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Diese Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung
und genauer gesagt eine Vorrichtung zur Übertragung einer geeigneten
Spannung auf eine Kraftübertragungskette
der in einem Fahrzeugmotor verwendeten Art. Die Erfindung findet
ihre Anwendung insbesondere als Spannvorrichtung für eine Steuerkette,
die eine Drehung von einem Kurbelwellenkettenrad auf ein oder mehrere
Nockenwellenkettenräder überträgt.
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Wie in den 8 und 9 gezeigt,
umfasst eine Ketten-Spannvorrichtung 500, die kürzlich durch Tsubakimoto
Chain Co., Osaka, Japan, entwickelt worden ist, einen im Wesentlichen
zylindrischen Kolben 520, der zu einer nicht gezeigten,
umlaufenden Kette hin ragt, einen Gehäusekörper 510, der eine Kolbenaufnahmeöffnung 511 aufweist,
in der der Kolben 520 einrückbar gleitet, eine Ausrückvorspannfeder 530,
die den Kolben 520 bezüglich
des Gehäusekörpers 510 in
die Ausrückrichtung
vorspannt, einen Schulteraufnahmering 540, der um den Kolben 520 angeordnet
und in einem erweiterten Endabschnitt 511a der Kolbenaufnahmeöffnung 511 aufgenommen
ist, eine Feder 550 zum Vorspannen des Schulteraufnahmerings 540 in
die Ausrückrichtung,
ein Paar von keilförmigen
Schulterstücken 560,
die auf schrägen
Oberflächen 541 von
in dem Schulteraufnahmering 540 ausgebildeten Schulterstück-Führungsnuten
gleiten und mit einem Paar von an entgegengesetzten Seiten des Kolbens 520 ausgebildeten Zahnstangen 521 eingreifen,
einen Schulterstück-Führungsring 570,
der auf der Außenseite
des Kolbens 520 in dem erweiterten Endabschnitt 511a der
Kolbenaufnahmeöffnung 511 angeordnet
ist, um das Lösen
des Paars von keilförmigen
Schulterstücken 560 von
den Zahnstangen 521 zu führen und zu steuern, und eine
Abschlussplatte 580, die den Kolben 520 gleitend
führt und
die Vorspannfeder 550, den Schulteraufnahmering 540,
die Schulterstücke 560 und
den Schulterstück-Führungsring 570 abdichtet,
wobei diese sämtlich
in dem erweiterten Endabschnitt 511a der Kolbenaufnahmeöffnung 511 angeordnet
sind. Die Spannvorrichtung 500 ist derart aufgebaut, dass – wenn die
Kette länger
wird – der Kolben
520 um jeweils einen Zahn sequentiell vorrückt, um die Spielstrecke des
Kolbens 520 zu beschränken,
so dass eine geeignete Kettenspannung aufrechterhalten ist und Geräusche verhindert
sind, die ansonsten aufgrund der Kette auftreten würden. Diese
Spannvorrichtung 500 ist in der japanischen Patentanmeldung
2002-338124 auf Seite 1 beschrieben und in den dortigen 2 und 3 gezeigt.
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Da der Kolben 520 vorgespannt
ist, um aus dem Gehäusekörper 510 zu
einer umlaufenden Kette hin auszurücken, ist es schwierig, den
Kolben 520 während
der Montage der Spannvorrichtung 500 in seiner eingerückten Position
zu halten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, das oben erwähnte Problem zu lösen und
eine einfache Spannvorrichtung bereitzustellen, die sich zuverlässig und
automatisch aus einem Zustand, in dem das Ausrücken des Kolbens zur Vereinfachung
der Montage blockiert ist, in einen Zustand bewegt, in dem der Kolben
für den
normalen Spannbetrieb gelöst
ist.
