DE4015060A1 - Riemen- oder kettenspannvorrichtung fuer ein kraftuebertragungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung von Motorräder und Automobile und insbesondere eine Spannvorrichtung zum Spannen einer Antriebskette oder eines Antriebsriemens zum Antreiben der Nockenwelle ei­ nes Motors.

Eine herkömmliche Spannvorrichtung wie etwa ein Riemen­ spanner oder ein Kettenspanner wird dazu benutzt, an einen Riemen oder eine Kette auch dann eine konstante Spannung anzulegen, wenn der Riemen oder die Kette die vorgegebene Spannung verlieren, weil sie durch Ver­ schleiß oder Reibung ausgedehnt wurden oder durchhängen. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, daß die Spannvor­ richtung jederzeit in der Spannrichtung vorgeschoben ge­ halten werden kann und sich gegen eine Gegenkraft in der entgegengesetzten Richtung wie ein starrer Gegenstand verhält. In Fig. 3 ist ein vertikaler Querschnitt einer herkömmlichen Spannvorrichtung gezeigt.

Diese herkömmliche Spannvorrichtung umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem in axialer Richtung ausgebildeten Aufnahmeraum 1 a, einen Drehzylinder 2, der in den Aufnahmeraum 1 a drehbar eingesetzt ist, einen Spannstab 3, der mit dem Gewindebereich des Drehzylinders 2 in Eingriff ist, eine Torsionsfeder 4, die an der Außenseite des Drehzylinders 2 angebracht ist, deren eines Ende 4 a in einen am hinte­ ren Ende des Drehzylinders 2 ausgebildeten Schlitz 2 a eingesetzt ist und deren anderes Ende 4 b in eine im vor­ deren Bereich des Aufnahmeraums 1 a ausgebildete lange Rille 1 b eingesetzt ist, um den Drehzylinder 2 anzutrei­ ben, und eine in das hintere Ende des Gehäuses ge­ schraubte Verschlußschraube 6. Die Spitze des Spannsta­ bes 3 ist mit einer mit einem Federstift 7 befestigten Kappe 8 abgedeckt, wodurch die Kette oder der Riemen di­ rekt oder indirekt gespannt werden, um eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten. Der Spannstab 3 ist an sei­ ner Außenseite rund ausgebildet und weist diametral ge­ genüberliegend zwei ebene Seiten auf. Er wird in einen entsprechenden Schlitz gleicher Gestalt, der in einem Lager 9 ausgebildet ist, eingesetzt, so daß er sich nicht dreht, wodurch die Drehkraft des Drehzylinders 2 in eine Schubkraft umgewandelt werden kann.

An eine Spannvorrichtung dieser Bauart kann ein vorgege­ benes Torsionsdrehmoment angelegt werden, indem ein durch die Gewindebohrung am hinteren Ende eingeführter Schraubendreher verwendet wird, nachdem die Bauteile im Gehäuse angebracht worden sind. Anschließend kann die Gewindebohrung mittels eines "O"-Rings und einer Schrau­ be dicht verschlossen werden. Auf diese Weise kann die Spannvorrichtung beispielsweise an der Außenwand eines Geräts wie etwa eines Motorblocks angebracht werden, in­ dem der vordere Teil des Gehäuses dort befestigt wird, so daß die Kappe des Drehstabs mittels der Rückstell­ kraft der Torsionsfeder an die Kette oder den Riemen ei­ ne konstante Spannung anlegen kann.

Wenn die Spannvorrichtung einmal eingebaut ist, arbeitet sie zufriedenstellend. Es ist jedoch nicht leicht, die Bauteile wie etwa den Spannstab, den Drehzylinder und die Torsionsfeder in das Gehäuse einzubauen. Daher ist zwischen den Zylinderbereich und den Gewindebereich eine ringförmige Auskehlung kleinen Durchmessers ausgebildet, so daß dort eine flache Beilagscheibe frei drehbar ange­ bracht werden kann, damit zwischen diese flache Beilag­ scheibe und das Lager 9 ein Abstandsring 11 eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann die Bewegung des Dreh­ zylinders 2, des Spannstabes 3 und der Torsionsfeder 4 in axialer Richtung durch die flache Beilagscheibe 10, den Abstandsring 11, das Lager 9 und einen Sprengring 12 beschränkt werden.

