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Diese
Patentanmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2005-050790,
die am 25. Februar 2005 eingereicht worden ist. Die Offenbarung
dieser japanischen Patentanmeldung 2005-050790 ist hiermit durch
Bezugnahme eingeschlossen.
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Verbesserungen bei einer Sperrklinken-Spannvorrichtung,
die zum Bereitstellen einer geeigneten Spannung in einem flexiblen,
endlosen und umlaufenden Übertragungsmedium
wie beispielsweise die Steuerkette, der Steuerriemen oder dergleichen
bei einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs verwendet wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bei
Steuerübertragungsvorrichtungen
des Typs, bei dem eine Kette verwendet wird, um Kraft von einer
Kurbelwelle zu einer oder mehreren Nockenwellen eines Motors zu übertragen,
werden Sperrklinken-Spannvorrichtungen in weitem Umfang eingesetzt,
um eine geeignete Spannung auf der Schlaffseite der Steuerkette
aufrechtzuerhalten. Die Spannvorrichtung drückt typischerweise gegen einen schwenkbaren
Spannhebel, auf dem die Kette gleitet, und der schwenkbare Spannhebel
drückt
wiederum gegen die Kette, wodurch Vibrationen unterdrückt werden.
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Eine
wie in den 6 bis 8 gezeigte herkömmliche
Sperrklinken-Spannvorrichtung 500 weist einen hohlen Kolben 520 auf,
der in einer Kolbenaufnahmeöffnung 511 eines
Spannvorrichtungs-Gehäuses 510 verschiebbar
angeordnet ist. Der Kolben 520 ragt aus dem Gehäuse 510 heraus
und ist in die Ausrückrichtung
federvorgespannt. Öl
wird unter Druck durch ein Absperrventil in eine Hochdruckölkammer eingebracht,
die durch das Gehäuse 510 und
den hohlen Kolben 520 gebildet ist. Eine übermäßige Spannung
in der Übertragungskette
verursacht eine Kraft auf den Kolben 520, die den Kolben 520 in
die Einrückrichtung
drückt.
Die Kraft wird durch das Strömen
von Öl
durch den engen Zwischenraum zwischen dem Äußeren des Kolbens 520 und
der zylindrischen Wand der Kolbenaufnahmeöffnung 511 in dem
Gehäuse 510 absorbiert.
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Zahnstangenzähne 522 sind
auf dem äußeren Umfang
des Kolbens 520 ausgebildet und wirken mit einer Sperrklinke 540 zusammen,
die schwenkbar um eine Achse 512 an dem Gehäuse 510 montiert
ist. Die Sperrklinke 540 weist Zähne 541 und 542 auf,
die mit den Zahnstangenzähnen 522 auf
dem Kolben 520 in Eingriff bringbar sind, und ist mittels
einer Feder 550 vorgespannt, so dass sie sich um die Achse 512 in
eine derartige Richtung dreht, dass ihre Zähne 541 und 542 in
Eingriff mit den Zahnstangenzähnen 522 auf
dem Kolben 520 gedrückt
werden. Der Sperrklinkenmechanismus ermöglicht eine Ausrückbewegung
des Kolbens 520, begrenzt jedoch die Einrückbewegung
auf eine Distanz, die dem Spiel des Sperrklinkenmechanismus entspricht.
Wenn daher beim Betrieb der Spannvorrichtung eine übermäßige Spannung
in der Kette auftritt, wird der Kolben in seine Einrückrichtung
um eine Distanz verschoben, die durch das Spiel des Sperrklinkenmechanismus
begrenzt ist, und wird die auf den Kolben ausgeübte Kraft durch das Lecken
von Öl
durch den Zwischenraum zwischen dem Kolben und der Wand der Kolbenaufnahmeöffnung absorbiert.
Wenn sich die Kette aufgrund eines mechanischen Verschleißes mit der
Zeit verlängert,
ermöglicht
der Sperrklinkenmechanismus ein Ausrücken des Kolbens, wobei das Erschlaffen
kompensiert wird, das aus der Längung der
Kette folgt, und eine geeignete Kettenspannung über eine lange Zeit hinweg
aufrechterhalten wird. Eine in den 6 bis 8 gezeigte typische Sperrklinken-Spannvorrichtung
des oben beschriebenen Typs ist genauer in dem US-Patent 6,059,678
beschrieben, dessen Offenbarung hiermit ebenfalls durch Bezugnahme
eingeschlossen wird.
