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TECHNISCHER BEREICH
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Automatikspannelement
zum automatischen Aufbringen einer geeigneten Spannung auf ein Übertragungselement,
wie z. B. einen Riemen oder eine Kette.
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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
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Wie
in 8 gezeigt ist, ist bei vielen hydraulischen Automatikspannelementen 100 eine
Niederdruckölkammer 106 zwischen einem Gehäuse 101 und
einem Zylinder 102, der in diesem vorgesehen ist, ausgebildet,
ist eine Hochdruckölkammer 105, die durch einen
Kolben 103 gepresst wird, in dem Inneren des Zylinders 102 ausgebildet,
und strömt durch Vorspannen einer Rückstellfeder 104 in
einer Richtung zum Verursachen, dass der Kolben 103 sich zurückzieht, Öl
L in einer einzigen Richtung von der Niederdruckölkammer 106 zu
der Hochdruckölkammer 105 über ein Rückschlagventil 107.
Wenn während einer Überlastung unterdessen der
Kolben 103 tief in den Zylinder 102 ausfährt,
läuft das Öl L in der Hochdruckölkammer 105 in
die Niederdruckölkammer 106 durch einen Zwischenraum
G zwischen dem Zylinder 102 und einem Kolbenabschnitt 111 des
Kolbens 103 von einem Ende des Zwischenraums G in der Nähe
einer oberen Endfläche des Zylinders 102 aus.
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Wenn
jedoch der Hub von oben nach unten des Kolbens 103 groß ist
oder die Häufigkeit während der Überlast
hoch ist, wird das Öl L erzwungen aus dem Ende des Zwischenraums
G in die Luft oberhalb des Öls L in der Niederdruckölkammer 106 durch eine
abgeschrägte Öffnung 110 ausgeworfen,
die an dem Ende einer inneren Umfangsfläche des Zylinders 102 ausgebildet
ist, wie in 9 gezeigt ist, und fällt
in das Öl L in der Niederdruckölkammer 106 nach dem
Vermischen mit der Luft. Als Folge vergrößert sich
die Menge der Luft 109, die in das Öl L in der Niederdruckölkammer 106 vermischt
ist, graduell. Außerdem strömt die Luft 109 in
die Hochdruckölkammer 105 durch das Rückschlagventil 107 gemeinsam
mit dem Öl L, und wird als Folge ein Rückstoß entsprechend
dem Volumen der Luft 109 in dem Kolben 103 erzeugt,
was zu einer Verschlechterung der automatischen Spannelementfunktion,
einer Verstärkung einer Schwingung des Riemens oder Ähnlichem,
der als Gegenstand der Spannungsaufbringung dient, und einer unnormalen
Geräuschentwicklung führt. Verschiedenartige Vorrichtungen
wurden als Antwort auf dieses Luftproblem vorgeschlagen.
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Als
Vorrichtung zum Verhindern der Luftvermischung beschreibt die
Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. H9-203447 eine Vorrichtung, bei der eine ringförmige
Auswurfvertiefung in einer eingeschnittenen Form in der inneren
Umfangsfläche des oberen Abschnitt eines Zylinders vorgesehen
ist, ein Auswurfloch so ausgebildet ist, dass es den Vertiefungsboden
der Auswurfvertiefung durchdringt, und Öl L in einer Hochdruckkammer
direkt in das Öl L in eine Niederdruckölkammer
von einem Zwischenraum und durch die Auswurfvertiefung und das Auswurfloch
ausgestoßen wird.
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Ferner
beschreibt als Vorrichtung zum Behandeln des Auftretens der Luftvermischung
die
Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2001-116092 eine Vorrichtung, bei der eine Drossel
in einer Niederdruckölkammer zum Ausbilden eines engen
Spalts, durch den Öl hindurchtreten kann, aber es unwahrscheinlich
ist, dass Luftblasen hindurchtreten, zwischen dieser und einem Gehäuse
vorgesehen ist. Somit wird verhindert, dass in das Öl in
der Niederdruckölkammer gemischte Luftblasen in eine Hochdruckölkammer
eintreten.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch
funktioniert bei der Vorrichtung, die das Auswurfloch in der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. H9-203447 einsetzt, das Auswurfloch als Bypassdurchgang
auf halbem Weg durch den Zwischenraum, um die Auswurfgeschwindigkeit des Öls
aus der Hochdruckölkammer zu variieren, und muss daher
das herkömmliche Design des Zwischenraums abgewandelt werden.
