DE10297397T5

DE10297397T5 - Kettenspanner

Info

Publication number: DE10297397T5
Application number: DE10297397T
Authority: DE
Inventors: Tomoyoshi Iwata Izutsu; Seiji Iwata Sato; Hisashi Iwata Hayakawa
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2005-02-10
Also published as: WO2003038306A1; CN1306187C; US7775921B2; CN1578887A; US20040266571A1; JP2003202060A

Abstract

Kettenspanner mit einem Gehäuse, das mit einer Zylinderkammer ausgeformt ist, einem Kolben, der verschiebbar in der Zylinderkammer angeordnet ist, und einer Feder, die in der Zylinderkammer zum nach außen Vorspannen des Kolbens angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen Ölversorgungskanal aufweist, der mit einer hinter dem Kolben ausgeformten Druckkammer verbunden ist, wodurch eine Einschubkraft gedämpft wird, die auf den Kolben durch zu der Druckkammer durch den Ölversorgungskanal geleitetes Hydrauliköl übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zylindrisch und mit einem Außendurchmesser ausgestaltet ist, der über dessen gesamte axiale Länge im Wesentlichen gleich ist.

Description

Technisches Feld der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kettenspanner zum konstanten Spannen einer Kette eines Kettentriebs, insbesondere eines Kettentriebs zum Antreiben einer Nockenwelle.
Stand der Technik
Bei den bekannten Kettenspannern sind ein Kolben und eine Feder zum nach außen Vorspannen des Kolbens in einer in einem Gehäuse ausgeformten Zylinderkammer angeordnet und ein Ölkanal im Gehäuse zum Verbinden mit einer an der Rückseite des Kolbens ausgeformten Druckkammer ausgestaltet, wodurch die auf den Kolben übertragene Einschubkraft, die auf das durch den Ölkanal zu der Druckkammer geleitete Hydrauliköl übertragen wird, gedämpft wird.
Bei Kettenspannern mit solch einem Aufbau gibt es eine Außenausführung und eine Innenausführung (US-Patent Nr. 5658212 und japanisches Patent Nr. 3243226 ).
Bei einem Kettenspanner der ersten Ausführung, wie er in 13 dargestellt ist, ist ein Gehäuse 71 des Kettenspanners in ein Einbauloch 61 eingebaut, das in einem Motorgehäuse 60 ausgeformt ist, und ein Flansch 72, der am hinteren Ende des Gehäuses 71 vorgesehen ist, ist am Motorgehäuse 60 durch Befestigungsbolzen 75 fixiert.
Bei einem Kettenspanner der letzteren Ausführung, wie er in 14 dargestellt ist, sind andererseits eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 74 am Außengehäuse 73 ausgeformt und diese am Motorblock 66 durch Befestigungsbolzen 75 fixiert.
Bei beiden Arten von Kettenspannern wird eine Nockenwellenantriebskette 65 durch das Vorspannen einer Kettenführung 64, die um eine Welle 63 drehbar ist, mit Hilfe eines Kolbens 76 vorgespannt.
Zugrundeliegendes Problem der Erfindung
Bei beiden Typen von Kettenspannern ist es, da sie am Motorgehäuse 60 oder dem Motorblock 66 durch Befestigungsbolzen 75 fixiert sind, erforderlich, den Flansch 72 oder die Befestigungsmittel 74 am Gehäuse 71 oder 73 vorzusehen. Daher ist die Form der Außenfläche des Gehäuses 71 oder 73 kompliziert. Hierdurch kann Pressen bei der Massenproduktion des Gehäuses 71, 73 nicht verwendet werden. Daher ist das Verfahren beschränkt auf Druckgießen oder Schmieden, so dass die Herstellungskosten steigen. Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, die Kosten eines Kettenspanners zu senken.
Lösung des Problems
Erfindungsgemäß ist ein Kettenspanner mit einem Gehäuse, das mit einer Zylinderkammer ausgestaltet ist, einem in der Zylinderkammer verschiebbar angeordneten Kolben, und eine Feder vorgesehen, die in der Zylinderkammer angeordnet ist, um den Kolben nach außen vorzuspannen, wobei das Gehäuse mit einem Ölkanal versehen ist, der mit einer an der Rückseite des Kolbens ausgeformten Druckkammer verbunden ist, wodurch die auf den Kolben übertragene Einschubkraft durch Hydrauliköl gedämpft wird, das durch den Ölkanal zur Druckkammer geleitet wird, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gehäuse zylindrisch ausgestaltet ist und einen äußeren Durchmesser hat, der über dessen gesamte axiale Länge im Wesentlichen gleich ist, und dass das Gehäuse durch Einsetzen in ein Einbauloch befestigt wird, das in einem Teil, an dem der Kettenspanner befestigt werden soll.