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Bei
der in 7 gezeigten herkömmlichen Sperrklinken-Spannvorrichtung 500 ist
die Sperrklinkenvorspannfeder 550 in einer Öffnung 513 untergebracht,
die in dem Gehäuse
ausgebildet ist, und steht in Richtung der Sperrklinke 540 hervor,
wobei sie direkt mit der Sperrklinke 540 eingreift und
die Sperrklinke 540 vorspannt, so dass deren Zähne in Kontakt
mit den Zahnstangenzähnen 522 auf
dem Kolben 520 gebracht sind. Wenn ein Motor für eine hohe Belastung
oder eine hohe Betriebsgeschwindigkeit konstruiert ist, ist es erforderlich,
dass der Kolben einen relativ großen Hub aufweist, und ist die
Teilung der Zahnstangenzähne
entsprechend groß.
Eine Konsequenz des Erfordernisses eines größeren Hubs in dem Fall eines
Motors, der für
eine hohe Belastung oder hohe Betriebsgeschwindigkeit konstruiert
ist, besteht darin, dass der Raum zwischen der Öffnung 513 und der
Sperrklinke 540 vergrößert werden
muss, um einen Raum für
die Expansion und Kontraktion der Klinkenvorspannfeder 550 bereitzustellen.
Wenn jedoch der Raum zwischen der Öffnung 513 und der
Sperrklinke 540 relativ zu der Länge der Feder 550 zu
groß ausgebildet
ist, kann die Feder 550 aus der Federaufnahmeöffnung 513 herausfallen,
wie dies in 7 gezeigt
ist.
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Wenn
andererseits die Kolbenvorspannfeder 550 ausreichend lang
ausgebildet ist, um ein Herausfallen aus der Öffnung 513 zu verhindern,
kann der herausstehende Abschnitt der Feder 550 umknicken oder
sich innerhalb des Raums X zwischen der Öffnung 513 und der
Sperrklinke 540 verheddern, wie dies in 8 gezeigt ist. Ein wiederholtes Umknicken der
Feder beeinträchtigt
deren Elastizität
und kann zu einem Ausfall des Sperrklinkenmechanismus führen.
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Da
bei der herkömmlichen
Sperrklinken-Spannvorrichtung 500 die Sperrklinkenvorspannfeder 550 die
Sperrklinke 540 direkt berührt, sollte darüber hinaus
die Federberührungsfläche der Sperrklinke 540 eben
sein und eine dem Federdurchmesser entsprechende Größe aufweisen.
Des Weiteren ist es erforderlich sicherzustellen, dass die radialen
Dimensionen der Teile der Sperrklinke in der Nähe ihrer Schwenkachse nicht
so gering werden, dass die Sperrklinke übermäßig geschwächt wird. Im Ergebnis verursacht
die Feder minimale Größenerfordernisse
sowohl hinsichtlich der Breite der Sperrklinke als auch hinsichtlich
der Länge
des Abschnitts der Sperrklinke, der mit der Feder in Kontakt gelangt. Diese
minimalen Größenerfordernisse
stellen Hindernisse hinsichtlich einer Verkleinerung der Spannvorrichtung
dar.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sperrklinken-Spannvorrichtung
bereitzustellen, bei der der Verlust und das Umknicken der Sperrklinkenvorspannfeder
vermieden sind, so dass die Spannvorrichtung über eine längere Zeit hinweg zuverlässig arbeiten
kann.
