WO2017036471A1 - Mechanischer zugmittelspanner für primärtrieb - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a mechanical Zakaranzspanner for a Switzerlandstofftneb a drive train / an internal combustion engine, such as a diesel or gasoline engine of a motor vehicle, such as a motorcycle or a snowmobile, with a housing, a slidably received in this housing
- Clamping piston wherein the clamping piston is biased by a spring element relative to the housing in a clamping direction, as well as with an elastically adjustable locking element locking device by means of which the clamping piston is supported / held in several blocking positions in its axial position against the clamping direction /, wherein the clamping piston and the housing are provided with latching structures of the locking device, in which the locking element engages positively in the locking positions and wherein the locking element is connected to the clamping piston, that it participates a sliding movement of the clamping piston.
- a mechanical spring plate tensioner which is provided for a traction mechanism drive of an internal combustion engine.
- This tensioner has a housing and a piston which can be extended out of the housing and which is prepared for applying pressure to a tensioning rail of the traction mechanism drive.
- this has a locking device which allows the piston to extend out of the housing, but impedes or prevents retraction, wherein detents or projections are present in the housing, which can be brought into positive engagement with the locking device.
- the locking device is further designed as a spring.
- the present invention therefore has the object to remedy these known from the prior art disadvantages and in particular to provide a Switzerlandstoffspanner available, which should be further simplified in its construction, so that in particular its production can be implemented more cheaply.
- the housing on a radial outer side has a hub-shaped receptacle, wherein the clamping piston has an internal thread, which can be brought into engagement with an adjusting tool in order to position the Switzerlandstoffspanner at an initial assembly.
- the housing has on a radial outer side a hub-shaped receptacle, which in turn is directly prepared for receiving a tensioning rail or for direct contact of the traction means, such as the belt or the chain.
- the tensioning piston has an internal thread which can be brought into engagement with an adjusting tool / setting tool / adjusting tool in order to position / adjust the tensioning means tensioner in its initial assembly (in a drive train of the motor vehicle / in the traction mechanism drive) / in its spatial position.
- the internal thread is used in this case for clever positioning of Glasstoffspanners in the traction drive / chain drive of the drive train.
- the blocking element is connected to the tensioning piston such that it undergoes a displacement movement of the tensioning piston (completely).
- the structure is substantially simplified, with the corresponding latching structures being introduced, for example, directly during a primary forming operation of the tensioning piston or the housing.
- the clamping piston or the housing is thus particularly inexpensive to produce. As a result, the production is much easier and cheaper implemented. Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
- clamping piston and the housing are formed / configured directly / directly with the latching structures of the locking device, i. in that the latching structures of the latching device are introduced directly / directly into the tensioning piston and the housing, into which latching structures the blocking element positively engages in the respective blocking positions.
- the component cost is further reduced.
- the blocking element is designed as a resiliently deformable in the radial direction spring ring, since then a particularly cost-locking element is implemented. If, furthermore, a first latching structure of the latching device is arranged on an inner peripheral side of the housing, it is designed to save space in particular.
- the first latching structure is in the form of a plurality of circumferentially extending, mutually axially adjacent (ie, lined up) RastierausEnglishept (preferably in the form of grooves / circumferential grooves) is formed.
- Rastierausbian aus also geometrically separated from each other by annular, axially in the clamping direction of the clamping piston ramps, the locking element is defined in the respective blocking position supported with a certain biasing force, and when moving in a further blocking position (seen in the clamping direction) in the axial direction along the ramp defined in the radial direction is compressed.
- the blocking element is supported particularly securely in the respective blocking position.
- the ramps each form a support surface extending in the radial direction of the tensioning piston, which supports the blocking element against movement of the tensioning piston against the tensioning direction.
- Each support surface extends at least in sections in the radial direction and at least in sections along the outer contour of the blocking element. This ensures a particularly stable support.
- the second latching structure in the form of a peripheral circumferential receiving recess (preferably in the form of a groove / circumferential groove) is formed.
- the second latching structure is particularly compact.
- the blocking element in the respective blocking positions in the axial direction is received in the receiving recess of the clamping piston so as to be non-displaceable, the blocking element can also be integrated in the clamping piston in a space-saving manner.
- the locking device has return recesses. It is particularly advantageous if in each case a return recess which widens in the radial direction relative to the receiving recess or recesses is formed on one end of the first latching structure, in which return recesses the blocking element can relax in the radial direction over the first latching structure, and wherein the blocking element then between the receiving recess and a
- the clamping piston has an axially extending guide recess, in which a firmly connected to the housing bolt as Protection against rotation of the clamping piston projects relative to the housing. As a result, a secure guidance of the clamping piston is implemented.
- a mechanical tensioning device is thus implemented, which is preferably shaped in the form of a chain tensioner and prepared for a primary drive.
- this is prepared for a primary drive of a motorcycle / a snowmobile.
- the inventive concept is based on the formation of a latching mechanism for a mechanical tensioner.
- the invention comprises a housing and a piston with grooves / grooves / recesses, which serve as a latching structure.
- Fig. 1 is a perspective view of a longitudinally cut Wergebachspanners invention according to a preferred embodiment, wherein the section along a tensioning piston and a housing of Werbachspanners is performed, whereby the inner structure of this Buchstoffspanners and the leadership of the clamping piston in the housing can be seen, and a detail view of the traction mechanism according to Fig. 1 in longitudinal section in the region of the clamping piston, wherein a locking device for supporting the can be seen in detail.
- the traction mechanism 1 is shown in its entirety in FIG.
- the Buchstoffspanner 1 is designed as a purely mechanical Werbachspanner 1 and thus forms no fluidic pressure chamber between its housing. 2 and his tensioning piston 3 off.
