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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft Spannvorrichtungen und insbesondere eine Spannvorrichtung,
die eine Kraftübertragungskette
oder einen Kraftübertragungsriemen über einen
Spannhebel, der mit der Schlaffseite der Kette oder des Riemens
in Gleitkontakt ist, mit einer Spannung beaufschlagt. Die Erfindung
betrifft genauer gesagt eine Spannvorrichtung, die eine Einwegkupplung
aufweist, die ein Schwenken des Spannhebels in eine Richtung verhindert,
in der die Spannung in dem Kraftübertragungsmedium vermindert
wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Endlose,
flexible Kraftübertragungsmedien in
der Form von Ketten oder Riemen sind in den Steuerantriebssystemen
von Motoren in großem
Umfang verwendet worden und ebenfalls zur Kraftübertragung in industriellen
Maschinen und dergleichen. Spannvorrichtungen werden verwendet,
um Vibrationen in diesen Ketten und Riemen zu verhindern und um
gleichzeitig ein Erschlaffen zu kompensieren, das von deren Längung herrührt. Die
Spannvorrichtung drückt
typischerweise gegen einen Spannhebel, der mit der Kette oder dem
Riemen in Gleitkontakt ist. Ein gut bekannter Typ einer Spannvorrichtung,
die als Sperrklinken-Spannvorrichtung bekannt ist, ist in den japanischen
Patenten 3 226 029 und 3 226 030 beschrieben.
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Ein
Beispiel einer herkömmlichen
Sperrklinken-Spannvorrichtung ist in den 7 und 8 gezeigt. Wie
in 7 gezeigt, übt die Spannvorrichtung 51, die
an einem nicht gezeigten Motorblock befestigt ist, eine Spannung
auf eine Steuerkette 56 aus, die um ein Antriebskettenrad 53 auf
der Kurbelwelle 52 des Motors und ein Abtriebskettenrad 55,
das auf einer Nockenwelle 54 befestigt ist, gewunden ist.
Die Spannvorrichtung 51 drückt einen schwenkbaren Spannhebel 60 gegen
die Schlaffseite der Kette 56.
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Bei
der Sperrklinken-Spannvorrichtung 51 ragt ein Kolben 58 verschiebbar
aus der Vorderseite des Spannvorrichtungsgehäuses 57 heraus und drückt ein
Ende 58a des Kolbens 58 gegen eine rückseitige
Fläche
eines schwenkbaren Spannhebels 60 an einer Stelle, die
von dem Drehpunkt 59 des Hebels 60 entfernt ist,
so dass ein Schuh 61 des Hebels 60 gegen die Kette 56 gedrückt wird.
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Wie
in den 7 und 8 gezeigt, ist eine Kolbenaufnahmeöffnung 62 in
dem Spannvorrichtungsgehäuse 57 ausgebildet.
Der Kolben 58 passt verschiebbar in die Kolbenaufnahmeöffnung 62.
Ein hohler Abschnitt 63, der in dem Kolben 58 ausgebildet
ist, weist eine Öffnung
auf, die zum Boden der Kolbenaufnahmeöffnung 62 hin gerichtet
ist. Eine Feder 64 ist zwischen dem Boden der Kolbenaufnahmeöffnung 62 und
dem Boden des hohlen Abschnitts 63 angeordnet. Die Feder 64 spannt
den Kolben 58 in eine Richtung vor, damit er aus dem Spannvorrichtungsgehäuse 57 ausrückt.
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Eine
Sperrklinke 66 ist schwenkbar auf einer Sperrklinkenachse 65 angeordnet,
die an dem Spannvorrichtungsgehäuse 57 befestigt
ist. Die Sperrklinke 66 weist Sperrklinkenzähne 66a auf,
die mit Sperrklinkenzähnen 58b in
Eingriff bringbar sind, die auf einer Seite des Kolbens 58 ausgebildet
sind.
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Eine
Vorspannkraft wird auf die Sperrklinke 66 mittels einer
Feder 67 ausgeübt,
die zwischen der Sperrklinke 66 und dem Spannvorrichtungsgehäuse 57 in
komprimiertem Zustand angeordnet ist. Diese Kraft drückt die
Sperrklinke 66 in eine Richtung, so dass ihre Zähne 66a mit
den Sperrklinkenzähnen 58b auf
dem Kolben 58 eingreifen. Der Eingriff zwischen den Sperrklinkenzähnen 66a und
den Sperrklinkenzähnen 58b blockiert
ein Einrücken
des Kolbens 58.