Ferner ist die Vorrichtung, die die Drossel in der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
2001-116092 einsetzt, ein Verfahren zum Behandeln der Luftvermischung,
nachdem die Luftvermischung aufgetreten ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen
Probleme zu lösen, indem ein hydraulisches Automatikspannelement
bereitgestellt wird, das die Vermischung der Luft mit dem Öl
reduzieren kann, um dadurch die Verschlechterung der automatischen
Spannelementfunktion und das Auftreten einer unnormalen Geräuschentwicklung
zu verhindern, ohne dass das herkömmliche Design eines
Zwischenraums beeinträchtigt wird.
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Zum
Lösen der vorstehend genannten Probleme ist das hydraulische
Automatikspannelement der vorliegenden Erfindung mit einer Hochdruckölkammer,
die durch einen Kolbenabschnitt eines Kolbens in dem Inneren eines
Zylinders gepresst wird, und einer Niederdruckölkammer
versehen, die mit der Hochdruckölkammer über ein
Rückschlagventil in Verbindung stehen kann, und tritt Öl
in der Hochdruckölkammer durch einen Zwischenraum zwischen dem
Zylinder und dem Kolbenabschnitt hindurch und tritt in die Niederdruckölkammer
von einem Ende des Zwischenraums in der Nähe einer Endfläche
des Zylinders aus. Ferner ist bei dem hydraulischen Automatikspannelement
eine eingeschnittene Vertiefung in einer inneren Umfangsfläche
des Zylinders durch eine konische Fläche vorgesehen, die
sich von dem Ende des Zwischenraums zu der Endflächenseite des
Zylinders erstreckt und einen Vertiefungswinkel (θ) von
5 bis 15 Grad relativ zu einer Längsrichtung der inneren
Umfangsfläche hat, ist ein Drosselabschnitt, der auf die
Kolbenabschnittsseite vorsteht, weitergehend in Richtung auf die
Endflächenseite des Zylinders als die Vertiefung in der
inneren Umfangsfläche des Zylinders vorgesehen, und ist
ein Drosselspalt (A), der größer als der Zwischenraum (G)
ist, zwischen dem Drosselabschnitt und dem Kolbenabschnitt ausgebildet.
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[Funktionen]
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- (1) Eine eingeschnittene Vertiefung, die durch eine
konische Fläche ausgebildet ist, die einen flachen Vertiefungswinkelbereich
von dem Ende eines Zwischenraums hat, wie derjenige, der vorstehend
beschrieben ist, kann das Moment (die Durchflussrate) des von dem
Ende des Zwischenraums ausgeworfenen Öls durch eine Diffusionsfunktion
ohne beträchtliche Ölabfuhr abschwächen
(reduzieren), und dadurch wird ein Aufschäumen des Öls
unterdrückt. Es ist anzumerken, dass jedoch eine gewisse
Menge einer Aufschäumung unvermeidlich ist.
- (2) Ferner wirken ein Drosselabschnitt, der weiter in Richtung
auf die Endflächenseite eines Zylinders als die Vertiefung
vorgesehen ist, und ein Drosselspalt (A), der größer
als der Zwischenraum ist, der zwischen dem Drosselabschnitt und einem
Kolbenabschnitt ausgebildet ist, derart, dass der Drosselabschnitt
den in dem Öl enthaltenen Schaum, dessen Moment durch die
Vertiefung abgeschwächt wurde, drosselt, woraufhin gestattet
wird, dass das Öl durch den Drosselspalt (A) strömt.
Der Drosselabschnitt kann ringförmig oder als unterbrochener
Ring gestaltet sein, der in Abschnitte bzw. Sektoren geschnitten
ist.
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Als
Folge der Funktionen (1) und (2), die vorstehend beschrieben sind,
wird die Vermischung der Luft (in der Form des vorstehend erwähnten Schaums)
mit dem Öl, das von dem Ende des Zwischenraums ausgeworfen
wird, verringert und können daher eine Verschlechterung
der automatischen Spannelementfunktion und das Auftreten der unnormalen
Geräuschentwicklung verhindert werden.
