DE4006280C2 - Kettenspanner - Google Patents

Description

Die vorliegende Beschreibung betrifft einen Kettenspanner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Kettenspanner kann insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, als Kettenspanner einer Zeitsteuerkette in der Brenn­ kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.

Ein Kettenspanner der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der US 3,490,302 bekannt. Bei diesem Kettenspanner hat die Blattfeder an einem Ende eine dreieckige Öffnung, die zu einem dreieckigen Vorsprung am Ba­ cken ausgerichtet werden muss. Wenn der dreieckige Vorsprung in die dreieckige Öffnung eingesetzt wird, wird ein geteilter Zapfen in eine Bohrung des Vorsprungs eingesetzt, um die Blattfeder am Backen mechanisch zu verriegeln. Dieser Ketten­ spanner ist wegen der relativ komplizierten Form der Blattfeder und des Backens aufwendig in der Fertigung. Außerdem müssen die Blattfeder und der Backen bei der Montage sehr präzise ausgerichtet werden, was die Montage erschwert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kettenspan­ ner der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, dass seine Fertigung und Montage möglichst einfach sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kettenspanner besitzt der Backen an einem Ende eine Kammer zur Aufnahme eines Endes der Blattfeder. Am anderen Ende des Backens befindet sich ein Durchgang zur Aufnahme des anderen Endes der Blattfeder. Im Durchgang ist eine Schulter vorgesehen, an die sich das zugehö­ rige Ende der Blattfeder anlegen kann. Das Ende und die Schulter wirken so, dass sie die Blattfeder in der Kammer und dem Durchgang halten. Eine zentral angeord­ nete Wand bzw. Rippe in der Kammer sowie eine entsprechende Wand bzw. Rippe in dem Durchgang können vorgesehen werden, um in den Schlitz an jedem Ende der Blattfeder zu greifen und dadurch die Verriegelung der Blattfeder mit dem Ba­ cken zu unterstützen. Die Blattfeder und der Backen der erfindungsgemäß ausgebil­ deten Blattfeder sind relativ einfach zu fertigen, und auch die Montage der Blattfeder ist vergleichsweise einfach, da eine relativ grobe Ausrichtung zwischen Blattfe­ der und Backen möglich ist.

Der Ausdruck "mechanische Verriegelung" bezeichnet eine Verriegelung, die durch die geometrische Konfiguration der zu verriegelnden Teile erzielt wird. Dieser Ausdruck umfasst somit kein Kleben, Gießen bzw. keine Niet-, Nagel- bzw. Schraubverbindung.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kettenspanners;

Fig. 2 eine Unteransicht des Kettenspanners in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Blattfeder;

Fig. 6 einen Grundriß der Blattfeder;

Fig. 7 Fig. 7 bis 9 Seitenansichten des Kettenspanners zur Veranschaulichung des Einbaus der Blattfeder;

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht eines Endes des Kettenspanners;

Fig. 11 eine Seitenansicht des Kettenspanners im Zusammen­ wirken mit der zu spannenden Kette.

Der in den Zeichnungen dargestellte Kettenspanner besitzt eine Blattfeder 10, die - ohne Klebstoffverbindung - mit einem an der Kette anliegenden Backen 12 aus einem steifen Kunststoff verbunden ist. Der steife Kunststoff hat die Eigenschaft, daß er unter Last und bei erhöhter Temperatur kriecht, und die Last wird von der Blattfeder 10 geliefert. Der Kunststoff des Backens 12 ist vorzugsweise ein wärmesta­ bilisiertes Nylon 6/6.

