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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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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, und eine Vorspanneinrichtung, die derart in einer zwischen der Plungerbohrung und dem Plunger ausgebildeten Öldruckkammer aufgenommen ist, dass sie sich frei dehnt und zusammenzieht und den Plunger in eine Vorstehrichtung presst, aufweist und die eine angemessene Spannung einer Kette aufrechterhält.
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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 Endlosrollenkette, die über jeweilige Kettenräder einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Motorraum läuft, gleitend führt und der eine Kettenspanneinrichtung zum Drücken gegen eine schwenkbare Kettenführung, die den Führungsschuh aufweist, zum Aufrechterhalten einer angemessenen Spannung verwendet.
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Ein Kettenführungsmechanismus ist zum Beispiel so ausgeführt, wie in 4 gezeigt ist, wobei eine schwenkbare Kettenführung G1 und eine feststehende Kettenführung G2 eine Endlos-Zeitsteuerungskette CH führen, die über ein Antriebskettenrad S1 einer Kurbelwelle und ein Paar von Abtriebskettenrädern S2 und S3 von Nockenwellen in einem Motorraum läuft.
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Die feststehende Kettenführung G2 ist mit zwei Montagewellen B1 und B2 positionsfest im Motorraum angeordnet, während die schwenkbare Kettenführung G1 derart angebracht ist, dass sie in der Ebene, in der die Zeitsteuerungskette CH in dem Motorraum läuft, um die Montagewelle B0 herum schwenkbar ist.
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Eine Kettenspanneinrichtung 500 drückt gegen die schwenkbare Kettenführung G1 und hält dadurch die Spannung der Zeitsteuerungskette CH auf einem angemessenen Pegel und verringert dadurch deren Vibration.
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Die bekannte Kettenspanneinrichtung 500, die in einem solchen Kettenführungsmechanismus verwendet wird, umfasst zum Beispiel, wie in 5 schematisch gezeigt ist, einen Spanneinrichtungskörper 510, der ein zylindrisches Plungerloch 511 mit einem offenen Ende aufweist, einen zylindrischen Plunger 520, der in die Plungerbohrung 511 eingesetzt ist, um frei entlang einer zylindrische Fläche 513 der Plungerbohrung 511 zu gleiten, und eine Einrichtung zum Vorspannen des Plungers 520 aus der Plungerbohrung 511 in eine Vorstehrichtung.
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Die Vorspanneinrichtung ist aus einer Schraubenfeder 540 gebildet, die in einer zylindrischen Ausnehmung 521 in dem zylindrischen Plunger 520 aufgenommen ist und zwischen dem Plunger und einem unteren Teil 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 das Öl presst den Plunger 520 in eine Vorstehrichtung. Ein Rückschlagventil 550 (schematisch als Rückschlagkugel gezeigt) verhindert, dass das Öl aus dem Ölzuführloch 514 herausströmt.
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Da sich der Plunger 520 dabei hin- und herbewegt, strömt das Öl durch einen kleinen Spalt zwischen dem Plunger 520 und der Plungerbohrung 511 und bietet der Strömungswiderstand den Dämpfungseffekt zum Verlangsamen der Hin- und Herbewegung des Plungers 520.
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Bei einer solchen Kettenspanneinrichtung gab es in dem Fall, bei dem sich die Spannung in der Zeitsteuerungskette oder der Motoröldruck während der Verwendung übermäßig aufbaute, dahingehend Bedenken, dass der Druck der Öldruckkammer zu hoch werden könnte, wodurch ein Geräusch- oder Vibrationsproblem entstehen könnte oder die Kette beschädigt werden könnte.
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Zur Verhinderung einer solchen Situation sind Kettenspanneinrichtungen bekannt, die mit einem Entlastungsventil versehen sind zum Ablassen von Druck der Öldruckkammer, wenn dieser einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder übersteigt (siehe
Japanische Offenlegungsschriften Nr. 2002 -
327810 ,
2011-226534 ,
2002-130401 ,
2002-235818 und
2006-125430 etc.).
