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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein elektrisches Stellglied mit einem Antriebskraftübertragungsriemen
zur Übertragung
der Drehantriebskraft einer Drehantriebsquelle auf einen Gleiter, so
dass der Gleiter bewegt wird.
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Elektrische Stellglieder werden weithin
als Mittel zum Transport von Werkstücken oder dgl. verwendet, wobei
ein Zahnriemen durch die Drehantriebskraft einer Drehantriebsquelle,
bspw. einem Motor, so angetrieben wird, dass er einen Gleiter zum Transport
des Werkstückes
verschiebt.
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Spannungseinstellmittel sind vorgesehen, um
die Spannung des Zahnriemens, der aus Kunststoffmaterial besteht,
einzustellen, wenn sich der Zahnriemen während der Montage oder aufgrund langjähriger Verwendung
lockert.
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Als Spannungseinstellmittel für den Zahnriemen
wird bspw. ein Paar von Riemenscheiben verwendet, über die
der Zahnriemen läuft.
Die Scheiben werden in solchen Richtungen verschoben, dass sie sich
einander annähern
oder voneinander trennen, so dass die Spannung des Zahnriemens eingestellt wird.
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Außerdem ist bspw. ein Paar von
Verbindungselementen, die mit beiden Enden des Zahnriemens verbunden
sind, an dem Gleiter angebracht. Die Spannung des Zahnriemens wird
eingestellt, indem das Paar von Verbindungselementen einander angenähert oder
voneinander getrennt wird.
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Wie in 25 dargestellt
ist, umfasst ein herkömmliches
elektrisches Stellglied 1 eine Führungsschiene 3, die
entlang der Achse eines rechteckigen Gehäuses
2 vorgesehen
ist, und einen Gleitblock 4, welcher das Werkstück transportiert,
indem er entlang der Führungsschiene 3 gleitet.
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In dem Gehäuse 2 sind eine Antriebsscheibe 5a,
die über
eine nicht dargestellte Drehantriebsquelle gedreht wird, und eine
Vielzahl von Abtriebsscheiben 5b, die in den vier Ecken
des Gehäuses 2 angeordnet
sind, vorgesehen. Die Antriebsscheibe 5a wird durch die
nicht dargestellte Drehantriebsquelle gedreht, und ein über die
Antriebsscheibe 5a und die Abtriebsscheiben 5b laufender
Zahnriemen 6 läuft um
eine festgelegte Strecke um. Beide Ende des Zahnriemens 6 sind
mit Riemenbefestigungsanordnungen 7a, 7b verbunden.
Die Riemenbefestigungen 7a, 7b sind an der oberen
Fläche
des Gleitblockes 4 über
Befestigungsschrauben 8 angebracht. Die Riemenbefestigungen 7a, 7b und
der Zahnriemen 6 sind über
Gewindeelemente 9 integral verbunden.
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Langlöcher 11a, 11b erstrecken
sich in Axialrichtung durch Befestigungsabschnitte 10a, 10b,
die an oberen Bereichen der Riemenbefestigungen 7a, 7b vorgesehen
sind.
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An der oberen Fläche des Gleitblockes 4 ist eine
Nut 12 ausgebildet, mit welcher die Riemenbefestigungen 7a, 7b in
Axialrichtung in Gleiteingriff stehen. Die Nut 12 ist um
eine festgelegte Tiefe von der oberen Fläche des Gleitblockes 4 ausgespart.
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Wenn auf den Zahnriemen 6 Spannung
aufgebracht wird, werden die Befestigungsschrauben 8 zur
Befestigung der Riemenbefestigungen 7a, 7b an dem
Gleitblock 4 gelöst
und eine Riemenbefestigung 7a wird in der Richtung verschoben,
in der sie sich entlang der Nut 12 des Gleitblockes 4 der
anderen Riemenbefestigung 7b annähert. In diesem Fall wird die
Riemenbefestigung 7a, 7b entlang des Langloches 11a in
der Nut 12 verschoben, da die Befestigungs schrauben 8 in
Eingriff mit dem sich in Axialrichtung erstreckenden Langloch 11a stehen.
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Hierdurch werden die Enden des Zahnriemens 6 auf
einander zu gezogen und die Spannung des Zahnriemens 6 erhöht. Wenn
die Befestigungsschrauben 8, die zeitweise an dem Gleitblock 4 angeheftet
sind, angezogen werden, um die Riemenbefestigungen 7a, 7b vollständig festzulegen,
wird die eingestellte Spannung des Zahnriemens 6 gehalten (vgl.
bspw. die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-89067).
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Im Falle des herkömmlichen elektrischen Stellgliedes 1 gemäß 25 ist es notwendig, den Raum
zur Verschiebung der Antriebsscheibe 5a oder der Abtriebsscheibe 5b in
Axialrichtung zu sichern, wenn die Antriebsscheibe 5a oder
die Abtriebsscheibe 5b, über welche der Zahnriemen 6 läuft, verschoben
wird, um die Spannung des Zahnriemens 6 einzustellen. Dadurch
wird die Größe oder
Dimension des elektrischen Stellgliedes 1 in Axialrichtung
erhöht,
und das gesamte elektrische Stellglied 1 wird groß.
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Im Verhältnis zu dem Verfahren, bei
welchem die Spannung des Zahnriemens 6 durch Verschiebung
der Riemenbefestigungen 7a, 7b in Axialrichtung
eingestellt wird, werden die Befestigungspositionen der Befestigungsabschnitte 10a, 10b der
Riemenbefestigungen 7a, 7b, die an dem Gleitblock 4 befestigt
werden, relativ zu den Befestigungspositionen des Zahnriemens 6 in
der X-Y-Ebene gesehen in Richtung des Pfeils Z versetzt. Daher werden
durch die Spannung des Zahnriemens 6 Momente erzeugt und
auf die Riemenbefestigungen 7a, 7b in den Richtungen
(Richtungen des Pfeil Q) ausgeübt,
in denen beide Enden des Zahnriemens 6 durch die Befestigungsabschnitte 10a, 10b gezogen
werden. Dadurch ist es schwierig, die Spannung des Zahnriemens 6 korrekt
zu justieren.
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Ein weiteres Verfahren ist beispielhaft
anhand von 26 erläutert. Hierbei
sind Endblöcke 13a, 13b an
beiden Enden eines Betätigungsmechanismus 19 angeordnet.
Ein Zahnriemen 16, welcher die Drehantriebskraft, die von
einem Antriebsmechanismus 14 auf einen Betätigungsabschnitt 15 ausgeübt wird, überträgt, weist
Enden 16a, 16b auf, die an den Endblöcken 13a bzw. 13b durch
Befestigungselemente 17a bzw. 17b befestigt sind.
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Die Enden 16a, 16b des
Zahnriemens 16 werden in Befestigungsbereiche der Endblöcke 13a, 13b eingesetzt,
wobei die Befestigungselemente 17a, 17b in Eingriff
mit Zähnen
des Zahnriemens 16 stehen. Wenn zwei Gewindeelemente 18a, 18b,
die mit den Befestigungselementen 17a bzw. 17b verschraubt
sind, angezogen werden, werden die Enden 16a, 16b des
Zahnriemens 16 integral an den Endblöcken 13a, 13b befestigt
(vgl. bspw. die japanische Patentoffenlegung Nr. 63-134191).
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Bei dem in 26 gezeigten herkömmlichen Betätigungsmechanismus 19 werden
die Enden 16a, 16b des Zahnriemens 16 an
den Endblöcken 13a, 13b befestigt,
indem die beiden Gewindeelemente 18a, 18b in die
Befestigungselemente 17a, 17b eingeschraubt und
die Befestigungselemente 17a, 17b zu dem Zahnriemen 16 gepresst
werden.
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Wenn der Zahnriemen 16 angebracht
wird, ist daher der Vorgang zur Befestigung des Zahnriemens 16 mit
den Befestigungselementen 17a, 17b durch Einschrauben
der Vielzahl von Gewindeelementen 18a, 18b kompliziert.
Außerdem
wird die Zahl der Teile, bspw. durch die Vielzahl der Befestigungsschraubelemente 18a, 18b,
erhöht.
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Wenn der Zahnriemen 16 durch
Anziehen der Gewindeelemente 18a, 18b befestigt
wird, kann die Befestigungskraft in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Bediener variieren, und die Gewindeelemente 18a, 18b können zu
fest angezogen werden. Daher kann durch die Befestigungselemente 17a, 17b eine zu
hohe Presskraft auf den Zahnriemen 16 ausgeübt werden,
so dass die Haltbarkeit des Zahnriemens 16 eingeschränkt wird.
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Ändert
sich andererseits die Befestigungskraft in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Bediener und wird die Befestigungskraft zum Anziehen der Gewindeelemente 18a, 18b verringert,
so kann sich der Zahnriemen 16 lockern. Dadurch ist die
Befestigung des Zahnriemens 16 durch die Befestigungselemente 17a, 17b aufgrund
der Unterschiede der Befestigungskraft in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Bediener instabil.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein elektrisches Stellglied mit einem Spannungseinstellmechanismus
vorzuschlagen, der es ermöglicht,
die Spannung eines Antriebskraftübertragungsriemens
zur Übertragung
der Antriebskraft auf einen Gleiter einfach und korrekt einzustellen.
