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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Sachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung, die eine angemessene Spannung auf eine laufende Kette, ein laufendes Band oder dergleichen aufbringt.
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Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
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Es ist gängige Praxis, eine Spanneinrichtung zum Aufrechterhalten einer angemessenen Spannung einer Kette oder dergleichen zu verwenden. Zum Beispiel ist ein Kettenführungsmechanismus bekannt, der mittels eines Spanneinrichtungshebels eine Antriebskette, wie z.B. eine Endlos-Rollenkette, die über jeweilige Kettenräder einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle in einem Motorraum läuft, gleitend führt und bei dem eine Spanneinrichtung zum Vorspannen des Spanneinrichtungshebels zum Aufrechterhalten einer angemessenen Spannung der Kette oder dergleichen verwendet wird.
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Eine bekannte Kettenspanneinrichtung
510, die bei einem solchen Kettenführungsmechanismus verwendet wird, umfasst, wie in
18 gezeigt, einen Plunger
520 mit einem Plungerloch
522, das auf der Rückseite offen ist, ein Gehäuse
530 mit einer Plungerbohrung
531, die auf der Vorderseite offen ist, zum Aufnehmen des Plungers
520, einen Entlastungsventilmechanismus
550, der Öl in einer Öldruckkammer
511 zur Außenseite des Plungers
520 hin freisetzt, wenn sich der Öldruck in der Öldruckkammer
511 aufbaut, und eine Hauptfeder
560, die in der Öldruckkammer
511, welche zwischen dem Plunger
520 und der Plungerbohrung
531 ausgebildet ist, derart aufgenommen ist, dass sie sich frei dehnt und zusammenzieht, und die den Plunger
520 in Richtung der Vorderseite vorspannt (siehe zum Beispiel die
Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2001-12569 ).
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Bei dieser Spanneinrichtung
510, die in der
Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2001-12569 beschrieben ist, sind ein Druckdurchgang
524 in Kommunikation mit der Öldruckkammer
511, ein Ablassloch
523, das den Druckdurchgang
524 mit der Außenseite des Plungers
520 verbindet, und ein Federaufnahmeraum
525, der auf der Vorderseite des Druckdurchgangs
524 ausgebildet ist, am unteren Teil des Plungers
520 ausgebildet. Der Entlastungsventilmechanismus
550 ist gebildet aus einem Ventilelement
551, das gleitend in den Druckdurchgang
524 eingreift, und einer Entlastungsfeder
552, die in den Federaufnahmeraum
525 eingesetzt ist, um das Ventilelement
551 in Richtung der Öldruckkammer
511 vorzuspannen.
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Bei dieser Spanneinrichtung 510 bewegt sich dann, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer 511 ansteigt, das Ventilelement 551 derart gegen die Vorspannkraft des Entlastungsventils 552 nach vorn, dass der Druckdurchgang 524 mit dem Ablassloch 523 kommuniziert und das Öl aus dem Ablassloch 523 freigesetzt wird.
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Ein Problem bei einer solchen Spanneinrichtung 510 bestand darin, dass der Plunger 520 eine komplexe Struktur aufweist und aufgrund dessen eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich war und das Montieren komplex war.
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Zum Vereinfachen der Struktur des Plungers und zum Erleichtern des Montierens weist eine andere bekannte Spanneinrichtung Entlastungsventilkomponenten auf, die zu einer Einheit integriert und in den Plunger eingesetzt sind. Der Plunger ist mit einem externen Entlastungsloch zum Ablassen von freigesetztem Öl nach außen versehen (siehe zum Beispiel
WO 2016/109165 ).
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Bei dieser Spanneinrichtung
610, die in
WO 2016/109165 beschrieben ist, ist, wie in
19 (oder in einem Teil von
1 in
WO 2016/109165 ) gezeigt, eine Entlastungsventileinheit
651 (
48) auf der Vorderseite eines Plungers
620 (
16) eingesetzt. Ein Ölaustrittsteil
671, der an einem Kappenelement
656 der Entlastungsventileinheit
651 (
48) vorgesehen ist, ist direkt mit einem externen Entlastungsloch
623 (
16b), das auf der Vorderseite des Plungers
620 (
16) offen ist, verbunden, so dass freigesetztes Öl von vorn aus dem Plunger
620 (
16) abgelassen wird.
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Bei der Spanneinrichtung
610, die in
WO 2016/109165 beschrieben ist, ist das externe Entlastungsloch
623 (
16b), das auf der Vorderseite des Plungers
620 (
16) offen ist, auf der Mittelachse positioniert und ist der Ölaustrittsteil
671, der direkt mit diesem verbunden ist, ebenfalls auf der Mittelachse positioniert.
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Ein Anschlagelement 655, das den Bewegungsbereich einer Ventilkugel 653 (48) einschränkt, ist ebenfalls auf der Mittelachse vorgesehen. Daher muss zum Ablassen des Öls, das dann, wenn sich die Ventilkugel 653 (48) von einem Sitzelement 652 trennt, aus dem externen Entlastungsloch 623 (16b) freigesetzt wird, das Anschlagelement 655 einen Ölweg aufweisen, der Öl von seinen Seiten in Richtung der Mitte leitet.
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Das Anschlagelement 655 weist daher eine komplexe Form auf der Seite auf, die dem Kappenelement 656 zugewandt ist, um zu ermöglichen, dass Öl von den Seitenflächen in Richtung der Mitte läuft. Der Strömungswiderstand war entsprechend groß, und aufgrund dessen konnte eine Druckentlastung während des Freisetzens von Öl behindert werden.
