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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Kettenspannerbaugruppen und insbesondere Verhindern von axialer Bewegung eines Kolbens einer Kettenspannerbaugruppe, wenn die Kettenspannerbaugruppe nicht zur Verwendung in einem Fahrzeug installiert ist.
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Hintergrund
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Eine Kette kann zum Übersetzen von Drehkraft zwischen Wellen durch Verwendung von Zahnrädern und/oder Kettenrädern verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Verbrennungsmotor (internal combustion engine, ICE) eines Fahrzeugs eine Kurbelwelle beinhalten, die verwendet wird, um Drehkraft, die letztlich ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs antreibt, zu erzeugen. Die Kurbelwelle kann mit einer Nockenwelle synchronisiert sein, die eine Reihe von Ventilen zur Verwendung beim Motorkolbenbetrieb betätigt, wie z. B. durch Ermöglichen, dass ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in eine Brennkammer des ICE strömt, das im Anschluss entzündet werden kann, um einen Kolben des Motors anzutreiben. Die Kurbelwelle und Nockenwelle können unter Verwendung von Kettenrädern und einer Steuerkette oder eines Zahnriemens, die/der mit den jeweiligen Wellen verbunden ist, zeitlich gesteuert werden. Die Steuerkette kann jedoch im Laufe der Zeit verschleißen und kann sich dehnen oder strecken, was zu Motorausfall führen kann aufgrund dessen, dass sich die Steuerkette von den Kettenrädern an einer oder beiden der Nockenwelle oder der Kurbelwelle löst. Zum Verhindern des Lösens der Kette wird ein Kettenspanner verwendet, der eine Kraft auf die Kette ausübt und dadurch Durchhang der Kette spannt oder aufnimmt.
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Kurzdarstellung
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In einer Ausführungsform ist ein Nockenwellenkettenspanner bereitgestellt, der Folgendes beinhaltet: einen Kolben mit einer äußeren Umfangsfläche, die mindestens eine Nut beinhaltet; eine erweiterbare Klammer, die um die äußere Umfangsfläche positioniert ist und die ein erstes Ende und ein zweites Ende beinhaltet, wobei die erweiterbare Klammer von einem Ruhedurchmesser zu einem erweiterten Durchmesser erweiterbar ist, wobei die erweiterbare Klammer, die in dem Ruhedurchmesser vorliegt, in eine der Nuten eingreift und axiale Bewegung des Kolbens verhindert und wobei die erweiterbare Klammer, die in dem erweiterten Durchmesser vorliegt, axiale Bewegung des Kolbens als Reaktion auf eine axiale Kraft, die auf den Kolben ausgeübt wird, zulässt; und eine Klammerrückhaltevorrichtung, die lösbar in die erweiterbare Klammer eingreift und radial nach außen gerichtete Erweiterung der erweiterbaren Klammer zu dem erweiterten Durchmesser der erweiterbaren Klammer hemmt.
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In einer anderen Ausführungsform ist ein Nockenwellenkettenspanner bereitgestellt, der Folgendes beinhaltet: einen Kolben mit einer äußeren Umfangsfläche, die eine Vielzahl von Nuten beinhaltet, wobei die Vielzahl von Nuten jeweils einen minimalen Durchmesser und einen maximalen Durchmesser beinhalten; eine erweiterbare Klammer, die axiale Bewegung des Kolbens steuert und die ein erstes Ende und ein zweites Ende beinhaltet, wobei die erweiterbare Klammer von einem Ruhedurchmesser zu einem erweiterten Durchmesser erweiterbar ist, wobei der Ruhedurchmesser gleich oder größer als der minimale Durchmesser und kleiner als der maximale Durchmesser ist und wobei der erweiterte Durchmesser gleich dem maximalen Durchmesser ist oder diesen überschreitet; und eine Klammerrückhaltevorrichtung, die entweder an einem überlappenden Bereich der erweiterbaren Klammer oder an sowohl dem ersten Ende als auch dem zweiten Ende der erweiterbaren Klammer in die erweiterbare Klammer eingreift, wobei die Klammerrückhaltevorrichtung derart in die erweiterbare Klammer eingreift, dass verhindert wird, dass sich die erweiterbare Klammer zu dem erweiterten Durchmesser der erweiterbaren Klammer erweitert oder diesen überschreitet.