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Erfindungsgemäß ist die voranstehende Aufgabe
durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
Es handelt sich erfindungsgemäß um eine
Spannvorrichtung mit einem Gehäuse,
das eine Kolbenaufnahmeöffnung
mit einem erweiterten Endabschnitt aufweist, einem Kolben, der in
der Öffnung
verschiebbar ist, sich durch den erweiterten Endabschnitt erstreckt
und aus dem erweiterten Endabschnitt in eine Ausrückrichtung
herausragt, um ein umlaufendes flexibles Übertragungsmedium mit einer
Spannkraft zu beaufschlagen, Zahnstangen, die an entgegengesetzten
Seiten des Kolbens ausgebildet sind, einer Ausrückvorspannfeder, die den Kolben
in die Ausrückrichtung vorspannt,
einem Schulteraufnahmering, der auf der Außenseite des Kolbens und in
dem erweiterten Endabschnitt der Kolbenaufnahmeöffnung angeordnet ist und ein
Paar von Nuten mit schrägen
Schulterstück-Eingriffsflächen aufweist,
einer Feder, die ebenfalls in dem erweiterten Endabschnitt angeordnet
ist und den Schulteraufnahmering in die Ausrückrichtung vorspannt, einem
Paar von keilförmigen Schulterstücken, die
ebenfalls in dem erweiterten Endabschnitt der Kolbenaufnahmeöffnung angeordnet sind,
wobei die Schulterstücke
jeweils in den Nuten angeordnet und mit den schrägen Schulterstück-Eingriffsflächen des
Schulteraufnahmerings in Eingriff und auf diesen verschiebbar sind
und wobei die Schulterstücke
Zähne aufweisen,
die jeweils mit den Zahnstangen an den entgegengesetzten Seiten
des Kolbens in Eingriff sind, einem Schulterstück-Führungsring, der auf dem Kolben
und ebenfalls in dem erweiterten Endabschnitt der Kolbenaufnahmeöffnung angeordnet
ist, um das Lösen
des Paars von keilförmigen
Schulterstücken
von den Zahnstangen zu führen
und zu steuern, einer Abschlussplatte, die eine zentrale Öffnung zum
verschiebbaren Führen des
Kolbens aufweist und die Vorspannfeder, den Schulteraufnahmering,
die Schulterstücke
und den Schulterstück-Führungsring
abdichtet, wobei all diese Teile in dem erweiterten Endabschnitt
der Kolbenaufnahmeöffnung
angeordnet sind, und einem Kolbenlösemechanismus zum zeitweisen
Halten des Kolbens in einem eingerückten Zustand und zum Lösen des
Kolbens für
eine Ausrückbewegung
auf eine äußere Druckkraft
hin, die den Kolben in eine Einrückrichtung
drückt,
die der Ausrückrichtung
entgegengesetzt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Kolbenlösemechanismus
einen Stift, der seitlich von dem Kolben abragt, einen schleifenförmigen Rückhalter,
der mit dem Stift in Eingriff bringbar ist, und eine rollenförmige Röhre auf
der Abschlussplatte, wobei der schleifenförmige Rückhalter mit der rollenförmigen Röhre in Eingriff
und in der Röhre schwenkbar
angeordnet ist und aus einer ersten Position, in der er mit dem
seitlich abragenden Stift in Eingriff ist und dadurch den Kolben
in seinem eingerückten
Zustand hält,
in eine zweite Position bewegbar ist, in der er den Kolben für die Ausrückbewegung löst.
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Vorzugsweise ist die Spannvorrichtung
derart ausgebildet, dass der schleifenförmige Rückhalter ein elastisches Element
ist, das erste und zweite Beine aufweist, dass die rollenförmige Röhre schräge Endflächen aufweist,
die mit den Beinen in Kontakt sind, dass die Beine aufgrund der
Elastizität
des Elements gegen die schrägen
Endflächen
gedrückt
sind und dass die schrägen
Endflächen
in derartige Richtungen abgeschrägt
sind, dass Kräfte,
die durch die schrägen
Endflächen
auf die Beine ausgeübt
werden, den schleifenförmigen
Rückhalter
aus der ersten Position in die zweite Position drücken.
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Weiter vorzugsweise sind die Abschlussplatte
und die rollenförmige
Röhre als
eine Einheit aus Blech ausgebildet. Weiter vorzugsweise bildet die
rollenförmige
Röhre einen
Abschnitt eines Rands der zentralen Öffnung der Abschlussplatte.