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Dabei
wird zum Verbessern der Funktion (2) eine maximale Tiefe (E) der
Vertiefung vorzugsweise auf nicht weniger als 0,15 mm eingestellt,
wird eine Vorsprungdrosselhöhe (C) des Drosselabschnitts vorzugsweise
auf nicht weniger als 0,1 mm eingestellt und wird der Drosselspalt
(A) vorzugsweise auf zwischen 3 und 10 Mal größer
als der Zwischenraum (G) eingestellt. Zu diesem Zweck wird eine
Länge (D) der Vertiefung (ihre Länge in derselben
Richtung wie die Längsrichtung des Zylinders) vorzugsweise
gemäß einem Vertiefungswinkel (θ) eingestellt,
so dass die maximale Tiefe (E) der Vertiefung nicht geringer als
0,15 mm beträgt. Es ist anzumerken, dass auf die Länge
(B) des Drosselabschnitts (die Länge von diesem in derselben
Richtung wie der Längsrichtung des Zylinders) keine bestimmten
Beschränkungen bestehen.
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Gemäß dem
hydraulischen Automatikspannelement der vorliegenden Erfindung kann
die Vermischung der Luft mit dem Öl verringert werden,
um dadurch eine Verschlechterung der automatischen Spannelementfunktion
und das Auftreten einer unnormalen Geräuschentwicklung
ohne Beeinträchtigen des herkömmlichen Designs
des Zwischenraums zu verhindern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines
hydraulischen Automatikspannelements gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein schematisches Diagramm, das ein
Beispiel der Verwendung dieses Ausführungsbeispiels darstellt;
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3A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines Ölauswurforts
gemäß diesem Ausführungsbeispiel, und 3B ist
eine Ansicht, die das Ergebnis einer Sichtprobe zeigt;
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4A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines Ölauswurforts
gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel, und
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4B ist
eine Ansicht, die das Ergebnis einer Sichtprobe zeigt;
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5A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines Ölauswurforts
gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel, und
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5B ist
eine Ansicht, die das Ergebnis einer Sichtprobe zeigt;
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6A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines Ölauswurforts
gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel, und
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6B ist
eine Ansicht, die das Ergebnis einer Sichtprobe zeigt;
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7A ist
eine vergrößerte Schnittansicht eines Ölauswurforts
gemäß einem vierten Vergleichsbeispiel, und
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7B ist
eine Ansicht, die das Ergebnis einer Sichtprobe zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht, die ein hydraulisches Automatikspannelement
gemäß einem herkömmlichen Beispiel zeigt;
und
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9 ist
eine Schnittansicht, die den Auswurf des Öls gemäß dem
herkömmlichen Beispiel zeigt.
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BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Ein
hydraulisches Automatikspannelement 10 ist mit einer Hochdruckölkammer 23,
die durch einen Kolbenabschnitt 18 eines Kolbens 8 in
dem Inneren eines Zylinders 17 gepresst wird, und einer
Niederdruckölkammer 24 versehen, die mit der Hochdruckölkammer 23 über
ein Rückschlagventil 21 in Verbindung stehen kann,
und Öl L in der Hochdruckölkammer 23 tritt
durch einen Zwischenraum G zwischen dem Zylinder 17 und
dem Kolbenabschnitt 18 des Kolbens 8 hindurch
und tritt in die Niederdruckölkammer 24 von einem
Ende des Zwischenraums G in der Nähe einer Endfläche
des Zylinders 17 aus. Bei dem hydraulischen Automatikspannelement 10 ist
eine eingeschnittene Vertiefung 40 in einer inneren Umfangsfläche
des Zylinders 17 durch eine konische Fläche 41 vorgesehen,
die sich von dem Ende des Zwischenraums G zu der Endflächenseite
des Zylinders 17 erstreckt und die einen Vertiefungswinkel θ von
5 bis 15 Grad relativ zu einer Längsrichtung der inneren
Umfangsfläche bildet, ist ein ringförmiger Drosselabschnitt 45,
der auf die Seite des Kolbenabschnitts 18 vorsteht, weiter
in Richtung auf die Endflächenseite des Zylinders 17 als
die Vertiefung in der inneren Umfangsfläche des Zylinders 17 vorgesehen,
und ist ein Drosselspalt A, der größer als der
Zwischenraum G ist, zwischen dem Drosselabschnitt 45 und
dem Kolbenabschnitt 18 ausgebildet.