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In noch einer anderen Ausführungsform ist ein Verfahren zur Hemmung von axialer Bewegung eines Kolbens eines Nockenwellenkettenspanners bereitgestellt, das die folgenden Schritte beinhaltet: Platzieren einer erweiterbaren Klammer um eine äußere Umfangsfläche eines Kolbens, wobei die äußere Umfangsfläche eine Vielzahl von Eingriffsnuten, unter denen die erweiterbare Klammer platziert wird, beinhaltet, wobei die erweiterbare Klammer ein erstes Ende und ein zweites Ende beinhaltet und wobei die erweiterbare Klammer von einem Ruhedurchmesser zu einem erweiterten Durchmesser erweiterbar ist; und Ineingriffbringen der erweiterbaren Klammer mit einer Klammerrückhaltevorrichtung entweder an einem überlappenden Bereich der erweiterbaren Klammer oder an sowohl dem ersten Endbereich als auch dem zweiten Endbereich der erweiterbaren Klammer derart, dass verhindert wird, dass sich die erweiterbare Klammer zu dem erweiterten Durchmesser erweitert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung eines Kettenspannsystems darstellt;
- 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Implementierung eines Abschnitts einer Kettenspannbaugruppe darstellt;
- 3 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung einer ersten Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer einer Kettenspannbaugruppe, die in einem Ruhedurchmesser vorliegt, darstellt;
- 4 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung der ersten Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer einer Kettenspannbaugruppe, die in einem erweiterten Durchmesser vorliegt, darstellt;
- 5 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung einer zweiten Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer einer Kettenspannbaugruppe darstellt;
- 6 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung einer dritten Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer einer Kettenspannbaugruppe darstellt;
- 7 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung einer vierten Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer einer Kettenspannbaugruppe darstellt;
- 8 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung einer fünften Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer einer Kettenspannbaugruppe darstellt;
- 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Implementierung einer ersten Ausführungsform einer Klammerrückhaltevorrichtung darstellt;
- 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Implementierung einer zweiten Ausführungsform einer Klammerrückhaltevorrichtung darstellt;
- 11 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung der ersten Ausführungsform der Klammerrückhaltevorrichtung, die mit der ersten Ausführungsform der erweiterbaren Klammer in Eingriff steht, darstellt;
- 12 ist eine Profilansicht, die eine Implementierung einer Klammerrückhaltevorrichtung, die mit der zweiten Ausführungsform der erweiterbaren Klammer in Eingriff steht, darstellt; und
- 13 ist eine Ansicht, die eine Implementierung der zweiten Ausführungsform der Klammerrückhaltevorrichtung, die mit der fünften Ausführungsform der erweiterbaren Klammer in Eingriff steht, darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Ein System und Verfahren zur Beschränkung oder Verhinderung von axialer Bewegung eines Kolbens in einem Nockenwellenkettenspanner ist bereitgestellt, das eine Klammerrückhaltevorrichtung beinhaltet, die beschränkt, dass sich eine erweiterbare Klammer, die den Kolben im Wesentlichen umschließt, erweitert. Die Nockenwellenkettenspannerbaugruppe beinhaltet die erweiterbare Klammer, die dem Kolben während des Betriebs der Spannerbaugruppe innerhalb eines Verbrennungsmotors (ICE) ermöglicht, auszufahren, sodass der Kolben eine Kraft auf eine Steuerkette ausübt und dadurch Durchhang aufnimmt und Lösen der Steuerkette von ihren jeweiligen Kettenrädern verhindert. Die Nockenwellenkettenspannerbaugruppe kann einen Kolben, der mindestens teilweise innerhalb einer Kolbenbohrung zurückgehalten wird und mindestens eine Nut beinhaltet, eine Feder, die eine Kraft auf den Kolben in einer axialen Richtung zu einem offenen Ende der Kolbenbohrung ausübt, und eine erweiterbare Klammer, die um die äußere Umfangsfläche des Kolbens positioniert ist, beinhalten. Die erweiterbare Klammer kann um die äußere Umfangsfläche des Kolbens in einem Bereich, der einem Klammerbewegungsbereich innerhalb der Kolbenbohrung entspricht, positioniert sein. Ferner können der Klammerbewegungsbereich und die erweiterbare Klammer zusammen konfiguriert sein, sodass die erweiterbare Klammer dem Kolben ermöglicht, außerhalb der Kolbenbohrung auszufahren, während ein Einfahren des Kolbens innerhalb der Kolbenbohrung verhindert wird.
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Mindestens in einer Ausführungsform kann der Kolben eine oder mehrere Nuten beinhalten, die verhindern, dass die erweiterbare Klammer entlang des Kolbens gleitet. Die erweiterbare Klammer kann sich jedoch erweitern und axial in Bezug auf den Kolben und die Nut(en) während des Kolbenausfahrens als Reaktion auf die erweiterbare Klammer, die an einer oberen Schulter des Klammerbewegungsbereichs anliegt, bewegen.
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Die erweiterbare Klammer kann radial nach außen zu einem erweiterten Durchmesser erweitert sein, wodurch der erweiterbaren Klammer ermöglicht wird, sich relativ zur Nut zu bewegen. Und während der Ausübung von Kolbeneinfahrkräften kann die erweiterbare Klammer innerhalb des Klammerbewegungsbereichs bewegt werden und kann dann an einer unteren Schulter des Klammerbewegungsbereichs anliegen, was Erweiterung der erweiterbaren Klammer zu einem erweiterten Durchmesser verhindern kann. Somit kann die Nockenwellenkettenspannerbaugruppe, die die erweiterbare Klammer und den Klammerbewegungsbereich innerhalb der Kolbenbohrung beinhaltet, wirken, um Kolbenausfahren zu ermöglichen und Kolbeneinfahren zu verbieten.