Im folgenden werden die Probleme erläutert, die mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden sollen. Wenn in ei­ ner herkömmlichen Riemen- oder Kettenspannvorrichtung die Torsionsfeder 4 gewunden wird, um ein Torsionsdreh­ moment zu erhalten, behindert manchmal das Drahtende 4 b, das dazu vorgesehen ist, in den Spalt zwischen der fla­ chen Beilagscheibe 10 und dem Drehzylinder 2 einzudrin­ gen, die normale Funktion der Torsionsfeder 4 oder die normale Drehung des Drehzylinders 2. Der Grund hierfür besteht darin, daß sich die Torsionsfeder 4 in axialer Richtung erstreckt, wenn sie gewunden wird, während gleichzeitig eine exzentrische Bewegung auftritt, die die erwähnten Probleme verursacht. Hierzu ist es wirk­ sam, den Spalt zwischen dem Abstandsring 11 und der fla­ chen Beilagscheibe 10 so klein wie möglich zu machen; es ist jedoch sehr schwierig, ohne Berücksichtigung des Durchmessers des Drahtmaterials diesen Spalt zu verrin­ gern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Riemen- oder Kettenspannvorrichtung die erwähnten Nachteile zu beseitigen und eine Spannvorrichtung zu schaffen, in der der Haken der Torsionsfeder nicht ver­ wickelt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gattungsge­ mäßen Art durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher er­ läutert; es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt einer Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1; und

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt einer herkömmlichen Spannvorrichtung.

Die Spannvorrichtung umfaßt ein Gehäuse 20, einen mit einem Spannstab 40 verschraubten Drehzylinder 30, wobei sowohl der Drehzylinder 30 als auch der Spannstab 40 in das Gehäuse 20 eingebaut sind, eine Torsionsfeder 50 zum Bewegen des Drehzylinders 30 und ein am vorderen Ende des Gehäuses 20 angebrachtes Lager 60 zum Hemmen der Drehung des Spannstabes 40.

Das Gehäuse 20 ist mit einem in radialer Richtung sich erstreckenden flachen Bereich 21 versehen, in dem in diametralen Positionen zwei Bohrungen 21 ausgebildet sind, damit das Gehäuse 20 mittels Schrauben an der Außenwand eines (nicht gezeigten) Geräts wie etwa eines Motors befestigt werden kann.

Der Drehzylinder 30 umfaßt am vorderen Ende einen Außen­ gewindebereich 31 und am hinteren Ende einen Zylinderbe­ reich 32; zwischen diesen Bereichen ist eine ringförmige Auskehlung 33 ausgebildet. Das hintere Ende des Zylin­ derbereichs 32 des Drehzylinders 30 wird in einem im Ge­ häuse 20 ausgebildeten Lagerbereich 24 unterstützt. Am hinteren Ende des Zylinderbereichs 32 ist ein Schlitz 34 ausgebildet, in dem das hintere Ende der Torsionsfeder 50 befestigt ist, damit diese gewunden werden kann. Der Außengewindebereich des Drehzylinders 30 ist mit einem Innengewindebereich des Spannstabes 40 in Eingriff. An der ringförmigen Auskehlung 33 zwischen dem Außengewin­ debereich 31 und dem Zylinderbereich 32 ist ein Feder­ sitz 70 angebracht, der später erläutert wird.

Am hinteren Ende des Spannstabes 40 ist ein Innengewin­ debereich 41 vorgesehen, der mit dem Außengewindebereich 31 des Drehzylinders 30 in Eingriff gebracht wird. Das vordere Ende des Spannstabes 40 besitzt eine röhrenför­ mige Gestalt und ragt aus dem Inneren des Gehäuses 20 hervor. Die Drehung des Spannstabes 40 wird durch das Lager 60 gehemmt; selbst wenn der Spannstab 40 durch den Drehzylinder 30 bewegt wird, wird der Spannstab 40 nur zu einer Bewegung in axialer Richtung gezwungen, um der Kette oder dem Riemen eine konstante Spannung zu verlei­ hen, weil die Drehkraft durch das Lager 60 in die axiale Schubkraft umgewandelt wird. Außerdem ist das vordere Ende des Spannstabes 40 mit einer Kappe 43 abgedeckt, die am Spannstab mit einem Federstift 42 befestigt ist.

Der Zylinderbereich 32 des Drehzylinders 30 ist in den Wickelbereich 51 der Torsionsfeder 50 eingeschoben. Das vordere Ende 52 der Torsionsfeder 50 ist in die an der Innenwand des Gehäuses 20 ausgebildete längliche Aus­ kehlung 23 eingesetzt. Das hintere Ende 53 der Torsions­ feder 50 ist in einen am hinteren Ende des Drehzylinders 30 ausgebildeten Schlitz 34 eingesetzt. Wenn bei diesem Aufbau durch ein Drehen des Drehzylinders 30 ein Tor­ sionsdrehmoment an die Torsionsfeder angelegt wird, wird der Drehzylinder durch die Torsionsfeder 50 angetrieben. Der Windungsvorgang kann durch ein Drehen des schlitz­ förmigen hinteren Endes des Drehzylinders mittels eines Werkzeuges wie etwa eines Schraubendrehers ausgeführt werden.