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DE 11 2009 000 471 T5 betrifft einen Kettenspanner, der ein zylindrisches Gehäuse, das ein offenes Ende und einen Boden besitzt, einen zylindrischen Kolben, der einen Boden aufweist und so in das Gehäuse verschiebbar eingeführt ist, dass sein offenes Ende im Gehäuse angeordnet ist, einen Ölzufuhrkanal, durch welchen Hydrauliköl in eine durch das Gehäuse und den Koben definierte Druckkammer eingeleitet wird, ein an einem Auslass des Ölzufuhrkanals angeordnetes Rückschlagventil, das einen Rückfluss des Hydrauliköls in der Druckkammer in den Ölzufuhrkanal verhindern soll, und eine den Kolben vorspannende Rückstellfeder umfasst, damit dieser aus dem Gehäuse vorsteht, wodurch eine Kette von einem Ende des aus dem Gehäuse vorstehenden Kolbens angedrückt wird, wobei der Kettenspanner ferner einen stromaufwärts gelegen Entlastungskanal, der sich von einem Zwischenabschnitt des Ölzufuhrkanals verzweigt, und ein stromaufwärts gelegenes Entlastungsventil umfasst, das in dem stromaufwärts gelegen Entlastungskanal angeordnet und so aufgebaut ist, dass es sich öffnet, wenn der Druck in dem Ölzufuhrkanal einen vorgegebenen Wert übersteigt.
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DE 32 17 632 A1 betrifft einen hydraulischen Kettenspanner, wobei der zur Kettenspannung verwendete, in einem Hydraulikgehäuse längsbeweglich geführte Hohlkolben oben durch einen Drosselstopfen verschlossen ist, über dessen Kanäle das Hydraulikgehäuse zu entlüften ist. Zwischen dem Drosselstopfen und dem an der Unterseite des Hohlkolbens vorhandenen Druckraum ist ein Entspannungsraum ausgebildet, der gegenüber dem Druckraum durch ein Kugelrückschlagventil geschlossen ist. Bei Kettenschlägen auf den Hohlkolben und entsprechenden Druckerhöhungen im Druckraum öffnet das Rückschlagventil und ermöglicht durch Pumpwirkung eine rasche Entlüftung des Hydraulikgehäuses.
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Bei den bekannten Kettenspanneinrichtungen, einschließlich derjenigen der
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 2002-327810 ,
2011-226534 ,
2002 -
130401 ,
2002-235818 und
2006-125430 etc., bestand dahingehend ein Problem, dass es sehr schwierig war, einen korrekten Ventilöffnungsdruck des Entlastungsventils relativ zu dem Motoröldruck zu setzen, so dass eine gewünschte Reaktionskraft und gewünschte Dämpfungscharakteristiken, die der Motordrehzahl entsprechen, nicht leicht erreicht werden konnten.
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Ein zu hoher Ventilöffnungsdruck würde zu Geräusch und einer unangemessenen Spannung und Reibung aufgrund eines zu hohen Drucks, der bei einem niedrigen Motoröldruck angelegt wird, führen, während ein zu niedriger Ventilöffnungsdruck zu einer unangemessenen Kettenspannung, inkorrektem Spanneinrichtungsverhalten etc. aufgrund einer Schlaffheit der Kette bei einem hohen Motoröldruck führen würde.
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Die Kettenspanneinrichtungen, die aus den
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. Nr. 2002-327810 , 2011-226534 und dergleichen bekannt sind, weisen jeweils ein Entlastungsventil auf, das über einen weiteren Öldurchgang an dem Spanneinrichtungskörper vorgesehen ist und nicht in der Plungerbohrung angeordnet ist. Daher wird die Kettenspannenrichtung selbst vergrößert, und somit vergrößern sich die Anzahl von maschinell zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Zusammenbauschritten.
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Die Kettenspanneinrichtungen, die aus den
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 2002-130401, 2002-235818 , 2006-125430 und dergleichen bekannt sind, weisen ein Entlastungsventil auf, das in der Plungerbohrung angeordnet ist, und dadurch wird eine Vergrößerung vermieden. Andererseits ist die innere Struktur des Plungers komplexer, und daher vergrößert sich die Anzahl von Zusammenbauschritten.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass, da das Öl, das von dem Entlastungsventil abgelassen wird, aus dem System herausströmt, mehr Öl verbraucht wird und entsprechend die Ölpumpenleistung gesteigert werden muss.
