DE19919857C2 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zur Verwendung in einem Kettenantriebsmechanismus, um eine geeignete Spannung bei einer Kette des Ket­ tenantriebsmechanismus vorzusehen.

Spannvorrichtungen werden verwendet, um eine vorbestimmte Spannung auf eine Kette, einen Riemen oder ein ähnliches Kraftübertragungsmittel auszuüben. Ein typi­ sches Beispiel der bekannten Spannvorrichtungen ist eine Sperrklinken-Spannvor­ richtung, die im allgemeinen in Kombination mit einer Nockenwellenantriebskette ei­ nes Fahrzeugmotors verwendet wird. Die Sperrklinken-Spannvorrichtung umfaßt ei­ nen Kolben, der in einem Gehäuse verschiebbar aufgenommen ist. Um die Kette mit einer vorbestimmten Spannung zu beaufschlagen, rückt der Kolben teilweise aus dem Gehäuse aus. Der in dem Gehäuse aufgenommene Kolben definiert gemein­ sam mit dem Gehäuse eine Ölkammer, in die Öl mit einem vorbestimmten Druck zu­ geführt wird, während der Motor läuft. Eine an dem Gehäuse angeordnete Sperr­ klinke ist mit Sperrklinkenzähnen in Eingriff gehalten, die auf einer äußeren Um­ fangsfläche des Kolbens entlang einer seiner Achsen ausgebildet sind, so dass eine Einrück- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens verhindert ist.

Aus der DE 196 46 488 A1 ist weiterhin eine Spannvorrichtung für eine Kraftübertra­ gungskette bekannt. Die Spannvorrichtung weist einen Spannarm und einen Schuh auf, wobei der Spannarm an einem Ende schwenkbar an einer einem stationären Bauteil zugeordneten Tragachse angelenkt ist und wobei der Schuh in einen gleiten­ den Eingriff mit der Kette bringbar und an der zur Kette gerichteten Oberfläche des Spannarms befestigt ist. Des Weiteren weist die Spannvorrichtung eine in dem ande­ ren Ende des Spannarms ausgebildete Kolbenaufnahmeöffnung mit einem Eingang an der der Oberfläche, an der der Schuh befestigt ist, gegenüberliegenden Seite auf. Ein Kolben ist von dem Eingang in die Kolbenaufnahmeöffnung gleitend eingeführt und ist durch ein Druckelement in eine aus dem Eingang herauszeigende Richtung gedrückt. Schließlich ist ein als Widerlager dienender Anschlag für das herausra­ gende Ende des Kolbens an dem stationären Bauteil angeordnet.

Aus der DE 15 50 752 A ist des Weiteren eine Spannvorrichtung für einen Riemen oder eine Kette bekannt. Die Spannvorrichtung weist ein Kontaktglied auf, das die spannungslose Seite eines endlosen flexiblen Glieds berührt, welches Zahnräder umschlingt und mit diesen in Eingriff steht.

Ein anderes Beispiel bekannter Spannvorrichtungen ist eine ölgefüllte Spannvor­ richtung, die besonders zur Verwendung mit einem Riemen mit geringer Längung geeignet ist. Die ölgefüllte Spannvorrichtung umfaßt einen verschiebbar in einem Gehäuse aufgenommenen Kolben, so dass eine Hochdruckkammer und eine Nieder­ druckkammer, die durch den Kolben getrennt sind, innerhalb des Gehäuses ausge­ bildet sind. Die Hochdruckkammer und die Niederdruckkammer sind mit Öl gefüllt. In einer Richtung von der Niederdruckkammer zu der Hochdruckkammer kann das Öl ohne wesentliche Beschränkung fließen. In der entgegengesetzten Richtung von der Hochdruckkammer zu der Niederdruckkammer ist lediglich ein eingeschränkter Öl­ fluß ermöglicht. Der Kolben ist durch eine Feder in eine Richtung gedrückt, um aus dem Gehäuse auszurücken.

Bei der Sperrklinken-Spannvorrichtung ermöglicht die Sperrklinke eine Vorwärts- oder Ausrückbewegung des Kolbens, während sie eine Rückwärts- oder Einrückbe­ wegung des Kolbens verhindert. Die Sperrklinke weist ein bestimmtes Maß an Spiel auf, wenn sie mit den Sperrklinkenzähnen auf dem Kolben in Eingriff gehalten ist. Das Spiel muß gering gehalten werden, oder die Kette neigt zu einem Schlagen. Je­ doch verhindert ein extrem geringes Spiel eine ausreichende Absorption eines An­ wachsens der Kettenspannung durch die Spannvorrichtung. Daher weist die Sperr­ klinken-Spannvorrichtung eine relativ geringe Empfindlichkeit auf eine Veränderung der Kettenspannung auf.