Da der Außendurchmesser des Gehäuses über seine gesamte axiale Länge im Wesentlichen gleich oder einheitlich ausgestaltet ist, können die Gehäuse durch Pressen massenproduziert werden. Dies reduziert die Kosten des Gehäuses. Durch das einteilige Ausgestalten eines Ventilsitzes eines Absperrventils, das den Rückfluss von Hydrauliköl verhindert, mit dem Gehäuse durch Pressen können die Kosten weiter reduziert werden.
Beim Pressen des Gehäuses wird ein Rohling durch Ausstanzen einer Metallplatte ausgeformt und tiefgezogen. Wenn die Dicke des Rohlings weniger als 1,7 mm beträgt, ist die Festigkeit des Gehäuses ungenügend. Wenn sie 2,5 mm übersteigt, ist das Tiefzie hen schwierig und es erhöht sich die Anzahl der Ziehschritte. Dies erhöht die Herstellungskosten. Daher beträgt die Dicke des Rohlings bevorzugter Weise 1,7 bis 2,5 mm.
Wenn die Oberflächenrauheit Ra der Innenfläche der durch Pressen ausgeformten Zylinderkammer des Gehäuses 3,2 μm übersteigt, neigt sie durch den Kontakt mit dem Kolben dazu abzunutzen. Daher ist die Oberflächenrauheit Ra der Innenfläche bevorzugter Weise nicht höher als 3,2 μm.
Beim erfindungsgemäßen Kettenspanner schließt das Absperrventil den Ölkanal durch das Ausgestalten des Absperrventils mit einem Ventilsitz und einer Absperrkugel, die zum Kontaktieren und Nichtkontaktieren des Ventilsitzes vorgesehen und zum Schließen des Ölkanals am Ölauslass des Ölkanals ausgestaltet ist, wenn die Einschubkraft auf den Kolben wirkt, so dass kein Hydrauliköl aus der Druckkammer in den Ölkanal fließen kann. Dadurch wird die Einschubkraft durch die Hydraulikflüssigkeit in der Druckkammer gedämpft. So ist es möglich, einen Kettenspanner mit hervorragendem Dämpfungsverhalten zu liefern.
Durch einteiliges Ausformen des Ventilsitzes mit dem Gehäuse ist kein Sitzelement erforderlich, so dass die Herstellungskosten des Kettenspanners mit einem Absperrventil weiter reduziert werden und der Kettenspanner kompakt ausgestaltet werden kann.
Wenn der Ölversorgungskanal ein axial durch die Außenwand des Gehäuses verlaufendes Durchgangsloch ist, ist ein Ölkanal am geschlossene Ende des Befestigungslochs vorgesehen, der mit dem Ölversorgungskanal verbunden ist. In diesem Fall kann sich unter dem Druck des zum Ölkanal geleiteten Hydrauliköls und durch den Flächenunterschied zwischen der Außen- und der Innenfläche der Zylinderkammerendwand das Gehäuse in solch einer Richtung bewegen, dass es aus dem Einbauloch kommt, und der Kolben kann andererseits zu sehr in Richtung des Zylinderkammerbodens gedrückt werden. Wenn die Bewegung des Gehäuses, d. h. der Rückzug des Kolbens, groß ist, kann das Gehäuse aus dem Einbauloch fallen.
Um solche Probleme zu verhindern, wird erfindungsgemäß ein Rückzugbegrenzungsmittel bereitgestellt, um zu vermeiden, dass der Kolben über einen vorbestimmten Weg hinaus eingedrückt wird.
Das Rückzugbegrenzungsmittel kann eine Clip-Aufnahmenut in der Innenfläche der Zylinderkammer nahe ihrer Öffnung, einen Anschlagclip mit einem diametral deformierbaren Ringabschnitt, der in der Clip-Aufnahmenut aufgenommen ist, und den Kolben, der in axialen Intervallen mit einer Vielzahl von Umfangsnuten in seiner Außenfläche ausgestaltet ist, umfassen, wobei jede Umfangsnut eine sich eine verjüngende oder schräge Fläche, die den Ringabschnitt vergrößert, wenn sich der Kolben vorschiebt, und eine Eingriffsfläche hat, die mit dem Ringabschnitt in Eingriff gelangt, um einen Rückzug des Kolbens zu verhindern.
Ferner kann ein Mittel zum Begrenzen des Kolbenrückzugs verwendet werden, das ein Innengewinde an der Innenfläche am offenen Ende der Zylinderkammer und ein mit dem Innengewinde kämmendes Außengewinde an der Außenfläche des Kolbens ausgeformt hat, wobei das Innengewinde und das Außengewinde als Kerb- oder Sägezahnverzahnung ausgeformt sind, so dass ihre Druckflanken, welche die auf den Kolben übertragene axiale Einschubkraft aufnehmen, einen größeren Flankenwinkel haben als ihre Freiflanken, und wobei das kerbverzahnte Gewinde solch einen Steigungswinkel hat, dass sich der Kolben unter der elastischen Kraft einer Feder nach außen bewegt.
