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Die
Erfindung betrifft einen hydraulischen Spanner gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere Spanner,
um einer Steuerkette, wie beispielsweise eine Rollenkette oder eine Zahnkette,
eines Fahrzeugmotors eine geeignete Spannung aufzuerlegen. Der hydraulische
Spanner weist hierbei eine Ölkammer auf, die in einem Plungerkolben
des Spanners ausgebildet ist.
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Hydraulische
Spanner mit aus Gehäusen vorstehenden Plungerkolben werden
bei Fahrzeugmotoren verwendet, um eine Spannung in Taktsteuerketten
aufrecht zu erhalten, welche eine Drehbewegung zwischen einer Motor-Kurbelwelle
und einer oder mehreren Nockenwellen übertragen, welche Ventile
betätigen. Der Plungerkolben steht üblicherweise
in Eingriff mit einer beweglichen Führung, die einen Gleitschuh
aufweist, an dem ein Bereich der umlaufenden Kette entlanggleitet,
der sich weg vom Zahnrad der Kurbelwelle bewegt. Der Plungerkolben wird
durch eine den Plungerkolben vorspannende Feder in Ausfahrrichtung
vorgespannt, und der Plungerkolben und ein Teil einer Plungerkolbenaufnahmeöffnung
im Spannergehäuse bilden zusammen eine Hochdruck Ölkammer,
um Öl aufzunehmen, welches über einen begrenzten
Leckagepfad, üblicherweise zwischen dem Plungerkolben und
der Wand der Plungerkolbenaufnahmeöffnung nach außen
abgegeben werden kann. Die Leckage von Öl hat einen Dämpfungseffekt
auf die Einfahrbewegung des Plungerkolbens, wodurch Schwingungen
unter Beibehaltung einer geeigneten Spannung unterdrückt
werden können.
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Spanner
werden in unterschiedlichen Ausrichtungen an Motorblöcken
angebracht, abhängig vom Raum, der zur Verfügung
steht, und von der Gegenwart anderer Motorbauteile. Die Montageausrichtungen
umfassen Ausrichtungen, in denen der Plungerkolben nach oben oder
schräg nach oben vorsteht.
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Das
US-Patent Nr. 6,045,471 beschreibt
einen Spanner mit einem nach oben vorstehenden Plungerkolben. Der
Spanner hat einen hydraulischen Puffermechanismus, der eine hohle,
rohrförmige Plungerkolbenhülse, die mit einer
Plungerkolben-Aufnahmeöffnung ausgebildet ist, welche sich durch
die Hülse erstreckt. Ein Plungerkolben passt verschiebbar
in die Plungerkolben-Aufnahmeöffnung, wobei sein Ende axial über
die Enden der Hülse überstehen. Die Hülse
ist verschiebbar in einer Plungerkolbenhülsen-Aufnahmeöffnung
in einem Gehäuse angeordnet, die ein offenes vorderes Ende und
ein geschlossenes unteres Ende aufweist. Die Plungerkolben-Aufnahmeöffnung
ist als eine Fortsetzung der Rückseite der Plungerkolbenhülse
ausgebildet, und der hintere Bereich des Plungerkolbens, der über
das hintere Ende der Hülse übersteht, ist in der
Plungerkolben-Aufnahmeöffnung verschiebbar. Eine Hochdruck-Ölkammer
ist zwischen dem Boden der Plungerkolben-Aufnahmeöffnung
und dem hinteren Ende des Plungerkolbens ausgebildet. Ein Rückschlagventil,
das in das hintere Ende des Plungerkolbens integriert ist, stellt
eine Ölleitung für ein Strömen von Öl
aus einem Ölreservoir in die Hochdruck Ölkammer
im Inneren des Plungerkolbens zur Verfügung. Öl
wird dem Ölreservoir von einer äußeren Quelle
zugeführt, und gelangt durch eine Ölversorgungsleitung,
die im hinteren Bereich der Plungerkolbenhülsen-Aufnahmeöffnung
im Plungerkolben äffen ist, und eine Ölversorgungsöffnung,
die an der Außenumfangsfläche des Plungerkolbens
vorgesehen ist, in das Plungerkolbengehäuse.
