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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung eines endlosen
flexiblen Übertragungselements,
wie etwa einer Kette und eines Riemens, welche für die Übertragung von Kraft von einer Antriebswelle
einer Maschine zu einem Hilfsmechanismus, wie etwa einer Ventilbewegungsvorrichtung oder
einer Ölpumpe,
verwendet wird, um diese anzutreiben.
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Hintergrundfachgebiet
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Bislang
weist ein endloses flexibles Übertragungselement,
wie etwa eine Kette oder ein Riemen zur Übertragung von Kraft von einer
Antriebswelle einer Maschine, eine Spannvorrichtung auf, um eine Spannung
des endlosen flexiblen Elements automatisch einzustellen, um eine
geeignete Spannung zur problemlosen/glatten Übertragung von Kraft bereitzustellen
und um eine Schwingung des endlosen flexiblen Elements zu verhindern,
die durch eine Änderung
der Spannung des endlosen flexiblen Elements aufgrund einer Änderung
der Drehung der Antriebswelle hervorrufen wird.
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Beispielsweise
wird in einer in der
japanischen
offengelegten Patentveröffentlichung
Sho 61-48655 offenbarten Kettenspannung-Einstellvorrichtung ein Spannungsbereitstellungselement,
bestehend aus einer Flachfeder und einer Kunststoffplatte, die miteinander
verbunden sind, in Kontakt mit einer losen Seite einer Kette gebracht,
die um Kettenräder
herum gewickelt ist, die an einer Kurbelwelle bzw. einer Ventilantriebsnockenwelle
montiert sind. Das Spannungsbereitstellungselement weist ein unteres
Ende auf, welches schwenkbar an einem Kurbelgehäuse angebracht ist, und weist
ein oberes Ende auf, welches schwenkbar an einem Kolbenelement eines
Spannungseinstellmechanismus angebracht ist. Das Kolbenelement ist
in ein Führungsloch eines
an einem Zylinderkopf ausgebildeten Gehäuses eingesetzt, so dass es
verschiebbar ist, und wird durch eine Schraubenfeder unter Spannung
gesetzt, welche durch ein Schraubelement so gehalten ist, dass es
das Spannungsbereitstellungselement zu der Kette hin biegt, um der
Kette eine Spannung zu verleihen.
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In
dem in der vorstehend erwähnten
Veröffentlichung
offenbarten Stand der Technik ist das obere Ende des Spannungsbereitstellungselements zum
Andrücken
der Kette zur Ausübung
von Spannung durch das Kolbenelement abgestützt, welches nur in einer solchen
Richtung bewegbar ist, dass die Spannung der Kette erhöht wird,
da ein Lockern der Kette ausgeglichen werden muss.
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Daher
ist der oben erwähnte
Spannungseinstellmechanismus von dem Maschinenhauptkörper, wie
etwa dem Zylinderkopf und dergleichen, separat ausgebildet und die
Schraubefeder, welche das Kolbenelement spannt, sowie das Schraubelement,
welches die Schraubenfeder hält,
sind notwendig, so dass die Konstruktion für die Abstützung des oberen Endes des
Spannungsbereitstellungselements eine große Anzahl an Teilen erfordert
und kompliziert ist.
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Die
US 5,711,732 zeigt eine
Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Um eine Lösung
der Blattfeder von dem Spannschuh aufgrund von Schwingungen oder
Stößen zu verhindern,
ist in dem Spannschuh ein Rückhaltemittel
bereitgestellt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehenden Umstände erreicht
und eine Aufgabe der Erfindungen ist es, eine Spannvorrichtung mit
einer kleinen Anzahl von Teilen und einem einfachen Aufbau bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Festigkeit des Stützelements,
auf welches eine Kraft von einem Spannschuh aus wirkt, zu verbessern,
eine weitere Aufgabe der Erfindungen ist es, ein Herausfallen des
Spannschuhs in der Breitenrichtung desselben zu verhindern und eine
Bewegung der Blattfeder in der Breitenrichtung zu verhindern, und
die weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verschiebungsteil
zum Verbessern der Haltbarkeit der Spannvorrichtung zu schmieren.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Spannvorrichtung gemäß Anspruch
1 bereit.
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Das
Stützelement,
welches den Vorderendabschnitt des Spannschuhs abstützt, ist
integral mit dem Maschinenhauptkörper
ausgebildet, um die Anzahl an Bauteilen zu reduzieren, und das Stützelement
kann gleichzeitig mit dem Maschinenhauptkörper hergestellt/geformt werden,
um die Kosten zu reduzieren. Das Stützelement ist nur mit einer
Führungsfläche ausgebildet,
welche in Gleitkontakt mit dem Vorderendabschnitt gelangt, und weist
keinen beweglichen Abschnitt auf, so dass die Konstruktion vereinfacht
wird und die Haltbarkeit verbessert wird.
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Da
die Führungsfläche an dem
Stützelement ausgebildet
ist, welches integral mit dem Maschinenhauptkörper gebildet ist, kommt es
nicht zu einem Montagefehler zwischen dem Maschinenhauptkörper und
dem Stützelement
und eine Positionsbeziehung zwischen der Führungsfläche und dem Spannschuh ist
genau festgelegt, so dass eine Spannvorrichtung mit einer guten
Spannungseinstellungsfunktion und ohne wesentliche Abweichung bei
jeder Maschine erhalten werden kann.
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Der
Vorderendabschnitt kann auf die Führungsfläche gleichzeitig mit der Anbringung
des Spannschuhs an dem Maschinenhauptkörper eingestellt werden, so
dass die Spannvorrichtung auf einfache Weise in der Maschine installiert
werden kann.
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In
der oben erwähnten
Spannvorrichtung kann das Stützelement
einen Verstärkungsabschnitt aufweisen,
der im Wesentlichen entlang einer Linie einer Kraft vorgesehen ist,
die von dem Vorderendabschnitt auf die Führungsfläche wirkt.