Der Antriebskraftübertragungsriemen
soll einfach und zuverlässig
angebracht werden. Außerdem
soll die Zahl der Teile reduziert werden.
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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 von Unteransprüchen.
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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 Erfin dung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Montage eines Riemeneinstellmechanismus
an einem Gleiter gemäß 1 darstellt.
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3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Riemeneinstellmechanismus
gemäß 2.
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4 ist
eine Vorderansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem Verriegelungsschrauben des
Riemeneinstellmechanismus gemäß 2 gelöst sind, so dass ein zweites
Element verschiebbar ist.
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5 ist
eine Vorderansicht, die eine Zwischenposition darstellt, bei der
eine Einstellschraube des Riemeneinstellmechanismus gemäß 2 gedreht wird, um die Spannung
eines Zahnriemens einzustellen, und bei dem das zweite Element durch
die Verriegelungsschrauben befestigt ist.
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6 ist
eine Vorderansicht eines Zustandes, bei welchem die Einstellschraube
des Riemeneinstellmechanismus gemäß 2 gedreht wird, um eine Feder zu pressen,
und bei dem das zweite Element verschoben wird.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Montage eines Riemeneinstellmechanismus
an einem elektrischen Stellglied gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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8 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Riemeneinstellmechanismus
gemäß 7.
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9 ist
eine Vorderansicht des Riemeneinstellmechanismus gemäß 7.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Montage eines Riemeneinstellmechanismus
an einem Gleiter gemäß 10 darstellt.
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12 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Riemeneinstellmechanismus
gemäß 11.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht des Riemeneinstellmechanismus gemäß 11 aus einer anderen Richtung.
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14 ist
eine Vorderansicht des Riemeneinstellmechanismus gemäß 11.
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15 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Montagezustand darstellt,
der erreicht wird, wenn eine Eingriffplatte an ein Ende eines Zahnriemens
des Riemeneinstellmechanismus gemäß 11 gesetzt wird.
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16 ist
eine perspektivische Ansicht, die das Anbringen eines Riemeneinstellmechanismus, der
für ein
elektrisches Stellglied gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, an einem Gleiter darstellt.
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17 ist
eine teilweise perspektivische Explosionsdarstellung des Riemeneinstellmechanismus
gemäß 16.
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18 ist
eine teilweise perspektivische Explosionsdarstellung des Riemeneinstellmechanismus
gemäß 16 aus einer anderen Richtung.
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19 ist
eine Draufsicht auf den Riemeneinstellmechanismus gemäß 16.
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20 ist
eine Draufsicht, die eine Zustand darstellt, bevor ein Zahnriemen
an dem Riemeneinstellmechanismus gemäß 16 befestigt wird.
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21 ist
eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, bei welchem der Zahnriemen
an dem Riemeneinstellmechanismus gemäß 16 angebracht ist.
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22 ist
eine vergrößerte Teilansicht
der Komponenten in der Nähe
des Riemeneinstellmechanismus gemäß 21.
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23 ist
eine vergrößerte Teilansicht
von Komponenten in der Nähe
des Riemeneinstellmechanismus, wobei ein Zustand dargestellt ist,
bei dem ein gebogener Abschnitt einer Verriegelungsplatte gegen
das andere Ende eines Eingriffselementes drückt.
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24 ist
eine vergrößerte Teilansicht,
die einen Zustand darstellt, bei dem die Verriegelungsplatte an
ersten Befestigungsflanschabschnitten des Riemeneinstellmechanismus
angebracht ist.
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25 ist
in Teildarstellung ein herkömmliches
elektrisches Stellglied.
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26 ist
eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines anderen herkömmlichen
elektrischen Stellgliedes.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 20 ein elektrisches Stellglied gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Das elektrische Stellglied 20 umfasst
einen länglichen
Körper 22,
Endblöcke 24a, 24b,
die integral mit beiden Enden des Körpers 22 verbunden sind,
eine Drehantriebsquelle 26, die mit einem Endblock 24a verbunden
ist und durch ein elektrisches Signal angetrieben wird, einen Gleiter 28 zum
Transportieren eines Werkstücks
und einen Zahnriemen (Antriebskraftübertragungsriemen) 32,
welcher die Antriebskraft über
einen Getriebeabschnitt (Zahnrad) 30a, der mit der Drehantriebsquelle 26 zusammenwirkt,
auf den Gleiter 28 überträgt.
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Das elektrische Stellglied 20 umfasst
außerdem
einen Riemeneinstellmechanismus (Spannungseinstellmechanismus) 34,
welcher die Spannung des Zahnriemens 32 justiert, Stoppermechanismen 36,
die den Verschiebungsweg des Gleiters 28 regulieren, und
ein Bedienfeld 38, das zur Steuerung des elektrischen Stellgliedes 20 verwendet
wird.
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Der Körper 22 umfasst einen
Hauptrahmen 40, der in Axialrichtung angeordnet ist, einen
hohlen Unterrahmen 42, der im Wesentlichen parallel zu dem
Haupt rahmen 40 angeordnet und durch welchen der Zahnriemen 32 eingesetzt
ist, und eine Führungsschiene 44,
die an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Körpers 22 in
der Axialrichtung angeordnet ist und den Gleiter 28 in
Axialrichtung führt. Die
Endblöcke 24a, 24b sind
mit den beiden Enden des Hauptrahmens 40 bzw. des Unterrahmens 42 verbunden.
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Die Drehantriebsquelle 26 umfasst
bspw. einen Schrittmotor. Die Drehantriebsquelle 26 ist
an der oberen Fläche
eines Trägers 46,
der mit dem Endblock 24a verbunden ist, angebracht. Die
Drehantriebsquelle 26 wird von einem Gehäuse 48 umgeben.
Das Gehäuse 48 ist über nicht
dargestellte Bolzen oder dgl. lösbar
an dem Träger 46 angebracht. Eine
Antriebswelle 50 steht unter der Drehantriebsquelle 26 vor
und ist integral in den Getriebeabschnitt 30a eingesetzt.
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Der Gleiter 28 umfasst einen
Tisch 52, auf welchem das Werkstück oder dgl. angeordnet ist,
einen Adapter 54 (vgl. 2),
der an der Seitenfläche des
Tisches 52 angebracht ist und mit welchem der Riemeneinstellmechanismus 34 verbunden
ist, und Endflächenplatten 56a, 56b,
die eine Abrasion der Endflächen
des Tisches 52 beim Anschlag an Stopperbolzen 110a, 110b des
Stoppermechanismus 36 verhindern (wird später beschrieben).
Der Gleiter 28 kann entlang der Führungsschiene 44,
welche im Wesentlichen parallel zu dem Hauptrahmen 40 und dem
Unterrahmen 42 des Körpers 22 angeordnet
ist, gleiten.
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Der Zahnriemen 32 läuft über den
Getriebeabschnitt 30a, in welchen die Antriebswelle 50 der Drehantriebsquelle 26 eingesetzt
ist, und den Getriebeabschnitt 30b, der über eine
Welle 58 drehbar in dem Endblock 24b gehalten
ist. Eine Vielzahl paralleler Zähne 60 ist
an der inneren Umfangsfläche
des Zahnriemens 32 ausgebildet und voneinander um festgelegte
Abstände
getrennt. Die parallelen Zähne 60 kämmen mit
den Getriebeabschnitten (Zahnrädern) 30a, 30b,
so dass der Zahnriemen 32 zirkuliert oder auf einer Umlaufbahn
geführt
wird.
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Wie in 3 dargestellt
ist, umfasst der Riemeneinstellmechanismus 34 ein Befestigungselement 64,
welches mit der oberen Fläche
des Adapters 54 (vgl. 2)
durch Befestigungsbolzen 62 verbunden ist, ein erstes Element 66,
das über
Verbindungsbolzen 65 im Wesentlichen senkrecht mit dem Befestigungselement 64 verbunden
ist, ein zweites Element 68, welches relativ zu dem ersten
Element 66 in Axialrichtung verschiebbar ist, eine erste
Befestigung (erstes Befestigungselement) 70, welche ein Ende
des Zahnriemens 32 mit dem ersten Element 66 verbindet,
und eine zweite Befestigung (zweites Befestigungselement) 72,
welche das andere Ende des Zahnriemens 32 mit dem zweiten
Element 68 verbindet.
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Der Riemeneinstellmechanismus 34 weist Verriegelungsschrauben 74 auf,
die das zweite Element 68 an dem ersten Element 66 befestigen,
eine Einstellschraube (Einstellelement) 76, die mit einem im
Wesentlichen zentralen Bereich des ersten Elementes 66 verschraubt
wird und die Entfernung zwischen dem ersten Element 66 und
dem zweiten Element 68 auf der Basis der Einschraubtiefe
einstellt, und eine Schraubenfeder (elastisches Element) 78, welche
in die Einstellschraube 76 eingesetzt ist und das zweite
Element 68 zu dem ersten Element 66 hin vorspannt.