Die ölgefüllte Spannvorrichtung weist eine exzellente Empfindlichkeit auf einen An­ stieg und einen Abfall der Kettenspannung auf, jedoch ist der Hub des Kolbens rela­ tiv klein. Bei Verwendung mit einem Kraftübertragungsmechanismus, der eine Kette aufweist, deren Längung mit der Zeit zunimmt, ist die ölgefüllte Spannvorrichtung groß dimensioniert, um einen großen Kolbenhub zu gewährleisten, und erfordert folglich einen großen Raum für ihre Installation.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung bereitzustellen, die sich schnell und ruckfrei an eine Längung einer Kette anpassen kann, die einen großen Hub aufweist und die kontinuierlich auf Veränderungen der Kettenspannung reagieren kann.

Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Spannvorrichtung für einen Kettenan­ triebsmechanismus, der mindestens zwei Kettenräder, die auf einem stationären Ele­ ment voneinander beabstandet sind, und eine endlose Kette aufweist, die um die Kettenräder geführt ist, umfaßt einen Spannhebel, der ein schwenkbar an dem statio­ nären Element gelagertes Ende aufweist und der sich mit der Kette zwischen den Kettenrädern in Gleitkontakt befindet, um eine Spannung in der Kette einzustellen, einen ersten Spannaufbau, der ein erstes Gehäuse, einen Kolben, der relativ zu dem ersten Gehäuse in einer Ausrückrichtung verschiebbar ist, eine Feder, die den Kol­ ben in die Ausrückrichtung drückt, und ein Stopp-Mittel zum Verhindern einer Ein­ rückbewegung des Kolbens aufweist, und einen zweiten Spannaufbau, der ein zweites Gehäuse, einen Kolben, der relativ zu dem zweiten Gehäuse in einer Aus­ rück- und einer Einrückrichtung verschiebbar ist, eine Feder, die den Kolben in die Ausrückrichtung drückt, und Mittel zum Einschränken der Einrückbewegung des Kol­ bens aufweist, während die Ausrückbewegung des Kolbens ermöglicht ist, wobei der erste oder der zweite Spannaufbau dem Spannhebel und der andere Spannaufbau dem stationären Element zugeordnet ist, wobei die Kolben aneinanderstoßen und wobei die Feder des ersten Spannaufbaus eine kleinere Federsteifigkeit aufweist als die Feder des zweiten Spannaufbaus.

Wenn ein Durchhängen der Kette den Ausrückhub des Kolbens des zweiten Spannaufbaus übersteigt, bewegt sich bei diesem Aufbau der Kolben des ersten Spannaufbaus nach außen, um den fehlenden Ausrückhub des Kolbens des zweiten Spannaufbaus auszugleichen, wodurch ermöglicht wird, dass der zweite Spannauf­ bau seine vorgeschriebene Spannungseinstellfunktion weiter fortsetzen kann.

Der erste Spannaufbau umfaßt ein Stopp-Mittel oder einen Mechanismus zum Ver­ hindern einer Einrückbewegung des Kolbens. Der Stopp-Mechanismus kann ein Sperrklinkenmechanismus sein, der aus einer Reihe von Sperrklinkenzähnen auf einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens und einer Sperrklinke zusammengesetzt ist, die schwenkbar an dem ersten Gehäuse befestigt und mit einem der Sperrklinkenzähne in Eingriff gehalten ist. Als Alternative kann der Stopp-Mechanismus ein Schraub-Stopp-Mechanismus sein, der aus einem mit einem Außengewinde verse­ henen Körperabschnitt des Kolbens und einem mit einem Innengewinde versehenen Durchgang eines Mutterelements zusammengesetzt ist, das an einem offenen Ende des ersten Gehäuses befestigt ist. Der mit einem Außengewinde versehene Kör­ perabschnitt ist in den mit einem Innengewinde versehenen Durchgang geschraubt. Gewinde des Kolbenkörpers und des Mutterelements weisen eine Sägezahnform auf, die derart ausgebildet ist, dass eine Einrückbewegung des Kolbens verhindert ist, während eine Ausrückbewegung des Kolbens ermöglicht ist. Alternativ kann der Stopp-Mechanismus eine konische Oberfläche, die an einem offenen Ende des er­ sten Gehäuses ausgebildet ist, und eine Vielzahl von federvorgespannten Kugeln aufweisen, die gedrückt sind, um in einem ringförmigen Raum festzuklemmen, der zwischen der konischen Oberfläche und einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens definiert ist. Die federvorgespannten Kugeln verhindern eine Einrückbewegung des Kolbens, während sie eine Ausrückbewegung des Kolbens ermöglichen.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in einer Vorderansicht, aus Gründen der Klarheit teilweise geschnitten, ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung,