- the Switzerlandstoffspanner 1 is formed / prepared in its operation for tensioning a trained as a chain traction means in an embodiment of the traction mechanism as a chain drive.
- it is also designed / prepared as a belt drive for tensioning a tensioning means designed as a belt in an embodiment of the traction mechanism drive.
- the traction mechanism is a primary drive of a drive train of a motor vehicle, which is designed as a motorcycle or snowmobile, and rotatably connects an output shaft of an internal combustion engine with another drive shaft, such as a transmission shaft of the drive train for driving the motor vehicle.
- the traction means 1 comprises in a conventional manner the housing 2, which receives the clamping piston 3 within a cylindrical guide recess 18 in its axial direction which is formed here coaxially to the axial direction of the guide recess 18 slidably.
- the clamping piston 3 is thereby displaceably mounted to the housing 2.
- the guide recess 18 is introduced as an axial bore in the housing 2.
- the clamping piston 3 is so matched with its outer peripheral side 14 on an inner peripheral side 1 1 of the housing 2 / the guide recess 18 that it is guided in its axial direction by means of a sliding / clearance fit.
- the tensioning piston 3 projects out of the housing 2 at a first end 26 of the guide recess 18, at which the guide recess 18 opens toward the environment.
- the tensioning piston 3 is biased during operation in a tensioning direction which corresponds to an extension direction of the tensioning piston 3 out of the housing 2 beyond the first end 26.
- This bias of the clamping piston 3 relative to the housing 2 is realized by a spring element 4.
- the spring element 4 is designed as a helical compression spring.
- the spring element 4 is inserted in an intermediate space 27 between the housing 2 and the clamping piston 3 in the region of the guide recess 18, which intermediate space 27 is always axially spaced from the first end 26 during operation.
- the spring element 4 is supported on an end face facing away from the clamping direction of the clamping piston 3 and on the housing 2.
- the intermediate space 27, in which the spring element 4 is received on reason of the execution of Switzerlandstoffspanners 1 as a mechanical Switzerlandstoffspanner 1 open to the environment / depressurized.
- a piston anti-rotation device 19 is also formed.
- This anti-piston device 19 is arranged between the housing 2 and the clamping piston 3 such that the clamping piston 3 is secured against rotation relative to the housing 2 in its axial direction is displaceable.
- the piston anti-rotation device 19 has in this embodiment a bolt 17 which anchored on the one hand in the housing 2 / fastened, namely preferably (screwed) is pressed, and on the other hand in an elongated, in the axial
- the bolt 17 extends in the radial direction of the clamping piston 3 and protrudes in the radial direction from the outside inwards into the guide recess 16, under the rotation-proof support of the clamping piston 3 relative to the housing 2.
- the clamping piston 3 is still hollow.
- the clamping piston 3 is thus also referred to as a hollow piston. Consequently, the clamping piston 3 has an axially extending inner hole 20 which extends coaxially to its longitudinal axis.
- This inner hole 20 is designed here as a bore.
- Tensioning piston 3 / of the inner hole 20 is an internal thread 9 is attached.
- This internal thread 9 serves for positive and positive reception of an adjusting tool not shown here for clarity (preferably a threaded rod or a tool having a threaded rod) for simple positioning of the traction mechanism 1 in the traction mechanism / relative to the traction mechanism in the initial assembly of Traction device tensioner 1.
- This locking device 6 is formed with a first latching structure 7, which is formed on an inner peripheral side of the housing 1 1 1 / integral / stoffeinturban, a second
- Locking structure 8 which is integrally / directly / stoffeinturban formed on an outer peripheral side 14 of the clamping piston 3, and a (separately formed to the first and the second latching structure 7, 8) locking element 5 equipped / formed.
- the Rastier healthy 6 is provided in the usual manner for supporting the clamping piston 3 against its clamping direction / against its extension direction out of the housing 2 out / in its direction of retraction into the housing 2 in / designed.
- the latching structures 7 and 8 form positive receptacles for the blocking element 5, which engages positively in the respective blocking position of the clamping piston 3 relative to the housing 2 in these two latching structures 7 and 8 and thus the clamping piston 3 in the axial direction relative to the housing 2 in this Entry direction defines / supports / blocks.
- the exact structure of the locking device 6 is particularly well visible in Fig. 2.
- the first latching structure 7 is formed by a plurality of latching recesses 12 extending in the form of circulating grooves extending along the circumference / in the circumferential direction of the inner circumferential side 11.
- the RastierausEnglishept 12 are strung together in the axial direction and in each case by ramp-shaped elevations, the ramps 13, geometrically separated from each other. Between each two adjacent ones
- RastierausEnglisheptept 12 is always a ramp 13 is arranged, which also rotates in the circumferential direction.
- the ramp 13 has on a (axial) side, which is directed in the retraction direction of the clamping piston 3, a smaller pitch than on another (axial) side, which is directed in the extension direction of the clamping piston 3.
- the blocking element 5 is designed as a spring ring 10, which is arranged in the radially outward biased between the clamping piston 3 and the housing 2.
- the spring ring 10 is arranged such that it is biased biased in a clamping state of the Glasstoffspanners 1 / of the clamping piston 3 in the radial direction of the clamping piston 3 in the respective RastierausEnglishept 12 in the respective axial position / locking position.
- Each ramp 13 forms a support surface 21, which extends annularly and extends partially in the radial direction to the outside.
- the blocking element 5 is received in a form-fitting manner in the axial direction of the clamping piston 3 in the clamping state in a receiving recess 22 which is introduced on an outer peripheral side 14 of the clamping piston 3 as a groove.