Bei einem mit dem Rückzugbegrenzungsmittel ausgestalteten Kettenspanner kann durch das Ausgestalten der Rückzughöhe des durch das Rückzugbegrenzungsmittel begrenzten Kolbens kleiner als die Einbaulochtiefe verhindert werden, dass der Kettenspanner aus dem Einbauloch herauskommt.
Mit einem Kettenspanner, bei dem der Rückzug des Kolbens durch den Gewindeeingriff des Innengewindes mit dem Außengewinde begrenzt ist, kann der Kettenspanner, wenn sich der Kolben, während er sich dreht, axial bewegt und wenn sich das Gehäuse zusammen mit dem Kolben dreht, seine Funktion nicht zeigen. Um solche Probleme zu verhindern, kann ein Verdrehsichenmgsmechanismus zum Verhindern des Drehens des Gehäuses im Einbauloch vorgesehen werden.
Ferner ist das Gehäuse des mit dem Rückzugbegrenzungsmittel ausgestalteten Kettenspanners während der Gehäusebewegung durch das Verschieben des Kolbens auf Abnutzung beansprucht. Um solch ein Abnutzen zu verhindern, kann die Außenfläche des Gehäuses gehärtet sein.
Zum Härten kann Einsatzhärten/Nitrieren oder Metallbeschichten verwendet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1(I) ist eine abschnittsweise Längsansicht von vorne, die eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners darstellt, und 1(II) ist eine Seitenansicht von rechts von 1(I). 2(I) ist eine vergrößerte Schnittansicht von einem Teil eines Rückzugbegrenzungsmechanismusses von 1(I) und 2(II) ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Rückzug des Kolbens begrenzt ist. 3 ist eine Längsschnittansicht von vorne, die ein Einbaubeispiel des Kettenspanners aus 1 zeigt. 4 ist eine vertikale Schnittansicht von vorne, die eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kettenspanners darstellt. 5 ist eine vertikale Schnittansicht von vorne, die eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners zeigt. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Gewindeeingriffsbereich zwischen dem Innengewinde und dem Außengewinde des Kettenspanners aus 5 zeigt. 7 ist eine Längsschnittansicht von vorne, die zeigt wie der Kettenspanner aus 5 befestigt ist. 8 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Befestigungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kettenspanners zeigt. 9 ist eine Längsschnittansicht von vorne, die eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners zeigt. 10 ist eine Schnittansicht von vorne, die ein weiteres Befestigungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kettenspanners zeigt. 11 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Befestigungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kettenspanners zeigt. 12 ist eine Längsschnittansicht von vorne von 11. 13 ist eine Teilschnittansicht von vorne, die zeigt, wie ein konventioneller Kettenspanner montiert ist. 14 ist eine Teilschnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Zusammenbaus eines konventionellen Kettenspanners zeigt.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 12 beschrieben. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners A. Wie dargestellt, ist im Gehäuse 1 eine Zylinderkammer 2 mit einem geschlossenem Boden ausgeformt. Die Außenfläche des Gehäuses 1 ist eine zylindrische Fläche 3 mit einem Außendurchmesser, der über die gesamte axiale Länge gleich ist. Das Gehäuse 1 ist durch Pressen hergestellt.
Beim Pressen des Gehäuses 1 wird ein Rohling durch Ausstanzen einer Metallplatte ausgeformt und der Rohling tiefgezogen. Die Dicke des Rohlings beträgt bevorzugter Weise etwa 1,7 bis 2,5 mm. Wenn sie weniger als 1,7 mm ist, kann kein Gehäuse 1 mit einer hohen Festigkeit erhalten werden. Wenn sie 2,5 mm übersteigt, erhöhen sich die Schritte des Tiefziehens, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen. Das Gehäuse 1 hat nach dem Pressen eine geschliffene Innenfläche der Zylinderkammer 2, um eine Innendurchmesserfläche mit einer Oberflächenrauheit Ra von 3,2 μm oder weniger zu erhalten.
In der Zylinderkammer 2 ist ein Kolben 4 befestigt. Ein Federaufnahmeloch 5, das an der Rückseite offen ist, ist im Kolben 4 ausgeformt. Eine Feder 6, die zwischen dem geschlossenen Ende des Federaufnahmelochs 5 und der Bodenfläche der Zylinderkammer 2 angebracht ist, spannt den Kolben 4 nach außen vor.
Ein Ölversorgungskanal 8, der mit einer hinter dem Kolben 4 ausgeformten Druckkammer 7 verbunden ist, ist in der Endwand der Zylinderkammer 2 ausgeformt. Am Ölauslass des Ölversorgungskanals 8 ist ein Absperrventil 9 ausgestaltet, um einen Rückfluss von Hydrauliköl in die Druckkammer 7 in Richtung des Ölversorgungskanals 8 zu verhindern.