Fig. 1A in einer Vorderansicht, vergrößert und teilweise geschnitten, einen Ab­ schnitt der in Fig. 1 gezeigten Spannvorrichtung,

Fig. 2 in einer Vorderansicht, aus Gründen der Klarheit teilweise geschnitten, ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung,

Fig. 3 in einer teilweise geschnittenen Darstellung, vergrößert, eine modifi­ zierte Ausführungsform des Stopp-Mechanismus gegen eine Einrück­ bewegung des Kolbens eines ersten Spannaufbaus und

Fig. 4 in einer geschnittenen Darstellung, vergrößert, eine weitere Modifikation des Stopp-Mechanismus gegen eine Einrückbewegung des Kolbens des ersten Spannaufbaus.

Fig. 1 zeigt einen Kettenantriebsmechanismus, bei dem eine Spannvorrichtung ge­ mäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt der Kettenantriebsmechanismus ein Kurbelwellenket­ tenrad 1, das fest an einer nicht gezeigten Kurbelwelle eines nicht gezeigten Fahr­ zeugmotors befestigt ist, ein Nockenwellenkettenrad 2, das fest an einer nicht ge­ zeigten Nockenwelle des Fahrzeugmotors befestigt ist, und eine endlose Steuerkette 3, die um das Kurbelwellenkettenrad 1 und das Nockenwellenkettenrad 2 geführt ist. Die Kurbelwelle und die Nockenwelle sind in bekannter Weise drehbar an einem nicht gezeigten Motorblock angeordnet, der ein stationäres Element des Fahrzeug­ motors bildet. Das Kurbelwellenkettenrad 1 ist ein Antriebskettenrad, und das Nockenwellenkettenrad 2 ist ein Abtriebskettenrad. Die sich zwischen dem Kurbel­ wellenkettenrad 1 und dem Nockenwellenkettenrad 2 erstreckende Steuerkette 3 weist einen gespannten Abschnitt auf einer Seite des Kurbelwellen- oder Antriebs­ kettenrads 1 und einen schlaffen Abschnitt auf der anderen Seite des Kurbelwellen­ kettenrads 1 auf. Dabei handelt es sich um die sogenannte "Spannseite", die auf der rechten Seite in Fig. 1 gezeigt ist, und um die sogenannte "Schlaffseite", die auf der linken Seite in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Spannhebel 4, der von einer Außenseite der Steuerkette 3 aus mit der Schlaffseite der Steuerkette 3 in Konktakt ist. Der Spannhebel 4 umfaßt eine längliche Basis 5, die an einem Ende mit dem stationären Element bzw. Motorblock schwenkbar verbunden ist, und einen Schuh 6, der an einer Oberfläche der Basis 5 befestigt ist, die zu der Steuerkette 3 hin gerichtet ist. Die Basis 5 ist aus Metall hergestellt, und der Schuh 6 ist aus einem Kunstharz hergestellt. Die Steuerkette 3 greift gleitend mit einer Oberfläche des Schuhs 6 ein. Der Spannhebel 4 bewegt sich schwenkend um sein befestigtes Ende, so dass eine Spannung in der Steuerkette 3 eingestellt werden kann. Das Antriebs­ kettenrad kann durch das Nockenwellenkettenrad 2 gebildet sein.

Die Spannvorrichtung umfaßt weiterhin zwei Spannaufbauten 10 und 30. Ein Spannaufbau 10 ist eine ölgefüllte Spanneinrichtung 10, die auf dem stationären Element bzw. Motorblock vorgesehen ist, und der andere Spannaufbau 30 ist eine Sperrklinken-Spanneinrichtung 30, die auf dem Spannhebel 4 vorgesehen ist. Wie später beschrieben, ist die ölgefüllte Spanneinrichtung 10 vom einschiebbaren Typ, während die Sperrklinken-Spanneinrichtung 30 vom ausrückenden Typ ist.