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Ein
Sperrklinken-Mechanismus ist zwischen dem Plungerkolbengehäuse
und der Plungerkolbenhülse vorgesehen, um ausschließlich
eine freie Vorwärtsbewegung der Hülse in Bezug
auf das Plungerkolbengehäuse zu errmöglichen.
Eine Plungerkolbenfeder, die am Außenumfang eines Bereichs
des Plungerkolbens vorgesehen ist, der über das vordere Ende
der Plungerkolbenhülse übersteht, zwängt
den Plungerkolben in Ausfahrrichtung, und eine Hülsenfeder,
die zwischen dem Plungerkolbengehäuse und der Plungerkolbenhülse
vorgesehen ist und eine kleinere Federkonstante als die Plungerkolbenfeder
aufweist, zwängt die Plungerkolbenhülse nach vorn. Wenn
ein Stoß auf das vordere Ende des Plungerkolbens wirkt,
leckt Öl aus der Hochdruck-Ölkammer durch einen
begrenzten Spalt und dämpft den Stoß. Der begrenzte
Spalt ist vorgesehen durch den Gleitkontakt zwischen der Innenumfangsfläche
der Plungerkolben-Aufnahmeöffnung und der Außenumfangsfläche
des Plungerkolbens.
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Der
oben beschriebene hydraulische stoßabsorbierende Spanner
hat eine größere Anzahl von Teilen als ein herkömmlicher
Spanner und eine kompliziertere Struktur, da er eine Plungerkolbenhülse und
eine Hülsenfeder aufweist, die zwischen dem Plungerkolbengehäuse
und dem Plungerkolben angeordnet sind. Die Gesamtlänge
des Plungerkolbens ist notwendigerweise größer
als die Länge eines Plungerkolbens im Falle eines herkömmlichen
hydraulischen Spanners. Darüber hinaus ist, obwohl der
Plungerkolben länger als ein herkömmlicher Plungerkolben
ist, der Innenraum, der zum Speichern von Öl im Plungerkolben
vorhanden ist, begrenzt, und ist unter einigen Betriebsbedingungen,
in denen ein hoher Ölbedarf in der Hochdruck Ölkammer
herrscht, unzureichend.
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Bei
dem oben beschriebenen stoßabsorbierenden Spanner ist der Überlapp
zwischen den Gleitflächen des Plungerkolbengehäuses
und dem Plungerkolben kurz und folglich kann übermäßig
viel Öl durch diesen begrenzten Spalt zwischen den Gleitflächen
strömen. Wenn der Motor nicht über eine ausgedehnte
Zeit betrieben wird, tritt ein Leerlaufen des Ölreservoirs
und der Hochdruck-Ölkammer im Ergebnis der Leckage auf.
Dann, wenn der Motor wieder gestartet wird, kann in Folge der Ölleckage
keine hydraulische Dämpfung erfolgen, bis wieder Öl
wieder in das Ölreservoir und die Hochdruck Ölkammer gelangt
ist. Im Ergebnis tritt ein unerwünschtes Spiel in der Taktsteuerkette
des Motors beim Motorstart auf, ungewohnte Geräusche werden
erzeugt und unerwartete Schäden können auftreten.
Ferner wird, wenn der Plungerkolben des Spanners als Ergebnis einer
Verlängerung der Taktsteuerkette ausfährt, das Spiel
beim Motorstart überhöht. Ein ähnlich überhöhtes
Spiel im Motor-Taktsteuerantrieb kann auftreten, wenn der Spanner
montiert wird, wobei der Spanner derart montiert wird, dass er nach
oben in einem kleinen Winkel zur Horizontalen vorsteht.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Spanner zu verbessern. Insbesondere soll beim hydraulischen Spanner
ein ausreichend größes Ölreservoir im
Plungerkolben vorgesehen sein, die eine ausreichende Ölversorgung
zu seiner Hochdruck-Ölkammer sicherstellt, selbst wenn
der Motor für eine lange Zeit nicht betrieben wurde.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen Spanner mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist
ein hydraulischer Spanner vorgesehen, aufweisend ein Spannergehäuse
mit einer Plungerkolbenaufnahmeöffnung und einen Plungerkolben,
der verschiebbar in der Plungerkolbenaufnahmeöffnung aufgenommen
ist und über sie in Ausfahrrichtung vorsteht. Bei einer
hydraulischen Spannvorrichtung mit einem derartigen Spanner erlegt
der Plungerkolben einem endlosen, umlaufenden Getriebemittel, wie
einer Steuerkette eines Motors oder einem Riemen, eine Spannung auf.
