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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schlupfverhinderungsmechanismus (Zahnauslassungsverhinderungsmechanismus) für einen Antriebskrafttransmissionsriemen (Antriebskraftübertragungsriemen), der in einer Antriebsvorrichtung dazu verwendet wird, durch Übertragen einer Drehantriebskraft eines Antriebselements auf ein verschiebbares Element durch einen mit einer Riemenscheibe kämmenden Antriebskrafttransmissionsriemen eine Bewegung auf das verschiebbare Element zu übertragen, und der in der Lage ist, den kämmenden Zustand zwischen dem Antriebskrafttransmissionsriemen und der Riemenscheibe aufrecht zu erhalten.
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Bisher wird als Mittel zum Transportieren von Werkstücken oder dergleichen in großem Maße eine Antriebsvorrichtung eingesetzt, die in der Lage ist, derartige Werkstücke durch Übertragen einer Drehantriebskraft einer Drehantriebsquelle, bspw. eines Motors oder dergleichen, auf einen mit einer Riemenscheibe kämmenden Transmissions- oder Übertragungsriemen und durch lineares Verschieben eines verschiebbaren Elementes, das mit dem Transmissionsriemen verbunden ist, zu transportieren.
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Bei einer Antriebskraftübertragungseinrichtung zum Übertragen einer Antriebskraft mit einem solchen Transmissionsriemen, wie sie bspw. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 2010-173746 A beschrieben ist, ist ein Schlupfverhinderungselement vorgesehen, das neben einer Riemenscheibe angeordnet ist, mit welcher der Transmissionsriemen in Eingriff steht (kämmt). Durch Anlage des Transmissionsriemens an dem Schlupfverhinderungselement wirkt das Schlupfverhinderungselement derart, dass ein Lösen des kämmenden Zustands verhindert wird, wenn der Transmissionsriemen versucht, sich in Umfangsrichtung nach außen zu bewegen und potentiell von der Riemenscheibe getrennt wird, wie es bspw. durch abrupte Lastschwankungen oder dergleichen von der Drehantriebsquelle bewirkt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Bei dem oben beschriebenen Beispiel des Standes der Technik ist es jedoch bspw. in dem Fall, dass die Zähne des Transmissionsriemen s und/oder der Riemenscheibe verschleißen, so dass der Eingriffszustand zwischen den Elementen sich ändert und nur noch flach ist, kann das Abstandsintervall zwischen dem Schlupfverhinderungselement und dem Transmissionsriemen nicht eingestellt werden. Daher kann es leicht passieren, dass sich der Transmissionsriemen und die Riemenscheibe voneinander trennen. Zur Vermeidung eines solchen Problems könnte in Betracht gezogen werden, in Reaktion auf die Änderung des Kämmungszustandes ein weiteres Schlupfverhinderungselement mit einem anderen Durchmesser vorzubereiten und anzubringen. In diesem Fall ist jedoch der Vorgang des Austauschs des Schlupfverhinderungselementes mühsam und komplex und es müssen außerdem mehrere verschiedene Schlupfverhinderungselemente vorab bereitgestellt werden.