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Da
die Hauptkomponenten der herkömmlichen
Sperrklinken-Spannvorrichtung 51 das Spannvorrichtungsgehäuse 57,
den Kolben 58, die Kolbenfeder 64, die Sperrklinkenfeder 67 und
weitere Teile umfassen, ist die Gesamtanzahl an Teilen groß. Die Anzahl
an Teilen ist in dem Fall einer hydraulischen Sperrklinken-Spannvorrichtung
noch größer, wo
der Kolben und der Spannvorrichtungskörper gemeinsam eine Hochdruckölkammer
bilden, die über
ein Einwegabsperrventil mit dem Motorschmieröl strömungsverbunden ist.
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Zusätzlich ist
es bei der Herstellung der Spannvorrichtung erforderlich, die Kolbenaufnahmeöffnung 62 und
eine Öffnung
in dem Gehäuse
zur Unterbringung der Sperrklinkenfeder 67 zu bilden. Darüber hinaus
muss ein hohler Abschnitt 63 in dem Kolben 58 ausgebildet
werden und müssen
Sperrklinkenzähne 58b auf
der Außenseite
des Kolbens 58 ausgebildet werden. Die Herstellung dieser
Elemente erfordert eine große
Menge an Zeit und Arbeit, woraus hohe Kosten resultieren.
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Bei
dem Betrieb einer Sperrklinken-Spannvorrichtung kann bis zu dem
Zeitpunkt, zu dem der Kolben 58 um einen Sperrklinkenzahn 58b vorgerückt ist,
so dass der Sperrklinkenzahn 66a über einen nächsten Zahn 58b des
Kolbens 58 steigt, eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 58 von
einer begrenzten Rückwärtsbewegung
gefolgt sein. Daher kann in dem Fall einer Sperrklinken-Spannvorrichtung
ein signifikanter Betrag an Spiel auftreten, was Vibrationen des
Kolbens, des Spannhebels und der Kette oder des Riemens zur Folge
hat. Solche Vibrationen können
auch bei einer hydraulischen Sperrklinken-Spannvorrichtung auftreten,
insbesondere nach dem Starten eines Motors, wenn druckbeaufschlagtes Öl nicht
sofort in die Hochdruckölkammer der
Spannvorrichtung geführt
wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben
erwähnten
Probleme zu lösen
und eine Spannvorrichtung bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau
aufweist, der sich von dem Aufbau einer herkömmlichen Spannvorrichtung unterscheidet,
um eine einfachere Herstellung zu ermöglichen und um ein Spiel wirksamer
zu unterdrücken.
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Erfindungsgemäß wird die
voranstehende Aufgabe durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Es handelt sich dabei um eine Spannvorrichtung mit einer Basis,
einem Schaft, der an der Basis befestigt ist und sich von der Basis
entlang einer Schwenkachse erstreckt, einem Hebel, der zur Drehung
um die Achse schwenkbar an der Basis befestigt ist, einem Vorspannmittel,
das den Hebel derart drückt,
dass er sich schwenkend in eine Richtung um die Achse dreht, wodurch
der Hebel einen Spannhebel gegen ein endloses, flexibles Kraftübertragungsmedium drücken kann,
um darin eine Spannung aufrecht zu erhalten, und einer Einwegkupplung,
die mit dem Hebel und der Basis verbunden ist, wobei die Einwegkupplung
ein freies Schwenken des Hebels in der einen Richtung ermöglicht und
ein Schwenken des Hebels in der entgegengesetzten Richtung blockiert.
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Die
Einwegkupplung umfasst vorzugsweise ein erstes ringförmiges Element,
das an dem Hebel befestigt ist, ein zweites ringförmiges Element,
das an der Basis befestigt ist, und eine Schraubenfeder. Die ringförmigen Elemente
sind relativ zueinander drehbar und sind koaxial zu dem Schaft angeordnet. Die
ringförmigen
Elemente weisen zylindrische innere Umfangsflächen auf, die beide denselben
Durchmesser aufweisen, wodurch die inneren Umfangsflächen miteinander
fluchten. Die Schraubenfeder weist im entspannten Zustand einen
Außendurchmesser auf,
der größer ist
als der Innendurchmesser der zylindrischen inneren Umfangsflächen der
ringförmigen Elemente,
und drückt
gegen die zylindrischen inneren Umfangsflächen der ringförmigen Elemente
nach außen.