Der Backen 12 hat ein erstes Ende 14 und ein zweites Ende 16. Im zweiten Ende des Backens 12 ist eine Bohrung 18 zur Aufnahme einer Schraube oder eines Schwenkzapfens angeord­ net, um den Backen an einer geeigneten Abstützung befestigen zu können und dadurch den Kettenspanner in der richtigen Lage relativ zum Kettentrieb anzuordnen. Das erste Ende 14 des Backens 12 ist so ausgebildet, daß es auf einer relativ glatten Unterlage aufliegt und auf dieser gleitet, wenn der Kettenspanner in Betrieb ist.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, hat die Blattfeder 10 eine gekrümmte Form, und an jedem Ende ist ein Schlitz 22 vorgesehen. Der Schlitz 22 erstreckt sich von dem äußeren Ende der Blattfeder 10 in Richtung auf die Mitte der Blattfeder. Üblicherweise sind die Schlitze 22 zentral auf der Längsachse der Blattfeder 10 angeordnet. Die Enden der Schlitze 22 an den Enden der Blattfeder 10 sind mit einem kleinen Radius versehen, um das Einsetzen der anderen Teile in den Schlitz 22 zu erleichtern. Die Schlitze 22 lassen sich sehr leicht in der Blattfeder 10 herstellen. Sie haben die gleiche Größe und die gleiche Lage an jedem Ende der Blattfeder 10, so daß die Blattfeder 10 symmetrisch ist und in belie­ biger Richtung am Backen 12 verwendet werden kann.

Der Backen 12 besitzt eine Kammer 26, die an dem ersten Ende 14 des Backens angeordnet ist. Die Kammer 26 endet an einer Stirnwand 28. Eine Wand 32, die sich im Inneren der Kammer 26 befindet, ist so angeordnet, daß sie in einen Schlitz 22 der Blattfeder 10 ragt. Das zweite Ende 16 des Backens 12 besitzt einen Durchgang 34 zur Aufnahme eines Endes der Blattfeder 10. In dem Durchgang 34 ist eine Wand 38 angeordnet, die in den Schlitz 22 am anderen Ende der Blattfe­ der 10 ragt. In dem Durchgang 34 ist ferner eine Schul­ ter 40 angeordnet, an die sich das zugehörige Ende der Blattfeder 10 anlegen kann, um die Blattfeder 10 mit dem Backen 12 mechanisch zu verrie­ geln.

Die Länge der Blattfeder 10 ist geringfügig kleiner als der Abstand von der Stirnwand 28 der Kammer 26 zu der Schulter 40 im Durchgang 34. Die Wand 32 und die Wand 38 haben beide eine Breite, die geringfügig kleiner ist als die Breite des Schlitzes 22, der sich an jedem Ende der Blattfe­ der 10 befindet. Die Länge der Schlitze 22 muß groß genug sein, um die Blattfeder 10 im Backen 12 anordnen zu können.

Wie in den Fig. 7 bis 10 gezeigt ist, ist ein Ende der Blattfeder 10 in dem Durchgang 34 angeordnet, der am zweiten Ende 16 des Backens 12 vorgesehen ist. Die Wand 38 in dem Durchgang 34 erstreckt sich in den Schlitz 22, der sich an diesem Ende der Blattfeder 10 befindet. Das Ende der Blattfeder 10 wird in den Durchgang 34 hinein und über die Schulter 40 hinaus weit genug vorgeschoben, um das andere Ende der Blattfeder 10 zum Backen 12 vorschieben und in die Kammer 26 einsetzen zu können. Die Schlitze 22 an jedem Ende der Blattfeder 10 sind so lang, daß die Blattfeder 10 in den Durchgang 34 eingesetzt werden kann. Wenn das andere Ende der Blattfeder 10 zu der Kammer 26 ausgerichtet ist, wird die Blattfeder 10 in Richtung auf die Stirnwand 28 der Kammer 26 vorgeschoben, um dieses Ende der Blattfeder 10 in die Kammer 26 einzusetzen. Die Wand 32 in der Kammer 26 erstreckt sich in den Schlitz 22 der Blattfeder 10. Die mit einem Radius versehenen Enden der Schlitze 22 machen es leichter, die Schlitze 22 zu den Wänden 32 und 38 auszurichten, wenn die Blattfeder 10 an dem Backen 12 angeordnet ist.