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Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann eine
Spannvorrichtung vom „innen
montierten" Typ
sein, die im Inneren eines Motors abgedichtet angeordnet ist, oder
eine Spannvorrichtung vom „außen montierten" Typ, die von der
Außenseite
eines Motors aus eingefügt
ist. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung
kann nicht nur zum Übertragen
einer Spannung auf eine Motorsteuerkette, sondern auch zum Übertragen
einer Spannung auf die Kette anderer Motorsysteme wie beispielsweise
eines Ausgleichssystems, eines Ölpumpenantriebs
oder dergleichen verwendet werden. Die Spannvorrichtung ist hinsichtlich
ihrer Anwendungen nicht auf Übertragungsketten
beschränkt
und kann zum Übertragen von
Spannung auf andere flexible Übertragungsmedien
wie beispielsweise flexible Riemen verwendet werden.
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Wenn die Kette oder ein anderes flexibles Übertragungsmedium
während
des Motorbetriebs länger
wird, wird die Spielstrecke durch das sequentielle Vorrücken des
Kolbens um die Teilung eines Zahnstangenzahns gesteuert. In dem Übertragungsmedium
wird eine geeignete Spannung aufrechterhalten, so dass auf ein Starten
des Motors hin auftretende Fremdgeräusche und als Ergebnis einer übermäßigen Spannung
erzeugte Pfeifgeräusche
verhindert werden.
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Die keilförmigen Schulterstücke blockieren die
Einrückbewegung
des Kolbens mittels einer Keilwirkung sowohl vor als auch nach dem
Schreiten der Schulterstückzähne über die
Zahnstangenzähne
des Kolbens in derselben Weise, wobei dem Kolben ein Weiterrücken in
der Ausrückrichtung
ermöglicht
wird. Daher kann die Spannvorrichtung ein flexibles Übertragungsmedium über eine
lange Motorbetriebszeit hinweg andauernd und zuverlässig mit
einer Spannung beaufschlagen.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Lehre erläutert.
In der Zeichnung zeigen
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1 in
einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
für eine
Kette, die mit einem schwenkbar gelagerten Spannhebel zusammenwirkt, um
die Spannung in der Steuerkette eines Verbrennungsmotors mit zwei
Nockenwellen aufrechtzuerhalten,
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2 in
einer perspektivischen Darstellung, teilweise geschnitten, das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel
einer Spannvorrichtung für
eine Kette,
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3 in
einer Explosionsdarstellung die Spannvorrichtung aus 2,
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4(a) in
einer Draufsicht die Abschlussplatte und die rollenförmige Röhre,
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4(b) in
einer Draufsicht die ein Ausrücken
verhindernde, schwenkbare Schleife, wobei in durchgezogenen Linien
die Form der Schleife gezeigt ist, wenn sie an der rollenförmigen Röhre befestigt
und in dieser verschwenkt gelagert ist, und in unterbrochenen Linien
die Form der Schleife vor der Befestigung an der rollenförmigen Röhre gezeigt
ist,
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5 in
einer perspektivischen Darstellung die Abschlussplatte, die rollenförmige Röhre und
die schwenkbare Schleife, wobei die Schwenkbewegung der Schleife
gezeigt ist, wenn sie sich von dem Kolben der Spannvorrichtung löst,
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6 in
einer perspektivischen Darstellung die schwenkbare Schleife, die
mit dem seitlich abragenden Stift an einem Kolben in Eingriff ist
und dadurch die Ausrückbewegung
des Kolbens verhindert,
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7 in
einer perspektivischen Darstellung die schwenkbare Schleife, die
von dem seitlich abragenden Stift an einem Kolben gelöst ist und
dadurch die Ausrückbewegung
des Kolbens ermöglicht,
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8 in
einer perspektivischen Darstellung, teilweise geschnitten, eine
verwandte Spannvorrichtung für
eine Kette und
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9 in
einer Explosionsdarstellung die in 8 gezeigte
Spannvorrichtung für
eine Kette.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spannvorrichtung 100 für eine Kette
vom Typ der äußeren Befestigung,
der vom Außenbereich eines
Motors aus befestigt wird. Die Funktion der Spannvorrichtung 100 besteht
darin, die Spannung in einer Steuerkette TC aufrechtzuerhalten und
dadurch die Vibrationen zu unterdrücken, die erzeugt werden, wenn
die Steuerkette TC um ein Kurbelwellenkettenrad S1 und Nockenwellenkettenräder S2 umläuft. Ein
im Wesentlichen zylindrischer Kolben 120 ist federvorgespannt,
so dass er aus dem Gehäuse 110 in
eine derartige Richtung abnagt, dass er einen schwenkbaren Spannhebel
TL gegen die Steuerkette TC drückt.