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[Beispiele]
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Ein
spezifisches Ausführungsbeispiel des hydraulischen Automatikspannelements
gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
Ein hydraulisches Automatikspannelement 10 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel hat ein Gehäuse 11 in
der Form eines Rohrs mit einem geschlossenen Ende, und ein ringförmiger
Bund 13 ist an einem Anbringabschnitt 12 vorgesehen,
der einstückig mit einer unteren Fläche des Gehäuses 11 ausgebildet
ist, so dass er sich über ein Trockenlager 14 drehen
kann. Ein Einsteckaufnahmeabschnitt 15 mit einem verringerten
Durchmesser ist an einem unteren inneren Umfangsabschnitt des Gehäuses 11 vorgesehen,
und eine Ölvertiefung 16 ist in einer inneren
Umfangsfläche des Einsteckaufnahmeabschnitts 15 und
einer inneren Bodenfläche des Gehäuses 11 eingeschnitten
ausgebildet.
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Ein
Zylinder 16 mit geschlossenem Ende, der einen geringfügig
kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des
Gehäuses 11 hat, ist in das Gehäuse 11 eingesteckt,
und ein unterer Endabschnitt davon ist erzwungen in den Einsteckaufnahmeabschnitt 15 eingesteckt
und damit fixiert. Ein stabförmiger Kolbenabschnitt 18,
der an einem unteren Endabschnitt eines Kolbens 8 vorgesehen
ist, ist in das Innere des Zylinders 17 von einem offenen
Endabschnitt des Gehäuses 11 eingesteckt, so dass
er vertikal gleitfähig ist. Ein ringförmiger Bund 13 ist
an einem Anbringabschnitt 19 an einem oberen Endabschnitt
des Kolbens 8 vorgesehen, so dass er sich über
ein Trockenlager 14 drehen kann, und der Bund 13 ist
mit einem in 2 beispielsweise gezeigten
Arm 4 verbunden.
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Eine
Hochdruckölkammer 23 ist zwischen dem Zylinder 17 und
der unteren Endfläche des Kolbenabschnitts 18 ausgebildet,
so dass sie durch den Kolbenabschnitt 18 gepresst wird,
und eine Niederdruckölkammer 24 ist zwischen der äußeren
Umfangsfläche des Zylinders 17 und der inneren
Umfangsfläche des Gehäuses 11 ausgebildet.
Eine geeignete Menge Öl L wird in die Hochdruckölkammer 23 und
die Niederdruckölkammer 24 eingeführt,
so dass Luft in dem oberen Abschnitt der Niederdruckölkammer 24 vorhanden
ist. Die Hochdruckölkammer 23 und die Niederdruckölkammer 24 können
unidirektional von der Niederdruckölkammer 24 zu
der Hochdruckölkammer 23 über ein Verbindungsloch 26,
das in einer Bodenwand des Zylinders 17 vorgesehen ist,
ein Rückschlagventil 25, das an der Seite der
Hochdruckölkammer 23 vorgesehen ist, und die vorstehend
erwähnte Ölvertiefung 16 in Verbindung stehen.
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Ferner
ist ein Zwischenraum G, der einen engen ringförmigen Querschnitt
hat und als Austrittsdurchgang dient, zwischen dem Zylinder 17,
der als Trennwand zum Trennen der Hochdruckölkammer 23 und
der Niederdruckölkammer 24 dient, und dem Kolbenabschnitt 18 des
Kolbens 8 vorgesehen. Es wird verursacht, dass das Öl
in der Hochdruckölkammer 23 durch den Zwischenraum
G tritt und in die Niederdruckölkammer 24 von
einem Ende des Zwischenraums G in der Nähe der Endfläche
des Zylinders 17 austritt (ausströmt). Ein Spalt α des
Zwischenraums G wird vorzugsweise auf einen durchschnittlichen Wert
von ungefähr 0,01 bis 0,04 mm eingestellt, und in diesem
Ausführungsbeispiel ist er auf 0,025 mm eingestellt. Es
ist jedoch anzumerken, dass der Spalt α des Zwischenraums
G nicht um seinen gesamten Umfang fixiert sein muss und Teile aufweisen
kann, die größer und kleiner als der Durchschnittswert
sind.
