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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Sachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kettenspanneinrichtung, die einen Spanneinrichtungskörper, der eine zylindrische Plungerbohrung mit einem offenen Ende aufweist, einen zylindrischen Plunger, der gleitbar in die Plungerbohrung eingesetzt ist, eine Vorspannvorrichtung, die derart aufgenommen ist, dass sie sich in einer Öldruckkammer, die zwischen der Plungerbohrung und dem Plunger ausgebildet ist, zum Vorspannen des Plungers in eine Ausfahrrichtung des Plungers frei dehnt und zusammenzieht, aufweist, wobei diese Kettenspanneinrichtung eine angemessene Spannung einer Kette aufrechterhält.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Es ist gängige Praxis, eine Kettenspanneinrichtung zum Aufrechterhalten einer angemessenen Spannung einer Kette zu verwenden. Zum Beispiel ist ein Kettenführungsmechanismus bekannt, der mittels eines Führungsschuhs eine Übertragungskette, wie z. B. eine Endlos-Rollenkette, gleitend führt, die über jeweilige Kettenräder einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Motorraum läuft, und bei dem eine Kettenspanneinrichtung zum Drücken gegen eine schwenkbare Kettenführung, die den Führungsschuh aufweist, zum Aufrechterhalten einer angemessenen Spannung verwendet wird.
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Zum Beispiel verläuft, wie in 8 gezeigt ist, eine Endlos-Zeitsteuerungskette CH über ein Antriebskettenrad S1, das an einer Kurbelwelle angebracht ist, und ein Paar von Abtriebskettenräder S2 und S3, die an einer Nockenwelle in einem Motorraum angebracht sind. Es ist ein Kettenführungsmechanismus ausgebildet, bei dem eine schwenkbare Kettenführung G1 und eine feststehende Kettenführung G2 diese Zeitsteuerungskette CH führen.
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Die feststehende Kettenführung G2 ist mit zwei Befestigungswellen B1 und B2 im Motorraum befestigt, während die schwenkbare Kettenführung G1 derart angebracht ist, dass sie um die Befestigungswelle B0 herum in der Ebene schwenkbar ist, in der die Zeitsteuerungskette CH im Motorraum läuft.
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Die Kettenspanneinrichtung 500 drückt gegen die schwenkbare Kettenführung G1 und hält dadurch die Spannung der Zeitsteuerungskette CH auf einem angemessenen Pegel und verringert ferner deren Vibration.
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Die bekannte Kettenspanneinrichtung 500, die in einem solchen Kettenführungsmechanismus verwendet wird, weist zum Beispiel, wie in 9 schematisch gezeigt ist, einen Spanneinrichtungskörper 510 auf, der eine zylindrische Plungerbohrung 511 mit einem offenen Ende, einen zylindrischen Plunger 520, der in die Plungerbohrung 511 eingesetzt ist, um frei entlang eines zylindrischen Flächenabschnitts 513 der Plungerbohrung 511 zu gleiten, und eine Vorspannvorrichtung aufweist, die den Plunger 520 in eine Ausfahrvorrichtung des Plungers aus der Plungerbohrung 511 vorspannt.
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Die Vorspannvorrichtung ist aus einer Schraubenfeder 540 gebildet, die in einer zylindrischen Ausnehmung 521 in dem zylindrischen Plunger 520 aufgenommen ist und zwischen dem Plunger und dem Boden 512 der Plungerbohrung 511 zusammengedrückt wird.
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Öl wird aus einem Ölzuführloch 514, das in der Plungerbohrung 511 ausgebildet ist, derart zugeführt, dass eine Öldruckkammer 501, die zwischen der Plungerbohrung 511 und dem Plunger 520 ausgebildet ist, mit dem Öl gefüllt wird, und dass der Plunger 520 von dem Öl in die Ausfahrrichtung des Plungers vorgespannt wird. Ein Rückschlagventil 550 (schematisch als Rückschlagkugel gezeigt) verhindert, dass das Öl aus dem Ölzuführloch 514 ausströmt.
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Wenn sich der Plunger 520 hin- und herbewegt, strömt das Öl durch einen schmalen Spalt zwischen dem Plunger 520 und der Plungerbohrung 511, und der Strömungswiderstand bietet den Dämpfungseffekt zur Verlangsamung der Hin- und Herbewegung des Plungers 520.
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Bei einer solchen Kettenspanneinrichtung wird im Fall einer zu großen Spannung, die sich bei Verwendung in der Zeitsteuerungskette aufbaut, der Druck in der Öldruckkammer zu hoch, wodurch Geräusch oder Vibration erzeugt werden kann oder eine Beschädigung der Zeitsteuerungskette hervorgerufen werden kann.
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Zur Verhinderung einer solchen Situation sind Kettenspanneinrichtungen bekannt, die mit einem Entlastungsventil zur Druckentlastung, wenn der Druck in der Öldruckkammer einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder übersteigt, versehen sind (siehe
Japanische Offenlegungsschriften Nr. 2002-327810 ,
2011-226534 ,
2002-130401 ,
2002-235818 und
2006-125430 etc.).
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Bei der Kettenspanneinrichtung die aus den
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 2002-327810 ,
2011-226534 und dergleichen bekannt ist, ist das Entlastungsventil über einen weiteren Öldurchgang an dem Kettenspanneinrichtungskörper vorgesehen und ist nicht in der Plungerbohrung angeordnet. Dadurch wird die Kettenspanneinrichtung selbst vergrößert, und somit vergrößern sich auch die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Montageschritten.