Das erste ringförmige
Element weist eine ringförmige
Stufe auf, die an einem Ende des ersten ringförmigen Elements ausgebildet
ist, und das zweite ringförmige
Element weist ebenfalls eine ringförmige Stufe auf, die an einem
Ende des zweiten ringförmigen
Elements ausgebildet ist. Diese ringförmigen Stufen überlappen
und greifen miteinander in einem Gleitkontakt relativ zueinander
drehbar ein, wodurch der Hebel gegen eine radiale Bewegung relativ
zu dem Schaft abgestützt
wird, während
ein Schwenken des Hebels um den Schaft in der einen Richtung ermöglicht ist.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist das erste ringförmige
Element ein Vorsprung, der mit dem Hebel einstückig ausgebildet ist.
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Nach
einer Drehung des Hebels in der einen Richtung ist der Durchmesser
der Schraubenfeder vermindert, wodurch die nach außen gerichtete Druckkraft
reduziert wird, die mittels der Feder auf die zylindrischen inneren
Umfangsflächen
der ringförmigen
Elemente ausgeübt
wird, und nach einer Drehung des Hebels in der entgegengesetzten
Richtung ist der Durchmesser der Schraubenfeder vergrößert, wodurch
die nach außen
gerichtete Druckkraft erhöht wird,
die mittels der Feder auf die zylindrischen inneren Umfangsflächen der
ringförmigen
Elemente ausgeübt
wird.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
ist das Vorspannmittel aus einer Druckfeder zusammengesetzt, die
zwei Enden aufweist, deren eines mit dem Hebel an einer Stelle in
Eingriff ist, die radial von dem Schaft beabstandet ist, und deren
anderes mit einem Halter in Eingriff ist, der an der Basis befestigt
ist.
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Bei
einem alternativen Ausführungsbeispiel ist
das Vorspannmittel aus einer Torsionsschraubenfeder zusammengesetzt,
die einen schraubenförmigen
Abschnitt aufweist, der die ringförmigen Elemente umgibt und
radial von diesen beabstandet ist. Ein Ende der Torsionsschraubenfeder
ist mit der Basis in Eingriff und das andere Ende ist mit dem Hebel
oder Hebelkörper
in Eingriff.
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Die
Basis kann eine Komponente einer Übertragungseinrichtung sein,
die ein endloses, flexibles Kraftübertragungsmedium aufweist,
beispielsweise der Motorblock selbst. Alternativ kann die Basis
eine Platte sein, die an solch einer Übertragungseinrichtung befestigbar
ist.
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Die
Einwegkupplung gewährleistet,
dass der Spannhebel ohne ein Spiel immer die geeignete Spannung
in der Kette oder in dem Riemen erzeugt.
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Da
die Kupplung relativ zueinander drehbare erste und zweite ringförmige Elemente
und eine Schraubenfeder aufweist, die gegen die inneren Umfangsflächen der
ringförmigen
Elemente drückt,
kann die Spannvorrichtung einen sehr einfachen Aufbau aufweisen.
Darüber
hinaus kann die Kupplung einfach zusammengesetzt werden, indem die
Schraubenfeder eingesetzt wird, während die ringförmigen Elemente
in eine Richtung gedreht werden, so dass die Reibung zwischen den
ringförmigen
Elementen und der Feder eine Verringerung des Durchmessers der Feder
zur Folge hat.
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Wenn
das erste ringförmige
Element der Kupplung ein Vorsprung ist, der als integraler Teil
des Hebels oder Hebelkörpers
ausgebildet ist, ist der Aufbau der Spannvorrichtung sehr einfach,
und insbesondere diese Version kann in vorteilhafter Weise aus synthetischem
Kunstharz hergestellt werden. Wenn die äußeren Umfangsflächen der
ringförmigen Elemente
der Kupplung miteinander fluchten, kann eine Torsionsschraubenfeder
zum Vorspannen des Hebels auf einfache Weise in einer die ringförmigen Elemente
umgebenden und von den ringförmigen Elementen
beabstandeten Anordnung positioniert werden, so dass deren schraubenförmiger Abschnitt nicht
mit den ringförmigen
Elementen in Kontakt gelangt.
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Da
die nach außen
gerichtete Kraft, die mittels der Feder auf die ringförmigen Elemente
der Kupplung ausgeübt
wird, mit der Drehung des Hebels oder Hebelkörpers in eine Richtung zunimmt
und mit der Drehung in der entgegengesetzten Richtung abnimmt, kann
ein Rückwärtsschwenken
des Hebels wirksam blockiert werden und kann eine geeignete Spannung
zuverlässig
auf eine Kette oder einen Riemen ausgeübt werden.