Der Plungerkolben hat eine Bohrung im Inneren, die sich vom hinteren
Ende des Plungerkolbens bis zu einer Stelle im Inneren, benachbart
des gegenüberliegenden Endes erstreckt. Die Bohrung bildet eine
innere Ölspeicherkammer im Plungerkolben. Eine den Plungerkolbenfeder,
die in einer Hochdruck Ölkammer aufgenommen ist, welche
sich zwischen der Plungerkolbenaufnahmeöffnung und dem
hinteren Ende des Plungerkolbens erstreckt, wobei die Plungerkolbenfeder
den Plungerkolben in Ausfahrrichtung vorspannt. Eine Rückschlagventileinheit,
die in das hintere Ende des Plungerkolbens eingepresst ist und die
innere Ölspeicherkammer verschließt, ermöglicht
ein Strömen von Öl aus der inneren Ölspeicherkammer
in die Hochdruck-Ölkammer und blockiert ein Rückströmen
von Öl aus der Hochdruck-Ölkammer in die innere Ölspeicherkammer.
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Die
Bohrung im Plungerkolben erstreckt sich nahezu über die
gesamte Länge des Plungerkolbens und kann einen großen
Durchmesser aufweisen, der dem Durchmesser der Plungerkolbenaufnahmeöffnung
abzüglich der doppelten Wanddicke des Plungerkolbens entspricht.
Im Ergebnis kann das Volumen der Ölspeicherkammer, die
durch die Bohrung im Inneren des Plungerkolbens gebildet wird, ausreichend
groß ausgebildet sein, um eine ausreichende Ölversorgung
in Richtung der Hochdruck-Ölkammer des Spanners sicherzustellen.
Somit reicht, wenn der Plungerkolben in die Plungerkolbenaufnahmeöffnung
gedrückt wird, die Ölversorgung der Hochdruck-Ölkammer
stets ausreichen, um die Bewegung des Plungerkolbens zu dämpfen.
Ferner kann, wenn der Plungerkolben schnell aus der Plungerkolbenaufnahmeöffnung
ausfährt, was verursacht, dass der Öldruck in
der Hochdruck Ölkammer abfällt, Öl der Hochdruck-Ölkammer
schnell zugeführt werden, so dass die hydraulische Dämpfung
sofort stattfinden kann, wenn der Plungerkolben wieder in die Plungerkolbenaufnahmeöffnung
geschoben wird. Im Ergebnis wird ein Spiel der Steuerkette beim
Motorstart unterdrückt, und abnormale Geräusche
können unterdrückt werden.
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Bevorzugt
ist eine Ölversorgungsöffnung vorgesehen, welche
die innere Ölspeicherkammer mit dem Äußeren
des Plungerkolbens verbindet, um Öl der inneren Ölspeicherkammer
zuzuführen, und das Spannergehäuse weist eine Ölversorgungsbohrung
auf, die einen Weg für einen Ölfluss vom Äußeren
des Spannergehäuses zum Inneren der Plungerkolbenaufnahmeöffnung
vorsieht.
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Ferner
hat der Plungerkolben eine Vertiefung in seiner Außenfläche,
und die Ölversorgungsöffnung im Plungerkolben
hat eine Öffnung in dieser Vertiefung. Die Ölversorgungsöffnung
ist bevorzugt an einer Kantenlinie des Plungerkolbens angeordent, wobei
die Kantenlinie als Ort der höchsten Punkte des Plungerkolbenquerschnitts
in Ebenen senkrecht zur Ausfahrrichtung des Plungerkolbens definiert
ist. Die Anordnung der Ölversorgungsöffnung im
Plungerkolben an der Kantenlinie ermöglicht die optimale Ausnutzung
des vorhandenen Ölspeicherraumes in der Ölspeicherkammer
im Inneren des Plungerkolbens.