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Bei der Kettenspanneinrichtung, die aus den
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 2002-130401 ,
2002-235818 und
2006-125430 und dergleichen bekannt sind, ist das Entlastungsventil in der Plungerbohrung angeordnet, und somit wird eine Vergrößerung der Kettenspanneinrichtung selbst vermieden. Andererseits ist die innere Struktur des Plungers komplexer, und daher erhöht sich die Anzahl von Montageschritten.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass, da Öl, das von dem Entlastungsventil freigegeben wird, nach außen strömt, mehr Öl verbraucht wird und entsprechend die Ölpumpe mehr Energie benötigt.
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Ferner ist bei bekannten Kettenspanneinrichtungen, einschließlich derjenigen, die aus den
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 2002-327810 ,
2011-226534 ,
2002-130401 ,
2002-235818 und
2006-125430 etc. bekannt sind, das Ventil derart ausgeführt, dass sich die Rückschlagkugel in dem Rückschlagventil bewegt. Daher setzt sich bei einer Betriebsbedingung, bei der der Druck in der Öldruckkammer plötzlich ansteigt, die Rückschlagkugel mit einem starken Aufprall auf den Rückschlagventilsitz, und zwar unmittelbar bevor das Entlastungsventil den Druck entspannt, und aufgrund dessen bestand eine Möglichkeit, dass die Rückschlagventilfunktion aufgrund einer Beschädigung der Rückschlagkugel oder des Ventilsitzes verschlechtert werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen und eine Kettenspanneinrichtung und eine Entlastungsventileinheit bereitzustellen, mit denen eine Verringerung der Anzahl von zu bearbeitenden Teilen und der Anzahl von Montageschritten ermöglicht wird, die Menge an Öl, die nach außen strömt, verringert wird und eine Beschädigung des Rückschlagventils verhindert wird, ohne dass die Kettenspanneinrichtung vergrößert werden muss.
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Die Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Spanneinrichtungskörper, der eine zylindrische Plungerbohrung mit einem offenen Ende aufweist; einen zylindrischen Plunger, der gleitbar in die Plungerbohrung eingesetzt ist; eine Vorspannvorrichtung, die derart aufgenommen ist, dass sie sich in einer Öldruckkammer, die zwischen der Plungerbohrung und dem Plunger ausgebildet ist, frei dehnt und zusammenzieht, um den Plunger in eine Ausfahrrichtung des Plungers vorzuspannen; eine Rückschlagventileinheit, die eine Rückströmung des Öls, das in die Öldruckkammer strömt, unterbindet; und eine Entlastungsventileinheit, die das Öl freigibt, wenn der Druck in der Öldruckkammer einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, wobei das Rückschlagventil als Ventilelement der Entlastungsventileinheit angeordnet ist und die Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet sind. Die oben beschriebenen Probleme werden durch dieses Merkmal gelöst.
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Die Entlastungsventileinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Entlastungsventileinheit, die in eine Kettenspanneinrichtung eingebaut ist und aufweist: eine Entlastungshülse, die eine Rückschlagventileinheit gleitbar in ihrem Inneren hält; einen Entlastungsventilsitz, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagventileinheit gleitet; und einen Einheit-Drückmechanismus zum Drücken der Rückschlagventileinheit in Richtung des Entlastungsventilsitzes. Die oben beschriebenen Probleme werden durch dieses Merkmal gelöst.
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Bei der Kettenspanneinrichtung nach Anspruch 1 ist die Rückschlagventileinheit als Ventilelement der Entlastungsventileinheit angeordnet und sind die Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet. Da das Entlastungsventil in der Plungerbohrung angeordnet ist, wird die Kettenspanneinrichtung selbst nicht vergrößert noch wird die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen vergrößert.
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Da die Rückschlagventileinheit als Ventilelement der Entlastungsventileinheit angeordnet ist und die Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet sind, können sie in einem Stück in die Spanneinrichtung eingebaut werden, nachdem die Entlastungsventileinheit zuvor zusammengebaut worden ist. Somit kann die Anzahl von Montageschritten verringert werden.
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Ferner ist die Spanneinrichtung derart ausgeführt, dass der Druck von dem Entlastungsventil in Richtung der Seite entspannt wird, von der das Öl zugeführt wird, so dass die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, verringert werden kann, und, da die Druckdifferenz zwischen der Öldruckkammer und der Druckentlastungsseite kleiner ist, die Geschwindigkeit, mit der die Entlastungsventileinheit in ihren geschlossenen Zustand zurückkehrt, vergrößert werden kann.