Gemäß einer besseren Darstellung in Fig. 1A umfaßt die ölgefüllte Spanneinrichtung 10 ein Gehäuse 11 mit einem Durchgang 11a an einem seiner Enden, einen Kolben 12, der in einer zylindrischen Kolbenöffnung 11b verschiebbar aufgenommen ist, die innerhalb des Gehäuses 11 ausgebildet ist, und eine Druckschraubenfeder 13, die in der Kolbenöffnung 11b aufgenommen ist und zwischen dem Gehäuse 11 und dem Kolben 12 wirkt, um den Kolben 12 in eine Richtung zu drücken, in der er aus der Kolbenöffnung 11b durch den Durchgang 11a zum Außenbereich des Gehäuses 11 hin ausrückt. Der Kolben 12 ist aus einem hohlen zylindrischen Kolbenblock 14 und einer stabilen zylindrischen Kolbenstange 15 zusammengesetzt, die entlang einem äußeren Endabschnitt des Kolbenblocks 14 in einen axialen und zentralen Durch­ gang 14a des Kolbenblocks 14 eingepreßt ist. Der Kolben 12, der in der Kolbenöff­ nung 11b aufgenommen ist, teilt einen inneren Raum der Kolbenöffnung 11b in eine Hochdruckkammer 16, die zwischen einem geschlossenen Ende des Gehäuses 11 und dem Kolbenblock 14 definiert ist, und eine Niederdruckkammer 17, die zwischen dem Kolbenblock 14 und dem offenen Ende 11a des Gehäuses 11 definiert ist, wel­ ches durch eine Öldichtung 19 geschlossen ist, die an dem offenen Ende 11a des Gehäuses 11 um die Kolbenstange 15 eingepaßt ist. Die Niederdruckkammer 17 kommuniziert über einen Verbindungsdurchgang 20a mit einem Ölreservoir 20. Das Ölreservoir 20 ist mittels einer Membrandichtung 21 aus Gummi geschlossen, die mittels eines ringförmigen Endstopfens 22 an dem Gehäuse 11 befestigt ist. Das Öl­ reservoir 20 und die Hoch- und Niederdruckkammern 16, 17 sind mit Öl gefüllt. Ein äußeres Ende des Endstopfens 22 ist mit einer Abdeckplatte 23 verschlossen. Die Abdeckplatte 23 weist einen Entlüftungsdurchgang 23a auf, so dass eine Außenseite der Membrandichtung 21 aus Gummi dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist. Die Membrandichtung 21 ist verformbar, um sich an Volumenveränderungen des Öls anzupassen, das innerhalb der ölgefüllten Spanneinrichtung 10 gehalten ist.

Der Kolbenblock 14 weist eine Vielzahl von Öldurchgängen 14b auf, die sich diago­ nal von einer äußeren Endfläche zu dem inneren Ende des Kolbenblocks 14 erstrec­ ken und zu dem axialen und zentralen Durchgang 14a des Kolbenblocks 14 hin öff­ nen. Die Öldurchgänge 14b sind an einem Ende an die Niederdruckkammer 17 an­ geschlossen und kommunizieren mit der Hochdruckkammer 16, wenn ein dem Kol­ ben 12 zugeordnetes Absperrventil 18 offen ist.

Das Absperrventil 18 ist ein Kugelventil, das ein Ventilelement in der Form einer Ku­ gel 18a, die durch eine hutförmige Ventilaufnahme 18b gehalten ist, die an dem inne­ ren Ende des Kolbenblocks 14 befestigt ist, und ein hohles und zylindrisches Ventil­ sitzelement 18c umfaßt, das in einen inneren Endabschnitt des axialen und zentralen Durchgangs 14a des Kolbenblocks 14 eingepreßt ist. Das Ventilsitzelement 18c weist einen Ventilsitz 18d auf, der an einem äußeren Endabschnitt des Ventilsitzele­ ments 18c ausgebildet ist, und die Kugel 18a ist normalerweise mittels der Kraft einer Druckschraubenfeder 18e gegen den Ventilsitz 18d gedrückt, welche zwischen der Ventilaufnahme 18b und der Kugel 18a wirkt.

Das Absperrventil 18 gemäß dem vorherigen Aufbau gestattet den Ölfluß von der Niederdruckkammer 17 zu der Hochdruckkammer 16, während der Ölfluß in der um­ gekehrten Richtung gesperrt ist. Wenn sich der Kolben 12 in der Vorwärtsrichtung bewegt, nimmt der Druck innerhalb der Hochdruckkammer 16 ab. Dies hat zur Folge, dass sich die Kugel 18a unter dem Druck des aus der Niederdruckkammer 17 flie­ ßenden Öls von dem Ventilsitz 18d löst, wobei der Ölfluß in die Hochdruckkammer 16 ermöglicht ist. Während des Rückwärtsstoßes des Kolbens 12 wird die Kugel 18a aufgrund der Kraft der Feder 18e und unter dem Druck innerhalb der Hochdruck­ kammer 16 gegen den Ventilsitz 18d gedrückt.