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Wenn
eine Druckfeder zum Vorspannen des Hebels verwendet wird, kann die
Druckfeder auf einfache Weise zwischen dem Hebel und einem fixierten Halter
angeordnet werden. In dem Fall, in dem eine Torsionsschraubenfeder
zum Vorspannen des Hebels verwendet wird, kann der schraubenförmige Abschnitt
der Feder in das Innere des Hebels eingebaut werden und kann folglich
eine sehr kompakte Spannvorrichtung realisiert werden.
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Eine
Verminderung des Gewichts und eine Erhöhung der Einfachheit können realisiert
werden, wenn die Basis der Spannvorrichtung ein Motorblock oder
eine andere Komponente der Übertragungseinrichtung
ist. Wenn die Basis andererseits ein von der Übertragungseinrichtung separates
Element ist, kann die Spannvorrichtung in einem vormontierten Zustand
zugeführt
werden und einfacher in die Übertragungseinrichtung
eingebaut werden.
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FIGURENKURZBESCHREIBUNG
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1 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die einen Spannhebel
und ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
mit einer Einwegkupplung zeigt,
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2 ist
eine geschnittene Darstellung, die die innere Struktur eines Teils
der Spannvorrichtung aus 1 gezeigt,
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3 ist
eine geschnittene Darstellung, die zeigt, wie eines der beiden ringförmigen Elemente der
Kupplung an der Basis befestigt ist,
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4 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die einen Spannhebel
und ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
mit einer Einwegkupplung zeigt,
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5 ist
eine geschnittene Darstellung entlang der Oberfläche 5-5 aus 4,
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6 ist
eine Seitensicht, die eine Modifikation der Spannvorrichtung aus 4 zeigt,
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7 ist
eine Seitenansicht einer typischen Übertragungseinrichtung einer
Motorventilsteuerung, die eine herkömmliche Sperrklinken-Spannvorrichtung
aufweist, und
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8 ist
eine geschnittene Darstellung eines Abschnitts der herkömmlichen
Sperrklinken-Spannvorrichtung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung umfasst
einen schwenkbaren Hebel, der um seine Schwenkachse vorgespannt
ist, um eine Kette oder einen Riemen mit einer Spannung zu beaufschlagen, und
weist eine Einwegkupplung auf, die ein freies Schwenken des Hebels
in derjenigen Richtung ermöglicht,
in welcher er die Spannung in der Kette oder in dem Riemen erhöht, aber
ein Schwenken des Hebels in der entgegengesetzten Richtung verhindert.
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Bei
dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
drückt
die Spannvorrichtung 1 gegen ein Druckelement 17a des
Spannhebels 17, der mit einer endlosen Übertragungskette oder einem
endlosen Übertragungsriemen 16 in
Gleitkontakt ist. Die Kette oder der Riemen 16 ist typischerweise
eine Steuerkette oder ein Steuerriemen, der oder die um ein Kettenrad
oder Zahnrad der Kurbelwelle eines Motors und ein Kettenrad oder
Zahnrad auf einer Nockenwelle gewunden ist. Zum Aufrechterhalten
einer geeigneten Spannung in der Kette oder in dem Riemen 16,
drückt
die Spannvorrichtung 1 den Spannhebel 17 derart,
dass er um einen Befestigungsstift 18 schwenkt, der an
dem Motorblock befestigt sein kann.
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Die
Spannvorrichtung 1 weist einen Hebel 2 auf, der
einen proximalen Abschnitt 2a aufweist, an dem eine Einwegkupplung 7 befestigt
ist. Der Hebel 2 ist an einer Basis 4 – 2 – schwenkbar
angeordnet, die der Motorblock sein kann. Die Kupplung 7 ermöglicht dem
Hebel 2 ein Schwenken in der Richtung, in der die Spannung
in der Kette oder in dem Riemen 16 erhöht wird, blockiert jedoch ein
Schwenken des Hebels 2 in der entgegengesetzten Richtung.
