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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 Vorschubrichtung 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 derart ausgeführt, wie in 5 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 im 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 6 schematisch gezeigt, 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 zylindrischen Fläche 513 der Plungerbohrung 511 zu gleiten, und eine Einrichtung zum Vorspannen des Plungers 520 aus der Plungerbohrung 511 in eine Vorschubrichtung.
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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 die Vorschubrichtung. 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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DE 10 2008 023 663 A1 betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für eine Kette, welche ein Gehäuse, einen hohlen Kolben, der verschiebbar in einem den Kolben aufnehmenden Loch in dem Gehäuse angeordnet ist, eine hohle Hülse, die sich von einem Boden des den Kolben aufnehmenden Lochs in den Kolben erstreckt, und eine am gegenüberliegenden Ende der Hülse angeordnete Absperrventileinheit aufweist. Ferner ist an der äußeren Fläche der Hülse ein Kanal vorgesehen, zur Herstellung eines Druckgleichgewichts zwischen einer ersten Hochdruckkammer zwischen der Absperrventileinheit und dem Ende des Kolbens und einer zweiten Hochdruckkammer zwischen dem inneren Ende des Kolbens und dem Boden des den Kolben aufnehmenden Lochs zu beschleunigen.
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Gemäß
DE 10 2008 059 213 A1 sind ein Rückschlagventil und ein Ablassventil zwischen einer Hydraulik-Hochdruckkammer und einem Ölzufuhrkanal vorgesehen. Das Ablassventil erlaubt, dass das Hydrauliköl in der Hydraulik-Hochdruckkammer zum Ölzufuhrkanal entweicht. Der Ölzufuhrkanal ist mit einer Ölpumpe verbunden. Selbst wenn das Ablassventil öffnet, kehrt das Hydrauliköl zum Ölzufuhrkanal zurück. Dementsprechend kann eine effiziente Nutzung des Hydrauliköls erreicht werden. Zusätzlich kann die Belastung der Ölpumpe reduziert werden, und die Ölpumpe kann daher kleiner gemacht werden.
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Bei einer solchen Kettenspanneinrichtung ist es aufgrund der Bedenken, dass wegen einer Schlaffheit in der Kette ein Rasseln bei einer Hochgeschwindigkeits-Hochlast-Operation oder beim Start des Motors auftreten kann, wenn die hydraulische Dämpfungskraft aufgrund von eingeschlossener Luft oder dergleichen nicht effektiv wirkt, wünschenswert, dass die Vorspanneinrichtung derart ausgelegt ist, dass sie eine große Federkraft aufweist, oder der Plunger mit einem großen Durchmesser ausgeführt ist. Die Vorspanneinrichtung mit einer großen Federkraft würde jedoch stärker gegen die Kette drücken als bei einer Operation im Normalbereich erforderlich wäre, und die höhere Kettenspannung würde die Reibungseigenschaften zwischen der Kette und ihrer Lauffläche verschlechtern und würde ferner zu stärkerem Geräusch und einer schlechteren Kraftstoffeinsparung des Motors führen.
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Andererseits würde das Vergrößern des Plungerdurchmessers eine größere Auslegung für die Kettenspanneinrichtung selbst erforderlich machen und Probleme mit sich bringen, wie z. B. das Erfordernis eines größeren Einbauraums und ein höheres Gewicht und höhere Kosten.
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Bei einer bekannten Kettenspanneinrichtung ist zum Verringern dieser Probleme eine Drosselblende zum Ablassen von Öl in der Öldruckkammer (Hochdruckölkammer 8) mit einem vorbestimmten Strömungswiderstand nach außen vorgesehen, um die Luft, die zuvor nach dem Start des Motors eingeschlossen worden ist, auszutragen, so dass ein Rasseln oder eine Schlaffheit der Kette verringert wird (siehe
Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-240744 etc.).
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Bei der Technik, die in der
Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-240744 beschrieben ist, wirkt die hydraulische Dämpfung jedoch nicht unmittelbar nach dem Start des Motors, und wenn die Vorspanneinrichtung eine kleine Federlast aufweist, sind die vorbeugenden Effekte eingeschränkt.
