DE69305020T2

DE69305020T2 - Kettenspanner-Gerät

Info

Publication number: DE69305020T2
Application number: DE69305020T
Authority: DE
Inventors: James D Young
Original assignee: Joh Winklhofer and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Joh Winklhofer Beteiligungs GmbH and Co KG
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2013-07-24
Also published as: DE69305020D1; EP0581219A1; EP0581219B1; US5286234A

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf einen Kettenspanner der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art gerichtet, der in begrenzten Zwischenräumen verwendbar ist, um eine Zugkraft auf eine Kette auszuüben, die dort vorbeiläuft.
Eine Reihe Patente des Standes der Technik zeigen Kettenspannereinrichtungen, die einen mit der Kette in Eingriff tretendes Schuhteil aufweisen, das aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wurde, in das eine Metallfeder oder eine Konsole eingearbeitet ist, um den Schuh mit der notwendigen Elastizität und Widerstandsfähigkeit zu versehen, während die Vorteile des Kunststoffs im Hinblick auf die niedrige Reibung und gute Verschleißeigenschaften ausgenutzt werden. So offenbart beispielsweise die US-A-4 921 472 einen Kettenspanner, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist, bei dem eine Blattfeder in länglichen Kanälen aufgenommen ist, die in einem Kunststoffschuh ausgebildet sind. Die Feder wird in Langsrichtung durch innere Schultern in den Kanälen zurückgehalten. Die Positionierung und das Zurückhalten in seitlicher Richtung wird erreicht durch einen Zusammenarbeit zwischen Längsschlitzen in den Enden der Feder und mittigen inneren Wänden in den Kanälen.
Einer der Nachteile, die mit dieser und mit anderen Konstruktionen des Standes der Technik verbunden sind ist der, daß die notwendigen Schlitze, Löcher oder dgl., die in der Feder zum Zwecke der Zurückhaltung ausgebildet sind, die Feder schwächen und es erforderlich machen, daß ihre Gesamtabmessungen erhöht werden, um die erforderliche Zugkraft zu erreichen. Zusätzlich können die Herstellungskosten der Federn entscheidend steigen, da zusätzliche Herstellungsschritte notwendig sind, um die Schlitze und Öffnungen auszbilden. Gleichermaßen kann das Gießen des Kunststoffschuhs wegen der inneren Rückhaltwände und Laschen etwas komplizierte Gießformen erfordern.
Die oben diskutierten Faktoren können zu einem Kettenspanner führen, der etwas komplexer und teurer als gewünscht ist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Kettspanneinrichtung, die die oben diskutierten Probleme überwindet und konstruktiv wesentlich vereinfacht ist. Die erfindungsgemäß hergestellten Kettenspanner sind merklich einfacher und kostengünstiger als vorbekannte Konstruktionen.
Gemäß dem Gegenstand des Anspruches 1 wird ein Kettenspanner geschaffen, der einen langgestreckten Schuh umfaßt, der aus einem kunstharzartigen Material hergestellt wurde und erste und zweite, in Längsrichtung beabstandete, vergrößerte Enden aufweist, die durch einen relativ engen, elastischen, zentralen Körperabschnitt verbunden sind. Der Schuh hat eine erste äußere Wandf läche, die sich in seiner Länge erstreckt, und angepaßt ist, mit der zu straffenden Kette in Eingriff zu gelangen. Enge Schlitze erstrecken sich seitlich in eine Seite der vergrößerten Enden im wesentlichen parallel zur erste äußeren Wandfläche. Eine Blattfeder, die eine etwa dem Schuh entsprechende Länge aufweist und in ersten und zweiten Enden endet, ist im Schlitz derart aufgenommen, daß sie sich in Längsrichtung des Schuhs im wesentlichen parallel zur ersten äußeren Wand erstreckt. Eine feste Tragkonsole aus Metall ist vorgesehen, um den Schuh benachbart der zu straffenden Kette zu montieren, und eine Einrichtung ist vorgesehen, die mit einer Seite des Schuhs in Eingriff steht und die Schlitze überlagert, um die Blattfeder in den Schlitzen zurückzuhalten.
Gemäß einem begrenzteren Aspekt der Erfindung, enthält die Konsole einen Laschenbereich, der nach außen von der Seitenwand beabstandet ist, um mit dem Schuh in Eingriff zu stehen und ihn in Eingriff mit der Seitenwand zu halten, während eine freie Biegung und eine Schwenkbewegung des Schuhs gestattet wird.
Durch die vorliegende Konstruktion können die Schlitze einfach offene Schlitze sein, die sich seitwärts in den Körper des Schuhs erstrecken und in Bodenwänden enden, die relativ dünn sind. Das Federblatt kann ein einfacher, rechteckiger Federabschnitt sein, der kein Endschlitze oder Löcher für die Montage aufweist, da die Konsole selbst die Feder in ihrer Position in den Schlutzen zurückhält.