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Da
die auf das Stützelement
von dem Vorderendabschnitt aus wirkende Kraft von dem Verstärkungsabschnitt
aufgenommen wird, kann die Festigkeit des Stützelements gesteigert werden,
um eine stabile Spannungseinstellungsfunktion zu bewirken. Da ferner
der Verstärkungsabschnitt
den Großteil
der auf das Stützelement
von dem Vorderendabschnitt aus wirkenden Kraft abstützt, kann
ein Teil des Stützelements,
der zur Vergrößerung der
Festigkeit kaum beiträgt,
dünn ausgebildet
werden, um das Gewicht der Maschine zu reduzieren.
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In
der vorstehend erwähnten
Spannvorrichtung ist ein Vorsprung zum Einstellen einer Verlagerung
des Spannschuhs in einer Breitenrichtung desselben durch Berühren des
Vorderendabschnitts an wenigstens einem von auf beiden Seiten des
Vorderendabschnitts in der Breitenrichtung angeordneten Elementen
vorgesehen.
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Die
Verlagerung des Spannschuhs in der Breitenrichtung, welche durch
eine Bewegung des endlosen flexiblen Elements verursacht wird, da
der Vorderendabschnitt an der Führungsfläche abgleitet, kann
klein gehalten werden, indem der Vorderendabschnitt den Vorsprung
des auf einer Seite des Vorderendabschnitts in der Breitenrichtung
positionierten Elements berührt.
Daher ist es möglich,
ein Herausfallen des Spannschuhs zu verhindern und es zeigt sich
eine stabile Spannfunktion. Da ferner der Vorsprung unter Verwendung
eines in der Nachbarschaft des Vorderendabschnitts positionierten
Elements, eines das endlose flexible Element abdeckenden Gehäuses oder
des Maschinenhauptkörpers, ausgebildet
ist, kann das Herausfallen des Spannschuhs ohne Erhöhung der
Anzahl an Teilen verhindert werden. Wenn der Spannschuh, dessen
Basisendabschnitt durch den Maschinenhauptkörper gehalten ist, verlagert
wird, so ist die Verlagerung an dem Vorderendabschnitt am größten. Nach
Maßgabe
dieser Erfindung wird eine Verlagerung des Spannschuhs an dem Vorderendabschnitt
reguliert und daher kann eine Verlagerung des gesamten Spannschuhs
auf einfache Weise klein gehalten werden.
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Ferner
kann in der oben erwähnten
Spannvorrichtung die Führungsfläche einen
oberen Führungsflächenabschnitt
aufweisen, welcher sich von einer Berührungsposition der Führungsfläche und des
Vorderendabschnitts aus nach oben erstreckt, eine der Führungsfläche gegenüberliegende
Fläche des
Vorderendabschnitts kann einen oberen gegenüberliegenden Flächenabschnitt
aufweisen, welcher sich von der Berührungsposition aus nach oben
erstreckt, und der obere Führungsflächenabschnitt
und der obere gegenüberliegende
Flächenabschnitt
können
einen Raum bilden, der nach oben hin verbreitert ist, um Schmieröl, welches
auf den oberen Führungsflächenabschnitt
und den oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt
fließt,
zu der Berührungsposition
hin zu führen.
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Schmieröl, welches
von oben herab fließt, wird
in dem aufgeweiteten Raum eingefangen und wird dem Berührungsabschnitt
entlang dem oberen Führungsflächenabschnitt
und dem oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt
zugeführt,
um die Berührungsposition
zu schmieren, so dass ein Abrieb des Stützelements an dem Vorderendabschnitt
reduziert werden kann. Im Ergebnis kann die Haltbarkeit des Stützelements
und des Vorderendabschnitts verbessert werden und eine korrekte
Spannungseinstellung ist über
eine lange Zeitdauer hinweg möglich.
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In
dieser Beschreibung wird unter dem Maschinenhauptkörper wenigstens
ein Element aus Zylinderblock, Zylinderkopf, Kurbelgehäuse, Abdeckung,
die an irgendeinem der vorstehenden Elemente anzubringen ist, sowie
Gehäuse
für ein
Instrument, das durch die Maschine anzutreiben ist, welches durch
Befestigen oder Formen integral mit dem Zylinderblock, dem Zylinderkopf,
dem Kurbelgehäuse
oder der Abdeckung ausgebildet ist, verstanden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils einer Maschine, von
welcher ein Kettengehäuse
entfernt wurde, wobei 1 eine erste Ausführungsform
zeigt, in welcher die vorliegende Erfindung auf eine Nockenkette
angewendet ist;
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2 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1;
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3 ist
eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils einer Maschine gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
in welcher die vorliegende Erfindung auf einer Kette zum Antreiben
einer Ölpumpe
angewendet ist; und
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4 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 3.
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Beste Art der Ausführung der Erfindung
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Im
Folgenden werden einige Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. 1 und 2 zeigen
die erste Ausführungsform. 1 ist eine
Seitenansicht einer Maschine, von welcher ein Kettengehäuse entfernt
wurde, und 2 ist eine Schnittansicht entlang
einer Linie II-II der 1.
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In
der ersten Ausführungsform
umfasst eine Maschine 1, welche eine Maschine vom Typ mit
oberhalb angeordneter Nockenwelle ist, einen unteren Block (ein
unteres Kurbelgehäuse) 2,
an welchem unten eine Ölwanne
(nicht gezeigt) angebracht ist, einen Zylinderblock (einen Zylinder
und eine obere Kurbelwelle 3), einen Zylinderkopf 4 und
eine Zylinderkopfabdeckung (nicht gezeigt), welche der Reihe nach
aufeinandergestapelt montiert sind.