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Die
Vertiefung in der Außenfläche des Plungerkolbens
stellt eine Fluidverbindung zwischen der Ölversorgungsbohrung
im Spannergehäuse und der Ölversorgungsöffnung
im Plungerkolben über den gesamten Hub des Plungerkolbens
sicher. Somit wird eine verlässliche Ölversorgung
durch das Spannergehäuse in die Ölspeicherkammer
im Inneren des Plungerkolbens sichergestellt. Zusätzlich
ist die Anzahl der benötigten Teile des Spanners klein
im Vergleich zu der Anzahl von Teilen, die bei einem Spanner mit
Hülse benötigt werden, und der Spanner lässt sich
vergleichsweise einfach herstellen, da eine schwierige Bearbeitung
der Innenwand der Plungerkolbenaufnahmeöffnung im Spannergehäuse
unnötig ist.
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Die
Länge der Vertiefung in Ausfahrrichtung des Plungerkolben
ist bevorzugt ausreichend lang, um die Ölversorgungsbohrung über
den gesamten Hub des Plungerkolbens in der Vertiefung enden zu lassen.
so dass es über den gesamten Hub des Plungerkolbens Öl
ermöglicht wird, von der Ölversorgungsbohrung
in die Ölversorgungsöffnung zu strömen.
Hierbei ist die Länge der Vertiefung bevorzugt gleich oder
größer als der maximale Hub des Plungerkolbens.
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Besonders
bevorzugt ist die Ölversorgungsbohrung und/oder die Ölversorgungsöffnung
schräg zur radialen Richtung des Plungerkolbens angeordnet.
Insbesondere bevorzugt sind die Mittellängsachsen der Ölversorgungsbohrung
und der Ölversorgungsöffnung parallel zueinander
angeordnet, vorzugsweise fluchten sie in der eingefahrenen Stellung des
Plungerkolbens miteinander.
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Die
Vertiefung kann durch eine ebene Fläche an der Außenumfangsfläche
des Plungerkolbens gebildet sein. Alternativ kann die Vertiefung
auch durch eine Verringerung des Außendurchmessers des Plungerkolbens
gebildet sein. Andere Ausgestaltungen sind jedoch auch möglich,
wie beispielsweise das Vorsehen einer Nut in der Außenumfangsfläche des
Plungerkolbens.
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Der
erfindungsgemäße hydraulische Spanner kann sowohl
ohne einen Klinkenmechanismus als auch mit einem Klinkenmechanismus
ausgebildet sein.
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Im
Folgenden ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Taktsteuergetriebes eines Verbrennungsmotors
mit einer hydraulischen Spannvorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines hydraulischen Spanners der Spannvorrichtung
von 1 von hinten gesehen,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Spanners von vorne gesehen,
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4 eine
perspektivische Ansicht des Spanner-Plungerkolbens,
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5 einen
Längsschnitt durch den Plungerkolben sowie einer vergrößerten
Darstellung des Rückschlagventils,
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6 eine
schematische Ansicht des hydraulischen Spanners, der an einem Motor
angebracht ist, welche den Ölfluss in das Ölreservoir
im Inneren des Plungerkolbens veranschaulicht,
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7 einen
Längsschnitt durch die Anordnung von 6,
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8 einen
Schnitt durch den Spanner mit Öl im Ölreservoir
im Inneren des Plungerkolbens und eine vergrößerte
Darstellung eines Teils der Plungerkolbenfeder und des Rückschlagventils,
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9 eine
Schnittdarstellung des Spanners, der den Verbindungsweg für
den Öleintritt in das Reservoir im Inneren des Plungerkolbens
zeigt, wenn der Plungerkolben in einer Anfangsstellung im eingefahrenen
Zustand ist, sowie eine Detaildarstellung des Ölflusses,
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10 eine
Schnittdarstellung des Spanners, der den Verbindungsweg für den Öleintritt
in das Reservoir im Inneren des Plungerkolbens zeigt, wenn der Plungerkolben
vollständig ausgefahren ist, sowie eine Detaildarstellung
des Ölflusses,
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11 eine
perspektivische Ansicht eines Plungerkolbens, der in einem Spanner
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, und
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12 einen
Längsschnitt durch den Plungerkolben von 11 einschließlich
einer vergrößerten Darstellung des Rückschlagventils
im Plungerkolben.