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Der
proximale Abschnitt 2a des Hebels 2 ist an einer
Basis 4 zur schwenkenden Bewegung um die Achse eines Schafts 3 befestigt,
der aus einer Sechskantschraube 3a zusammengesetzt ist,
die mit einer Hülse 3b befestigt
ist. Die Schraube 3a ist an der Basis 4 befestigt
und die Hülse 3b passt
mit einem Spiel in einen Durchgang 2b, der in dem proximalen
Abschnitt 2a des Hebels 2 bereitgestellt ist. Eine
Unterlegscheibe 5 und eine federnde Unterlegscheibe 6 sind
unterhalb des Kopfs der Schraube 3a angeordnet, und die
Länge der
Hülse 3b ist
derart gewählt,
dass der Hebel 2 mit einem kleinen Zwischenraum zwischen
der nach außen
gerichteten Oberfläche
des Hebels 2 und der Unterlegscheibe 5 frei schwenken
kann. Obgleich bei dem in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
die gezeigte Hülse 3b lose auf
den Schraubenschaft passt, kann der Schaft 3 alternativ
aus einer Schraube zusammengesetzt sein, die in eine Hülse eingepresst
ist.
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Der
Hebel 2 ist nicht nur mittels des Schafts 3 und
der Hülse 3b schwenkbar
an der Basis 4 befestigt, sondern auch mittels eines Zylinders 10,
der aus kooperierenden ringförmigen
Elementen 8 und 9 zusammengesetzt ist. Die Elemente 8 und 9 weisen ringförmige Stufen 8a bzw. 9a auf,
die lose zueinander angeordnet sind, so dass sie relativ zueinander drehbar
sind.
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Die
Einwegkupplung 7 umfasst den Zylinder 10, der
aus kooperierenden, relativ zueinander drehbaren ringförmigen Elementen 8 und 9 zusammengesetzt
ist, und eine Schraubenfeder 11, die in die zylindrische
Innenwandung des Zylinders 10 passt.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, ist die ringförmige Stufe 8a eine äußere Stufe,
die von dem Element 8 axial abragt. Das Element 8 ist
im Inneren des Hebels 2 mittels einer Vielzahl von Schrauben 12 befestigt.
Der ringförmige
Stufenabschnitt 9a ist eine innere Stufe, die von dem Element 9 axial
abragt und die Stufe 8a überlappt. Das Element 9 ist
an der Basis 4 mittels Bolzen 13 befestigt, von
denen einer in einer Ausnehmung 9b in 3 gezeigt
ist. Wie am besten in 2 gezeigt, sind konkave und
konvexe, vorzugsweise zylindrische, Oberflächen der ringförmigen Stufen 8a bzw. 9a drehbar
zueinander angeordnet, wobei sie eine Schwenkstütze für den Hebel 2 bereitstellen.
Die äußeren Umfangsflächen der
Elemente 8 und 9 fluchten miteinander, so dass
die äußere Oberfläche des
Zylinders 10 keine Stufe aufweist und an die zylindrische
Innenwandung des Hebels 2 passt. In gleicher Weise fluchten
die inneren Umfangsflächen
der Elemente 8 und 9 miteinander, so dass sie
beide mit der Schraubenfeder 11 in Kontakt sind.
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Die
Schraubenfeder 11 weist in ihrem entspannten Zustand einen
Außendurchmesser
auf, der größer ist
als der Innendurchmesser des Zylinders 10. Folglich drückt die
Schraubenfeder 11, wenn sie in den Zylinder 10 eingebaut
ist, nach außen
gegen die inneren Umfangsflächen
der beiden Elemente 8 und 9, die den Zylinder 10 bilden.
Der Einbau der Schraubenfeder 11 in den Zylinder 10 kann
einfach ausgeführt
werden, indem die Schraubenfeder 11 in eine den Durchmesser
reduzierende Richtung gedreht wird, während sie in den Zylinder 10 eingesetzt wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist der Hebel 2 mittels einer
Schraubenfeder 15 vorgespannt, die zwischen einem Halter 14 und
dem Hebel 2 zusammengedrückt ist. Der Halter 14 ist
an der Basis 4 befestigt. Das Ende 15a der Feder 15 ist
in dem Halter 14 aufgenommen und durch den Halter 14 abgestützt, und das
entgegengesetzte Ende 15b der Feder 15 ist in einer Öffnung 2c aufgenommen
und durch die Öffnung 2c abgestützt, die
in dem Hebel 2 an einer Stelle bereitgestellt ist, die
von dem proximalen Abschnitt 2a des Hebels 2 beabstandet
ist.