- the support surface 21 extends at least in a radially inner region in the radial direction in such a way that the blocking element 5 by means of this support surface 21 in the Ein- driving direction of the clamping piston 3 is supported in the blocking positions.
- This return recess 15 is also formed as a circumferential groove / annular groove and spatially / geometrically separated by a web 23 of the receiving recess 22.
- the locking element 5 is inserted in a clamping state of the locking device 6 / of Switzerlandstoffspanners 1 in the receiving recess 22 of the clamping piston 3.
- the tensioning piston 3 has a return recess 15, but also the housing 2, which return recesses of the housing 2 are identified by the reference numerals 28a and 28b.
- the web 23 on the clamping piston 3 is selected in its outer diameter and on matched the housing 2, that the clamping piston 3 in the clamping state (ie, in a positioning of the locking element 5 in the receiving recess 22) in an axial region of the first latching structure 7 not against the extension direction and the blocking element 5 can not be displaced into the return recess 15, whereas the tensioning piston 3 can be moved counter to the extension direction in the restoring state (ie when the blocking element 5 is positioned in the return recess 15) in an axial region of the first latching structure 7.
- the tensioning piston 3 can be displaced relative to the blocking element 5 until the blocking element 5 finally comes into contact with the tensioning piston 3 in the axial region of the return recess 15.
- the tensioning piston 3 is in turn moved back in its retraction direction, so that it can be pushed completely into the housing 2 in the axial direction due to the formation of the return recess 15 until, in turn, the blocking element 5 at the axial height the second return recess 28b is located. Then the locking element 5 snaps in the radial direction outwards into the second
- the housing 2 has a hub-shaped receptacle 25 on a radial outer side, which in turn is directly prepared for receiving a tensioning rail or for direct contact of the traction means, such as the belt or the chain.
- a mechanical chain tensioner (Zugffenspanner 1) implemented, the necessary bias is applied by a spring (spring element 4) which presses on the piston (clamping piston 3), wherein a drop of the piston 3 (in its retraction direction) is prevented by the latching steps (Rastieraus strictlyungen 12).
- the chain tensioner 1 can be used for various gear ratios of the drive train by being screwed at the initial position to the appropriate position.
- the piston 3 has an internal thread 9.
- the chain tensioner 1 / the tensioning piston 3 can be screwed onto an adjusting tool embodied as a threaded rod and be positioned in an initial position. Due to this positioning property of the chain tensioner 1 is carried out against rotation per se, whereby the assembly facilitates and twisting during operation is prevented.
- the internal thread 9 does not serve to secure the chain tensioner 1 against twisting, but rather the anti-rotation protection is carried out by the anti-piston device 19.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Zugmittelspanner (1) für einen Zugmitteltrieb eines Antriebsstranges, mit einem Gehäuse (2), einem in diesem Gehäuse (2) verschiebbar aufgenommenen Spannkolben (3), wobei der Spannkolben (3) mittels eines Federelementes (4) in einer Spannrichtung relativ zu dem Gehäuse (2) vorgespannt ist, sowie einer ein elastisch verstellbares Sperrelement (5) aufweisenden Rastiereinrichtung (6), mittels der der Spannkolben (3) in mehreren Sperrstellungenin seiner axialen Position entgegen der Spannrichtung abgestützt ist, wobei der Spannkolben (3) sowie das Gehäuse (2) mit Raststrukturen (7, 8) der Rastiereinrichtung (6) versehensind, in die das Sperrelement (5) in den Sperrstellungen formschlüssig eingreift, wobei das Sperrelement (5) so an dem Spannkolben (3) angebunden ist, dass es eine Verschiebebewegung des Spannkolbens (3) mitmacht.
Description
Mechanischer Zugmittelspanner für Primärtrieb
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Zugmittelspanner für einen Zugmitteltneb eines Antriebsstranges / einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Diesel- oder Ottomotor eines Kraftfahrzeuges, etwa eines Motorrades oder eines Schneemobils, mit einem Gehäuse, einem in diesem Gehäuse verschiebbar aufgenommenen
Spannkolben, wobei der Spannkolben mittels eines Federelementes relativ zu dem Gehäuse in einer Spannrichtung vorgespannt ist, sowie mit einer ein elastisch ver- stellbares Sperrelement aufweisenden Rastiereinrichtung, mittels der der Spannkolben in mehreren Sperrstellungen in seiner axialen Position entgegen der Spannrichtung abgestützt / gehalten ist, wobei der Spannkolben sowie das Gehäuse mit Raststrukturen der Rastiereinrichtung versehen sind, in die das Sperrelement in den Sperrstellungen formschlüssig eingreift und wobei das Sperrelement so an dem Spannkolben angebunden ist, dass es eine Verschiebebewegung des Spannkolbens mitmacht.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist beispielsweise aus der DE 10 2013 201 445 A1 bekannt. Hierin ist ein mechanischer Federblechspanner offenbart, der für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist. Dieser Spanner weist ein Gehäuse und einen aus dem Gehäuse ausfahrbaren Kolben auf, der zum Druckausüben auf eine Spannschiene des Zugmitteltriebes vorbereitet ist. Auch weist dieser eine Rastiereinrichtung auf, die ein Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse ermöglicht, aber ein Einfahren behindert oder verhindert, wobei im Gehäuse Rasten oder Vorsprünge vorhanden sind, die mit der Rastiereinrichtung in Formschluss bringbar sind. Die Rastiereinrichtung ist weiterhin als Feder ausgebildet.