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Ein weiteres Problem bestand darin, dass das externe Entlastungsloch 623 (16b) auf der Vorderseite des Plungers 620 (16) offen ist, so das eine Pressfläche eines Führungshebels oder dergleichen, gegen die der Plunger 620 (16) drückt, direkt mit dem externen Entlastungsloch 623 (16b) in Kontakt kommt. Dadurch wird der Strömungswiderstand weiter erhöht und kann eine sanfte Druckentlastung während des Ablassens von Öl behindert werden.
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Entsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen und eine Spanneinrichtung bereitzustellen, die eine einfache Struktur aufweist und leicht montierbar ist und die derart ausgeführt ist, dass eine sanfte Druckentlastung während des Freisetzens von Öl mit einem verringerten Strömungswiderstand erfolgt, so dass der Öldruck in einer Öldruckkammer auf günstige Weise stabil gehalten wird.
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Mit der vorliegenden Erfindung werden die oben beschriebenen Probleme gelöst durch Bereitstellen einer Spanneinrichtung, die einen Plunger mit einem Plungerloch, das auf einer Rückseite offen ist, ein Gehäuse mit einer Plungerbohrung, die auf einer Vorderseite offen ist und den Plunger aufnimmt, eine Hauptvorspanneinrichtung, die in einer Öldruckkammer, welche zwischen dem Plunger und der Plungerbohrung ausgebildet ist, aufgenommen ist, um sich frei zu dehnen und zusammenzuziehen, und die den Plunger in Richtung der Vorderseite vorspannt, und einen Entlastungsventilmechanismus, der Öl in der Öldruckkammer zur Außenseite des Plungers hin freisetzt, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer ansteigt, aufweist. Der Entlastungsventilmechanismus umfasst eine Entlastungsventileinheit, die in das Plungerloch auf einer Vorderseite desselben eingesetzt ist, und ein externes Entlastungsloch, das bewirkt, dass ein entlastungsseitiger Raum der Entlastungsventileinheit in dem Plungerloch mit der Außenseite des Plungers kommuniziert. Die Entlastungsventileinheit umfasst ein Sitzelement, eine Ventilkugel, die in dem Sitzelement aufgenommen ist, eine Feder, die die Ventilkugel vorspannt, ein Anschlagelement, das die Feder hält und einen Bewegungsbereich der Ventilkugel einschränkt, und ein Kappenelement, das an dem Sitzelement angreift und das Anschlagelement in dem Sitzelement festhält. Das externe Entlastungsloch ist in einer Außenumfangsfläche des Plungers radial offen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1 wird dann, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer ansteigt, das Ventilelement durch den ansteigenden Öldruck von der Öldruckkammer wegbewegt, so dass das Öl aus der Öldruckkammer in den Entlastungsraum zwischen dem Ventilelement und einem Trennteil freigesetzt werden kann. Außerdem können die folgenden Effekte erzielt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1 weist das Kappenelement einen Ölaustrittsteil auf, durch den freigesetztes Öl zu dem entlastungseitigen Raum hin austritt. Das externe Entlastungsloch des Plungers ist in einer Außenumfangsfläche des Plungers radial offen. Daher muss der Ölaustrittsteil nur mit dem Raum, der mit dem externen Entlastungsloch des Plungers verbunden ist, in Kommunikation stehen und muss nicht auf der Mittelachse vorgesehen sein.
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Dadurch ist es nicht erforderlich, einen Ölweg auszubilden, der freigesetztes Öl in Richtung der Mitte leitet, und wird eine Vereinfachung der Struktur des Anschlagelements ermöglicht. Somit wird die Spanneinrichtungsstruktur vereinfacht und wird das Montieren vereinfacht. Ferner wird der Strömungswiderstand verringert, so dass beim Freisetzen des Öls eine sanfte Druckentlastung erfolgt.
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Außerdem kann, da ein externes Entlastungsloch des Plungers in einer Außenumfangsfläche des Plungers radial offen ist und es kein Blockierkomponente, wie z.B. einen Führungshebel, vor dem externen Entlastungsloch, gibt, der Strömungswiderstand des Ölablasswegs verringert werden.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 2 weist der Ölaustrittsteil einen lateralen offenen Teil auf, durch den freigesetztes Öl direkt in der radialen Richtung abgelassen wird. Somit braucht kein Raum auf der Vorderseite vorhanden zu sein, der mit dem externen Entlastungsloch des Plungers verbunden ist. Ferner ist der Strömungswiderstand verringert, so dass beim Freisetzen von Öl eine sanfte Druckentlastung erfolgt.
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Der Plunger kann eine kleinere Dicke der distalen Endplatte aufweisen und kann somit leichter ausgeführt sein oder einen längeren Federraum aufweisen oder eine kürzere Gesamtlänge aufweisen.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 3 weist der Ölaustrittsteil einen Verbindungsabschnitt auf, der am Umfang eine Durchschneidung in einem mittleren Teil des lateralen offenen Teils durchführt. Auf diese Weise kann der Ölaustrittsteil separate Funktionen auf der oberen Seite beziehungsweise unteren Seite aufweisen, um Öl lateral entweichen zu lassen und um als Schlitz zu dienen, der ein Biegen des Kappenelements ermöglicht, wenn das Kappenelement an dem Sitzelement angreift.