Das Gehäuse 110 ist
an einer Motorblockwand E befestigt. Eine Schuhoberfläche des Spannhebels
TL ist in Gleitkontakt mit dem Leertrumm der Steuerkette TC gehalten,
um eine Spannung auf die Kette TC zu übertragen. Eine Spannführung TG,
die an der Motorblockwand E befestigt ist, führt die gespannte Seite der
Steuerkette TC, so dass ein Flattern der Kette TC verhindert ist.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt,
ist der Kolben 120 in einer Öffnung 111 in dem
Gehäuse 110 verschiebbar.
Eine Ausrückvorspannfeder 130 spannt
den Kolben 120 in die bezüglich des Gehäuses 110 Ausrückrichtung
vor. Ein Schulteraufnahmering 140, der den Kolben 120 umgibt,
ist in einer erweiterten zylindrischen Ausnehmung 111a bzw.
in einem erweiterten Endabschnitt 111a angeordnet, der an
dem vorderen Ende der Öffnung 111 in
dem Gehäuse 110 ausgebildet
ist. Die Ausnehmung 111a ist koaxial zu der Öffnung 111 ausgebildet.
Eine Vorspannfeder 150 drückt den Schulteraufnahmering 140 in
die Ausrückrichtung
des Kolbens 120. Ein Paar von keilförmigen Schulterstücken 160 gleitet
auf schrägen
Oberflächen
in Schulterstück-Führungsnuten 141,
die in dem Schulteraufnahmering 140 ausgebildet sind. Die
Schulterstücke 160 weisen
Zähne auf,
die mit den Zähnen
von Zahnstangen 121 eingreifen, die an entgegengesetzten
Seiten des Kolbens 120 ausgebildet sind. Ein Schulterstück-Führungsring 170,
der ebenfalls um den Kolben 120 und innerhalb der zylindrischen
Ausnehmung 111a angeordnet ist, steuert das Lösen der
keilförmigen
Schulterstücke 160 von
den Zahnstangen 121. Eine Abschlussplatte 180,
durch die sich der Kolben 120 erstreckt, ist an dem Ende
des Gehäuses 110 angeordnet,
wobei sie die Vorspannfeder 150 des Schulteraufnahmerings 140,
den Schulteraufnahmering 140, die keilförmigen Schulterstücke 160 und
den Schulterstück-Führungsring 170 in
der Ausnehmung 111a abdichtet. Die Abschlussplatte 180 ist – wie an
der Stelle 112 in 2 gezeigt – mittels
eines Stemmens abgedichtet und in dem Ende des Gehäuses 110 befestigt.
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Der Schulterstück-Führungsring 170 ist
vorzugsweise aus Kunstharz ausgebildet. Der Kunstharzring folgt
der schnellen Bewegung der Schulterstücke 160 ruhig, wobei
er Geräusche
und Verschleiß unterdrückt, die
ansonsten aufgrund des Kontakts mit der Abschlussplatte 180 auftreten
würden.
Jedoch kann ein metallischer Schulterstück-Führungsring als Alternative
verwendet werden. Der Schulterstück-Führungsring 170 ist
C-förmig
mit einer inneren Oberfläche 170a,
die an die Form des Zahnstangenabschnitts des Kolbens 120 angepasst
und auf den Spitzenoberflächen 121a der
Zahnstangen 121 des Kolbens 120 gleitend geführt ist.
Der Ring 170 ist mit einem Ausschnitt 171 versehen,
der ein einfaches Anordnen des Rings 170 auf die Zahnstangen 121 des
Kolbens 120 während
der Montage ermöglicht. Der
Ring 170 steuert das Lösen
des Paars von keilförmigen
Schulterstücken 160 und
greift – wenn
der Kolben 120 vollständig
ausgerückt
ist – mit
gestuften Endabschnitten 122 ein, die dort ausgebildet
sind, wo die inneren Enden der Zahnstangen 121 an die äußere Umfangsfläche 120a des
Kolbens 120 angrenzen, um ein Herausgleiten des Kolbens 120 aus
der Öffnung 111 zu
verhindern. Verschiedene andere Typen von Führungsringen, die im Wesentlichen
dieselbe Funktion wie der Ring 170 ausführen, können verwendet werden.