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Eine
hydraulische Spannvorrichtung wird im Folgenden an Hand von zwei
Ausführungsbeispielen hydraulischer Spanner mit einem Klinkenmechanismus
beschrieben, welche mit einer schwenkbaren Kettenführung
oder einem schwenkbaren Hebel zusammenwirken, um eine geeignete
Spannung in einer Steuerkette eines Fahrzeugmotors aufrecht zu erhalten,
jedoch können auch Spannvorrichtungen ohne Klinkenmechanismus
vorgesehen sein. Ferner kann der hydraulische Spanner auch derart
ausgebildet sein, dass er selbst eine Kettenführung beinhaltet.
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Die
hydraulischen Spanner gemäß den beiden vorliegenden
Ausführungsbeispielen sind derart an einem Fahrzeugmotor
angebracht, dass ihre Plunger nach oben in einem Winkel relativ
zur Horizontalen vorsteht, jedoch kann ein derartiger hydraulischer
Spanner auch derart angeordnet sein, dass sein Plungerkolben horizontal
oder nach unten in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist.
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Wie
in 1 gezeigt, ist ein hydraulischer Spanner 100 an
einem Motorkörper EB auf der lockeren Seite einer Steuerkette
C angeordnet, welche sich von einem Kurbelwellen-Kettenrad S1 zu
einem Nockenwellen-Kettenrad S2 erstreckt. Pfeile zeigen die Drehrichtung
der Kettenräder an. Ein Plungerkolben 120 des
hydraulischen Spanners 100 steht über ein Spannergehäuse 110 über
und ist in Eingriff mit der Rückseite eines schwenkbaren
Hebels L1, der am Motorkörper schwenkbar befestigt ist.
Der Plungerkolben 120 ist hierbei mit der Rückseite
des Hebels L1 an einer Stelle in Eingriff, welche entfernt von der
Schwenkachse des Hebels L1 angeordnet ist. Der Hebel L1 seinerseits
steht in Gleitkontakt mit der Kette C und erlegt der lockeren Seite
der Kette eine Spannung auf. Eine feste Führung L2 ist
in Gleitkontakt mit der gespannten Seite der Kette C.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, ist das Spannergehäuse 110 an
einem Motor mittels einer Montageplatte 111 auf der Rückseite
des Spannergehäuses angebracht. Der Plungerkolben 120 steht, wie
in 3 ersichtlich, aus einer im Spannergehäuse 110 ausgebildeten
Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 über
das Spannergehäuse vor. Der Plungerkolben 120 wird
mittels einer Plungerkolbenfeder 130, gezeigt in 7,
in Ausfahrrichtung vorgespannt. Die Plungerkolbenfeder 130 ist
eine zusammengepresste Schraubendruckfeder, die sich in einer Hochdruck-Ölkammer
R befindet, die in der Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 zwischen
dem hinteren Ende des Plungerkolbens 120 und dem Boden der
Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 ausgebildet ist.