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Trotzdem kann es wünschenswert sein, zu beschränken, dass der Nockenwellenkettenspannerkolben ausfährt während gewissen Zeiten, wenn die Spannerbaugruppe nicht in einem ICE, wie z. B. einem Fahrzeugmotor, installiert ist. Zum Beispiel ist es hilfreich, während die Nockenwellenkettenspannerbaugruppe von einem ICE getrennt ist, wie z. B. während des Versands der Spannerbaugruppe, den Kolben in einer axial fixierten Position beizubehalten. Somit kann eine Nockenwellenkettenspannerbaugruppe eine Klammerrückhaltevorrichtung beinhalten, die in die erweiterbare Klammer eingreift und die Erweiterung der erweiterbaren Klammer zu dem erweiterten Durchmesser verhindert, wodurch axiale Bewegung des Spannkolbens verhindert oder gehemmt wird. Die Klammerrückhaltevorrichtung kann die erweiterbare Klammer an einem ersten und einem zweiten Ende der erweiterbaren Klammer halten und/oder kann die erweiterbare Klammer an einem überlappenden Bereich der erweiterbaren Klammer halten. Und in manchen Ausführungsformen greift die Klammerrückhaltevorrichtung nur in die erweiterbare Klammer und keine anderen Komponenten ein. Verschiedene Ausführungsformen der Nockenwellenkettenspannerbaugruppe und Klammerrückhaltevorrichtung sind nachstehend bereitgestellt und zahlreiche andere werden von den Fachleuten angesichts der nachstehenden Erörterung verstanden werden.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kettenspannsystem 1 gezeigt, das eine Kurbelwelle 10, ein Kurbelwellenkettenrad 12, Nockenwellen 20, Nockenwellenkettenräder 22, eine Steuerkette 30, einen Spannarm 40 und einen Nockenwellenkettenspanner 100 beinhaltet. Wie gezeigt, verbindet die Steuerkette 30 das Kurbelwellenkettenrad 12 und die Nockenwellenkettenräder 22, was die Zeitsteuerung der Kurbelwelle 10 und der Nockenwellen 20 synchronisiert. In vielen Ausführungsformen kann der Nockenwellenkettenspanner 100 ein hydraulisch betätigter Nockenwellenkettenspanner sein.
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Die Kurbelwelle 10 kann mit einer Vielzahl von Pleuelstangen verbunden sein, die wiederum mit einer Vielzahl von Kolben verbunden sind. Jeder der Kolben kann innerhalb eines Zylinderkopfs gleiten und mit einer Brennkammer, in der ein Luft-Kraftstoff-Gemisch bereitgestellt und verbrannt wird, kommunizieren. Die Verbrennung drängt die Kolben axial innerhalb der Zylinder, was dadurch die Kurbelwelle 10 dreht. Kurbelwellenkettenrad 12 ist mit der Kurbelwelle 10 verbunden und rotiert somit mit der Kurbelwelle 10. Die Drehkraft von der Kurbelwelle 10 kann verwendet werden, um die Nockenwellen 20 durch Verwendung des Kurbelwellenkettenrads 12, der Nockenwellenkettenräder 22 und der Steuerkette 30, die das Kurbelwellenkettenrad 12 und die Nockenwellenkettenräder 22 drehbar verbindet, zu rotieren.
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Die Nockenwellen 20 können eine Vielzahl von Ventilen öffnen und schließen, wenn die Nockenwellen rotieren. Die Drehkraft von der Kurbelwelle 10, die die Nockenwellen 20 dreht, kann in eine lineare Kraft umgesetzt werden, die verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Ventilen zu betätigen, die einen Einlass öffnen und schließen, der ermöglicht, dass ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Brennkammer des Motors eingeführt wird, und einen Auslass öffnen und schließen, der Abgasen ermöglicht, nach Verbrennung zu entweichen.
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Die Steuerkette 30 ist eine Kette, die verwendet werden kann, um Kettenrad- und/oder Wellenbetrieb zu synchronisieren, wie z. B. Synchronisieren der Drehung der Kurbelwelle 10 und der Nockenwellen 20. In anderen Ausführungsformen kann die Steuerkette 30 eine beliebige andere Kette sein, die im Laufe der Zeit verschleißt und/oder sich streckt und die in Kontakt mit einer Kettenspannerkomponente ist, die verwendet werden kann, um Durchhang in der Kette, der durch Verschleiß verursacht wird, zu reduzieren. Die Steuerkette 30 beinhaltet eine Vielzahl von Kettengliedern, die jeweils mit einem oder mehreren Zähnen an einem Kettenrad, wie z. B. den Kettenrädern 12 oder 22, in Eingriff kommen.