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Erfindungsgemäß ist die
voranstehende Aufgabe durch eine Sperrklinken-Spannvorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei handelt es sich um
eine Sperrklinken-Spannvorrichtung mit einem Gehäuse, das eine Kolbenaufnahmeöffnung aufweist,
einem Kolben, der verschiebbar in der Kolbenaufnahmeöffnung angeordnet
ist und aus ihr in einer Ausrückrichtung
heraussteht, einer Vorspannfeder, die den Kolben in die Ausrückrichtung drückt, einer
Zahnstange mit Zahnstangenzähnen, die
auf dem Kolben ausgebildet sind und sich entlang der Ausrückrichtung
erstrecken, einer Sperrklinke, die an dem Gehäuse schwenkbar gelagert und
derart positioniert ist, dass sie mit der Zahnstange eingreifen
und sich von der Zahnstange wieder lösen kann, wobei die Sperrklinke
und die Zahnstange einen Sperrklinkenmechanismus bilden, der ein
Spiel aufweist und eine Ausrückbewegung
des Kolbens ermöglicht,
während
er eine Einrückbewegung
des Kolbens auf eine Distanz limitiert, die dem Spiel des Sperrklinkenmechanismus
entspricht, einer Sperrklinkenvorspannfeder, die zwischen dem Gehäuse und
der Sperrklinke komprimiert ist und die Sperrklinke in Eingriff
mit der Zahnstange drückt,
wobei ein Teil der Sperrklinkenvorspannfeder in einer Federaufnahmeöffnung in
dem Gehäuse
angeordnet ist, und einem Kolben, der zwischen der Sperrklinkenvorspannfeder
und der Sperrklinke angeordnet ist, wobei ein Teil des Kolbens in
der Federaufnahmeöffnung
angeordnet und darin verschiebbar ist und ein Teil des Kolbens,
welcher außerhalb
der Federaufnahmeöffnung
angeordnet ist, mit der Sperrklinke in Kontakt ist.
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Vorzugsweise
weist der Kolben eine ebene Oberfläche auf, die mit einem Abschnitt
der Sperrklinke in Eingriff bringbar ist, wobei der Abschnitt der Sperrklinke,
der mit der ebenen Oberfläche
des Kolbens in Eingriff bringbar ist, eine konvex gekrümmte Oberfläche ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
ist derart ausgestaltet, dass zumindest ein Teil des Kolbens, welcher
sich von der Sperrklinke zu der Federaufnahmeöffnung hin erstreckt, eine
maximale Dimension aufweist, die kleiner ist als die maximale Dimension des
Teils des Kolbens, welcher in der Federaufnahmeöffnung verschiebbar ist, wobei
die Dimensionen in zu der Richtung der Kolbenbewegung senkrechten Richtungen
gemessen sind. Der Teil des Kolbens, der in der Federaufnahmeöffnung verschiebbar
ist, weist vorzugsweise die Form eines Kreiszylinders auf, und der
reduzierte Teil des Kolbens, der sich von der Sperrklinke zu der
Federaufnah meöffnung
hin erstreckt, weist ebenfalls vorzugsweise die Form eines Kreiszylinders
auf, der einen geringeren Durchmesser als der Durchmesser des in
der Federaufnahmeöffnung
verschiebbaren Teils aufweist.
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Die
Anwesenheit des in der Federaufnahmeöffnung in dem Spannvorrichtungs-Gehäuse verschiebbaren
Kolbens stellt sicher, dass die Sperrklinkenvorspannfeder arbeitet,
ohne außerhalb
der Öffnung
frei zu liegen. Folglich kann die Sperrklinkenvorspannfeder nicht
umknicken oder aus der Federaufnahmeöffnung herausfallen und eine
Schwenkkraft auf die Sperrklinke über eine lange Zeitdauer hinweg
gleichmäßig ausüben. Zusätzlich ermöglicht die
Verminderung der Größe des Endes
des Kolbens, das die Sperrklinke berührt, ein Verkleinern der Spannvorrichtung,
indem der Abschnitt der Sperrklinke auf der den Sperrklinkenzähnen entgegengesetzten
Seite der Sperrklinkenschwenkachse kürzer ausgebildet wird, wobei
eine übermäßige Verkleinerung der
radialen Dimensionen des Abschnitts der Sperrklinke, der die Schwenkachse
umgibt, vermieden wird.