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Wie
in 1 gezeigt, drückt
ein Teil des Hebels 2, der von dem proximalen Abschnitt 2a des
Hebels 2 beabstandet ist, gegen ein Druckelement 17a auf
einem Spannhebel 17, der auf einem Stift 18 schwenkbar
gelagert ist. Wenn sich die Kette oder der Riemen 16 aufgrund
einer Längung
mit der Zeit lockert, wird der Hebel 2 mittels der Vorspannkraft, die
mittels der Druckfeder 15 ausgeübt wird, allmählich in
eine derartige Richtung geschwenkt, dass die Spannung in der Kette
oder in dem Riemen 16 aufrechterhalten wird.
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Die
Feder 11 ist in eine derartige Richtung gewunden, dass
wenn der Hebel 2 in die Richtung schwenkt, in der er den
Spannhebel 17 gegen die Kette oder den Riemen 16 drückt, die
Reibkraft, die durch die innere Umfangswand des ringförmigen Elements 8 auf
die Feder 11 ausgeübt
wird, ein radiales Zusammenziehen der Feder 11 zur Folge
hat. Folglich ermöglicht
die Feder 11 dem Hebel 2 ein Schwenken in dieser
Richtung. Andererseits hat eine Kraft, die auf den Hebel 2 in
der entgegengesetzten Richtung ausgeübt wird, eine Reibkraft zur
Folge, die auf die Feder 11 mittels des Elements 8 ausgeübt wird
und die ein radiales Erweitern der Feder zur Folge hat, wodurch
ein Sperren der Feder 11 gegen die inneren Umfangswände beider
Elemente 8 und 9 verursacht wird und eine relative
Drehung verhindert wird. Folglich wirken die Feder 11 und
die ringförmigen
Elemente 8 und 9 als Einwegkupplung 7,
die ein Schwenken des Hebels 2 nur in derjenigen Richtung ermöglicht,
in welcher Spannung auf die Kette oder den Riemen 16 ausgeübt wird,
und eine Schwenkbewegung des Hebels 2 in der entgegengesetzten Richtung
blockiert. Im Ergebnis erzeugt der Spannhebel zuverlässig und
ohne ein Spiel eine geeignete Spannung der Kette oder des Riemens 16.
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Da
die Hauptkomponenten der Spannvorrichtung 1 der Hebel 2,
der Schaft 3, die Einwegkupplung 7, die aus dem
Zylinder 10 und der Schraubenfeder 11 besteht,
und die Druckfeder oder Schraubenfeder 15 sind, ist die
Anzahl der Teile der Spannvorrichtung 1 vergleichsweise
gering und kann die Spannvorrichtung 1 bezüglich ihres
Gewichts relativ leicht ausgebildet werden. Die Spannvorrichtung 1 weist
eine einfache Struktur auf und kann einfach mit relativ geringen
Kosten hergestellt werden.
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Bei
dem in den 4 und 5 gezeigten zweiten
Ausführungsbeispiel
sind Teile, die zu den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels korrespondieren,
durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet. Wie in 4 gezeigt,
drückt
die Spannvorrichtung 21 gegen ein Druckelement 17a eines
Spannhebels 17, der sich in Gleitkontakt mit einer Kraftübertragungskette
oder einem Kraftübertragungsriemen 16 befindet
und schwenkbar an einem Stift 18 angelenkt ist, der an
einer Basis 24 befestigt ist.
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Die
Spannvorrichtung 21 ist aus einem Hebel 22 zusammengesetzt,
der eine Einwegkupplung 27 aufweist, die an seinem proximalen
Abschnitt 22a befestigt ist. Der Hebel 22 ist
mittels eines Schafts 23 schwenkbar an einer Basis 24 befestigt
und kann in eine Richtung geschwenkt werden, in der eine Spannung
auf die Kette oder den Riemen 16 ausgeübt wird, wobei jedoch mittels
der Einwegkupplung 27 ein Schwenken in der entgegengesetzten
Richtung verhindert ist. Der Hebel 22 benötigt keine
externe Vorspannfeder wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels
und kann folglich hohl sein. Wenn er jedoch hohl ausgebildet ist,
ist er vorzugsweise mit einer inneren Verstärkungsrippe 22f ausgebildet.
