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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Übertragungsvorrichtung,
die ein endloses, flexibles Energie-Übertragungsmedium, wie Rollenketten,
schallgedämpfte
Ketten, oder dergleichen, aufweist, das in Eingriff mit einem Antriebs-Kettenrad
und einem oder mehreren Abtriebs-Kettenrädern umläuft. Derartige Übertragungsvorrichtungen
werden zum Beispiel bei Ventil-Steuervorrichtungen von Kraftfahrzeug-Motoren
verwendet. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Spannhebel,
der die Spannung in einem endlosen, flexiblen Übertragungsmedium aufrecht
erhält, wobei
er in Gleitkontakt mit dem Übertragungsmedium
ist.
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Ein Spannhebel ist normalerweise
mittels einer Montageschraube oder eines Montagebolzens an einem
Motorblock oder einem anderen Rahmen in der Nähe eines Spanners, der mit
dem Spannhebel zusammenwirkt, angebracht. Der Spannhebel hält, in Zusammenwirken
mit dem Spanner, eine geeignete Spannung in dem Übertragungsmedium aufrecht,
um ein Versagen der Übertragung
auf Grund übermäßiger Spannung
und übermäßigem Lockern
des Übertragungsmediums
zu verhindern.
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Bei einem bekannten herkömmlichen Spannhebel,
der in der japanischen Patent- Offenlegungsschrift
Nr. 2001-323976 (Seiten 1 bis 4, 2) beschrieben
ist, sind ein Gleitkontaktbereich, der sich in der Umlaufebene der
Kette erstreckt, und ein Verstärkungskörper, der
den Gleitkontaktbereich verstärkt,
miteinander verschmolzen. Bei einem anderen herkömmlichen Spannhebel, der in
der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 2540896 (Seiten
1 bis 3, 1) beschrieben
ist, umfasst der Hebel einen Kunstharz-Gleitschuh für einen Gleitkontakt
mit der Antriebskette und einen Aluminium-Arm zur Unterstützung des
Kunstharz-Gleitschuhs.
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Bei dem ersten der beiden zuvor genannten herkömmlichen
Ketten-Spannhebel ist der Verstärkungskörper durch
Glasfasern verstärkt.
Da der Verstärkungskörper beständig um
eine Schwenkachse an einem Verbrennungsmotor schwenkt, ist die Innenmantelfläche der
Montageöffnung
Verschleiß ausgesetzt,
und die Glasfasern sind freigelegt und werden zerkleinert. Die zerkleinerten
Glasfasern wirken als Schleifmittel, was einen beschleunigten Verschleiß und eine
Beschädigung
der Montageöffnung des
Verstärkungskörpers und
der Schwenkachse bewirkt.
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In dem Fall, in dem ein Spannhebel
einen Aluminium-Arm aufnimmt, bewirkt ein kontinuierliches Schwenken
des Spannhebels um eine Schwenkachse an einem Motor, dass der Arm
einbrennt und dadurch auch Verschleiß und Beschädigungen ausgesetzt ist.
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Die Verwendung einer Lagerbuchse
oder dergleichen, die in die Montageöffnung eingepasst ist, wurde
zur Vermeidung des Verschleißproblems erwogen.
Jedoch erhöht
diese Massnahme die Anzahl an Teilen, erschwert den Zusammenbau
und erhöht
die Herstellungskosten. Darüber
hinaus ist im Falle des Aluminium-Arms das Recyceln eines verbrauchten
Spannhebels schwierig, da der Kunstharz-Gleitschuh, der Aluminium-Arm
und ein Kunstharz-Puffer vor dem Entsorgen getrennt werden müssen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
verbesserten Spannhebel zur Verfügung
zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Spannhebel gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der Spannhebel gemäß der vorliegenden
Erfindung, weist eine längliche
Gleitschiene für
einen Gleitkontakt mit einem umlaufenden, endlosen Übertragungsmedium,
das sich in Längsrichtung
der Gleitschiene erstreckt, und einen Schienenträger auf, der sich entlang der
Gleitschiene in Längsrichtung derselben
erstreckt und die Gleitschiene unterstützt. Der Schienenträger hat
eine Schwenk-Öffnung
zum Anbringen an einer Schwenkachse, die sich von einem Motorblock
aus erstreckt, und einen vorstehenden Bereich, der die Schwenk-Öffnung umgibt und eine Anlagefläche zur
Anlage an dem Motorblock hat. Die Gleitschiene und der Schienenträger sind
einstückig
aus einem hochfesten ersten Polymer-Kunstharz gebildet. Die längliche
Gleitschiene und der Schienenträger,
einschließlich
der Innenmantelfläche der
Schwenk-Öffnung
und der Anlagefläche
des vorstehenden Bereichs, sind vollständig von einer Abdeckung bedeckt,
die aus einem verschleißbeständigen zweiten
Polymer-Kunstharz besteht. Die Gleitschiene, der Schienenträger und
die Abdeckung sind mittels eines Sandwich-Gießverfahrens hergestellt.
