DE4202775C2

DE4202775C2 - Hydraulisch arbeitende Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE4202775C2
Application number: DE4202775A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Futami
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2012-02-01
Also published as: JPH0519707U; US5193498A; JP2549817Y2; DE4202775A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch ar beitende Spannvorrichtung zur Montage an einer Struktur, mit einem eine Öffnung aufweisenden Reservoir für ein hydraulisches Strömungsmedium, einer Befestigungsplatte zum Abdecken der Öffnung des Reservoirs, Mitteln zum zumindest teilweisen Tragen des Ge häuses durch die Struktur und einer zwischen der Befestigungsplatte und dem Gehäuse angeordneten Dichtung zum Abdichten am Rand der Öffnung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Weiterbildungen, die die Montage der Spannvorrichtung an einem Teil einer zugeordneten Maschine, bspw. an einem Motor block, erleichtert.

Eine typische Spannvorrichtung, an der die erfindungsgemäße Lehre anwendbar ist, ist eine hydraulische Spannvorrichtung, wie sie zum Erhalt der Spannung in der Antriebskette einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors verwendet wird und bei spielsweise aus der JP 56-60845 (U) sowie aus der US 4 708 696 bekannt ist. Die bekannte Spannvorrichtung weist einen in einem in dem Gehäuse der Spannvorrichtung ausgebildeten Zylinder be weglichen Kolben auf. Der Kolben hat einen mit einer Kette in Eingriff bringbaren Schuh bzw. Mitnehmer, wobei die Kette Kraft von der Kurbelwelle des Motors (oder von einem dazwischenge schalteten und von der Kurbelwelle angetriebenen Zahnrad) auf die Nockenwelle des Motors überträgt. Eine in der Spannvor richtung vorgesehene Feder drückt den vom Kolben getragenen Schuh bzw. Mitnehmer in Kontakt zu der Kette, so daß in der Kette eine Spannung aufrechterhalten wird. Der Zylinder der Spannvorrichtung ist mit einem hydraulischen Strömungsmedium gefüllt, welches ungehindert durch ein Absperrventil hindurch strömt und so die weitere Bewegung des Kolbens zuläßt. In ent gegengesetzter Richtung fließt das Strömungsmedium jedoch aus schließlich durch einen reduzierten bzw. im Durchmesser ver jüngten Strömungspfad, so daß die rückwärtige Bewegung der Spannvorrichtung nur langsam erfolgen kann.

In zahlreichen Spannvorrichtungen der zuvor beschriebenen Art wird das Motoröl selbst als hydraulisches Strömungsmedium ver wendet und der Spannvorrichtung über einen im Motorblock ausge bildeten Versorgungspfad bzw. -kanal oder über andere Motor teile, auf denen die Spannvorrichtung befestigt ist, zugeführt. Das Gehäuse der Spannvorrichtung umfaßt ein Reservoir mit einer Öffnung, die mit dem Versorgungspfad strömungsverbunden ist. Zwischen dem Gehäuse der Spannvorrichtung und dem Motor ist eine Dichtung vorgesehen. Diese Dichtung erstreckt sich um den Rand der Öffnung des Reservoirs und verhindert so eine Ölleckage.

Es gibt nun Fälle, bei denen die Verwendung einer strukturmäßig modifizierten Form einer Spannvorrichtung gewünscht wird und der Motor nicht derart modifiziert wurde oder werden konnte, daß er mit der modifizierten Spannvorrichtung zusammenpaßt. Un ter solchen Umständen paßt die Öffnung des Reservoirs der Spannvorrichtung üblicherweise nicht zur Oberfläche des Motors bzw. zu der die Öffnung des Ölversorgungspfades umgebenden Flä che. Daher ist es erforderlich, zwischen dem Motor und dem Ge häuse der Spannvorrichtung einen Adapter in Form einer Befesti gungsplatte vorzusehen. Dieser Adapter soll die Öffnung des Re servoirs der Spannvorrichtung abdecken. In einem solchen Falle ist die Dichtung zwischen dem Gehäuse der Spannvorrichtung und der Befestigungsplatte angeordnet.

In diesem Zusammenhang offenbart beispielsweise die JP 61-215 845 (A) eine hydraulische Spannvorrichtung mit einer Art Adapter platte bzw. Befestigungsplatte, die es durch ihre spezielle Ausgestaltung erlaubt, die Spannvorrichtung ohne Hydraulik leitungen direkt mit der allgemeinen Ölzufuhr zu verbinden.