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Die Ausrückvorspannfeder 130 spannt
den Kolben 120 entsprechend der Spannung in der umlaufenden
Kette in die Ausrückrichtung
vor. Sie übt eine
Vorspannkraft aus, die größer ist
als die Kraft, die durch die Feder 150 zum Vorspannen des Schulteraufnahmerings 140 ausgeübt wird.
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Der hintere Endabschnitt des Gehäuses 110 ist
mit einem hydraulischen Ventilmechanismus 190 versehen,
damit der Öldruck
von einer externen Ölversorgung
auf das hintere Ende des Kolbens 120 wirkt, um die Ausrückvorspannkraft
des Kolbens 120 genau einzustellen. Der hydraulische Ventilmechanismus 190 umfasst
einen Kugelsitz 191, der in einen Rückhalter 193 eingepasst
ist, eine Absperrkugel 192, die frei an den Kugelsitz 191 anstößt, und
einen Rückhalter 193,
der die Bewegung der Absperrkugel 192 begrenzt. Der hydraulische
Ventilmechanismus 190 ermöglicht einen Ölfluss in
eine Hochdruckölkammer 195,
die zwischen der Öffnung 111 und
dem hinteren Ende des Kolbens 120 ausgebildet ist, verhindert
jedoch den umgekehrten Ölfluss
aus der Hochdruckölkammer 195.
Daher beaufschlagt der Öldruck
die umlaufende Kette exakt mit einer Spannung und hält die Spannung
in der umlaufenden Kette genau aufrecht.
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Beim Betrieb der Spannvorrichtung 100 befindet
sich der Kolben 120 zunächst
in einer hinteren Anschlagsposition, in der seine Einrückbewegung aufgrund
des Zusammenwirkens der Zahnstangenzähne mit den Schulterstücken 160 und
des Eingriffs des Schulteraufnahmerings 140 mit der Endwand
der Ausnehmung 111a blockiert ist. Wenn die Steuerkette
TC locker wird, wird der Kolben 120, der mittels der Feder 130 in
einer Ausrückrichtung
vorgespannt ist, sofort nach vorne bewegt. Gleichzeitig wird der Schulteraufnahmering 140 aufgrund
der Vorspannkraft der Feder 150 in die Ausrückrichtung
verschoben und werden das Paar von keilförmigen Schulterstücken 160 und
der Schulterstück-Führungsring 170 zu
der Rückseite
der Abschlussplatte 180 hin verschoben.
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Wenn der Schulterstück-Führungsring 170 gegen
die Rückseite
der Abschlussplatte 180 stößt, gleiten die keilförmigen Schulterstücke 160 auf
den schrägen
Schulterstück-Führungsflächen 141,
wobei sie sich radial nach außen
bewegen und den Schulteraufnahmering 140 in eine zu der
Ausrückrichtung des
Kolbens 120 entgegengesetzte Richtung schieben. Die Schulterstücke 160 bewegen
sich radial nach außen,
bis sich deren Zähne
von den Zähnen der
Zahnstangen 121 lösen,
wobei sich der Kolben 120 löst, so dass er sich nach vorne
bewegen kann.
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Sobald sich die Schulterstücke 160 von
den Zahnstangenzähnen
lösen und
den Kolben 120 freigeben, gleiten die Schulterstücke 160 in
der entgegengesetzten Richtung auf den schrägen Schulterstück-Führungsflächen 141 in
dem Schulteraufnahmering 140, wobei sie sich radial nach
innen bewegen und wieder mit den Zahnstangenzähnen auf dem Kolben 120 an
neuen Positionen eingreifen, die um einen Zahn von ihren frühren Positionen
verschoben sind. Wenn die Schulterstücke 160 wieder mit
den Zahnstangenzähnen
eingreifen, wird der Schulteraufnahmering 140 wiederum in die Ausrückrichtung verschoben.
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Wenn eine den Kolben 120 zurückschiebende äußere Kraft über die
Kette ausgeübt
wird, übt
die Keilwirkung der Schulterstücke
160 wiederum die Funktion eines hinteren Anschlags aus, wobei die Einrückbewegung
des Kolbens 120 blockiert wird.