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Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schlupfverhinderungsmechanimus für einen Antriebskrafttransmissionsriemen vorzuschlagen ist, der in der Lage ist, einen kämmenden Zustand zwischen dem Antriebskrafttransmissionsriemen und einer Antriebsscheibe aufrecht zu erhalten, und der auch in Fällen, in denen sich der kämmende Zustand ändert, einfach eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die vorliegende Erfindung ist charakterisiert durch einen Schlupfverhinderungsmechanismus für einen Antriebskrafttransmissionsriemen, der in eine Antriebsvorrichtung eingesetzt wird, wobei die Antriebsvorrichtung eine Antriebsscheibe aufweist, durch welche eine Drehantriebskraft auf ein Antriebselement übertragen wird, wobei die Drehantriebskraft durch den Antriebskrafttransmissionsriemen, der mit der Antriebsscheibe in Eingriff steht (kämmt) auf ein verschiebbares Element übertragen wird, um dadurch das verschiebbare Element zu bewegen, wobei der Schlupfverhinderungsmechanismus folgende Elemente aufweist:
einen verschiebbaren Körper, der in einem Grundkörper der Antriebsvorrichtung angeordnet ist und der in Richtungen verschiebbar ist, in welchen er sich der Antriebsscheibe annähert bzw. von dieser entfernt,
ein Führungselement, das an dem verschiebbaren Körper angeordnet ist und einer äußeren Umfangsfläche des Antriebskrafttransmissionsriemens zugewandt ist,
einen Einstellmechanismus, der einen Abstand des verschiebbaren Körpers von der Antriebsscheibe einstellen kann, und
ein Positionierungselement, das in der Lage ist, eine Relativposition zwischen dem verschiebbaren Körper und dem Antriebskrafttransmissionsriemen einzustellen,
wobei das Führungselement an einem festgelegten Abstand von dem Antriebskrafttransmissionsriemen angeordnet ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer Antriebsvorrichtung, die eine Antriebsscheibe aufweist, durch welche eine Drehantriebskraft eines Antriebselementes übertragen wird, und bei dem die Drehantriebskraft über einen mit der Antriebsscheibe in Eingriff stehenden Antriebskrafttransmissionsriemen auf ein verschiebbares Element übertragen wird, um dadurch das verschiebbare Element zu bewegen, ein verschiebbarer Körper in einem Grundkörper der Antriebsvorrichtung angeordnet, der in Richtungen verschiebbar ist, in welchen er sich der Antriebsscheibe nähert bzw. von dieser entfernt. An dem verschiebbaren Körper ist ein Führungselement vorgesehen, das einer äußeren Umfangsseite des Antriebskrafttransmissionsriemens zugewandt ist. Mit Hilfe eines Einstellmechanismus kann außerdem der verschiebbare Körper einen Abstand der verschiebbaren Körpers zu der Antriebsscheibe einstellen und außerdem das verschiebbare Element über ein Positionierungselement relativ zu dem Antriebskrafttransmissionsriemen positionieren.
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Auch wenn sich aus irgendeinem Grunde der Antriebskrafttransmissionsriemen in einer Richtung bewegt, in welcher er sich von der Antriebsscheibe entfernt und potentiell von dieser getrennt wird, wird dementsprechend eine weitere Bewegung des Antriebskrafttransmissionsriemens durch Anlage des Antriebskrafttransmissionsriemens an dem Führungselement des verschiebbaren Körpers verhindert.
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Als Folge hiervon wird eine Bewegung des Antriebskrafttransmissionsriemens von der Antriebsscheibe weg begrenzt, wodurch ein Trennen des Antriebskrafttransmissionsriemens von der Antriebsscheibe verhindert wird. Der Eingriffszustand zwischen dem Antriebskrafttransmissionsriemen und der Antriebsscheibe kann zuverlässig beibehalten werden.
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Auch in dem Fall, dass sich der Eingriffszustand zwischen dem Antriebskrafttransmissionsriemen und der Antriebsscheibe ändert, bspw. durch Verschleiß oder dergleichen, kann durch Verschieben des verschiebbaren Körpers, so dass er sich der Antriebsscheibe annähert oder von dieser entfernt, und somit Einstellen des Abstandes zwischen dem Führungselement und dem Antriebskrafttransmissionsriemen auf einen festgelegten Trennungsabstand der Eingriffszustand des Antriebskrafttransmissionsriemens relativ zu der Antriebsscheibe zuverlässig und stabil beibehalten werden. Auf Änderungen des Eingriffszustands kann einfach reagiert werden, ohne dass es erforderlich wäre, unterschiedliche Blöcke mit unterschiedlichen Trennungsabständen vorzubereiten.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Schnitt durch ein elektrisches Stellglied mit einem Schlupfverhinderungsmechanismus für einen Antriebskrafttransmissionsriemen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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2 ist ein vergrößerter Schnitt in der Nähe eines ersten Endblocks des elektrischen Stellgliedes gemäß 1,
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3 ist ein Schnitt entlang der Line III-III in 2,
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4A ist ein vergrößerter Schnitt, der in 3 den Bereich in der Nähe eines kämmenden Abschnitts zwischen einer Antriebsscheibe und einem Zahnriemen zeigt,
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4B ist ein Schnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem der Zahnriemen gemäß 4A in einer Richtung weg von der Antriebsscheibe verschoben ist,
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5 ist ein Schnitt durch ein elektrisches Stellglied mit einem Schlupfverhinderungsmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
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6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in 5.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein elekrisches Stellglied, an dem der Schlupfverhinderungsmechanismus für einen Antriebskrafttransmissionsriemen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
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Wie in den 1 bis 4B gezeigt ist, umfasst das elektrische Stellglied (Antriebsvorrichtung) 10 einen länglichen Rahmen 12, der sich in einer axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) erstreckt, ein Paar erster und zweiter Endblöcke 14, 16, die mit den beiden gegenüberliegenden Enden des Rahmens 12 verbunden sind, ein Antriebselement 18, das mit dem ersten Endblock (Körper) 14 verbunden ist und durch ein elektrisches Signal angetrieben wird, einen Gleiter (verschiebbares Element) 20 zum Transportieren eines Werkstücks (nicht dargestellt), einen Zahnriemen (Antriebskrafttransmissionsriemen) 24 zur Übertragung einer Antriebskraft auf den Gleiter 20 durch eine mit dem Antriebselement 18 verbundene Antriebsscheibe 22, und einen Schlupfverhinderungsmechanismus (Zahnauslassungsverhinderungsmechanismus) 26, der verhindert, dass der Zahnriemen 24 seinen in Eingriff stehenden (kämmenden) Zustand verlässt.