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Ein Gewindeabschnitt 82 mit
einer Gewindeöffnung 80 ist
an dem im Wesentlichen zentralen Bereich des ersten Elementes 66 an
der dem zweiten Element 68 zugewandten Seite ausgebildet.
Ein Gewindeabschnitt 102 der Einstellschraube 76 ist
mit dem Gewindeabschnitt 82 in Axialrichtung verschiebbar
verschraubt (vgl. 4).
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Eingriffsnuten 84a für die parallelen
Zähne 60 des
Zahnriemens 32 sind an einem Bereich des ersten Elementes 66,
an welchem die erste Befestigung 70 angebracht ist, ausgebildet.
Die parallelen Zähne 60 des
Zahnriemens 32 sind so angebracht, dass sie mit den Eingriffsnuten 84a kämmen, an
welchen die erste Befestigung 70 durch die Befestigungsschrauben 86 angebracht
ist. Als Folge hiervon ist der Zahnriemen 32 zwischen dem
ersten Element 66 und der ersten Befestigung 70 angeordnet
und steht in Eingriff mit den Eingriffsnuten 84a. Somit
wird der Zahnriemen 32 an einem Lösen in Axialrichtung gehindert.
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Eine erste rechteckige Öffnung 88 mit
einer festgelegten Länge
in Axialrichtung ist zwischen dem Gewindeabschnitt 82 und
dem Bereich, an welchem die erste Befestigung 70 angebracht
ist, ausgebildet. Der Gewindeabschnitt 102 der Einstellschraube 76, die
mit dem Gewindeeingriffsabschnitt 82 verschraubt ist, ist
in der ersten Rechtecköffnung 88 verschiebbar
angeordnet (vgl. 5 und 6).
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Andererseits hat das zweite Element 68 zwei Zweige 90a, 90b,
die jeweils um eine festgelegte Länge in Richtung zu dem ersten
Element 66 vorstehen. Eingriffsöffnungen 92a, 92b mit
im Wesentlichen identischer Gestalt sind in Form eines Langloches
in Axialrichtung durch die beiden Zweige 90a, 90b ausgebildet.
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Eingriffsnuten 84b für die parallelen
Zähne 60 des
Zahnriemens 32 sind an einem Bereich des zweiten Elementes 68,
an welchem die zweite Befestigung 72 angebracht ist, ausgebildet.
Die parallelen Zähne 60 des
Zahnriemens 32 sind so angebracht, dass die parallelen
Zähne 60 in
Eingriff mit den Eingriffsnuten 84b, an welchen die zweite
Befestigung 72 über
Befestigungsschrauben 86 angebracht ist, stehen.
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Hierdurch ist der Zahnriemen 82 zwischen dem
zweiten Element 68 und der zweiten Befestigung 72 angeordnet
und steht in Eingriff mit den Eingriffsnuten 84b. Dadurch
wird der Zahnriemen 32 an einem Lösen in axialer Richtung gehindert.
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Wie in den 4 und 5 dargestellt
ist, sind die Achse A der Schraubenfeder 78 und der mit
dem Gewindeabschnitt 82 verschraubten Einstellschraube 76,
die Mittellinie B1 eines Endes des Zahnriemens 82, das
an dem ersten Element 66 angebracht ist, und die Mittellinie
B2 des anderen Endes des Zahnriemens 82, das an dem zweiten
Element 68 angebracht ist, im Wesentlichen auf einer identischen gerade
Linie (koaxial) innerhalb eines Querschnittsbereiches des Zahnriemens 32 vorgesehen.
Wie in 2 dargestellt
ist, sind die Achse A der Einstellschraube 76 und der Schraubenfeder 78 sowie
die durch das Zentrum der Dicke B und auch das Zentrum der Breite
D des Zahnriemens 82 laufende Mittellinie E vorzugsweise
auf einer identischen geraden Linie (koaxial) angeordnet.
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Wie in 3 dargestellt
ist, ist eine zweite Rechtecköffnung 96 mit
festgelegter Länge
in Axialrichtung zwischen den beiden Zweigen 90a, 90b des zweiten
Elementes 68 und dem Bereich, an dem die zweite Befestigung 72 angebracht
ist, ausgebildet. Die zweite Rechtecköffnung 96 ist so angeordnet, dass
ein säulenförmiger Kopfabschnitt 94 der
Einstellschraube 76 und die Schraubenfeder 78 der zweiten
Rechtecköffnung 96 zugewandt
sind (vgl. 4).
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Eine Nut 100, die durch
einen Ausschnitt an einer Wandfläche 98 gebildet
wird, ist senkrecht zu den beiden Zweigen 90a, 90b an
einer dem Gewindeabschnitt 82 des ersten Elementes 66 zugewandten
Position angeordnet. Der Gewindeabschnitt 102 der Einstellschraube 76 ist
in die Nut 100 eingesetzt. Die Schraubenfeder 78 ist
in den Gewindeabschnitt 102 so eingesetzt, dass sie an
der Wandfläche 98 und
der unteren Fläche
des Kopfabschnittes 94 anliegt. Die Schraubenfeder 78 spannt
den Kopfabschnitt 94 der Einstellschraube 76 durch
ihre Federkraft so vor, dass dieser sich von dem ersten Element 66 trennt.
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Eine Vielzahl von Einsetzöftnungen 103,
die in Umfangsrichtung voneinander um festgelegte Winkel beabstandet
sind, ist an der äußeren Umfangsfläche des Kopfabschnittes 94 ausgebildet.
Die mit dem Gewindeabschnitt 82 des ersten Elementes 66 verschraubte
Einstellschraube 76 kann durch Einsetzen einer nicht dargestellten
Welle oder dgl. in die Einsetzöffnung 103 zum
Drehen des Kopfabschnittes 94 durch die Welle einfacher
gedreht werden.
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Ein Paar von Verriegelungsgewindeöffnungen 104 ist
an beiden Seiten des Gewindeabschnitts 82 des ersten Elementes 66 ausgebildet.
Die Verriegelungsschrauben 74 sind von oberen Positionen durch
die Eingriffsöffnungen 92a, 92b des
zweiten Elementes 68 in die Verriegelungsgewindeöftnungen 104 geschraubt.
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Eine Skala (Gradeinteilung, Anzeigemittel oder
Anzeigemechanismus) 106 ist an festgelegten Abständen in
Axialrichtung an der Seite der zweiten Rechtecköffnung 96 vorgesehen.
Die Skala 106 kann dazu verwendet werden, die Position
des Kopfabschnittes 94 der Einstellschraube 76 und
das Einstellmaß der
Spannung des Zahnriemens 32 zu überprüfen.
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Der Stoppermechanismus 36 umfasst
Stopper 108a, 108b, die an oberen Bereichen der
Endblöcke 24a, 24b angebracht
sind, sowie Stopperbolzen 110a, 110b, die mit
den Stoppern 108a, 108b verschraubt sind und relative
Stopppositionen, wie den Startpunkt und den Endpunkt des Gleiters 28,
einstellen.
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Die Bedientafel 38 ist durch
nicht dargestellte Bolzen oder dgl. lösbar an der Seitenfläche des
Gehäuses 48 angebracht.
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Das elektrische Stellglied 20 gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben
aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise
erläutert.
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Zunächst wird ein Verfahren zur
Einstellung der Spannung des Zahnriemens 32 durch den Riemeneinstellmechanismus 34 erläutert, bei
dem die beiden Enden des Zahnriemens an dem Riemeneinstellmechanismus 34 befestigt
sind.
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Die Verriegelungsschrauben 74,
die an den Verriegelungsgewindeöffnungen 104 des
ersten Elementes 66 befestigt sind, werden gelöst, so dass
das zweite Element 68, das durch die Verriegelungsschrauben 74 befestigt
wurde, in Axialrichtung relativ zu dem ersten Element 66 verschiebbar
ist. Bei dieser Prozedur wird die Einstellschraube 76 gelöst bis das
erste Element 66 und das zweite Element 68 voneinander
getrennt sind (vgl. 4).
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In dieser Situation sind die Verriegelungsschrauben 74 mit
den Verriegelungsgewindeöftnungen 104 des
ersten Elements 66 verschraubt (vgl. 3). Daher ist das zweite Element 68,
welches mit den Verriegelungsschrauben 74 über die
Eingriffsöffnungen 92 in
Eingriff steht, an einem Lösen
von dem ersten Element 66 gehindert.
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Anschließend wird die Einstellschraube 76 so
gedreht, dass der Kopfabschnitt 94 entgegen der Federkraft
der Schraubenfeder 78 zu dem ersten Element 66 (Richtung
des Pfeil F1) verschoben wird. Dementsprechend wird das zweite Element
in Richtung zu dem ersten Element 66 (Richtung des Pfeils F1)
verschoben (vgl. 5).
Während
dieses Vorgangs wird das zweite Element 68, das über die
Verriegelungsschrauben 74 mit den Eingriffsöffnungen 92a, 92b in
Eingriff steht, in Axialrichtung entlang der Eingriffsöffnungen 92a, 92b verschoben.