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Eine
Federabdeckung 29, die als ein Stück aus einem
längeren äußeren Rohr, das in eine Öffnung
des Gehäuses 11 eingesteckt ist, einem kürzeren
inneren Rohr, das erzwungen in den äußeren Umfang
des Kolbens 8 eingesteckt ist, und einem Dachabschnitt,
der die oberen Endabschnitte der zwei Rohre abdichtet, ist erzwungen
in den oberen Abschnitt des Kolbens 8 eingesteckt und unterhalb des
Anbringabschnitts 19 fixiert. Eine Rückstellfeder 31 ist
in einem komprimierten Zustand zwischen der unteren Fläche
des Dachabschnitts der Federabdeckung 29 und einer Federplatte 33 montiert,
die an der oberen Fläche des Einsteckaufnahmeabschnitts 15 angeordnet
ist, um den Kolben 8 nach oben vorzuspannen (in eine Rückzugsrichtung).
Ein Dichtring 20, der gleitfähig das äußere
Rohr der Federabdeckung 29 berührt, ist an einem
gestuften Abschnitt an dem inneren Umfang des offenen Endabschnitts
des Gehäuses 11 montiert, und der Dichtring 20 ist
mit einem Anschlagring 22 verrastet, der in eine Vertiefung an
demselben inneren Umfang des offenen Endabschnitts des Gehäuses 11 gepasst
ist, so dass verhindert wird, dass er außer Eingriff gelangt.
Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Einsteckpassung des
Dichtrings 20.
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Eine
Kunstharz-Staubabdeckung 32, die den offenen Endabschnitt
des Gehäuses 11 (insbesondere die Federabdeckung 29 und
den Dichtring 20) von dem Kolben 8 abdeckt und
sich zu dem äußeren Umfang des Gehäuses 11 erstreckt,
ist an dem oberen Abschnitt des Kolbens 8 neben dem Anbringabschnitt 19 angebracht,
und die Staubabdeckung 32 bewegt sich gemeinsam mit dem
Kolben 8 nach oben und nach unten.
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Wie
in 3A gezeigt ist, ist das Merkmal dieses Ausführungsbeispiels,
dass eine eingeschnittene Vertiefung 40 in der inneren
Umfangsfläche des Zylinders 17 durch eine konische
Fläche 41 vorgesehen ist, die sich von dem Ende
des Zwischenraums G zu der Endflächenseite des Zylinders 17 erstreckt und
einen Vertiefungswinkel θ von 5 bis 15 Grad relativ zu
einer Längsrichtung der inneren Umfangsfläche
hat, ein ringförmiger Drosselabschnitt 45, der
auf die Seite des Kolbenabschnitts 18 vorsteht, weiter
in Richtung auf die Endflächenseite des Zylinders 17 als
die Vertiefung 40 in der inneren Umfangsfläche des
Zylinders 17 vorgesehen ist, und ein Drosselspalt A, der
größer als der Zwischenraum G ist, zwischen dem
Drosselabschnitt 45 und dem Kolbenabschnitt 18 ausgebildet
ist.
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Genauer
gesagt hat die Vertiefung 40 einen Vertiefungswinkel θ von
9,5 Grad, eine Vertiefungslänge D (ihre Länge
in derselben Richtung wie die Längsrichtung des Zylinders)
von 1,9 mm und eine maximale Vertiefungstiefe E von 0,2 mm. Der
Drosselabschnitt 45 hat eine vorstehende Drosselhöhe
C von 0,1 mm, einen Drosselspalt A von 0,125 mm (im Wesentlichen
das Drei- bis Fünffache des Zwischenraums G ist geeignet),
und eine Länge B (die Länge von diesem in derselben
Richtung wie die Längsrichtung des Zylinders) von 0,5 mm.
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Im
Wesentlichen ähnlich wie bei dem herkömmlichen
Beispiel ist eine abgeschrägte Öffnung 34,
deren Durchmesser sich mit einem Winkel von ungefähr 30
Grad relativ zu der Längsrichtung der inneren Umfangsfläche
des Zylinders 17 vergrößert, weiter in
Richtung auf die Endflächenseite des Zylinders 17 als
der Drosselabschnitt 45 in der inneren Umfangsfläche
des Zylinders 17 ausgebildet.
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Das
hydraulische Automatikspannelement 10, das aufgebaut ist,
wie vorstehend beschrieben ist, wird auf die Art und Weise verwendet,
die beispielsweise in 2 gezeigt ist.
In diesem Beispiel ist ein V-Riemen (Keilriemen) 1 um eine
Riemenscheibe 2 und eine Freilaufriemenscheibe 3 gewunden.
Die Freilaufriemenscheibe 3 ist drehbar an einem Spitzenende
des Arms 4 angebracht und ein Basisende des Arms 4 ist
an einem Wellenabschnitt 5 angebracht, so dass dieser schwenkbar
ist. Das hydraulische Automatikspannelement 10 ist mit
einem mittleren Abschnitt des Arms 4 verbunden.