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Ferner muss, da das Öl durch die Drosselblende nach außen abgelassen wird und mehr Öl verbraucht wird, die Ölpumpenleistung gesteigert werden.
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Ferner war diese Technik nicht besonders effektiv hinsichtlich des Rasselns oder der Schlaffheit der Kette bei einer Hochgeschwindigkeits-Hochlast-Operation.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen und eine Kettenspanneinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, in jeder Situation, einschließlich einer Hochgeschwindigkeits-Hochlast-Operation, beim Start des Motors und bei einer Operation im Normalbereich, konstant eine angemessene Drückkraft aufzubringen, ohne dass die Größe oder die Menge an verbrauchtem Öl gesteigert wird.
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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 Vorspanneinrichtung, die derart in einer zwischen der Plungerbohrung und dem Plunger ausgebildeten ersten Öldruckkammer aufgenommen ist, dass sie in der Lage ist, sich frei zu dehnen und zusammenzuziehen und den Plunger in eine Vorschubrichtung zu pressen; eine Rückschlagventileinheit, die zwischen der ersten Öldruckkammer und einem Ölzuführteil angeordnet ist; eine zwischen einer Außenumfangsfläche des Plungers und einer zylindrischen Fläche der Plungerbohrung ausgebildete zweite Öldruckkammer, in die Öl strömt, das aus der ersten Öldruckkammer austritt, und deren Volumen sich vergrößert, wenn der Plunger einfährt; und eine erste Entlastungsventileinheit, die Öl ablässt, wenn der Druck in der zweiten Öldruckkammer einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt. Die oben beschriebenen Probleme werden dadurch gelöst.
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Die Kettenspanneinrichtung nach Anspruch 1 umfasst eine zwischen einer Außenumfangsfläche des Plungers und einer zylindrischen Fläche der Plungerbohrung ausgebildete zweite Öldruckkammer, in die Öl strömt, das aus der ersten Öldruckkammer austritt, und deren Volumen sich vergrößert, wenn der Plunger einfährt, und eine erste Entlastungsventileinheit, die Öl ablässt, wenn der Druck in der zweiten Öldruckkammer einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt. In dem oder unterhalb des Normalbetriebsbereich(s) übersteigt der Druck der zweiten Öldruckkammer nicht den Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit. Wenn sich der Plunger vorschiebt, erfolgt ein Strömen von Öl aus der zweiten Öldruckkammer zurück in die erste Öldruckkammer. Somit wirkt eine hydraulische Dämpfungskraft, wenn sich der Plunger vorschiebt, und diese Kraft dient zum Verringern der Kraft der Vorspanneinrichtung zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger.
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Daher wird selbst dann, wenn die Federlast der Vorspanneinrichtung hoch gesetzt ist, im Normalbetriebsbereich verhindert, dass der Plunger mit einer unnötig großen Kraft vorgeschoben wird, damit nicht mit einer zu großen Kraft gegen die Kette gedrückt wird und die Kettenspannung erhöht wird. Entsprechend werden die Reibungseigenschaften zwischen der Kette und ihrer Lauffläche verbessert und werden eine Verstärkung des Geräuschs und eine Verschlechterung der Kraftstoffeinsparung des Motors verhindert.
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Beim Start des Motors sind die zweite Öldruckkammer und die erste Öldruckkammer nicht mit Öl gefüllt und gibt es kaum eine Dämpfungskraft, die zwischen der zweiten Öldruckkammer und der ersten Öldruckkammer wirkt. Da es keine Kraft gibt, die zum Verringern der Kraft der Vorspanneinrichtung zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger dient, kann ein Rasseln oder eine Schlaffheit der Kette mit einer Vorspanneinrichtung, die derart ausgelegt ist, dass sie eine große Federkraft aufweist, verhindert werden.
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Bei einer Hochgeschwindigkeits-Hochlast-Operation ist der Druck der zweiten Öldruckkammer ebenfalls hoch, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Entlastungsventileinheit öffnet. Daher erfolgt kein Strömen von Öl aus der zweiten Öldruckkammer zurück zu der ersten Öldruckkammer und wirkt keine hydraulische Dämpfungskraft, wenn sich der Plunger vorschiebt. Da es keine Kraft gibt, die zum Verringern der Kraft der Vorspanneinrichtung zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger gibt, kann die Vorspanneinrichtung, die derart ausgelegt ist, dass sie eine große Federlast aufweist, eine ausreichende Drückkraft aufbringen.
