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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kettenspanner, wie er insbesondere
bei Kettentrieben in Kraftfahrzeugen verwendet wird, und insbesondere einen
Schraubenfeder-Kettenspanner.
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Kettenspanner
werden dazu benutzt, eine leistungsübertragende Kette oder ähnliche
leistungsübertragende
Einrichtung zu beeinflussen, während die
Kette zwischen Kettenrädern
umläuft.
Allgemein gesagt, ist es wichtig, eine gewisse Spannung in der Kette
aufrechtzuerhalten, um Geräusche
und Durchrutschen zu vermeiden. Ein Durchrutschen zu vermeiden,
ist besonders wichtig im Falle einer kettengetriebenen Nockenwelle
einer Brennkraftmaschine, da bei einem Durchrutschen die Synchronität der Nockenwelle
um einige Grad verloren geht, was möglicherweise die Brennkraftmaschine
funktionsunfähig macht
bzw. Schäden
hervorruft. In der rauhen Umgebung, in der eine Brennkraftmaschine
arbeitet, kann sich jedoch die Kettenspannung zwischen sehr hohen
und sehr niedrigen Werten ändern,
und zwar als Folge der großen
Temperaturänderungen
und Unterschiede zwischen den Expansionskoeffizienten der verschiedenen
Teile der Brennkraftmaschine einschließlich der Kette und dem Kettenspanner.
Außerdem
kann ein Verschleiß der
Kettenteile bei längerem Gebrauch
zu einer Verringerung der Kettenspannung führen. Ferner bewirken durch
die Nockenwelle und die Kurbelwelle induzierte Torsionsschwingungen
erhebliche Schwankungen der Kettenspannung. Diese Spannungsschwankungen
führen
zu einer Kettenlängung,
die durch die Kettensteifigkeit bestimmt wird.
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Es
gibt verschiedene Arten von Kettenspannern, die zum Spannen einer
Kette verwendet werden können.
Zwei übliche
Spannertypen sind der Blattfeder-Kettenspanner
und der Schraubenfeder-Kettenspanner.
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Allgemein
gesprochen, verwenden die Blattfeder-Kettenspanner eine Blattfeder,
die unter Spannung mit einem Backen „verriegelt" ist, um die Kette unter
Spannung zu setzen. Genauer gesagt, hat die Scheibenfeder eine gekrümmte Form,
während
der Backen relativ flach ist. Der Backen ist außerdem aus einem Material hergestellt,
das sich unter Last bei hohen Temperaturen verformt bzw. „kriecht". Die Blattfeder
ist so gebogen, daß sie
der Form des Backens entspricht, und ist mit diesem verriegelt.
Aufgrund der Vorspannung der Blattfeder, die in ihre ursprüngliche, stärker gekrümmte Form
zurückkehren
möchte,
wird eine Kraft auf den Backen ausgeübt. Wenn daher beim Betrieb
der Brennkraftmaschine die Temperatur des Backens ansteigt, führt die
Kraft der Blattfeder dazu, dem Backen eine stärker gekrümmte Form zu verleihen. Durch
diese Verformung wird eine Spannung auf die Kette ausgeübt. Insbesondere
ist die Blattfeder relativ zu der Kette so angeordnet, daß es, wenn
der Backen stärker
gekrümmt
wird, an einem Trum der Kette anliegt und ihre Spannung erhöht.
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Es
gibt verschiedene Nachteile beim Einsatz eines Blattfeder-Kettenspanners
zum Spannen einer Kette. Beispielsweise sind Blattfeder-Kettenspanner nicht
sonderlich kompakt. Blattfeder-Kettenspanner lassen sich daher in
einigen Fällen,
bei denen die Platzverhältnisse
sehr beengt sind, nicht einsetzen. Außerdem können Blattfedern einen Backen
nur über
eine kleine Strecke vorspannen. Blattfeder-Kettenspanner können daher
keine sehr hohe Spannkraft auf die Kette ausüben.
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Schraubenfeder-Kettenspanner überwinden einige
der Nachteile der Blattfeder-Kettenspanner. Statt einer Blattfeder
zum Vorspannen des Backens verwenden Schraubenfeder-Kettenspanner
die Enden einer Schraubenfeder zum Vorspannen des Backens. Schraubenfedern
sind in der Lage, einen Backen um eine größere Strecke als eine Blattfeder
vorzuspannen. Schraubenfeder-Kettenspanner können daher eine größere Spannkraft
auf die Kette ausüben.