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Daher kann, obwohl der Ölaustrittsteil eine vergrößerte Umfangsbreite aufweist, die Haltekraft bei in Eingriff befindlichem Kappenelement verstärkt werden, so dass verhindert werden kann, dass sich das Kappenelement löst, wenn es einer starken Belastung ausgesetzt ist.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 4 ist der obere offene Teil in einer Umfangsrichtung breiter ausgebildet als ein Abschnitt des lateralen offenen Teils über dem Verbindungsabschnitt. Dadurch wird ermöglicht, dass der obere offene Teil auf der radial äußeren Seite positioniert ist, wodurch sichergestellt ist, dass es einen ausreichenden Strömungswegbereich für das freigesetzte Öl gibt, das in Richtung der oberen Seite strömt, um zu ermöglichen, dass das Öl sanft entweicht und ferner ermöglicht, dass der obere offene Teil eine optimale Lochform aufweist, die einen ausreichenden Druckaufnahmebereich zum Aufnehmen des Anschlagelements bietet.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 5 weist das Kappenelement einen Strömungsregelungsvorsprung auf einer Außenumfangsfläche zwischen den Ölaustrittsteilen auf. Dadurch wird das Strömen von freigesetztem Öl in der Außenumfangsrichtung gesteuert, wird eine Turbulenz verhindert und wird ermöglicht, dass Öl sanft entweicht, und wird die Führungseigenschaft verbessert, wenn die Entlastungsventileinheit in den Plunger eingesetzt wird, wodurch das Montieren vereinfacht wird.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 6 weist das Kappenelement einen Zusammengreifvorsprung auf, der das Kappenelement in Eingriff mit dem Sitzelement hält, während das Sitzelement eine Zusammengreifausnehmung aufweist, die mit dem Zusammengreifvorsprung ineinandergreift, um das Kappenelement in Eingriff mit dem Sitzelement zu halten. Die Entlastungsventileinheit kann zuerst zusammengebaut werden, bevor sie in das Plungerloch eingesetzt wird, wodurch das Montieren der Spanneinrichtung erleichtert wird.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 7 ist die Zusammengreifausnehmung an einer Vielzahl von Positionen in einer Richtung, in der sich der Plunger nach außen bewegt, vorgesehen, um in der Lage zu sein, das Kappenelement zu halten. Die Entlastungsventileinheit kann zuerst durch leichtes Zusammensetzen des Kappenelements mit dem Sitzelement montiert werden, ohne dass die starke Ventilfeder in hohem Maß zusammengedrückt wird, und danach kann die Entlastungsventileinheit in das Plungerloch eingesetzt werden, wo das Kappenelement fester mit dem Sitzelement zusammengesetzt werden kann. Somit wird das Montieren der Spanneinrichtung vereinfacht.
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Eine der Zusammengreifausnehmungen auf der Seite des vorstehenden Endes, die leicht an dem Kappenelement angreift, kann eine größere Tiefe aufweisen als die andere Zusammengreifausnehmung, die für einen tieferen Presssitz vorgesehen ist. Auf diese Weise kann dann wenn die Entlastungsventileinheit in das Plungerloch eingesetzt wird, diese sanft tief hineingedrückt werden, da sich der Außendurchmesser des Kappenelements aufgrund der größeren Tiefe der Zusammengreifausnehmung verkleinert. Wenn der Zusammengreifvorsprung an dem Kappenelement in der tieferen Position in die Zusammengreifausnehmung eingreift, vergrößert sich der Außendurchmesser des Kappenelements, da die Zusammengreifausnehmung flacher ist, so dass die Entlastungsventileinheit mit einem leichten Presssitz in dem Plungerloch gehalten werden kann.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 8 weist das Kappenelement einen Außenflächenvorsprung auf, der an einer Innenwand des Plungerlochs anliegt, wenn er in dem Plunger aufgenommen ist. Der Vorsprung verhindert, dass sich das Kappenelement und das Sitzelement in dem Plunger voneinander trennen, selbst wenn die Zusammengreifausnehmung des Sitzelements und der Zusammengreifvorsprung des Kappenelements derart ausgeführt sind, dass sie in einer geringen Tiefe zusammengreifen. Daher können die Zusammengreifausnehmung des Sitzelements und der Zusammengreifvorsprung des Kappenelements beim Montieren leicht zusammengreifen.
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Da die Entlastungsventileinheit derart ausgeführt ist, dass sie durch den Außenflächenvorsprung in einem leichten Presssitz in dem Plunger fixiert ist und mit einer Vielzahl von intermittierend am Umfang ausgebildeten Außenflächenvorsprüngen versehen ist, wird eine Entlüftungsleistung der Öldruckkammer beim Starten verbessert.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 9 ist der Außenflächenvorsprung des Kappenelements in einer solchen Form ausgebildet, dass die Entlastungsventileinheit in einem leichten Presssitz gehalten wird, wenn die Entlastungsventileinheit in das Plungerloch eingesetzt ist. Da die Entlastungsventileinheit in dem Plungerloch gehalten wird, wird verhindert, dass sie während des Montierens anderer Komponenten abfällt, so dass das Montieren der gesamten Spanneinrichtung erleichtert wird. Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 10 weist das Kappenelement eine Halteausnehmung auf, die in das Anschlagelement eingreift. Somit wird an dem Anschlagelement ein lateraler Ölweg für das freigesetzte Öl zuverlässig bereitgestellt, so dass eine sanfte Druckentlastung beim Freisetzen von Öl mit verringertem Strömungswiderstand erfolgt.