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Eine
Nockenwelle 7, welche an dem Zylinderkopf 4 so
gelagert ist, dass sie sich dreht, wird bei einer Drehzahl angetrieben,
die ½ der
Drehzahl einer Kurbelwelle 5 entspricht, und zwar mittels
einer Zeitsteuerungskette (einem endlosen flexiblen Übertragungselement) 11,
welche um ein an der Kurbelwelle 5 angebrachtes Antriebskettenrad 6,
ein an der Nockenwelle 7 angebrachtes Nockenkettenrad 8 und ein
an einer Drehwelle 9 einer Ölpumpe angebrachtes Pumpenkettenrad 10 herum
gewunden ist. Die Kurbelwelle 5 ist eine Antriebswelle
und die Nockenwelle 5 sowie die Drehwelle 9 sind
angetriebene Wellen. Die Zeitsteuerungskette ist durch ein Kettengehäuse 12 (2)
abgedeckt, welches durch Schrauben an Kontaktflächen 2a, 3a, 4a befestigt
ist, die an dem unteren Block 2, dem Zylinderblock 3 und
dem Zylinderkopf 4 ausgebildet sind.
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Der
Zeitsteuerungskette 11 wird eine korrekte Spannung automatisch
verliehen durch eine Kettenführung 13,
die mit der Zeitsteuerungskette 11 auf einer Zugseite zwischen
dem Nockenkettenrad 8 und dem Pumpenkettenrad 10 in
Kontakt tritt, sowie durch eine Spannvorrichtung 14, welche
einen Schienenschuh (Spannschuh) 17 aufweist, der mit der
Zeitsteuerungskette 11 auf einer gelockerten Seite zwischen
dem Antriebskettenrad 6 und dem Nockenkettenrad 8 in
Kontakt tritt.
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Die
Spannvorrichtung 14 ist aus einem Hauptspannkörper 15 und
einem Stützelement 16 aufgebaut.
Der Hauptspannkörper 15 ist
aufgebaut aus einem Schienenschuh 17, der aus Kunststoff, zum
Beispiel Nylon, hergestellt ist, und einer Blattfeder 18,
welche aus einer Mehrzahl von Schichten von Flachfedern, in dieser
Ausführungsform
fünf Schichten,
gebildet ist, welche in Kontakt mit der Rückseite des Schienenschuhs
gelangt, um den Schienenschuh 17 elastisch gegen die Zeitsteuerungskette 11 zu
drücken.
Die Blattfeder 18 ist an beiden Enden 18a, 18b,
welche in Nuten 17c, 17d eingeführt sind, die
jeweils an einem Basisendabschnitt 17a und an einem Vorderendabschnitt 17b des
Schienenschuhs 17 ausgebildet sind, an dem Schienenschuh 17 gehalten.
Die Flachfedern sind nicht notwendigerweise aneinander befestigt
und können
lediglich übereinander
gestapelt sein und voneinander getrennt sein.
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Der
Schienenschuh 17 weist eine bogenförmige Seitenansicht auf und
eine vorbestimmte Breite in einer Richtung parallel zur Achse der
Kurbelwelle 5. Der Basisendabschnitt 17a des Schienenschuhs 17 ist
schwenkbar durch eine Lagerwelle 19 gelagert, welche an
dem Zylinderblock 3 neben dem Antriebskettenrad 6 befestigt
ist, das an der Kurbelwelle 5 angebracht ist. Die Kurbelwelle 5 befindet
sich zwischen dem unteren Block 2, der einem unteren Kurbelgehäuse entspricht,
und einem unteren Abschnitt des Zylinderblocks 3, der einem
oberen Kurbelgehäuse
entspricht.
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Der
Vorderendabschnitt 17b des Schienenschuhs 17 befindet
sich in der Nachbarschaft einer Kontaktfläche zwischen dem Zylinderblock 3 und dem
Zylinderkopf 4, welche zwischen sich die Kontaktfläche aufnehmen,
und ist an einer Führungsfläche 16a des
Stützelements 16 abgestützt, welches
in Gleitkontakt mit dem Vorderendabschnitt 17b gelangt.
Der Hauptspannkörper 15 wird
gegen die Zeitsteuerungskette 11 gepresst, indem die Führungsfläche 16a den
Vorderendabschnitt 17b berührt, so dass der Spannschuh 17 in
Gleitkontakt mit der Zeitsteuerungskette 11 gelangt. Der
Zeitsteuerungskette 11 wird durch die elastische Kraft
der Blattfeder 18 eine geeignete Spannung verliehen.
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Die
Führungsfläche 16a ist
in einer Ebene ausgebildet, die schräg nach unten zur Zeitsteuerungskette 11 hin
geneigt ist, so dass dann, wenn die Zeitsteuerungskette 11 gelockert
wird, der Hauptspannkörper 15 bewegt
wird, um die Zeitsteuerungskette 11 stärker zu pressen. Das Maß der auf
die Zeitsteuerungskette 11 durch die elastische Kraft der Blattfeder 18 ausgeübten Druckkraft
kann durch das Maß der
Neigung der Führungsfläche 18a eingestellt werden.
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Wenn
nämlich
die Zeitsteuerungskette 11 sich lockert, so verschiebt
sich der Vorderendabschnitt, der zwischen der Führungsfläche 16a und der Zeitsteuerungskette 11 eingeklemmt
ist, auf der Führungsfläche 16a in
einer solchen Richtung, dass auf die Zeitsteuerungskette 11 eine
Druckkraft ausgeübt
wird, da die Krümmung
des Hauptspannkörpers
durch elastische Kraft der Blattfeder 18 gesteigert wird.
Wenn andererseits die Zeitsteuerungskette 11 gespannt wird,
so gleitet der Vorderendabschnitt 17b auf der Führungsfläche 16a in
einer zu Vorstehendem entgegengesetzten Richtung.
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Der
Vorderendabschnitt 17b, der sich zwischen der die Blattfeder 18 haltenden
Nut 17a und dem Stützelement 16 befindet,
ist mit einem Hohlraum 17e versehen, um das Gewicht des
Vorderendabschnitts 17b zu reduzieren. Ferner ist der Vorderendabschnitt 17b mit
einer Verstärkungsrippe 17f ausgebildet,
welche sich im Wesentlichen in einer Richtung einer Linie einer
Reaktionskraft von dem Stützelement 16 erstreckt,
um dem Vorderendabschnitt 17b Festigkeit gegen die Reaktionskraft zu
verleihen.