Außerdem
können
Schraubenfeder-Kettenspanner sehr kompakt gebaut werden, so daß sie nur einen
geringen Platzbedarf haben.
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Ein
praktisches Beispiel eines Schraubenfeder-Kettenspanners ist der
Buic 3800 Coil Spring Tensioner (3800 Tensioner), der von der Anmelderin hergestellt
wird. Der 3800 Tensioner hat einen Spannbacken, der zwischen einem
Ende eines äußeren und
inneren Bügels
mit einem Schwenkstift schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende
des äußeren und
inneren Bügels
ist an einer ortsfesten Hülse schwenkbar
angebracht.
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Um
eine Kraft auf den Backen auszuüben, wird
die Schraubenfeder, die mit einem ersten und zweiten verlängerten
Ende versehen ist, um die Hülse
gewickelt.
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Das
erste verlängerte
Ende erstreckt sich von der Schraubenfeder in einer Richtung senkrecht zu
der Hülse
und berührt
den Backen. Das zweite verlängerte
Ende erstreckt sich von der Schraubenfeder in einer Richtung parallel
zu der Hülse
und ist relativ zu der Hülse
festgelegt. Da das zweite verlängerte
Ende festgelegt ist, übt
das erste verlängerte Ende
eine Federkraft auf den Backen in Umfangsrichtung aus, während die
Schraubenfeder sich abzuwickeln sucht.
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Die
DE 1 227 302 A offenbart
einen Kettenspanner für
die Kette eines Nockenwellenantriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser
Kettenspanner umfasst einen um einen Gelenkzapfen schwenkbaren Spannarm,
der durch Federkraft elastisch an die Kette angedrückt wird.
Die andrückende
Federkraft wird mittels einer Schraubenfeder auf den Spannarm aufgebracht,
die sich am Gehäuse
des Kettenspanners abstützt.
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Die
DE 1 238 299 B offenbart
einen Kettenspanner mit einem Spannarm, der an seinem Befestigungsende
eingerollt auf einen zu den Drehachsen der Kettenräder parallelen
Tragzapfen aufgesteckt und durch eine Feder an das zu spannende
Trum der Kette angedrückt
ist. Die Federkraft wird auch in diesem Fall durch eine Schraubenfeder
aufgebracht.
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Durch
die vorliegende Erfindung soll ein Kettenspanner geschaffen werden,
der eine Verbesserung gegenüber
herkömmlichen
Schraubenfeder-Kettenspannern darstellt und die oben erwähnten Nachteile
eines Blattfeder-Kettenspanners vermeidet.
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Die
Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Ansprüchen
definiert.
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Bei
dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kettenspanner
werden beide Enden der Schraubenfeder dazu benutzt, den Backen vorzuspannen
und die Kette unter Spannung zu setzen. Die Schraubenfeder übt somit
eine translationsförmige
Federkraft auf den Backen aus und spannt den Backen in einer Richtung
senkrecht zu den Windungen der Schraubenfeder vor. Die Folge ist,
dass die Schraubenfeder den Backen um eine größere Strecke als der 3800 Tensioner
für eine
bestimmte Größe der Federkraft vorspannen
kann. Außerdem
verwendet der erfindungsgemäß aus gebildete
Kettenspanner nur drei Grundelemente und benötigt keine Schwenkstifte bzw.
innere und äußere Bügel, um
den Backen an der Hülse
zu befestigen.
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Der
erfindungsgemäß ausgebildete
Kettenspanner besitzt einen Backen, eine Schraubenfeder und eine
Hülse,
die sich durch die Windungen der Schraubenfeder erstreckt. Der Backen
besitzt eine Kettenverschleißfläche und
eine Federverschleißfläche. Die
Schraubenfeder besitzt einen Windungsabschnitt und zwei Schenkel,
die sich von dem Windungsabschnitt wegerstrecken und die Federverschleißfläche des
Backens berühren.
Die Schenkel üben
auf den Backen eine Federkraft aus und bewirken, daß der Backen
die Kette spannt.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hat der Kettenspanner einen länglichen
Backen mit einem ersten und zweiten Endabschnitt, eine Schraubenfeder
und eine Hülse,
die sich durch die Windungen der Schraubenfeder erstreckt. Der Backen
besitzt eine Kettenverschleißfläche und
eine Federverschleißfläche. Die
Schraubenfeder hat einen Windungsabschnitt und zwei Schenkel, die
sich von dem Windungsabschnitt wegerstrecken und die Federverschleißfläche des
ersten Endabschnittes berühren.