Wenn als Adapter eine Befestigungsplatte verwendet wird, sind an dem Motor gleichzeitig drei Teile zu installieren: das Gehäuse der Spannvorrichtung, die Dichtung und die Befestigungsplatte. Der die Spannvorrichtung installierende Monteur wird normalerweise in seiner einen Hand ein Installationswerkzeug halten und hat demnach lediglich eine Hand zur Verfügung, um die drei Teile in der richtigen Anordnung zueinander und zum Motor bzw. zu der Struktur zu halten. Entsprechend ist die In stallation recht schwierig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der in Rede stehenden Art so auszugestal ten und weiterzubilden, daß die Montage einer solchen Spannvor richtung unter Verwendung einer als Adapter dienenden Befesti gungsplatte erleichtert ist. Des weiteren soll die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung während der Montage und die Gefahr einer Deformation der Dichtung beim Transport, der Handhabung und während der Montage verringert sein.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach sind Mittel vorgesehen, die die Befestigungsplatte, die Dichtung und das Gehäuse der Spannvorrichtung temporär in einer vorgegebenen Anordnung zueinander zusammenhalten, während die Spannvor richtung sich im unmontierten Zustand befindet.

Mit vor der Montage der Spannvorrichtung an einem Motor zusam mengebauten Teilen, bestehend aus Gehäuse, Dichtung und Befe stigungsplatte, kann der Monteur alle drei Teile leicht in ei ner Hand halten und mit der anderen Hand das Installationswerk zeug handhaben. Diese vormontierte Anordnung der Teile erleich tert nicht nur die Installation erheblich, sondern verringert auch die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung und verhindert darüber hinaus, daß die Dichtung während des Installationsvor ganges vergessen wird.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er läuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.

In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einem Querschnitt, teilweise, eine aus einem Ge häuse einer Spannvorrichtung, einer Dichtung und ei ner Befestigungsplatte bestehende Anordnung als er stes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1 in einer Sprengdarstellung,

Fig. 3 in einem Querschnitt, teilweise, ein zweites Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 in einer vergrößerten Darstellung, teilweise, eine modifizierte Ausgestaltung der Dichtung,

Fig. 5 in einer vergrößerten Darstellung, teilweise, eine weitere modifizierte Form einer Dichtung,

Fig. 6 in einer vergrößerten Darstellung die erste Stufe des Befestigungsvorganges einer Dichtung an ein Gehäuse einer Spannvorrichtung, wobei die Dichtung temporär an zwei Stellen mit dem Gehäuse verbunden ist,

Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung die zweite Stufe des Befestigungsvorganges,

Fig. 8 in einer vergrößerten Darstellung die dritte Stufe des Befestigungsvorganges,

Fig. 9 in einer Sprengdarstellung, geschnitten, ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich tung, wobei die Dichtung mit Vorsprüngen od. dgl. zur zeitweisen Befestigung am Gehäuse der Spannvorrich tung und der Befestigungsplatte versehen ist,

Fig. 10 in einer perspektivischen Darstellung, teilweise, die Dichtung gemäß der Darstellung in Fig. 9,

Fig. 11 in einem Querschnitt, teilweise, die Installation ei ner herkömmlichen Spannvorrichtung mit einer Befesti gungsplatte - ohne Realisierung der erfindungsgemäßen Lehre - und

Fig. 12 in einer vergrößerten Darstellung, teilweise ge schnitten, eine typische Spannvorrichtung.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine typische Spannvorrichtung 70 des erfindungsgemäßen Typs. Die Spannvorrichtung 70 weist ein Ölreservoir 76 auf, welches mit einer Öffnung an einer der Flä chen des Gehäuses der Spannvorrichtung ausgestattet ist. Dieses Ölreservoir 76 ist mit einem Ölversorgungspfad in einem Motor block E strömungsverbunden, so daß die Ölversorgung zu der Spannvorrichtung 70 aus dem Schmiersystem des Motors erhalten wird. In Fällen, in denen die Öffnung des Ölreservoirs nicht mit der Öffnung des Ölversorgungspfades in dem Motor gemäß der Darstellung in Fig. 11 fluchtet, ist es erforderlich, einen Ad apter in Form einer Befestigungsplatte 90 vorzusehen, um die Öffnung des Ölreservoirs 76 zu schließen. Zur Verhinderung ei ner Ölleckage ist zwischen dem Gehäuse der Spannvorrichtung 70 und der Befestigungsplatte 90 eine Dichtung 80 vorgesehen. Öl strömt aus der im Motorblock vorgesehenen Öffnung des Ölversor gungspfades durch einen in den in Rede stehenden Figuren nicht gezeigten Durchgang in der Befestigungsplatte 90 zu dem Ölre servoir 76.