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Der Spannarm 40 in der veranschaulichten Ausführungsform ist als ein längliches Element gezeigt, das entlang einer Schnittstelle, wo der Arm 40 an der Steuerkette 30 anliegt, gekrümmt ist. Der Spannarm 40 kann zur Steuerkette 30 bewegt werden, um den Betrag des Durchhangs in der Steuerkette 30 zu reduzieren. Der Spannarm 40 wird durch die Kettenspannerbaugruppe 100 bewegt, die einen Spannkolben 110 beinhaltet (2), der verwendet werden kann, um den Spannarm 40 zur Steuerkette 30 zu bewegen. Der Spannarm 40 kann einen einzigen Drehpunkt 42 beinhalten, wie in 1 gezeigt, und die Spannarm-Kette-Schnittstelle kann gekrümmt und/oder auf unterschiedliche Art und Weise geformt sein.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht einer Kettenspannbaugruppe 100 gezeigt, die in einem Fahrzeugverbrennungsmotor (ICE) (wie z. B. dem, der in 1 gezeigt ist) installiert ist, wobei ein Abschnitt des Gehäuses 102 weggeschnitten ist, sodass die Innenkomponenten veranschaulicht werden können. Die Nockenwellenkettenspannerbaugruppe 100 beinhaltet das Gehäuse 102, den Kolben 110, der mindestens teilweise innerhalb einer Kolbenbohrung 120 zurückgehalten wird, eine Feder 130, einen Fluidkanal 140 und eine erweiterbare Klammer 150. Das Gehäuse 102 kann im Wesentlichen den Kolben 110 umgeben und kann eine Öffnung oder Kavität beinhalten, die vorstehenden Enden der erweiterbaren Klammer 150 ermöglicht, sich relativ zu dem Gehäuse 102 und der Kolbenbohrung 110 zu bewegen. Wie zuvor erwähnt, kann die Kettenspannbaugruppe 100 verwendet werden, um Kraft über den Kolben 110 auf den Spannarm 40 auszuüben, wodurch der Betrag des Durchhangs der Kette 30 reduziert wird. Der Kolben 110 ist mindestens teilweise in der Kolbenbohrung 120 zurückgehalten und die Feder 130 übt eine Kraft auf den Kolben 110 in der Richtung zum Spannarm 40 aus, der wiederum an der Steuerkette 30 anliegt. Somit kann, wenn Durchgang in die Steuerkette 30 durch Verschleiß der Steuerkette eingeführt wird und Kettenlänge erhöht, der Durchhang reduziert werden, indem der Kolben 110 durch die Feder 130 in den Spannarm 40 gedrängt wird.
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Die Feder 130 kann ein erstes Ende beinhalten, das zum Boden 122 der Kolbenbohrung 120 positioniert ist und das an dem Boden der Kolbenbohrung 120 anliegt. Ein zweites Ende der Feder 130 kann an einem Endabschnitt des Kolbens 110 wie z. B. der Unterseite des Kolbenkopfs 114 oder einer anderen Komponente derart anliegen, dass der Kolben 110 aus der Kolbenbohrung 120 und zum Spannarm 40 gedrängt wird. In einer Ausführungsform kann die Feder 130 eine Feder mit geringer Spannung sein und kann aus Metalllegierung oder einem ähnlich elastischen Material konstruiert sein.
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Der Fluidkanal 140 kann einen Weg beinhalten, der verwendet wird, um Fluid, wie z. B. Öl oder andere hydraulische Fluide, in eine Fluidkammer 142 zu kommunizieren, die sich an oder nahe dem Boden der Kolbenbohrung 120 befindet. Zusätzlich kann die Fluidrückhaltekomponente 144 zwischen dem Boden der Kolbenbohrung 120 und dem Körper des Kolbens 110 derart positioniert sein, dass die Fluidkammer 142 durch den Boden der Kolbenbohrung 120 und die Kolbenrückhaltekomponente 144 definiert ist. In einer Ausführungsform kann die Fluidrückhaltekomponente 144 ein Teil des Kolbens 110, wie z. B. die Unterseite des Kolbenkopfs 114, sein und in anderen Ausführungsformen kann die Fluidrückhaltekomponente 144 zwischen der Feder 130 und dem Kolben 110 positioniert sein. Die Fluidrückhaltekomponente 144 wirkt, um das von dem Fluidkanal 140 empfangene Fluid innerhalb der Fluidkammer 142 zurückzuhalten. Wenn der Kolben 110 aus der Kolbenbohrung 120 ausgefahren ist, erhöht sich das Volumen der Fluidkammer 142, was verursacht, dass mehr Fluid durch den Fluidkanal 140 und in die Fluidkammer 142 kommuniziert wird. Und in manchen Ausführungsformen kann der Fluidkanal 140 ein Rückschlagventil beinhalten, das ermöglicht, dass Fluid in die Fluidkammer 142 kommuniziert wird, wenn der Kolben ausfährt, und das Kommunikation zurück durch den Fluidkanal 140 verhindert, wodurch Kolbeneinfahren verhindert wird.