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Der Rahmen 12 ist so ausgebildet, dass er hohl ist und eine Bohrung 28 in seinem Inneren aufweist, die sich in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) erstreckt. Ein Schlitz (nicht dargestellt), der sich entlang der axialen Richtung öffnet, ist an einer oberen Fläche des Rahmens 12 ausgebildet. An dem Schlitz ist ein Dichtriemen 30 angebracht, der eine Abdichtung erreicht, indem der Schlitz von oben verschlossen wird.
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Die ersten und zweiten Endblöcke 14, 16 sind an den gegenüberliegenden Enden des Rahmens 12 so angeordnet, dass sie die offenen Enden der Bohrung 28 verschließen und abdichten. Die ersten und zweiten Endblöcke 14, 16 sind über nicht dargestellte Bolzen mit dem Rahmen 12 verbunden.
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Der erste Endblock 14 weist im Querschnitt bspw. eine rechteckige Form auf und ist mit einem Ende des Rahmens 12 verbunden. Im Inneren des ersten Endblocks 14 ist eine Riemenöffnung 32 ausgebildet, die mit der Bohrung 28 des Rahmens 12 verbunden ist. Außerdem ist eine Blocköffnung 36 vorgesehen, die mit der ersten Riemenöffnung 32 in Verbindung steht und in welcher ein Block (verschiebbarer Körper) 34 des später beschriebenen Schlupfverhinderungsmechanismus 26 verschiebbar vorgesehen ist.
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Die erste Riemenöffnung 32 umfasst einen linearen Abschnitt 38, der sich mit einer konstanten Breite zu der Seite des Rahmens 12 (in der Richtung des Pfeils A) in dem ersten Endblock 14 erstreckt, und einen Scheibenaufnahmeabschnitt 40, der an dem Ende des linearen Abschnitts 38 ausgebildet ist und einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Der Riemenaufnahmeabschnitt 40 ist in einem im Wesentlichen zentralen Teil des ersten Endblocks 14 vorgesehen und steht mit der Blocköffnung 36 in Verbindung, wobei sich sein Durchmesser radial nach außen gegenüber dem linearen Abschnitt 38 erweitert. Sein Durchmesser entspricht im Wesentlichen der Breite der Blocköffnung 36. Außerdem wird die Antriebsscheibe 22 über ein Paar von Lagern 42a in dem Riemenaufnahmeabschnitt 40 drehbar axial gehalten. Der Zahnriemen 24 ist um die Antriebsscheibe 22 herumgeführt.
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Die Blocköffnung 36 erstreckt sich mit einer im Wesentlichen konstanten Breite (in der Richtung des Pfeils B) weg von der ersten Riemenöffnung 32. Ihr Ende tritt durch eine Öffnung an einer Endfläche des ersten Endblocks 14 hindurch. Im Einzelnen erstreckt sich die Blocköffnung 36 im Wesentlichen entlang der gleichen Achse wie die erste Riemenöffnung 32. Außerdem wird die Blocköffnung 36 durch ein Abdeckelement 44, das an der Endfläche des ersten Endblocks 14 angebracht ist, verschlossen und blockiert. Durch Entfernen des Abdeckelements 44 ist es möglich, den Block 34 aus der Blocköffnung 36 herauszunehmen und zu entfernen.