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Dadurch kann die Vorspanneinrichtung eine große Federkraft haben, so dass der Plungerdurchmesser nicht vergrößert werden muss. Daher kann die Spanneinrichtung kleiner ausgeführt werden, und sie bietet einen höheren Grad an Freiheit hinsichtlich des Einbauraums und ermöglicht ferner eine Verringerung des Gewichts und der Kosten.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 2 ist eine Drosselblende, die die Menge an Öl regelt, zwischen der ersten Öldruckkammer und der zweiten Öldruckkammer vorgesehen. Durch ein geeignetes Auslegen der Drosselblende kann der Strömungswiderstand des Öls, das zwischen der zweiten Öldruckkammer und der ersten Öldruckkammer strömt, derart gesetzt werden, dass er eine geeignet Dämpfungskraft bietet, die wiederum ermöglicht, dass eine Kraft der Vorspanneinrichtung zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger korrekt gesetzt wird.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 3 ist die erste Entlastungsventileinheit derart angeordnet, dass ermöglicht wird, dass das Öl zu dem Ölzuführteil zurückzirkuliert. Da kein Öl nach außen abgelassen wird und der Ölverbrauch verringert wird, braucht die Ölpumpenleistung nicht gesteigert zu werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 4 ist ferner eine zweite Entlastungsventileinheit vorgesehen, die ermöglicht, dass das Öl zu dem Ölzuführteil zurückzirkuliert, wenn der Druck der ersten Öldruckkammer einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt, und weist die zweite Entlastungsventileinheit einen höheren Ventilöffnungsdruck auf als die erste Entlastungsventileinheit. Dieses Merkmal ermöglicht, dass Anwendungen bei noch höherer Geschwindigkeit und noch höherer Last abgedeckt sind, bei denen eine übermäßig große Last verhindert werden muss, da die Kettenspannung sehr hoch wird. Somit kann der anwendbare Betriebsbereich weiter vergrößert werden.
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Bei der Konfiguration nach Anspruch 5 ist die Rückschlagventileinheit als Ventilelement der zweiten Entlastungsventileinheit ausgebildet und sind die zweite Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit einstückig miteinander ausgebildet. Obwohl die zweite Entlastungsventileinheit und die Rückschlagventileinheit im Inneren eingebaut sind, wird daher nicht bewirkt, das die Spanneinrichtung sperrig wird.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Querschnittansicht einer Kettenspanneinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt eine Querschnittansicht einer Kettenspanneinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3A und 3B zeigen vergrößerte Querschnittansichten einer zweiten Entlastungsventileinheit von 2;
- 4 zeigt eine schematische Darstellung zum Erläutern der Charakteristiken der Drückkraft, die von der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebracht wird;
- 5 zeigt eine veranschaulichende schematische Darstellung der Kettenspanneinrichtung, die bei einem Kettenführungsmechanismus eines Motors verwendet wird; und
- 6 zeigt eine schematische veranschaulichende 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 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die Kettenspanneinrichtung 100 umfasst, wie in 1 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 in einer zwischen der Plungerbohrung 111 und dem Plunger 120 ausgebildeten ersten Öldruckkammer 101 aufgenommen ist, dass sie in der Lage ist sich frei zu dehnen und zusammenzuziehen und den Plunger 120 in eine Vorstehrichtung zu pressen.
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Ein Ölzuführteil 103, dem Öl aus dem Motor oder dergleichen zugeführt wird, ist in der Oberfläche des Spanneinrichtungskörpers 110, der an dem Motor oder dergleichen angebracht ist, ausgebildet.
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In einem unteren Teil 112 der Plungerbohrung 111 ist eine Rückschlagventileinheit 150 vorgesehen, so dass das Öl, das dem Ölzuführteil 103 zugeführt wird, durch ein Ölzuführloch 114 über die Rückschlagventileinheit 150 zu der ersten Öldruckkammer 101 geliefert wird.