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Wie
in 5 gezeigt, ist der proximale Abschnitt 22a des
Hebels 22 auf einem Schaft 23 angeordnet, der
eine Sechskantschraube 23a mit einem Schaft 23b aufwiest,
der einen größeren Durchmesser
als der Schaft des Bolzens 3a aufweist. Der Schaftabschnitt 23b des
Schafts 23 erstreckt sich mit einen Zwischenraum durch
einen Durchgang 22c in einem Vorsprung 22b, der
an dem proximalen Abschnitt 22a des Hebels ausgebildet
ist. Der Schaft 23 ist an der Basis 24 derart
befestigt, dass der Hebel 22 schwenkbar an der Basis 24 angeordnet
ist. In diesem Fall ist die Länge
des Schaftabschnitts 23b derart bemessen, dass ein Zwischenraum
zwischen der Oberfläche
der Basis 24 und dem Hebel 22 bereitgestellt ist,
wenn der Hebel 22 an der Basis 24 montiert ist.
Dieser Zwischenraum ermöglicht
ein Schwenken des Hebels 22 um den Schaft 23.
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Eine
Einwegkupplung 27 ist an dem proximalen Abschnitt 22a des
Hebels 22 angeordnet. Diese Einwegkupplung 27 umfasst
einen Zylinder 30, der aus relativ zueinander drehbaren
ersten und zweiten ringförmigen
Elementen 28 und 29 zusammengesetzt ist, und eine
Schraubenfeder 31, die in das Innere des Zylinders 30 passt.
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Wie
in 5 gezeigt, ist eine ringförmige Stufe 28a an
einem Ende des ersten ringförmigen Elements 28 ausgebildet,
das durch einen Vorsprung 22b an dem Hebel 22 ausgebildet
ist. Eine passende ringförmige
Stufe 29a ist an einem Ende des zweiten ringförmigen Elements 29 ausgebildet.
Dieses zweite ringförmige
Element 29 ist an der Basis 24 mittels nicht gezeigten
Bolzen befestigt.
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Der
Zylinder 30 ist durch ein Verbinden der ersten und zweiten
ringförmigen
Elemente 28 und 29 derart gebildet, dass deren
jeweilige ringförmige
Stufen 28a und 29a miteinander mit einem Spiel überlappen.
Bei dem derart gebildeten Zylinder 30 sind die ersten und
zweiten ringförmigen
Elemente 28 und 29 relativ zueinander drehbar
und fluchten die inneren Umfangsflächen der Elemente 28 und 29 wie
die äußeren Umfangsflächen miteinander.
Folglich weisen die inneren und äußeren Oberflächen des
Zylinders 30 keine Stufen auf. Ein schraubenförmiger Abschnitt 35a einer
Torsionsschraubenfeder 35 zum Schwenken des Hebels 22 umgibt
den äußeren Abschnitt
des Zylinders 30 und kann einfach installiert werden, da der äußere Abschnitt
des Zylinders 30 keine Stufe aufweist.
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Eine
gestufte Unterlegscheibe 25 passt auf den Schaft 23b,
und ein ringförmiger
reduzierter Abschnitt 25a ist in einem Zwischenraum zwischen
dem Schaft 23b und der inneren Umfangsfläche des
Vorsprungs 22b positioniert. Diese Unterlegscheibe 25 stellt
sowohl eine axiale als auch eine radiale Stütze für den Hebel 22 bereit.
Eine glatte Unterlegscheibe kann selbstverständlich anstelle der gestuften
Unterlegscheibe 25 verwendet werden, falls das zweite ringförmige Element 29,
das an der Basis 24 befestigt ist, eine ausreichende radiale
Abstützung
des Hebels 22 bereitstellen kann.
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Eine
Schraubenfeder 31, die in ihrem entspannten Zustand einen
Außendurchmesser
aufweist, der größer ist
als der Innendurchmesser des Zylinders 30, passt in das
Innere des Zylinders 30 und drückt gegen die innere Umfangsfläche des
Zylinders 30 nach außen.
Die Schraubenfeder 31 kann einfach eingebaut werden, indem
sie in den Durchgang 22c des Zylinders 30 eingesetzt
wird, während die
Schraubenfeder 31 in der den Durchmesser reduzierenden
Richtung gedreht wird.
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Der
Hebel 22 wird mittels der Torsionsschraubenfeder 35 schwenkbar
vorgespannt. Ein Ende 35b der Torsionsschraubenfeder 35 wird
festgehalten, indem es in einer Eingriffsöffnung 24a angeordnet
wird, die in der Basis 24 ausgebildet ist. Das andere Ende 35c der
Feder 35 ist – wie
in 4 gezeigt – gegen
die innere Oberfläche 22d einer
Wand des Hebels 22 gelagert.