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Der Kolben 110 ist als eine Vielzahl von Nuten 112 und einen Kolbenkopf 114 beinhaltend gezeigt. Der Kolbenkopf 114 fungiert als eine Kolben-Spannarm-Schnittstelle und kann an den Spannarm 40 auf unterschiedliche Art und Weise gekoppelt sein, wie z. B. durch Anlage und/oder mechanische Befestigung. Der Kolben 110 beinhaltet Nuten 112 an einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens 110 und in mindestens einer Ausführungsform kann der Kolben 110 eine einzige Nute 112 beinhalten, die entweder nahe dem oberen Teil des Kolbens oder nahe dem Boden des Kolbens, wie z. B. nahe oder zu der Öffnung 123 der Kolbenbohrung 120 bzw. dem Boden 122 der Kolbenbohrung 120, positioniert sein kann. Die Nuten 112 des Kolbens 110 können aus einem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser des Kolbens gebildet sein, der sich über eine axiale Länge erstreckt, die ungefähr dem Querschnittsdurchmesser der erweiterbaren Klammer 150 entspricht. Die Nuten 112 beinhalten Flächen, die sich radial nach innen oder radial nach außen derart erstrecken, dass die Durchmesser oder Umfänge des Kolbens 110 variieren, sodass die erweiterbare Klammer 150 Ausfahren des Kolbens 110 zulassen kann, aber Einfahren des Kolbens 110 verbieten kann, wie nachstehend genauer erklärt. Die Nuten 112 können auf unterschiedliche Art und Weise gebildet sein und können in einer Ausführungsform abgewinkelte Wände beinhalten, die die äußere Umfangsfläche des Kolbens radial nach innen und radial nach außen neigen. In einer anderen Ausführungsform können die Nuten 112 aus glatten, gekrümmten Vertiefungen, die geformt sind, um in die erweiterbare Klammer 150 einzugreifen, gebildet sein, die einen gekrümmten Querschnitt, wie z. B. einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt, beinhalten können. Und in vielen Ausführungsformen können die Nuten 112 asymmetrische Wände beinhalten, die den Ratschenbetrieb der erweiterbaren Klammer entlang der äußeren Umfangsfläche 116 des Kolbens 110 erleichtern. Diese asymmetrischen Wände können in verschiedenen Winkeln relativ zur axialen Richtung des Kolbens 110 geneigt sein.
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Die Kolbenbohrung 120 kann einen Innendurchmesser beinhalten, der zum Ausfahren und Einfahren des Kolbens 110 durchweg geeignet ist. Der Innendurchmesser kann einem Durchmesser des Kolbens 110 an einer oberen Schulter der Nuten 112 entsprechen, sodass der Kolben 110, der die Nuten 112 beinhaltet, axial innerhalb der Kolbenbohrung 120 gleiten kann. Zusätzlich kann die Kolbenbohrung 120 auch einen Klammerbewegungsbereich 124 beinhalten, der zulässt, dass sich die erweiterbare Klammer 150 axial relativ zum Kolben 110 bewegt.
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Die erweiterbare Klammer 150 greift in die äußere Umfangsfläche 116 des Kolbens 110 ein und ist axial innerhalb des Klammerbewegungsbereichs 124 positioniert. Die erweiterbare Klammer 150 kann aus Metall oder einem anderen ähnlich elastischen Material sowie jedem geeigneten Material, das elastische Erweiterung der erweiterbaren Klammer 150 derart zulässt, dass sich die Klammer 150 zu einem erweiterten Durchmesser erweitern kann, konstruiert sein. Die Klammer 150 kann auch einen Ruhedurchmesser beinhalten, der einem Durchmesser der äußeren Umfangsfläche 116 des Kolbens 110 an einem Bereich entspricht, in dem die Klammer 150 in den Kolben 110 eingreift, wie z. B. innerhalb einer Nut 112. Auf diese Weise kann die erweiterbare Klammer 150 konfiguriert sein, um die äußere Umfangsfläche 116 zu passen, und ebenfalls ausgelegt sein, um in Nuten 112 zu passen.
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Der Klammerbewegungsbereich 124 ist eine Kavität innerhalb der Kolbenbohrung 120, die durch einen axialen Abschnitt der Kolbenbohrung 120 definiert ist, der einen größeren Innendurchmesser relativ zum Innendurchmesser von anderen axialen Abschnitten der Kolbenbohrung 120 beinhaltet, sodass axiale Bewegung der Klammer 150 zugelassen wird. Zusätzlich kann der Klammerbewegungsbereich 124 eine untere Schulter 126 und eine obere Schulter 128 beinhalten. Die obere Schulter 128 kann eine Fläche beinhalten, orthogonal zur axialen Achse der Kolbenbohrung 120 verläuft und somit, wenn der Kolben 110 nach außen von der Kolbenbohrung 120 ausgefahren ist, die erweiterbare Klammer 150 innerhalb des Klammerbewegungsbereichs 124 durch die obere Schulter 128 zurückgehalten wird. Wenn der Kolben 110 ausgefahren ist, wird die erweiterbare Klammer 150 durch eine erste Nut 112 gedrängt, um an der oberen Schulter 128 anzuliegen, und wenn ausreichend axiale Kraft ausgeübt wird, erweitert sich die erweiterbare Klammer 150 zu einem erweiterten Durchmesser und lässt dadurch zu, dass sich die Klammer 150 axial in Bezug auf die Nut 112 und den Kolben 110 bewegt. Nach dem axialen Bewegen relativ zur Nut 112 kann die erweiterbare Klammer 150 in einer anderen Nut positioniert werden, die benachbart zu und axial beabstandet von der ersten Nut ist, und kann zu ihrem Ruhedurchmesser zurückkehren.