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Hierdurch wird, wie in 5 dargestellt ist, das andere
Ende des Zahnriemens 32, welcher integral mit dem zweiten
Element 68 verbunden ist, in Richtung zu dem ersten Element 66 (Richtung
des Pfeils F1) gezogen. Dementsprechend wird eine übergroße Durchhängung P
des Zahnriemens 32 entfernt. In dieser Situation ist noch
keine Spannung auf den Zahnriemen 32 aufgebracht.
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Wenn die Einstellschraube 76 weitergedreht wird,
wird die Schraubenfeder 78 gepresst und hierdurch die Federkraft
erzeugt. Die Federkraft wird als Spannung auf den Zahnriemen 32 aufgebracht.
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Schließlich werden die Verriegelungsschrauben 74 angezogen,
um das zweite Element 68 zu befestigen, während das
zweite Element 68 zu der Position, bei welcher die gewünschte Spannung
des Zahnriemens 32 gegeben ist, verschoben ist. Somit wird
der Zahnriemen 32 in einem Zustand gehalten, in dem die
Spannung des Zahnriemens 32 nach Wunsch justiert ist (vgl. 6).
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Nachfolgend wird die Betriebs-, Funktions- und
Wirkungsweise des elektrischen Stellgliedes 20, bei welchem
die Spannung des Zahnriemens 32 in der oben beschriebenen
Weise justiert wurde, erläutert.
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Ein elektrisches Signal (bspw. ein
Pulssignal) wird von einer nicht dargestellten Stromquelle der Drehantriebsquelle 26 zugeführt. Wenn
die Drehantriebsquelle 26 auf der Basis des elektrischen
Signals gedreht wird, wird der Getriebeabschnitt (Zahnrad) 30a an
einem Ende des Körpers 22 durch
die Antriebswelle 50 gedreht.
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Der Getriebeabschnitt (Zahnrad) 30b, über welchen
der Zahnriemen 32 läuft,
wird durch die Drehung des Zahnrades 30a mitgedreht. Der
Gleiter 28, der integral mit dem Zahnriemen 32 verbunden
ist, wird entlang der Führungsschiene 44 des
Körpers 22 in
Axialrichtung (Richtung des Pfeils X1 in 1) verschoben. Die Endplatte 56b des
Gleiters 28 schlägt an
dem Verschiebungsende an dem Stopperbolzen 110b des Stoppers 108 an.
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Wenn die Polarität des von der nicht dargestellten
Stromquelle zugeführten
elektrischen Signals umgekehrt wird, so wird die Drehantriebsquelle 26 in entgegengesetzter
Richtung gedreht, und der Gleiter 28, der integral mit
dem Zahn riemen 32 verbunden ist, wird in axialer Richtung
(Richtung des Pfeils X2 in 1)
entlang der Führungsschiene 44 des
Körpers 22 verschoben.
Die Endplatte 56a des Gleiters 28 schlägt an der
Ursprungsposition an dem Stopperbolzen 110 des Stoppers 108a an.
-
Wie oben beschrieben wurde, sind
die Achse A der Einstellschraube 76 und der Schraubenfeder 78 sowie
die Mittellinien B1, B2 der Enden des Zahnriemens 32 auf
der im Wesentlichen identischen geraden Linie innerhalb des Querschnitts
des Zahnriemens 32 vorgesehen. Daher kann beim Einstellen der
Spannung des Zahnriemens 32 im Gegensatz zum Stand der Technik das
Moment Q (vgl. 25) vermieden
werden.
-
Daher kann der Verschiebungsweg der durch
die Einstellschraube 76 zusammengepressten und deformierten
Schraubenfeder 78 durch Berechnung in die Spannung des
Zahnriemens 32 umgewandelt werden. Hierbei ist die Spannung
des Zahnriemens 32 = Federkonstante der Schraubenfeder 78 × Verschiebungsweg.
Dadurch kann die Spannung des Zahnriemens 32 durch Verwendung
der Einstellschraube 76 korrekt justiert werden.
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An dem zweiten Element 68 ist
die Skala 106 vorgesehen, und die Position des Kopfabschnittes 94 wird
beim Drehen der Einstellschraube 76 durch die Skala 106 überprüft. Dementsprechend
kann die Einstellung der Spannung des Zahnriemens 32 einfach überprüft werden,
ohne dass ein separater Spannungsmesser oder dgl. erforderlich wäre.
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Nachfolgend wird ein Riemeneinstellmechanismus 150 erläutert, der
bei einem elektrischen Stellglied gemäß einer zweiten Ausführungsform
verwendet wird. Diejenigen Aufbauelemente, die denen des Riemeneinstellmechanismus
gemäß den 2 bis 6 entsprechen, werden durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet und auf ihre erneute detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
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Wie in den 7 bis 9 dargestellt
ist, ist bei dem Riemeneinstellmechanismus 150 ein Befestigungselement 152 mit
der oberen Fläche
eines Adapters 54 über
Befestigungsbolzen 62 verbunden. Ein erstes Element 154 ist
im Wesentlichen senkrecht mit dem Befestigungselement 152 verbunden, während ein
zweites Element 156 relativ zu dem ersten Element 154 in
Axialrichtung verschiebbar vorgesehen ist.
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Das erste Element 154 hat
zwei Zweige 158a, 158b, die jeweils um eine festgelegte
Länge an der
dem zweiten Element 156 zugewandten Seite vorstehen. Eine
Nut 160, die um eine festgelegte Tiefe ausgeschnitten ist,
ist an einem im Wesentlichen zentralen Bereich zwischen den beiden
Zweigen 158a, 158b ausgebildet.
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Verriegelungsgewindeöffnungen 162,
in die Verriegelungsschrauben 74 eingeschraubt sind, sind durchgehend
an den vorderen Enden der beiden Zweige 158a, 158b ausgebildet.
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Ein Ende des zweiten Elementes 156 ist
so angeordnet, dass es auf den oberen Flächen der beiden Zweige 158a, 158b liegt.
Eingriffsöffnungen 164a, 164b mit
im Wesentlichen identischer Gestalt sind als Langlöcher in
Axialrichtung an den Verriegelungsgewindelöchern 162 des zweiten
Elementes 156 entsprechenden Positionen ausgebildet.
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Eine Einstellschraube 76 ist
mit einem Gewindeabschnitt 166 verschraubt, welcher durch
die Seitenfläche
des zweiten Elementes 156 an der dem ersten Element 154 zugewandten
Seite ausgebildet ist, so dass ein Kopfabschnitt 94 der
Einstellschraube 76 an der dem ersten Element 154 zugewandten
Seite angeordnet ist.
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Eine erste Öffnung 168 mit einer
festgelegten Länge
in Axialrichtung ist zwischen einem Ende und dem anderen Ende des
ersten Elementes 154 ausgebildet. Die Einstellschraube 76,
die mit dem Gewindeabschnitt 166 verschraubt ist, ist durch
die Nut 160 in der ersten Öffnung 168 angeordnet.
Eine Schraubenfeder 78 ist in den Gewindeabschnitt 102 der
Einstellschraube 76 eingesetzt, so dass die Schraubenfeder 78 an
der unteren Fläche
des Kopfabschnittes 94 und der Wandfläche 170 des ersten Elementes 154 anliegt.
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Dies bedeutet, dass die Schraubenfeder 78 den
Kopfabschnitt 94 der Einstellschraube 76 in Richtung
weg von dem zweiten Element 156 vorspannt. Dadurch liegt
die obere Fläche
des Kopfabschnittes 94 immer an der Seitenfläche der
ersten Öffnung 168 an.
Wenn die Verriegelungsschrauben 74, die mit den Verriegelungsgewindelöchern 162 verschraubt
sind, gelöst
werden, wird hierdurch nicht der Kopfabschnitt 94 sondern
das zweite Element 156 durch Drehen der Einstellschraube 76 in
Axialrichtung verschoben.
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Die Achse A der Schraubenfeder 78 und
der Einstellschraube 76, die mit dem Gewindeabschnitt 166 des
zweiten Elementes 156 verschraubt ist, sowie die Mittellinien
B1, B2 der Enden des Zahnriemens 82, die an dem ersten
Element 154 und dem zweiten Element 156 angebracht
sind, sind auf einer im Wesentlichen identischen geraden Linie innerhalb eines
Querschnittsbereiches des Zahnriemens 32 vorgesehen (vgl. 9).
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Dies bedeutet, dass sich der Riemeneinstellmechanismus 150 von
dem Riemeneinstellmechanismus 34 dahingehend unterscheidet,
dass die Einstellschraube 76 mit dem zweiten Element 156 verschraubt
ist.
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Als Folge dieses Aufbaus werden die
Verriegelungsschrauben 74, die mit den Verriegelungsgewindelöchern 162 des
ersten Elementes 154 verschraubt sind, gelöst, um eine
Verschiebung des zweiten Elementes 156 in Axialrichtung
rela tiv zu dem ersten Element 154 zu erlauben, wenn die Spannung
des Zahnriemens 32 eingestellt wird.