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Außerdem ist ein Paar von Bolzenlöchern 48 an der unteren Fläche der Blocköffnung 36 ausgebildet. Die Bolzenlöcher 48 weisen voneinander jeweils einen festgelegten Abstand in der Längsrichtung (in der Richtung der Pfeile A und B) der Blocköffnung 36 auf. Außerdem sind Verriegelungsbolzen 46 In die Bolzenlöcher 48 eingeschraubt und dienen dazu, die Verschiebung des Blocks 34 in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) zu regulieren.
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Der zweite Endblock 16 ist mit der anderen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Rahmens 12 verbunden. Eine zweite Riemenöffnung 49, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, ist in der axialen Richtung im Inneren des zweiten Endblocks 16 ausgebildet. Außerdem ist der Zahnriemen 24 durch das Innere der zweiten Riemenöffnung 49 eingesetzt. Außerdem wird eine Abtriebsscheibe 50 durch ein Paar von Lagern 42b drehbar axial in der zweiten Riemenöffnung 49 gehalten. Der Zahnriemen 24 ist um die Abtriebsscheibe 50 herumgeführt.
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Das Antriebselement 18 umfasst eine Drehantriebsquelle 52 die bspw. durch einen Schrittmotor gebildet wird, und einen Verbinder 54, der an einem unteren Teil der Drehantriebsquelle 52 angebracht und mit der Antriebsscheibe 22 verbunden ist, um eine Antriebskraft auf die Antriebsscheibe 22 zu übertragen.
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Eine Antriebswelle 56 der Drehantriebsquelle 52 ist mit dem Verbindungselement 58 der Verbinders 54 verbunden. Ein Ende des Verbindungselements 58 ist mit der Antriebsscheibe 22 verbunden. Außerdem wird die Antriebswelle 56 durch ein elektrisches Signal gedreht, das der Drehantriebsquelle 52 zugeführt wird. Deren Drehantriebskraft wird durch das Verbindungselement 58 auf die Antriebsscheibe 22 übertragen, wodurch die Antriebsscheibe im inneren des ersten Endblocks 14 gedreht wird.
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Der Gleiter 20 umfasst einen Grundkörper 62 mit einer Tischfläche 60, auf welcher ein nicht dargestelltes Werkstück angebracht ist, ein Paar von Endabdeckungen 64a, 64b, die an den gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers 62 angebracht sind, und ein Joch 65, das mit einem unteren Teil des Grundkörpers 62 verbunden ist. Außerdem ist der Dichtriemen 30 zwischen dem Grundkörper 62 und den Endabdeckungen 64a, 64b eingesetzt.
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Das Joch 65 ist vorgesehen, um sich entlang der Bohrung 28 des Rahmens 12 zu verschieben. Die beiden Enden des Zahnriemens 24 sind jeweils mit einer Seitenfläche des Jochs 65 verbunden.
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Der Zahnriemen 24 besteht aus einem elastischen Material, wie Gummi oder dergleichen, und ist zwischen der Antriebsscheibe 22, die mit der Drehantriebsquelle 22 verbunden ist, und der Abtriebsscheibe 50, die drehbar im Inneren des zweiten Endblocks 16 gehalten wird, gespannt. Außerdem ist eine Mehrzahl paralleler Zähne 66, die festgelegte Abstände voneinander haben, an einer inneren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 ausgebildet. Der Zahnriemen 24 ist um die Antriebsscheibe 22 und die Abtriebsscheibe 50 herumgeführt, wobei seine parallelen Zähne 66 jeweils mit Zähnen 68 der Antriebsscheibe 22 und der Abtriebsscheibe 50 kämmen.
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Der Schlupfverhinderungsmechanismus 26 weist den Block 34 auf, der verschiebbar in den ersten Endblock 14 eingesetzt ist. Der Block 34 besteht aus einem Blockkörper, der im Wesentlichen die gleiche Dimension hat wie die Breite der Blocköffnung 36. In einem Ende des Blocks 34 ist ein Hohlraum (Führungselement) 70 ausgebildet, der zu der äußeren Umfangsseite der Antriebsscheibe 22 gewandt ist und mit halbkreisförmigen Querschnitt zu dem anderen Ende (in der Richtung des Pfeils B) des Blocks 34 zurückgesetzt ist.