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Wenn
die Spannung des V-Riemens 1 übermäßig
gering wird, gestattet der V-Riemen 1, dass der Kolben 8 nach
oben durch die Rückstellfeder 31 über
die Freilaufriemenscheibe 3 und den Arm 4 verschoben
wird, so dass der Kolbenabschnitt 18 sich in der Rückzugsrichtung
aus dem Zylinder 17 verschiebt, wie in 2A gezeigt
ist. Als Folge wird der Druck in der Hochdruckölkammer 23 zeitweilig
niedriger als der Druck in der Niederdruckölkammer 24, öffnet
sich das Rückschlagventil 25 und tritt das Öl
in der Niederdruckölkammer 24 durch die Ölvertiefung 16,
so dass es in die Hochdruckölkammer 23 durch das
Verbindungsloch 26 strömt. Somit wird ein geeigneter
Betrag einer Spannung auf den V-Riemen 1 aufgebracht.
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Wenn
andererseits die Spannung des V-Riemens 1 übermäßig
groß aufgrund einer Überlastung oder Ähnlichem
ist, schiebt der V-Riemen 1 den Kolben 8 nach
unten erzwungen über die Freilaufriemenscheibe 3 und
den Arm 4. Als Folge tritt das Öl in der Hochdruckölkammer 23 in
die Niederdruckölkammer 24 durch den Zwischenraum
G aus, wie in 2B gezeigt ist. Somit kann sich
der Kolbenabschnitt 18 tief in den Zylinder 17 zurückziehen,
und kann daher eine Veränderung der Riemenlänge
zum selben Zeitpunkt aufgenommen (automatisch eingestellt) werden,
wie die Spannung des V-Riemens 1 sich verringert.
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Wenn
die Spannung übermäßig hoch ist und der
Hub von oben nach unten des Kolbens 8 groß ist oder
die Häufigkeit hoch ist, wird das Öl L in der Hochdruckölkammer 23 aus
dem Ende des Zwischenraums G ausgeworfen. In diesem Ausführungsbeispiel
ist jedoch die eingeschnittene Vertiefung 40 in der inneren
Umfangsfläche des Zylinders 17 durch die konische
Fläche 41 mit dem flachen Winkel θ vorgesehen,
ist der ringförmige Drosselabschnitt 45 so vorgesehen,
dass er zu der Seite des Kolbenabschnitts 18 vorsteht,
und ist der Drosselspalt A, der größer als der
Zwischenraum G ist, zwischen dem Drosselabschnitt 45 und
dem Kolbenabschnitt 18 vorgesehen. Daher strömt,
wie in dem Abschnitt „Funktionen" vorstehend beschrieben
ist, das Öl L, das aus dem Ende des Zwischenraums G ausgeworfen
wird, in die Niederdruckölkammer 24 mit einer
verringerten Luftvermischung aufgrund der folgenden Funktionen (1)
und (2). Als Folge können eine Verschlechterung der automatischen
Spannelementfunktion und das Auftreten der unnormalen Geräuschentwicklung
verhindert werden, die durch die Luftvermischung verursacht werden.
- (1) Die Vertiefung 40 kann das Moment
(die Durchflussrate) des Öls L, das aus dem Ende des Zwischenraums
G ausgeworfen wird, durch eine Diffusionsfunktion ohne beträchtliche Ölabfuhr abschwächen
(reduzieren), und daher wird ein Aufschäumen des Öls
L unterdrückt. Es ist anzumerken, dass ein gewisser Betrag
einer Aufschäumung unvermeidlich ist.
- (2) Ferner wirken der Drosselabschnitt 45 und der Drosselspalt
A derart, dass der Drosselabschnitt 45 den in dem Öl
L enthaltenen Schaum drosselt, dessen Moment durch die Vertiefung 40 abgeschwächt
wurde, woraufhin das Öl durch den Drosselspalt A strömen
kann.