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Wenn
die Vorderseite des Kolbens eben ist und der Teil der Sperrklinke,
der mit dem Kolben in Berührung
gelangt, eine konvex gekrümmte
Oberfläche
aufweist, ist des Weiteren die durch die Sperrklinke auf den Kolben
ausgeübte
Kraft immer entlang der Richtung der Mittellinie der Sperrklinkenvorspannfeder
orientiert. Die Vermeidung von transversalen Kraftkomponenten gewährleistet
einen gleichmäßigen und
zuverlässigen
Betrieb des Sperrklinkenmechanismus, wenn die Sperrklinke während des
Betriebs der Spannvorrichtung durch eine Ausrück- und Einrückbewegung
des Kolbens geschwenkt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in
einer schematischen Draufsicht den Steuerantrieb eines typischen
Verbrennungsmotors mit doppelter oben liegender Nockenwelle, der
mit einem Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Sperrklinken-Spannvorrichtung
ausgerüstet
ist,
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2 in
einer perspektivischen Darstellung die Spannvorrichtung aus 1 mit
einer Vergrößerung eines
Abschnitts der Sperrklinke und eines Teils des Kolbens, der mittels
der Sperrklinkenvorspannfeder gegen die Sperrklinke gedrückt ist,
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3 in
einer geschnittenen Darstellung die Spannvorrichtung aus 1,
wobei die Sperrklinke in eine Position geschwenkt ist, in der sie
eine Ausrückbewegung
des Kolbens ermöglicht,
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4 in
einer geschnittenen Darstellung die Spannvorrichtung aus 1,
wobei die Sperrklinke in eine Position geschwenkt ist, in der sie
eine Einrückbewegung
des Kolbens blockiert,
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5 in
einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Sperrklinke, den
Kolben und die Sperrklinkenvorspannfeder,
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6 in
einer geschnittenen Darstellung eine herkömmliche Sperrklinken-Spannvorrichtung,
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7 in
einer geschnittenen Darstellung eine Sperrklinkenvorspannfeder,
die aus einer herkömmlichen
Spannvorrichtung herausfällt,
und
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8 in
einer geschnittenen Darstellung das Umknicken einer Sperrklinkenvorspannfeder
bei einer herkömmlichen
Spannvorrichtung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEI-SPIELS
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Wie
in 1 gezeigt, ist die erfindungsgemäße Sperrklinken-Spannvorrichtung 100 angrenzend
an die Schlaffseite einer Steuerkette C montiert, die eine Drehung
von einem Kurbelwellenkettenrad S1 zu einem Paar von Nockenwellenkettenrädern S2 überträgt. Der
Kolben 120 der Spannvorrichtung 100 ist in dem
Spannvorrichtungs-Gehäuse 110 verschiebbar
und steht aus diesem heraus, wobei er gegen die Rückseite
eines schwenkbaren Hebels L an einer Stelle drückt, die von der Schwenkachse
des Hebels L beabstandet ist. Der Hebel L umfasst einen Gleitkontaktschuh,
an dem die Schlaffseite der Kette C gleitet. Eine ortsfeste Führung G
führt die
Spannseite der Steuerkette C. Die Spannvorrichtung 100, der
Hebel L und die Führung
G können
sämtlich
an dem nicht gezeigten Motorblock befestigt sein. Pfeile zeigen
die Drehrichtung der Kettenräder
S1 und S2 und die Bewegungsrichtung der Kette C an.
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Wie
in den 2, 3 und 4 gezeigt, ist
der Kolben 120 verschiebbar in eine Kolbenaufnahmeöffnung 111 in
dem Spannvorrichtungs-Gehäuse 110 eingepasst.
Der Kolben 120 ist hohl, wobei er ein Sackloch 121 mit
einer Öffnung
aufweist, die zum Boden der Kolbenaufnahmeöffnung 111 hin gerichtet
ist. Ein Ende einer Kolbenvorspannfeder 130 greift mit
dem Boden der Kolbenaufnahmeöffnung 111 ein,
und die Feder 130 ist komprimiert, wobei sie sich in das
Innere des Kolbens 120 erstreckt und gegen den Boden des
Sacklochs 121 des Kolbens 120 drückt, wodurch
sie den Kolben 120 kontinuierlich in die Ausrückrichtung
drückt.