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Der Radius des Hohlraumes 70 ist größer als der äußere Umfangsdurchmesser des Zahnriemens 24, wenn der Zahnriemen 24 mit der Antriebsscheibe 22 in Eingriff steht, und weist in einer radial nach außen gerichteten Richtung einen festgelegten Abstand von dem Zahnriemen 24 auf. Im Einzelnen ist der Hohlraum 70 so vorgesehen, dass er von der äußeren Umfangsseite den kämmenden Bereich des Zahnriemens 24 mit der Antriebsscheibe 22 abdeckt. Außerdem ist ein Zustand vorgesehen, in dem der Hohlraum einen festgelegten Abstand L (vgl. 4A) zu der äußeren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 aufweist.
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Im Einzelnen ist der Abstand (Spalt) L zwischen dem Hohlraum 70 und dem Zahnriemen 24 so gewählt, dass er gleich oder kleiner ist als eine Bewegungsstrecke in einem Fall, in welchem die Zahnköpfe der parallelen Zähne 66 an dem Zahnriemen 24 auf den Zahnköpfen der Zähne 68 an der Antriebsscheibe 22 reiten und der Zahnriemen 24 sich in einer Richtung (in der Richtung des Pfeils C), d. h. radial nach außen, weg von der Antriebsscheibe 22 bewegt, so dass die parallelen Zähne 66 und die Zähne 68 außer Eingriff gebracht werden.
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Im Einzelnen wird der Abstand L eingestellt auf der Basis der Bewegungsstrecke zwischen der äußeren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 in einem normalen Zustand, in welchem er in Eingriff mit der Antriebsscheibe 22 steht, und der äußeren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 in einem Zustand, in welchem sich der Zahnriemen 24 in einer Richtung (in der Richtung des Pfeils C) weg von der Antriebsscheibe 22 bewegt und der Eingriffszustand freigegeben wird.
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Außerdem tritt ein Langloch 72 mit einer Längserstreckung in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) vertikal durch den Block 34, und ein Paar von Verriegelungsbolzen 46 ist durch das Langloch 72 eingesetzt. Außerdem sind Enden der Verriegelungsbolzen 46 in einem Zustand, in dem sie durch das Langloch 72 eingesetzt sind, in entsprechenden Bolzenlöcher 48 des ersten Endblocks 14, die unterhalb des Langlochs 72 ausgebildet sind, eingeschraubt.
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Nachdem der Block 34 in der axialen Richtung bewegt und so eingestellt wurde, dass der oben genannte Abstand L zwischen dem Zahnriemen 24 und dem Hohlraum 70 auf einen festgelegten Abstand eingestellt wurde, werden die beiden Verriegelungsbolzen 46 eingeschraubt und festgezogen, wodurch der Block 34 fest zwischen dem ersten Endblock 14 und den Verriegelungsbolzen 46 gefasst und fixiert wird. Hierdurch wird seine Positionierung erreicht, wobei eine Verschiebung in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) des Blocks 34 begrenzt ist.
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Das Stellglied 10 mit dem Schlupfverhinderungsmechanismus 26 für einen Antriebskrafttransmissionsriemen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Betriebsweise und Vorteile des Stellgliedes 10 und des Schlupfverhinderungsmechanismus 26 erläutert.
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Zunächst wird ein elektrisches Signal (bspw. ein Pulssignal) von einer nicht dargestellten Stromquelle zu dem Antriebselement 18 ausgegeben. Auf der Basis des elektrischen Signals wird durch Drehen der Drehantriebsquelle 52 die Antriebsscheibe 22 über den Verbinder 54 gedreht.