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Wie
aus 4 ersichtlich, weist der Plungerkolben 120 eine
Bohrung im Inneren auf, die sich von seinem hinteren Ende bis zu
einer Stelle benachbart seinem vorstehenden Ende erstreckt. 4 und 5 zeigen
eine Rückschlagventileinheit 140, die in die Bohrung
des Plungerkolbens 120 an dem hinteren Ende des Plungerkolbens
eingepresst ist, welche die hintere Öffnung der Bohrung
verschließt und eine innere Ölspeicherkammer P
im Plungerkolben 120 bildet. Das Rückschlagventil
ermöglicht ein Strömen von Öl nach außen
aus der Ölspeicherkammer P in die Hochdruck-Ölkammer
R, aber verhindert ein Rückströmen des Öls
in die Hochdruck-Ölkammer R in die Ölspeicherkammer
P. Ein Klinkenmechanismus 150, aufweisend eine schwenkbare
Sperrklinke 151 und eine die Sperrklinke vorspannende Feder 152 wirken
mit einer Zahnstange 121 zusammen, die auf der Außenumfangsfläche
des Plungerkolbens 120 ausgebildet ist, um es dem Plungerkolben 120 schrittweise
zu ermöglichen auszufahren, wenn eine Verlängerung
der Kette C auftritt. Der Klinkenmechanismus ermöglicht
jedoch eine Einfahrbewegung des Plungerkolbens 120 in begrenztem
Maße, wenn durch die Kette über den schwenkbaren
Hebel L1 eine Kraft auf den Plungerkolben 120 ausgeübt
wird.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, weist die Rückschlagventileinheit 140 eine
Ventilkugel 141 mit einer Kugelführung 142 auf,
welche der Teil ist, der in den Plungerkolben 120 eingepresst
ist. Die Ventilkugel 141 passt locker in die Kugelführung
und kann sich weg von und zu auf einen Ventilsitz 143 bewegen,
welcher in die Kugelführung 142 eingepresst ist.
Der Kugelsitz 143 hat einen Öldurchlass 143a, der
in Verbindung mit der Ölspeicherkammer P steht, und eine
ringförmige Sitzfläche 143b kann in Kontakt gelangen,
um den Öldurchlass 143a zu verschließen. Die
Ventilkugel 141 wird gegen die Sitzfläche 143b mittels
einer die Ventilkugel vorspannenden Feder, im Folgenden als Ventilfeder 144 bezeichent,
gedrückt. Im Boden der Kugelführung sind Öffnungen 142a (vorliegend
drei Öffnungen) vorgesehen, um es dem Öl zu ermöglichen,
von der Ölspeicherkammer P durch die Rückschlagventileinheit 140 in
die Hochdruck Ölkammer R zu strömen.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, hat das Spannergehäuse 110 eine
konkave Vertiefung 113, die in ihrer Innenwand ausgebildet
ist, welche zu einer Ölversorgungsbohrung 114 führt,
welche sich durch die Wand des Spannergehäuses erstreckt
und eine innere Öffnung an der Wand der Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 aufweist. 6–10 stellen
die Wege des Ölflusses von der Motorölversorgung
in die Ölspeicherkammer P im Inneren des Plungerkolbens
bildlich dar. Wie in den 6 und 7 dargestellt,
ist das Spannergehäuse 110 an einem Teil des Motorkörpers
EP montiert, der durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Öl,
welches dem durch die Pfeile angedeuteten Pfad folgt, strömt durch
einen Durchlass in eine ringförmige Nut, welche das Spannergehäuse 110 umgibt.
Der Bereich der Gehäusewand, in welcher die Vertiefung 113 angeordnet
ist, wird von der ringförmigen Nut umgeben, so dass Öl
durch die ringförmige Nut in die Vertiefung und von der
Vertiefung durch die Ölversorgungsbohrung 114 in
das Innere des Spannergehäusesströmen strömen
kann.
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Wie
in 8 gezeigt, ist die Ölversorgungsbohrung 114 vom
Bodenbereich der konkaven Vertiefung 113 schräg
nach unten geneigt. Somit fließt Öl durch die Ölversorgungsbohrung 114 nach
unten. Die Ölversorgungsbohrung 114 ist auch in
die Ausfahrrichtung des Plungerkolbens 120 geneigt, so dass
ihre Öffnung an der Innenwand der Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 deutlich
vor dem Boden der Plungerkolbenaufnahmeöffnung positioniert
ist. Wie in 9 gezeigt, erstreckt sich eine Ölversorgungsöffnung 122 durch
die Wand des Plungerkolbens 120 zur Ölspeicherkammer
P. Mit der Öffnung der Ölversorgungsbohrung 114 deutlich
vor dem Boden der Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 kann Öl den
größten Teil des inneren Ölspeicherraumes
im Plungerkolben füllen.