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Das
Stützelement 16 befindet
sich an einem Teil des Zylinderblocks 3 in der Nähe des Zylinderkopfs 4 und
vergrößert sich
von einer hinteren Endwand 3b des Zylinderblocks 3 aus
zur Innenseite hin. Ein Hohlraum 16b ist in dem Stützelement 16 ausgebildet,
so dass das Stützelement 16 als
sich vergrößernder
Abschnitt mit einer dünnen
Wand hergestellt wird. Das Stützelement 16 wird
zusammen mit dem Zylinderblock 3 gebildet, wenn der Zylinderblock
gegossen wird.
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Das
Stützelement 16 weist
eine Verstärkungsrippe 16c auf,
und zwar zusätzlich
zur oben erwähnten
Führungsfläche 16a,
an welcher der Vorderendabschnitt 17b des Schienenschuhs 17 entsprechend
Schwankungen der Spannung der Zeitsteuerungskette 11 abgleitet.
Die Rippe 16c erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer
Linie einer Kraft, welche auf das Stützelement 16 von dem
Vorderendabschnitt 17b aus an einer Berührungsposition der Führungsfläche 16a und
des Vorderendabschnitts 17b wirkt. Die Rippe 16c ist
so geformt, dass sie sich von einer inneren Fläche des Stützelements 16 aus entgegengesetzt
zur Führungsfläche 16a zu
einem dicken Vorsprungsabschnitt 22 der hinteren Endwand 3b des
Zylinderblocks 3 hin erstreckt. Der Vorsprungsabschnitt 22 ist
mit einem verjüngten
Loch 21 ausgebildet, das mit einer Schraube 20 zur
Anbringung des Kettengehäuses 12 (2)
in Eingriff gelangt.
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Die
Führungsfläche 16a weist
einen oberen Führungsflächenabschnitt 16d auf,
der sich von der Berührungsposition
der Führungsfläche 16a und
des Vorderendabschnitts 17b innerhalb eines vorbestimmten
Ausmaßes
nach oben erstreckt. Die gekrümmte
Fläche 17g des
Vorderendabschnitts 17b, welcher der Führungsfläche 16a gegenüberliegt, weist
einen oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 17h auf,
welcher sich von der Berührungsposition
innerhalb eines vorbestimmten Ausmaßes nach oben erstreckt. Der
obere Führungsflächenabschnitt 16d und
der obere gegenüberliegende
Flächenabschnitt 17h bilden
einen keilförmigen
Raum 23, der sich nach oben hin aufweitet, um Schmieröl, das auf
den oberen Führungsflächenabschnitt 16d und
den oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 17h fließt, zu der
Berührungsposition
zu führen.
Das oben erwähnte
vorbestimmte Ausmaß ist nach
Maßgabe
der Formen der Führungsfläche 16a und
der gegenüberliegenden
Fläche 17g korrekt
festgelegt, und zwar im Hinblick auf die notwendige Zufuhr von Schmieröl zu der
Berührungsposition.
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Ein
Teil des Schmieröls,
das zum Schmieren der Zeitsteuerungskette 11 und des oberhalb
des Raums angeordneten Nockenkettenrads 8, des Antriebskettenrads 6 und
des Pumpenkettenrads 10 zugeführt wird, tropft herab, um
in dem Raum 23 eingefangen zu werden. Das eingefangene
Schmieröl
wird der Berührungsposition
direkt oder entlang dem oberen Führungsflächenabschnitt 16d und
dem oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 17h zugeführt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist in einer Breitenrichtung A
des Schienenschuhs 17 auf einer Seitenfläche des
Vorderendabschnitts 17b nahe des Zylinderblocks 3 ein
langer und schlanker Vorsprung 17k ausgebildet, der dem
Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4 gegenüberliegt
(siehe auch 1). Der Zwischenraum zwischen
dem Vorderendabschnitt 17b und dem Zylinderblock 3 und
dem Zylinderkopf 4 ist aufgrund des Vorsprungs 17k klein
gehalten und eine Verlagerung des Hauptspannkörpers 15 zu dem Zylinderblock 3 und
dem Zylinderkopf 4 hin wird so reguliert, dass sie klein
ist. Der Zwischenraum zwischen einem Abschnitt des Vorderendabschnitts 17b,
der nicht mit dem Vorsprung 17k versehen ist, und dem Zylinderblock 3 und
dem Zylinderkopf 4 ist auf ein solches Maß festgelegt,
dass die Blattfeder 18 nicht in Breitenrichtung A aus der
Nut 17 entweichen kann.
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Das
Kettengehäuse 12 weist
einen langen und schlanken Vorsprung 12a auf, der an einem
Bereich, in welchem der Vorderendabschnitt 17b sich nach
Maßgabe
von Schwankungen der Spannung der Zeitsteuerungskette 11 gleitend
an der Führungsfläche 16a bewegt,
nach innen vorsteht (siehe auch 1). Der
Zwischenraum zwischen dem Vorderendabschnitt 17b und dem
Kettengehäuse 12 wird durch
den Vorsprung 12a klein gehalten, so dass eine Verlagerung
des Hauptspannkörpers 15 zu
dem Kettengehäuse 12 hin
so eingestellt wird, dass sie klein ist. Eine Bewegung der Blattfeder 18 aus
der Nut 17d heraus zu dem Kettengehäuse 12 hin wird durch
den Vorsprung 12a verhindert, um ein Entweichen der Blattfeder 18 zu
verhindern.
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Die
Vorsprünge 17k, 12a erstrecken
sich so, dass sie einander in der in 1 gezeigten
Seitenansicht überkreuzen,
so dass die Bewegung des Hauptspannkörpers 15 in der Breitenrichtung
aufgrund einer Änderung
der Spannung der Zeitsteuerungskette klein gehalten wird.