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Ferner können das Kappenelement und das Anschlagelement beim Montieren ineinander eingreifen, wodurch das Montieren der Entlastungsventileinheit erleichtert wird.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 11 ist das Kappenelement mit dem Anschlagelement einstückig als einzelnes Element ausgebildet. Die Anzahl von Komponenten wird somit verringert, so dass das Montieren der Entlastungsventileinheit noch weiter erleichtert wird.
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Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 12 ist das Kappenelement aus einem Harzmaterial gefertigt, wodurch ein höherer Freiheitsgrad hinsichtlich der Form ermöglicht wird, eine Gewichtsverringerung ermöglicht wird und ferner das Montieren der Entlastungsventileinheit vereinfacht wird. Ferner wird das Auslegen eines optimalen Ölwegs ermöglicht, und es kann beim Freisetzen von Öl mit einem verringerten Strömungswiderstand eine sanfte Druckentlastung erreicht werden.
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Außerdem wird die Kraft, die auf den Plunger aufgebracht wird, wenn die Entlastungsventileinheit in das Plungerloch gepresst wird, verringert, so das eine Verformung des Plungers verhindert wird und der Plunger dünner ausgeführt werden kann, damit er leichter wird, und eine höhere Formgenauigkeit aufweisen kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittansicht einer Spanneinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Querschnittansicht eines Plungers der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 ist eine Querschnittansicht einer Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht der Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5 ist eine Querschnittansicht eines Plungers einer Spanneinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 ist eine Querschnittansicht der Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 7 ist eine perspektivische Ansicht der Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 8 ist eine perspektivische Ansicht der Entlastungsventileinheit eines ersten Variationsbeispiels der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 9 ist eine Querschnittansicht der Entlastungsventileinheit eines zweiten Variationsbeispiels der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 10 ist eine Querschnittansicht der Entlastungsventileinheit eines dritten Variationsbeispiels einer Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 11 ist eine Querschnittansicht der Entlastungsventileinheit eines vierten Variationsbeispiels der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 12 ist eine Querschnittansicht der Entlastungsventileinheit in einem leichten Presssitz bei dem vierten Variationsbeispiel der Spanneinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 13 ist eine Querschnittansicht eines Plungers einer Spanneinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 14 ist eine Querschnittansicht einer Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 15 ist eine perspektivische Ansicht der Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 16 ist eine perspektivische Ansicht eines Kappenelements in der Entlastungsventileinheit der Spanneinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 17 ist eine Querschnittansicht eines Plungers bei einem Variationsbeispiel der Spanneinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 18 ist eine Querschnittansicht mit Darstellung einer bekannten Spanneinrichtung;
- 19 ist eine Querschnittansicht mit Darstellung einer weiteren bekannten Spanneinrichtung; und
- 20 ist eine veranschaulichende schematische Darstellung eines Zeitsteuerungssystems, in das die Spanneinrichtung eingebaut ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Spanneinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Zunächst wird die Spanneinrichtung 110 in eine Kettenübertragungseinrichtung, die in einem Zeitsteuerungssystem oder dergleichen eines Fahrzeugmotors verwendet wird, eingebaut. Wie in 20 gezeigt, ist die Spanneinrichtung an einem Motorblock (nicht gezeigt) angebracht, um eine angemessene Spannung über einen Spanneinrichtungshebel G auf die Schlaffseite einer Antriebskette CH, die über eine Vielzahl von Kettenrädern S1 bis S3 läuft, aufzubringen, um Vibration während des Antriebs zu verringern.
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Die Spanneinrichtung 110 umfasst, wie in 1 gezeigt, einen Plunger 120 mit einem Plungerloch 122, das auf einer Rückseite offen ist, ein Gehäuse 130 mit einer Plungerbohrung 131, die auf einer Vorderseite offen ist, um den Plunger 120 aufzunehmen, ein Rückschlagventil 140, das auf der unteren Seite des Gehäuses 130 angeordnet ist, einen Entlastungsventilmechanismus 150, der Öl aus der Öldruckkammer 111 zur Außenseite des Plungers 120 hin freisetzt, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer 111 ansteigt, und eine Hauptfeder (Hauptvorspanneinrichtung) 160, die in der Öldruckkammer 111, welche zwischen dem Plunger 120 und der Plungerbohrung 131 ausgebildet ist, aufgenommen ist, um sich frei zu dehnen und zusammenzuziehen, und die den Plunger 120 in Richtung der Vorderseite vorspannt.
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Das Rückschlagventil 140 ermöglicht, dass das Öl von außen durch das Ölzuführloch 133 in die Öldruckkammer 111 strömt und verhindert, dass das Öl aus dem Ölzuführloch 133 ausströmt. Das Rückschlagventil ist aus einem Kugelsitz 141, der in engem Kontakt mit dem unteren Teil der Plungerbohrung 131 angeordnet ist, einer kugelförmigen Rückschlagkugel 142, die auf dem Kugelsitz 141 in engem Kontakt mit diesem sitzen kann, und einem Halteteller 143, der auf der Vorderseite der Rückschlagkugel 142 angeordnet ist, um die Bewegung der Rückschlagkugel 142 einzuschränken, gebildet.
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Eine Kugelfeder, die die Rückschlagkugel 142 in Richtung des Kugelsitzes 141 vorspannt, kann zwischen der Rückschlagkugel 142 und dem Halteteller 143 angeordnet sein.
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Der Plunger 120 der Spanneinrichtung 110 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen Entlastungsventilmechanismus, wie in 2 gezeigt, der aus einer Entlastungsventileinheit 151, die auf der Vorderseite des Plungerlochs 122 eingesetzt ist, und einem externen Entlastungsloch 123 gebildet, ist, das bewirkt, dass ein entlastungsseitiger Raum 126 der Entlastungsventileinheit 151 mit der Außenseite des Plungers 120 kommuniziert.