Die Schenkel üben
eine Federkraft auf den ersten Endabschnitt des Backens aus und
bewirken, daß der
Backen die Kette spannt. Ein festgelegtes Befestigungselement kann
sich durch eine Bohrung des zweiten Endabschnittes erstrecken, um
das zweite Ende des Backens schwenkbar zu lagern.
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Eine
weitere Möglichkeit
besteht darin, daß eine
zweite Schraubenfeder und ein zweite Hülse für den zweiten Endabschnitt
des Backens vorgesehen werden. Die zweite Schraubenfeder besitzt
einen Windungsabschnitt und zwei Schenkel, die sich von dem Windungsabschnitt
wegerstrecken und die Federverschleißfläche des zweiten Endabschnittes
berühren.
Somit üben
bei diesem Ausführungsbeispiel die
Schenkel beider Schraubenfedern eine Federkraft auf die entsprechenden
Endabschnitte des Backens aus und sie bewirken, daß der Backen
die Kette spannt.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
besitzt der Kettenspanner einen Backen, eine Schraubenfeder und
eine Hülse,
die sich durch die Windungn der Fe der erstreckt. Der Backen besitzt
eine Kettenverschleißfläche, eine
Federverschleißfläche und
einen vertikalen Führungsschlitz,
der zwischen der Federverschleißfläche und
der Kettenverschleißfläche senkrecht
ausgerichtet ist. Der vertikale Führungsschlitz dient dazu, einen
festgelegten Führungsstift
aufzunehmen, der eine Bewegungsbegrenzung für den Backen darstellt. Die
Schraubenfeder hat einen Windungsabschnitt und zwei Schenkel, die sich
von dem Windungsabschnitt wegerstrecken und die Federverschleißfläche des
Backens berühren. Die
Schenkel der Schraubenfeder üben
auf den Backen eine Federkraft aus und bewirken somit, daß der Backen
die Kette spannt.
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Anhand
der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Kettenspanners,
der auf eine Kette einwirkt;
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2 eine
Seitenansicht des Kettenspanners der 1;
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3 eine
Explosionsdarstellung des Kettenspanners der 1;
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4 eine
Schnittansicht des Kettenspanners der 1 in einem
unverriegelten Betriebszustand;
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5 eine
Schnittansicht des Kettenspanners der 1 in einem
verriegelten Einbauzustand;
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6 eine
perspektivische Ansicht des Kettenspanners der 1 in
einem unverriegelten Betriebszustand;
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7 eine
perspektivische Ansicht des Kettenspanners der 1 in
einem verriegelten Einbauzustand;
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8 eine
Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels
des Kettenspanners;
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9 eine
Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kettenspanners;
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10 eine
Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Kettenspanners.
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Der
in 1 dargestellte Kettenspanner 10 ist angrenzend
an der zu spannenden Kette angeordnet. Wenn die Kette locker zu
werden beginnt, übt
der Backen 12 eine Kraft auf die Kette aus, um die Kette zu
spannen.
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Wie
in 1 zu sehen ist, ist ein Gehäuse 11 vorgesehen,
das eine Drehbewegung des Kettenspanners 10 unterbindet.
Es versteht sich jedoch, daß andere
Anordnungen dazu verwendet werden können, den Backen gegen eine
Drehbewegung zu sichern. Beispielsweise können Stifte oder Befestigungselemente
auf eine oder beiden Seiten des Backens vorgesehen werden.
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Der
Kettenspanner 10 besteht aus drei Grundelementen, und zwar
dem Bakken 12, einer Schraubenfeder 42 und einer
Hülse 56.
Der Backen 12 besitzt eine Kettenverschleißfläche 14 an
demjenigen Teil des Backens, der mit der zu spannenden Kette in Berührung gelangt.
Vorzugsweise ist die Kettenverschleißfläche abgerundet, um die Kettenbewegung zu
erleichtern, selbst wenn die Kette gerade gespannt wird. Wie in 2 zu
sehen ist, besitzt der Backen gegenüber der Kettenverschleißfläche 14 eine
Federverschleißfläche 16.