Bei solchen aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass die notwendigen Sperrelemente häufig entweder re- lativ präzise und daher aufwändig herzustellen sind, um in den Sperrstellungen in die jeweils vorgesehenen Raststrukturen einzugreifen, oder der Aufbau relativ komplex
mit zumeist mehreren einzelnen Bauteilen ist. Dies hat wiederum den Nachteil, dass das Sperrelement oft relativ teuer herzustellen ist.
Die vorliegende Erfindung hat folglich die Aufgabe, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Zugmittelspanner zur Verfügung zu stellen, der in seinem Aufbau weiter vereinfacht werden soll, sodass insbesondere seine Herstellung kostengünstiger umgesetzt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse an einer radialen Au- ßenseite eine nabenförmige Aufnahme aufweist, wobei der Spannkolben ein Innengewinde aufweist, das mit einem Stellwerkzeug in Eingriff bringbar ist, um den Zugmittelspanner bei einer Erstmontage zu positionieren.
Das Gehäuse weist an einer radialen Außenseite eine nabenförmige Aufnahme auf, die wiederum unmittelbar zur Aufnahme einer Spannschiene oder zum direkten Kontakt des Zugmittels, etwa des Riemens oder der Kette, vorbereitet ist.
Der Spannkolben weist ein Innengewinde auf, das mit einem Stellwerkzeug / Einstellwerkzeug / Verstell Werkzeug in Eingriff bringbar ist, um den Zugmittelspanner bei sei- ner Erstmontage (in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges / in dem Zugmitteltrieb) zu positionieren / in seiner räumlichen Position einzustellen. Das Innengewinde dient in diesem Fall zur geschickten Positionierung des Zugmittelspanners im Zugmitteltrieb / Kettentrieb des Antriebsstranges. Das Sperrelement ist so an dem Spannkolben angebunden, dass es eine Verschiebebewegung des Spannkolbens (vollständig) mitmacht.
Dadurch wird der Aufbau wesentlich vereinfacht, wobei die entsprechenden Raststrukturen bspw. unmittelbar bei einem Urformvorgang des Spannkolbens oder des Ge- häuses eingebracht werden. Insbesondere der Spannkolben oder das Gehäuse ist somit besonders kostengünstig herstellbar. Dadurch wird die Herstellung wesentlich vereinfacht sowie kostengünstiger umgesetzt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Zweckmäßig ist es, wenn der Spannkolben sowie das Gehäuse unmittelbar / direkt mit den Raststrukturen der Rastiereinrichtung ausgebildet / ausgestaltet sind, d.h. dass die Raststrukturen der Rastiereinrichtung unmittelbar / direkt in dem Spannkolben sowie dem Gehäuse eingebracht sind, in welche Raststrukturen das Sperrelement in den jeweiligen Sperrstellungen formschlüssig eingreift. Dadurch ist der Bauteilaufwand weiter reduziert.
Im Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Sperrelement als ein in radialer Richtung elastisch verformbarer Federring ausgebildet ist, da dann ein besonders kostengünstiges Sperrelement umgesetzt ist. Ist weiterhin eine erste Raststruktur der Rastiereinrichtung an einer Innenumfangssei- te des Gehäuses angeordnet, ist diese besonders platzsparend ausgebildet.
In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wenn die erste Raststruktur in Form mehrerer in Umfangsrichtung umlaufender, zueinander axial benachbart an- geordneter (d.h. aneinandergereihter) Rastierausnehmungen (vorzugsweise in Form von Nuten / Umfangsnuten) ausgebildet ist. Damit liegt das Sperrelement entlang des gesamten Umfangs des Gehäuses / des Spannkolbens an dem Gehäuse sowie dem Spannkolben stabil an. Sind die Rastierausnehmungen zudem jeweils durch ringförmige, axial in Spannrichtung des Spannkolbens ansteigende Rampen geometrisch voneinander getrennt, ist das Sperrelement in der jeweiligen Sperrstellung definiert mit einer bestimmten Vorspannkraft abgestützt, wobei es beim Verbringen in eine weitere Sperrstellung (in Spannrichtung gesehen) in axialer Richtung entlang der Rampe definiert in radialer Richtung zusammengedrückt wird. Dadurch ist das Sperrelement besonders sicher in der jeweiligen Sperrstellung unterstützt.
In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wenn die Rampen jeweils eine sich in radialer Richtung des Spannkolbens erstreckende Abstützfläche ausbilden, die das Sperrelement vor einer Bewegung des Spannkolbens entgegen der Spannrichtung abstützt. Jede Abstützfläche verläuft zumindest abschnittsweise in radialer Rich- tung und zumindest abschnittsweise entlang der Außenkontur des Sperrelementes. Dadurch ist eine besonders stabile Abstützung gewährleistet.
Von Vorteil ist es im Weiteren, wenn eine zweite Raststruktur der Rastiereinrichtung an einer Außenumfangsseite des Spannkolbens angeordnet / ausgebildet ist, da dann die Rastiereinrichtung noch platzsparender umgesetzt ist.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin auch vorteilhaft, wenn die zweite Raststruktur in Form einer in Umfangsrichtung umlaufenden Aufnahmeausnehmung (vorzugsweise in Form einer Nut / Umfangsnut) ausgebildet ist. Dadurch ist die zweite Raststruktur besonders kompakt.
Ist das Sperrelement in den jeweiligen Sperrstellungen in axialer Richtung verschiebefest in der Aufnahmeausnehmung des Spannkolbens aufgenommen / eingeschoben, ist das Sperrelement auch platzsparend in dem Spannkolben integrierbar.