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Die Bezeichnung „Sandwich-geformt" oder „mittels
Sandwich-Gießen
hergestellt", wie
im Folgenden verwendet, betrifft ein gegossenes Produkt, das aus
zwei Arten von Polymer-Kunstharzen gebildet ist, die gleichzeitig
oder im Wesentlichen gleichzeitig mittels Einspritz-Gießens der
beiden Arten von Polymer-Kunstharzen in eine Form, welche die äußere Gestalt
des herzustellenden Produkts bildet, gegossen werden. Somit ist
das gegossene Produkt ein zweischichtiges vergossenes Produkt, das
aus einer die Abdeckung bildenden Hautschicht und einem Kern gebildet
ist.
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Der erfindungsgemäße Spannhebel kann unter Verwendung
einer bekannten Sandwich-Gieß-Spritzgieß-Maschiene
hergestellt werden.
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Obwohl bekannte Sandwich-Gieß-Spritzgieß-Maschinen
mit verschiedenen Sandwich-Einspritzdüsen versehen sind, wird vorzugsweise
eine Sandwich-Einspritzdüse von paralleler
Bauart mit einem Torpedo (das heißt einem Einspritz-Umschaltelement zum
Umschalten zwischen einem Haut-Polymer-Kunstharz und einem Kern-Polymer-Kunstharz) zur
Herstellung einer erfindungsgemäßen Führung verwendet.
Dieser Torpedo wir vor- und zurückbewegt,
so dass die Einspritzmenge genau entsprechend der Form des gegossenen
Produkts gesteuert werden kann.
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Die Einspritzmenge kann die Festigkeit
der Führung
bestimmen. Zum Beispiel kann die Festigkeit des Spannhebels durch
Verringerung der Dicke der Hautschicht und durch Vergrößerung des
Volumens der Kernschicht erhöht
werden.
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Bevorzugt haben das erste und das
zweite Polymer-Kunstharz chemische Affinität und ähnliche Schrumpfungs-Charakteristiken,
da sie miteinander in ihren Grenzbereichen beim Sandwich-Gießen stark
vermischt werden.
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Insbesondere wird eine Kombination
eines glasfaserverstärkten
Polyamid 66 Kunstharzes als erstes Polymer-Kunstharz und eines Polyamid
66 Kunstharzes oder einem Polyamid 46 Kunstharzes als zweites Polymer-Kunstharz
bevorzugt.
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Da die Gleitschiene und der Schienenträger einstückig miteinander
in einer vollständig
vermischten Weise verbunden sind, zeigt der erfindungsgemäße Spannhebel
eine bessere Haltbarkeit als ein herkömmlicher Spannhebel, bei dem
die Gleitschiene und der Schienenträger mechanisch miteinander verbunden
sind.
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Da darüberhinaus die gesamte Außenfläche der
einstückig
miteinander verbundenen Gleitschiene und des Schienenträgers mit
einem verschleißbeständigen zweiten Polymer-Kunstharz
bedeckt sind, zeigt der Spannhebel ausgezeichnete Verschleißeigenschaften
und kann in Gleitkontakt mit einer umlaufenden Antriebskette über eine
lange Zeit hinweg sein. Die Abdeckung dient als eine Verstärkungs-Hautschicht,
um die einstückig
ausgebildete Gleitschiene und den Schienenträger zu verstärken.
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Außerdem ermöglicht, da die Innenmantelfläche der
Schwenk-Öffnung
und die Anlagefläche des
vorstehenden Bereichs vollständig
durch das verschleißbeständige Polymer-Kunstharz
bedeckt sind, die Eigenschmier-Eigenschaft des verschleißbeständigen Polymer-Kunstharzes,
dass der Spannhebel leicht schwenkt, während er um eine Schwenkachse,
die sich von einem Motorblock aus erstreckt geschwenkt wird.
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 1 eine schematische Ansicht
einer gesteuerten Übertragung
eines Verbrennungsmotors, zur Erläuterung einer typischen Anwendung
der Erfindung, 2 eine
perspektivische Ansicht einer beweglichen Führung in Übereinstimmung mit der Erfindung, 3 einen vergrößert dargestellten
Schnitt entlang der Ebene A-A von 2,
und 4 einen vergrößert dargestellten
Schnitt entlang der Ebene B-B von 2.
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Ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform
eines Spannhebels gemäß der Erfindung
wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Wie in 1 dargestellt,
wird ein Spannhebel 10 in einer gesteuerten Übertragung
eines Verbrennungsmotors E verwendet, bei der eine Kette C Energie
von einem Antriebs-Kettenrad S1 auf ein Paar von Abtriebs-Kettenräder S2 überträgt. Wie
aus 1 ersichtlich ist,
ist die Kette C in Gleitkontakt mit dem Spannhebel 10.