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Das externe Entlastungsloch 123 öffnet sich radial in einer Außenumfangsfläche des Plungers 120.
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Die Entlastungsventileinheit 151 umfasst, wie in 2 und 3 gezeigt ist, ein Sitzelement 152, eine Ventilkugel 153, die in dem Sitzelement 152 aufgenommen ist, eine Feder 154, die die Ventilkugel 153 vorspannt, ein Anschlagelement 155, das die Feder 154 hält und den Bewegungsbereich der Ventilkugel 153 einschränkt, und ein Kappenelement 156, das an dem Sitzelement 152 angreift, um das Anschlagelement 155 in dem Sitzelement 152 festzuhalten.
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Das Kappenelement 156 weist Ölaustrittsteile 171 auf, wie in 2 bis 4 gezeigt, durch die freigesetztes Öl zu dem entlastungsseitigen Raum 126 abgelassen wird. Bei dieser Ausführungsform weist der Ölaustrittsteil 171 einen lateralen offenen Teil 172 zum Ablassen des freigesetzten Öls direkt in der radialen Richtung auf.
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Das Kappenelement 156 weist einen Zusammengreifvorsprung 173 auf, der mit dem Sitzelement 152 in Eingriff bleibt, während das Sitzelement 152 eine Zusammengreifausnehmung 174 aufweist, die mit dem Zusammengreifvorsprung 173 ineinandergreift, um das Kappenelement 156 in Eingriff mit dem Sitzelement zu halten.
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Das Kappenelement 156 weist Außenumfangsvorsprünge 175 auf, die an der Innenwand des Plungerlochs 122 anliegen, wenn sie in dem Plunger 120 aufgenommen sind.
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Die Außenumfangsvorsprünge 175 sind in einer Form ausgebildet, die die Entlastungsventileinheit 151 in einem leichten Presssitz in das Plungerloch 122 eingesetzt hält.
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Bei dieser Ausführungsform weist ein Teil des Sitzelements 152 mit einem maximalen Durchmesser eine Austrittsnut 177 auf, die derart ausgeführt ist, dass sie den Öldruck in der Öldruckkammer 111 durch den Blendeneffekt entlastet.
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Zum Montieren der Spanneinrichtung 110 dieser Ausführungsform sind die Ventilkugel 153, die Feder 154 und das Anschlagelement 155 in das Sitzelement 152 eingesetzt und steht das Kappenelement 156 mit dem Sitzelement 152 in Eingriff. Mit dem Zusammengreifvorsprung 173 des Kappenelements 156, der mit der Zusammengreifausnehmung 174 des Sitzelements 152 ineinandergreift, können diese Komponenten als Entlastungsventileinheit 151 integriert sein und gemeinsam gehandhabt werden.
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Wenn die Entlastungsventileinheit 151 in dem Plunger 120 aufgenommen ist, kommen die Außenumfangsvorsprünge 175 des Kappenelements 156 mit der Innenwand des Plungerlochs 122 in Kontakt. Da die Außenumfangsvorsprünge 175 eine Form aufweisen, die ermöglicht, dass die Entlastungsventileinheit 151 mit einem leichten Presssitz gehalten wird, kann die Entlastungsventileinheit mit einer leichten Kraft in dem Plunger 120 aufgenommen werden und löst sich nicht so leicht.
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Durch Ausbilden des Kappenelements 156 aus Harz kann der Druck, der auf die Innenwand des Plungerlochs 122 aufgebracht wird, wenn die Entlastungsventileinheit eingepresst wird, weiter verringert werden, so dass der Plunger 120 dünner ausgeführt sein kann, um leichter zu sein.
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Bei Verwendung der Spanneinrichtung 110 dieser Ausführungsform trennt sich dann, wenn der Druck in der Öldruckkammer 111 einen vorbestimmten Pegel übersteigt, die Ventilkugel 153 gegen die Presskraft der Feder 154 von dem Sitzelement 152, wodurch eine Druckentlastung über den Raum um den Anschlag 155 in der Entlastungsventileinheit 151 herum, die Ölaustrittsteile 171 des Kappenelements 156, den entlastungsseitigen Raum 126 in dem Plungerloch 122 und das externe Entlastungsloch 123 des Plungers 120 ermöglicht wird.
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Da die Ölaustrittsteile 171 laterale offene Teile 172 zum Ablassen des freigesetzten Öls direkt in der radialen Richtung aufweisen, wird der Strömungswiderstand des Wegs zu dem externen Entlastungsloch 123, das in der Außenumfangsfläche offen ist, verringert, so dass eine sanfte Druckentlastung möglich ist.
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Da kein Raum in dem unteren Teil des Plungerlochs 122, an dem das Kappenelement 156 anliegt, erforderlich ist, kann der Plunger 120 eine kleinerer Dicke der distalen Endplatte aufweisen. Der Plunger 120 kann dann leichter ausgeführt sein oder einen längeren Federraum aufweisen oder kann eine kürzere Gesamtlänge aufweisen.
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Außerdem kann das Plungerloch 122 eine breitere Kontaktfläche zwischen seinem unteren Teil und dem Kappenelement 156 aufweisen, so dass das Kappenelement 156 dünner ausgeführt und aus Harz gefertigt sein kann und trotzdem dem großen Druck der Hauptfeder (Hauptvorspanneinrichtung) 160 standhalten kann.