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Die Ölversorgungsöffnung 122 ist
an der Kantenlinie des Plungerkolbens angeordnet, d. h. an der Stelle
mit den höchsten Punkten des Plungerkolbenquerschnitts
in Ebenen, zu denen die Ausfahrrichtung des Plungerkolbens senkrecht
steht. Da die Zahnstange 121 des Plungerkolbens 120 mit
dem Klinkenmechanismus 150 zusammenwirken muss, steht die
Stelle der Linie des Plungerkolbens notwendigerweise in einem vorgegebenen
Verhältnis zur Zahnstange 121.
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Eine
Vertiefung 123 im Außenumfang des Plungerkolbens 120 sieht
eine Verbindung zwischen der Ölversorgungsbohrung 114 im
Spannergehäuse 110 mit der Ölversorgungsöffnung 122 im
Plungerkolben 120 vor. Die Vertiefung 123 sieht
eine Verbindung über den gesamten Plungerkolbenhub vor, ohne
dass eine komplizierte Spannerstruktur erforderlich ist, bei der
eine Plungerkolbenhülse und eine Hülsenfeder zwischen
das Spannergehäuse und den Plungerkolben eingepasst werden
müssen, wie bei dem oben genannten, bekannten stoßabsorbierenden
hydraulischen Spanner.
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Die
Vertiefung 123 kann, wie vorliegend, in Gestalt einer einfachen
ebenen Form vorgesehen sein, welche in die Außenfläche
des Plungerkolbens eingeschliffen ist und sich in Längsrichtung,
d. h. in Ausfahrrichtung, des Plungerkolbens erstreckt. Aufgrund
der Längserstreckung der Vertiefung wird eine durchgehende
Verbindung für das Öl zwischen der Ölversorgungsbohrung 114 im
Spannergehäuse 110 und der Ölversorgungsöffnung 122 im
Plungerkolben 120 über den Hub des Plungerkolbens
aufrecht erhalten. Ferner hat die Vertiefung 123, wie in 5 gezeigt,
eine Länge X, welche bevorzugt gleich dem maximalen Hub
des Plungerkolbens 120 ist, welche in 9 und 10 dargestellt
ist. Somit nimmt die Vertiefung 123 den maximalen Versatz
zwischen der Ölversorgungsbohrung 114 im Spannergehäuse 110 und
der Ölversorgungsöffnung 122 im Plungerkolben 120 auf. 9 und 10 zeigen
den Ölfluss von der Ölversorgungsbohrung 114 zur Ölversorgungsöffnung 122.
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Bei
dem hydraulischen Spanner 100 wird, da die Ölspeicherkammer
P den gesamten inneren Bereich des Plungerkolbens 120 einnimmt,
ein maximaler Ölspeicherraum zur Verfügung gestellt.
Wenn der Plungerkolben 120 in die Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 geschoben
wird, reicht die Ölmenge, die in der Hochdruck-Ölkammer
R vorhanden ist, stets aus, um eine ausreichende hydraulische Dämpfung vorzusehen.
Wenn der Plungerkolben 120 über die Plungerkolbenaufnahmeöffnung 112 übersteht,
wird Öl schnell von der Ölspeicherkammer P der
Hochdruck Ölkammer R zugeführt, und folglich gibt
es kein Entleeren von Öl in die Hochdruck-Ölkammer
und die hydraulisch dämpfende Kraft kann sofort vorliegen, wenn
immer sie erforderlich ist. Im Ergebnis wird ein Spiel in der Steuerkette
C beim Motorstart unterdrückt und die Erzeugung abnormaler
Geräusche kann verhindert werden. Diese Effekte können
nicht nur realisiert werden, wenn der Spanner derart montiert ist,
dass der Plungerkolben in horizontaler Richtung vorsteht, aber auch,
wenn der Spanner derart montiert ist, dass der Plungerkolben nach
oben oder nach unten vorsteht.