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Ferner zirkuliert das Öl selbst dann, wenn die Entlastungsventileinheit aktiviert wird, bevor die Ölzufuhr gestartet worden ist, wie z. B. beim Start des Motors, statt dass es nach außen ausströmt, und zwar aufgrund der Struktur, bei der der Druck in Richtung der Seite entspannt wird, von der das Öl zugeführt wird, und daher kann ein Klappern beim Start des Motors verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 2 umfasst die Entlastungsventileinheit eine Entlastungshülse, die eine Rückschlagventileinheit gleitbar in ihrem Inneren hält, einen Entlastungsventilsitz, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagventileinheit gleitet, und einen Einheit-Drückmechanismus, der die Rückschlagventileinheit in Richtung des Entlastungsventilsitzes drückt. Daher bewegt sich in einem Betriebszustand, in dem der Druck in der Öldruckkammer plötzlich ansteigt, der Rückschlagventilsitz in dem Moment, in dem sich die Rückschlagkugel auf den Ventilsitz setzt, und wird der Aufprall von dem Einheit-Drückmechanismus absorbiert. Eine Beschädigung der Rückschlagkugel oder des Ventilsitzes wird somit verhindert, und eine Verschlechterung der Rückschlagventilfunktion kann verhindert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 3 umfasst die Rückschlagventileinheit eine Rückschlagkugel, einen Halter, der die Rückschlagkugel in seinem Inneren hält, und einen Rückschlagventilsitz, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagkugel auf ihm sitzt und sich von ihm löst, und ist der Halter derart ausgeführt, dass er auf dem Entlastungsventilsitz der Entlastungsventileinheit sitzt. Auf diese Weise kann die Rückschlagventileinheit dadurch als Ventilelement in die Entlastungsventileinheit eingebaut werden, dass dem Halter lediglich eine vorgeschriebene äußere Ausgestaltung verliehen wird, so dass die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen oder die Anzahl von Montageschritten nicht erhöht wird.
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Ferner kann die Anzahl von Komponenten im Vergleich zu bekannten Pendants verringert werden, bei denen eine Rückschlagventileinheit getrennt von der Entlastungsventileinheit vorgesehen ist.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 4 weist die Entlastungshülse einen Freigabeteil auf, der sich auf einer Rückseite des Entlastungsventilsitzes befindet und bewirkt, dass Öl, das freigegeben wird, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, in Richtung einer Außenumfangsfläche der Entlastungshülse strömt. Somit zirkuliert das Öl, das freigegeben wird, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, reibungslos von der Außenumfangsfläche der Entlastungshülse in Richtung der Seite, von der das Öl zugeführt wird, und entsprechend kann die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 5 ist das Entlastungsventil auf einem Boden der Plungerbohrung angeordnet, wobei der Entlastungsventilsitz in Richtung des Plungers ausgerichtet ist. Bei Anwendung bei Kettenspanneinrichtungen des Typs, bei dem Öl von der Bodenseite der Plungerbohrung zugeführt wird, werden die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Montageschritten verringert sowie auch die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, und es kann eine Beschädigung des Rückschlagventils verhindert werden, ohne dass die Kettenspanneinrichtung vergrößert werden muss.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 6 weist der Plunger eine Ölreservoirkammer in seinem Inneren auf, die mit dem Ölzuführloch in Verbindung steht, wobei die Entlastungsventileinheit in der Ölreservoirkammer angeordnet ist und wobei ein Öldurchgang zwischen dem Außenumfang der Entlastungshülse und dem Innenumfang des Plungers ausgebildet ist, um zu bewirken, das freigegebenes Öl zu der Ölreservoirkammer zurück zirkuliert. Bei Anwendung bei Kettenspanneinrichtungen des Typs, bei dem sich eine Ölreservoirkammer in dem Plunger befindet, werden die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Montageschritten verringert sowie auch die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, und es kann eine Beschädigung des Rückschlagventils verhindert werden, ohne dass die Kettenspanneinrichtung vergrößert werden muss.
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Ferner kann das Öl zu der Ölreservoirkammer zurück zirkulieren, wenn sich das Rückschlagventil öffnet, so dass ein Ölverlust aus der Ölreservoirkammer verringert werden kann.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 7 ist die Entlastungsventileinheit derart ausgebildet, dass sie sich über die gesamte Ölreservoirkammer erstreckt, wobei ein Ölreservoirraum in der Entlastungshülse ausgebildet ist. Bei Anwendung bei Kettenspanneinrichtungen des Typs, bei dem eine Ölreservoirkammer durch Einsetzen einer Hülse in das Innere des Plungers ausgebildet wird, werden die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Montageschritten verringert sowie auch die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, und es kann eine Beschädigung des Rückschlagventils verhindert werden, ohne dass die Kettenspanneinrichtung vergrößert werden muss.
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Ferner können, da die Entlastungshülse der Entlastungsventileinheit auch als Hülse zum Bilden der Ölreservoirkammer dient, die Anzahl von Komponenten und die Anzahl vom Montageschritten weiter verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 8 weist die Entlastungshülse ein Hülsenverbindungsloch in einer Rückseitenfläche eines Gleitbereichs der Rückschlagventileinheit auf, wobei dieses Hülsenverbindungsloch den Außenumfang der Entlastungshülse mit dem Ölreservoirraum auf der Innenseite der Entlastungshülse verbindet. Das das Öl reibungslos durch das Hülsenverbindungsloch zu der Ölreservoirkammer zurück zirkulieren kann, kann ein Ölverlust aus der Ölreservoirkammer weiter verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 9 ist die Entlastungsventileinheit gleitbar in dem Plunger angeordnet, wobei der Entlastungsventilsitz der Entlastungsventileinheit in eine Richtung ausgerichtet ist, in die der Plunger ausfährt. Bei Anwendung bei Kettenspanneinrichtungen des Typs, bei dem Öl von der Bodenseite der Plungerbohrung zugeführt wird und bei dem eine Ölreservoirkammer in dem Plungers vorgesehen ist, werden die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Montageschritten verringert sowie auch die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, und es kann eine Beschädigung des Rückschlagventils verhindert werden, ohne dass die Kettenspanneinrichtung vergrößert werden muss.