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Ein
Sperrklinkenmechanismus, der eine Vorwärtsverschiebung des Kolbens 120 ermöglicht,
aber eine Rückwärtsverschiebung
begrenzt, weist eine Sperrklinke 140 auf, die auf einer
Achse 112 schwenkbar gelagert ist, die in dem Gehäuse 110 vorgesehen
ist. Die Sperrklinke 140 ist mit einem Kolben 160 in
Eingriff, der wiederum mittels einer Vorspannfeder 150 gegen
die Sperrklinke 140 vorgespannt ist, so dass die Sperrklinke 140 entgegen
des Uhrzeigersinns gedrückt
wird, wie dies in den 3 und 4 gezeigt
ist, und ihre Zähne 141 und 142 in Eingriff
mit den Zähnen
einer Zahnstange 122 gedrückt werden, die auf einer Seite
des Kolbens 120 ausgebildet ist und sich parallel zu der
Richtung der Gleitbewegung des Kolbens erstreckt. Der Sperrklinkenmechanismus
ermöglicht
eine Vorwärtsverschiebung
des Kolbens 120, wie dies in 3 gezeigt
ist, und ein begrenztes Einrücken,
wie dies in 4 gezeigt ist. Das Einrücken des
Kolbens 120 ist auf eine Distanz beschränkt, die dem Spiel des Sperrklinkenmechanismus
entspricht.
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Die
Sperrklinkenvorspannfeder 150 ist in einer Federaufnahmeöffnung 113 angeordnet,
deren Durchmesser geringfügig
größer ist
als derjenige der Feder 150, so dass die Feder 150 innerhalb
der Öffnung 113 nicht
umknicken kann.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt, weist der zum Kolben 160 gerichtete
Teil 143 der Sperrklinke 140 eine konvexe Krümmung auf.
Die radiale Dimension des Abschnitts 144 der Sperrklinke 140,
d.h. des Abschnitts 144, der die Achse 112 umgibt,
auf der die Sperrklinke 140 schwenkbar gelagert ist, ist relativ
groß.
Folglich ist die Dicke der Wand, die den Durchgang umgibt, der die
Achse 112 aufnimmt, ausreichend, um ein Brechen und einen
Ausfall der Sperrklinke 140 zu vermeiden.
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Öl wird in
die Spannvorrichtung 100 unter Druck aus einer externen Ölversorgung
zugeführt. Das Öl ist in
einer Hochdruckkammer R aufgenommen, die durch die Kolbenaufnahmeöffnung 111 und das
Sackloch 121 des Kolbens 120 gebildet ist. Das Öl wird durch
eine Absperrventileinheit 170 zugeführt, die eine Absperrkugel 171 aufweist.
Das Öl wird
durch die Absperrventileinheit 170 zugeführt, wenn
sich der Kolben 120 in die Ausrückrichtung bewegt, wie dies
in 3 gezeigt ist, wobei ein Ausrücken durch den Sperrklinkenmechanismus
gestattet ist. Wenn der Kolben 120 einen Stoß über den Spannhebel
L empfängt,
wie dies in 4 gezeigt ist, bewegt sich der
Kolben 120 in die Einrückrichtung gegen
die Vorspannkraft der Kolbenvorspannfeder 130 innerhalb
des Spielbetrags, der durch die Zähne der Zahnstange 122 und
die Zähne 141 und 142 der Sperrklinke 140 bereitgestellt
ist. Wenn sich der Kolben 120 in die Einrückrichtung
bewegt, greift die Kugel 171 des Absperrventils mit ihrem
Sitz ein, wobei ein Rückströmen von Öl zurück zu der Ölversorgung blockiert
ist und eine Ölleckage
durch den engen Zwischenraum zwischen dem Kolben 120 und
der Wand der Kolbenaufnahmeöffnung 111 verursacht
wird. Im Ergebnis wird die Stoßkraft
absorbiert, die von der Steuerkette C auf den Kolben 120 ausgeübt wird,
und wird eine Schwingung der Steuerkette C gedämpft.
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Wie
in 4 gezeigt, ist der Kolben 160 ein Metallkolben,
der aus der Federaufnahmeöffnung 113 heraussteht
und mittels der Sperrklinkenvorspannfeder 150 gegen die
Sperrklinke 140 gedrückt ist.