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Selbst wenn sich der Kolben 120 in
der Öffnung 111 dreht,
wenn er sich als Reaktion auf Schwankungen der Kettenspannung während des Motorbetriebs
vorwärts und
rückwärts bewegt,
drehen sich die Schulterstücke 160 und
der Schulteraufnahmering 140 gemeinsam mit dem Kolben 120 und verbleiben
fluchtend mit den Zahnstangen 121, da die Öffnung 111 konzentrisch
zu dem Kolben 120 und der Schulteraufnahmering 140 konzentrisch
zu der Ausnehmung 111a ausgebildet sind, so dass ein stabiler
Eingriff zwischen den Schulterstücken 160 und den
Zahnstangen 121 aufrechterhalten und ein zuverlässiger Betrieb
hinsichtlich des hinteren Anschlags erreicht ist.
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Die Ketten-Spannvorrichtung 100 weist
einen Kolbenlösemechanismus
auf, der Öffnungen 181 in
der Abschlussplatte 180, durch welche ein Werkzeug wie
beispielsweise ein Sechskantschlüssel
oder dergleichen eingeführt
werden kann, Längsnuten 113 auf
der inneren Umfangswandung der Ausnehmung 111a, die das
Eingriffswerkzeug aufnehmen, und Längsnuten 142 auf der äußeren Umfangsfläche des
Schulteraufnahmerings 140 aufweist, die den Nuten 113 gegenüberliegen
und ebenfalls das Eingriffswerkzeug aufnehmen. Nachdem die Spannvorrichtung 100 von
dem Motor entfernt ist, ermöglicht
der Löse-Umschalt-Mechanismus
ein Rücksetzen
des Kolbens 120 in einen Zustand, in dem seine Funktionen
hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Spannung und hinsichtlich
des hinteren Anschlags ausgeübt
werden können.
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Ein Rücksetzen wird durch das Einsetzen
eines Werkzeugs wie beispielsweise eines Sechskantschlüssels oder
dergleichen durch eine Öffnung 181 in
der Abschlussplatte 180 und in ein Loch ausgeführt, das
durch ein Paar von gegenüberliegenden Nuten 113 und 142 gebildet
ist. Auf diese Weise können
zwei Werkzeuge eingesetzt werden. Das Werkzeug oder die Werkzeuge
sperren den Schulteraufnahmering 140 gegen eine Drehung
in dem Gehäuse 110,
so dass der Kolben 120 gedreht werden kann, ohne dass er
gleichzeitig eine Drehung des Schulteraufnahmerings 140 verursacht.
Durch Drehen des Kolbens 120 um 90 Grad kann der Eingriff
zwischen den Zahnstangen 121 des Kolbens 120 und
den keilförmigen
Schulterstücken 160 gelöst werden,
so dass der Kolben 120 gegen die durch die Feder 130 ausgeübte Vorspannkraft
nach innen geschoben und dann wiederum um 90 Grad gedreht werden
kann, um die Zahnstangenzähne
wieder mit den Schulterstücken 160 in
Eingriff zu bringen.
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Wie in den 4 bis 7 gezeigt,
umfasst der Kolbenlösemechanismus
einen Stift 123, eine rollenförmige Röhre 182, die als Schwenklager
dient, und eine Drahtschleife 183, die in dem röhrenförmigen Element
schwenkbar gelagert ist und die mit dem Stift 123 eingreift,
wodurch der Kolben 120 zeitweise in seinem eingerückten Zustand
gehalten wird.
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Der Stift 123 ragt in der
Nähe des äußeren Endes
des Kolbens 120 von der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens 120 seitlich ab. Die Röhre 182 ist vorzugsweise
als ein integrales Teil der Abschlussplatte 180 mittels
Rollen eines teilweise ausgeschnittenen zentralen Abschnitts der
Abschlussplatte 180 ausgebildet. Die Schleife 183 ist
in schwenkbarem Eingriff mit der rollenförmigen Röhre 182 und an dem Stift 123 festgehakt.
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Das Lösen der Schleife 183 von
dem Stift 123 tritt automatisch auf, wenn der Kolben 120 entlang
zumindest eines Teils der Spielstrecke nach innen geschoben wird,
die aufgrund der Bewegung des Schulteraufnahmerings 140 in
der Ausnehmung 111a bereitgestellt ist. Wenn sie von dem
Stift 123 gelöst wird,
bewegt sich die Schleife 183 in eine Position, in der sie
am Ende des Gehäuses 110 anliegt
und sich – wie
in 7 gezeigt – seitlich
von dem Kolben 120 wegerstreckt.