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Ferner können, da die Entlastungshülse der Entlastungsventileinheit auch als Hülse zum Bilden der Ölreservoirkammer dient, die Anzahl von Komponenten und die Anzahl vom Montageschritten weiter verringert werden.
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Die Entlastungsventileinheit nach Anspruch 10 umfasst eine Entlastungshülse, die die Rückschlagventileinheit gleitbar in ihrem Inneren hält, einen Entlastungsventilsitz, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagventileinheit gleitet, und einen Einheit-Drückmechanismus, der die Rückschlagventileinheit in Richtung des Entlastungsventilsitzes drückt. Da die Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet sind, können sie zusammengebaut und vereinigt werden, bevor sie in die Kettenspanneinrichtung eingebaut werden, und somit kann die Anzahl von Montageschritten verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 11 weist die Entlastungshülse einen Freigabeteil auf, der sich auf einer Rückseite des Entlastungsventilsitzes befindet und bewirkt, dass Öl, das freigegeben wird, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, in Richtung einer Außenumfangsfläche der Entlastungshülse strömt. Bei Einbau in die Kettenspanneinrichtung zirkuliert bei Verwendung das Öl, das freigegeben wird, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, reibungslos von der Außenumfangsfläche der Entlastungshülse in Richtung der Seite, von der das Öl zugeführt wird, und entsprechend kann die Menge an Öl, die nach außen ausströmt, verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 12 umfasst die Rückschlagventileinheit eine Rückschlagkugel, einen Halter, der die Rückschlagkugel in seinem Inneren hält, und einen Rückschlagventilsitz, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagkugel auf ihm sitzt oder sich von ihm löst, und der Halter ist derart ausgeführt, dass er auf dem Entlastungsventilsitz der Entlastungsventileinheit sitzt. Auf diese Weise kann die Rückschlagventileinheit dadurch als Ventilelement in die Entlastungsventileinheit eingebaut werden, dass dem Halter lediglich eine vorgeschriebene äußere Ausgestaltung verliehen wird, so dass die Anzahl von zu bearbeitenden Teilen oder die Anzahl von Montageschritten nicht erhöht wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A zeigt eine quergeschnittene Vorderansicht und 1B zeigt eine quergeschnittene Seitenansicht einer Kettenspanneinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2A zeigt eine Draufsicht, 2B zeigt eine Vorderansicht, 2C zeigt eine perspektivische Ansicht und 2D zeigt eine Querschnittansicht einer Entlastungsventileinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3A zeigt eine quergeschnittene Vorderansicht und 3B zeigt eine quergeschnittene Seitenansicht einer Kettenspanneinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4A zeigt eine Draufsicht, 4B zeigt eine Vorderansicht, 4C zeigt eine Unteransicht und 4D zeigt eine Querschnittansicht einer Entlastungsventileinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt eine quergeschnittene Seitenansicht einer beispielhaften Variation der Kettenspanneinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6A zeigt eine quergeschnittene Vorderansicht und 6B zeigt eine quergeschnittene Seitenansicht einer Kettenspanneinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigt eine quergeschnittene Seitenansicht einer beispielhaften Variation der Kettenspanneinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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8 zeigt eine erläuternde Darstellung der Kettenspanneinrichtung, die in einem Kettenführungsmechanismus eines Motors verwendet wird; und
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9 zeigt eine schematische erläuternde Darstellung einer bekannten Kettenspanneinrichtung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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[Ausführungsform 1]
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Eine Kettenspanneinrichtung 100 und eine Entlastungsventileinheit 160 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die Kettenspanneinrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wie in 1A und 1B gezeigt ist, einen Spanneinrichtungskörper 110, der eine zylindrische Plungerbohrung 111 mit einem offenen Ende aufweist, einen zylindrischen Plunger 120, der gleitbar in die Plungerbohrung 111 eingesetzt ist, und eine Schraubenfeder 140, die eine Vorspanneinrichtung ist, welche derart aufgenommen ist, dass sie sich in einer Öldruckkammer 101, die zwischen der Plungerbohrung 111 und dem Plunger 120 ausgebildet ist, zum Vorspannen des Plungers 120 in eine Ausfahrrichtung des Plungers 120 frei dehnt und zusammenzieht.
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Eine Entlastungsventileinheit 160 ist an dem Boden 112 der Plungerbohrung 111 des Spanneinrichtungskörper 110 vorgesehen, und ein Ölzuführloch 114 ist nahe dem Boden 112 vorgesehen.
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Die Kettenspanneinrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Typ, der als Ratschenspanneinrichtung bekannt ist, die einen Ratschenabschnitt auf einer Außenumfangsfläche des Plungers 120 aufweist. Dieser Ratschenabschnitt greift mit einer Klinke zusammen, die in einem ausgeschnittenen Abschnitt der zylindrischen Fläche 113 schwenkbar an dem Spanneinrichtungskörper 110 angebracht ist, wodurch die Ausfahr- und Einfahrbewegung des Plungers 120 begrenzt wird.
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Dieser Ratschenmechanismus kann jede bekannte Struktur aufweisen und auf bekannte Weise arbeiten, und die Spanneinrichtung braucht nicht notwendigerweise ein Ratschentyp zu sein, und daher wird dieser nicht detailliert beschrieben.