In diesem Zusammenhang ist es im Weiteren von Vorteil, wenn die Rastiereinrichtung Rückführausnehmungen aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils eine sich gegenüber der Aufnahmeausnehmung bzw. den Rastierausnehmungen in radialer Richtung erweiternde Rückführausnehmung an jeweils einem Ende der ersten Rast- struktur ausgebildet ist, in welchen Rückführausnehmungen sich das Sperrelement in radialer Richtung über die erste Raststruktur hinweg entspannen kann, und wobei das Sperrelement dann zwischen der Aufnahmeausnehmung und einer
Rückführausnehmung in dem Spannkolben axial verschiebbar ist. Dadurch lässt sich der Spannkolben besonders einfach in die jeweilige axiale Position relativ zum Ge- häuse verschieben.
Im Weiteren ist es auch vorteilhaft, wenn der Spannkolben eine axial verlaufende Führungsaussparung aufweist, in die ein mit dem Gehäuse fest verbundener Bolzen als
Verdrehsicherung des Spannkolbens relativ zum Gehäuse hinein ragt. Dadurch ist eine sichere Führung des Spannkolbens umgesetzt.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein mechanischer Zugmit- telspanner umgesetzt, der vorzugsweise in Form eines Kettenspanners ausgeformt und für einen Primärtrieb vorbereitet ist. Insbesondere ist dieser für einen Primärtrieb eines Motorrades / eines Schneemobils vorbereitet. Das erfindungsgemäße Konzept beruht in der Ausbildung eines Rastmechanismus für einen mechanischen Spanner. Die Erfindung umfasst ein Gehäuse sowie einen Kolben mit Nuten / Rinnen / Aus- nehmungen, die als Raststruktur dienen.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen, in Längsrichtung geschnittenen Zugmittelspanners nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei der Schnitt entlang eines Spannkolbens sowie eine Gehäuses des Zugmittelspanners durchgeführt ist, wodurch der innere Aufbau dieses Zugmittelspanners sowie die Führung des Spannkolbens in dem Gehäuse erkennbar sind, und eine Detailansicht des Zugmittelspanners nach Fig. 1 im Längsschnitt im Bereich des Spannkolbens, wobei eine Rastiereinrichtung zur Abstützung des detailliert zu erkennen ist.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Der erfindungsgemäße Zugmittelspanner 1 ist in seiner Gesamtheit in Fig. 1 dargestellt. Der Zugmittelspanner 1 ist als ein rein mechanischer Zugmittelspanner 1 ausgeführt und bildet folglich keine fluidische Druckkammer zwischen seinem Gehäuse 2
sowie seinem Spannkolben 3 aus. Der Zugmittelspanner 1 ist in seinem Betrieb zum Spannen eines als Kette ausgebildeten Zugmittels bei einer Ausführung des Zugmitteltriebes als Kettentrieb ausgebildet / vorbereitet. Alternativ gemäß einer weiteren Ausführung ist er jedoch auch zum Spannen eines als Riemen ausgebildeten Zugmit- tels bei einer Ausführung des Zugmitteltriebes als Riementrieb ausgebildet / vorbereitet. Der Zugmitteltrieb ist dabei ein Primärtrieb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, das als Motorrad oder Schneemobil ausgebildet ist, und verbindet eine Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine drehfest mit einer weiteren Antriebswelle, etwa eine Getriebewelle des Antriebsstranges zum Antreiben des Kraftfahrzeuges.
Der Zugmittelspanner 1 umfasst auf übliche Weise das Gehäuse 2, das den Spannkolben 3 innerhalb einer zylindrischen Führungsausnehmung 18 in seiner axialen Richtung, die hier koaxial zu der axialen Richtung der Führungsausnehmung 18 ausgebildet ist, verschiebbar aufnimmt. Der Spannkolben 3 ist dadurch zu dem Gehäuse 2 verschiebbar gelagert. Die Führungsausnehmung 18 ist als eine Axialbohrung in dem Gehäuse 2 eingebracht. Der Spannkolben 3 ist derart mit seiner Außenumfangs- seite 14 auf eine Innenumfangsseite 1 1 des Gehäuses 2 / der Führungsausnehmung 18 abgestimmt, dass er in seiner axialen Richtung mittels einer Schiebe- / Spielpassung geführt ist. Der Spannkolben 3 ragt an einem ersten Ende 26 der Führungsaus- nehmung 18, an dem sich die Führungsausnehmung 18 zur Umgebung hin öffnet, aus dem Gehäuse 2 hinaus.
Der Spannkolben 3 ist in einer Spannrichtung, die einer Ausfahrrichtung des Spannkolbens 3 aus dem Gehäuse 2 über das erste Ende 26 hinaus entspricht, im Betrieb vorgespannt. Diese Vorspannung des Spannkolbens 3 relativ zu dem Gehäuse 2 ist durch ein Federelement 4 realisiert. Das Federelement 4 ist als eine Schraubendruckfeder ausgebildet. Auch ist das Federelement 4 in einem Zwischenraum 27 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Spannkolben 3 im Bereich der Führungsausnehmung 18 eingesetzt, welcher Zwischenraum 27 der im Betrieb stets axial beabstandet zu dem ersten Ende 26 angeordnet ist. Das Federelement 4 ist an einer der Spannrichtung abgewandten Stirnseite des Spannkolbens 3 sowie an dem Gehäuse 2 abgestützt. Auch ist der Zwischenraum 27, in dem das Federelement 4 aufgenommen ist, auf-
grund der Ausführung des Zugmittelspanners 1 als mechanischer Zugmittelspanner 1 zur Umgebung hin geöffnet / drucklos.