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Irgendein
verschleißfestes
dauerhaftes Material kann für
den Backen verwendet werden. Ein Kunststoff wie z.B. Nylon, mit
guten Verschleiß-
und Dauerfestigkeitseigenschaften, läßt sich einsetzen. Insbesondere
ist handelsübliches
Nylon 6/6 zu diesem Zweck geeignet. Außerdem kann der Backen aus
PEEK (Polyestherethylen-Keton) hergestellt werden, das ebenfalls
gute Verschleiß-
und Dauerfestigkeitseigenschaften besitzt.
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Wie
in 3 zu sehen ist, hat der Backen 12 eine
erste und eine zweite Seitenwand 18 bzw. 20, die
sich von der Federverschleißfläche 16 wegerstrecken.
Ein erster Hülsenschlitz 22 erstreckt
sich durch die erste Seitenwand, und ein zweiter Hülsenschlitz 24 erstreckt
sich durch die zweite Seitenwand. Der erste Hülsenschlitz 22 ist
zu dem zweiten Hülsenschlitz 24 ausgerichtet.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt
der erste Hülsenschlitz 22 eine
Breite, die größer als
die Breite des zweiten Hülsenschlitzes 24 ist. Ferner
besitzt, wie in 3 zu sehen ist, die erste Seitenwand 18 eine
erste Gegenbohrung 26, die an einem Ende des ersten Hülsenschlitzes 22 nächst der
Federverschleißfläche 16 des
Backens angeordnet ist. Die zweite Seitenwand 20 besitzt
ebenfalls eine zweite Gegenbohrung 28, die an einem Ende des
zweiten Hülsenschlitzes 24 nächst der
Federverschleißfläche 16 des
Backens angeordnet ist. Die erste Gegenbohrung 26 ist zu
der zweiten Gegenbohrung 28 ausgerichtet, und die erste
Gegenbohrung 26 hat einen Durchmesser, der größer als
der Durchmesser der zweiten Gegenbohrung 28 ist.
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Ferner
sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
eine erste und eine zweite Rampe 30 bzw. 32 an
der Federverschleißfläche 16 auf
gegenüberliegenden
Seiten der beiden Hülsenschlitze 22, 24 angeordnet,
wie am besten in 2 zu sehen ist. Jede Rampe 30, 32 besitzt
ein tieferliegendes Ende 34, 36, das mit der Federverschleißfläche fluchtet und
ein erhabenes Ende 38, 40, das über die
Federverschleißfläche vorsteht.
Jede Rampe 30, 32 bildet somit eine schräg nach oben
verlaufende Bewegungsfläche
vom unteren Ende zum erhabenen Ende. Die erhabenen Enden sind nächst dem
ersten und zweiten Hülsenschlitz 22 bzw. 24 angeordnet und
die tieferliegenden Enden sind entfernt von dem ersten und zweiten
Hülsenschlitz 22, 24 angeordnet. Mit
anderen Worten, befinden sich die tieferliegenden Enden in der Nähe der Enden
des Backens, und die erhabenen Enden befinden sich in der Nähe der Mitte des
Backens.
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Wie
in den 3 bis 7 zu sehen ist, ist die Schraubenfeder 42 zwischen
der ersten und zweiten Seitenwand 18 bzw. 20 angeordnet.
Die Schraubenfeder 42 kann aus irgendeinem geeigneten Material
bestehen, vorzugsweise aus einem wärmebehandelten Federstahl.
Derartige Materialien sind bekannt.
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Wie
am besten in 3 zu sehen ist, besitzt die
Schraubenfeder 42 einen Windungsabschnitt 44, welcher
einen Durchgang 46 durch sein Inneres bildet. Der Durchgang 46 ist
zu dem ersten und zweiten Hülsenschlitz 22, 24 ausgerichtet.
Die Schraubenfeder 42 besitzt ferner einen ersten und einen
zweiten Schenkel 48 bzw. 50, die sich von jedem
Ende der Schraubenfeder 42 aus von dem Windungsabschnitt 44 wegerstrecken.
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Die
Schraubenfeder 42 dient dazu, eine Kraft auf den Backen
auszuüben,
um die Kette zu spannen. Die auf den Backen ausgeübte Kraft
entsteht, wenn die Schraubenfeder 42 von einem entspannten Zustand,
der in den 4 und 6 gezeigt
ist, in einen gespannten Zustand, wie er in den 5 und 7 gezeigt
ist, übergeht.