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Beim Antreiben der Antriebsscheibe 22 wird außerdem die Abtriebsscheibe 50 an dem anderen Ende des Rahmens 12, die mit der Antriebsscheibe 22 über den Zahnriemen 24 verbunden ist, integral mit der Antriebsscheibe 2 gedreht. Hierdurch wird das Joch 65, das mit dem Zahnriemen 24 verbunden ist, im Inneren der Bohrung 28 in dem Rahmen 12 in der axialen Richtung verschoben. Mit dem Joch 65 wird auch der Gleiter 20 in der axialen Richtung entlang des Rahmens 12 verschoben. Beim Verschieben des Gleiters 20 wird hierbei der Dichtriemen 30, welcher den Schlitz des Rahmens 12 abdichtet, durch eine der Führungsflächen geöffnet, und der geöffnete Dichtriemen 30 wird durch die andere Führungsfläche geführt und wieder dem Rahmen 12 angenähert, um dadurch den Schlitz zu schließen.
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Durch Umkehren der Polarität des elektrischen Signals, das von der Stromquelle zugeführt wird, wird andererseits die Drehantriebsquelle 52 in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Hierdurch wird der Gleiter 20, der über das Joch 65 mit dem Zahnriemen 24 verbunden ist, entlang des Rahmens 12 in der entgegengesetzten Richtung verschoben.
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Als nächstes wird ein Fall erläutert, bei welchem der Zahnriemen 24, der normalerweise mit der Antriebsscheibe 22 in Eingriff steht, sich in einer Richtung weg von der Antriebsscheibe 22 und aus dem Eingriffszustand mit dieser in dem ersten Endblock 14 bewegt, bspw. aufgrund abrupter Lastveränderungen oder dergleichen an der Antriebsscheibe 22.
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Bspw. in dem Fall, dass eine abrupte Lastveränderung der Antriebskraft auftritt, die von dem Antriebselement 18 auf die Antriebsscheibe 22 aufgebracht wird, wobei gleichzeitig eine plötzliche Steigerung der Drehzahl der Antriebsscheibe 22 erfolgt, kann der Zahnriemen 24 nicht mehr folgen. Wie in 4B dargestellt ist, tritt dann ein Schlupf in dem Eingriffszustand des Zahnriemens 24 und der Antriebsscheibe 22 auf. Gleichzeitig wird der Zahnriemen 24 in einer Richtung (radial nach außen) bewegt, in welcher er sich von der Antriebsscheibe 22 entfernt.
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In diesem Fall ist der Hohlraum 70 in dem Block 34 des Schlupfverhinderungsmechanismus an der äußeren Umfangsseite der Antriebsscheibe 22 und des Zahnriemens 24 angeordnet. Durch Anlage der äußeren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 an der inneren Umfangsfläche des Hohlraums 70 kann somit, wie in 4B gezeigt ist, eine übermäßige Bewegung des Zahnriemens 24 in der radial nach außen gerichteten Richtung (in der Richtung des Pfeils C) verhindert werden. Da der Verschiebungsweg des Zahnriemens 24 über den Freiraum L zwischen dem Zahnriemen 24 und dem Hohlraum 70 auf einen Abstand, der den Eingriff zwischen den parallelen Zähnen 66 des Zahnriemens 24 und den Zähnen 68 der Antriebsscheibe 22 gewährleisten kann, vorab eingestellt wurde, kann zu dieser Zeit durch Anlage des Zahnriemens 24 an dem Hohlraum 70 der Eingriffszustand zwischen dem Zahnriemen 24 und der Antriebsscheibe 22 zuverlässig gewährleistet werden.
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Anders ausgedrückt überlappen die Zahnköpfe der parallelen Zähne 22 und die Zahnköpfe der Zähne 68 der Antriebsscheibe 22 einander in der Umfangsrichtung, so dass der kämmende Eingriff zwischen diesen Elementen nicht vollständig getrennt wird, obwohl sich der Zahnriemen 24 in einer Richtung (in der Richtung des Pfeils C) weg von der Antriebsscheibe 22 bewegt. Dadurch kann der Eingriffszustand zwischen den parallelen Zähnen 66 und den Zähnen 68 zuverlässig beibehalten werden.
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In dem Fall, dass der Eingriff zwischen dem Zahnriemen 24 und der Antriebsscheibe 22 durch abrasiven Verschleiß der parallelen Zähne 22 des Zahnriemens 24 oder der Zähne 68 der Antriebsscheibe 22, weil die Zahnkopfdurchmesser der parallelen Zähne 66 und/oder Zähne 68 im Vergleich zu einem Fall, bei dem ein solcher Verschleiß der parallelen Zähne 66 und/oder der Zähne 68 nicht auftritt, klein werden, wird allerdings auch die Bewegungsstrecke S des Zahnriemens 24 zu einem Punkt, an welchem der Eingriff zwischen den parallelen Zähnen 66 und den Zähnen 68 sich löst (d. h. die parallelen Zähne 22 trennen sich von den Zähnen 68) ebenfalls kleiner.