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Ferner ist bei den bekannten Kettenspanneinrichtungen, einschließlich denjenigen aus den
Japanischen Offenlegungsschriften Nr. Nr. 2002-327810 ,
2011-226534 ,
2002-130401 ,
2002-235818 und
2006-125430 etc. das Ventil derart ausgeführt, dass sich die Rückschlagkugel in einem Rückschlagventil bewegt. Daher setzt sich in einem Betriebszustand, bei dem der Druck der Öldruckkammer plötzlich ansteigt, unmittelbar bevor das Entlastungsventil den Druck ablässt die Rückschlagkugel mit einem großen Aufprall auf den Rückschlagventilsitz, wodurch die Möglichkeit bestand, dass sich die Rückschlagventilfunktion aufgrund einer Beschädigung der Rückschlagkugel oder des Rückschlagventilsitzes verschlechtern könnte.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen und eine Kettenspanneinrichtung bereitzustellen, mit der der Druck der Öldruckkammer auf einem korrekten Pegel für einen großen Bereich von Motoröldruckpegeln aufrechterhalten werden kann, um eine gewünschte Reaktionskraft und gewünschte Dämpfungscharakteristiken, die der Motordrehzahl entsprechen, zu erreichen, und eine Verringerung der Anzahl von maschinell zu bearbeitenden Teilen und der Anzahl von Zusammenbauschritten ermöglicht werden kann, die Menge an Öl, das aus dem System herausströmt, verringert werden kann und eine Beschädigung des Rückschlagventils verhindert werden kann, ohne dass eine Vergrößerung der Kettenspanneinrichtung bewirkt wird.
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Die Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Spanneinrichtungskörper, der eine zylindrische Plungerbohrung mit einem offenen Ende aufweist; einen zylindrischen Plunger, der gleitbar in die Plungerbohrung eingesetzt ist; und eine Vorspanneinrichtung, die derart in einer zwischen der Plungerbohrung und dem Plunger ausgebildeten Öldruckkammer aufgenommen ist, dass sie sich frei dehnt und zusammenzieht und den Plunger in eine Vorstehrichtung presst; eine Rückschlagventileinheit, die ein Rückströmen von Öl, das in die Öldruckkammer strömt, verhindert; und die Kettenspanneinrichtung weist ferner eine erste Entlastungsventileinheit und eine zweite Entlastungsventileinheit auf, die Öl ablassen, wenn der Druck der Öldruckkammer einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt. Die zweite Entlastungsventileinheit weist einen höheren Ventilöffnungsdruck auf als die erste Entlastungsventileinheit. Die oben beschriebenen Probleme werden dadurch gelöst.
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Die Kettenspanneinrichtung nach Anspruch 1 weist eine erste Entlastungsventileinheit und eine zweite Entlastungsventileinheit auf, die Öl ablassen, wenn der Druck der Öldruckkammer einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt, und die zweite Entlastungsventileinheit weist einen höheren Ventilöffnungsdruck auf als die erste Entlastungsventileinheit.
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Dadurch wird ermöglicht, die erste Entlastungsventileinheit derart auszulegen, dass sie sich bei einem relativ niedrigen Öldruck öffnet, und die zweite Entlastungsventileinheit derart auszulegen, dass sie sich öffnet, wenn der Druck der Öldruckkammer aufgrund einer weiteren Erhöhung des Motoröldrucks nach dem Öffnen der ersten Entlastungsventileinheit immer noch weiter steigt.
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Daher können durch das Öffnen der ersten Entlastungsventileinheit Geräusch und eine unangemessene Spannung und Reibung verhindert werden, die durch einen zu hohen Druck, der bei einem niedrigen Motoröldruck angelegt wird, hervorgerufen werden, wobei eine unangemessene Kettenspannung und ein inkorrektes Spanneinrichtungsverhalten aufgrund der Schlaffheit der Kette bei einem hohen Motoröldruck verhindert werden können. Ferner kann die Kettenspannung bei einer Drehung des Motors mit hoher Drehzahl mittels der zweiten Entlastungsventileinheit, die sich bei einem noch höheren Druck öffnet, vermindert werden. Somit kann der Pegel des Drucks der Öldruckkammer relativ zu dem Motoröldruck korrekt aufrechterhalten werden und können eine gewünschte Reaktionskraft und gewünschte Dämpfungscharakteristiken, die der Motordrehzahl entsprechen, erreicht werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 2 ist die Rückschlagventileinheit als Ventilelement der ersten Entlastungsventileinheit ausgebildet und sind die erste Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet. Obwohl die Spanneinrichtung drei in diese eingebaute Ventileinheiten aufweist, hat sie daher ungefähr die gleiche Größe wie eine Spanneinrichtung mit zwei Ventileinheiten, und somit kann eine Vergrößerung oder eine Erhöhung der Anzahl von maschinell zu bearbeitenden Teilen vermieden werden.