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Je
nach der Anzahl der Windungen der Schraubenfeder 42 lassen
sich verschiedene unterschiedliche Kräfte erzielen. Je mehr Windungen
verwendet werden, desto höher
ist die auf den Backen 12 ausgeübte Kraft. Irgendeine Anzahl
von Windungen kann verwendet werden, um die Sollkraft zu erzielen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
hat die Schraubenfeder 42 zwischen ungefähr zwei
Windungen und zehn Windungen, insbesondere ungefähr fünf Windungen.
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Vorzugsweise übt die Schraubenfeder 42 auf den
Backen 12 eine Kraft von nicht mehr als 356 N aus. Der
Einsatz einer Schraubenfeder, die eine Kraft von mehr als 356 N
erzeugt, macht es schwierig, sie in den Kettenspanner einzubauen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel übt die Schraubenfeder eine
Kraft von ungefähr
133 N bis ungefähr
267 N auf den Backen aus.
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In
dem entspannten Zustand, der in den 4 und 6 dargestellt
ist, bilden die beiden Schenkel 48, 50 einen Winkel
von ungefähr
90 bis 120° und
insbesondere von ungefähr
105 bis 115°.
In dem gespannten Zustand, der in den 5 und 7 gezeigt
ist, bilden die beiden Schenkel 48, 50 einen Winkel
von ungefähr
150 bis 180° und
insbesondere von ungefähr
165 bis 180°.
Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die beiden
Schenkel 48, 50 von einem Winkel von ungefähr 112° im entspannten
Zustand in einen Winkel von ungefähr 176° im gespannten Zustand übergehen.
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Bei
dem in 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die beiden
Schenkel 48, 50 der Schraubenfeder um einen Winkel
von ungefähr 90° abgewinkelt,
um einen ersten und einen zweiten Fuß 52 bzw. 54 zu
bilden. Die beiden Füße 52, 54 sind
bezüglich
den beiden Seitenwänden 18, 20 senkrecht
so ausgerichtet, daß die
beiden Füße 52, 54 die
beiden Rampen 30, 32 gleitend berühren. Dies erzeugt
einen großen
Kontaktbereich zwischen der Schraubenfeder 42 und den beiden Rampen 30, 32, was
mithilft, den Verschleiß der
beiden Rampen 30, 32 gering zu halten. Außerdem sorgt
das Vorhandensein der beiden Füße 52, 54 in
Verbindung mit den beiden Rampen 30, 32 für einen
maximalen Bewegungshub des Backens 12 bei einer vorgegebenen
Federkraft.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind
die beiden Schenkel 48, 50 auf gegenüberliegenden
Seiten der beiden Hülsenschlitze 22, 24 angeordnet.
Wenn sich die Schraubenfeder 42 in dem gespannten Zustand
befindet, der in den 5 und 7 dargestellt
ist, bewirkt der Backen 12, daß der erste Fuß 52 zu
dem tiefer liegenden Ende 34 der ersten Rampe 30 gleitet
und der zweite Fuß 54 zu dem
tiefer liegenden Ende 36 der zweiten Rampe 32 gleitet.
Wenn sich andererseits die Schraubenfeder 42 in dem entspannten
Zustand befindet, der in den 4 und 6 dargestellt
ist, gleitet der erste Fuß 52 zu
dem erhabenen Ende 38 der ersten Rampe, und der zweite
Fuß 54 gleitet
zu dem erhabenen Ende 40 der zweiten Rampe 32.
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Eine
Hülse 56 erstreckt
sich gleitend durch den ersten Hülsenschlitz 22,
den Durchgang 46 der Schraubenfeder 42 und den
zweiten Hülsenschlitz 24.
Die Hülse 56 kann
ferner eine Bohrung 58 zur Aufnahme eines Befestigungselementes
wie z.B. einer Schraube haben. Das Befestigungselement kann dazu
benutzt werden, die Hülse 56 und
somit den Kettenspanner in einer Position nahe der zu spannenden
Kette festzulegen. Wenn sich die Hülse 56 in einer festgelegten
Position befindet, berühren
die beiden Schenkel 48, 50 der Schraubenfeder 42 die Federverschleißfläche 16,
und sie üben
eine Federkraft auf den Backen 12 in einer Richtung weg
von dem Windungsabschnitt 44 aus.