Das Absperrventil 8 umfasst ein Sitzelement 9a, das an der geschlossenen Endwand der Zylinderkammer 2 angeordnet ist, eine Absperrkugel 9d, die ausgestaltet ist in Kontakt mit dem Ventilsitz 9c des im Sitzelement 9a ausgeformte Ventillochs 9b zu kommen oder sich vom Ventilsitz zu lösen, um das Ventilloch 9b bei Kontakt zu schließen, und einen Halter 9e zum Begrenzen des Öffnungsgrades der Absperrkugel 9d.
Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Kolben 4 ist ein Rückzugbegrenzungsmechanismus 10 angeordnet, um den Kolben 4 davon abzuhalten, über einen vorbestimmten Weg in Richtung der Bodenfläche der Zylinderkammer 2 einzuschieben.
Wie in den 2(I) und 2(II) dargestellt, ist als das Rückzugbegrenzungsmittel 10 eine Clip-Aufnahmenut 11 in der Innenfläche der Öffnung der Zylinderkammer 2 ausgeformt, ein diametral elastisch verformbarer Ringabschnitt 12a, der an einem Register- oder Anschlagclip 12 ausgestaltet ist, in der Clip-Aufnahmenut 11 aufgenommen, eine Vielzahl von Umfangsnuten, die durch den Ringabschnitt abgedichtet sind, in der Außenfläche des Kolbens 4 in gleichen Abständen in axialer Richtung ausgeformt, und eine sich verjüngende Fläche, deren Durchmesser sich in Richtung des Endes des Kolbens 4 verringert, und eine Eingriffsfläche 13b an der Seite des kleinen Durchmessers der sich verjüngenden Fläche 13a an der Innenfläche jeder Umfangsnut 13 ausgestaltet.
In dem Rückzugbegrenzungsmechanismus 10 mit diesem Aufbau kann der Kolben 4 durch die Funktion der sich verjüngenden Fläche 13, die den Durchmesser des Ringabschnitts 12a vergrößert, vorschieben und der Rückzug des Kolbens 4 wird durch Eingriff der Eingriffsfläche 13b mit dem Ringabschnitt 12a des Anschlagclips 12, der durch Anstoßen an die hintere Endwand 11a der Clip-Aufnahmenut 11 stoppt, begrenzt.
In dem in der ersten Ausführungsform dargestellten Kettenspanner ist als der Anschlagclip 12 ein Anschlagclip dargestellt, bei dem ein Griffpaar (siehe 1(II)) am Ringabschnitt 12a ausgestaltet, und bei dem das Griffpaar nach innen so vorgespannt ist, dass der Durchmesser des Ringabschnitts 12a vergrößert werden kann. Aber wie beim Kettenspanner A in der zweiten Ausführungsform in 4 dargestellt, kann auch ein Anschlagclip 12 verwendet werden, der keine Griffe 12b hat und in der diametralen Richtung elastisch verformbar ist.
3 zeigt einen Kettenspanner A mit solch einem Aufbau, eingebaut in ein Objekt B. Als Spannerbefestigungsobjekt B ist in 1 ein in 13 dargestelltes Motorgehäuse gezeigt. Zum Anbringen des Kettenspanners A ist ein Einbauloch 20 mit einem geschlossenen Ende im Objekt B ausgeformt und das Gehäuse 1 des Kettenspanners A in das Einbauloch 20 eingesetzt. Im Objekt B ist ein mit dem Ölversorgungskanal 8 des Kettenspanners A verbundener Ölkanal 21 ausgeformt.
In einem Spannungseinstellungszustand, in dem Hydrauliköl durch den Ölkanal 21 in den Ölversorgungskanal 8 geleitet wird und der Kolben 4, der durch die Feder 6 nach außen vorgespannt ist, die in 13 dargestellte Kettenführung 64 vorspannt, wenn die Kette 65 durch einen Wechsel in der Winkelgeschwindigkeit während jeder Drehung der Kurbelwelle oder durch Schwankungen im Drehmoment der Nockenwellen vibriert und Schlupf in der Kette 65 hervorgerufen wird, bewegt sich der Kolben 4 unter der Spannkraft der Feder 6 nach außen, um den Schlupf der Kette 65 zu absorbieren.
Zu diesem Zeitpunkt vergrößert die sich verjüngende Fläche 13a den Durchmesser des Ringabschnitts 12a des Anschlagclips 12, wodurch die Bewegung des Kolbens 4 (siehe 2) ermöglicht wird.
Auf der anderen Seite wird, wenn die Kette 65 gedehnt wird, Einschubkraft auf den Kolben 4 durch die Kettenführung 64 übertragen. Die Einschubkraft ist durch das Hydrauliköl in der Druckkammer 7 gedämpft. Wenn die Einschubkraft größer ist als die Spannkraft der Feder 6, wie in 2(II) dargestellt, wird durch den Eingriff der Eingriffsfläche 13b mit dem Ringabschnitt 12a des Anschlagclips 12, der die hintere Wandfläche 11a der Clip-Aufnahmenut 11 durch Anstoßen stoppt, der Rückzug des Kolbens 4 begrenzt.