Es existiert ein kleiner Spalt oder Zwischenraum zwischen einer äußeren Umfangs­ fläche des Kolbenblocks 14 und einer inneren Umfangsfläche der Kolbenöffnung 11b des Gehäuses 11. Dieser Zwischenraum ermöglicht lediglich einen eingeschränkten Ölfluß in der Richtung von der Hochdruckkammer 16 zu der Niederdruckkammer 17. Dies liegt daran, dass das Öl bei seinem Durchgang durch den Zwischenraum auf einen großen Widerstand trifft. Bei der derart aufgebauten ölgefüllten Spanneinrichtung 10 bewegt sich der Kolben 12 schnell in der Vorwärts- bzw. Ausrückrichtung und langsam in der Rückwärts- bzw. Einrückrichtung.

Zur Definition eines Endes des Vorwärtshubs des Kolbens 15 weist das Gehäuse 11 einen Stopper wie beispielsweise einen nicht gezeigten C-Ring auf, der innerhalb der Kolbenöffnung 11b vorgesehen ist.

Die Sperrklinkenspanneinrichtung 30 umfaßt ein Gehäuse 31, das integral mit der Basis 5 des Spannhebels 4 ausgebildet ist, einen Kolben 32, der verschiebbar in ei­ ner Kolbenöffnung 31a aufgenommen ist, die in dem Gehäuse 31 ausgebildet ist, und eine Druckschraubenfeder 33, die zwischen dem Gehäuse 31 und dem Kolben 32 wirkt, um den Kolben 32 in eine Richtung zu drücken, in der er aus dem Gehäuse 31 ausrückt. Der Kolben 32 weist einen im wesentlichen becherförmigen Aufbau mit einem offenen Ende auf, das zum Boden der Kolbenöffnung 31a gerichtet ist. Die Druckschraubenfeder 33 ist im komprimierten Zustand zwischen dem Boden der Kolbenöffnung 31a des Gehäuses 31 und dem Boden des becherförmigen Kolbens 32 angeordnet. Der Kolben 32 weist eine Reihe von Sperrklinkenzähnen 34, die auf einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens 32 in einer Reihe parallel zur Längsachse des Kolbens 32 ausgebildet sind, und eine Sperrklinke 35 auf, die schwenkbar an dem Gehäuse 31 befestigt und mit den Sperrklinkenzähnen 34 in Eingriff ist, um eine Rückwärts- bzw. Einrückbewegung des Kolbens 32 zu verhindern. Daher bilden die Sperrklinkenzähne 34 und die Sperrklinke 35 gemeinsam einen Sperrklinkenmecha­ nismus, der als ein Stopper gegen eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 32 dient, während eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 32 ermöglicht ist. Im Betrieb liefert der Sperrklinkenmechanismus eine schrittweise Vorwärts- bzw. Ausrückbewegung des Kolbens 32.

Zur Bildung der Spannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die beiden Spanneinrichtungen 10, 30 derart zusammengesetzt, dass der Kolben 12 der ölge­ füllten Spanneinrichtung 10 und der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30 fluchten und dass sie unter den jeweiligen Federkräften der Druckschraubenfedern 13 und 33 aneinandergestoßen gehalten sind. Die Feder 13 der ölgefüllten Spann­ einrichtung 10 weist eine größere Federsteifigkeit auf als die Feder 33 der Sperr­ klinkenspanneinrichtung 30. Bei diesem Aufbau kann die Spannvorrichtung einen langen Hub einer einheitlichen Bewegung des Kolbens 12 und des Kolbens 32 erreichen, der eine genaue Einstellung der Spannung in der Kette 3 über eine lange Zeit­ dauer hinweg sicherstellt. Um einen solch langen Hub zu erreichen, ist der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30 anfangs in seiner hintersten oder vollständig eingerückten Position angeordnet.

Die Spannvorrichtung gemäß dem vorhergehenden Aufbau arbeitet wie folgt.

Unter normalen Bedingungen ist der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30 aufgrund der Federsteifigkeit der Feder 13, die größer ist als diejenige der Feder 33, durch die Kraft der Feder 13 zurück gedrückt. Folglich ist ein Sperrklinkenzahn 34 auf dem Kolben 32 in Druckkontakt mit der Sperrklinke 35 auf dem Spannhebel 4 gebracht, so dass eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 32 ohne Erzeugung eines Spiels zwischen dem Sperrklinkenzahn 34 und der Sperrklinke 35 verhindert ist. Die ölgefüllte Spanneinrichtung 10 übt über den Spannhebel 4 eine Spannung auf die Kette 3 aus. Der Kolben 12 der ölgefüllten Spanneinrichtung 10 bewegt sich vorwärts und rückwärts, um die Spannung in der Kette 3 über den Spannhebel 4 einzustellen.