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Wie in der 2 dargestellt, weist der Spannhebel 10 eine
Lauf- oder Gleitschiene 11 auf, die eine bogenförmige Gleitkontakt-Fläche 11a aufweist,
welche in Umlaufrichtung der Antriebs-Kette C angeordnet ist. Der
Spannhebel 10 weist auch einen Schienenträger 12 auf,
der sich in Längsrichtung
der Gleitschiene 11 auf der der Gleitkontakt-Fläche 11a gegenüberliegenden
Seite erstreckt. Der Schienenträger 12 umfasst
einen vorstehenden Bereich 12a mit einer Montage- oder
Schwenk-Öffnung 13 zum schwenkbaren
Anbringen des Spannhebels 10 an einer Achse, die sich von
der Wand eines Motorblocks aus erstreckt. Rippen 12b, die
am bzw. im Schienenträger 12 ausgebildet
sind, dienen der Verstärkung und
Gewichtsreduzierung.
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Wie in den 3 und 4 dargestellt,
bildet ein erstes, hochfestes Polymer-Kunstharz den Kern der Gleitschiene 11 und
des Schienenträgers 12.
Die beiden Bereiche des Kerns sind vollständig miteinander verschmolzen,
so dass die Festigkeit, die bei einer Umgebung in einem Fahrzeugmotor
mit hohen Temperaturen auf hohem Niveau über eine lange Zeitdauer erhalten
werden kann.
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Ein beliebiges Polyamid-Kunstharz,
wie Polyamid 46 Kunstharz, aromatisches Polyamid-Kunstharz oder
dergleichen, oder glasfaserverstärktes
Polyamid 66 Kunstharz, das eine große Festigkeit über eine
lange Zeit bietet, kann als das erste Polymer-Kunstharz verwendet
werden. Glasfaserverstärktes
Polyamid 66 Kunstharz ist das am besten Geeignete für die Verwendung
als erstes Polymer-Kunstharz.
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Ein zweites hochfestes Polymer-Kunstharz, vorzugsweise
Polyamid 66 Kunstharz, wird als Außenfläche der einstückig geformten
Kernschicht der Gleitschiene 11 und des Schienenträgers 12,
der Innenmantelfläche
der Schwenk-Öffnung 13 und
der End- oder Anlagefläche 14 des
vorstehenden Bereichs 12a, der als Anlagefläche für eine Anlage
an der Wand des Motorblocks dient, verwendet. Dieses zweite Polymer-Kunstharz
ist langzeitig in Gleitkontakt mit der Antriebs-Kette C und benötigt gute
Verschleißeigenschaften.
Zusätzlich
verbessert das zweite Polymer-Kunstharz
die Haltbarkeit des Spannhebels durch das vollständige Umschließen seiner
Kernschicht mit einer Hautschicht, welche die Festigkeit der Gleitschiene 11 und
des Schienenträgers 12 erhöht.
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Obwohl Polyamid 66 Kunstharz als
zweites Polymer-Kunstharz bevorzugt wird, kann ein beliebiges Polyamid-Kunstharz
mit guter Verschleißbeständigkeit
bei einem Gleitkontakt mit einer Kette, beispielsweise Polyamid
46, verwendet werden.
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Der Spannhebel 10 gemäß der Erfindung wird
mittels eines Sandwich-Gießverfahrens
hergestellt.
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Zuerst wird ein Polyamid 66 Kunstharz
(zweites Kunstharz) aus einer Sandwich-Düse
einer Sandwich-Gieß-Spritzgieß-Maschine
in eine einzige und einfache Form, welche die äußere Gestalt des herzustellenden
Spannhebels hat, eingespritzt. Das Einspritzen des Polyamid 66 Kunstharzes
startet das Formen der Hautschicht aus dem verschleißbeständigen,
zweiten Polymer-Kunstharz über
die gesamte äußere Form
des Spannhebels einschließlich
der Gleitschiene 11 und des Schienenträgers 12. Die Hautschicht,
die durch das Einspritzen des Polyamid 66 Kunstharzes geformt wird,
bedeckt die Außenfläche der
einstückig
ausgebildeten Gleitschiene 11 und des Schienenträgers 12,
wie auch der Innenmantelfläche
der Schwenk-Öffnung 13 und
der Anlagefläche 14 am
Ende des vorstehenden Bereichs 12a.
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Dann, gleichzeitig oder im Wesentlichen
zur gleichen Zeit, wie der Beginn des Einspritzens der Hautschicht,
wird ein glasfaserverstärktes
Polyamid 66 Kunstharz (erstes Kunstharz) eingespritzt, um als hochfester
Kern die Gleitschiene 11 und den Schienenträger 12 zu
bilden. Nachdem die Form gekühlt
wurde, wird der gegossene Spannhebel aus der Form entfernt, wodurch
der Gießzyklus
beendet ist.