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Da
in der oben erwähnten
ersten Ausführungsform
das Stützelement 16,
welches den Vorderendabschnitt 17b des Schienenschuhs 17 abstützt, integral mit
dem Zylinderblock 3 ausgebildet ist, der ein Maschinenhauptkörper ist,
wird die Anzahl an Teilen reduziert und die Kosten können reduziert
werden, da das Stützelement 16 gleichzeitig
mit dem Zylinderblock 3 ausgebildet/geformt werden kann.
Da das Stützelement 16 nur
mit der Führungsfläche 16a ausgebildet
ist, um in Gleitkontakt mit dem Vorderendabschnitt 17b zu
gelangen, und nicht mit einem beweglichen Abschnitt, ist die Konstruktion
einfach und die Haltbarkeit wird verbessert.
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Da
die Führungsfläche 16a an
dem Stützelement 16 ausgebildet
ist, welches integral mit dem Zylinderblock 3 ausgebildet
ist, kommt es nicht zu einem Montagefehler zwischen dem Zylinderblock 3 und
dem Stützelement 16 und
eine Positionsbeziehung zwischen der Führungsfläche 16a und dem Vorderendabschnitt 17b des
Schienenschuhs 17 wird genau festgelegt, so dass eine Spannvorrichtung 14 mit
guter Spannungseinstellfunktion und ohne wesentliche Abweichung
bei jeder Maschine erhalten werden kann.
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Der
Vorderendabschnitt 17b kann an die Führungsfläche 16a gleichzeitig
mit der Montage der Blattschiene 17, die die Blattfeder 18 an
dem Zylinderblock 3 hält,
angesetzt werden, so dass die Spannvorrichtung 14 auf einfache
Weise in der Maschine 1 installiert werden kann.
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Da
der Basisendabschnitt 17a des Schienenschuhs 17 durch
den Zylinderblock 3 gehalten ist und das Stützelement 16 zum
Abstützen
des Vorderendabschnitts 17b ebenfalls an dem gleichen Zylinderblock 3 ausgebildet
ist, wird die Montagegenauigkeit verbessert.
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Da
eine Kraft, die von dem Vorderendabschnitt 17b aus auf
das Stützelement 16 wirkt, von
der Rippe 16c aufgenommen wird, kann die Festigkeit des
Stützelements 16 vergrößert werden,
mit der Wirkung einer stabilen Spannungseinstellfunktion. Da ferner
die Rippe 16c den Großteil
der Kraft abstützt,
die an dem Vorderendabschnitt 17b auf das Stützelement 16 wirkt,
kann ein Teil des Stützelements 16,
der zur Steigerung der Festigkeit kaum beiträgt, in einer dünnen Konstruktion
mit dem Hohlraum 16b ausgebildet werden, um das Gewicht
der Maschine 1 zu reduzieren. zusätzlich erstreckt sich die Rippe 16c bis
zu dem Vorsprungsabschnitt 22 des Zylinderblocks 3,
welcher dick ausgeführt
ist, um das verjüngte
Loch 21 zu bilden, das mit der Schraube 20 in
Eingriff tritt, so dass eine große Kraft ausreichend aufgenommen
werden kann.
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Da
der Vorderendabschnitt 17b, der mit dem Hohlraum 17e ausgebildet
ist, ein geringes Gewicht aufweist, folgt der Hauptspannungskörper 15 gut
einer auf eine Fluktuation der Spannung zurückgehenden Bewegung der Zeitsteuerungskette 11.
Der Vorderendabschnitt 17b weist trotz seines geringen
Gewichts eine hohe Festigkeit auf, da der Vorderendabschnitt 17b die
Rippe 17f aufweist, die in einer Richtung ausgebildet ist,
die im Wesentlichen entlang einer Linie einer Reaktionskraft von
dem Stützelement 16 aus
verläuft,
um Festigkeit für
einen Widerstand gegen die Reaktionskraft bereitzustellen.
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Eine
Verlagerung des Hauptspannungskörpers 15 zu
dem Kettengehäuse 12 in
der Breitenrichtung A kann gering gehalten werden durch den langen
und schlanken Vorsprung 12a des Kettengehäuses 12,
der den Vorderendabschnitt 17b berührt, wodurch ein Herausfallen
des Spannungshauptkörpers 15 verhindert
werden kann und eine stabile Funktion der Spannvorrichtung bewirkt
werden kann. Da der Vorsprung 12a unter Verwendung des
Kettengehäuses 12 ausgebildet
werden kann, das sich in der Nähe
des Vorderendabschnitts 17b befindet, kann ein Herausfallen
des Hauptspannungskörpers 15 verhindert
werden, ohne dass die Anzahl an Teilen zunimmt. Da die Verlagerung
an dem Vorderendabschnitt 17b reguliert wird, wo die größte Verlagerung
auftritt, wenn der Zylinderblock 3, an welchem der Basisendabschnitt 17a gehalten
ist, verlagert wird, kann eine Verlagerung des gesamten Hauptspannungskörpers 15 in
einfacher Weise klein gehalten werden.
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Eine
Verlagerung des Hauptspannungskörpers 15 zu
dem Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4 hin
kann durch den Vorsprung 17k des Vorderendabschnitts 17b klein
gehalten werden, der wenigstens ein Element aus Zylinderblock 3 und
Zylinderkopf 4 berührt,
wodurch ein Herausfallen des Hauptspannungskörpers 15 verhindert
werden kann und eine stabile Funktion der Spannvorrichtung bewirkt werden
kann. Da der Vorsprung 17k an dem Vorderendabschnitt 16b ausgebildet
ist, kann der Vorderendabschnitt 16b an jeder Position
in Kontakt mit wenigstens einem Element aus Zylinderblock 3 und Zylinderkopf 4 gebracht
werden, so dass ein Herausfallen des Hauptspannungskörpers 15 auf
einfache Weise verhindert werden kann.