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Die Einstellschraube 76 wird
gedreht, um das zweite Element 156 in Richtung zu dem ersten Element 154 zu
verschieben. Das Schrauben der Einstellschraube 76 wird
an einer Position beendet, an welcher eine gewünschte Spannung des Zahnriemens 32 erreicht
ist, und die Verriegelungsschrauben 74 werden festgezogen.
Dementsprechend ist das zweite Element 156 integral an
dem ersten Element 154 befestigt. Hierdurch kann der Zahnriemen 32 gehalten
werden, während
die Spannung eingestellt wird.
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Als nächstes zeigt 10 ein elektrisches Stellglied 200 gemäß einer
dritten Ausführungsform. Diejenigen
Elemente, die denen des elektrischen Stellgliedes 20 gemäß der ersten
Ausführungsform entsprechen,
werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf ihre erneute
detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
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Das elektrische Stellglied 200 gemäß der dritten
Ausführungsform
unterscheidet sich von dem elektrischen Stellglied 20 gemäß der ersten
Ausführungsform
dahingehend, dass ein Riemeneinstellmechanismus 207 zur
Einstellung der Spannung des Zahnriemens 32 ein erstes
Element 204, welches mit einem Befestigungselement 202 mit
im Wesentlichen L-förmigem
Querschnitt, das an der Seitenfläche
eines Gleiters 28 angebracht ist, verbunden ist, und ein zweites
Element 206, welches in Axialrichtung relativ zu dem ersten
Element 204 verschiebbar ist, umfasst. Sowohl das erste
Element 204 als auch das zweite Element 206 wird
durch Pressen eines plattenförmigen
Materials geformt.
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Wie in den 10 bis 14 dargestellt
ist, umfasst der Riemeneinstellmechanismus 207 das erste Element 204,
welches über
Verbindungsbolzen 65 mit dem Befestigungselement 202 mit
im Wesentlichem rechteckigem Querschnitt, das an der Seitenfläche des
Gleiters 28 durch die Befestigungsbolzen 62 befestigt
ist, verbunden ist, und das zweite Element 206, welches
relativ zu dem ersten Element 204 in Axialrichtung verschiebbar
ist.
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Der Riemeneinstellmechanismus 207 umfasst
außerdem
ein Paar von Verriegelungsschrauben 208, welche das zweite
Element 206 an dem ersten Element 204 befestigen,
eine Einstellschraube 210, welche an einem im Wesentlichen
zentralen Bereich des ersten Elementes 204 angeschraubt
ist und die Entfernung zwischen dem ersten Element 204 und
dem zweiten Element 206 in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe
einstellt, und eine Schraubenfeder 78, welche in die Einstellschraube 210 eingesetzt ist
und das zweite Element 68 in Richtung des ersten Elementes 66 vorspannt.
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Wie in den 11 bis 14 dargestellt
ist, wird das erste Element 204 durch Pressen plattenförmiger Materialien
hergestellt. Zwei Löcher 212,
durch welche Verbindungsbolzen 65 (vgl. 11) in das Befestigungselement 202 eingesetzt
werden, sind durch die Seitenfläche
des ersten Elementes 204 ausgebildet, wobei die beiden
Löcher 212 voneinander
um eine bestimmte Strecke entfernt sind. Eine Installationsöffnung 214,
in welcher die Einstellschraube 210 angeordnet ist, ist über die
Löcher 212 ausgebildet,
so dass die Installationsöffnung 214 eine
im Wesentlichen rechteckige Form in Axialrichtung aufweist.
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Wie in 12 dargestellt
ist, ist ein Riemeninstallationsabschnitt 216a, mit welchem
ein Ende des Zahnriemens 32 verbunden ist, an einem Ende des
ersten Elementes 204 ausgebildet. Der Riemeninstallationsabschnitt 216a umfasst
einen Halteabschnitt 218a, welcher das Ende des Zahnriemens 32 hält, und
einen Befestigungsabschnitt 220, welcher ein Lösen des
Zahnriemens 32 verhindert. Sowohl der Halteabschnitt 218a als
auch der Befestigungsabschnitt 220 ist so geformt, dass
das plattenförmige Material
um den Zahnriemen 32 gewunden ist.
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Wie in 15 dargestellt
ist, ist der Zahnriemen 32 in den Halteabschnitt 218a eingesetzt,
wobei eine Eingriffsplatte 228 (vgl. 12), die Eingriffsnuten 222 für parallele
Zähne 60 des
Zahnriemens 32 aufweist, auf die parallelen Zähne 60 des
Zahnriemens 32 gesetzt ist. Wenn Befestigungsschrauben 226 durch
Gewindeöffnungen 224,
welche durch den Halteabschnitt 218a ausgebildet sind,
angezogen werden, so wird gegen die Eingriffsplatte 228,
die in den Halteabschnitt 218a eingesetzt ist, gedrückt und der
Zahnriemen 32 wird integral mit dem Riemeninstallationsabschnitt 216a verbunden.
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Wie in 12 dargestellt
ist, ist die Dicke G des Befestigungsabschnittes 220 geringer
als die Dicke N des Halteabschnittes 218a (G < H). Wenn das in
den Halteabschnitt 218a eingesetzte Ende des Zahnriemens 32 in
der Richtung (Richtung des Pfeils J2 in 14) gezogen wird, in welcher es sich
von dem Riemeninstallationsabschnitt 216a entfernt, wird dementsprechend
die Eingriffsplatte 228, die an dem Ende des Zahnriemens 32 angebracht
ist, durch den Befestigungsabschnitt 220 befestigt. Daher
kann sich das Ende des Zahnriemens 32 nicht von dem Riemeninstallationsabschnitt 216a lösen.
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Ein Stützabschnitt 230, der
im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des ersten Elementes 204 angeordnet
ist, ist an dem ersten Element 204 an einem im Wesentlichen
mittleren Abschnitt, welcher der Seite des zweiten Elementes 206 zugewandt
ist, vorgesehen. Eine Einsetzöffnung 232,
die im Wesentlichen parallel zu der Achse verläuft, ist an einem im Wesentlichen
zentralen Bereich des Stützabschnittes 230 ausgebildet.
Der Gewindeabschnitt 102 der Einstellschraube 210 ist
in Axialrichtung verschiebbar in die Einsetzöffnung 232 des Stützabschnittes 230 eingesetzt.
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Ein Flanschabschnitt 234 steht
an einem oberen Bereich des ersten Elementes 204 um eine festgelegte
Breite vor, so dass er im Wesentlichen senkrecht zu der Seitenfläche des
ersten Elementes 204 verläuft. Ein Verriegelungsschrau benbefestigungsabschnitt 236 ist
an einem Bereich des Flanschabschnittes 234 ausgebildet,
der an der dem zweiten Element 206 zugewandten Seite angeordnet ist,
und um einen festgelegten Winkel von dem Flanschabschnitt 234 nach
unten geneigt. Ein Langloch 238, das sich in Axialrichtung
erstreckt, ist an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Verriegelungsschraubenbefestigungsabschnittes 236 ausgebildet.
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Das zweite Element 206 wird
durch Pressen plattenförmiger
Materialien in der gleichen Weise ausgebildet wie das erste Element 204.
Ein Riemeninstallationsabschnitt 216b, an welchem das Ende des
Zahnriemens 32 angebracht ist, ist an dem Ende des zweiten
Elementes 206 ausgebildet. Der Riemeninstallationsabschnitt 216b umfasst
einen Halteabschnitt 218b, welcher das Ende des Zahnriemens 32 hält, und
einen Befestigungsabschnitt 220, der ein Lösen des
Zahnriemens 32 verhindert.
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Die Dicke H des Halteabschnittes 218b ist
in der gleichen Weise wie bei dem Halteabschnitt 218a des
ersten Elementes 204 größer als
die Dicke G des Befestigungsabschnittes 220. Wenn das in
den Halteabschnitt 218b eingesetzte Ende des Zahnriemens 32 in
der Richtung (Richtung des Pfeils J1 in 14) gezogen wird, in der es sich von
dem Riemeninstallationsabschnitt 216b trennt, wird dementsprechend die
Eingriffsplatte 228, die an dem Ende des Zahnriemens 32 angebracht
ist, durch den Befestigungsabschnitt 220 befestigt. Daher
kann sich das Ende des Zahnriemens 32 nicht von dem Riemeninstallationsabschnitt 216b lösen.
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Eine Befestigungsfläche 240,
die um einen im Wesentlichen dem Neigungswinkel des Verriegelungsschraubenbefestigungsabschnitts 236 des
ersten Elementes 204 äquivalenten
Winkel geneigt ist, ist an einem oberen Bereich des zweiten Elementes 206 ausgebildet.
Die Befestigungsfläche 240 ist
so angeordnet, dass die Befestigungsfläche 240 an der unteren
Fläche
des Verriegelungsschraubenbefestigungsabschnittes 236 angeordnet
ist.
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Die Befestigungsfläche 240 weist
zwei Gewindelöcher 242 auf,
die voneinander um eine festgelegte Strecke entfernt sind und in
die die Verriegelungsschrauben 208 durch das Langloch 238 eingeschraubt
sind. Die beiden Gewindelöcher 242 sind
so ausgebildet, dass die Achse des Langloches 238 koaxial
zu der Mittellinie zur Verbindung der beiden Gewindelöcher 242 liegt.