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Wie in den 4(a) und 5 gezeigt
ist, wird die rollenförmige
Röhre 182 durch
ein teilweises Ausschneiden eines Abschnitts der Abschlussplatte 180, wobei
eine zentrale Öffnung 184 für den Kolben 120 gebildet
wird, und ein Rollen eines Teils des ausgeschnittenen Abschnitts
zu dem äußeren Rand
der Abschlussplatte 180 hin gebildet, so dass sie einen Teil
des Rands der zentralen Öffnung 184 bildet.
Wie in den 4(a) und 5 gezeigt, weisen beide Enden der
rollenförmigen
Röhre 182 Führungsflächen 182a auf,
die abgeschrägt
sind, so dass die Länge
des Teils der Röhre 182,
der zum Mittelpunkt der Abschlussplatte 180 hin orientiert
ist, größer ist
als die Länge
des Teils der Röhre 182,
der zum äußeren Umfang
der Abschlussplatte 180 hin orientiert ist. Ein Vorteil
der Bildung der rollenförmigen
Röhre 182 als integraler
Bestandteil der Abschlussplatte 180 besteht darin, dass
hierdurch die Anzahl an separaten Teilen vermindert ist, die zum
Aufbau der Spannvorrichtung 100 erforderlich sind.
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Wie in 4(b) gezeigt,
ist die das Ausrücken
verhindernde Schleife 183 aus einem im Wesentlichen C-förmigen Stahldraht
zusammengesetzt, der einen im Wesentlichen geraden mittleren Teil 183a aufweist,
der an seinen entgegengesetzten Enden mittels abgerundeter Ecken
mit zwei im Wesentlichen geraden Beinabschnitten 183b verbunden
ist, die beide hakenförmig
nach innen gerichtete Enden aufweisen.
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Wie in 4(b) gezeigt,
wirkt die Schleife 183 als Feder und können ihre Beine 183b auseinandergespreizt
werden, um ihre hakenförmigen
Enden mit der Röhre 182 auf
der Abschlussplatte 180 in Eingriff zu bringen. Wenn die
Schleife 183 mit der Lagerröhre 182 in Eingriff
ist und in ihre aufrechte Position bewegt wird, wie dies in 5 in unterbrochenen Linien
gezeigt ist, werden ihre Beine 183b mittels der schrägen Ränder der
Röhre 182 auseinander
gedrückt,
was eine Spannung in der Schleife 183 hervorruft. Die Spannung
wird gelöst,
wenn die Schleife 183 in ihren entspannten Zustand geschwenkt
wird, der in 5 mittels
durchgezogener Linien gezeigt ist. Daher neigt die Schleife 183 dazu,
sich aufgrund ihrer eigenen Elastizität um ihre durch die rollenförmige Röhre 182 bereitgestellte
Schwenkachse zu drehen, und löst
sich daher von dem Stift 123, wenn sich der Kopf des Stifts 123 von
dem mittleren Teil 183a der Schleife 183 entfernt.
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Wenn die Spannvorrichtung 100 – wie in 6 gezeigt – als Ketten-Spannvorrichtung
in einem Motor installiert ist, bewirkt eine Druckkraft, die aufgrund
einer erhöhten
Kettenspannung über
einen Spannhebel TL auf den Kolben 120 wirkt, ein automatisches
Lösen der
Schleife 183 von dem Stift 123, worauf die Schleife 183 in
die in 7 gezeigte Position
schwenkt, wo sie verbleibt. Daher verändert sich die Spannvorrichtung 120 automatisch
aus dem in 6 gezeigten
Zustand mit Ausrückblockierung in
den in 7 gezeigten Zustand,
in dem sich der Kolben 120 frei in der Ausrückrichtung
bewegen kann, soweit dies durch den Spannhebel TL gestattet ist.
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Obgleich bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
die elastische Kolbenrückhalte-Schleife 183 aufgrund
des Zusammenwirkens ihrer Beine 183b mit den schrägen Enden 182a der
rollenförmigen
Röhre 182,
in welcher sie schwenkbar gelagert ist, in ihren gelösten Zustand
vorgespannt ist, kann die Schleife alter nativ hierzu direkt aufgrund einer
Biegeelastizität,
die in den Beinabschnitten selbst erzeugt wird, in ihre Kolbenlöseposition
vorgespannt sein.