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Die
Hülse 56 des
bevorzugten Ausführungsbeispiels,
das in 3 gezeigt ist, hat eine zylindrische Form mit
einem oberen Flansch 60 an einem Ende der Hülse 56,
einem unteren Ende 62 an dem anderen Ende der Hülse 56 und
einem zentralen Körper 64,
der zwischen dem Flansch 60 und dem unteren Ende 62 angeordnet
ist. Der obere Flansch 60 hat einen Außendurchmesser, der größer als
der Außendurchmesser
des zentralen Körpers 64 ist,
welcher wiederum größer als
der Außendurch messer des
unteren Endes 62 ist. Die verschiedenen Außendurchmesser
dieser drei Abschnitte verleihen der Hülse 56 einen abgestuften
Querschnitt.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der Außendurchmesser
des oberen Flansches 60 ungefähr gleich dem Durchmesser der
ersten Gegenbohrung 26. Dies bietet die Möglichkeit,
daß die erste
Gegenbohrung 26 den oberen Flansch 60 aufnimmt.
Außerdem
ist der Außendurchmesser
des unteren Endes 62 ungefähr gleich der Breite des zweiten
Hülsenschlitzes 24,
so daß das
untere Ende 62 von dem zweiten Hülsenschlitz 24 gleitend
aufgenommen wird.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
ferner der Außendurchmesser
des zentralen Körpers 64 ungefähr gleich
der Breite des ersten Hülsenschlitzes 22 und
dem Durchmesser der zweiten Gegenbohrung 28. Dies bietet
die Möglichkeit,
daß der zentrale
Körper 64 von
dem ersten Hülsenschlitz 22 gleitend
aufgenommen wird und daß ferner
der zentrale Körper 64 von
der zweiten Gegenbohrung aufgenommen wird. Außerdem hat der zentrale Körper 64 der
Hülse 56 eine
Länge,
die ungefähr
dem Abstand zwischen der ersten Gegenbohrung 26 und der zweiten
Gegenbohrung 28 entspricht. Hierdurch kann der obere Flansch 60 der
Hülse 56 von
der ersten Gegenbohrung 26 aufgenommen werden, während gleichzeitig
der zentrale Körper 64 der
Hülse 56 von
der zweiten Gegenbohrung 28 aufgenommen wird.
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Wie
oben beschrieben und in den 4 bis 7 dargestellt
ist, wirkt die Hülse 56 mit
dem Backen 12 in mindestens zwei Betriebszuständen zusammen.
Bei dem in den 5 und 7 dargestellten
Kettenspanner-Einbauzustand wird die Hülse 56 von der ersten
und zweiten Gegenbohrung 26 bzw. 28 aufgenommen.
Die Oberseite der Hülse 56 fluchtet
mit der ersten Seitenwand 18, und die Hülse 56 ist nächst der
Federverschleißfläche 16 festgelegt.
In diesem Betriebszustand wird somit die Kettenverschleißfläche 14 dicht
an der Hülse 56 gehalten,
um den Einbau der Kette in eine Brennkraftmaschine zu ermöglichen.
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Bei
einem zweiten Betriebszustand, der in den 4 und 6 gezeigt
ist, werden der obere Flansch 60 und der zentrale Körper 64 der
Hülse 56 nicht
von den Gegenbohrungen 26 und 28 aufgenommen.
Stattdessen sitzt der zentrale Körper 64 gleitend
in dem ersten Führungsschlitz 22,
während das
untere Ende 62 gleitend in dem zweiten Hülsenschlitz 24 angeordnet
ist und der obere Flansch 60 sich aus der ersten Seitenwand 18 heraus
erstreckt.
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Bei
diesem Betriebszustand üben
die beiden Schenkel 48, 50 der Schraubenfeder 42 eine
Kraft auf den Backen 12 aus, und sie spannen die Kettenverschleißfläche 14 gleitend
weg von der Hülse 56, um
die Kette zu spannen. Der Backen 12 kann sich frei in Richtung
auf und weg von der Kette um eine Strecke bewegen, die durch die
Länge der
beiden Hülsenschlitze 22, 24 bestimmt
wird. Die Länge
der beiden Hülsenschlitze 22, 24 kann
natürlich
variiert werden, so daß der
Backen 12 unterschiedliche „Hübe" beim Spannen der Kette ausführt.