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Die Entlastungsventileinheit 160 umfasst, wie in 2A bis 2D gezeigt ist, eine Entlastungshülse 161, die eine Rückschlagventileinheit 150 gleitbar in ihrem Inneren hält, einen Entlastungsventilsitz 162, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagventileinheit 150 gleitet, eine Einheit-Drückfeder 163, die ein Einheit-Drückmechanismus zum Drücken der Rückschlagventileinheit 150 in Richtung des Entlastungsventilsitzes 162 ist, und eine Einheit-Drückfederhalterung 164, die ein Ende der Einheit-Drückfeder 163 trägt und sichert.
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Die Entlastungshülse 161 weist auf der Rückseite des Entlastungventilsitzes 162 Freigabelöcher 165 auf, die Öffnungen sind, welche bewirken, dass das Öl, das freigegeben wird, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, in Richtung der Außenumfangsfläche der Entlastungshülse 161 strömt. Die Entlastungshülse 161 weist von den Freigabelöchern 165 nach unten einen kleineren Durchmesser auf als der Entlastungsventilsitz 162.
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Bodennuten 167 sind am Boden der Einheit-Drückfederhalterung 164 vorgesehen, um einen reibungslosen Öldurchtritt zu ermöglichen.
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Die Rückschlagventileinheit 150 umfasst eine Rückschlagkugel 151, einen Halter 152, der die Rückschlagkugel 151 seinem Inneren hält, einen Rückschlagventilsitz 153, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagkugel 151 auf ihm sitzt und sich von ihm löst, und eine Kugel-Drückfeder 154, die die Rückschlagkugel 151 leicht in Richtung des Rückschlagventilsitzes 153 in dem Halter 152 drückt.
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Der Halter 152 weist eine zylindrische äußere Ausgestaltung auf und ist derart ausgeführt, dass er auf dem Entlastungsventilsitz 162 der Entlastungsventileinheit 160 sitzt.
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Wie die Kettenspanneinrichtung 100 und die Entlastungsventileinheit 160 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben ausgeführt sind, arbeiten, wird nun erläutert.
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Wenn der Plunger 120 ausfährt, strömt das Öl, das aus dem Ölzuführloch 114 zugeführt wird, vom Außenumfang der Entlastungshülse 161 über die Bodennuten 167 unter der Einheit-Drückfederhalterung 164 ein, erreicht die Rückschlagventileinheit 150, presst die Rückschlagkugel 151 von dem Rückschlagventilsitz 153 nach oben und tritt in die Öldruckkammer 101 ein.
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Wenn derart gegen den Plunger 120 gedrückt wird, dass dieser einfährt, steigt der Druck in der Öldruckkammer 101 an, wodurch die Rückschlagkugel 151 gegen den Rückschlagventilsitz 153 gedrückt wird, und es wird verhindert, dass das Öl aus der Rückschlagventileinheit 150 ausströmt. Der Druck dient dann zum Drücken der Rückschlagventileinheit 150 selbst gegen die Drückkraft der Einheit-Drückfeder 163 nach unten.
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Wenn der Druck in der Öldruckkammer 101 einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, wird die Einheit-Drückfeder 163 zusammengedrückt und fährt die gesamte Rückschlagventileinheit 150 ein, wodurch bewirkt wird, dass sich der Halter 152 von dem Entlastungsventilsitz 162 der Entlastungsventileinheit 160 löst und somit der Druck in der Öldruckkammer 101 entspannt wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist, wie gezeigt ist, der Entlastungsventilsitz 162 in einer konkaven Ausgestaltung ausgebildet und wird von dem Halter 152 verschlossen, der bis zu einer vorbestimmten Tiefe in diesen eingepasst ist. Das heißt, dass bei dieser Struktur der Druck in der Öldruckkammer 101 entspannt wird, nachdem der Halter 152 eingefahren ist, bis er ausrückt, was bedeutet, dass ein Druckleck bei geschlossenem Ventil minimiert ist.
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Wenn der Druck in der Öldruckkammer 101 plötzlich auf einen vorbestimmten hohen Druck ansteigt oder diesen übersteigt, steigt der Kontaktdruck zwischen der Rückschlagkugel 151 und dem Rückschlagventilsitz 153 rapide an.
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Wenn der Druck plötzlich auf einen vorbestimmten hohen Druck ansteigt oder diesen übersteigt in einem Zustand, in dem die Rückschlagkugel 151 nicht mit dem Rückschlagventilsitz 153 in Kontakt steht, kollidiert die Rückschlagkugel 151 mit dem Rückschlagventilsitz 153.
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Da der Rückschlagventilsitz 153 zu diesem Zeitpunkt einfährt, kann der Aufprall, der von einer plötzlichen Erhöhung des Kontaktdrucks oder einer Kollision zwischen der Rückschlagkugel 151 und dem Rückschlagventilsitz 153 hervorgerufen wird, abgemildert werden, so dass eine Verschlechterung der Rückschlagventilfunktion aufgrund einer Beschädigung der Rückschlagkugel oder des Rückschlagventilsitzes verhindert werden kann.