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Außerdem weist das zweite Element 206 einen
Gewindeabschnitt 244 mit einem Gewindeloch 246 auf,
das an einer Position ausgebildet ist, welches dem Stützabschnitt 230 des
ersten Elementes 204 zugewandt ist, so dass der Gewindeabschnitt 244
im Wesentlichen parallel verläuft.
Dies bedeutet, dass der Gewindeabschnitt 102 der Einstellschraube 210 in
die Einsetzöffnung 232 des
Stützabschnittes 230 eingesetzt
und dann in die Gewindeöffnung 246 des
Gewindeabschnittes 244 eingeschraubt wird.
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Der Riemeneinstellmechanismus 207 ist
wie oben beschrieben aufgebaut. Wenn die Spannung des Zahnriemens 32 eingestellt
wird, werden dementsprechend die Verriegelungsschrauben 208,
die an dem Langloch 238 des ersten Elementes 204 angebracht
sind, gelöst,
um einen Zustand zu erhalten, in welchem das zweite Element 206 relativ
zu dem ersten Element 204 in Axialrichtung verschiebbar
ist.
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Die Einstellschraube 210 wird
gedreht, um das zweite Element 206 in Richtung des ersten
Elementes 204 zu verschieben (Richtung des Pfeils J2 in 14). Die Drehung der Einstellschraube 210 wird an
einer Position angehalten, an welcher die gewünschte Spannung des Zahnriemens 32 erreicht
ist. Dann werden die Verriegelungsschrauben 208 festgezogen.
Dementsprechend ist das zweite Element 206 integral an
dem ersten Element 204 befestigt. Hierdurch kann der Zahnriemen 32 gehalten
werden, wobei seine Spannung eingestellt ist.
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Die ersten und zweiten Elemente 204, 206 des
Riemeneinstellmechanismus 207 werden durch Pressen von
plattenförmigen
Materialien geformt. Dementsprechend ist es möglich, die Produktionsschritte
und Produktionskosten zu reduzieren.
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Als nächstes zeigt 16 einen Riemeneinstellmechanismus 300,
der bei einem elektrischen Stellglied gemäß einer vierten Ausführungsform
eingesetzt wird. Diejenigen Elemente, die denen des Riemeneinstellmechanismus 207 entsprechen,
werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf ihre erneute
detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
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Der Riemeneinstellmechanismus 300 unterscheidet
sich von dem Riemeneinstellmechanismus 207 dahingehend,
dass Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b,
die drehbar von Verriegelungsplatten 306a, 306b gehalten
werden, an den Enden eines ersten Rahmenelementes 302 und
eines zweiten Rahmenelementes 304 vorgesehen sind. Die
Enden des Zahnriemens 32 werde durch Drehen der Verriegelungsplatten 306a bzw. 306b befestigt.
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Wie in den 16 bis 21 dargestellt
ist, umfasst der Riemeneinstellmechanismus 300 das erste Rahmenelement
(erstes Element) 302, welches über Verbindungsbolzen 65 mit
einem über
Befestigungsbolzen 62 an der Seitenfläche eines Gleiters angebrachten
Befestigungselement 202 verbunden ist, und das zweite Rahmenelement
(zweites Element) 304, welches relativ zu dem ersten Rahmenelement 302 in
Axialrichtung verschiebbar ist.
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Die Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b sind
an den Enden des ersten Rahmenelementes 302 und des zweiten
Rahmenelementes 304 vorgesehen, mit welchen die Enden 32a, 32b des
Zahnriemens 32 verbunden sind (vgl. 20).
-
Wie in den 16 und 17 dargestellt
ist, wird das erste Rahmenelement 302 durch Pressen plattenförmiger Materialien
geformt. An einem Ende des ersten Rahmenelementes 302 steht
ein Paar erster Befestigungsflanschabschnitte 310a, 310b von
den Flanschabschnitten 234 an oberen und unteren Bereichen
des ersten Rahmenelementes 302 vor. Ein Paar oberer und
unterer erster länglicher
Eingriffslöcher 312a, 312b,
die im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des ersten Rahmenelementes 302 stehen, ist
durch die ersten Befestigungsflanschabschnitte 310a, 310b ausgebildet
(vgl. 17).
-
Ein Paar oberer und unterer erster
Klauen 314a, 314b, die jeweils um eine festgelegte
Länge vorstehen,
ist an den ersten Befestigungsflanschabschnitten 310a, 310b an
der dem zweiten Rahmenelement 304 zugewandten Seite ausgebildet.
Das Paar erster Klauen 314a, 314b ist um festgelegte Winkel
so gebogen, dass sich die Klauen einander annähern. Mit anderen Worten ist,
wie in 16 gezeigt, die
Strecke L1 zwischen dem Paar erster Klauen 314a, 314b kleiner
als die Strecke L2 zwischen den ersten Befestigungsflanschabschnitten 310a, 310b (L1 < L2).
-
Das zweite Rahmenelement 304 wird
durch Pressen plattenförmiger
Materialien in der gleichen Weise wie das erste Rahmenelement 302 hergestellt.
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An dem zweiten Rahmenelement 304 steht ein
Paar zweiter Befestigungsflanschabschnitte 316a, 316b von
den Flanschlabschnitten 234 des ersten Rahmenelementes 302 vor
und ist an oberen und unteren Bereichen des zweiten Rahmenelementes 304 angeordnet.
Ein Paar oberer und unterer zweiter länglicher Eingriffslöcher 318a, 318b ist durch
die zweiten Befestigungsflansch abschnitte 316a, 316b ausgebildet
(vgl. 17) und steht
im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des zweiten Rahmenelementes 304.
-
Ein Paar oberer und unterer zweiter
Klauen 320a, 320b, die jeweils um eine festgelegte
Länge vorstehen,
sind an den zweiten Befestigungsflanschabschnitten 316a, 316b an
der dem ersten Rahmenelement 302 zugewandten Seite ausgebildet. Das
Paar zweiter Klauen 320a, 320b ist um festgelegte
Winkel so gebogen, dass sie sich einander annähern. Mit anderen Worten ist,
wie in 16 dargestellt,
die Strecke L3 zwischen dem Paar zweiter Klauen 320a, 320b kleiner
als die Strecke L4 zwischen dem zweiten Befestigungsflanschabschnitten 316a, 316b (L3 < L4).
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Die Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b sind
an dem anderen Ende des ersten Rahmenelementes 302 bzw.
an dem anderen Ende des zweiten Rahmenelementes 304 des
Riemeneinstellmechanismus 300 vorgesehen.
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Die Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b umfassen
Eingriffselemente 322, die jeweils Eingriffsnuten 116 für die parallelen
Zähne 60 des Zahnriemens 32 aufweisen,
und ein Paar von Verriegelungsplatten (Verriegelungselementen) 306a, 306b,
die jeweils einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweisen
und drehbar an den ersten Befestigungsflanschabschnitten 310a, 310b des
ersten Rahmenelementes 302 bzw. den zweiten Befestigungsflanschabschnitten 316a, 316b des
zweiten Rahmenelementes 304 vorgesehen sind.
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Das Eingriffselement 322 weist
die an einer Endfläche
des Eingriffselementes 322 ausgebildeten Eingriffsnuten 116 auf.
Die Eingriffsnuten 116 stehen in Eingriff mit den parallelen
Zähnen 60 des
Zahnriemens 32. Ein Stufenabschnitt 324, welcher
um eine festgelegte Länge
vorsteht, ist an einem im Wesentlichen zentralen Bereich an der
anderen Endfläche des
Eingriffselementes 322 ausgebildet. Der Stufenabschnitt 324 weist
konische Flächen 326 (vgl. 22) auf, die jeweils um
einen festgelegten Winkel geneigt sind, so dass die Breite zu den
Verriegelungsplatten 306a, 306b hin abnimmt.
-
Ein gebogener Abschnitt (Eingriffsabschnitt) 328,
welcher im Wesentlichen senkrecht umgebogen ist, ist jeweils an
einem Ende der Verriegelungsplatten 306a, 306b ausgebildet.
Vorsprünge 340a, 340b (vgl. 24), die jeweils um eine
festgelegte Länge in
vertikaler Richtung vorstehen, sind an oberen und unteren Bereichen
des gebogenen Abschnittes 328 jeder der Verriegelungsplatten 306a, 306b ausgebildet.
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Die Vorsprünge 340a, 340b werden
in die ersten Eingriffslöcher 312a, 312b der
ersten Befestigungsflanschabschnitte 316a, 316b eingesetzt.
Außerdem
werden die Vorsprünge 340a, 340b in
die zweiten Eingriffslöcher 318a, 318b der
zweiten Befestigungsflanschabschnitte 316a, 316b eingesetzt. Somit
werden die Verriegelungsplatten 306a, 306b über die
Vorsprünge 340a, 340b drehbar
von den ersten Befestigungsflanschabschnitten 310a, 310b und
den zweiten Befestigungsflanschabschnitten 316a, 316b gehalten.