Fig. 11 zeigt deutlich, daß drei voneinander unabhängige Teile verwendet werden, die während der Befestigung der Spannvorrich tung an der Maschine gehandhabt werden müssen, nämlich das Ge häuse der Spannvorrichtung 70, die Dichtung 80 und die Befesti gungsplatte 90. Der Befestigungs- bzw. Montagevorgang ist schwierig, zumal die voneinander unabhängigen Teile in der einen Hand des Monteurs gehalten werden müssen, während die an dere Hand zum Halten des Montagewerkzeuges benötigt wird.

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 weist die Spannvor richtung T ein Gehäuse 10 auf, unter dem eine Dichtung 20 und eine Befestigungsplatte 30 angeordnet ist. Diese drei Teile sind mit Vorsprüngen 12, 22 und 32 versehen, die einander über lagern bzw. überlappen, wobei dort vorgesehene Durchgänge 14, 24 und 34 miteinander fluchten.

Ein einen vergrößerten Kopf aufweisender Bolzen bzw. Niet R ist durch den Durchgang 34 in der Befestigungsplatte 30 und den Durchgang 24 der Dichtung 20 hindurch gesteckt und schwach in den Durchgang 14 in Vorsprung 12 des Gehäuses der Spannvorrich tung T gemäß der Darstellung in Fig. 1 eingepreßt. Der Bolzen bzw. Niet R hält zumindest zeitweise die drei Teile 10, 20 und 30 zusammen, so daß sie während der Installation am Motorblock leicht gehandhabt werden können. Der Bolzen R läßt sich durch geeignete Befestigungsmittel einfach ersetzen, wenn die Anord nung am Motorblock richtig plaziert ist.

Die Dichtung 20 weist einen sog. "Rückfederbereich" 26 auf. Dieser Rückfederbereich erstreckt sich um den inneren Rand der Dichtung 20 und dient zur Verhinderung einer Ölleckage aus dem Ölreservoir 16 der Spannvorrichtung T.

Zum Erhalt der Wirksamkeit des Rückfederbereichs 26 der Dichtung 20 muß dieser vor Beschädigungen und Deformationen während des Transports und der Handhabung gesichert sein. Ein solcher Schutz wird durch Vormontage der drei Teile gemäß der Darstel lung in Fig. 1 erreicht, wobei der Kopf des Bolzens R hinrei chend von dem Durchgang 14 des Gehäuses beabstandet ist und so Spalte zwischen dem Gehäuse 10, der Dichtung 20 und zwischen der Dichtung 20 und der Befestigungsplatte 30 möglich sind.

Zur Vereinfachung der Montage der Spannvorrichtung sind die drei Teile 10, 20 und 30 gemäß der Darstellung in Fig. 1 vor montiert, wobei die Durchgänge 14, 24 und 34 koaxial auf dem Bolzen R fluchtend angeordnet sind. Die Teile 10, 20 und 30 können relativ zueinander auf der Achse des Bolzens R drehen, jedoch ist eine translatorische Bewegung relativ zum Bolzen R verhindert.

Die Anordnung gemäß der Darstellung aus Fig. 3 ähnelt der in Fig. 1 gezeigten Anordnung mit der Ausnahme, daß der Bolzen R umgekehrt angeordnet ist. Er erstreckt sich durch die fluchten den Durchgänge in den Vorsprüngen des Gehäuses 10′ der Spannvorrichtung und der Dichtung 20′ und ist schwach in den im Vorsprung der Befestigungsplatte 30′ vorgesehenen Durchgang eingepreßt.