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Beim
Betrieb der Spannvorrichtung 21 des zweiten Ausführungsbeispiels
drückt
ein Teil des Hebels 22, der von der Schwenkachse beabstandet
ist, gegen ein Druckelement 17a des Spannhebels 17, wobei
der Hebel 17 derart gedrückt wird, dass er um den Stift 18 schwenkt
und gegen die Kette oder den Riemen 16 gelagert ist, wobei
eine Spannung auf die Kette oder den Riemen 16 ausgeübt wird.
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Wenn
die Kette oder der Riemen 16 aufgrund einer Längung mit
der Zeit locker wird, wird der Hebel 22 mittels der Vorspannkraft
der Torsionsschraubenfeder 35 allmählich in eine Richtung geschwenkt,
in der die Spannung der Kette oder des Riemens 16 erhöht wird.
Ein Schwenken des Hebels 22 in der entgegengesetzten Richtung
ist durch eine Expansion der Feder 31 gegen die inneren
Umfangsflächen
der ringförmigen
Elemente 28 und 29 blockiert. Im Ergebnis übt der Spannhebel 17 immer
und ohne Spiel eine geeignete Spannung auf die Kette oder den Riemen 16 aus.
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Hierbei
ist wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels die Anzahl
der Teile relativ gering. Darüber
hinaus sind die Druckfeder und der Halter beseitigt. Die Spannvorrichtung 21 kann
auch mit leichtem Gewicht hergestellt werden und ihr einfacher Aufbau
macht die Herstellung leicht und kostengünstig.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
kann selbstverständlich
eine Druckfeder anstelle einer Torsionsfeder verwendet werden, um
den Hebel vorzuspannen, während
der Vorteil verschiedener anderer Merkmale genutzt werden kann,
die nur das zweite Ausführungsbeispiel
betreffen, beispielsweise der als eine Einheit mit dem Hebel oder
Hebelkörper
ausgebildete Vorsprung, die gestufte Unterlegscheibe und der hohle
Hebel oder Hebelkörper.
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Als
Modifikation der Torsionsschraubenfeder des zweiten Ausführungsbeispiels
kann eine wie in 6 gezeigte Torsionsschraubenfeder 36 verwendet
werden. In diesem Fall ist ein Ende 36b in einer Öffnung aufgenommen,
die in der Basis ausgebildet ist, während das andere Ende 36c gegen
eine Außenwandoberfläche 22e des
Hebels 22 und nicht gegen eine Innenwandoberfläche gelagert
ist. In diesem Fall umgibt wie in 5 der gewundene
Abschnitt 36a der Torsionsschraubenfeder 36 die äußere Umfangsfläche des
Kupplungszylinders mit einem Spiel. Der Abschnitt der Feder 36,
der gegen die äußere Fläche des
Hebelkörpers 22 gelagert
ist, kann mit dem gewundenen Abschnitt der Feder 36 mittels eines
Teils der Feder 36 verbunden werden, der sich durch einen
geeigneten Durchgang in dem Hebelkörper erstreckt, oder mittels
eines Teils, der um den Hebelkörper
gebogen ist, so dass er sich durch einen Zwischenraum zwischen dem
Hebelkörper
und der Basis erstreckt.
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Verschiedene
andere Modifikationen können bei
den beschriebenen Spannvorrichtungen durchgeführt werden. Beispielsweise
kann die Basis 4 oder 24 ein Motorblock oder ein
anderer Abschnitt der Übertragungseinrichtung
sein oder alternativ eine Platte, die an dem Motorblock oder der Übertragungseinrichtung
befestigt ist. Verschiedene Materialien können zur Bildung des Hebels
verwendet werden, einschließlich
Metalle wie beispielsweise Eisen und Aluminium und synthetische Kunstharze.
In dem Fall der synthetischen Kunstharze kann eine Gewichtsreduktion
erreicht werden. Obgleich bei den gezeigten Ausführungsbeispielen die ringförmige Stufe
des ringförmigen
Elements, das an dem Hebelkörper
befestigt ist, auf der Außenseite
der ringförmigen
Stufe des ringförmigen
Elements ist, das an der Basis befestigt ist, kann die Konfiguration
der ringförmigen
Stufen umgekehrt sein, so dass die ringförmige Stufe des Elements, das
an der Basis befestigt ist, außen
ist. Noch weitere Modifikationen, die Fachleuten bekannt sind, können bei
den hier beschriebenen Spannvorrichtungen vorgenommen werden, ohne dass
von dem Umfang der in den Patentansprüchen definierten Erfindung
abgewichen wird.