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Da die Entlastungsventileinheit 151 mittels der am Umfang und intermittierend vorgesehenen Außenumfangsvorsprünge 175 mit einem leichten Presssitz in dem Plunger fixiert ist, gibt es ein Spiel zwischen der Innenfläche des Plungerlochs 122 und dem Sitzelement 152. Außerdem kann mittels der Austrittsnut 177 Restluft in der Öldruckkammer 111 nach dem Start der Ölzufuhr schnell durch das externe Entlastungsloch 123 abgelassen werden.
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Als Nächstes wird eine Spanneinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Eine Beschreibung von Teilen, die denjenigen der ersten Ausführungsform im Wesentlichen gleich sind, entfällt.
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Der Plunger 120b der Spanneinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Entlastungsventilmechanismus 150, wie in 5 gezeigt, der aus einer Entlastungsventileinheit 151b, die auf der Vorderseite des Plungerlochs 122 eingesetzt ist, gebildet ist, einen entlastungsseitigen Raum 126b, der als Ausnehmung am unteren Teil des Plungerlochs 122 ausgebildet ist, und ein externes Entlastungsloch 123b, das bewirkt, dass der entlastungsseitige Raum 126 mit der Außenseite des Plungers 120b kommuniziert.
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Das externe Entlastungsloch 123b öffnet sich radial in einer Außenumfangsfläche des Plungers 120.
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Die Entlastungsventileinheit 151b umfasst, wie in 5 und 6 gezeigt, ein Sitzelement 152, eine Ventilkugel 153, die in dem Sitzelement 152 aufgenommen ist, eine Feder 154, die die Ventilkugel 153 vorspannt, ein Anschlagelement 155, das die Feder 154 hält und den Bewegungsbereich der Ventilkugel 153 einschränkt, und ein Kappenelement 156b, das mit dem Sitzelement 152 in Eingriff steht, um das Anschlagelement 155 in dem Sitzelement 152 festzuhalten.
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Das Kappenelement 156b weist Ölaustrittsteile 171b zum Ablassen von freigesetztem Öl zu dem entlastungsseitigen Raum 126b auf, wie in 5 und 7 gezeigt.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Ölaustrittsteile 171b drei Löcher, die auf einer Seite des Kappenelements 156, das am unteren Teil des Plungerlochs 122 anliegt, vorgesehen sind.
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Bei dieser Ausführungsform weist ein Teil des Sitzelements 152 mit einem maximalen Durchmesser eine Austrittsnut 177 auf, die derart ausgeführt ist, dass sie eine Entlastung des Öldrucks in der Öldruckkammer 111 durch den Blendeneffekt durchführt.
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Zum Montieren der Spanneinrichtung 110 dieser Ausführungsform sind die Ventilkugel 153, die Feder 154 und das Anschlagelement 155 in den Ventilsitz 152 eingesetzt und steht das Kappenelement 156b mit dem Sitzelement 152 in Eingriff. Somit können diese Komponenten zu der Entlastungsventileinheit 151 integriert sein und gemeinsam gehandhabt werden.
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Durch Fertigen des Sitzelements 152 aus einem Harz kann der Druck, der auf die Innenwand des Plungerlochs 122 aufgebracht wird, wenn die Entlastungsventileinheit 151 in den Plunger 120b gepresst wird, weiter verringert werden, so dass der Plunger 120b dünner ausgeführt werden kann, um leichter zu sein.
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Bei Verwendung der Spanneinrichtung dieser Ausführungsform trennt sich dann, wenn der Druck in der Öldruckkammer 111 einen vorbestimmten Pegel übersteigt, die Ventilkugel 153 gegen die Presskraft der Feder 154 von dem Ventilsitz 152, wodurch eine Druckentlastung über den Raum um den Anschlag 155 in der Entlastungsventileinheit 151 herum, die Ölaustrittsteile 171b des Kappenelements 156b, den entlastungsseitigen Raum 126b in dem Plungerloch 122 und das externe Entlastungsloch 123b des Plungers 120 ermöglicht wird.
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Da der entlastungsseitige Raum 126b ein vorbestimmtes Volumen aufweist, ist der Strömungswiderstand des Wegs von dem Raum um das Anschlagelement 155 herum über die Ölaustrittsteile 171b zu dem entlastungsseitigen Raum 126b verringert, so dass eine sanfte Druckentlastung erreicht werden kann.
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Als Nächstes wird ein Variationsbeispiel der Entlastungsventileinheit 151 der Spanneinrichtung 110 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
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Die Entlastungsventileinheit 151c gemäß dem ersten Variationsbeispiel weist ein Kappenelement 156c mit Ölaustrittsteilen 171c auf, die laterale offene Teile 172c zum Ablassen des freigesetzten Öls direkt in der radialen Richtung aufweisen, wobei die lateralen offenen Teile geschlossene distale Enden aufweisen, wie in 8 gezeigt.
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Dies führt zu einem engeren Eingreifen zwischen dem Sitzelement 152 und dem Kappenelement 156c, so dass selbst dann, wenn die Feder 154 eine große Presskraft aufweist, verhindert werden kann, dass sich die Entlastungsventileinheit 151c, nachdem sie integriert worden ist, bei der Montage oder aufgrund von Vibration oder Stoß während des Transports löst.
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Die Entlastungsventileinheit 151d gemäß einem zweiten Variationsbeispiel weist ein Kappenelement 156d auf, das mit einem Flansch 178d auf der Fläche versehen ist, die an dem Anschlagelement 155 anliegt, wobei der Flansch eine Halteausnehmung bildet, die an dem Anschlagelement 155 angreift, wie in 9 gezeigt.