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Die untere Schulter 126 des Klammerbewegungsbereichs 124 beinhaltet eine geneigte oder abgewinkelte Wand, die nicht zulässt, dass sich die erweiterbare Klammer 150 zu dem erweiterten Durchmesser erweitert, und somit verhindert, dass sich die erweiterbare Klammer 150 axial relativ zu den Nuten 112 bewegt, sowie Einfahren des Kolbens 110 innerhalb der Kolbenbohrung 120 verhindert. Wenn der Kolben 110 in die Kolbenbohrung 120 weg von der Steuerkette 30 gedrängt wird, kann die erweiterbare Klammer 150 an der geneigten oder abgewinkelten Wand der unteren Schulter 126 anliegen, wodurch die erweiterbare Klammer 150 zwischen der geneigten Wand und der äußeren Umfangsfläche 116 des Kolbens 110 zusammengedrückt wird. Zusammendrücken der erweiterbaren Klammer 150 beschränkt Erweiterung der erweiterbaren Klammer 150, sodass der Kolben 110 nicht weiter innerhalb der Kolbenbohrung 120 eingefahren werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 3 bis 8 sind verschiedene Ausführungsformen der erweiterbaren Klammer 150 gezeigt. Die erweiterbare Klammer 150 kann ein erstes Ende 152 und ein zweites Ende 154 beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann das erste Ende 152 in einer axialen Richtung des Kolbens 110 gebogen sein und nach unten zum Boden 122 der Kolbenbohrung 120 weisen, wohingegen das zweite Ende 154 in einer axialen Richtung gebogen werden kann und zum Kolbenkopf 114 weist, wie in 5 sowie 2 veranschaulicht. Und wie in 5 und 6 veranschaulicht, kann die erweiterbare Klammer 150 ebenfalls einen überlappenden Bereich 156 beinhalten, in dem Abschnitte der erweiterbaren Klammer 150 einander in Umfangsrichtung überlappen und/oder kreuzen. Wie vorstehend erwähnt, kann die erweiterbare Klammer 150 einen Ruhedurchmesser d1 beinhalten, der einem Durchmesser der äußeren Umfangsfläche 116 des Kolbens 110 an einem Bereich, in dem die Klammer 150 in den Kolben 110 eingreift, entspricht.
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3 und 4 veranschaulichen eine Ausführungsform einer erweiterbaren Klammer 150, wobei 3 die erweiterbare Klammer 150, die in dem Ruhedurchmesser d1 vorliegt, veranschaulicht und wobei 4 die erweiterbare Klammer 150, die in dem erweiterten Durchmesser d2 vorliegt, veranschaulicht. Die Klammer 150 kann zu dem erweiterten Durchmesser d2 durch axiales Verschieben der erweiterbaren Klammer 150 relativ zu dem Kolben 110 und einer der Nuten 112 des Kolbens 110 erweitert werden, was durch die Klammer 150, die an einer Innenbohrungswand der Kolbenbohrung 120 innerhalb eines Klammerbewegungsbereichs 124 anliegt, durchgeführt werden kann, wenn sich der Kolben 110 axial bewegt.
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5 bis 8 stellen andere Ausführungsformen einer erweiterbaren Klammer 150 dar, die jeweils ein erstes Ende 152, ein zweites Ende 154 und einen überlappenden Bereich 156, der einen inneren überlappenden Bereich 158 beinhaltet, beinhalten. Der überlappende Bereich 156 beinhaltet jene Abschnitte der erweiterbaren Klammer, in denen der längliche Körper der Klammer 150 einen anderen Abschnitt des länglichen Körpers überlappt, wie in 5 bis 8 gezeigt. Des Weiteren kann der überlappende Bereich 156 einen inneren überlappenden Bereich 158 beinhalten, der aus einem Abschnitt der erweiterbaren Klammer 150 an dem überlappenden Bereich 156 besteht, der zwischen einem ersten vorstehenden Ende 152 und dem zweiten vorstehenden Ende 154 liegt. Die Klammerrückhaltevorrichtung 160 greift in den inneren überlappenden Bereich 158 der erweiterbaren Klammer 150 ein (9 bis 13), wie nachstehend ausführlicher erörtert wird. Verschiedene andere Klammern und/oder Ratschenvorrichtungen können mit dem Kettenspanngerät 100 verwendet werden, da die dargestellten Ausführungsformen der erweiterbaren Klammer 150 in 3 bis 8 ein paar potenzielle Ausführungsformen veranschaulichen.
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Unter Bezugnahme auf 9 und 10 ist eine Klammerrückhaltevorrichtung 160 gezeigt, die verwendet werden kann, um die erweiterbare Klammer 150 an ihrem Ruhedurchmesser beizubehalten und/oder zu verhindern, dass sich die Klammer 150 zu ihrem erweiterten Durchmesser erweitert. Somit kann die Klammerrückhaltevorrichtung 160 durch Verhindern, dass sich die erweiterbare Klammer 150 radial erweitert, verhindern, dass sich die Klammer 150 axial in Bezug auf eine der Nuten 112 bewegt, was wirkt, um axiale Bewegung des Kolbens 110 innerhalb der Kolbenbohrung 120 zu verhindern. In mindestens einer Ausführungsform kann die Klammerrückhaltevorrichtung 160 lösbar an die erweiterbare Klammer 150 gekoppelt sein, während die Kettenspannerbaugruppe 100 nicht in Verwendung ist - das heißt, während Zeiten, wenn die Kettenspannerbaugruppe 100 gegenwärtig nicht in ein System zur Ausübung von Kraft auf einen Spannarm 40 integriert ist, wodurch Durchhang der Kette 30 reduziert wird. Zum Beispiel kann, wenn die Kettenspannerbaugruppe 100 von dem ICE getrennt ist, wie z. B. während der Montage, der Verpackung und/oder des Versands, die Klammerrückhaltevorrichtung 160 in einen Abschnitt der erweiterbaren Klammer 150 eingreifen, sodass der Kolben 110 innerhalb der Kolbenbohrung 120 zurückgehalten wird.