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Ferner können, da die Entlastungsventileinheit 160 einstückig mit der Rückschlagventileinheit 150 ausgebildet ist, wie in 2A bis 2D gezeigt ist, und vorab als Einzelkomponente vorbereitet werden kann, wie in 2A bis 2D gezeigt ist, die Anzahl von Teilen des Spanneinrichtungskörpers 110 oder des Plungers 120, die bearbeitet werden müssen, und die Anzahl von Prozessschritten bei der Montage der Kettenspanneinrichtung 100 stark verringert werden.
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Wenn sich der Halter 152 von dem Entlastungsventilsitz 162 löst, um den Druck in der Öldruckkammer 101 zu entspannen, strömt das Öl aus der Öldruckkammer 101 durch die Freigabelöcher 165 zu der Außenumfangsfläche der Entlastungshülse 161, und somit zirkuliert das Öl in Richtung des Ölzuführlochs 114, ohne nach außen zu strömen.
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Wenn sich der Druck in der Öldruckkammer 101 auf oder unter einen vorbestimmten Pegel verringert, wird der Halter 152 wieder von der Einheit-Drückfeder 163 bewegt und sitzt auf dem Entlastungsventilsitz 162, um diesen geschlossen zu halten und den Druck in diesem aufrechtzuerhalten.
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Da bei dieser Struktur der Druck durch die Entlastungsventileinheit 160 in Richtung der Seite, von der das Öl durch das Ölzuführloch 114 zugeführt wird, entspannt wird, ist die Druckdifferenz zwischen der Öldruckkammer und der Druckentlastungsseite im Vergleich zu bekannten Strukturen kleiner, bei denen der Druck mit einem Entlastungsventil nach außen entspannt wird, und daher wird die Geschwindigkeit, mit der die Entlastungsventileinheit 160 in ihren geschlossenen Zustand zurückkehrt, erhöht.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Einheit-Drückfederhalterung 164 derart an der Entlastungsventileinheit 160 vorgesehen, dass diese vorab als Einzelkomponente vorbereitet werden können. Alternativ kann die Einheit-Drückfederhalterung 164 entfallen und kann die Einheit-Drückfeder 163 direkt von dem Boden 112 der Plungerbohrung 111 gehalten werden und kann der Entlastungsventilsitz 162 fest in die Plungerbohrung 111 eingepasst werden.
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Ferner ist zwar in 1B das Ölzuführloch 114 in der zylindrischen Fläche 113 vorgesehen, es kann jedoch auch in dem Boden 112 vorgesehen sein.
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[Ausführungsform 2]
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Eine Kettenspanneinrichtung 200 und ein Entlastungsventil 260 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Der Plunger 220 der Kettenspanneinrichtung 200 weist eine Ölreservoirkammer 223 in seinem Inneren auf, wie in 3A und 3B gezeigt ist, die über einen Öldurchgang 222 und ein Plungerloch 221 mit dem Ölzuführloch 214 in Verbindung steht. Die Entlastungsventileinheit 260 ist in der Ölreservoirkammer 223 angeordnet, und ein Öldurchgang 224 ist zwischen dem Außenumfang der Entlastungshülse 261 und dem Innenumfang des Plungers 220 vorgesehen, um zu bewirken, dass freigegebenes Öl zu der Ölreservoirkammer 223 zurück zirkuliert.
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Die Entlastungsventileinheit 260 ist derart ausgebildet, dass sie sich über die gesamte Ölreservoirkammer 223 erstreckt, wie in 4A bis 4D gezeigt ist, und ist auf im Wesentlichen gleiche Weise wie die Entlastungsventileinheit 160 gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt (mit Bezugszeichen, die mit der Zahl 2 als Hunderterstelle beginnen).
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Diese Entlastungsventileinheit 260 ist in der Ölreservoirkammer 223 in dem Plunger 220 angeordnet, und ein Ölreservoirraum ist in der Entspannungshülse 261 ausgebildet.
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Die Schraubenfeder 240, die eine Vorspannvorrichtung zum Vorspannen des Plungers 220 in eine Ausfahrrichtung des Plungers ist, ist derart ausgebildet, dass sie einen Druck aufbringt, wobei ihr eines Ende an dem Boden 212 der Plungerbohrung 211 des Spanneinrichtungskörpers 210 gehalten wird. Die Öldruckkammer 201 ist an dem Boden 212 ausgebildet.
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Die Kettenspanneinrichtung 200 gemäß dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein Typ, der als Ratschenspanneinrichtung bekannt ist. Der Ratschenmechanismus kann jede bekannte Struktur aufweisen und auf bekannte Weise arbeiten, und die Spanneinrichtung braucht nicht notwendigerweise ein Ratschentyp zu sein, und daher wird dieser nicht detailliert beschrieben.
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Wie die Kettenspanneinrichtung 200 und die Entlastungsventileinheit 260 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben ausgeführt sind, arbeiten, wird nun erläutert.
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Öl wird von dem Ölzuführloch 214 über den Zuführdurchgang 222, das Plungerloch 221, den Öldurchgang 224 und die Bodennuten 267 der Einheit-Drückfederhalterung 264 der Ölreservoirkammer 223 zugeführt.
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Wenn der Plunger 220 ausfährt, drückt das Öl in der Ölreservoirkammer 223 die Rückschlagkugel 251 von dem Rückschlagventilsitz 253 nach unten und strömt in die Öldruckkammer 201.