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Da die Rückschlagventileinheit als Ventilelement der ersten Entlastungsventileinheit ausgebildet ist und die erste Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet sind, können sie, nachdem zuvor die erste Entlastungsventileinheit zusammengebaut worden ist, in einem Stück in die Spanneinrichtung eingebaut werden. Somit kann die Anzahl von Zusammenbauschritten verringert werden.
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Ferner ist die Spanneinrichtung derart ausgeführt, dass der Druck von der ersten Entlastungsventileinheit in Richtung der Seite abgelassen wird, von der das Öl zugeführt wird, so dass die Menge an Öl, das aus dem System herausströmt, verringert werden kann, und da die Druckdifferenz zwischen der Öldruckkammer und der Druckentlastungsseite kleiner ist, kann die Geschwindigkeit, mit der die erste Entlastungsventileinheit in ihren geschlossenen Zustand zurückkehrt, erhöht werden.
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Selbst wenn die erste Entlastungsventileinheit aktiviert wird, bevor die Ölzufuhr gestartet wird, z. B. wenn der Motor gestartete wird, zirkuliert das Öl statt aus dem System herauszuströmen, und zwar aufgrund der Struktur, bei der der Druck in Richtung der Seite abgelassen wird, von der das Öl zugeführt wird, und daher kann ein Rasseln der Kette beim Start des Motors verringert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 3 weist der Plunger eine Ölreservoirkammer in seinem Inneren auf, die mit einem Ölzuführloch in Fluidverbindung steht. Die erste Entlastungsventileinheit ist zwischen der Ölreservoirkammer und der Öldruckkammer angeordnet, wobei die erste Entlastungsventileinheit Öl aus der Öldruckkammer zu der Ölreservoirkammer ablässt. Ein Ölzirkulationsdurchgang ist zwischen einem Außenumfang einer Entlastungshülse und einer Innenfläche des Plungers ausgebildet, der ermöglicht, dass abgelassenes Öl in die Ölreservoirkammer zurückzirkuliert. Die zweite Entlastungsventileinheit ist in einem unteren Teil der Plungerbohrung, der einem Abschnitt an dem offenen Ende der Plungerbohrung entspricht, angeordnet. Bei Anwendung bei Kettenspanneinrichtungen des Typs, der eine Ölreservoirkammer in dem Plunger aufweist, werden die Anzahl von maschinell zu bearbeitenden Teilen und die Anzahl von Bearbeitungsschritten verringert, wird die Menge an Öl, das aus dem System herausströmt, verringert und 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 zurückzirkulieren, wenn das Rückschlagventil das Öl ablässt, so dass ein Ölverlust aus der Ölreservoirkammer verringert werden kann.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 4 weist der Ölzirkulationsdurchgang eine Drosselblende auf, die die Menge an Öl einschränkt. Wenn der Druck der Öldruckkammer den Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit überstiegen hat, jedoch den Ventilöffnungsdruck der zweiten Entlastungsventileinheit nicht überstiegen hat, werden der Druck der Öldruckkammer und die Dämpfungscharakteristiken durch die Drosselblende innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aufrechterhalten. Wenn die Menge an Öl derart gestiegen ist, dass die Wirkung der Drosselblende aufgehoben wird und eine weitere Erhöhung des Drucks der Öldruckkammer bewirkt wird, öffnet sich die zweite Entlastungsventileinheit, so dass die Kettenspannung bei einer Drehung mit hoher Drehzahl weiter vermindert werden kann. Somit kann ein korrekter Pegel des Drucks der Öldruckkammer über einen größeren Bereich von Motoröldruckpegeln aufrechterhalten werden und kann eine gewünschte Reaktionskraft, die der Motordrehzahl entspricht, erreicht werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 5 ist ein unterer Zirkulationsdurchgang in dem unteren Teil der Plungerbohrung ausgebildet. Wenn sich die zweite Entlastungsventileinheit bei einem hohen Druck mit einem vorbestimmten Pegel oder mehr öffnet, zirkuliert das abgelassene Öl zu der Seite zurück, von der das Öl zugeführt worden ist, so dass die Menge an Öl, das aus dem System herausströmt, verringert werden kann.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Querschnittansicht einer Kettenspanneinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2A und 2B zeigen vergrößerte Querschnittansichten einer ersten Entlastungsventileinrichtung von 1;