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9 veranschaulicht eine Ausführungsform der Klammerrückhaltevorrichtung 160, die ein erstes vorstehendes Ende 162, ein zweites vorstehendes Ende 164 und Klammeranlageflächen 166, die eine erste und eine zweite Klammeranlagefläche beinhalten, beinhaltet. Diese bestimmte Klammerrückhaltevorrichtung 160 kann verwendet werden, um Erweiterung der erweiterbaren Klammer 150 durch Verhindern von Verschiebung (und/oder radial nach außen gerichteter Bewegung) des ersten Endes 152 in Bezug auf das zweite Ende 154 der erweiterbaren Klammer 150 zu verhindern. Die Klammerrückhaltevorrichtung 160 kann aus einem länglichen Element 165 bestehen, das das erste vorstehende Ende 162 und das zweite vorstehende Ende 164 überbrückt. Das erste vorstehende Ende 162 und das zweite vorstehende Ende 164 können sich jeweils im Wesentlichen senkrecht von dem länglichen Element 165 erstrecken und jedes dieser Enden 162-164 kann eine Fläche beinhalten, die an der erweiterbaren Klammer 150 an ihrem ersten Ende 152 und ihrem zweiten Ende 154 anliegt.
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10 veranschaulicht eine andere Klammerrückhaltevorrichtung 160, die ein erstes vorstehendes Ende 162, ein zweites vorstehendes Ende 164, Klammeranlageflächen 166 und eine Nut 168 beinhaltet. Wie veranschaulicht, können die Klammeranlageflächen 166 eine Nut 168 bilden, die in die erweiterbare Klammer 150 eingreift und die Bewegung des ersten Endes 152 relativ zum zweiten Ende 154 der erweiterbaren Klammer 150 verhindert oder hemmt, wodurch verhindert wird, dass sich die erweiterbare Klammer 150 erweitert. Die Klammerrückhaltevorrichtungen können eine Markierung oder einen anderen visuellen Indikator beinhalten, die/der verwendet wird, um die Klammerrückhaltevorrichtung von anderen Komponenten des Nockenwellenkettenspanners visuell zu unterscheiden, sodass es wahrscheinlicher ist, dass ein Montagetechniker die Klammerrückhaltevorrichtung bemerkt, wenn die Kettenspannbaugruppe 100 in einem Motor oder einem anderen System, für das sie beabsichtigt ist, installiert wird. Dieser visuelle Indikator kann eine Matrize sein, die verwendet wird, um mindestens einen Abschnitt der Klammerrückhaltevorrichtung zu färben, um auffälliger zu sein - zum Beispiel könnte die Klammerrückhaltevorrichtung pink oder knallgelb gefärbt sein.
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Unter Bezugnahme auf 11 bis 13 sind mehrere Ausführungsformen einer Klammerrückhaltevorrichtung 160 gezeigt, die in eine erweiterbare Klammer 150 eingreift, wodurch Erweiterung der erweiterbaren Klammer 150 verhindert wird. 11 veranschaulicht eine solche Ausführungsform, wobei eine Klammerrückhaltevorrichtung 160, wie z. B. die, die in 9 veranschaulicht ist, in die erweiterbare Klammer 150 um die Außenseiten eines vorstehenden ersten Endes 152 und eines vorstehenden zweiten Endes 154 eingreift. Die Klammerrückhaltevorrichtung 160 verhindert nach außen gerichtete Erweiterung der erweiterbaren Klammer 150 durch Verwenden des ersten vorstehenden Endes oder Pfostens 162 und des zweiten vorstehenden Endes oder Pfostens 164, um radial nach außen gerichtete Erweiterung des vorstehenden ersten Endes 152 relativ zum vorstehenden zweiten Ende 154 zu verhindern.
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12 und 13 veranschaulichen zwei Ausführungsformen einer Klammerrückhaltevorrichtung 160, die in eine erweiterbare Klammer 150 an einem inneren überlappenden Bereich 158 eingreift. Die Klammerrückhaltevorrichtung 160 kann eine Vielzahl von Klammeranlageflächen 166 beinhalten, die eine Nut 168 bilden, was zum Beispiel in 10 gezeigt ist. 12 veranschaulicht eine solche Ausführungsform, die eine Nut 168 beinhaltet, die nicht-planare Klammeranlageflächen 166 beinhaltet, die eine gewölbte oder gekrümmte Form bilden, die eng mit dem Radius der erweiterbaren Klammer 150 übereinstimmt. Die gekrümmte Nut 168 ist geformt, um der Form der erweiterbaren Klammer 150 an dem inneren überlappenden Bereich 158 zu entsprechen, sodass die Klammerrückhaltevorrichtung passgenau um den inneren überlappenden Bereich 158 angebracht werden kann.