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Wenn derart gegen den Plunger 220 gedrückt wird, dass dieser einfährt, steigt der Druck in der Öldruckkammer 201 an, wodurch die Rückschlagkugel 251 gegen den Rückschlagventilsitz 253 gedrückt wird, und es wird verhindert, dass das Öl aus der Rückschlagventileinheit 250 ausströmt. Der Druck dient dann zum Drücken der Rückschlagventileinheit 250 selbst gegen die Drückkraft der Einheit-Drückfeder 263 nach oben.
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Wenn der Druck in der Öldruckkammer 201 einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, wird die Einheit-Drückfeder 263 zusammengedrückt und fährt die gesamte Rückschlagventileinheit 250 ein, wodurch bewirkt wird, dass sich der Halter 252 von dem Entlastungsventilsitz 262 der Entlastungsventileinheit 260 löst und somit der Druck in der Öldruckkammer 201 entspannt wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist auf im Wesentlichen gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform der Entlastungsventilsitz 262 in einer konkaven Ausgestaltung ausgebildet und wird von dem Halter 252 verschlossen, der bis zu einer vorbestimmten Tiefe in diesen eingepasst ist. Das heißt, dass bei dieser Struktur der Druck in der Öldruckkammer 201 entspannt wird, nachdem der Halter 252 eingefahren ist, bis er ausrückt, was bedeutet, dass ein Druckleck bei geschlossenem Ventil minimiert wird.
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Wenn sich der Halter 252 von dem Entlastungsventilsitz 262 löst, um den Druck in der Öldruckkammer 201 zu entspannen, strömt das Öl aus der Öldruckkammer 201 durch die Freigabelöcher 265 in den Öldurchgang 224 auf der Außenumfangsfläche der Entlastungshülse 261, und somit zirkuliert das Öl durch die Bodennuten 267 der Einheit-Drückfederhalterung 264 zu der Ölreservoirkammer 223 zurück, ohne nach außen zu strömen.
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Wenn sich der Druck in der Öldruckkammer 201 auf oder unter einen vorbestimmten Pegel verringert, wird der Halter 252 wieder von der Einheit-Drückfeder 263 bewegt und sitzt auf dem Entlastungsventilsitz 262, um diesen geschlossen zu halten und den Druck in diesem aufrechtzuerhalten.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Einheit-Drückfederhalterung 264 derart an der Entlastungsventileinheit 260 vorgesehen, dass diese vorab als Einzelkomponente vorbereitet werden können. Alternativ kann die Einheit-Drückfederhalterung 264 entfallen und kann die Einheit-Drückfeder 263 direkt von dem distalen Ende des Plungers 220 gehalten werden und kann der Entlastungsventilsitz 262 fest in den Plunger 220 eingepasst werden.
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Alternativ kann bei der in 5 gezeigten Kettenspanneinrichtung 200b die Entlastungsventileinheit 160 auf im Wesentlichen gleiche Weise wie die der ersten Ausführungsform zum Erhöhen des Fassungsvermögens der Ölreservoirkammer 223b verwendet werden.
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[Ausführungsform 3]
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Eine Kettenspanneinrichtung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die Kettenspanneinrichtung 300 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wie in 6A und 6B gezeigt ist, auf im Wesentlichen gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform einen Spanneinrichtungskörper 310, der eine zylindrische Plungerbohrung 311 mit einem offenen Ende aufweist, einen zylindrischen Plunger 320, der gleitbar in die Plungerbohrung 311 eingesetzt ist, und eine Schraubenfeder 340, die eine Vorspanneinrichtung ist, welche derart aufgenommen ist, dass sie sich in einer Öldruckkammer 301, die zwischen der Plungerbohrung 311 und dem Plunger 320 ausgebildet ist, zum Vorspannen des Plungers 320 in der Ausfahrrichtung des Plungers frei dehnt und zusammenzieht.
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Die gleiche Entlastungsventileinheit 260 wie die der zweiten Ausführungsform, die in 4A bis 4D gezeigt ist, ist derart in der Plungerbohrung 311 des Spanneinrichtungskörpers 310 angeordnet, dass sie von dem Boden 312 in den Plunger 320 gleiten kann, wobei der Entlastungsventilsitz 262 der Entlastungsventileinheit in die Richtung ausgerichtet ist, in die der Plunger 320 ausfährt. Ein Ölzuführloch 314 ist nahe dem Boden 312 vorgesehen.
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Somit ist die Öldruckkammer 301 in dem Plunger 320 auf der Seite ausgebildet, zu der der Plunger ausfährt, während die Ölreservoirkammer 323 an dem Boden 312 der Plungerbohrung 311 von dem Ölreservoirraum gebildet ist, der in der Entlastungshülse 261 der Entlastungsventileinheit 260 ausgebildet ist.
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Die Kettenspanneinrichtung 300 gemäß dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein Typ, der als Ratschenspanneinrichtung bekannt ist. Der Ratschenmechanismus kann jede bekannte Struktur aufweisen und auf bekannte Weise arbeiten, und die Spanneinrichtung braucht nicht notwendigerweise ein Ratschentyp zu sein, und daher wird dieser dieser nicht detailliert beschrieben.
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Wie die Kettenspanneinrichtung 300 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben ausgeführt sind, arbeiten, wird nun erläutert.