Das Lager 60 ist am vorderen Ende des Gehäuses 20 ange­ bracht und mit einem Sprengring 81 befestigt. Das Lager 60 ist mit drei Vorsprüngen 61 versehen, die in einem Winkelabstand von 120° angeordnet sind. Diese Vorsprünge 61 sind in entsprechende Gegenausschnitte eingesetzt, die am vorderen Ende des Gehäuses 20 ausgebildet sind. Dadurch wird verhindert, daß sich das Lager 60 relativ zum Gehäuse 20 dreht. Das bedeutet, daß das Lager 60 die Wirkung hat, die auf den Spannstab 40 übertragene Dreh­ kraft in eine Schubkraft umzuwandeln. Dazu besitzt der Spannstab 40 eine runde äußere Form mit zwei diametral gegenüberliegenden ebenen Seiten. Die Gegenöffnung 62 am Lager 60 besitzt die gleiche Gestalt, so daß der Spann­ stab 40, wenn er in das Lager 60 eingesetzt worden ist, in axialer Richtung frei beweglich ist. Am hinteren Ende des Gehäuses 20 sind eine Dichtungsschraube 82 und ein "O"-Ring angebracht, wobei der "O"-Ring die Luftdicht­ heit der Dichtungsschraube 82 verbessert.

Zwischen dem vorderen Ende des Zylinderbereichs 32 und der ringförmigen Auskehlung 33 ist ein Federsitz 70 aus­ gebildet, während zwischen dem Federsitz 70 und dem La­ ger 60 ein Abstandsring 75 angebracht ist. Der Federsitz 70 erstreckt sich in radialer Richtung flanschförmig über das vordere Ende des Zylinderbereichs 32 hinaus und befindet sich mit der Innenwand des Gehäuses in Kontakt, so daß das vordere Ende des Wickelbereichs 51 der Tor­ sionsfeder auf diesem Federsitz 70 aufsitzen kann. In diesem Fall befindet sich zwischen dem Federsitz 70 und dem Drehzylinder 30 kein Spalt. Wenn nun die Torsionsfe­ der durch die Drehung des Drehzylinders 30 mittels eines Schraubendrehers gewunden wird, wird das vordere Ende der Feder auch dann nicht verwickelt, wenn sich der Wickelbereich sowohl in axialer als auch in exzentri­ scher Richtung bewegt, wie dies im Zusammenhang mit den herkömmlichen Spannvorrichtungen beschrieben worden ist. Dabei arbeitet die Torsionsfeder 50 normal und dreht den Drehzylinder 30. Darüber hinaus ist der hintere Schul­ terbereich 70 a des Federsitzes 70 abgerundet, so daß der Haken 52 nicht leicht aufgrund von Verschleiß oder Rei­ bung brechen kann.

Der Abstandsring 75 besitzt eine röhrenförmige Gestalt und ist am Drehzylinder 30 und am Spannstab 40 zwischen dem hinteren Ende des Federsitzes 70 und dem in das Ge­ häuse 20 eingepaßten Lager 60 koaxial angebracht. Folg­ lich kann die Bewegung des Drehzylinders 30 in axialer Richtung gehemmt werden, wodurch das axiale Spiel des Drehzylinders beseitigt werden kann.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß mit einem Feder­ sitz 70 dieser Bauart, einem Abstandsring 75 und einem Lager 60 der Drehzylinder 30 der erfindungsgemäßen Rie­ men- oder Kettenspannvorrichtung frei von unnötigem axialem Spiel ist und sowohl der Windungsvorgang als auch der Drehvorgang der Torsionsfeder exakt ausgeführt werden kann, ohne daß die Feder am Drehzylinder 30 ver­ wickelt wird. Da ferner der Federsitz 70 am Drehzylinder 30 angebracht ist, wird die Montagearbeit der Riemen­ spannvorrichtung erheblich erleichtert.

Claims (2)

1. Riemen- oder Kettenspannvorrichtung für ein Kraft­ übertragungssystem mit einem in eine Torsionsfeder (50) eingesetzten Drehzylinder (30), derart, daß er einen Spannstab (40) dreht und mit diesem in Eingriff ist, wobei die Drehung des Spannstabes (40) durch ein in den Gegenausschnitten (62) eines Gehäuses (20) gleitendes Lager (60) gehemmt wird, so daß die Dreh­ kraft des Drehzylinders (30) in eine auf den Spann­ stab (40) wirkende Schubkraft in axialer Richtung um­ gewandelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehzylinder (30) am vorderen Ende des zylin­ drischen Bereichs mit einem flanschförmigen Federsitz (70) versehen ist; und
ein Abstandsring (75) am Federstab (40) zwischen dem Federsitz (70) um dem Lager (60) koaxial ange­ bracht ist, so daß die Bewegung des Drehzylinders (30) in axialer Richtung verhindert wird.

2. Riemen- oder Kettenspannvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Schulterbe­ reich des flanschförmigen Federsitzes (70) hinrei­ chend abgerundet ist, damit die Torsionsfeder (50) nicht beschädigt wird.