen und in eine Federrückhalteöffnung h eingefügt ist, die in der Montagefläche R ausgebildet ist.
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In diesem Zustand ist die Torsionsschraubenfeder 9 elastisch verformt oder auf andere Weise verdreht, so dass sie eine Rotationskraft oder ein Drehmoment erzeugt, die oder das dahingehend gerichtet ist, den Spannhebel 2 um die Achse des Schwenkbolzens 3 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn gemäß 1 zu schwenken. Daher wird die äußere Umfangsfläche der Kette 8 mittels der Schuhoberfläche S zu der Innenseite der Kette 8 hin gedrückt.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, erstreckt sich der Ausschnitt T über einen Winkelbereich von etwa 60 Grad umfangsmäßig um die Achse des axialen Durchgangs H. An einem Ende des Ausschnitts T, der mit der Kraftrichtung fluchtet, die von dem zweiten Arm 9C ausgeübt wird, ist eine halbkreisförmige Eingriffsausnehmung t ausgebildet, in der der zweite Arm 9C sicher rückgehalten ist. Die halbkreisförmige Eingriffsausnehmung t bildet einen Federeingriffsabschnitt.
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Vor der Befestigung des Hebelkörpers 2 auf der Montagefläche R hält die Eingriffsausnehmung t in sich einen Abschnitt des zweiten Arms 9C zurück, während sich die Torsionsschraubenfeder 9 in einem zusammengebauten Zustand innerhalb des Hebelkörpers 2 befindet. Daher ist die Torsionsschraubenfeder 9 gegen ein Abnehmen von dem Hebelkörper 2 in Position gehalten.
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Aufgrund der Eingriffsausnehmung t ist der zweite Arm 9C der Torsionsschraubenfeder 9, der aus dem Hebelkörper 2 herausragt, zusätzlich relativ zu dem Hebelkörper 2 positioniert. Wenn der Spannhebel 1 auf der Montagefläche R zu befestigen ist, kann der vordere Endabschnitt des zweiten Arms 9C folglich einfach in die Federrückhalteöffnung h in der Montagefläche R eingesetzt werden.
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In dem Zustand, in dem der Schwenkbolzen 3, der in den axialen Durchgang H des Vorsprungs 2D eingesetzt ist, fest in das Innengewindeloch N in der Montagefläche R geschraubt ist, wird die Torsionsschraubenfeder 9 elastisch verformt oder verwunden, und zwar bis der zweite Arm 9C die Position einnimmt, die durch die in 3 gezeigten Phantomlinien angezeigt ist. Die derart verwundene Torsionsschraubenfeder 9 speichert in sich eine erforderliche elastische Kraft, um ein Erschlaffen der Kette 8 zu beseitigen.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Montage der Torsionsschraubenfeder 9 relativ zu dem Hebelkörper 2 auf einfache Weise durchgeführt werden, indem zuerst die Torsionsschraubenfeder 9 von der Öffnung 2A aus in den inneren Raum 2B des Hebelkörpers 2 eingesetzt wird, wobei der erste Arm 9B voraus gerichtet ist, dann der gewundene Abschnitt 9A der Torsionsschraubenfeder 9 um den Vorsprung 2D angeordnet wird und schließlich der zweite Arm 9C der Torsionsschraubenfeder 9 gegen seine Elastizität in passenden Eingriff mit der Eingriffsausnehmung t plaziert wird, die an einem Ende des Ausschnitts T des Hebelkörpers 2 ausgebildet ist.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind der Vorsprung und der Hebelkörper integral aus Kunstharz geformt. Jedoch kann der Vorsprung aus Metall hergestellt werden, wenn er einer konzentrierten Last oder Kraft ausgesetzt wird, während der Hebelkörper in Schwenkbewegung ist. Als eine weitere Alternative kann der Hebelkörper aus Metall ausgebildet werden, wobei in diesem Fall ein Abschnitt, der den Schuhoberflächenabschnitt umfaßt, aus einem Kunstharzmaterial mit hoher Schmierfähigkeit ausgebildet ist.
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Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der zweite Arm der Torsionsschraubenfeder, welcher zur Befestigung der Torsionsschraubenfeder an der Montagefläche verwendet wird, auf der Außenseite des Hebelkörpers angeordnet ist, kann der zweite Arm auf der Innenseite der Umfangswand des Hebelkörpers angeordnet werden, um nicht von dem Hebelkörper ungeschützt zu sein. Zur Befestigung des ersten Arms der Torsionsschraubenfeder kann der Hebelkörper zusätzlich eine Öffnung aufweisen, die in einer Vorderwand des Hebelkörpers, angrenzend an die Umfangswand ausgebildet ist.
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Als Alternative kann die Öffnung des Hebelkörpers um den schwenkbaren Endabschnitt des Hebelkörpers herum angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Torsionsschraubenfeder derart mit dem Hebelkörper zusammengebaut ist, dass ihre entgegengesetzten Arme beide aus der Öffnung nach außen ragen und an Stiften befestigt sind, die von der Montagefläche abragen.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Spannhebel mit einem Kettenantrieb verwendet, der eine Kette aufweist, die zum Antrieb eines Zusatzgeräts des Motors verwendet wird. Die Verwendung oder der Anwendungsbereich des Spannhebels gemäß der vorliegenden Erfindung sollte keinesfalls auf denjenigen beschränkt sein, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Vielmehr kann ein Kettenantrieb umfaßt sein, der eine Steuerkette aufweist, die zum Antreiben der Nocken einer Ventileinheit des Motors verwendet wird, und ein weiterer Kraftübertragungskettenantrieb, der eine Rollenkette oder eine Zahnkette aufweist, die eine ebene Fläche aufweist, die zum gleitenden Eingriff mit der Schuhoberfläche des Spannhebels ausgebildet ist.