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Die Ketten-Spannvorrichtung 100 ermöglicht eine
geeignete hintere Anschlagsfunktion, so dass Geräusche aufgrund eines Flatterns
der Kette und Pfeifgeräusche
aufgrund einer übermäßigen Spannung,
die aus einem übermäßigen Ausrücken des Kolbens
resultiert, verhindert sind. Daher kann eine geeignete Kettenspannung
aufrechterhalten werden, und selbst wenn eine Drehung des Kolbens 120 aufgrund
der Expansion und Kontraktion der Ausrückvorspannfeder 130 erzeugt
wird, wenn sich der Kolben 120 entsprechend Schwankungen
der Kettenspannung vorwärts
und rückwärts bewegt,
drehen sich gleichzeitig die keilförmigen Schulterstücke 160 und
der Schulteraufnahmering 140 gemeinsam mit dem Kolben 120,
so dass die Schulterstücke 160 einen
stabilen Eingriff mit den Zahnstangen 121 des Kolbens 120 aufrechterhalten.
Auf diese Weise verhindert die Ketten-Spannvorrichtung 100 einen
einseitigen Verschleiß und
ein Zahnspringen und bietet einen hohen Grad an Haltbarkeit.
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Der Löse-Umschalt-Mechanismus des
Kolbens, in welchen ein Werkzeug durch die Abschlussplatte und in
zusammenwirkende Nuten, die in der Gehäusewandung und in dem Schulteraufnahmering ausgebildet
sind, eingesetzt werden kann, um den Schulteraufnahmering gegen
eine Drehung zu sperren, ermöglicht
ein Drehen des Kolbens, ohne dass der Schulteraufnahmering ebenfalls
gedreht wird. Mit dem derart gesperrten Schulteraufnahmering kann der
Kolben gedreht werden, um die Schulterstücke von den Zahnstangenzähnen zu
lösen,
wodurch ein Rücksetzen
der Spannvorrichtung ermöglicht
wird, wenn der Kolben entweder seine Grenze oder eine Zwischenposition
in seinem Ausrückbewegungsbereich
erreicht hat. Daher kann die Vorrichtung rückgesetzt werden, wenn sie
zur Wartung, Prüfung,
Einstellung oder dergleichen entfernt wird.
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Bei dem in den 4 bis 7 gezeigten
Kolbenlösemechanismus
wird ein seitlich von dem Kolben abnagender Stift mittels einer
Schleife rückgehalten,
die in einer rollenförmigen
Röhre schwenkgelagert
ist, um die Montage der Spannvorrichtung zu vereinfachen. Die rollenförmige Röhre ist
durch ein teilweises Ausschneiden und Rollen eines Teils des zentralen
Abschnitts der Abschlussplatte ausgebildet. Wenn die Spannvorrichtung
in einem Motor installiert wird, schwenkt die Rückhalteschleife automatisch
und zuverlässig
in ihre Löse-Position,
wenn der Kolben während
des Motorbetriebs ein erstes Mal nach innen geschoben wird.
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Die Ketten-Spannvorrichtung kann
alternative Strukturen aufweisen, die von der speziell beschriebenen
Struktur abweichen, vorausgesetzt, dass der das Ausrücken blockierende
Zustand des Kolbens auf ein Ausüben
einer externen Druckkraft auf den Kolben hin zuverlässig gelöst wird.
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Wenn eine Kette während des Motorbetriebs länger wird,
wird bei der erfindungsgemäßen Ketten-Spannvorrichtung
die geeignete Spielstrecke durch fortschreitende Ausrückbewegungen
des Kolbens aufrechterhalten, so dass Fremdgeräusche, die auf ein Starten
des Motors hin auftreten, und Pfeifgeräusche, die das Resultat eines übermäßigen Spannens
der Kette sind, verhindert sind. Die Keilwirkung der Schulterstücke, die
das hintere Anschlagen des Kolbens bewirken, findet einheitlich
statt, wenn der Kolben um jeweils einen Zahnstangenzahn in der Ausrückrichtung
voranschreitet. Daher beaufschlagt der Kolben die Kette zu jeder
Zeit während
des Motorbetriebs gleichbleibend mit einer geeigneten Spannung.