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Es
wird nun auf weitere Ausführungsbeispiele
Bezug genommen, wobei die für
die Teile in den 8 bis 1O verwendeten
Bezugsziffern den für
entsprechende Teile in den 1 bis 7 verwendeten
Bezugsziffern entsprechen. Bei den Bezugsziffern in den 8 bis 10 wird
jedoch eine 1 bzw. eine 2 bzw. eine 3 vor der in den 1 bis 7 verwendeten
entsprechenden Bezugsziffer gesetzt. Beispielsweise entspricht die
Schraubenfeder, die in den 8 und 9 mit 142,
in 9 mit 242 und in 342 bezeichnet
ist, der Schraubenfeder 42 in den 1 bis 7.
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Bei
dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der
Kettenspanner 110 einen länglichen Backen 112 mit
einem ersten Endabschnitt 166 und einem zweiten Endabschnitt 168.
Der erste Endabschnitt 166 ist gleich ausgebildet wie bei
dem Ausführungsbeispiel
der 3. Insbesondere hat der erste Endabschnitt 166 des
länglichen
Backens 112 eine erste und eine Seitenwand 118 bzw. 120, die
sich von der Federverschleißfläche 116 wegerstrecken.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel
der 3 verläuft
ein erster Hülsenschlitz 122 durch
die erste Seitenwand 118 und ein zweiter Hülsenschlitz 124 durch
die zweite Seitenwand 120. Vorzugsweise sind die beiden
Hülsenschlitze
zueinander ausgerichtet.
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Die
Schraubenfeder 142 ist zwischen den beiden Seitenwänden 118 und 120 angeordnet.
Die Schraubenfeder 142 besitzt einen Windungsabschnitt 144,
der einen Durchgang 156 in seinem Inneren bildet. Der Durchgang 146 ist
zu den beiden Hül senschlitzen 122, 124 ausgerichtet.
Die Schraubenfeder 142 besitzt einen ersten und einen zweiten Schenkel 148 bzw. 150,
die sich von jedem Ende der Schraubenfeder 142 aus weg
von dem Windungsabschnitt 144 erstrecken.
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Eine
Hülse 156 erstreckt
sich gleitend durch den ersten Hülsenschlitz 122,
den Durchgang 146 der Schraubenfeder und den zweiten Hülsenschlitz 124.
Die Hülse 156 kann
ferner eine Bohrung 158 zur Aufnahme eines Befestigungselementes,
wie z.B. einer Schraube haben. Das Befestigungselement kann dazu
benutzt werden, die Hülse 156 und
somit den Kettenspanner 110 in einer Position in der Nähe der zu
spannenden Kette festzulegen. Wenn sich die Hülse 156 in der festgelegten
Position befindet, berühren
die beiden Schenkel 148, 150 der Schraubenfeder
die Federverschleißfläche 116,
und sie üben eine
Federkraft auf den länglichen
Bakken in einer Richtung weg von dem Windungsabschnitt 144 aus.
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Eine
Bohrung kann seitlich an dem zweiten Endabschnitt 168 des
länglichen
Backens 112 im wesentlichen parallel zu der Hülse 156 angeordnet
sein, um ein festliegendes Befestigungselement 170 aufzunehmen.
Das festliegende Befestigungselement 170 kann dazu benutzt
werden, den zweiten Endabschnitt 168 schwenkbar zu lagern,
damit der Backen 112 um das festliegende Befestigungselement 170 drehen
kann.
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9 zeigt
eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 8, bei der statt einer Bohrung in dem zweiten
Endabschnitt 168 ein dritter und vierter Hülsenschlitz 222 bzw. 224 durch
den zweiten Endabschnitt 168 des länglichen Backens 112 verläuft. Der
dritte Hülsenschlitz 222 ist
zu dem vierten Hülsenschlitz 224 ausgerichtet.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 9 ist der zweite Endabschnitt 168 identisch
mit dem ersten Endabschnitt 166 ausgebildet.
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Wie
bei dem ersten Endabschnitt 166 ist eine zweite Schraubenfeder 242 zwischen
den beiden Seitenwänden 118 und 120 angeordnet.
In der gleichen Weise wie bei der ersten Schraubenfeder 142 besitzt
die zweite Schraubenfeder 242 einen Windungsabschnitt 244,
der einen Durchgang 246 durch sein Inneres bildet. Der
Durchgang 246 der zweiten Schraubenfeder 242 ist
mit dem dritten und vierten Hül senschlitz 222 und 224 ausgerichtet.
Die zweite Schraubenfeder 242 besitzt einen dritten und
vierten Schenkel 248, 250, die sich von jedem
Ende der zweiten Schraubenfeder 242 aus weg von dem Windungsabschnitt 244 erstrecken.