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Dadurch wird die Montage der Entlastungsventileinheit 151d noch leichter.
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Alternativ kann eine Halteausnehmung, die direkt an dem Anschlagelement 155 angreift, auf der Fläche des Kappenelements 156d, die an dem Anschlagelement 155 anliegt, vorgesehen sein, ohne dass der Flansch 178d gebildet wird.
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Die Entlastungsventileinheit 151e gemäß einem dritten Variationsbeispiel weist ein Kappenelement 156e auf, das einstückig mit dem Anschlagelement ausgebildet ist, wie in 10 gezeigt.
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Das Kappenelement 156e kann leicht aus einem Harz produziert werden. Aufgrund einer kleineren Anzahl von Komponenten wird das Montieren der Entlastungsventileinheit 151e noch weiter erleichtert.
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Die Entlastungsventileinheit 151f gemäß einem vierten Variationsbeispiel weist ein Sitzelement 152f auf, das eine Zusammengreifausnehmung 174 zum Halten des Kappenelements 156 in Eingriff mit diesem durch Ineinandergreifen mit dem Zusammengreifvorsprung 173 des Kappenelements 156 aufweist, wie in 11 gezeigt. Des Weiteren ist, wie in 12 gezeigt, das Sitzelement 152f mit einer zweiten Zusammengreifausnehmung 176f versehen, die mit dem Zusammengreifvorsprung 173 an einer vorderen Position in der Richtung, in die der Plunger vorsteht, ineinandergreift.
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Da die Presskraft der Feder 154 groß ist, wird die Spanneinrichtung 110 wie folgt montiert: zuerst wird die Entlastungsventileinheit 151f provisorisch zusammengesetzt, wobei der Zusammengreifvorsprung 173 und die zweite Zusammengreifausnehmung 176 ineinander eingreifen, wie in 12 gezeigt, und in das Plungerloch 122 des Plungers 120 eingesetzt, wonach sie weiter hineingedrückt wird, so dass der Zusammengreifvorsprung 173 und die Zusammengreifausnehmung 174 zusammengreifen. Durch Fertigstellen der Entlastungsventileinheit 151f in ihrer korrekten Form auf diese Weise wird das Montieren erleichtert.
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Wenn die Entlastungsventileinheit 151f den Außenflächenvorsprung 175 aufweist, der in einer Form ausgebildet ist, die die Einheit mit einem leichten Presssitz in dem Plungerloch 122 hält, kann die zweite Zusammengreifausnehmung 176f eine größere Tiefe aufweisen als die Zusammengreifausnehmung 174. Auf diese Weise kann dann, wenn die Entlastungsventileinheit 151f in das Plungerloch 122 eingesetzt wird, diese sanft tief eingeschoben werden, da der sich Außendurchmesser des Kappenelements 156 verkleinert. Wenn die Entlastungsventileinheit weiter hineingedrückt wird, um zu bewirken, dass der Zusammengreifvorsprung 173 und die Zusammengreifausnehmung 174 zusammengreifen, vergrößert sich der Außendurchmesser des Kappenelements 156, so dass die Einheit mit einem leichten Presssitz in dem Plungerloch 122 gehalten werden kann.
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Der Plunger 120g der Spanneinrichtung 110g gemäß einer dritten Ausführungsform weist einen Entlastungsventilmechanismus auf, wie in 13 gezeigt, die aus einer Entlastungsventileinheit 151g, welche auf der Vorderseite des Plungerlochs 122g eingesetzt ist, und einem externen Entlastungsloch 123g, welches bewirkt, dass ein entlastungsseitiger Raum 126g der Entlastungsventileinheit 151g mit der Außenseite des Plungers 120g kommuniziert, gebildet ist.
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Das externe Entlastungsloch 123g öffnet sich radial in einer Außenumfangsfläche des Plungers 120g.
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Die Entlastungsventileinheit 151g umfasst, wie in 13 bis 15 gezeigt, ein Sitzelement 152g, eine Ventilkugel 153g, die in dem Sitzelement 152g aufgenommen ist, eine Feder 154g, die die Ventilkugel 153g vorspannt, ein Anschlagelement 155g, das die Feder 154g hält und den Bewegungsbereich der Ventilkugel 153g einschränkt, und ein Kappenelement 156g, das mit dem Sitzelement 152g in Eingriff steht, um das Anschlagelement 155g in dem Sitzelement 152g festzuhalten.
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Das Kappenelement 156g weist Ölaustrittsteile 171g zum Ablassen von freigesetztem Öl zu dem entlastungsseitigen Raum 126g auf, wie in 13 bis 16 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfassen die Ölaustrittsteile 171g ferner einen oberen offenen Teil 180g zum Auslassen des freigesetzten Öls in der Aufwärtsrichtung und einen lateralen offenen Teil (172gu und 172gd) zum Ablassen des freigesetzten Öls in der lateralen Richtung.
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Der laterale offene Teil (172gu und 172gd) weist einen Verbindungsabschnitt 179g auf, der am Umfang eine Durchschneidung in einem mittleren Teil desselben durchführt, wodurch dieser in einen auf einer oberen Seite befindlichen lateralen offenen Teil 172gu und einen auf einer offenen Seite befindlichen lateralen offenen Teil 172gd unterteilt wird.