Bei dem in 1 dargestellten Kettenspanner A kann das Gehäuse durch Pressen in Masse produziert werden, da der Außendurchmesser des Gehäuses 1 über die gesamte axiale Länge gleich ist. Daher sind die Herstellungskosten des Gehäuses 1 gering, so dass es möglich ist, die Kosten des Kettenspanners A zu reduzieren.
Ferner ist, da der Kettenspanner A durch Einführen des hinteren Endes des Gehäuses A in das in Objekt B ausgeformte Einbauloch eingebaut ist, verglichen mit konventionellen Kettenspannern, bei denen das Gehäuse durch Befestigungsbolzen fixiert ist, das Befestigen des Kettenspanners A einfacher. Ferner gibt es keine Notwendigkeit, einen großen Freiraum auszugestalten, um den Kettenspanner A anzubringen, und es ist möglich, die Konstruktionsfreiheit zu vergrößern.
Der in 3 dargestellte Kettenspanner A wird durch einfaches Einführen des hinteren Endes des Gehäuses 1 in das in Objekt B ausgeformte Einbauloch eingebaut, und hat einen Flächenunterschied zwischen der Außenoberfläche a und der Innenoberfläche b der geschlossenen Endwand der Zylinderkammer 2 im Gehäuse 1. Daher besteht die Gefahr, dass das Gehäuse 1 unter dem Druck des Hydrauliköls, das zum Ölkanal 21 ge leitet wird, herausgedrückt werden kann und wechselweise der Kolben 4 in das Gehäuse 1 gedrückt wird.
Zu diesem in 2(II) dargestellten Zeitpunkt bewegt sich der Kolben 4 zu einer Position, in der der Ringabschnitt 12a des Anschlagclips 12 an die hintere Wandfläche 11a der Clip-Aufnahmenut 11 anstößt und dadurch stoppt. Daher wird der Kolben 4 nicht weiter eingedrückt als nötig.
4 zeigt die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners A. Der in dieser Ausführungsform dargestellte Kettenspanner A unterscheidet sich von dem in der ersten Ausführungsform dargestellten Kettenspanner A darin, dass der Ventilsitz 9c, der das Absperrventil 9 ausformt, um den Rückfluss des Hydrauliköls zu verhindern, einteilig mit dem Gehäuse 1 ausgeformt ist.
Daher werden für die gleichen Teile wie beim Kettenspanner A der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugsnummern verwendet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Wie oben beschrieben, kann durch einteiliges Ausformen des Ventilsitzes 9c mit dem Gehäuse 1 das in 1 dargestellte Sitzelement 9a weggelassen und ferner können die Herstellungskosten des Kettenspanners A mit dem Absperrventil 9 gesenkt werden.
Hierbei kann die Innenfläche des Gehäuses 1 mit dem Ventilsitz 9c gehärtet sein, um eine Abnutzung des Ventilsitzes 9c durch den Kontakt mit der Absperrkugel 9d des Absperrventils 9 zu verhindern.
Die 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners. Der in dieser Ausführungsform dargestellte Kettenspanner A und der Kettenspanner A der bereits in 1 beschriebenen ersten Ausführungsform unterscheiden einander im Aufbau des zum Begrenzen des Rückzugs des Kolbens 4 ausgestalteten Rückzugsbegrenzungsmechanismusses 10.
Daher sind an den mit der ersten Ausführungsform gleichen Teilen die gleichen Bezugsnummern angeordnet und ihre Beschreibung ist weggelassen.
In dem in 5 und 6 dargestellten Rückzugbegrenzungsmechanismus 10 ist ein Innengewinde 31 an der Innenfläche der Öffnung der Zylinderkammer 2 und ein Außengewinde 32, das mit dem Innengewinde 31 kämmend in Eingriff steht, an der Außenfläche des Kolbens 4 mit einer Kerbezahn- oder Sägezahnform so ausgestaltet, dass der Flankenwinkel ihrer Druckflanken, die die auf den Kolben 3 wirkende axiale Einschubkraft aufnehmen, größer ist als der Flankenwinkel ihrer Freiflanken 34 und ein Gewindespalt 35 zwischen den Gewindeeingriffspositionen der Sägezahngewinde ausgestaltet ist. Ferner haben die Sägezahngewinde solch einen Steigungswinkel, dass sich der Kolben 4 axial bewegen kann, während er unter der Kraft der Feder 6 gedreht wird.
Hierbei ist zum Ausgestalten des Innengewindes 31 eine Gewindemutter 36 mit dem Innengewinde 31 an ihrer Innenfläche in einer Aufnahme 37, die in der Innenfläche der Öffnung der Zylinderkammer 2 ausgeformt ist, aufgenommen und das offene Ende des Gehäuses 1 nach innen verstemmt, um die Gewindemutter 36 zu fixieren. Aber das Innengewinde 31 kann auch direkt an der Innenfläche des offenen Endes der Zylinderkammer 2 ausgeformt sein.