Wenn die Blattfeder 10 nahezu vollständig in die Kammer 26 eingeschoben worden ist, bewegt sich das Ende der Blattfeder 10 in dem Durchgang 34 an der Schulter 40 vorbei. Aufgrund der gekrümmten Form der Blattfeder 10 sind das Ende der Blattfeder 10 in der Kammer 26 und das Ende der Blattfeder 10 im Durchgang 34 geringfügig gekrümmt. Die Krümmung der Blattfeder 10 richtet das Ende der Blattfeder 10 zu der Schulter 40 aus und bringt es in Anlage mit einer Reaktions­ fläche 41 im Durchgang 34. Auf diese Weise wirken die Stirn­ wand 28 der Kammer 26 und die Schulter 40 im Durchgang 34 als Anschläge, die den Bewegungsbereich der Blattfeder 10 in axialer Richtung begrenzen.

Die Schulter 40 ist hierbei so angeordnet, daß das andere Ende der Blattfeder 10 nicht aus der Kammer 26 entfernt werden kann, wenn nicht das Ende der Blattfeder 10 im Durch­ gang 34 so weit umgebogen wird, daß die Blattfeder 10 an der Schulter 40 vorbei in einer Richtung weg von der Stirnwand 28 bewegt werden kann. Die Stirnwand 28 der Kammer 26 und die Schulter 40 im Durchgang 34 verriegeln somit die Blatt­ feder 10 mit dem Backen 12 in mechanischer Weise.

Die Wände 32 und 38 sichern die Blattfeder 10 gegen eine Querbewegung relativ zum Backen 12. Sie helfen außerdem mit, die Blattfeder 10 und den Backen 12 mechanisch zu verriegeln.

Die Blattfeder 10 läßt sich sehr leicht am Backen 12 posi­ tionieren. Der symmetrische Aufbau der Blattfeder 10 bedeu­ tet, daß die Blattfeder 10 nicht in falscher Lage eingebaut werden kann. Es ist auch sehr einfach, die Blattfeder 10 in den Durchgang 34 und die Kammer 26 des Backens 12 einzuset­ zen, und die Schlitze 22 lassen sich in einfacher Weise zu den Wänden 32 und 38 ausrichten. Wenn einmal die Blattfeder 10 zu der Kammer 26 ausgerichtet ist, muß nur noch die Blattfeder 10 in Richtung auf die Stirnwand 28 vorgeschoben werden, um das Ende der Blattfeder 10 in Aus­ richtung zur Schulter 40 zu positionieren und dadurch die Blattfeder 10 mit dem Backen 12 zu verriegeln. Wenn die Blattfeder 10 in der besprochenen Weise im Backen 12 positio­ niert ist, möchte die Blattfeder 10 in ihre ursprüngliche gekrümmte Form zurückkehren, und die Blattfeder 10 übt somit einen Druck bzw. eine Kraft gegen die angrenzende Oberfläche des Backens 12 aus. Diese Kraft hilft mit, daß der Backen 12 "kriechen" kann, um die richtige Spannung der Kette aufrechtzuerhalten. Die Kräfte, die von der Blattfeder 10 auf die Kammer 26 und die Reaktionsfläche 41 im Durchgang 34 des Backens 12 ausgeübt werden, sind aufgrund der symmetri­ schen Form der Blattfeder 10 im wesentlichen gleich. Die auf die Blattfeder 10 ausgeübten Spannungen sind ebenfalls im wesentlichen gleich, und zwar aufgrund der symmetrischen Form der Blattfeder 10 und der gleichen Art und Weise, in der jedes Ende der Blattfeder mit dem Hacken 12 mechanisch verriegelt ist.

Es versteht sich, daß statt der Wände 32 und 38 eine andere Einrichtung an den Enden des Backens 12 verwendet werden kann. Beispielsweise könnten seitliche Flansche entlang der Ränder des Durchgangs 34 und der Kammer 26 angeordnet werde. Die Enden der Blattfeder 10 würden dann entsprechend bemessen werden, um spielfrei in den Durchgang 34 und die Kammer 26 zu passen. Bei dieser Ausführungsform wären keine Schlitze 22 in der Blattfeder 10 erforderlich.