Bevorzugt ist das erste End des Schuhs schwenkbar mit der Konsole verbunden, und das zweite Ende ist durch den Laschenbereich der Konsole in seiner Position gehalten. Dies gestattet es, daß sich der Schuh frei biegen kann und seine Position an der Konsole aufrechterhalten kann. Zusätzlich soll darauf hingewiesen werden, daß es die Konstruktion erlaubt, daß die Blattfeder eine Breite aufweist, die nahezu so groß ist wie der Schuh, da die Schlitze, in die sie montiert ist, sich nahzu vollständig durch den Schuh erstrecken können.
Die Konstruktion ist dadurch extrem einfach und sowohl das Blatt als auch der Schuh sind relativ einfach herzustellen und erfordern keine Spezialformen, Matrizen oder zusätzliche Stanzschritte.
Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich, besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, eine extrem einfache Kettenspannereinrichtung zu schaffen, die die Probleme bekannter Konstruktionen überwindet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Kettenspannereinrichtung zu schaffen, bei der die Blattfeder eine einfache rechtwinklige Form haben kann, ohne Schlitze oder Durchgangsöffnungen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Kettenspannerkonstruktion zu schaffen, bei der die Konsole, die den Spannschuh trägt, dazu dient, die Blattfeder in ihrer Position im Schuh zu halten.
Obige und andere Ziele und Vorteile werden klarer aus der folgenden Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, wobei:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kettenantriebsmechanismus mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtung ist;
Fig. 2 eine stark vergrößerte Seitenansicht des Spannschuhs und der Montagekonsole des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ist;
Fig.3 + 4 Querschnittsansichten entlang jeweils der Linien 3-3 und 4-4 der Fig. 2 sind; und
Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung der verschiedenen Bestandteile der Spanneinrichtung nach Fig. 2 ist.
Wie insbesondere den Zeichnungen zu entnehmen ist, wobei die Darstellungen nur den Zweck einer näheren Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und nicht deren Beschränkung hat, zeigt Fig. 1 die Gesamtanordnung einer verbesserten Kettenspanneinrichtung 10, die mit einem konventionellen Kettenantrieb derjenigen Art verwendet wird, die oft für Brennkraftmaschinen für Zeitsteuerungszwecke eingesetzt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die dargestellte Kettenantriebseinrichtung 12 ein Kettenelement 14, das ein Paar beabstandeter Kettenräder 16 und 17 antreibend verbindet, die jeweils auf Wellen 20 und 22 montiert sind. Das Trum 14a der Kette 14 steht mit der Spanneinrichtung 10 in bekannter Weise in Eingriff, wie dies nachfolgend eingehender erläutert wird. Für die vorliegenden Zwecke, soll jedoch die Aufmerksamkeit auf die Fig. 2 bis 5 gerichtet werden, die in größeren Einzelheiten die verschiedenen konstruktiven und Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung darstellen.
Wie hier dargestellt, enthält die Spanneinrichtung 10 ein langgestrecktes Schuhteil 26, das aus einem geeigneten Kunstharzmaterial hergestellt ist, wie beispielsweise wärmestabilisiertes Nylon oder andere Konstruktionskunststoffe, die die notwendige Festigkeit und Lastaufnahmefähigkeit unter erhöhten Temperaturen aufweisen, die in der Umgebung einer Brennkraftmaschine auftreten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Schuh 26 vergrößerte Endabschnitte 28 und 30, die durch einen relativ dünnen und flexiblen Mittelabschnitt 32 verbunden sind. Eine erste äußere Führungsfläche 34 erstreckt sich über die Länge der Seitenfläche des Körpers zwischen dem ersten Ende 28 und dem zweiten Ende 30. Die Oberfläche 34 ist relativ flach und ist derart ausgebildet, daß sie mit dem Kettentrum 14a in Eingriff treten und die notwendige Zugkraft aufbringen kann. Die Oberfläche 34 ist flach in Richtung ihrer Breite, ist jedoch leicht gekrümmt über ihre Länge, wie in Fig. 2 dargestellt.
Das vergrößerte erste Ende 28 des Schuhs 26 ist mit einem sich in seitlicher Richtung nach innen erstreckenden, relativ engen Schlitz 36 versehen, wie dies gezeigt ist. Der Schlitz 36 erstreckt sich von einer Seitenoberfläche nach innen im wesentlichen vollständig durch die Breitenabmessung des Endbereiches 28, und ist mit einer zweiten äußeren Oberfläche 38 ausgerichtet, die am mittleren Körperbereich 32 ausgebildet ist. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Außenfläche 38 im wesentlichen parallel zur ersten, äußeren Führungsfläche 34 verläuft.