Wenn die Kette 3 schlaff wird, bewegt sich der Kolben 12 der ölgefüllten Spannein­ richtung 10 unter der Kraft der Feder 13 vorwärts, um dadurch über den Spannhebel 4 eine Spannung auf die Kette 3 auszuüben. In diesem Fall arbeitet der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30 nicht, da der Federkoeffizient der Feder 33 kleiner ist als derjenige der Feder 13. Daher stellt die ölgefüllte Spanneinrichtung 10 eine gewünschte Kettenspannung wieder her.

Wenn die Kette 3 gedehnt wird, d. h. wenn die Spannung in der Kette 3 zunimmt, ar­ beitet die ölgefüllte Spanneinrichtung 10, um sich an ein Anwachsen der Ketten­ spannung anzupassen. Der Kolben 12 der ölgefüllten Spanneinrichtung 10 ist in sei­ ner Einrückbewegung eingeschränkt, jedoch ist er in der Einrückrichtung nicht voll­ ständig unbewegbar. Ein Gleitsitz zwischen dem Kolben 12 und dem Gehäuse 11 ermöglicht lediglich einen eingeschränkten Ölfluß von der Hochdruckkammer 16 zu der Niederdruckkammer 17, wenn das Öl innerhalb der Hochdruckkammer 16 kom­ primiert wird. Wenn der Spannhebel 4 aufgrund einer Zunahme der Spannung der Kette 3 zur Bewegung im entgegengesetzten Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1 gezwun­ gen ist, bewegt sich folglich der Kolben 12 langsam in der Einrückrichtung, da das Öl allmählich aus der Hochdruckkammer 16 durch einen kleinen Zwischenraum zwi­ schen der inneren Umfangsfläche der Kolbenöffnung 11b des Gehäuses 11 und der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 12 zu der Niederdruckkammer 17 gedrückt ist. Da der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30 in Stoßkontakt mit dem Kol­ ben 12 der ölgefüllten Spanneinrichtung 10 gehalten ist, funktioniert in diesem Fall die Sperrklinkenspanneinrichtung 30 nicht als Spanneinrichtung. Ganz zu Beginn der Einrückbewegung des Spannhebels 4 kann der Kolben 32 innerhalb des Spiels zwi­ schen dem Sperrklinkenzahn 34 und der Sperrklinke 35 ausrücken, und zwar bis der Kolben 12 beginnt, einzurücken. Während der Einrückbewegung des Kolbens 12 wird kein Spiel zwischen den Sperrklinkenzähnen 34 und der Sperrklinke 35 erzeugt.

Eine Längung der Kette 3, welche aufgrund eines anhaltenden Gebrauchs des Ket­ tenantriebsmechanismus auftritt, ist unvermeidbar. Eine solche Kettenlängung kann durch die Spannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufgenommen wer­ den, selbst wenn der Grad an Kettenlängung viel größer ist als bei einem herkömmli­ chen Kettenantriebsmechanismus. Der Kolben 12 der ölgefüllten Spanneinrichtung 10 ist innerhalb eines vorbestimmten Hubs einer linearen Hin- und Herbewegung effektiv betriebsfähig. Andererseits kann sich der Kolben 32 der Sperrklinkenspann­ einrichtung 30 lediglich in der Vorwärtsrichtung bewegen. Wenn die Kettenlängung oder das Durchhängen den Vorwärtshub des Kolbens 12 übersteigt, würde folglich die ölgefüllte Spanneinrichtung 10 betriebsunfähig werden, wenn nicht die Sperrklin­ kenspanneinrichtung 30 vorhanden wäre. In diesem Fall bewegt sich der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30 unter der Vorspannung der Feder 33 vorwärts, wodurch er sofort den Stoßeingriff mit dem Kolben 12 der ölgefüllten Spanneinrich­ tung 10 wiederherstellt. Ein Mangel an Vorwärtshub des Kolbens 12 ist daher durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 32 ausgeglichen. Folglich kann die ölgefüllte Spanneinrichtung 10 ihren Betrieb zum Aufnehmen der Kettenlängung weiter fortfüh­ ren. Wenn die Kettenspannung zunimmt, bewegt sich der Kolben 12 der ölgefüllten Spanneinrichtung 10 rückwärts, um eine Zunahme der Kettenspannung aufzuneh­ men. Wenn die Kettenlängung zunimmt, wird die vorherige Vorwärtsbewegung des Kolbens 32 wiederholt, um einen Mangel an Vorwärtshub des Kolbens 12 abzudec­ ken. Daher weist die Spannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung insgesamt einen langen Hub auf, der zur Einstellung der Kettenspannung wirksam ist.