Der Kolben 160 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 162,
der in der Federaufnahmeöffnung 113 verschiebbar
ist, und einen vorderen Abschnitt 161, der sich von dem
zylindrischen Abschnitt 162 zu der Sperrklinke 140 hin
erstreckt. Die maximale Dimension des vorderen Abschnitts 161 ist – in senkrecht
zu der Richtung der Bewegung des Kolbens 160 verlaufenden
Richtungen – geringer
als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 162. Der
vordere Abschnitt 161 des Kolbens 160 berührt den
zum Kolben 160 gerichteten Teil 143 der Sperrklinke 140,
ohne den Abschnitt 144 der Sperrklinke 140 zu
berühren, der
sich in der Nähe
des Durchgangs befindet, der die Achse 112 aufnimmt. Vorzugsweise
ist die Sperrklinkenberührungsfläche 161a des
vorderen Abschnitts 161 des Kolbens 160 eine ebene
Oberfläche. Der
zum Kolben 160 gerichtete Teil 143 der Sperrklinke 140 weist
jedoch eine konvexe Krümmung
in Ebenen auf, zu denen die Achse des Sperrklinkenschwenkschafts 112 senkrecht
ist.
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Die
Länge des
Kolbens 160 ist derart ausgewählt, dass der Kolben 160 nicht
aus der Federaufnahmeöffnung 113 herausfallen
kann. Daher sollte die Gesamtlänge
des Kolbens 160 größer als
die maximale Länge
des Raums zwischen der Öffnung
oder dem Rand der Federaufnahmeöffnung 113 und
der Sperrklinke 140 sein.
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Obgleich
bei dem in den 3 und 4 gezeigten
Ausführungsbeispiel
der Kolben 160 einen reduzierten Abschnitt 161 aufweist,
der lediglich an einem Ende des Kolbens 160 ausgebildet
ist, ist es möglich,
den Kolben mit reduzierten Abschnitten, die dem Abschnitt 161 entsprechen,
an beiden Enden des Kolbens auszubilden. In diesem Fall kann beim Zusammenbau
der Spannvorrichtung der Kolben 160 in die Federaufnahmeöffnung 113 eingesetzt
werden, ohne dass auf die Richtung des Sperrklinkenberührungsabschnitts
geachtet werden muss, wodurch ein fehlerhafter Zusammenbau vermieden
wird.
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Wenn
sich die Steuerkette C – wie
in 3 gezeigt – lockert,
wird der Kolben 120 mittels der Kolbenvorspannfeder 130 in
die Ausrückrichtung
verschoben. Die Zähne
der Zahnstange 122 auf dem Kolben 120 drücken gegen
die Sperrklinkenzähne 141 und 142 und
die Sperrklinke 140 wird im Uhrzeigersinn um die Achse 112 gedreht,
wodurch ein Komprimieren der Feder 150 durch den Kolben 160 verursacht
wird.
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Wenn
die Ausrückverschiebung
des Kolbens 120 ausreichend groß ist, bewegen sich die Sperrklinkenzähne 141 und 142 über Zähne der
Zahnstange 122 hinweg und gelangen mit unterschiedlichen Zähnen auf
der Zahnstange 122 in Kontakt, wenn sich die Sperrklinke 140 wieder
in entgegengesetztem Uhrzeigersinn dreht. Wenn sich dann die Steuerkette
C spannt, kann der Kolben 120 um eine Distanz einrücken, die
dem Spiel des Sperrklinkenmechanismus entspricht, wobei die Zähne 141 und 142 der Sperrklinke 140 mit
den oben erwähnten
unterschiedlichen Zähnen
der Zahnstange 122 in Eingriff bleiben. Auf diese Weise
bewegt sich der Kolben 120 der Spannvorrichtung 100 allmählich nach
vorne, wenn sich die Kette C mit der Zeit längt, wobei die Spannung der
Kette C innerhalb eines begrenzten Bereichs aufrechterhalten wird.
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Wenn
sich die Sperrklinke 140 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn
dreht, entspannt sich die Feder 150, wobei der Kolben 160 in
Eingriff mit dem Teil 143 der Sperrklinke 140 gehalten
wird. Die oben beschriebenen Vorgänge können sich wiederholen, bis
die Steuerkette C nicht länger
locker ist.
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Der
Kolben 160 ist verschiebbar innerhalb der Federaufnahmeöffnung 113 gehalten.