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Da
die Vorsprünge 17k, 12a sich
so erstrecken, dass sie einander in der Seitenansicht, wie in 1 gezeigt,
schneiden, so dass eine Bewegung des Hauptspannungskörpers 15 in
der Breitenrichtung aufgrund einer Änderung der Spannung der Zeitsteuerungskette
klein gehalten wird, kann ein Herausfallen des Hauptspannungskörpers 15 an
jeder Position des Vorderendabschnitts 17b sicher verhindert
werden.
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Eine
gewisse Menge an Schmieröl
zum Schmieren der Zeitsteuerungskette 11 und der Kettenräder 6, 8, 10 tropft
von oben herab und wird in dem Raum 23 eingefangen, woraufhin
das eingefangene Schmieröl
entlang dem oberen Führungsflächenabschnitt 16a und
dem oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 17h der
Berührungsposition
der Führungsfläche 16a und
des Vorderendabschnitts 17b zugeführt wird. Daher kann der Abrieb
der Führungsfläche 16a und
des Vorderendabschnitts 17b reduziert werden, um die Haltbarkeit des
Stützelements 16 und
des Vorderendabschnitts 17b zu verbessern, und eine korrekte
Spannungseinstellung ist über
eine lange Zeitdauer hinweg möglich.
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Als
Nächstes
wird die zweite Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. 3 ist
eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils einer Maschine und 4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der 3.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist in der Maschine, welche eine
Brennkraftmaschine ist, eine Kette (ein endloses flexibles Übertragungselement) 36 um
ein an einer Kurbelwelle 31 der Maschine angebrachtes Antriebskettenrad 32 und
ein an einer Drehwelle 34 einer Ölpumpe 33 vom Trochoidentyp
angebrachtes angetriebenes Kettenrad 35 herum gewunden,
um die Ölpumpe 33 anzutreiben.
Ein Pumpengehäuse 37 zum
Aufnehmen eines Rotors der Ölpumpe 33 ist an
einem unteren Block mittels Schrauben befestigt. Die Kurbelwelle 31 ist
eine Antriebswelle und die Drehwelle 34 ist eine angetriebene
Welle. Der Kette 36 wird automatisch eine korrekte Spannung
verliehen durch eine Kettenführung 38,
die in Gleitkontakt mit der Zugseite der Kette 36 gelangt,
und durch eine Spannvorrichtung 40, welche einen Schienenschuh (Spannschuh) 43 aufweist,
der mit der gelockerten Seite der Kette 36 in Gleitkontakt
gelangt. Die Kettenführung 38 ist
an dem unteren Block durch Bolzen 39 befestigt.
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Die
Spannvorrichtung 40 ist aus einem Hauptspannungskörper 41 und
einem Stützelement 42 aufgebaut.
Der Hauptspannungskörper 41 ist
aufgebaut aus einem Schienenschuh 43, der aus Kunststoff,
zum Beispiel aus Nylon, hergestellt ist, und einer Blattfeder 18,
die aus einer Mehrzahl von Schichten von Flachfedern, in dieser
Ausführungsform
aus zwei Schichten, hergestellt ist, die in Kontakt mit einer Rückseite
des Schienenschuhs 43 gelangt, um den Schienenschuh 43 elastisch
gegen die Kette 36 zu drücken. Die Blattfeder 44 wird
an dem Schienenschuh 43 an beiden Enden 44a, 44b gehalten,
die in Nuten 43c, 43d eingeführt sind, die an einem Basisendabschnitt 43a bzw.
einem Vorderendabschnitt 43b des Schienenschuhs 43 ausgebildet
sind, so dass dünne
Wände auf
einer dem Pumpengehäuse 43 jeweils
gegenüberliegenden
Seite belassen werden. Die Flachfedern sind aneinander befestigt
oder voneinander getrennt und aufeinander gestapelt.
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Der
bogenförmige
Schienenschuh 43 weist eine vorbestimmte Breite in einer
Richtung parallel zur Achse der Kurbelwelle 31 auf. Der
Basisendabschnitt 43a ist schwenkbar an einer Lagerwelle 45 gelagert,
die an dem unteren Block befestigt ist. Der Vorderendabschnitt 43b ist
durch eine Führungsfläche 42a abgestützt, die
an dem Stützelement 43 ausgebildet
ist, welches der Vorderendabschnitt 43b verschieblich berührt. Daher
wird der Hauptspannungskörper 41 durch
die Kette 36 gedrückt
und der Schienenschuh 43 gelangt in Gleitkontakt mit der Kette 36.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kette 36 durch elastische
Kraft der Blattfeder 44 eine korrekte Spannung verliehen.
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Die
Führungsfläche 42a ist
in einer Ebene ausgebildet, die schräg nach oben zur Kette 36 hin geneigt
ist, so dass dann, wenn sich die Kette 36 lockert, der
Hauptspannungskörper 41 weiter
in einer Richtung zum Pressen der Kette 36 bewegt wird.
Da in der zweiten Ausführungsform
der Abstand zwischen der Kurbelwelle 31 und der Drehwelle
der Ölpumpe 33 kurz
ist, ist die Kette 36 kürzer
als die Zeitsteuerungskette 11 der ersten Ausführungsform
und die Spannungsschwankung ist ebenfalls kleiner. Daher ist die
Neigung der Führungsfläche 42a relativ groß, so dass
der Hauptspannungskörper 41 entsprechend
der Spannungsschwankung bewegt werden kann.
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Wenn
die Kette 36 gelockert wird, so verschiebt sich der zwischen
der Führungsfläche 42a und
der Kette 36 eingeklemmte Vorderendabschnitt 43b auf
der Führungsfläche 42a in
einer Richtung zum Drücken
der Kette 36, da die Krümmung
des Hauptspannungskörpers 41 durch
elastische Kraft der Blattfeder 44 vergrößert wird.
Wenn andererseits die Kette 36 gespannt wird, so verschiebt
sich der Vorderendabschnitt 43b auf der Führungsfläche 42a in
einer zur oben genannten Richtung entgegengesetzten Richtung.