- 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Charakteristiken der Kettenspanneinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 zeigt eine veranschaulichende schematische Darstellung der Kettenspanneinrichtung, die in einem Kettenführungsmechanismus eines Motors verwendet wird; und
- 5 zeigt eine veranschaulichende schematische Darstellung einer bekannten Kettenspanneinrichtung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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[Ausführungsform 1]
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Eine Kettenspanneinrichtung 100 und eine Entlastungsventileinheit 160 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die Kettenspanneinrichtung 100 umfasst, wie in 1 gezeigt ist, einen Plunger 120, der in seinem Inneren eine Ölreservoirkammer 123, die über einen Zuführdurchgang 122 mit einem Ölzuführloch 114 in Fluidverbindung steht, und ein Plungerzuführloch 121 aufweist. Die erste Entlastungsventileinheit 160 ist zwischen der Ölreservoirkammer 123 und einer Öldruckkammer 101 angeordnet, und ein Ölzirkulationsdurchgang 166 ist zwischen einem Außenumfang einer Entlastungshülse 161 der ersten Entlastungsventileinheit 160 und einer Innenfläche des Plungers 120 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass abgelassenes Öl zu der Ölreservoirkammer 123 zurückzirkuliert.
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Eine Schraubenfeder 140, die eine Einrichtung zum Pressen des Plungers 120 in eine Vorstehrichtung ist, ist an ihrem einen Ende in einem unteren Teil 112 der Plungerbohrung 111 des Spanneinrichtungskörpers 110 aufgenommen, um eine Drückkraft aufzubringen. Die Öldruckkammer 101 ist auf der Seite dieses unteren Teils 112 ausgebildet.
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Eine zweite Entlastungsventileinheit 170 ist in dem unteren Teil 112 der Plungerbohrung 111 des Spanneinrichtungskörpers 110 angeordnet, und ein unterer Zirkulationsdurchgang 115 ist vorgesehen, um zu ermöglichen, dass das Öl, das abgelassen wird, wenn sich die zweite Entlastungsventileinheit 170 öffnet, zu der Seite zurückzirkuliert, von der das Öl zugeführt wird.
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Die erste Entlastungsventileinheit 160 umfasst, wie in 2A gezeigt ist, die 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 Einheitsdrückfeder 163, die ein Einheitsdrückmechanismus zum Drücken der Rückschlagventileinheit 150 in Richtung des Entlastungsventilsitzes 162 ist, und einen Einheitsdrückfederhalter 164, der ein Ende der Einheitsdrückfeder 163 trägt und sichert.
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Die Entlastungshülse 161 weist auf der hinteren Seite des Entlastungsventilsitzes 162 ein Entlastungsloch 165 auf, das ein Entlastungsteil zum Auslassen von Öl ist, das dann, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt, zu der Außenumfangsseite hin abgelassen wird. Ein Ölzirkulationsdurchgang 166 ist auf einer Seite des Entlastungslochs 165, das der Ölreservoirkammer 123 über eine Drosselblende 167 zugewandt ist, ausgebildet.
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Die Rückschlagventileinheit 150 umfasst eine Rückschlagkugel 151, einen Rückschlagventilsitz 153, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagkugel 151 auf diesem sitzt und sich von diesem trennt, eine Halterung 152, die die Rückschlagkugel 151 in dem Rückschlagventilsitz 153 hält, und eine Kugeldrückfeder 154, die die Rückschlagkugel 151 leicht in Richtung des Rückschlagventilsitzes 153 drückt.
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Der Rückschlagventilsitz 153 weist eine zylindrische äußere Form auf und ist derart ausgeführt, dass er auf dem Entlastungsventilsitz 162 der Entlastungsventileinheit 160 sitzt.