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Daher wird der Block 34 entsprechend der oben beschriebenen Bewegungsstrecke S zu der Seite der Antriebsscheibe 22 (in der Richtung des Pfeils A) verschoben, so dass durch Verkleinerung des Freiraums L zwischen dem Hohlraum 70 des Blocks 34 und dem Zahnriemen 24 der Eingriffszustand zwischen dem Zahnriemen 24 und der Antriebsscheibe 22 zuverlässig aufrecht erhalten werden kann.
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Da der Block 34 so angeordnet ist, dass der in Richtungen verschiebbar ist, in welchen er sich der Antriebsscheibe 22 und dem Zahnriemen 24 annähern bzw. von diesen entfernen kann, auch wenn sich der Eingriffszustand zwischen der Antriebsscheibe 22 und dem Zahnriemen 24 ändert, kann somit ohne dass es notwendig wäre, unterschiedliche Blöcke vorzubereiten, der Block 34 bewegt und der Freiraum L eingestellt werden, um dadurch einfach auf Änderungen in dem Eingriffszustand reagieren zu können.
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Zur Einstellung der Position des Blocks 34 wird das Paar von Verriegelungsbolzen 46 gedreht und gelöst. Nachdem der Freiraum L durch Verschieben des Blocks 34 in der axialen Richtung (in der Richtung der Pfeile A und B) eingestellt wurde, werden die Verriegelungsbolzen 46 wieder festgezogen. Somit kann die Position des Blocks 34 einfach und zuverlässig eingestellt werden. Anders ausgedrückt dienen die Verriegelungsbolzen 46 als ein Positionierungselement, das in der Lage ist, den Block 34 zu positionieren, um den Abstand des Blocks 34 zu der Antriebsscheibe 22 und dem Zahnriemen 24 einzustellen.
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Außerdem werden die Verriegelungsbolzen 46 durch den Block 34 eingesetzt. Durch Verschieben des Blocks 34 entlang des Langlochs 46, das sich in der Verschiebungsrichtung (in der Richtung der Pfeile A und B) des Blocks 34 erstreckt, kann der Block 34 einfach der Antriebsscheibe 22 und dem Zahnriemen 24 angenähert bzw. von diesen entfernt werden. Anders ausgedrückt dienen das Langloch 72 des Blocks 4 und die Verriegelungsbolzen 46 als ein Einstellmittel, mit welchem der Abstand (Freitraum L) des Blocks 34 von der Antriebsscheibe 22 und dem Zahnriemen 24 eingestellt werden kann.
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Als nächstes wird ein elektrisches Stellglied mit einem Schlupfverhinderungsmechanismus 102 für einen Antriebskrafttransmissionsriemen gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die 5 und 6 erläutert. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei dem elektrischen Stellglied 10 mit dem Schlupfverhinderungsmechanismus 26 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
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Der Schlupfverhinderungsmechanismus 102 für den Antriebskrafttransmissionsriemen 24 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von Schlupfverhinderungsmechanismus 26 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass mehrere (bspw. drei) Druckbolzen (Führungselemente) 104, welche die äußere Umfangsseite der Antriebsscheibe 22 und des Zahnriemenes 24 umgeben, in einem Block 106 vorgesehen sind.
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Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, wird der Schlupfverhinderungsmechanismus 102 durch einen Hohlraum 108 gebildet, der in einem Ende des Blocks 106 ausgebildet und der äußeren Umfangsseite der Antriebsscheibe 22 zugewandt ist. Der Hohlraum 108 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist zu der anderen Endseite (in der Richtung des Pfeils B) des Blocks 106 ausgespart. Der Hohlraum 108 ist so angeordnet, dass er die äußere Umfangsseite des Zahnriemens 24, die mit der Antriebsscheibe 22 in Eingriff steht, abdeckt, wobei jeweilige Druckkolben 104 an inneren Seitenflächen des Hohlraums 108 angeordnet sind.