Zur verdrehgesicherten Verschiebung des Spannkolbens 3 relativ zu dem Gehäuse 2, ist zudem eine Kolbendrehsicherung 19 ausgebildet. Diese Kolbendrehsicherung 19 ist derart zwischen dem Gehäuse 2 und dem Spannkolben 3 angeordnet, dass der Spannkolben 3 verdrehgesichert relativ zu dem Gehäuse 2 in seiner axialen Richtung verschiebbar ist. Die Kolbendrehsicherung 19 weist in dieser Ausführung einen Bolzen 17 auf, der einerseits in dem Gehäuse 2 verankert / befestigt, nämlich vorzugsweise (eingeschraubt) eingepresst ist, und andererseits in eine längliche, sich in axialer
Richtung des Spannkolbens 3 erstreckende Führungsnut in Form einer Führungsaussparung 16 des Spannkolbens 3 hinein erstreckt. Der Bolzen 17 erstreckt sich in radialer Richtung des Spannkolbens 3 und ragt in radialer Richtung von außen nach innen in die Führungsaussparung 16 hinein, unter der verdrehsicheren Abstützung des Spannkolbens 3 relativ zu dem Gehäuse 2.
Der Spannkolben 3 ist weiterhin hohl ausgeformt. Der Spannkolben 3 ist somit auch als Hohlkolben bezeichnet. Folglich weist der Spannkolben 3 ein in axialer Richtung verlaufendes Innenloch 20 auf, das koaxial zu seiner Längsachse verläuft. Dieses In- nenloch 20 ist hierbei als Bohrung ausgeführt. An einer Innenumfangsseite des
Spannkolbens 3 / des Innenloches 20 ist ein Innengewinde 9 angebracht. Dieses Innengewinde 9 dient zur kraft- sowie formschlüssigen Aufnahme eines hier der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellten Stellwerkzeuges (vorzugsweise einer Gewindestange oder eines eine Gewindestange aufweisenden Werkzeuges) zum ein- fachen Positionieren des Zugmittelspanners 1 in dem Zugmitteltrieb / relativ zu dem Zugmitteltrieb bei der Erstmontage des Zugmittelspanners 1 .
Im Weiteren weist der Zugmittelspanner 1 eine Rastiereinrichtung 6 auf. Diese Rastiereinrichtung 6 ist mit einer ersten Raststruktur 7, die an einer Innenumfangsseite 1 1 des Gehäuses 2 unmittelbar / integral / stoffeinteilig ausgebildet ist, einer zweiten
Raststruktur 8, die integral / unmittelbar / stoffeinteilig an einer Außenumfangsseite 14 des Spannkolbens 3 ausgebildet ist, sowie einem (separat zu der ersten und der zweiten Raststruktur 7, 8 ausgebildeten) Sperrelement 5 ausgestattet / ausgebildet. Die
Rastiereinrichtung 6 ist auf übliche Weise zum Abstützen des Spannkolbens 3 entgegen seiner Spannrichtung / entgegen seiner Ausfahrrichtung aus dem Gehäuse 2 hinaus / in seiner Einfahrrichtung in das Gehäuse 2 hinein vorgesehen / ausgestaltet. Die Raststrukturen 7 und 8 bilden formschlüssige Aufnahmen für das Sperrelement 5 aus, das in der jeweiligen Sperrstellung des Spannkolbens 3 relativ zu dem Gehäuse 2 formschlüssig in diese beiden Raststrukturen 7 und 8 eingreift und somit den Spannkolben 3 in axialer Richtung gegenüber dem Gehäuse 2 in dieser Einfahrrichtung festlegt / abstützt / sperrt. Der genaue Aufbau der Rastiereinrichtung 6 ist auch in Fig. 2 besonders gut ersichtlich. Die erste Raststruktur 7 ist durch mehrere entlang des Umfangs / in Umfangsrich- tung der Innenumfangsseite 1 1 verlaufende Rastierausnehmungen 12 in Form von Umlaufnuten ausgebildet. Die Rastierausnehmungen 12 sind in axialer Richtung aneinander gereiht und jeweils durch rampenförmige Erhebungen, den Rampen 13, geo- metrisch voneinander getrennt. Zwischen jeweils zwei aneinander grenzenden
Rastierausnehmungen 12 ist stets eine Rampe 13 angeordnet, die ebenfalls in Um- fangsrichtung umläuft. Die Rampe 13 weist an einer (axialen) Seite, die in die Einfahrrichtung des Spannkolbens 3 gerichtet ist eine geringere Steigung auf als an einer weiteren (axialen) Seite, die in die Ausfahrrichtung des Spannkolbens 3 gerichtet ist.
Das Sperrelement 5 ist als Federring 10 ausgebildet, der in radialer Richtung nach außen vorgespannt zwischen dem Spannkolben 3 und dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Der Federring 10 ist derart angeordnet, dass er in einem Spannzustand des Zugmittelspanners 1 / des Spannkolbens 3 in radialer Richtung des Spannkolbens 3 nach außen in die jeweiligen Rastierausnehmungen 12 in der jeweiligen axialen Position / Sperrstellung vorgespannt eingeschoben ist. Jede Rampe 13 bildet eine Abstützfläche 21 aus, die ringförmig verläuft und sich teilweise in radialer Richtung nach außen erstreckt. Zudem ist das Sperrelement 5 in einer Aufnahmeausnehmung 22, die an einer Außenumfangsseite 14 des Spannkolbens 3 als Nut eingebracht ist, formschlüssig in axialer Richtung des Spannkolbens 3 in dem Spannzustand aufgenommen.