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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 oder 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 Plunger 120 umfasst einen Teil mit großem Durchmesser 121 auf seiner einen Seite, die sich näher an dem unteren Teil 112 der Plungerbohrung 111 befindet, so dass er mit einer zylindrischen Fläche 113 der Plungerbohrung 111 in Gleitkontakt steht. Eine Distalende-Dichtung 115 ist derart auf der Distalende-Seite der Plungerbohrung 111 vorgesehen, dass sie mit einem anderen Teil des Plungers 120 als dem Teil mit großem Durchmesser 121 in Kontakt steht.
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Daher ist zwischen einer Außenumfangsfläche des Plungers 120 und der zylindrischen Fläche 113 der Plungerbohrung 111 eine zweite Öldruckkammer 102 ausgebildet, die von dem Teil mit großem Durchmesser 121 des Plungers 120, der sich vor- und zurückbewegt, und der Distalende-Dichtung 115 begrenzt ist und deren Volumen sich bei einer Rückwärtsbewegung des Plungers 120 vergrößert.
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Öl tritt durch einen Spalt zwischen dem Teil mit großem Durchmesser 121 und der zylindrischen Fläche 113 aus und strömt zwischen der ersten Öldruckkammer 101 und der zweiten Öldruckkammer 102. Eine Drosselblende 122 ist zum Regeln der Menge dieses austretenden Öls in dem Teil mit großem Durchmesser 121 vorgesehen.
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Der Spanneinrichtungskörper 110 weist eine erste Entlastungsventileinheit 130 auf, die Öl zu dem Ölzuführteil 103 ablässt, wenn der Druck der zweiten Öldruckkammer 102 einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt.
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Obwohl bei dieser Ausführungsform die erste Entlastungsventileinheit 130, die ein Kugelventil aufweist, verwendet wird, kann die Ventileinheit jeden beliebigen Typs sein.
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Es wird erläutert, wie die Kettenspanneinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, arbeitet.
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Öl wird aus dem Ölzuführloch 114 über die Rückschlagventileinheit 150 der ersten Öldruckkammer 101 zugeführt, und das Öl in der ersten Öldruckkammer 101 wird über die Drosselblende 122 zu der zweiten Öldruckkammer 102 geliefert.
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Beim Start des Motors nach einem langen Stillstand sind die erste Öldruckkammer 101 und die zweite Öldruckkammer 102 nicht mit Öl gefüllt, so dass keine Dämpfungskraft wirkt, da kein Öl die Drosselblende 122 durchläuft.
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Die Federlast der Schraubenfeder 140 wirkt direkt als Drückkraft zum Vorschieben des Plungers 120, und daher kann durch Auslegen der Schraubenfeder 140 mit einer ausreichend großen Federlast ein Rasseln oder eine Schlaffheit der Kette verhindert werden.
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Nach dem Start des Motors, wenn die Motordrehzahlen einen Normalbereich erreichen, werden die erste Öldruckkammer 101 und die zweite Öldruckkammer 102 mit Öl gefüllt.
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Während des Motorbetriebs bleibt der Plunger 120 im Wesentlichen in der gleichen Position, während er durch die Federlast der Schraubenfeder 140 und den hydraulischen Druck aus der ersten Öldruckkammer 101 in der Vorschubrichtung vorgespannt wird, und er bewegt sich entsprechend den Spannungsschwankungen der Kette hin und her.
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Sobald der Plunger 120 eingeschoben ist und sich danach in der Vorschubrichtung bewegt, wird aufgrund der Volumenverringerung der zweiten Öldruckkammer 102 ein Strömen von Öl aus der zweiten Öldruckkammer 102 zurück ihn die erste Öldruckkammer 101 erzeugt, wodurch eine Dämpfungskraft als eine Kraft in einer Richtung wirkt, in der die Kraft der Schraubenfeder 140 zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger verringert ist.