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Das
Stützelement 42 ist
als eine flache Wand ausgebildet, welche von einer Außenfläche des
Pumpengehäuses 37 in
einer axialen Richtung der Kurbelwelle 31 aus vorsteht.
Das Stützelement 42 wird integral
zusammen mit dem Pumpengehäuse 37 gebildet/geformt,
wenn das Pumpengehäuse 37 gegossen
wird.
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Das
Stützelement 42 weist
eine Verstärkungsrippe 42b auf,
zusätzlich
zur oben erwähnten Führungsfläche 42a,
an welcher der Vorderendabschnitt 43b des Schienenschuhs 43 nach
Maßgabe
einer Fluktuation der Spannung der Kette 36 abgleitet.
Die Rippe 42b ist auf einer Rückseite des Stützelements 42 ausgebildet
und erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer Linie einer Kraft,
die auf das Stützelement 42 von
dem Vorderendabschnitt 43b aus an einer Berührungsposition
der Führungsfläche 42a und
des Vorderendabschnitts 43b wirkt.
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Die
Führungsfläche 42a weist
einen oberen Führungsflächenabschnitt 42c auf,
der sich von der Berührungsposition
der Führungsfläche 42a und
des Vorderendabschnitts 43b aus innerhalb eines vorbestimmten
Ausmaßes
nach oben erstreckt. Die gekrümmte
Fläche 43e des
Vorderendabschnitts 43b, die der Führungsfläche 42a gegenüberliegt,
weist einen oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 43f auf,
welcher sich von der Berührungsposition
innerhalb eines vorbestimmten Ausmaßes nach oben erstreckt. Der
obere Führungsflächenabschnitt 42c und
der obere entgegengesetzte Flächenabschnitt 43f bilden
einen keilförmigen
Raum 46, der nach oben hin aufgeweitet ist, um Schmieröl, welches
auf den oberen Führungsflächenabschnitt 42c und
den oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 43f fließt, zu der
Berührungsposition
zu führen.
Das oben erwähnte
vorbestimmte Ausmaß ist
entsprechend den Formender Führungsfläche 42a und
der gegenüberliegenden
Fläche 43e sowie
im Hinblick auf die notwendige Zufuhr von Schmieröl zu der
Berührungsposition
korrekt eingestellt.
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Ein
Teil des Schmieröls,
das der Kette 36 und dem oberhalb des Raums 46 angeordneten
Antriebskettenrad 32 zugeführt wird, sowie ein Teil des Schmieröls, welches
dem angetriebenen Kettenrad 35 zugeführt wird und welches das Kettenrad 35 geschmiert
hat, tropft in den Raum 46, um eingefangen zu werden. Das
eingefangene Schmieröl
wird der Berührungsposition
direkt oder entlang dem oberen Führungsflächenabschnitt 42c und
dem oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 43f zugeführt.
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Wie
in 4 gezeigt ist, weist die Ölwanne 47 einen langen
und schlanken Vorsprung 47a auf, der in einem Bereich,
in welchem der Vorderendabschnitt 43b sich nach Maßgabe einer
Schwankung der Spannung der Kette 36 gleitend an der Führungsfläche 42a bewegt,
nach innen vorsteht (siehe auch 3). Der
Zwischenraum zwischen dem Vorderendabschnitt 43b und der Ölwanne 47 ist
durch den Vorsprung 47a klein gehalten, so dass eine Verlagerung
des Hauptspannungskörpers 15 zu
der Ölwanne 47 hin
so reguliert wird, dass sie klein ist. Eine Bewegung der Blattfeder 44 von
der Nut 43d zu der Ölwanne 47 hin
wird durch den Vorsprung 47a begrenzt, um ein Entweichen
der Blattfeder 44 zu verhindern.
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Das
Pumpengehäuse 37,
welches sich in der Breitenrichtung B des Schienenschuhs 43 auf
einer anderen Seite befindet, liegt dem Vorderendabschnitt 43b über einen
kleinen Zwischenraum gegenüber, um
eine Bewegung des Vorderendabschnitts 43b zu dem Pumpengehäuse 37 hin
zu regulieren.
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Da
in der zweiten Ausführungsform
der Abstand zwischen der Kurbelwelle 31 und der Drehwelle 34 der Ölpumpe 33 kurz
ist und dementsprechend die Länge
des Hauptspannungskörpers 41 kurz
ist, ist das Ausmaß der
Bewegung des Vorderendabschnitts 43b aufgrund einer Spannungsfluktuation
der Kette 36 relativ gering. Daher wird nur ein Vorsprung 47a vorgesehen.
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Als
Nächstes
wird eine Wirkung der wie oben erwähnt aufgebauten zweiten Ausführungsform
beschrieben. Da das Stützelement 42,
welches den Vorderendabschnitt 43b des Schienenschuhs 43 abstützt, integral
mit dem Pumpengehäuse 37,
nämlich einem
Maschinenhauptkörper,
ausgebildet ist, kann die Anzahl an Teilen reduziert werden. Da
zusätzlich das
Stützelement 42 gleichzeitig
mit dem Pumpengehäuse 37 ausgebildet/geformt
werden kann, ist eine Kostenreduzierung möglich. Das Stützelement 42 weist
lediglich die Führungsfläche 42a auf,
mit welcher der Vorderendabschnitt 43b in Gleitkontakt
gelangt, und kein bewegliches Teil. Daher ist die Konstruktion einfach
und die Haltbarkeit wird verbessert.
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Da
die Führungsfläche 42a an
dem Stützelement 42 ausgebildet
ist, welches integral mit dem Pumpengehäuse 37 ausgebildet
ist, kommt es nicht zu einem Montagefehler zwischen dem Pumpengehäuse 37 und
dem Stützelement 42 und
eine Positionsbeziehung zwischen der Führungsfläche 42a und dem Vorderendabschnitt 43b des
Schienenschuhs 43 wird genau eingestellt, so dass eine
Spannvorrichtung 40 mit guter Spannungseinstellfunktion
und ohne wesentliche Abweichung bei jeder Maschine erhalten werden
kann.