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Jeder der Druckbolzen 104 umfasst einen Halter 112, der in ein Halterloch 110 des Blocks 106 eingeschraubt ist, und eine Kugel 114, die drehbar an dem Ende des Halters 112 vorgesehen ist. Die jeweiligen Halter 112 sind durch Einschrauben so in den Halterlöchern 110 angeordnet, dass sie sich in diesen vorwärts und rückwärts bewegen können. Dadurch kann der Freiraum L zwischen dem Zahnriemen 24 und den Kugeln 114 an den Enden der Halter 112 eingestellt werden.
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Außerdem sind die Druckbolzen 104 in dem Hohlraum 108 senkrecht zueinander in den drei Richtungen angeordnet. Anders ausgedrückt ist einer der Druckbolzen 104 im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsrichtung des Zahnriemens 24 angeordnet, während die anderen beiden Druckbolzen 104 im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Zahnriemens 24 vorgesehen sind. Außerdem sind die Druckbolzen 104 so angeordnet, dass sie dem Zahnriemen 24 gegenüberliegen und diesen zwischen sich aufnehmen. Im Einzelnen sind die Druckbolzen 104 so angeordnet, dass die Bewegung des Zahnriemens 24 in einem Eingriffsbereich mit der Antriebsscheibe 22 in drei unterschiedlichen Richtungen durch den Schlupfverhinderungsmechanismus 102 begrenzt werden kann.
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Die Kugeln 114 sind bspw. aus einem Kunststoff- oder einem Metallmaterial hergestellt und so angeordnet, dass sie der äußeren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 zugewandt sind. Sie weisen einen festgelegten Abstand von der äußeren Umfangsfläche des Zahnriemens 24 auf. Die Freiräume L zwischen den mehreren Kugeln 114 und dem Zahnriemen 24 sind jeweils im Wesentlichen gleich.
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Außerdem kann der Freiraum L durch Verschieben des Blocks 106 eingestellt werden oder durch individuelles Einstellen jedes der Druckbolzen 104 durch Varwärts-/Rückwärtsbewegung der Druckbolzen 104 innerhalb der Halterlöcher 110. Einstellungen können auch vorgenommen werden, indem der oben genannte Block 106 und die Druckbolzen 104 bewegt werden.
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In dem Fall, dass sich der Zahnriemen 24 in einer Richtung (radial nach außen) weg von der Antriebsscheibe 22 bewegt, bspw. aufgrund von abrupten Lastschwankungen an der Antriebsscheibe 22 oder dergleichen, so dass der Zahnriemen 24 und die Antriebsscheibe 22 potentiell voneinander getrennt werden, kommt außerdem die äußere Umfangsfläche des Zahnriemens 24, die sich in einer Richtung (in der Richtung des Pfeils C) weg von der Antriebsscheibe 22 bewegt hat, in Anlage an den Druckbolzen 104 des Schlupfverhinderungsmechanismus 102. Dadurch wird seine weitere Bewegung in einer radial nach außen gerichteten Richtung verhindert. Als Folge hiervon kann der Eingriff zwischen dem Zahnriemen 24 und der Antriebsscheibe 22 zuverlässig und stabil aufrecht erhalten werden.
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Hierbei wird der Verschiebungsweg des Zahnriemens 24 durch den Freiraum L zwischen dem Zahnriemen 24 und den Kugeln 114 vorab auf einen Abstand eingestellt, der den Eingriffszustand der parallelen Zähne 66 des Zahnriemens 24 und der Zähne 68 der Antriebsscheibe 22 aufrecht erhalten kann. Somit kann durch Anlage des Zahnriemens 24 an den Kugeln 114 der Eingriffszustand des Zahnriemens 24 mit der Antriebsscheibe 22 zuverlässig gewährleistet werden.
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Außerdem tritt durch Anlage des Zahnriemens 24 an den drehbar gelagerten Kugeln 114 der Druckbolzen 104 beim Anliegen kein Gleitwiderstand auf, so dass ein Widerstand gegenüber der Drehung des Zahnriemens 24 verhindert werden kann. Als Folge hiervon kann auch in dem Fall, dass die radial nach außen gerichtete Bewegung des Zahnriemens 24 durch Anlage an den Druckbolzen 104 begrenzt wird, der Zahnriemen 24 weiterhin gleichmäßig gedreht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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