Fig. 2 zeigt eine Spannvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Spannvorrichtung umfaßt eine Sperrklinkenspannein­ richtung 30', die auf einem stationären Element wie beispielsweise ein Motorblock eines Fahrzeugmotors vorgesehen ist, und eine ölgefüllte Spanneinrichtung 10', die auf einem Spannhebel 4' der Spannvorrichtung vorgesehen ist. Hier weist die Sperr­ klinkenspanneinrichtung 30' ein Gehäuse 31' auf, das an dem stationären Element befestigt ist. Die ölgefüllte Spanneinrichtung 10' weist ein Gehäuse 11' auf, das inte­ gral mit einer metallischen Basis 5' des Spannhebels 4' ausgebildet ist. In Fig. 2 sind die Teile, die dieselben wie diejenigen bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbei­ spiel sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.

Die ölgefüllte Spanneinrichtung 10' weist einen Kolben 12 auf, der verschiebbar in dem Gehäuse 11' aufgenommen ist, und eine Druckschraubenfeder 13, die in dem Gehäuse 11' hinter dem Kolben 12 aufgenommen ist, um den Kolben 12 in der Vor­ wärtsrichtung zu drücken, in der er aus dem Gehäuse 11' ausrückt. Die Sperrklin­ kenspanneinrichtung 30' umfaßt einen Kolben 32, der verschiebbar in dem Gehäuse 31' aufgenommen ist, eine Druckschraubenfeder 33, die in dem Gehäuse 31' hinter dem Kolben 32 aufgenommen ist, um den Kolben 32 in der Vorwärtsrichtung zu drücken, in der er aus dem Gehäuse 31' ausrückt, und eine Sperrklinke 35, die an dem Gehäuse 31' befestigt und mit mindestens einem der vielen Sperrklinkenzähne 34 auf dem Kolben 32 in Eingriff gehalten ist, um eine Rückwärtsbewegung des Kol­ bens 32 zu verhindern. Die Feder 13 der ölgefüllten Spanneinrichtung 10' weist einen größeren Federkoeffizienten auf als die Feder 33 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30'. Die derart aufgebaute Spannvorrichtung weist einen langen Hub auf, der bei der Einstellung der Spannung in der Kette 3 wirksam ist, selbst wenn die Kettenlängung aufgrund eines anhaltenden Gebrauchs eines Kettenantriebsmechanismus groß wird, in den die Spannvorrichtung eingebaut ist. Um einen solch langen Hub zu errei­ chen, wird der Kolben 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30' anfangs in seiner vollständig eingerückten Position angeordnet. Der Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Spannvorrichtung ist derselbe wie der oben beschriebene Betrieb der in Fig. 1 ge­ zeigten Spannvorrichtung. Daher kann auf eine weitere Beschreibung zur Vermei­ dung einer Wiederholung verzichtet werden.

Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen bildet die in Kombination mit den Sperrklinkenzähnen 34 verwendete Sperrklinke 35 einen Stopp-Mechanismus gegen eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 32 der Sperrklinkenspanneinrichtung 30, 30'. Der Stopp-Mechanismus vom Sperrklinkentyp kann, wie in Fig. 3 gezeigt, durch ei­ nen Stopp-Mechanismus vom Schraubtyp ersetzt werden. Der Schraubtyp-Stopp- Mechanismus umfaßt einen Körperabschnitt mit einem Außengewinde bzw. eine männliche Schraube 36a eines Kolbens 36 und einen Durchgang mit einem Innen­ gewinde bzw. eine weibliche Schraube 38a eines Mutterelements 38, das an einem offenen Ende eines Gehäuses 37 befestigt ist. Die männlichen und weiblichen Schrauben 36a, 38a weisen im Querschnitt einen Spiralrücken in Sägezahnform auf. Der sägezahnförmige Rücken ist derart aufgebaut, dass der Kolben 36 unter der Vorspannung einer nicht gezeigten Feder, die jedoch mit der in den Fig. 1 und 2 ge­ zeigten Feder 33 identisch ist, ausrücken kann, während er sich um seine eigene Achse dreht, jedoch an einer Bewegung in der Einrückrichtung gehindert ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere Modifikation des Stopp-Mechanismus, der eine konische Oberfläche 39, die an einem nach außen konisch erweiterten offenen Ende eines Gehäuses 42 ausgebildet ist, und eine Vielzahl von Kugeln 41 aufweist, die durch eine Feder 43 in radial nach innen zeigenden Richtungen gedrückt sind, um in einem ringförmigen Raum festzuklemmen, der zwischen der konischen Oberfläche 39 und einer äußeren Umfangsfläche 40a eines Kolbens 40 definiert ist. Die federvorge­ spannten Kugeln 41 verhindern eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 40, während eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 40 ermöglicht ist.