Fig. 11 zeigt den Kettenspanner in Verbindung mit einer Zeitsteuerkette einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine. Der Backen 12 wird von der Blattfeder 10 in Anlage mit der Kette 50 gehalten, um die Kette unter einer gewünschten Spannung zu halten. Die Kraft, die von der Blattfeder 10 auf den Backen 12 ausgeübt wird, veranlaßt den Backen 12, zu "krie­ chen", um die richtige Spannung in der Kette aufrechtzuer­ halten. Der Kettenspanner ist an der Brennkraftmaschine über die Bohrung 18 schwenkbar angebracht, und das erste Ende 14 des Backens 12 steht mit der Oberfläche 52 in Berührung. Natürlich kann der Kettenspanner auch zum Spannen anderer Ketten verwendet werden.

Claims (8)

1. Kettenspanner, bestehend aus einer Blattfeder (10) und einem Backen (12), der mit der zu spannenden Kette (50) in Anlage bringbar ist und der aus einem Kunststoff besteht, welcher unter Last und erhöhter Temperatur kriecht, wobei der Backen an einem Ende eine Kammer (26) zur Aufnahme eines Endes der Blattfeder (10) bildet und die Blattfeder (10) mit dem Backen (12) durch geometrische Konfi­ guration der Blattfeder (10) und des Backens (12) mechanisch so verriegelt wird, dass der Backen (12) unter Spannung gesetzt und die Kette (50) gespannt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Backen (12) an seinem anderen Ende einen Durchgang (34) zur Aufnahme des anderen Endes der Blattfeder (10) bildet und dass in dem Durchgang (34) eine Schulter (40) vorgesehen ist, an die sich das zugehörige Ende der Blattfeder (10) anlegen kann, um die Blattfeder (10) gegen Längsverschiebungen zu sichern und zwischen den Enden des Backens (12) zu hal­ ten.

2. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunst­ stoff des Backens (12) ein steifes wärmestabilisiertes Nylon ist.

3. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfe­ der (10) an jedem Ende einen längsverlaufenden Schlitz (22) aufweist, der sich je­ weils von dem betreffenden Ende der Blattfeder (10) in Richtung auf die Mitte der Blattfeder (10) erstreckt.

4. Kettenspanner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kam­ mer (26) eine Wand (32) aufweist, die in den Schlitz (22) an einem Ende der Watt­ feder (10) ragt, und dass der Durchgang (34) ebenfalls eine Wand (38) aufweist, die in den Schlitz (22) am anderen Ende der Blattfeder (10) ragt.

5. Kettenspanner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (32, 38) in der Mitte der Kammer (26) bzw. in der Mitte des Durchgangs (34) ange­ ordnet sind.

6. Kettenspanner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (32, 38) an den Seiten der Schlitze (22) in der Blattfeder (10) anliegen, um eine Querbewegung der Blattfeder (10) zu unterbinden.

7. Kettenspanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (10) eine gekrümmte Form hat und derjenige Teil des Backens (12), mit dem die Blattfeder (10) mechanisch verriegelt ist, im wesentlichen eben ausgebildet ist, wobei die Blattfeder (10) zur Verriegelung mit dem Backen (12) aus ihrer gekrümmten Form mit erheblicher Kraft verformt ist, wobei die entsprechende Kraft in der Blattfeder (10) den Backen (12) unter Span­ nung hält.

8. Verfahren zum mechanischen Verriegeln einer gekrümmten Blattfeder (10) eines Kettenspanners mit einem Backen (12) des Kettenspanners, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein Ende der Blattfeder (10) in einen Durchgang (34) am einen Ende des Backens (12) eingesetzt wird, dass die Blattfeder (10) durch Verformen zu einer Kammer (26) ausgerichtet wird, die sich an dem dem Durchgang (34) abge­ wandten Ende des Backens (12) befindet, dass die Blattfeder (10) in die Kammer (26) vorgeschoben wird, und dass das betreffende Ende der Blattfeder (10) in dem Durchgang (34) mit einer Schulter (40) ausgerichtet wird, an die sich das betref­ fende Ende der Blattfeder (10) anlegen kann und die somit die Blattfeder (10) daran hindert, aus der Kammer (26) und dem Durchgang (34) entfernt zu werden.