Die Dichtungen können dem in Fig. 2 gezeigten Durchgang 24 ent sprechende Durchgänge aufweisen oder können - alternativ - mit Ausschnitten 28, 29 gemäß den Darstellungen in den Fig. 4 und 5 versehen sein, wobei sich Spalte in den Vorsprüngen der Dich tungen von kreisförmigen Bereichen der Durchgänge bis zu den Rändern der Dichtungen erstrecken. Dies ermöglicht ein Ent fernen bzw. Ersetzen der Dichtungen bei auf dem Motorblock mon tierter Spannvorrichtung ohne komplette Demontage der Spannvor richtung. Die kreisförmigen Bereiche der Ränder der Durchgänge erstrecken sich gemäß den Darstellungen in den Fig. 4 und 5 durch einen Bogen mit geringfügig mehr als 180°, so daß die Dichtungen nicht unbeabsichtigt von dem Bolzen R abfallen, je doch zum Zweck des Ersatzes leicht entfernbar sind.

Bei dem in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Dichtung 20′′ und die nicht gezeigte Befestigungsplatte an zwei Positionen an dem Gehäuse 10′′ befestigt. Das Gehäuse 10′′ weist zwei Durchgänge 14′′ und 15′′ auf. Zwei Bolzen R sind vorgesehen. Die Bolzen R erstrecken sich durch Durchgänge in der nicht gezeigten Befestigungsplatte und sind schwach in die Durchgänge 14′′ und 15′′ des Gehäuses 10′′ eingepreßt, wie dies bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Alternativ dazu kann einer oder beide der Bolzen R sich durch einen in dem Gehäuse ausgebildeten Durchgang hindurch er strecken und in einen in der Befestigungsplatte vorgesehenen Durchgang gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eingepreßt sein.

Die Dichtung 20′′ weist zwei ausgeschnittene Durchgänge 24′′ und 25′′ auf, die derart positioniert sind, daß sie mit den Durchgängen 14′′ und 15′′ im Gehäuse der Spannvorrichtung fluchten. Die Dichtung 20′′ läßt sich einfügen, nachdem das Ge häuse und die Befestigungsplatte temporär miteinander über die Bolzen R verbunden sind. Der ausgeschnittene Durchgang 24′′ ist mit dem Bolzen R im Durchgang 14′′ gemäß den Darstellungen in den Fig. 6 und 7 in Eingriff. Die Dichtung 20′′ wird dann im Gegenuhrzeigersinn gemäß der Darstellung in den Fig. 7 und 8 gedreht, so daß der ausgeschnittene Durchgang 25′′ mit dem Bol zen R im Durchgang 15′′ in Eingriff steht. Auf diese Weise ist die Dichtung 20′′ zeitweise durch zwei Bolzen R zwischen dem Gehäuse der Spannvorrichtung und der Befestigungsplatte befe stigt und gegen Drehung relativ zu der Spannvorrichtung und der Befestigungsplatte gesichert. Der sich vom ausgeschnittenen Durchgang 25′′ zum äußeren Rand der Dichtung erstreckende aus geschnittene Spalt ist derart positioniert, daß der Bolzen R im Durchgang 15′′ in den Spalt hineingelangt, wenn die Dichtung um den Bolzen im Durchgang 14′′ dreht. Die ausgeschnittenen Durch gänge in der Dichtung ermöglichen ein Entfernen der Dichtung zum Zwecke des Ersatzes ohne Demontage der Befestigungsplatte vom Gehäuse der Spannvorrichtung. Eine Greifzunge 27 oder dgl. ist vorzugsweise an der Dichtung vorgesehen und erleichtert de ren Installation und das Entfernen der Dichtung.

Bei dem in den Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Dichtung 50 zwischen dem Gehäuse 40 einer Spannvorrichtung und einer Befestigungsplatte 60 zu montieren. Durchgänge 42 sind in dem Gehäuse 40 vorgesehen und entsprechende Durchgänge 62 sind mit den Durchgängen 42 fluchtend in der Befestigungs platte 60 ausgebildet. Diese Durchgänge 42 und 62 ermöglichen den Durchgriff eines Befestigungsmittels, das durch die Anord nung hindurch zur Befestigung der Anordnung an einem Motorblock geführt werden kann. Vorsprünge 52, 54 erstrecken sich von ge genüberliegenden Flächen der Dichtung von dieser weg. Die Vor sprünge 52, 54 sind in Ausnehmungen 42, 62 in dem Gehäuse der Spannvorrichtung und der Befestigungsplatte hineingepreßt. Die Dichtung ist des weiteren mit einem Rückfederbereich 56 ausge stattet, der in den Randbereich der Öffnung des Ölreservoirs im Gehäuse 40 greift.