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Die zweite Entlastungsventileinheit 170 kann jeden Typs sein. Bei dieser Ausführungsform wird ein Kugel-Entlastungsventil verwendet.
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Der Ventilöffnungsdruck der zweite Entlastungsventileinheit 170 ist höher gesetzt als der Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit 160.
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Es wird erläutert, wie die Kettenspanneinrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben ausgeführt ist, funktioniert.
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Öl wird aus dem Ölzuführloch 114 über den Zuführdurchgang 122 und das Plungerzuführloch 121 der Ölreservoirkammer 123 zugeführt.
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Wenn sich der Plunger 120 in eine Vorstehrichtung bewegt, drückt das Öl in der Ölreservoirkammer 123 die Rückschlagkugel 151 von dem Rückschlagventilsitz 153 herunter und strömt in die Öldruckkammer 101.
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Wenn der Plunger 120 so nach innen geschoben wird, dass er einfährt, steigt der Druck der Öldruckkammer 101 an, wodurch die Rückschlagkugel 151 gegen den Rückschlagventilsitz 153 gedrückt wird und verhindert wird, dass das Öl aus der Rückschlagventileinheit 150 ausströmt. Der Druck dient dann zum Drücken der Rückschlagventileinheit 150 selbst entgegen der Drückkraft der Einheitsdrückfeder 163 nach oben.
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Wenn der Druck der Öldruckkammer 101 den vorbestimmten hohen Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit 160 erreicht oder übersteigt, wird die Einheitsdrückfeder 163 zusammengedrückt und fährt die gesamte Rückschlagventileinheit 150 ein, wie in 2B gezeigt ist, und sie trennt sich von dem Entlastungsventilsitz 162 der ersten Entlastungsventileinheit 160, so dass der Druck der Öldruckkammer 101 abgelassen wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist, wie in der Zeichnung gezeigt ist, der Entlastungsventilsitz 162 in einer konkaven Form ausgebildet, und er wird von der Rückschlagventileinheit 150 verschlossen, die bis zu einer vorbestimmten Tiefe in diesen passt. Bei dieser Struktur wird der Druck der Öldruckkammer 101 abgelassen, nachdem die Rückschlagventileinheit 150 eingefahren worden ist, bis sie sich löst, was bedeutet, dass ein Druckverlust beim Schließen des Ventils minimiert wird.
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Wenn sich die Rückschlagventileinheit 150 von dem Entlastungsventilsitz 162 trennt, um den Druck der Öldruckkammer 101 abzulassen, strömt das Öl aus der Öldruckkammer 101 durch das Entlastungsloch 165 und die Drosselblende 167 in den Ölzirkulationsdurchgang 166 an der Außenumfangsfläche der Entlastungshülse 161, und somit zirkuliert das Öl zu der Ölreservoirkammer 123 zurück, ohne aus dem System auszuströmen.
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Wenn sich der Druck der Öldruckkammer 101 auf oder unter einen vorbestimmten Pegel verringert, wird die Rückschlagventileinheit 150 von der Einheitsdrückfeder 163 bewegt und setzt sich wieder auf den Entlastungsventilsitz 162, um den geschlossenen Zustand beizubehalten und den Druck aufrechtzuerhalten.
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Da der Druck von der ersten Entlastungsventileinheit 160 in Richtung der Ölreservoirkammer 123 abgelassen wird, aus der das Öl bei dieser Struktur zugeführt wird, ist der Druckunterschied zwischen der Öldruckkammer 101 und der Ölreservoirkammer 123 kleiner im Vergleich zu bekannten Strukturen, bei denen der Druck mittels eines Entlastungsventils aus dem System abgelassen wird, und daher wird die Geschwindigkeit, mit der die Entlastungsventileinheit 160 in ihren geschlossenen Zustand zurückkehrt, erhöht.
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Selbst wenn sich die erste Entlastungsventileinheit 160 öffnet, um Druck abzulassen, wird die Menge an Öl, das ausströmt, durch die Drosselblende 167 begrenzt, so dass ein plötzlicher Druckabfall der Öldruckkammer und ein Druckaufbau aufgrund einer weiteren Erhöhung des Motoröldrucks verhindert werden und vorbestimmte Dämpfungscharakteristiken beibehalten werden.