Beim Rückzugbegrenzungsmechanismus 10 mit dieser Struktur kann der Kolben 4 auf einer Länge δdes Gewindespalts 35, der zwischen dem Innengewinde 31 und dem Außengewinde 32 ausgeformt ist, einschieben und der Rückzug des Kolbens 4 ist durch ein Widerlager aus den Druckflanken 33 des Innen- und Außengewindes 31, 32 begrenzt, so dass der Kolben nicht weiter hineingedrückt wird.
Bei dem in 5 dargestellten Kettenspanner ist ein Absperrventil 9 mit einem Sitzelement 9a dargestellt. Aber, wie bei dem in 4 dargestellten Kettenspanner, kann der Ventilsitz 9c einteilig ausgeformt werden, wenn das Gehäuse 1 durch Pressen ausgeformt wird.
7 zeigt wie der in 5 dargestellte Kettenspanner am Befestigungsobjekt B angebracht ist. Hierbei hat das Spannerbefestigungsobjekt B, wie bei dem in 3 dargestellten Spannerbefestigungsobjekt B, ein Einbauloch 20 und einen Ölkanal 21 und das Gehäuse des Kettenspanners A ist in das Einbauloch 20 eingesetzt.
Bei dem in 5 dargestellten Kettenspanner A bewegt sich der Kolben 4, während er sich dreht, durch die elastische Kraft der Feder 6 axial (nach außen), um den Schlupf der Kette zu absorbieren, wobei der Kolben 4 axial nicht bewegt werden kann, wenn sich das Gehäuse 1 dreht.
Bei dem in 7 dargestellten Befestigungsbeispiel ist ein Verdrehsicherungsmechanismus 40 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Einbauloch 20 ausgestaltet. Der Verdrehsicherungsmechanismus 40 hat einen Verdrehsicherungsstift 41, der von der Außenfläche der hinteren Endfläche des Gehäuses 1 vorsteht und in ein im geschlossenen Ende des Einbaulochs 20 ausgeformtes Stiftloch 42 eingesteckt ist, um ein Drehen des Gehäuses 1 zu verhindern.
Wie oben beschrieben, kann durch die Ausgestaltung des Verdrehsicherungsmechanismusses 40, der ein Drehen des Gehäuses 1 verhindert, wenn sich der Kolben 4, während er sich dreht, axial bewegt, verhindert werden, dass sich das Gehäuse 1 zusammen mit dem Kolben 4 dreht, so dass der Kettenspanner A zuverlässig seine Funktion ausführt. Ferner kann durch das Verdrehsichern des Gehäuses 1 die Abnutzung an den Kontaktflächen des Gehäuses 1 und des Einbaulochs 20 verhindert werden.
Wie in den 3 und 7 dargestellt, kann, wenn das Einbauverfahren des Kettenspanners A verwendet wird, bei dem das Gehäuse 1 in das Einbauloch 20 eingesteckt wird, der Kettenspanner A in solch eine Richtung durch den Druck des Hydrauliköls, das in den Ölkanal 21 geleitet wird, bewegt werden, dass er herauskommt. Ferner berührt er während des Bewegens die Innenfläche des Einbaulochs, so dass die Außenfläche des Gehäuses 1 zur Abnutzung neigt. Die Innendurchmesserfläche der Zylinderkammer 2 neigt durch das Verschieben des Kolbens 4 ebenfalls dazu abzunutzen.
Deshalb sind bei den Kettenspannern von der ersten bis zur dritten Ausführungsform die Außenflächen des Gehäuses 1 und die Innenwand des Zylinders 2 gehärtet, um die Härte auf etwa Hv 400–700 zu erhöhen. Zum Härten können Verfahren wie beispielsweise Einsatzhärten/Nitrieren oder Metallbeschichten angewendet werden. Durch Erhöhen der Härte der Außenfläche des Gehäuses 1 durch solch ein Härteverfahren kann ein Abnutzen des Gehäuses durch den Kontakt mit der Innenfläche des Einbaulochs 20 verhindert werden. Daher kann ein Gehäuse 1 geliefert werden, das hervorragend in der Haltbarkeit ist.
8 zeigt ein weiteres Befestigungsbeispiel des Kettenspanners A einer der Ausführungsformen 1 bis 3. In diesem Beispiel ist das Einbauloch 20 in einem Spannbefestigungsobjekt B ausgeformt, das eine Motorabdeckung umfasst, wobei der Kettenspanner A in das Einbauloch 20 eingeführt ist und ein Sicherungsmechanismus 50 zwischen dem Gehäuse 1 des Kettenspanners A und dem Einbauloch 20 ausgestaltet ist.
Der Sicherungsmechanismus 50 hat einen Schnappring 53, der in einer in der Außenfläche des Gehäuses 1 ausgeformten Nut 51 angeordnet ist, und eine Nut 52, die in der Innenfläche des Einbaulochs 20 ausgeformt ist.