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Zum
Bestätigen dieser Wirkungen wurde eine Sichtprobe durch
Bereitstellen eines transparenten Fensters 36 an einer
Seitenwand des Gehäuses 11 und durch Betrachten
der Aufschäumbedingung des Öls L in der Niederdruckölkammer 24 durch
das transparente Fenster 36, während verursacht
wird, dass das Spannelement wiederholt für ungefähr
10 Minuten in dem gezeigten Zustand in den 2A und 2B sich
ausdehnt und zusammenzieht, durchgeführt. 3B zeigt
die Ergebnisse von drei Proben und es kann aus diesen Ergebnissen
erkannt werden, dass ein bevorzugter Zustand, bei dem eine geringe
Menge eines Schaums Lb an der Ölfläche des Öls
L in der Niederdruckölkammer 24 aufgeschwommen
ist, erzielt wurde. Eine besonders geringe Menge Schaum Lb wurde
in der ersten und dritten Probe erhalten, und daher wurde diesem
Zustand die höchste Bewertung von 6 gegeben. Dem Zustand
eines ersten Vergleichsbeispiels, das nachstehend beschrieben wird,
bei dem die größte Menge Schaum Lb erhalten wurde,
wurde die niedrigste Bewertung von 1 gegeben, und die Zustände
dazwischen wurden von 1 bis 6 bewertet.
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Ähnliche
Sichtproben wie diejenige des Ausführungsbeispiels, das
vorstehend beschrieben wurde, wurden dann für ein erstes
bis fünftes Vergleichsbeispiel durchgeführt, die
in den 3 bis 7 gezeigt sind,
und deren Ergebnisse wurden geprüft und verglichen. Diese
Vergleichsbeispiele unterscheiden sich von dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel lediglich hinsichtlich der Gestalt
und der Struktur des Endabschnitts eines Zylinders 102, der
als Ölauswurfort dient, und alle anderen Abschnitte sind
identisch mit ihren Gegenstücken in dem Ausführungsbeispiel.
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Das
erste Vergleichsbeispiel, das in 4 gezeigt
ist, ist identisch mit dem herkömmlichen Beispiel, das
vorstehend beschrieben ist, bei dem eine abgeschrägte Öffnung 110,
deren Durchmesser sich mit einem Winkel von 30 Grad relativ zu der
Längsrichtung der inneren Umfangsfläche des Zylinders 102 von
dem Ende des Zwischenraums G vergrößert, an dem
Endabschnitt der inneren Umfangsfläche des Zylinders 102 ausgebildet
ist. Bauteile entsprechend der Vertiefung 40 und dem Drosselabschnitt 45 des
Ausführungsbeispiels sind nicht vorgesehen. Wie in 4B gezeigt
ist, zeigt das Ergebnis der Sichtprobe einen schlechten Zustand,
bei dem eine große Menge Schaum Lb in das Öl L
in der Niederdruckölkammer 24 von der Ölfläche
zu dem Bodenabschnitt gemischt ist, und daher wurde, wie vorstehend
beschrieben ist, eine Bewertung von 1 gegeben.
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Die
abgeschrägte Öffnung 110, die in dem zweiten
Vergleichsbeispiel ausgebildet ist, das in 5 gezeigt
ist, beginnt ihren Durchmesser mit einem Winkel von 9,1 Grad relativ
zu der Längsrichtung der inneren Umfangsfläche
des Zylinders 102 von dem Ende des Zwischenraums G zu vergrößern, krümmt
sich auf halbem Weg mit R gleich 6,8 mm und bildet schließlich
einen Winkel von 30,5 Grad relativ zu der Längsrichtung
der inneren Umfangsfläche des Zylinders 102 aus.
Wie in 5B gezeigt ist, zeigt das Ergebnis
der Sichtprobe einen Zustand, bei dem eine große Menge
Schaum Lb in das Öl L in der Niederdruckölkammer 24 von
der Ölfläche zu ungefähr dem Niveau der
mittleren Tiefe gemischt ist, und daher wurde eine Bewertung von
2 bis 3 gegeben. In dem zweiten Vergleichsbeispiel wurde angenommen,
dass die abgeschrägte Öffnung 110, die
sich sanft und kontinuierlich von dem Ende des Zwischenraums G abschrägt,
eine Wirkung entsprechend derjenigen der konischen Fläche 41 der
Vertiefung 40 in dem Ausführungsbeispiel zeigt,
und daher wird die Vermischung des Schaums Lb unterhalb derjenigen des
ersten Vergleichsbeispiels reduziert. Jedoch ist ein Bauteil entsprechend
dem Drosselabschnitt 45 des Ausführungsbeispiels
nicht vorgesehen und tritt daher die Vermischung des Schaums Lb
mit einem größeren Ausmaß als in dem
Ausführungsbeispiel auf.