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Wenn der Druck der Öldruckkammer 101 plötzlich auf einen hohen Pegel ansteigt, steigt der Kontaktdruck zwischen der Rückschlagkugel 151 und dem Rückschlagventilsitz 153 schnell an.
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Wenn der Druck plötzlich auf einen vorbestimmten hohen Pegel 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 dabei der Rückschlagventilsitz 153 einfährt, kann der Aufprall, der von einem plötzlichen Anstieg des Kontaktdrucks oder der Kollision zwischen der Rückschlagkugel 151 und dem Rückschlagventilsitz 153 hervorgerufen wird, derart abgemildert werden, dass eine Verschlechterung der Rückschlagventilfunktion aufgrund einer Beschädigung der Rückschlagkugel oder des Rückschlagventilsitzes verhindert werden kann.
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Ferner können, da die erste Entlastungsventileinheit 160 einstückig mit der Rückschlagventileinheit 150 ausgebildet ist, wie in 2A gezeigt ist, und im Voraus als Einzelkomponente erstellt werden kann, die Anzahl von Teilen des Spanneinrichtungskörpers 110 oder des Plungers 120, die maschinell bearbeitet werden müssen, und die Anzahl von Prozessschritten zum Zusammenbauen der Kettenspanneinrichtung 100 stark verringert werden.
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Wenn der Druck der Öldruckkammer 101 auf einem hohen Pegel von nicht weniger als dem Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit 160 bleibt und ferner aufgrund eines weiteren Anstiegs des Motoröldrucks auf den Ventilöffnungsdruck der zweiten Entlastungsventileinheit 170 ansteigt und diesen erreicht oder übersteigt, öffnet sich die zweite Entlastungsventileinheit 170, um zu ermöglichen, dass das Öl, das aus dem unteren Zirkulationsdurchgang 115 in dem unteren Teil 112 der Plungerbohrung 111 abgelassen wird, zu der Ölzuführseite zurückzirkuliert.
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Wenn sich der Druck der Öldruckkammer 101 auf oder unter den Ventilöffnungsdruck der zweiten Entlastungsventileinheit 170 verringert, schließt sich die zweite Entlastungsventileinheit 170, um den geschlossenen Zustand beizubehalten und den Druck in dieser aufrechtzuerhalten.
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Da der Druck von der zweiten Entlastungsventileinheit 170 in Richtung der Seite, von der bei dieser Struktur das Öl zugeführt wird, abgelassen wird, ist der Druckunterschied zwischen der Öldruckkammer 101 und der Ölzuführseite kleiner im Vergleich zu bekannten Strukturen, bei denen der Druck mittels eines Entlastungsventils aus dem System abgelassen wird, und daher wird die Geschwindigkeit, mit der die Entlastungsventileinheit 170 in ihren geschlossenen Zustand zurückkehrt, erhöht.
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3 zeigt die Beziehung zwischen der Motordrehzahl, dem Druck in der Öldruckkammer 101 und den Veränderungen der Dämpfungscharakteristiken.
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Wenn die Motordrehzahl steigt, steigt der Druck des zugeführten Öls und auch der Druck in der Öldruckkammer 101.
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Wenn die Motordrehzahl auf Punkt a in 3 ansteigt, erreicht der Druck in der Öldruckkammer 101 den Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit 160, so dass sich die erste Entlastungsventileinheit 160 öffnet.
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Das ausströmende Öl läuft über die Drosselblende 167 und den Ölzirkulationsdurchgang 166 in die Ölreservoirkammer 123 zurück, von wo das Öl zugeführt worden ist. Dabei fällt der Druck in der Öldruckkammer 101 nicht ab und bleibt unverändert aufgrund des hydraulischen Drucks, der von der Ölzuführseite aus auf die Ölreservoirkammer 123 aufgebracht wird.
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Ferner fallen die Dämpfungscharakteristiken aufgrund eines Dämpfungseffekts des Strömungswiderstands der Drosselblende 167 nicht stärker ab als auf einen vorbestimmten Pegel.
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Während einer Periode zwischen Punkten a und b der Motordrehzahl in 3 ist die erste Entlastungsventileinheit 160 offen, während die zweite Entlastungsventileinheit 170 geschlossen ist, und werden der Druck in der Öldruckkammer 101 und die Dämpfungscharakteristiken durch die Drosselblende 167 im Wesentlichen auf einem vorbestimmten Pegel gehalten.