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Daher wird, obwohl die Federlast der Schraubenfeder 140 hoch gesetzt ist, um ein Rasseln oder eine Schlaffheit der Kette beim Start des Motors zu verhindern, verhindert, dass der Plunger mit einer unnötig großen Kraft vorgeschoben wird, damit nicht mit einer zu großen Kraft gegen die Kette gedrückt wird und die Kettenspannung erhöht wird. Entsprechend werden die Reibungseigenschaften zwischen der Kette und ihrer Lauffläche verbessert und werden eine Verstärkung des Geräuschs und eine Verschlechterung der Kraftstoffeinsparung des Motors verhindert.
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Wenn die Motordrehzahlen weiter auf einen Hochgeschwindigkeitsbereich steigen, vergrößert sich auch die Last und somit die Kettenspannung. Die Druckpegel der ersten Öldruckkammer 101 und der zweiten Öldruckkammer 102 steigen ebenfalls, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Entlastungsventileinheit 130 öffnet.
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Daher wird dann, wenn der Plunger 120 eingeschoben ist und sich dann vorschiebt, das Öl über die erste Entlastungsventileinheit 130 aus der zweiten Öldruckkammer 102 abgelassen, so dass kein Öl in die erste Öldruckkammer 101 zurückströmt, d. h. die hydraulische Dämpfungskraft nicht länger erzeugt wird, wenn sich der Plunger 120 vorschiebt.
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Folglich wirkt keine Kraft in eine Richtung, in der die Kraft der Vorspanneinrichtung zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger 120 verringert ist, und wirkt die Federlast der Schraubenfeder 140 direkt als Drückkraft zum Vorschieben des Plungers 120, was bedeutet, dass die Schraubenfeder 140, die derart ausgelegt ist, dass sie eine große Federkraft aufweist, eine ausreichend hohe Drückkraft zum Ausgleichen der hohen Kettenspannung aufbringen kann.
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Die erste Entlastungsventileinheit 130 ist derart angeordnet, dass sie ermöglicht, dass das Öl zu dem Ölzuführteil 103 zurückzirkuliert, so dass kein Öl nach außen abgelassen wird. Der Ölverbrauch wird somit verringert, wodurch ein Steigern der Ölpumpenleistung überflüssig wird.
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[Ausführungsform 2]
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Die Kettenspanneinrichtung 100b gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist, wie in 2 gezeigt ist, eine zweite Entlastungsventileinheit 160 auf, die ermöglicht, dass das Öl zu dem Ölzuführteil 103 zurückzirkuliert, wenn der Druck der erste Öldruckkammer 101 einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt. Die Rückschlagventileinheit 150 ist als Ventilelement der zweiten Entlastungsventileinheit 160 angeordnet, und die zweite Entlastungsventileinheit 160 und die Rückschlagventileinheit 150 sind einstückig miteinander ausgebildet.
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Die zweite Entlastungsventileinheit 160 umfasst, wie in 3A gezeigt ist, eine Entlastungshülse 161, die die Rückschlagventileinheit 150 gleitbar in ihrem Inneren hält, einen Entlastungsventilsitz 162, der sich öffnet und schließt, wenn die Rückschlagventileinheit 150 gleitet, und eine Einheitsdrückfeder 163 zum Drücken der Rückschlagventileinheit 150 in Richtung des Entlastungsventilsitzes 162. Ein Ende der Einheitsdrückfeder 163 sitzt im Inneren des Spanneinrichtungskörpers 110.
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Wahlweise kann eine Federhalterung, die die Einheitsdrückfeder 163 trägt und fixiert, fest an der Entlastungshülse 161 angebracht sein.
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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, welches dann, wenn der Druck einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht oder übersteigt, zu der Außenumfangsseite hin abgelassen wird. Eine Drosselblende 167 ist auf einer Seite des Entlastungslochs 165 näher an dem Ölzuführloch 114 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 zweiten Entlastungsventileinheit 160 sitzt.
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Der Ventilöffnungsdruck der zweiten Entlastungsventileinheit 160 ist höher gesetzt als der Ventilöffnungsdruck der ersten Entlastungsventileinheit 130.
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Weitere Merkmale sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform und werden nicht beschrieben.
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Es wird erläutert, wie die Kettenspanneinrichtung 100b gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, arbeitet.