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Wenn der Plunger 320 ausfährt, strömt das Öl, das aus dem Ölzuführloch 314 zugeführt wird, vom Außenumfang der Entlastungshülse 261 über die Bodennuten 267 unter der Einheit-Drückfederhalterung 264 ein, erreicht die Rückschlagventileinheit 250, presst die Rückschlagkugel 251 von dem Rückschlagventilsitz 253 nach oben und tritt in die Öldruckkammer 301 ein.
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Wenn derart gegen den Plunger 320 gedrückt wird, dass dieser einfährt, steigt der Druck in der Öldruckkammer 201 an, wodurch die Rückschlagkugel 251 gegen den Rückschlagventilsitz 253 gedrückt wird, und es wird verhindert, dass das Öl aus der Rückschlagventileinheit 250 ausströmt. Der Druck dient dann zum Drücken der Rückschlagventileinheit 250 selbst gegen die Drückkraft der Einheit-Drückfeder 263 nach unten.
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Wenn der Druck in der Öldruckkammer 301 einen vorbestimmten hohen Druck erreicht oder übersteigt, wird die Einheit-Drückfeder 263 zusammengedrückt und fährt die gesamte Rückschlagventileinheit 250 ein, wodurch bewirkt wird, dass sich der Halter 252 von dem Entlastungsventilsitz 262 der Entlastungsventileinheit 260 löst und somit der Druck in der Öldruckkammer 301 entspannt wird.
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Wenn sich der Halter 252 von dem Entlastungsventilsitz 262 löst, um den Druck in der Öldruckkammer 301 zu entspannen, strömt das Öl aus der Öldruckkammer 301 durch die Freigabelöcher 265 zur Außenumfangsfläche der Entlastungshülse 261, und somit zirkuliert das Öl durch das Ölzuführloch 314 und die Bodennuten 267 der Einheit-Drückfederhalterung 264 zu der Ölreservoirkammer 323 zurück, ohne nach außen zu strömen.
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Wenn sich der Druck in der Öldruckkammer 301 auf oder unter einen vorbestimmten Pegel verringert, wird der Halter 252 wieder von der Einheit-Drückfeder 263 bewegt und sitzt auf dem Entlastungsventilsitz 262, um diesen geschlossen zu halten und den Druck in diesem aufrechtzuerhalten.
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Das Ölzuführloch 314 ist bei dieser Ausführungsform zwar in der zylindrischen Fläche 313 vorgesehen, es kann jedoch auch in dem Boden 312 vorgesehen sein.
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Alternativ kann bei der Kettenspanneinrichtung 300b, die in 7 gezeigt ist, eine Entlastungsventileinheit 260b, die ein Hülsenverbindungsloch 266 in der Rückseitenfläche der Entlastungshülse 261 des Gleitbereichs der Rückschlagventileinheit 250 aufweist, verwendet werden, wobei dieses Hülsenverbindungsloch den Außenumfang der Entlastungshülse mit dem Ölreservoirraum auf der Innenseite der Entlastungshülse verbindet, um die Menge an Öl zu erhöhen, die zu der Ölreservoirkammer 323 zurück zirkuliert.
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Obwohl spezifische Beispiele der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und beispielhaften Variationen oben beschrieben worden sind, ist die Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt, und die Ausgestaltungen, Positionen, Größen und Positionsbeziehungen zueinander der verschiedenen Bestandteile können gegebenenfalls auf vielfältige Weise modifiziert werden oder auf vielfältige Weise kombiniert werden.
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Bei verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen und beispielhaften Variationen sind Darstellungen, bei denen der Plunger nach oben ausfährt, verwendet worden und ist der Plunger so beschrieben worden, dass er in diese Richtung ausfährt, der Plunger kann jedoch auch derart angeordnet sein, dass er gemäß dem Modus, in dem er verwendet wird, in jede Richtung ausfährt.
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Bei der zweiten und der dritten Ausführungsform, bei denen eine Ölreservoirkammer vorgesehen ist, wird bevorzugt, dass die Kettenspanneinrichtung derart angeordnet ist, dass sich die Ölreservoirkammer über dem Rückschlagventil befindet. Das Entlastungsventil befindet sich dann über der Öldruckkammer, und die Kettenspanneinrichtung kann eine größere Robustheit gegenüber einer möglichen Luftleckage aufweisen.
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Die Kettenspanneinrichtung nach der vorliegenden Erfindung braucht nicht notwendigerweise bei einem Kettenführungsmechanismus angewendet zu werden, bei dem ein Führungsschuh zum gleitenden Führen einer Übertragungskette, wie z. B. einer Endlos-Rollenkette, die über jeweilige Kettenräder einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Motorraum läuft, verwendet wird, sondern kann auch bei Anwendungen verwendet werden, bei denen die Kette direkt vom distalen Ende des Plungers gleitend geführt wird.
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Die Kettenspanneinrichtung braucht nicht notwendigerweise bei einem Kettenübertragungsmechanismus angewendet zu werden, sondern kann auch bei im Wesentlichen gleichen Übertragungsmechanismen verwendet werden, bei denen Riemen, Seile oder dergleichen verwendet werden, und kann in einer Vielzahl von industriellen Bereichen angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002-327810 [0011, 0012, 0015]
- JP 2011-226534 [0011, 0012, 0015]
- JP 2002-130401 [0011, 0013, 0015]
- JP 2002-235818 [0011, 0013, 0015]
- JP 2006-125430 [0011, 0013, 0015]