Der zweite vergrößerte Endbereich 30 ist gleichfalls mit einem relativ engen, sich seitlich nach innen erstreckenden Schlitz 40 versehen, der ebenfalls mit der Oberfläche 38 und des gegenüberliegenden Endschlitzes 36 ausgerichtet ist. Der Schlitz 30 erstreckt sich ebenso wie der Schlitz 36 nach innen über im wesentlichen die vollständige Breite des Schuhs 26. Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, enden die Schlitze 36 und 40 benachbart einer Bodenwand 42, die relativ dünn ist.
Wie am besten in den Fig. 2 und 4 dargestellt, enthält das vergrößerte zweite Ende 30 des Schuhs 26 ebenfalls eine sich quer erstreckende Durchgangsöffnung 44, die eine Einrichtung zur Montage des Schuhs an einer zugeordneten Montagekonsole 46 darstellt. Das tatsächliche Verhältnis zwischen dem Schuh und der Konsole 46 wird nachfolgend in Einzelheiten beschrieben, im Moment soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Einrichtung ferner ein Blattfederteil 48 enthält, das im wesentlichen rechtwinklig ausgebildet ist (s. Fig. 5) und eine Länge aufweist, die nur geringfügig kleiner ist als die Gesamtlänge des Schuhs 26. Die Breite der Blattfeder 48 ist nur geringfügig kleiner als die Gesamtbreite des Schuhs 26. Die Feder wirkt dahingehend, daß sie die notwendige Flexibilität in Längsrichtung und Festigkeit in seitlicher Richtung schafft, die für den Schuh 26 erforderlich ist. Die Feder 48 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist seitlich im Schuh 26 aufgenommen, wobei ihre entsprechenden ersten und zweiten Enden 15, 52 in den Schlitzen 36, 40 in den ersten und zweiten Enden 28, 30 des Schuhs 26 aufgenommen sind. Die relativen Größen der Schlitze 26 und 40, verglichen mit der Feder 48, sind derart, däß sie es gestatten, daß die Feder die Schlitze in ihrer seitlichen Tiefenrichtung vollständig ausfüllt, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Feder ist demnach grundsätzlich eine Feder mit voller Breite ohne darin ausgebildete Schlitze oder Montageöffnungen. Sie kann, wie gezeigt, eine einfache rechtwinklige Ausgestaltung mit einer über ihre Länge gleichmäßigen Breite aufweisen. Zusätzlich können die Schlitze 36, 40, wie dies zu sehen ist, einfache Schlitze ohne komplexe innere Schultern, Wände, Laschen oder dgl. sein.
Die Feder 48 wird in ihrer Position im Schuh 26 durch die oben erwähnte Montagekonsole 26 zurückgehalten. Wie gezeigt, enthält die Montagekonsole 46 eine Seitenwand 56 in Seitenrichtung, die die offene Seite der Schlitze 36, 40 überdeckt. Der Schuh 26 wird in seiner Position auf der Konsole 46 zurückgehalten, da er mit seinem zweiten Enden 30 schwenkbar mit der Konsole 46 durch einen sich in Querrichtung ersteckenden Stift 58 verbunden ist, der durch eine Öffnung 44 zur Verbindung in eine geeignete Öffnung 60, die wie gezeigt in der Konsole 46 ausgebildet ist, hindurchtritt.
Ein geeigneter Verstärkungsflansch 62 erstreckt sich über die gesamte Breite der Konsole 46, eng benachbart zum Schuh 26. Am linken Ende des Flansches 62 (wie in Fig. 5 dargestellt), befindet sich eine sich seitwärts erstreckende Rückhaltelascheneinrichtung 64. Die Rückhaltelascheneinrichtung 64 ist nach außen von der Seitenwand 56 über einen Abstand beabstandet, so daß sie die obere Oberfläche 68 des vergrößerten Endes 28 des Schuhs 26 berührt. Die Laschenrückhalteeinrichtung 64 hält dadurch den Schuh 26 in der korrekten seitlichen Lage bezüglich der Konsole 46 zurück, während sie eine begrenzte Schwenkbewegung um den Stift 58 gestattet. Zusätzlich kann der Schuh 26 sich biegen, und der Abstand zwischen den vergrößerten Enden 28 und 30 sich ändern, wie dies notwendig ist, während der seitlichen Biegung des Schuhs.
Wie festgestellt werden kann, kann die Konsole 46 relativ zum Kettenantrieb in jeder geeigneten Art montiert werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist sie montiert, indem sie von geeigneten Bolzen oder Stiften 70 getragen wird, die mit einer nicht dargestellten, zugeordneten Trageinrichtung verbunden sind.
Die beschriebene Konstruktion hat vielfältige Vorteile, wie oben diskutiert. Es ist jedoch wichtig festzustellen, daß es keine speziellen Erfordernisse gibt, die Feder in ihrer vollen Wirkposition innerhalb des Schuhs 26 zu halten. Dies wird einfach durch das Verhältnis zwischen dem Schuh und der Montage- Konsole erreicht, und die Feder wird dadurch fest in ihrer Position gehalten, und sowohl die Feder als auch der zugeordnete Schuh sind extrem einfache, leicht herstellbare Elemente. Zusätzlich kann die Anordnung der Feder im Schuh einfach und ohne Spezialwerkzeuge oder Montage- oder Zusammenbaulehren und - halterungen durchgeführt werden.