Wie oben beschrieben kann durch das Verhindern des Herauskommens des Gehäuses 1 durch den Sicherungsmechanismus 50 der Einbau des Kettenspanners A stabilisiert und das Härten das Gehäuses weggelassen werden. Daher ist es verglichen mit dem gehärteten Kettenspanner A möglich, die Kosten zu senken.
9 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners. Der in dieser Ausführungsform dargestellte Kettenspanner unterscheidet sich von dem Kettenspanner der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass der Außendurchmesser des Gehäuses an seinem hinteren Ende ein wenig größer ist als der Außendurchmesser an seinem vorderen Ende, dass eine Umfangsnut 45 und eine Dichtungsnut 46 an seinem hinteren Ende ausgeformt sind, dass der (Ölversorgungskanal 8 mit der Druckkammer 7 verbunden ist, die im Boden der Umfangsnut 45 ausgeformt ist, und dass ein O-Ring 47 in der Dichtungsnut 46 aufgenommen ist.
Um den Kettenspanner A mit diesem Aufbau, beispielsweise an einem als eine Motorabdeckung ausgestalteten Spannungsbefestigungsobjekt B, zu befestigen, ist ein als Durchgangsloch ausgestaltetes Einbauloch 20 im Spannungsbefestigungsobjekt B ausgeformt und der Kettenspanner A in das Einbauloch 20 eingesetzt, um den O-Ring 47 gegen die Innenfläche des Einbaulochs 20 zu pressen, wobei die Rückzugstiefe des Kettenspanners A durch den Schnappring 23 begrenzt ist, der an der Innenfläche des Einbaulochs 20 angeordnet ist, und der Ölkanal, der mit der Umfangsnut 45 verbunden ist, im Spannungsbefestigungsobjekt B ausgeformt ist.
In 9 kann durch Öffnen des Ölversorgungskanals 8 zum Boden der Umfangsnut 45, die in der Außenfläche des hinteren Endes des Gehäuses 1 ausgeformt ist, und durch Leiten von Hydrauliköl in den Ölversorgungskanal 8 durch den Ölkanal 21, der im Spannungsbefestigungsobjekt B ausgeformt ist, verhindert werden, dass sich das Gehäuse 1 unter dem Druck des Hydrauliköls in solch eine Richtung bewegt, dass es herauskommt. Dies ermöglicht ein stabiles Anbringen des Gehäuses 1.
Ferner kann, da der Außendurchmesser des Gehäuses über die gesamte axiale Länge im Wesentlichen gleich ist, das Gehäuse 1 durch Pressen ausgeformt werden.
Ferner kann der Einbau durch das Ausgestalten des Innendurchmessers des als Durchgangsloch ausgestalteten Einbaulochs 20 größer als der maximale Durchmesser des Kettenspanners, wodurch der Kettenspanner von der Außenseite des Objekts B (z. B. von der Außenseite des Motorgehäuses) einsitzbar ist, einfach ausgestaltet werden.
10 zeigt ein Beispiel, in dem die in 14 dargestellten Kettenführung 64 als Spannungsbefestigungsobjekt B ausgestaltet ist, wobei der Kettenspanner an diesem Spannungsbefestigungsobjekt B angebracht ist.
Das Kettenspannerbefestigungsobjekt B ist mit einem Einbauloch 24, einer Reservoirkammer 25 und einem Ölkanal, durch den die Reservoirkammer 25 und das Einbauloch 24 verbunden sind, ausgestaltet. Das Gehäuse 1 des Kettenspanners A ist in das Einbauloch 24 eingeführt und das Ende des Kolbens 4 des Kettenspanners A ist mit einem Widerlager 60a in Kontakt gebracht, das an der Motorabdeckung (nicht dargestellt) ausgestaltet ist, um den Kettenspanner 64 in solch einer Richtung vorzuspannen, dass die Kette durch die Spannkraft der Feder 6 gedehnt wird.
Die 11 und 12 zeigen ein weiteres Beispiel des Spannungsbefestigungsobjekts B, an dem die Kettenführung A angeordnet ist. In diesem Beispiel ist ein an einem Motorblock C befestigter Halter B das Spannerbefestigungsobjekt. Um ein Herauskommen des Gehäuses 1 zu verhindern, ist ein Einbauloch 27 im Halter B ausgeformt, der Ket tenspanner A in das Einbauloch 27 eingesteckt und ein Schnappring 56 ist so eingebaut, damit er eine Eingriffsnut 54, die in der Außenfläche des Gehäuses 1 des Kettenspanners A ausgeformt ist, und eine Eingriffsnut 55, die in der Innenfläche des Einbaulochs 27 ausgeformt ist, überspannt. Bezugszeichen 57 bezeichnet einen Kanal, durch den ein Ölkanal 21, der im Motorblock C ausgeformt ist, mit dem Ölversorgungskanal 21, der im Gehäuse 1 ausgeformt ist, verbunden ist.