Durch die in Durchgänge in dem Gehäuse der Spannvorrichtung und der Befestigungsplatte eingepreßten Vorsprünge 52, 54 der Dich tung 50 sind die drei Bauteile, nämlich die Spannvorrichtung, die Befestigungsplatte und die Dichtung, temporär zusammenge halten und können während der Montage als Einheit leicht ge handhabt werden. Mit eingesteckten bzw. durch die fluchtenden Durchgänge 42 und 62 hindurchgesteckten Befestigungsmitteln, die in in den Figuren nicht gezeigte, im Motorblock vorgesehene Befestigungsdurchgängen bzw. Bohrungen eingreifen, läßt sich die Montage leicht durchführen. Die Befestigungsmittel er strecken sich durch die hohlen Vorsprünge der Dichtung, welche mit ihren entsprechenden Ausnehmungen im Gehäuse der Spannvor richtung und in der Befestigungsplatte in Eingriff bleiben.

Die temporäre Verbindung zwischen dem Gehäuse der Spannvorrich tung, der Befestigungsplatte und der Dichtung gemäß den voran stehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ermöglicht einem Mechaniker die einfache Handhabung der Anordnung während der Montage mit einer Hand und erleichtert die Montage der Spann vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik erheblich. Die Er findung ermöglicht des weiteren, die Spannvorrichtung, die Dichtung und die Befestigungsplatte in ihrem temporär vormon tierten Zustand zu verpacken und zu transportieren, um die Ge fahr einer Beschädigung bzw. die Gefahr einer Deformation der Dichtung, insbesondere des Rückfederbereichs, zu verringern. Wenn die drei Teile temporär an einem Bolzen bzw. an einer Niet befestigt sind, lassen sie sich während der Installation zuein ander drehen. Bei Verwendung zweier oder mehrerer Bolzen lassen sich die vorübergehend miteinander verbundenen Teile sowohl ge gen relative Drehung als auch gegen relative translatorische Bewegung sichern.

Zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen lassen sich zahlreiche Modifikationen realisieren. Bspw. läßt sich bei den in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen mehr als ein Bolzen vorsehen. Die ausgeschnittenen Dichtungs öffnungen in dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausführungs beispiel können in die gleiche Richtung geöffnet sein, so daß sich die Dichtung durch eine translatorische Bewegung leichter montieren läßt, als durch eine von Rotation gefolgte transla torische Bewegung. Zahlreiche weitere Modifikationen lassen sich an der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen, ohne von der durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten erfin dungsgemäßen Lehre abzuweichen.

Claims

1. Hydraulisch arbeitende Spannvorrichtung (T) zur Montage an einer Struktur (E), mit einem eine Öffnung aufweisenden Reser voir (16) für ein hydraulisches Strömungsmedium, einer Befesti gungsplatte (30, 30′) zum Abdecken der Öffnung des Reservoirs (16), Mitteln zum zumindest teilweisen Tragen des Gehäuses (10, 10′) durch die Struktur (E) und einer zwischen der Befestigungsplatte (30, 30′) und dem Gehäuse (10, 10′) angeord neten Dichtung (20, 20′) zum Abdichten am Rand der Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum temporären Verbinden von Befestigungsplatte (30, 30′), Dichtung (20, 20′) und Gehäuse (10, 10′) vorgesehen sind und daß die temporäre Verbindung in vorgegebener Anordnung der Teile zuein ander und im unmontierten Zustand der Spannvorrichtung (T) er folgt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10, 10′), die Befestigungsplatte (30, 30′) und die Dichtung (20, 20′) in der vorgegebenen Anordnung und im un montierten Zustand der Spannvorrichtung (T) miteinander verbun den sind und daß zwischen der Dichtung (20, 20′) und dem Ge häuse (10, 10′) und/oder zwischen der Dichtung (20, 20′) und der Befestigungsplatte (30, 30′) ein Spalt vorgesehen ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Bolzen, Schaft (R) oder dgl. vorgesehen ist und daß das Gehäuse (10, 10′), die Befestigungsplatte (30, 30′) und die Dichtung (20, 20′) auf dem Schaft (R) gegen radiale Re lativbewegung zur Achse des Bolzens, Schaftes (R) oder dgl. ge sichert sind.