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Da die Außenfläche der einstückig ausgebildeten
Gleitschiene 11 und des Schienenträgers 12 vollständig durch
die Hautschicht bedeckt sind, werden die Gleitschiene 11 und
der Schienenträger 12 stärker miteinander
verbunden. Zusätzlich
sind die Innenmantelfläche
der Schwenk-Öffnung 13 und
die Anlagefläche 14 des
vorstehenden Bereichs 12a von dem verschleißfesten
zweiten Polymer-Kunstharz bedeckt. Somit hat der Spannhebel 10 eine
Eigenschmier-Funktion,
so dass er einfach schwenkt und am Motorblock entlanggleitet.
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Da der gesamte Spannhebel 10 aus
einem Polymer-Kunstharz besteht, kann eine Gewichtsreduzierung des
Spannhebels 10 ermöglicht
werden, verglichen mit einem herkömmlichen Spannhebel mit Metallverstärkung, und
der Spannhebel 10 kann einfach recycelt werden ohne Auseinanderbauen.
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Die Vorteile der Erfindung können wie
folgt zusammengefasst werden:
Erstens sind die Gleitschiene
und der Schienenträger einstückig mittels
Sandwich-Gießen aus
einem hochfesten ersten Polymer-Kunstharz in einem vollständig vermischten
Zustand in einer einfachen Form gegossen. Somit werden der Zusammenbau
und die Integration der Gleitschiene und des Schienenträgers gleichzeitig
oder im Wesentlichen gleichzeitig in einem einzigen Schritt durchgeführt.
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Der Spannhebel gemäß der Erfindung
zeigt eine ausgezeichnete Haltbarkeit, verglichen mit der eines
herkömmlichen
Spannhebels, der aus einem Kunstharz- Gleitschuh und einem Aluminium-Arm gebildet
ist. Der Spannhebel kann in einem Gießzyklus von kurzer Dauer hergestellt
werden. Er kann mit verringerten Herstellungskosten durch Vereinfachung komplizierter
Herstellungsschritte produziert und auch gewichtsmäßig leichter
hergestellt werden, als ein herkömmlicher
Spannhebel.
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Die Außenfläche der einstückig gebildeten Gleitschiene
und des Schienenträgers,
die Innenmantelfläche
der Schwenk-Öffnung
und die Anlagefläche
des vorstehenden Bereichs, der die Schwenk-Öffnung umgibt, sind vollständig von
einem verschleißbeständigen zweiten
Polymer-Kunstharz umgeben. Somit kann der erfindungsgemäße Spannhebel
langzeitig mit einer umlaufenden Antriebs-Kette in Gleitkontakt
sein, wobei er eine hohe Verschleißbeständigkeit aufweist. Außerdem werden
die Gleitschiene und der Schienenträger, die einstückig von
einem ersten Polymer-Kunstharz gebildet sind, durch eine Hautschicht
verstärkt,
die aus dem zweiten Polymer-Kunstharz besteht, welche die gesamte Außenfläche des
Spannhebels bedeckt. Deshalb zeigt der erfindungsgemäße Spannhebel
eine ausgezeichnete Haltbarkeit. Ferner sind die Innenmantelfläche der
Schwenk-Öffnung und
die Anlagefläche des
vorstehenden Bereichs, der die Schwenk-Öffnung umgibt, vollständig von
dem zweiten, verschleißfesten
Polymer-Kunstharz bedeckt. Somit zeigt der Spannhebel selbstschmierende
Eigenschaften auf Grund der Schmierungseigenschaften des zweiten
Polymer-Kunstharzes, und schwenkt daher leicht am Motorblock.
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Ferner können gemäß der Erfindung, durch die
Verwendung des Sandwich-Gießens,
bei dem zwei Arten von Polymer-Kunstharzen gleichzeitig oder im
Wesentlichen gleichzeitig eingespritzt und miteinander in vollständig geschmolzener
Form vermischt werden, das erste und das zweite Polymer-Kunstharz
sich voneinander unterscheiden, was bevorzugt wird, und können in Übereinstimmung
mit den Verschleißbeständigkeits-Anforderungen,
hohen Festigkeitseigenschaften in einer Umgebung mit hohen Temperaturen,
und Gleiteigenschaften bezüglich eines Übertragungsmediums,
wie einer Rollenkette oder einer schallgedämpften Kette, ausgewählt werden.
Schließlich
kann, da der gesamte Spannhebel aus Polymer-Kunstharz besteht, das Recyceln ohne Auseinanderbauen
und Trennen von Teilen des Spannhebels erfolgen, nachdem er von
der Übertragungsvorrichtung
entfernt wurde.