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Die Operation beim Start des Motors nach einem langen Stillstand und die Operation im Normalbereich, bis die Motordrehzahlen den Hochgeschwindigkeitsbereich erreichen, sind die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
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Bei dieser Ausführungsform öffnet sich dann, wenn die Motordrehzahlen einen noch höheren Geschwindigkeitsbereich erreichen und der Druck der ersten Öldruckkammer 101 weiter ansteigt, die zweite Entlastungsventileinheit 160, die derart ausgelegt ist, dass sie einen höheren Ventilöffnungsdruck aufweist als der ersten Entlastungsventileinheit 130, um die hydraulische Drückkraft zu reduzieren sowie die Dämpfungskraft zu verringern, wenn der Plunger 120 eingefahren wird. Auf diese Weise kann der Plunger einer Spitzenspannung besser folgen und können Anwendungen bei noch höherer Geschwindigkeit und noch höherer Last abgedeckt werden, bei denen eine übermäßig große Last verhindert werden muss, da die Kettenspannung sehr hoch wird.
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Die zweite Entlastungsventileinheit 160 ist derart angeordnet, dass sie ermöglicht, dass das Öl zu dem Ölzuführteil 103 zurückzirkuliert, so dass kein Öl nach außen abgelassen wird. Der Ölverbrauch wird somit verringert, wodurch eine Steigerung der Ölpumpenleistung überflüssig wird.
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Die Charakteristiken der Drückkraft, die von der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufgebracht wird, sind in 4 gezeigt.
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Bei der dem Stand der Technik entsprechenden Kettenspanneinrichtung war die Drückkraft des sich vorschiebenden Plungers unabhängig von den Motordrehzahlen im Wesentlichen konstant, und zwar entsprechend der Federlast der Schraubenfeder, die die Vorspanneinrichtung ist.
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Bei der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind beim Start (bei Motordrehzahl bei oder unter Punkt a) die erste Öldruckkammer 101 und die zweite Öldruckkammer 102 nicht mit Öl gefüllt und gibt es keinen hydraulischen Druck, so dass die Federlast der Schraubenfeder als Vorspanneinrichtung direkt als Drückkraft wirkt.
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Im Normalbereich (Motordrehzahl von Punkt a zu b) sind die erste Öldruckkammer 101 und die zweite Öldruckkammer 102 mit Öl gefüllt und wird, wie oben beschrieben worden ist, durch das Vorhandensein der zweiten Öldruckkammer 102 eine Kraft erzeugt, die zum Verringern der Kraft zum Drücken in der Vorschubrichtung auf den Plunger dient, und daher wird die Drückkraft klein gehalten.
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Im Hochgeschwindigkeitsbereich (Motordrehzahl bei oder über Punkt b) öffnet sich, wie oben beschrieben worden ist, die erste Entlastungsventileinheit 130, um den Effekt der zweiten Öldruckkammer 102 derart aufzuheben, dass wie bei der dem Stand der Technik entsprechenden Kettenspanneinrichtung die Federlast der Schraubenfeder als Vorspanneinrichtung auch hier direkt als Drückkraft dient.
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Ferner öffnet sich bei der zweiten Ausführungsform in einem noch höheren Geschwindigkeitsbereich (Motordrehzahl bei oder über Punkt c) die zweite Entlastungsventileinheit 160, um die hydraulische Druckkraft zu verringern.
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Die Drückkraft, die von dem Öl in der ersten Öldruckkammer 101 bereitgestellt wird, erhöht sich bei sich steigernder Drehgeschwindigkeit, da jedoch die Steigerung kein großes Verhältnis relativ zu der Federlast der Schraubenfeder, die die Vorspanneinrichtung ist, aufweist, ist die Drückkraft einfach als Konstante in der Zeichnung dargestellt.
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Die schematischen Darstellungen in 4 zeigen übertrieben dargestellte Profile, so dass Veränderungen leichter erkennbar sind, und zeigen keine tatsächlichen Werte an.
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Obwohl ein spezifisches Beispiel der Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Kettenspanneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und die Formen, Positionen, Größen und Positionsbeziehungen zueinander von verschiedenen Bestandteilen können 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.