Die Abstützfläche 21 erstreckt sich zumindest in einem radial inneren Bereich derart in radialer Richtung, dass das Sperrelement 5 mittels dieser Abstützfläche 21 in der Ein-
fahrrichtung des Spannkolbens 3 in den Sperrstellungen abgestützt ist. Dadurch ist ein Ausfahren des Spannkolbens 3, d.h. eine Bewegung des Spannkolbens 3 in seiner Ausfahrrichtung im üblichen Betriebszustand (dem Spannzustand) des Zugmittelspanners 1 / der Rastiereinrichtung 6 ermöglicht, wohingegen ein Einfahren, d.h. eine Einfahrbewegung des Spannkolbens 3 mittels der Rastiereinrichtung 6 blockiert ist.
Neben der Aufnahmeausnehmung 22, die das Sperrelement 5 in diesem Spannzustand formschlüssig aufnimmt, ist in dem Spannkolben 3, wiederum an seiner Außen- umfangsseite 14 axial neben der Aufnahmeausnehmung 22 eine
Rückführausnehmung 15 angebracht. Diese Rückführausnehmung 15 ist ebenfalls als umlaufende Nut / Ringnut ausgebildet und mittels eines Steges 23 räumlich / geometrisch von der Aufnahmeausnehmung 22 getrennt.
In Fig. 2 ist das Sperrelement 5 in einem Spannzustand der Rastiereinrichtung 6 / des Zugmittelspanners 1 in der Aufnahmeausnehmung 22 des Spannkolbens 3 eingeschoben. Zum Rücksteilen, d.h. zum Verschieben des Spannkolbens 3 in seiner Einfahrrichtung, weist nicht nur der Spannkolben 3 eine Rückführausnehmung 15 auf, sondern auch das Gehäuse 2, welche Rückführausnehmungen des Gehäuses 2 mit den Bezugszeichen 28a und 28b gekennzeichnet sind. Eine erste
Rückführausnehmung 28a des Gehäuses 2 ist an einem ersten axialen Endbereich der ersten Raststruktur 7 an diese anschließend an der Innenumfangsseite 1 1 eingebracht. Eine zweite Rückführausnehmung 28b ist an einem, dem ersten axialen Endbereich gegenüberliegenden, zweiten Endbereich der ersten Raststruktur 7 angeordnet. Beide Rückführausnehmungen 28a, 28b sind im Wesentlichen gleich ausgebildet und wiederum in Form von umlaufenden Ausnehmungen / Nuten ausgebildet. Lediglich erstrecken sich die beiden Rückführausnehmungen 28a, 28b weiter in radialer Richtung nach außen, d.h. weisen einen größeren (Innen-)Durchmesser auf als die einzelnen Rastierausnehmungen 12 der ersten Raststruktur 7. Der Steg 23 am Spannkolben 3 ist in seinem Außendurchmesser derart gewählt und auf das Gehäuse 2 abgestimmt, dass der Spannkolben 3 in dem Spannzustand (d.h. bei einer Positionierung des Sperrelementes 5 in der Aufnahmeausnehmung 22) in einem axialen Bereich der ersten Raststruktur 7 nicht entgegen der Ausfahrrichtung
und das Sperrelement 5 nicht in die Rückführausnehmung 15 verschoben werden kann, wohingegen der Spannkolben 3 in dem Rückstellzustand (d.h. bei einer Positionierung des Sperrelementes 5 in der Rückführausnehmung 15) in einem axialen Bereich der ersten Raststruktur 7 entgegen der Ausfahrrichtung bewegt werden kann.
Zum Umschalten zwischen dem Spannzustand und dem Rückstellzustand dienen die beiden Rückführausnehmungen 28a, 28b in dem Gehäuse 2. Ist der Spannkolben 3 bspw. vollständig ausgefahren, rastet das Sperrelement 5 in radialer Richtung nach außen in die erste Rückführausnehmung 28a ein und wird in seinem Umfang aufgrund der elastischen Vorspannung nach außen selbstständig erweitert / aufgeweitet. Dadurch, bei einem Verschieben des Spannkolbens 3 in seiner Einfahrrichtung, kann der Spannkolben 3 relativ zu dem Sperrelement 5 verschoben werden, bis das Sperrelement 5 schließlich im axialen Bereich der Rückführausnehmung 15 an dem Spannkolben 3 zur Anlage kommt. Ist das Sperrelement 5 in dieser Rückführausnehmung 15 angeordnet, wird der Spannkolben 3 in seine Einfahrrichtung wiederum zurückbewegt, sodass er aufgrund der Ausbildung der Rückführausnehmung 15 vollständig in axialer Richtung in das Gehäuse 2 hineingeschoben werden kann, bis sich wiederum das Sperrelement 5 auf der axialen Höhe der zweiten Rückführausnehmung 28b befindet. Dann rastet das Sperrelement 5 in radialer Richtung nach außen in die zweite
Rückführausnehmung 28b hinein und der Spannkolben 3 kann wiederum derart relativ zu dem Sperrelement 5 verschoben werden, dass das Sperrelement 5 wieder in die Aufnahmeausnehmung 22 zurück verschoben wird. Somit gilt, dass sich beim Ausfahren des Spannkolbens 3 das Sperrelement 5 in der Rastnut / Aufnahmeausnehmung 22 befindet. Beim kompletten Ausfahren des Spannkolbens 3 wird das Sperrelement 5 in die erste Umschaltnut / erste Rückführausnehmung 28a geschoben. Beim Zurückschieben schiebt sich der Steg 23„unter" dem Sperrelement 5 durch und das Sperrelement 5 wird durch den Bord der Nut / Rückführausnehmung 15 mitgenommen. Dadurch ist der Zugmittelspanner in die Ausgangsstellung zurückzuführen. Das Sperrelement 5 wird durch den Bord der Rückführausnehmung 15 in die zweite Umschalt- nut / zweite Rückführausnehmung 28b geschoben. Beim Ausfahren schiebt sich der Steg 23„unter" dem Sperrelement 5 durch und das Sperrelement 5 wird durch den Bord der Aufnahmeausnehmung 22 mitgenommen.