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Der auf der oberen Seite befindliche laterale offene Teil 172gu dient hauptsächlich zum Ablassen des freigesetzten Öls in der radialen Richtung, während der auf der offenen Seite befindliche laterale offene Teil 172gd hauptsächlich als Schlitz dient, der ein Biegen des Kappenelements 156g ermöglicht, wenn das Kappenelement mit dem Sitzelement 152g in Eingriff gebracht wird.
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Das Kappenelement 156g weist einen Zusammengreifvorsprung 173g auf, damit es mit dem Sitzelement 152g in Eingriff gehalten wird, während das Sitzelement 152g eine Zusammengreifausnehmung 174g aufweist, die mit dem Zusammengreifvorsprung 173g ineinandergreift, um das Kappenelement 156g mit dem Sitzelement in Eingriff zu halten.
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Da das Kappenelement 156g den Verbindungsteil 179g aufweist, ist eine große Kraft erforderlich zum Verformen des auf der offenen Seite befindlichen lateralen offenen Teils 172gd, der als Schlitz dient, welcher ein Biegen ermöglicht. Daher kann die Festhaltekraft dann, wenn das Kappenelement mit dem Sitzelement 152g in Eingriff gebracht wird, verstärkt werden, so dass verhindert werden kann, dass sich das Kappenelement 156g löst, wenn es einer großen Belastung ausgesetzt ist.
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Bei dieser Ausführungsform ist das Kappenelement 156g mit Ölaustrittsteilen 171g an drei Stellen am Umfang versehen, und zwar mit Strömungsregelungsvorsprüngen 181g zwischen den Ölaustrittsteilen 171g.
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Dadurch wird die Strömung von freigesetztem Öl in der Außenumfangsrichtung des Kappenelements 156g gesteuert, wird eine Turbulenz verhindert und wird ein sanfter Ölaustritt ermöglicht und wird die Führungseigenschaft verbessert, wenn die Entlastungsventileinheit 151g in den Plunger 120g eingesetzt wird, wodurch die Montage vereinfacht wird.
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Bei dieser Ausführungsform weist ein Teil des Sitzelements 152g mit einem maximalen Durchmesser eine Austrittsnut 177g auf, die derart ausgeführt ist, dass eine Entlastung des Öldrucks in der Öldruckkammer durch den Blendeneffekt erfolgt.
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Der obere offene Teil 180g des Ölaustrittsteils 171g ist breiter ausgeführt als die Umfangsbreite eines Abschnitts des lateralen offenen Teils 172gu auf der oberen Seite über dem Verbindungsteil 179g.
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Dadurch wird ermöglicht, dass der obere offene Teil 180g auf der radial äußeren Seite positioniert ist, wodurch sichergestellt ist, dass es einen ausreichenden Strömungswegbereich für das freigesetzte Öl, das in Richtung der oberen Seite strömt, gibt, um zu ermöglichen, dass das Öl sanft entweicht, und wird ermöglicht, dass der obere offene Teil 180g eine optimale Lochform aufweist, die einen ausreichenden Druckaufnahmebereich zum Aufnehmen des Anschlagelements 155g, gegen das die Feder 154g drückt, bietet.
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Da die Entlastungsventileinheit 151g dieser Ausführungsform garantieren kann, dass aufgrund der Form der oberen offenen Teile 180g eine ausreichende Menge an Öl von der oberen Seite her freigesetzt wird, kann sie in einem Plunger 120h verwendet werden, der zum Beispiel ein externes Entlastungsloch 123h im oberen Teil aufweist, wie bei dem Variationsbeispiel, das in 17 gezeigt ist.
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Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben detailliert beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und kann mit verschiedenen Auslegungsänderungen verwendet werden, ohne dass dadurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung, die in den Ansprüchen dargelegt ist, abgewichen wird.
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Zum Beispiel ist bei den vorstehenden Ausführungsformen die Spanneinrichtung 110 zwar als Komponente beschrieben worden, die in ein Zeitsteuerungssystem eines Fahrzeugmotors einzubauen ist, der Verwendungszweck der Spanneinrichtung 110 ist jedoch nicht auf diese spezifische Anwendung beschränkt.
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Ferner ist bei den vorstehenden Ausführungsformen die Spanneinrichtung 110 zwar als Komponente beschrieben worden, die mit einem Spanneinrichtungshebel G eine Spannung auf eine Antriebskette CH aufbringt, der Plunger 120 kann jedoch die Antriebskette CH mit seinem distalen Ende direkt gleitend führen, um eine Spannung auf die Antriebskette CH aufzubringen.
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Die Spanneinrichtung braucht nicht notwendigerweise bei einem Übertragungsmechanismus mit einer Antriebskette CH angewendet zu werden, sondern kann auch für im Wesentlichen gleiche Übertragungsmechanismen, bei denen Riemen, Seile und dergleichen verwendet werden, zum Einsatz kommen und kann in einer Vielzahl von Arbeitsbereichen angewendet werden, in denen es erforderlich ist, eine Spannung auf eine längliche Komponente aufzubringen.
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Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform das Gehäuse 130, das den Plunger 120 aufnimmt, als Komponente beschrieben ist, die als Spanneinrichtungskörper bekannt ist, der an einem Motorblock oder dergleichen angebracht ist, ist das Gehäuse 130 nicht auf die oben beschriebene spezifische Form beschränkt und kann eine zylindrische Komponente sein, die als Hülse bekannt ist, welche in ein Körperloch eingesetzt ist, das in dem Spanneinrichtungskörper ausgebildet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2001012569 [0003, 0004]
- WO 2016/109165 [0007, 0008, 0009]