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13 veranschaulicht eine andere Ausführungsform einer Klammerrückhaltevorrichtung 160, die in die erweiterbare Klammer 150 an einem inneren überlappenden Bereich 158 eingreift. Der innere überlappende Bereich 158 kann linear sein (wie in 13 gezeigt) und dementsprechend kann die Klammerrückhaltevorrichtung eine Nut beinhalten, die zwei gegenüberliegende gerade Klammeranlageflächen 166 sowie eine innere Klammeranlagefläche 166, die zwischen den zwei geraden Klammeranlageflächen 166 angeordnet ist, beinhaltet (wie z. B. in 10). Die innere Klammeranlagefläche 166 kann linear sein (wie in 10) oder kann gewölbt oder gekrümmt sein, um der radialen Form der erweiterbaren Klammer 150 zu entsprechen. Und in manchen Ausführungsformen können sich das erste Ende 162 und/oder das zweite Ende 164 der Klammerrückhaltevorrichtung 160 derart nach außen erstrecken, dass die Länge der zwei geraden Klammeranlageflächen 166 nicht länger als die kombinierten Durchmesser der erweiterbaren Klammer 150 an dem inneren überlappenden Bereich 158 sind. Zusätzlich kann das erste Ende 162 der Klammerrückhaltevorrichtung 160 geformt sein, sodass das erste Ende 162 genau zwischen das erste vorstehende Ende 152 und das zweite vorstehende Ende 154 der erweiterbaren Klammer 150 passt.
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In anderen Ausführungsformen kann die Nut 168 aus einer einzigen gekrümmten Klammeranlagefläche 166 gebildet sein, die dem überlappenden Bereich 156 der erweiterbaren Klammer 150 entspricht. Die gekrümmte Klammeranlagefläche kann einen Querschnitt beinhalten, der halbkreisförmig oder im Wesentlichen halbkreisförmig ist und der mit der erweiterbaren Klammer 150 an dem inneren überlappenden Bereich 158 übereinstimmt. Die Nut 168 kann in einen überlappenden Bereich 156 (oder inneren überlappenden Bereich 158) der erweiterbaren Klammer 150 sowie einen inneren Abschnitt des vorstehenden ersten Endes 152 und des vorstehenden zweiten Endes 154 der erweiterbaren Klammer 150 eingreifen. Durch Ineingriffbringen der Klammerrückhaltevorrichtung 160 mit der erweiterbaren Klammer 150 verhindert die Klammerrückhaltevorrichtung 160 Bewegung eines ersten Endes 152 relativ näher zu einem zweiten Ende 154, wodurch Erweiterung der erweiterbaren Klammer 150 verhindert wird.
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Es existieren verschiedene andere Ausführungsformen einer Klammerrückhaltevorrichtung 160, einer erweiterbaren Klammer 150 und einer Kettenspannbaugruppe 100, da die, die hier veranschaulicht sind, lediglich Beispiele solcher Vorrichtungen und Baugruppen sein sollen. Verschiedene Formen, Größen, Konfigurationen und/oder Anordnungen solcher Vorrichtungen oder Baugruppen können verwendet werden, während Verwendung einer Klammerrückhaltevorrichtung zum Zurückhalten eines Kolbens innerhalb einer Kolbenbohrung durch Eingreifen in eine erweiterbare Klammer, die um die äußere Umfangsfläche des Kolbens positioniert ist, weiterhin ermöglicht wird.
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Es ist zu verstehen, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarte(n) bestimmte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ist vielmehr einzig durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner betreffen die Aussagen, die in der vorstehenden Beschreibung enthalten sind, bestimmte Ausführungsformen und sind nicht als Beschränkungen für den Geltungsbereich der Erfindung oder für die Definition von Begriffen, die in den Ansprüchen verwendet werden, auszulegen, es sei denn, ein Begriff oder ein Ausdruck ist vorstehend ausdrücklich definiert. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der/den offenbarten Ausführungsform/en werden den Fachleuten ersichtlich werden. Alle derartigen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollen in den Geltungsbereich der angefügten Ansprüche fallen.
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Wie in dieser Patentschrift und diesen Ansprüchen verwendet, sind die Begriffe „z. B.“, „zum Beispiel“, „beispielsweise, „wie z. B.“ und „wie“ und die Verben „umfassen“, „haben“, „beinhalten“ und ihre anderen Verbformen bei Verwendung in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Elementen jeweils als offen auszulegen, das heißt, die Auflistung wird nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend angesehen. Andere Begriffe sind unter Verwendung ihrer breitesten sinnvollen Bedeutung auszulegen, insofern sie nicht in einem Zusammenhang verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert. Zusätzlich ist der Begriff „und/oder“ als ein inklusives ODER auszulegen. Deshalb ist zum Beispiel der Ausdruck „A, B und/oder C“ als eines oder mehreres des Folgenden abdeckend zu interpretieren: „A“; „B“; „C“; „A und B“; „A und C“; „B und C“; und „A, B und C“.