Daher ist ein Herausfallen der Sperrklinkenvorspannfeder 150 während der
Montage der Spannvorrichtung 100 vermieden und ist die
Montage der Spannvorrichtung 100 vereinfacht. Da die Sperrklinkenvorspannfeder 150 innerhalb
der Öffnung 113 gehalten
wird, ist des Weiteren ein Umknicken der Feder 150 während des Betriebs
der Spannvorrichtung 100 vermieden und kann die Sperrklinke 140 gleichmäßig schwenken, wodurch
ein zuverlässiger
Betrieb der Spannvorrichtung 100 über eine lange Zeit hinweg
sichergestellt ist.
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Da
der Kolben 160 einen Körperabschnitt 162 aufweist,
der in der Federaufnahmeöffnung 113 gleitet,
und der vordere Abschnitt 161 einen geringeren Durchmesser
aufweist als der Körperabschnitt 162 des
Kolbens 160, ist eine Berührung zwischen dem Kolben 160 und
dem Abschnitt 144 der Sperrklinke 140 in der Nähe der Sperrklinkenschwenkachse
vermieden und berührt
stattdessen der Kolben 160 den konvex gekrümmten Abschnitt 143 der Sperrklinke 140.
Folglich kann der Abschnitt der Sperrklinke 140, der die
Achse 112 umgibt, in der Form einer radial dicken Wand
ausgebildet sein und kann eine Miniaturisierung der Sperrklinke 140 realisiert
wer den, ohne dass eine Reduktion des Abschnitts 144 bis
zu dem Ausmaß erfolgt,
in dem die Gefahr des Brechens besteht.
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Da
das vordere Ende 161a des Kolbens 160 eben ist
und der zum Kolben 160 gerichtete Abschnitt 143 der
Sperrklinke 140 konvex gekrümmt ist, ist der Rücktrieb
auf den Kolben 160 ungeachtet der Neigung der Sperrklinke 140 entlang
der Mittelachse des Kolbens 160 gehalten. Folglich schwenkt
die Sperrklinke 140 gleichmäßig und funktioniert der Sperrklinkenmechanismus
reibungslos.
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Schließlich kann
die Länge
des Kolbens 160 einfach ausgewählt werden, wodurch es möglich ist, eine
einfach beziehbare Feder als Sperrklinkenvorspannfeder 150 zu
verwenden. Da keine transversale Last auf die Feder 150 ausgeübt wird,
ist darüber hinaus
ein Umknicken der Feder 150 verhindert und kann deren Lebensdauer
verlängert
werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
können
verschiedenen Modifikationen durchgeführt werden. Die Erfindung ist
bei einer Vielzahl von Sperrklinken-Spannvorrichtungen anwendbar, die sowohl
hydraulische Spannvorrichtungen als auch Sperrklinken-Spannvorrichtungen
einschließt,
die keinen hydraulischen Mechanismus aufweisen. Die Erfindung ist
ebenfalls bei hydraulischen Spannvorrichtungen anwendbar, die einen
Entlastungsventilmechanismus aufweisen. Des Weiteren können die Sperrklinke,
die Sperrklinkenvorspannfeder und der Kolben an jeder geeigneten
Position entlang des Bewegungsbereichs des Kolbens und weiter vorne
als die Sperrklinke, die Feder und der Kolben, die in den 2 bis 4 gezeigt
sind, angeordnet werden. Die Sperrklinkenvorspannfeder und der Sperrklinken-Kolben
können
auch derart angeordnet werden, dass sich der Sperrklinken-Kolben
in einer Richtung bewegt, die parallel zu der Richtung der Bewegung des
Kolbens verläuft.
Bei dieser Anordnung verlaufen die Achse der Kolbenaufnahmeöffnung und
die Achse der Federaufnahmeöffnung
parallel und können beide Öffnungen
simultan ausgebildet werden, was im Hinblick auf eine vereinfachte
Herstellung des Spannvorrichtungs-Gehäuses wünschenswert ist. Da der Kolben
zwischen der Sperrklinkenvorspannfeder und der Sperrklinke angeordnet
ist, kann schließlich
die Feder ungeachtet der Größe der Sperrklinke
jede geeignete Form und Größe aufweisen.
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Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung wird
zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung
sowie auf die beigefügten
Patentansprüche
verwiesen.
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Schließlich sei
ausdrücklich
hervorgehoben, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung lediglich
zur Erörterung
der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.