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Wenn sich die Motordrehzahl Punkt b in 3 nähert, wird der Druck des Öls, das aus dem Motor zugeführt wird, weiter derart erhöht, dass der Stabilisierungseffekt der Drosselblende 167 nicht mehr erreicht wird, und folglich steigt der Druck in der Öldruckkammer 101 an.
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Wenn die Motordrehzahl auf Punkt b in 3 ansteigt, erreicht der Druck in der Öldruckkammer 101 den Ventilöffnungsdruck der zweiten Entlastungsventileinheit 170, so dass sich die zweiten Entlastungsventileinheit 170 öffnet.
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Das ausströmende Öl läuft über den Ölzirkulationsdurchgang 115 zu der Ölzuführseite zurück, der Druck in der Öldruckkammer 101 fällt jedoch nicht ab und bleibt unverändert aufgrund des hydraulischen Drucks, der von der Zuführseite aus aufgebracht wird.
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Die Dämpfungscharakteristiken werden beträchtlich reduziert, da es dann nur den Dämpfungseffekt durch den Strömungswiderstand der zweiten Entlastungsventileinheit 170 gibt.
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Wenn es keine Entlastungsventile gibt, wie mit einer kleinen gestrichelten Linie in 3 angezeigt ist, steigt der Druck der Öldruckkammer mit der Erhöhung der Motordrehzahl weiter an, während die Dämpfungscharakteristiken konstant auf dem anfänglichen hohen Pegel bleiben.
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In diesem Fall ist es nicht möglich, einen spezifischen Druck oder spezifische Dämpfungscharakteristiken zu erreichen, die für spezielle Motordrehzahlen angemessen sind.
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Wenn es nur eine Entlastungsventileinheit gibt, die den gleichen Ventilöffnungsdruck aufweist wie die zweite Entlastungsventileinheit 170, wie durch die große gestrichelte Linie in 3 angezeigt ist, steigt der Druck der Öldruckkammer mit der Erhöhung der Motordrehzahl weiter an, bis die Motordrehzahl Punkt b in 3 erreicht, während die Dämpfungscharakteristiken konstant auf dem anfänglichen hohen Pegel bleiben. Wenn die Motordrehzahl Punkt b in 3 erreicht, steigt der Druck in der Öldruckkammer nicht weiter an und fallen die Dämpfungscharakteristiken stark ab.
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Wenn nur ein Entlastungsventil vorhanden ist, kann die Motordrehzahl, die dem Pegel bei Punkt b in 3 entspricht, durch Einstellen des Ventilöffnungsdrucks verändert werden, und daher wäre es möglich, eine Obergrenze des Drucks der Öldruckkammer gemäß der Motordrehzahl zu setzen. Trotzdem können verschiedene Pegel des Drucks und der Dämpfungscharakteristiken, die für einen großen Bereich von Motoröldruckpegeln angemessen sind, nicht erreicht werden.
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Im Gegensatz dazu können bei der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Druckveränderungspunkte der Öldruckkammer, die den Motordrehzahlen entsprechen, durch angemessenes Setzen von Ventilöffnungsdrücken der ersten Entlastungsventileinheit 160 und der zweiten Entlastungsventileinheit 170 eingestellt werden und können die Dämpfungscharakteristiken beim Öffnen der ersten Entlastungsventileinheit 160 durch angemessenes Auslegen der Drosselblende 167 derart eingestellt werden, dass der Druck der Öldruckkammer entsprechend einem weiten Bereich von Öldruckpegeln korrekt aufrechterhalten werden kann, und können eine gewünschte Reaktionskraft und gewünschte Dämpfungscharakteristiken, die der Motordrehzahl entsprechen, erreicht werden.
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Obwohl ein spezifisches Beispiel der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt und können die Formen, Positionen, Größen und Positionsbeziehungen zueinander von verschiedenen Bestandteilen auf verschiedene Arten verändert werden.
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Die Kettenspanneinrichtung gemäß 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 von dem 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, bei denen Bänder, Seile und dergleichen zur Anwendung kommen, verwendet werden und kann in einer Vielzahl von industriellen Bereichen angewendet werden.