Claims

1. Kettenspanner (10) mit

einem langgestreckten Schuh (26) mit ersten und zweiten in Längsrichtung beabstandeten, vergrößerten Enden (28, 30), die durch einen zentralen Körperabschnitt (32) verbunden sind, wobei der Schuh (26) aus einem synthetischen Kunststoff hergestellt ist und eine erste äußere Wandfläche (34) aufweist, die sich über seine Länge erstreckt und angepaßt ist, mit der zu spannenden Kette (14a) in Eingriff zu gelangen, engen Schlitzen (36, 40), die sich in die vergrößerten Enden (28, 30) im wesentlichen parallel zur ersten äußeren Wandfläche (34) erstrekken;

einer Blattfeder (48), die eine Länge aufweist, die nahezu so groß ist wie der Schuh (26) und in ersten und zweiten Enden (50, 52) endet, die jeweils in den Schlitzen (36, 40) in den ersten und zweiten Enden (28, 30) des Schuhs (26) aufgenommen sind, um sich in Längsrichtung des Schuhs (26) im wesentlichen parallel zur ersten äußeren Wandfläche (34) zu erstrecken; und

einer Trageinrichtung (46) zur Montage des Schuhs (26) benachbart der zu spannenden Kette (14a);

gekennzeichnet durch enge Schlitze (36, 40), die sich seitlich in eine Seite der vergrößerten Enden (28, 30) erstrecken, einer festen Tragkonsole (46) aus Metall, und einer Einrichtung (56) benachbart der Seite des Schuhs (26), um die Blattfeder (48) an der Seite der Schlitze (28, 30) zu überlagern, um die Blattfeder (48) in den Schlitzen (28, 30) zurückzuhalten.

2. Kettenspanner (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung (56) benachbart der Seite des Schuhs (26) ein Abschnitt der TragKonsole (46) ist.

3. Kettenspanner (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Einrichtung benachbart der Seiten des Schuhs (26) eine Wand (56) der Trag- Konsole (46) umfaßt.

4. Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner enthaltend eine Zurückhalteeinrichtung (48, 64) zum Zurückhalten des Schuhs (26) an der Konsole (46), während eine freie Biegung des Schuhs (26) relativ dazu gestattet ist.

.5. Kettenspanner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schuh (26) mit seinem ersten Enden (30) schwenkbar mit der Konsole (46) verbunden ist.

6. Kettenspanner nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das zweite Ende (28) des Schuhs (26) in Position benachbart der Seitenwand (56) der Konsole (46) durch eine Zurückhalteeinrichtung (64) gehalten ist, die eine Verlagerung des zweiten Endes (28) relativ zum ersten Ende (30) in Längsrichtung gestattet.

7. Kettenspanner nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Zurückhalteeinrichtung einen Laschenbereich (64) enthält, der nach außen zur Seitenwand (56) der Konsole (46) beabstandet ist.

8. Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Blattfeder (48) eine im wesentlichen rechtwinklige Ausbildung zeigt.

9. Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die engen Schlitze (36, 40) sich in die ersten und zweiten Enden (28, 30) bis zu einer Tiefe erstrecken, die nahezu gleich der Breite der ersten äußeren Wandfläche (34) ist.

10. Kettenspanner nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der mittlere Körperabschnitt (32) des Schuhs (26) eine zweite äußere Oberfläche (38) aufweist, die im wesentlichen parallel zur ersten Oberfläche (34) ist, wobei die zweite äußere Oberfläche (38) mit den Schlitzen (36, 40) ausgerichtet ist.

11. Kettenspanner nach Anspruch 10, wobei die Blattfeder (48) einen mittleren Abschnitt zwischen den ersten und zweiten Enden (50, 52) aufweist, wobei der mittlere Abschnitt die zweite äußere Oberfläche (38) des Schuhs (26) berührt.