Wie in den 11 und 12 dargestellt, ist es durch die Verwendung des Halters B, der am Motorblock C als das Spannereinbauobjekt angebracht ist, selbst wenn der Motortyp an den der Kettenspanner A angebaut wird variiert, nicht erforderlich, die Größe, Form, etc. des Gehäuses 1 zu variieren, so dass es mit identischer Größe und Form hergestellt werden kann. Daher ist es möglich, die Kosten des Kettenspanners zu senken.
Während es erforderlich ist, die Größe des Halters B gemäß des Motortyps zu ändern, kann er, da seine Form einfach ist und keine Präzision erfordert, mit geringen Kosten durch Schmieden, wie z. B. Druckgießen, hergestellt werden.
Das Rückzugbegrenzungsmittel ist nicht begrenzt auf die der Ausgestaltungen sondern kann eine Ratschenart oder jeder andere Typ sein.
Auswirkung der Erfindung
Wie oben beschrieben, kann das Gehäuse erfindungsgemäß, da der Außendurchmesser des Gehäuses, in dem der Kolben und die Feder aufgenommen sind, über die gesamte axiale Länge im Wesentlichen konstant ist, durch Pressen in Masse produziert werden. Daher ist es möglich, die Kosten des Kettenspanners zu senken.
Zusammenfassung
Ein Kolben 4 und eine Feder 6, die den Kolben 4 nach außen vorspannt, sind in einer Zylinderkammer 2 eingebaut, die in einem Gehäuse 1 ausgeformt ist. Das Gehäuse 1 ist mit einem Ölversorgungskanal 8 ausgestaltet, der mit einer Druckkammer 7 verbunden ist, die hinter dem Kolben 4 ausgeformt ist. Das Gehäuse 1 hat einen Außendurchmesser, der über die gesamte axiale Länge im Wesentlichen konstant ist, so dass solch ein Gehäuse durch Pressen in Masse produziert werden kann. Es ist daher möglich, die Kosten des Kettenspanners zu senken.

Claims

Kettenspanner mit einem Gehäuse, das mit einer Zylinderkammer ausgeformt ist, einem Kolben, der verschiebbar in der Zylinderkammer angeordnet ist, und einer Feder, die in der Zylinderkammer zum nach außen Vorspannen des Kolbens angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen Ölversorgungskanal aufweist, der mit einer hinter dem Kolben ausgeformten Druckkammer verbunden ist, wodurch eine Einschubkraft gedämpft wird, die auf den Kolben durch zu der Druckkammer durch den Ölversorgungskanal geleitetes Hydrauliköl übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zylindrisch und mit einem Außendurchmesser ausgestaltet ist, der über dessen gesamte axiale Länge im Wesentlichen gleich ist.
Kettenspanner nach Anspruch 1, wobei an der Ölauslassseite des Ölversorgungskanals ein Absperrventil mit einem Ventilsitz und einer Absperrkugel vorgesehen ist, wobei die Absperrkugel ausgestaltet ist, in Kontakt mit dem Ventilsitz zu kommen und sich von dem Ventilsitz zu lösen, um den Ölversorgungskanal zu schließen.
Kettenspanner nach Anspruch 2, wobei der Ventilsitz mit dem Gehäuse einteilig ausgeformt ist.
Kettenspanner nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Ventilsitz durch Pressen ausgeformt ist.
Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend ein Rückzugbegrenzungsmittel, das zwischen dem Gehäuse und dem Kolben angeordnet ist, damit der Kolben nicht über einen vorbestimmten Weg hinaus in Richtung des Bodens der Zylinderkammer einschiebt.
Kettenspanner nach Anspruch 5, wobei das Rückzugbegrenzungsmittel eine Clip-Aufnahmenut, die in der Innenfläche der Zylinderkammer in der Nähe ihrer Öffnung ausgeformt ist, und einen diametral deformierbaren Anschlagclip, der in der Clip-Aufnahmenut aufgenommen ist, umfasst, wobei der Kolben in seiner Außenfläche mit einer Vielzahl von Umfangsnuten in axialen Intervallen ausgeformt ist und jede Umfangsnut mit einer sich verjüngenden Fläche, die den Ringabschnitt vergrößert, wenn sich der Kolben vorschiebt, und mit einer Eingriffsfläche versehen ist, die im Eingriff mit dem Ringabschnitt steht, um den Rückzug des Kolbens zu verhindern.
Kettenspanner nach Anspruch 5, wobei das Rückzugbegrenzungsmittel ein Innengewinde, das in der Innenfläche des offenen Endes der Zylinderkammer ausgeformt ist, und ein Außengewinde, das in der Außenfläche des Kolbens ausgeformt ist und in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde steht, umfasst, wobei das Innengewinde und das Außengewinde Sägezahngewinde sind, so dass ihre Druckflanken, welche die auf den Kolben übertragene axiale Einschubkraft aufnehmen, einen größeren Flankenwinkel haben als ihre Freiflanken, wobei das Sägezahngewinde solch einen Steigungswinkel hat, dass sich der Kolben unter der elastischen Kraft der Feder nach außen bewegt.
Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Außenfläche des Gehäuses gehärtet ist.