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Zusammen
mit der Verwendung einer zweiten Schraubenfeder ist eine zweite
Hülse 256 vorgesehen,
die sich gleitend durch den dritten Hülsenschlitz 222, den
Durchgang 246 der zweiten Schraubenfeder 242 und
den vierten Hülsenschlitz 224 erstreckt.
Wie bei der ersten Hülse 156 kann
die zweite Hülse 256 mit
einer Bohrung 258 zur Aufnahme eines Befestigungselementes
wie z.B. einer Schraube versehen sein. Das Befestigungselement kann
wiederum dazu benutzt werden, die zweite Hülse 256 und somit
den Endabschnitt 168 in der Nähe der zu spannenden Kette
festzulegen. Wenn sich die zweite Hülse 256 in einer festgelegten
Position befindet, berühren
die beiden Schenkel 248, 250 der zweiten Schraubenfeder 242 die
Federverschleißfläche 116, und
sie üben
eine Federkraft auf den länglichen
Bakken in Richtung weg von dem Windungsabschnitt 244 aus.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel, das
in 10 dargestellt ist, wird ein geschlitzter Backen 312 ohne
Seitenwände
oder Hülsenschlitze
als Kettenspanner 310 verwendet. Wie bei dem Backen 12 des
bevorzugten Ausführungsbeispiels,
besitzt der geschlitzte Backen 312 eine Federverschleißfläche 316 gegenüber der
Kettenverschleißfläche 314. Außerdem hat
der geschlitzte Backen 312 einen vertikalen Führungsschlitz 372,
der zwischen der Federverschleißfläche 316 und
der Kettenverschleißfläche 314 senkrecht
ausgerichtet ist. Der vertikale Führungsschlitz 372 dient
dazu, einen festliegenden Führungsstift 374 gleitend
aufzunehmen. Der Führungsstift 374 ist
parallel zu der Hülse 356 gerichtet.
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Aufgrund
des Führungsstiftes 374 kann
sich der geschlitzte Backen 312 nur in Richtung auf die
zu spannende Kette und weg von ihr bewegen. Der Führungsstift 374 sichert
somit den geschlitzten Backen 312 gegen Bewegungen in einer
Richtung parallel zur Richtung der Kette. Außerdem stellt der Führungsstift 374 sicher,
daß sich
der geschlitzte Backen 312 nicht weiter in Richtung auf
die Kette und weg von ihr bewegen kann, als dies durch die Länge des vertikalen
Führungs schlitzes 372 vorgegeben
wird. Mit anderen Worten führt
der vertikale Führungsschlitz 372 die
gleiche Funktion wie die beiden Hülsenschlitze 22, 24 des
oben beschriebenen bevorzugten Beispiels aus.
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Eine
Schraubenfeder 342 wird dazu benutzt, ein Federmoment auf
die Federverschleißfläche 316 des
geschlitzten Backens 312 auszuüben. Die Schraubenfeder 312 hat
einen Windungsabschnitt 344, der einen Durchgang 346 durch
sein Inneres bildet. Die Schraubenfeder 342 besitzt einen
ersten und einen zweiten Schenkel 348 bzw. 350,
die sich von jedem Ende der Schraubenfeder 342 aus weg
von dem Windungsabschnitt 344 erstrecken.
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Eine
Hülse 356 erstreckt
sich gleitend durch den Durchgang 346 der Schraubenfeder 342.
Die Hülse 356 kann
ebenfalls eine Bohrung 358 zur Aufnahme eines Befestigungselementes,
z.B. einer Schraube, haben. Das Befestigungselement kann dazu benutzt
werden, die Hülse 356 und
somit den Kettenspanner in einer Position in der Nähe der zu spannenden
Kette festzulegen. Wenn sich die Hülse 356 in der festgelegten
Position befindet, berühren die
beiden Schenkel 348, 350 der Schraubenfeder 342 die
Federverschleißfläche, und
sie üben
eine Federkraft auf den geschlitzten Backen 312 in Richtung weg
von dem Windungsabschnitt 344 aus.
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Die
beschriebenen Kettenspanner lassen sich mit besonderem Vorteil bei
Synchroneinrichtungen mit nur einem kurzen Kettentrum zwischen benachbarten
Kettenrädern
in einer Brennkraftmaschine verwenden. Es versteht sich natürlich, daß die beschriebenen
Kettenspanner auch zum Spannen anderer Einrichtungen verwendet werden
können.