-
Wie in den 19 bis 20 dargestellt
ist, sind die ersten Eingriffslöcher 312a, 312b und
die zweiten Eingriffslöcher 318a, 318b als
Langlöcher
ausgebildet, die sich in Dickenrichtung des Zahnriemens 32 erstrecken.
-
Wie es beispielhaft in 24 dargestellt ist, wird
dann, wenn die Verriegelungsplatte 306 an dem Riemenbefestigungsabschnitt 308a angebracht
wird, die Verriegelungsplatte 306a zunächst um einen festgelegten
Winkel geneigt, um den oberen Vorsprung 340a in das erste
Eingriffsloch 312a an der oberen Seite einzusetzen.
-
Anschließend wird der Vorsprungs 340a in dem
ersten Eingriffsloch 312a als Stützpunkt genutzt, um den die
Verriegelungsplatte 306a um einen festgelegten Winkel (in
Richtung des Pfeils S) bewegt wird, so dass der untere Vorsprung 340b der
Verriegelungsplatte 306a in die an der unteren Seite angeordnete
erste Eingriffsöffnung 312b eingesetzt
wird. Somit wird der obere Vorsprung 340a in das erste Eingriffsloch 312a eingesetzt,
und der andere Vorsprung 340b wird in das erste Eingriffloch 312b eingesetzt,
so dass die Verriegelungsplatte 306a mit den ersten Befestigungsflanschabschnitten 310a, 310b in Eingriff
steht. In gleicher Weise wird die Verriegelungsplatte 306b mit
dem Riemenbefestigungsabschnitt 308b verbunden.
-
Hierdurch können die Verriegelungsplatten 306a, 306b einfach
und zuverlässig
an den ersten Befestigungsflanschabschnitten 310a, 310b bzw. den
zweiten Befestigungsflanschabschnitten 316a, 316b angebracht
werden.
-
Ein gekrümmter Abschnitt 342,
der um einen festgelegten Radius in der gleichen Richtung gekrümmt ist
wie der gebogene Abschnitt 328, ist an dem anderen Ende
jeder der Verriegelungsplatten 306a, 306b ausgebildet.
-
Nachfolgend wird ein Verfahren zur
Befestigung des Zahnriemens 32 mit Hilfe der Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b erläutert. Bei
dieser Erläuterung
wird der Zahnriemen 32 zunächst mit dem an der einen Seite
angeordneten Riemenbefestigungsabschnitt 308a befestigt
und anschließend
mit dem an der anderen Seite angeordneten Riemenbefestigungsabschnitt 308b verbunden.
Der Zahnriemen 32 kann jedoch in gleicher Weise auch zuerst mit
dem an der anderen Seite angeordneten Riemenbefestigungsabschnitt 308b verbunden
werden.
-
Wie in 19 dargestellt
ist, wird zunächst die
Verriegelungsplatte 306a, die durch die ersten Eingriffslöcher 312a, 312b (vgl. 17) der ersten Befestigungsflanschabschnitte 310a, 310b drehbar gehalten
wird, in der Richtung (Richtung des Pfeils M1) gedreht, in der der
gekrümmte
Abschnitt 342 sich von dem ersten Rahmenelement 302 entfernt. Somit
liegt die Verriegelungsplatte 306a im Wesentlichen senkrecht
zu dem ersten Rahmenelement 302. Das Eingriffselement 322 wird
an dem Ende 32a des Zahnriemens 32 angebracht,
so dass das Eingriffselement 322 auf die parallelen Zähne 60 des
Zahnriemens 32 gesetzt wird.
-
Anschließend wird, wie in 20 dargestellt, das Ende 32a des
Zahnriemens 32, an dem das Eingriffselement 322 angebracht
ist, um eine festgelegte Länge
zu dem zweiten Rahmenelement 304 (in Richtung des Pfeils
N1) zwischen den gebogenen Abschnitt 328 der Verriegelungsplatte 306a und
das erste Rahmenelement 302 eingesetzt.
-
Schließlich wird, wie in 21 dargestellt, die Verriegelungsplatte 306a in
Richtung (Richtung des Pfeil N2), in welcher sich der gekrümmte Abschnitt 342 dem
ersten Rahmen 302 annähert,
um die Stützpunkte
der Vorsprünge 340a, 340b,
die mit den ersten Eingriffslöchern 312a, 312b der
ersten Befestigungsflanschabschnitte 310a, 310b in
Eingriff stehen, gedreht. Wenn die Innenwandfläche des gebogenen Abschnittes 328 an
der konischen Fläche 326 des
Eingriffselementes 322 anliegt, ist das Eingriffselement 322 durch
die Verriegelungsplatte 306a befestigt (vgl. 22).
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Wenn die Verriegelungsplatte 306a in
der Richtung (Richtung des Pfeils M2) gedreht wird, in der sich
die Verriegelungsplatte 306 dem ersten Rahmenelement 302 annähert, tritt
der gekrümmte
Abschnitt 342 durch den Freiraum zwischen den ersten Klauen 314a, 314b,
so dass sich der gekrümmte
Abschnitt 342 dem ersten Rahmenelement 302 annähert. Hierbei
ist, wie in 17 dargestellt,
die Strecke L1 zwischen den ersten Klauen 314a, 314b etwas kleiner
als die Höhe
K der Verriegelungsplatte 306a (L1 < K). Daher wird die Drehung der Verriegelungsplatte 306a durch
die ersten Klauen 314a, 314 angehalten.
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Dementsprechend wird eine Drehung
des gebogenen Abschnitts 328 der Verriegelungsplatte 306a in
Richtung (Richtung des Pfeils M1) weg von dem ersten Rahmenelement 302 verhindert,
wobei der gebogene Abschnitt 328 der Verriegelungsplatte 306a an
dem Eingriffselement 322 anliegt.
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Wenn das Ende 32a des Zahnriemens 32 in Richtung
weg von dem Riemenbefestigungsabschnitt 308a (Richtung
des Pfeils M2) gezogen wird, wird der Zahnriemen 32 außerdem zusammen
mit dem Eingriffselement 322 verschoben, so dass er durch
die Anlage der konischen Fläche 326 des
Stufenabschnitts 324 des Eingriffselementes 322 gegen die
Innenwandfläche
des gebogenen Abschnittes 328 befestigt wird (vgl. 22).
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Auch wenn der Zahnriemen 32 durch
die Drehantriebsquelle 26 in der axialen Richtung (Richtung
des Pfeils M2) gezogen wird, wird dadurch der Zahnriemen 32 nicht
von dem Riemenbefestigungsabschnitt 308a getrennt, da das
Eingriffselement 322 durch die Verriegelungsplatte 306a befestigt
wird. Außerdem
wird der Zahnriemen 32 zuverlässig an dem Riemenbefestigungsabschnitt 308a befestigt, wenn
der Zahnriemen 32 durch die Verriegelungsplatte 306a gepresst
wird.
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Nachfolgend wird die Befestigung
des anderen Endes 32b des Zahnriemens 32 durch
den Riemenbefestigungsabschnitt 308a erläutert, wobei
das eine Ende des Zahnriemens 32 mit dem Riemenbefestigungsabschnitt 308a verbunden
ist.
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Zunächst wird, wie in 19 dargestellt, die Verriegelungsplatte 306b,
die durch die zweiten Eingriffslöcher 318a, 318b (vgl. 17) der zweiten Befestigungsflanschabschnitte 316a, 316b des
Riemenbefestigungsabschnittes 308b drehbar gehalten wird,
in der Richtung (Richtung des Pfeils M1), in welcher der gekrümmte Abschnitt 342 von
dem zweiten Rahmenelement 304 entfernt wird, ge dreht. Die
Verriegelungsplatte 206b steht somit im Wesentlichen senkrecht
zu dem zweiten Rahmenelement 304.
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Anschließend wird das Eingriffselement 322 an
dem Ende 32b des Zahnriemens 32 angebracht, so
dass das Eingriffselement 322 auf die parallelen Zähne 60 des
Zahnriemens 32 gesetzt ist.
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Außerdem wird, wie in 20 dargestellt, das Ende 32b des
Zahnriemens 32, an welchem das Eingriffselement 322 angebracht
ist, um eine festgelegte Länge
zu dem ersten Rahmenelement 302 (in Richtung des Pfeils
N1) zwischen den gebogenen Abschnitt 328 der Verriegelungsplatte 306b und
das zweite Rahmenelement 304 eingesetzt.
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Schließlich wird, wie in 21 dargestellt, die Verriegelungsplatte
306b um die Stützpunkte
der Vorsprünge 340a, 340b,
die mit den zweiten Eingriffslöchern 318a, 318b der
zweiten Befestigungsflanschabschnitte 316a, 316b in
Eingriff stehen, in der Richtung (Richtung des Pfeils M2) gedreht,
in der sich der gekrümmte
Abschnitt 342 dem zweiten Rahmenelement 304 nähert. Wenn
die Innenwandfläche des
gebogenen Abschnittes 328 an der konischen Fläche 326 des
Eingriffselementes 322 anliegt, ist das Befestigungselement 322 durch
die Verriegelungsplatte 306 befestigt.