In Fig. 1 ist zudem ersichtlich, dass das Gehäuse 2 an einer radialen Außenseite eine nabenförmige Aufnahme 25 aufweist, die wiederum unmittelbar zur Aufnahme einer Spannschiene oder zum direkten Kontakt des Zugmittels, etwa des Riemens oder der Kette, vorbereitet ist.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein mechanischer Kettenspanner (Zugmittelspanner 1 ) umgesetzt, dessen notwendige Vorspannung durch eine Feder (Federelement 4) aufgebracht wird, die auf den Kolben (Spannkolben 3) drückt, wobei ein Absinken des Kolbens 3 (in seine Einfahrrichtung) durch die Raststufen (Rastierausnehmungen 12) verhindert wird. Es gibt dabei keine fluidische / hydraulische Dämpfung, da keine Ölversorgung am Kettenspanner 1 anliegt. Der Kettenspanner 1 kann für verschiedene Übersetzungsverhältnisse des Antriebsstranges verwendet werden, indem er bei der Erstmontage auf die entsprechende Position geschraubt wird. Hierzu weist der Kolben 3 ein Innengewinde 9 auf. Damit kann der Kettenspan- ner 1 / der Spannkolben 3 auf ein als Gewindestange ausgebildetes Stellwerkzeug geschraubt werden und in eine Anfangsposition positioniert werden. Aufgrund dieser Positioniereigenschaft ist der Kettenspanner 1 an sich verdrehgesichert ausgeführt, wodurch die Montage erleichtert und ein Verdrehen während des Betriebes verhindert wird. Das Innengewinde 9 dient dabei nicht dazu, den Kettenspanner 1 gegen Verdre- hen zu sichern, vielmehr ist die Verdrehsicherung durch die Kolbendrehsicherung 19 ausgeführt.
Bezugszeichenliste Zugmittelspanner
Gehäuse
Spannkolben
Federelement
Sperrelement
Rastiereinrichtung
erste Raststruktur
zweite Raststruktur
Innengewinde
Federring
Innenumfangsseite
Rastierausnehmung
Rampe
Außenumfangsseite
Rückführausnehmung des Spannkolbens Führungsaussparung
Bolzen
Führungsausnehmung
Kolbendrehsicherung
Innenloch
Abstützfläche
Aufnahmeausnehmung
Steg
Aufnahme
erstes Ende
Zwischenraum
a erste Rückführausnehmung des Gehäusesb zweite Rückführausnehmung des Gehäuses
Claims
Mechanischer Zugmittelspanner (1 ) für einen Zugmitteltheb eines Antriebsstranges, mit einem Gehäuse (2), einem in diesem Gehäuse
(2) verschiebbar aufgenommenen Spannkolben (3), wobei der Spannkolben
(3) mittels eines Federelementes
(4) in einer Spannrichtung relativ zu dem Gehäuse (2) vorgespannt ist, sowie einer ein elastisch verstellbares Sperrelement (5) aufweisenden Rastiereinrichtung (6), mittels der der Spannkolben (3) in mehreren Sperrstellungen in seiner axialen Position entgegen der Spannrichtung abgestützt ist, wobei der Spannkolben (3) sowie das Gehäuse (2) mit Raststrukturen (7, 8) der Rastiereinrichtung (6) versehen sind, in die das Sperrelement (5) in den Sperrstellungen formschlüssig eingreift und wobei das Sperrelement (5) so an dem Spannkolben (3) angebunden ist, dass es eine Verschiebebewegung des Spannkolbens (3) mitmacht, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an einer radialen Außenseite eine nabenförmige Aufnahme (25) aufweist, wobei der Spannkolben (3) ein Innengewinde (9) aufweist, das mit einem Stellwerkzeug in Eingriff bringbar ist, um den Zugmittelspanner (1 ) bei einer Erstmontage zu positionieren.
Zugmittelspanner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Sperrelement (5) als ein in radialer Richtung elastisch verformbarer Federring (10) ausgebildet ist.
Zugmittelspanner (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Raststruktur (7) der Rastiereinrichtung (6) an einer In- nenumfangsseite (1 1 ) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
Zugmittelspanner (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Raststruktur (7) in Form mehrerer in Umfangsrichtung umlaufender, zueinander axial benachbart angeordneter Rastierausnehmungen (12) ausgebildet ist.
5. Zugmittelspanner (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rastierausnehmungen (12) jeweils durch ringförmige, axial in Spannrichtung ansteigende Rampen (13) geometrisch voneinander getrennt sind.
6. Zugmittelspanner (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Raststruktur (8) der Rastiereinrichtung (6) an einer Außenumfangsseite (14) des Spannkolbens (3) angeordnet ist.
7. Zugmittelspanner (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Raststruktur (8) in Form einer in Umfangsrichtung umlaufenden Aufnah- meausnehmung (22) ausgebildet ist.
8. Zugmittelspanner (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Sperrelement (5) in den Sperrstellungen in axialer Richtung verschiebefest in der Aufnahmeausnehmung (22) des Spannkolbens (3) aufgenommen ist.
9. Zugmittelspanner (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (3) eine axial verlaufende Führungsaussparung (16) aufweist, in die ein mit dem Gehäuse (2) fest verbundener Bolzen (17) unter Verdrehsicherung des Spannkolbens (3) relativ zu dem Gehäuse (2) hineinragt.
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