Claims (5)

1. Spannvorrichtung für einen Kettenantriebsmechanismus, der mindestens zwei Kettenräder (1, 2), die auf einem stationären Element voneinander beabstandet sind, und eine endlose Kette (3) aufweist, die um die Kettenräder (1, 2) geführt ist, mit
einem Spannhebel (4, 4'), der ein schwenkbar an dem stationären Element gelagertes Ende aufweist und der sich mit der Kette (3) zwischen den Kettenrädern (1, 2) in Gleitkontakt befindet, um eine Spannung in der Kette (3) einzustellen,
einem ersten Spannaufbau (30, 30'), der ein erstes Gehäuse (31, 31', 37, 42), einen Kolben (32, 36, 40), der relativ zu dem ersten Gehäuse (31, 31', 37, 42) in ei­ ner Ausrückrichtung verschiebbar ist, eine Feder (33, 43), die den Kolben (32, 36, 40) in die Ausrückrichtung drückt, und ein Stopp-Mittel (34, 35; 36a, 38a; 39, 41) zum Verhindern einer Einrückbewegung des Kolbens (32, 36, 40) aufweist,
einem zweiten Spannaufbau (10, 10'), der ein zweites Gehäuse (11, 11'), ei­ nen Kolben (12, 12'), der relativ zu dem zweiten Gehäuse (11, 11') in einer Ausrück- und einer Einrückrichtung verschiebbar ist, eine Feder (13), die den Kolben (12, 12') in die Ausrückrichtung drückt, und Mittel zum Einschränken der Einrückbewegung des Kolbens (12, 12') aufweist, während die Ausrückbewegung des Kolbens (12, 12') ermöglicht ist,
wobei der erste oder der zweite Spannaufbau (30, 30', 10, 10') dem Spannhe­ bel (4, 4') und der andere Spannaufbau (10, 10', 30, 30') dem stationären Element zugeordnet ist,
wobei der Kolben (32, 36, 40) und der Kolben (12, 12') aneinanderstoßen und
wobei die Feder (33, 43) des ersten Spannaufbaus (30, 30') eine kleinere Fe­ dersteifigkeit aufweist als die Feder (13) des zweiten Spannaufbaus (10, 10').

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (31, 31', 37, 42) oder das zweite Gehäuse (11, 11') integral mit dem Spannhebel (4, 4') verbunden ist und dass das andere Gehäuse (11, 11'; 31, 31', 37, 42) an dem sta­ tionären Element befestigt ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopp-Mittel (34, 35) ein Sperrklinkenmechanismus ist, der eine Reihe von Sperrklin­ kenzähnen (34), die auf einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens (32) in einer Reihe parallel zur Längsachse des Kolbens (32) ausgebildet sind, und eine Sperr­ klinke (35) aufweist, die schwenkbar an dem ersten Gehäuse (31, 31') befestigt und mit einem der Sperrklinkenzähne (34) in Eingriff gehalten ist, um eine Einrückbe­ wegung des Kolbens (32) zu verhindern, während eine Ausrückbewegung des Kol­ bens (32) ermöglicht ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopp-Mittel (36a, 38a) ein Schraub-Stopp-Mechanismus ist, der einen mit einem Außengewinde versehenen Körperabschnitt (36a) des Kolbens (36) und ein Mut­ terelement (38) aufweist, das an einem offenen Ende des ersten Gehäuses (37) be­ festigt ist und einen mit einem Innengewinde versehenen Durchgang (38a) aufweist, in den der mit einem Außengewinde versehene Körperabschnitt (36a) geschraubt ist, wobei der mit einem Außengewinde versehene Körperabschnitt (36a) und der mit einem Innengewinde versehene Durchgang (38a) Gewinde mit Sägezahnform auf­ weisen und wobei die Gewinde mit Sägezahnform derart ausgestaltet sind, dass sie eine Einrückbewegung des Kolbens (36) verhindern, während eine Ausrückbewe­ gung des Kolbens (36) ermöglicht ist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopp-Mittel (39, 41) eine konische Oberfläche (39), die an einem offenen Ende des ersten Gehäuses (42) ausgebildet ist, und eine Vielzahl von federvorgespannten Ku­ geln (41) aufweist, die gedrückt sind, um in einem ringförmigen Raum festzuklem­ men, der zwischen der konischen Oberfläche (39) und einer äußeren Umfangsfläche (40a) des Kolbens (40) definiert ist, um eine Einrückbewegung des Kolbens (40) zu verhindern, während eine Ausrückbewegung des Kolbens (40) ermöglicht ist.