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Wenn die Verriegelungsplatte 306b in
der Richtung (Richtung des Pfeils M2), in welcher sich die Verriegelungsplatte 306b dem
zweiten Rahmenelement 304 nähert, gedreht wird, tritt der
gekrümmte Abschnitt 342 durch
den Freiraum zwischen den zweiten Klauen 320a, 320b,
so dass sich der gekrümmte
Abschnitt 342 dem zweiten Rahmenelement 304 annähert. Hierbei
ist, wie in 17 dargestellt,
die Strecke L3 zwischen den zweiten Klauen 320a, 320b etwas
kleiner als die Höhe
K der Verriegelungsplatte 306b (L3 < K). Daher wird die Drehung der Verriegelungsplatte 306b durch
die zweiten Klauen 320a, 320b angehalten.
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Dementsprechend wird der gebogene
Abschnitt 328 der Verriegelungsplatte 306 an einer
Drehung in Richtung weg von dem zweiten Rahmenelement 304 (Richtung
des Pfeils M1) gehindert, wobei der gebogene Abschnitt 328 der
Verriegelungsplatte 306b an dem Eingriffselement 322 anliegt.
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Hierdurch wird der befestigte Zustand,
bei dem der gebogene Abschnitt 328 der Verriegelungsplatte 302b in
Eingriff mit der konischen Fläche 326 des
Eingriffselementes 322 steht, zuverlässig beibehalten. Daher wird
der Zahnriemen 32 durch den Riemenbefestigungsabschnitt 308b zuverlässig befestigt.
Ein Nachlassen der Spannung des Zahnriemens 32 wird verhindert.
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Wenn das Ende 32b des Zahnriemens 32 in Richtung
weg von dem Riemenbefestigungsabschnitt 308b (Richtung
des Pfeils M2) gezogen wird, wird andererseits der Zahnriemen 32 zusammen
mit dem Eingriffselement 322 verschoben, so dass er durch
die Anlage der konischen Fläche 326 des
Stufenabschnittes 324 des Eingriffselementes 322 gegen
die Innenwandfläche
des gebogenen Abschnittes 328 befestigt wird.
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Selbst wenn der Zahnriemen 32 durch
die Drehantriebsquelle 26 in der axialen Richtung (Richtung
des Pfeils M2) gezogen wird, wird der Zahnriemen 32 daher
nicht von dem Riemenbefestigungsabschnitt 308b gelöst, da das
Eingriffselement 322 durch die Verriegelungsplatte 306 befestigt
ist. Der Zahnriemen 32 ist zuverlässig an dem Riemenbefestigungsabschnitt 308b befestigt.
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Wenn der Zahnriemen 32,
der an den Riemenbefestigungsabschnitten 308a, 308b in
oben beschriebener Weise befestigt ist, von dem Riemeneinstellmechanismus
gelöst
wird, werden die Enden 32a, 32b des Zahnriemens 32 in
den Richtungen (Richtungen des Pfeils N1), in welchen sich die Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b einander
annähern,
verschoben (bspw. wird der Zahnriemen 32 entspannt).
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Die Eingriffselemente 322 werden
zusammen mit dem Zahnriemen 32 verschoben, um dadurch die
konischen Flächen 326 der
Eingriffselemente 322 von den gebogenen Abschnitten 328 der Verriegelungsplatten 306a, 306b zu
lösen.
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Anschließend werden, wie in 20 dargestellt, die Verriegelungsplatten 306a,
306b um die Stützpunkte
der Vorsprünge 340a bzw. 340b in
den Richtungen (Richtungen des Pfeils M1) gedreht, in welchen die
gekrümmten
Abschnitte 342 von dem ersten Rahmenelement 302 und
dem zweiten Rahmenelement 304 getrennt werden. Dadurch
wird das Eingriffselement 322 von dem gebogenen Abschnitt 328 freigegeben.
Wenn die Enden 32a, 32b des Zahnriemens 32 in
Richtungen weg von den Riemenbefestigungsabschnitten 308a, 308b (Richtungen des
Pfeils N2) gezogen werden, kann der Zahnriemen 32 einfach
von den Riemenbefestigungsabschnitten 308a, 308b getrennt
werden (vgl. 19).
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Bei dem Riemeneinstellmechanismus 300 gemäß den 16 bis 24 werden die Verriegelungsplatten 306a, 306b um
die Stützpunkte
der Vorsprünge 340a, 340b,
welche drehbar von den ersten Eingriffslöchern 312a, 312b der
ersten Befestigungsflanschabschnitte 310a, 310b und
den zweiten Eingriffsöffnungen 318a, 318b der
zweiten Befestigungsflanschabschnitte 316a, 316b gehalten
werden, gedreht. Die gebogenen Abschnitte 328 der Verriegelungsplatten 306a, 306b liegen
an den konischen Flächen 326 der
Eingriffselemente 322 an. Hierdurch wird der Zahnriemen 32 durch
die Eingriffselemente 322 befestigt. Daher ist die Verschiebung
des Zahnriemens 32, der integral mit den Eingriffselementen 322 in Eingriff
steht, in Axialrichtung beschränkt.
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Dementsprechend können die Enden 32a, 32b des
Zahnriemens 32 einfach und zuverlässig durch den Riemeneinstellmechanismus 300 befestigt werden,
indem die Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b verwendet
werden.
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Die Verriegelungsplatten 306a, 306b werden in
den Richtungen (Richtungen des Pfeils M2) gedreht, in denen sie
sich dem ersten Rahmenelement 302 und dem zweiten Rahmenelement 304 annähern. Hierbei
treten die Verriegelungsplatten 306a, 306b durch
den Freiraum zwischen den ersten Klauen 314a, 314b bzw.
durch den Freiraum zwischen den zweiten Klauen 320a, 320b.
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Dementsprechend kann eine Drehung
der Verriegelungsplatten 306a, 306b in den Richtungen weg
von dem ersten Rahmenelement 302 und dem zweiten Rahmenelement 304 (Richtungen
des Pfeils M1) durch die ersten Klauen 314a, 314b und
die zweiten Klauen 320a, 320b verhindert werden.
Daher wird der befestigte Zustand des Zahnriemens 32 in
bevorzugter Weise durch die Verriegelungsplatten 306a, 306b erhalten.
Dadurch ist es möglich,
eine Entspannung des Zahnriemens 32 zuverlässig zu verhindern.
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Die Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b umfassen
die Verriegelungsplatten 306a, 306b, welche den
Zahnriemen 32 pressen und fixieren, und die Eingriffselemente 322,
die an den parallelen Zähnen 60 des
Zahnriemens 32 angebracht sind. Dementsprechend ist es
möglich,
die Zahl des Aufbauelemente zu reduzieren, so dass sich die Kosten
im Vergleich mit einem Fall, bei dem der Zahnriemen 32 bspw.
durch eine Vielzahl von Schrauben befestigt wird, verringern lassen.
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Außerdem ist es nicht notwendig,
komplizierte Operationen, bei welchen der Zahnriemen 32 durch
Einschrauben einer Vielzahl von Schrauben befestigt wird, vorzunehmen.
Vielmehr ist es möglich, die
Befestigung des Zahnriemens einfacher und effizienter durchzuführen.
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Außerdem ist es möglich, die
Größe der Riemenbefestigungsabschnitte 308a, 308b im
Vergleich zu einem Fall, bei dem der Zahnriemen 32 durch
die Schrauben befestigt wird, zu reduzieren.
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Bei einer weiteren Ausführungsform,
wie sie in 23 dargestellt
ist, weist ein Stufenabschnitt 324a eines Eingriffselementes 322a eine
im Wesentlichen senkrechte oder orthogonale Gestalt auf. Wenn die
Verriegelungsplatte 306a gedreht wird, tritt das Ende des
gebogenen Abschnittes 328 der Verriegelungsplatte 306a in
Eingriff mit dem Stufenabschnitt 324a und wird hierdurch
befestigt. Das Ende des gebogenen Abschnitts 328 liegt
gegen eine andere Fläche
des Eingriffselementes 322a an. Das Eingriffselement 322a wird
durch den gebogenen Abschnitt 328 zu dem Zahnriemen 32 gepresst.
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Hierbei wird das Ende 32a des
Zahnriemens 32 durch das Eingriffselement 322a gepresst
und in diesem Zustand zuverlässig
durch den gebogenen Abschnitt 328 der Verriegelungsplatte 306a gehalten. Daher
wird der Zahnriemen 32 zuverlässig durch den Riemenbefestigungsabschnitt 308a befestigt.
Eine Entspannung des Zahnriemens 32 wird verhindert.
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Als Folge hiervon wird, wie in 21 dargestellt, auch dann
wenn der Zahnriemen 32 durch die Drehantriebsquelle 26 in
der axialen Richtung (Richtung des Pfeils N2) gezogen wird, der
Zahnriemen 32 nicht durch die Verriegelungsplatten 306a, 306b von den
Riemenbefestigungsabschnitten 308a, 308b gelöst. Außerdem kann
der Zahnriemen 32 durch die Druckwirkung der Verriegelungsplatten 306a, 306b zuverlässiger an
den Riemenbefestigungsabschnitten 308a, 308b befestigt
werden.