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Der
Vorderendabschnitt 43b kann an der Führungsfläche 42a gleichzeitig
mit der Montage des die Blattfeder 44 haltenden Schienenschuhs 43 an dem
unteren Block eingestellt werden, so dass die Spannvorrichtung 40 auf
einfache Weise in der Maschine installiert werden kann.
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Eine
auf das Stützelement 42 von
dem Vorderendabschnitt 43b aus wirkende Kraft wird durch die
Rippe 42b aufgenommen, so dass die Festigkeit des Stützelements
gesteigert werden kann und eine stabile Spannungseinstellfunktion
bewirkt wird.
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Eine
Verlagerung des Hauptspannungskörpers 41 zu
der Ölwanne 47 in
Breitenrichtung B kann klein gehalten werden durch den langen und
schlanken Vorsprung 47a der Ölwanne 47, welche
den Vorderendabschnitt 43b berührt, wodurch ein Herausfallen
des Hauptspannungskörpers 41 verhindert
werden kann und eine stabile Spannfunktion bewirkt werden kann.
Da der Vorsprung 47a unter Verwendung der Ölwanne 47 gebildet
werden kann, welche sich in der Nähe des Vorderendabschnitts 43b befindet, kann
ein Herausfallen des Hauptspannungskörpers 41 ohne Erhöhung der
Anzahl an Teilen verhindert werden. Wenn der Spannungshauptkörper 41,
dessen Basisendabschnitt 43a durch den unteren Block gehalten
wird, verlagert wird, so tritt die größte Verlagerung an dem Vorderendabschnitt 43b auf.
Da die Verlagerung an dem Vorderendabschnitt 43b reguliert
wird, wo die größte Verlagerung
auftritt, kann die Verlagerung des gesamten Spannungshauptkörpers 41 auf
einfache Weise klein gehalten werden.
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Ein
Teil des Schmieröls
zum Schmieren der Kette 36 und der Kettenräder 32, 35 tropft
von oben herab und wird in dem Raum 46 eingefangen, woraufhin
das eingefangene Schmieröl
entlang dem oberen Führungsflächenabschnitt 42c und
dem oberen gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 43f der Berührungsposition
der Führungsfläche 42a und
des Vorderendabschnitts 43b zugeführt wird. Daher kann ein Abrieb
der Führungsfläche 42a und
des Vorderendabschnitts 43b reduziert werden, um die Haltbarkeit
des Stützelements
und des Vorderendabschnitts 43b zu verbessern und eine
korrekte Spannungseinstellung ist über eine lange Zeitdauer hinweg
möglich.
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In
der ersten Ausführungsform
kann der Vorsprung zum Einstellen einer Verlagerung des Hauptspannungskörpers an
einer Seitenfläche
des Vorderendabschnitts 17b nahe des Kettengehäuses 12 in der
Breitenrichtung A vorgesehen sein, oder an wenigstens einer der
beiden Seitenflächen
des Vorderendabschnitts 17b in Breitenrichtung A. Andererseits
kann der Vorsprung an dem Zylinderblock 3 und an dem Zylinderkopf,
der einer Seite des Vorderendabschnitts 17b in der Breitenrichtung
A zugewandt ist, vorgesehen sein. Der Vorsprung kann an dem Kettengehäuse 12 vorgesehen
sein.
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In
der zweiten Ausführungsform
kann der Vorsprung zum Einstellen einer Verlagerung des Hauptspannungskörpers an
dem Pumpengehäuse 37 vorgesehen
sein, welches einer Seite des Vorderendabschnitts 43b in
Breitenrichtung B zugewandt ist. Der Vorsprung kann an wenigstens
einem Element aus Ölwanne 47 und
Pumpengehäuse 37 vorgesehen
sein. Ferner kann der Vorsprung an dem Vorderendabschnitt 43b in ähnlicher
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
vorgesehen sein.
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In
beiden Ausführungsformen
sind die Vorsprünge 12a, 17k und 47a integral
mit dem Kettengehäuse 12,
dem Vorderendabschnitt 17b des Schienenschuhs 17 bzw.
der Ölwanne 47 ausgebildet.
Die Vorsprünge 17a, 17k und 47a können jedoch
mit jeweiligen Elementen ausgebildet sein, die separat von dem Kettengehäuse, dem
Vorderendabschnitt 17b und der Ölwanne 47 bereitgestellt
sind.
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In
beiden Ausführungsformen
sind die Basisendabschnitte 17a, 43a der Schienenschuhe 17, 43 an
den Lagerwellen 19, 45 so gehalten, dass sie drehbar
sind. Die Basisendabschnitte 17a, 34a können jedoch
fest an dem Maschinenhauptkörper,
wie etwa dem Zylinderblock 3 oder dem Pumpengehäuse 37,
gehalten sein. Die Basisendabschnitte 17a, 43a können an
anderen Maschinenhauptkörpern
als dem Zylinderblock 3 und dem unteren Block gehalten sein.
Die Stützelemente 16, 42 können integral
mit anderen Maschinenhauptkörpern
als dem Zylinderblock 3 und dem Pumpengehäuse 37 ausgebildet sein.
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In
beiden Ausführungsformen
sind die Spannvorrichtungen 14, 40 an einer Zeitsteuerungskette 11 zum
Antreiben der Nockenwelle 7 bzw. der Kette 36 zum
Antreiben einer Drehwelle 31 der Ölpumpe 33 angewendet.
Die Spannvorrichtung kann jedoch auf eine Kette zum Antreiben einer
Ausgleichswelle angewendet werden. Ein Riemen kann als endloses
flexibles Übertragungselement
anstelle der Kette verwendet werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Maschine zum Einstellen einer
Spannung eines endlosen flexiblen Übertragungselements anwendbar.