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In
dem dritten Vergleichsbeispiel, das in 6 gezeigt
ist, ist eine eingeschnittene Vertiefung 400 durch eine
konische Fläche 410 vorgesehen, die einen Vertiefungswinkel θ von
29,2 Grad relativ zu der Längsrichtung der inneren Umfangsfläche
des Zylinders 102 von dem Ende des Zwischenraums G ausbildet,
ist ein ringförmiger konvexer Abschnitt 450 vorgesehen,
so dass dieser auf eine Seite eines Kolbenabschnitts 111 vorsteht,
und ist ein Spalt von 0,025 mm, der identisch mit dem Zwischenraum
G ist, zwischen dem konvexen Abschnitt 450 und dem Kolbenabschnitt 111 ausgebildet.
Wie in 6B gezeigt ist, zeigt das Ergebnis
der Sichtprobe einen schlechten Zustand ähnlich demjenigen
des ersten Vergleichsbeispiels, und wurde daher eine Bewertung von
1 bis 2 gegeben. Obwohl die Vertiefung 400 und der konvexe
Abschnitt 450 in dem dritten Vergleichsbeispiel vorgesehen
sind, sind die Zustände von diesem unterschiedlich zu der
Vertiefung und dem Drosselabschnitt der vorliegenden Erfindung, und
werden daher die Funktionen (1) und (2) nicht ausreichend bewirkt.
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In
dem vierten Vergleichsbeispiel, das in 7 gezeigt
ist, ist die eingeschnittene Vertiefung 400 durch die konische
Fläche 410 vorgesehen, die einen Vertiefungswinkel θ von
23,4 Grad relativ zu der Längsrichtung der inneren Umfangsfläche
des Zylinders 102 von dem Ende des Zwischenraums G ausbildet,
ist der ringförmige Drosselabschnitt 45 so vorgesehen,
dass er auf eine Seite eines Kolbenabschnitts 111 vorsteht,
und ist ein Spalt A von 0,125 mm, der größer als
der Zwischenraum G ist, zwischen dem Drosselabschnitt 45 und
dem Kolbenabschnitt 111 ausgebildet. Wie in 7B gezeigt
ist, zeigt das Ergebnis der Sichtprobe einen ähnlichen Zustand
wie denjenigen des zweiten Vergleichsbeispiels, und wurde daher
eine Bewertung von 3 vergeben. Obwohl das vierte Vergleichsbeispiel
mit dem Drosselabschnitt 45 der vorliegenden Erfindung
versehen ist, unterscheiden sich die Zustände der Vertiefung 400 von
denjenigen der Vertiefung der vorliegenden Erfindung, und wird daher
die Funktion (1) nicht ausreichend bewirkt. Aus diesem Ergebnis kann
die Notwendigkeit der Bewirkung von sowohl der Funktion (1) als
auch der Funktion (2) verstanden werden.
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Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist
und nach Abwandlung der Struktur des entsprechenden Abschnitts auf eine
geeignete Art und Weise innerhalb des Anwendungsbereichs ausgeführt
werden kann, der nicht von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abweicht.
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Zusammenfassung
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Ein
hydraulisches Automatikspannelement weist eine Hochdruckölkammer
und eine Niederdruckölkammer auf, und Öl (L) in
der Hochdruckölkammer tritt durch einen Zwischenraum (G)
zwischen einem Zylinder (17) und einem Kolbenabschnitt
(18) eines Kolbens hindurch und tritt in die Niederdruckölkammer
von einem Ende des Zwischenraums (G) in der Nähe einer
Endfläche des Zylinders (17) aus. Eine eingeschnittene
Vertiefung (40) ist in einer inneren Umfangsfläche
des Zylinders (17) durch eine konische Fläche
(41) mit einem Vertiefungswinkel von 5 bis 15 Grad von
dem Ende des Zwischenraums (G) vorgesehen, ein Drosselabschnitt
(45), der auf die Seite des Kolbenabschnitts (18)
vorsteht, ist weiter in Richtung auf die Endflächenseite
des Zylinders als die Vertiefung (40) in der inneren Umfangsfläche
des Zylinders (17) vorgesehen, und ein Drosselspalt (A), der
größer als der Zwischenraum (G) ist, ist zwischen dem
Drosselabschnitt (45) und dem Kolbenabschnitt (18)
ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 9-203447 [0004, 0006]
- - JP 2001-116092 [0005, 0006]