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Da
die Ölversorgungsöffnung 122 an einer Kantenlinie
des Plungerkolbens 120 vorgesehen ist, kann der Ölstand
in der Ölspeicherkammer P wenigstens bis zur Höhe
der Position der Ölversorgungsöffnung beibehalten
werden. Darüber hinaus wird die Ölversorgung zur Ölspeicherkammer
verlässlich über den gesamten Hub des Plungerkolbens
aufrecht erhalten, da die Vertiefung 123, die es der Ölversorgungsbohrung 114 im
Spannergehäuse 110 ermöglicht, mit der Ölversorgungsöffnung 122 im Plungerkolben 120 in
Verbindung zu stehen, eine Verbindung über einen Bereich
der Länge X (5) aufrecht erhält,
der wenigstens gleich dem maximalen Hub des Plungerkolbens 120 ist.
Zusätzlich wird die Anzahl an Teilen, die für
einen Spanner benötigt wird, wesentlich verringert gegenüber
der Anzahl an Teilen, die für einen herkömmlichen
hydraulischen Spanner mit Hülse benötigt wird,
und eine schwierige Bearbeitung der Innenwand der Plungerkolbenaufnahmeöffnung
im Spannergehäuse kann vermieden werden. Somit kann der
Spanner vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden.
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Gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel, das in den 11 und 12 dargestellt
ist, sind Teile, welche Teilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen,
mit um 100 höheren Bezugszeichen als beim ersten Ausführungsbeispiel
bezeichnet. Der hydraulische Spanner 200 des zweiten Ausführungsbeispiel
kann an Stelle des hydraulischen Spanners 100 in der hydraulischen
Spannvorrichtung von 1 verwendet werden. Auf Grund
der bereichsweise gleichen Ausgestaltungen der hydraulischen Spanner 100 und 200 wird
im Folgenden im Wesentlichen nur auf Elemente eingegangen, welche unterschiedlich
ausgebildet sind, ansonsten wird auf die Beschreibung des ersten
Ausführungsbeispiels verwiesen.
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Bei
dem hydraulischen Spanner 200 ist eine Ölversorgungsöffnung 222,
welche einen Ölfluss in eine Ölspeicherkammer
P vorsieht, an einer Kantenlinie eines Plungerkolbens 220 vorgesehen,
und, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, kann der Ölstand in
der Ölspeicherkammer P wenigstens bis zur Höhe der
Position der Ölversorgungsöffnung 222 in
die Ölspeicherkammer P beibehalten werden.
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Gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel wird die Vertiefung 223,
welche die Verbindung für den Ölfluss von einer Ölversorgungsbohrung
(nicht dargestellt) in dem Spannergehäuse vorsieht, durch einen
zylinderformigen Bereich der Außenwand des Plungerkolbens 220 gebildet,
der einen verringerten Durchmesser und eine Länge X entsprechend
dem maximalen Hub des Plungerkolbens hat. Die Vertiefung 223 kann
einfach mittels Drehens ausgebildet werden und hat den gleichen
Effekt wie die ebene geschliffene Fläche des Plungerkolbens
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Auch in diesem Fall kann, wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels, die
komplizierte Gestalt des herkömmlichen, stoßabsorbierenden
hydraulischen Spanners vermieden werden, ein geeigneter Ölspeicherbereich
in der Ölspeicherkammer P im Inneren des Plungerkolbens sichergestellt
werden, ein Spiel in der Steuerkette C beim Motorstart unterdrückt
werden und die Erzeugung abnormaler Geräusche kann verhindert
werden.
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Darüberhinaus
kann, wie im ersten Ausführungsbeispiel der Spanner des
zweiten Ausführungsbeispiels mit dem Plungerkolben nach
oben oder nach unten oder horizontal vorstehend montiert werden,
und die Vertiefung 223 erhält die Verbindung zwischen
einer Ölversorgungsbohrung im Spannergehäuse und
der Ölversorgungsöffnung 222 im Plungerkolben
während des Plungerkolbenhubs aufrecht und stellt so eine
ausreichende Ölversorgung der Ölspeicherkammer
P und von der Ölspeicherkammer P durch die Rückschlagventileinheit 240 zur
Hochdruck Ölkammer sicher, die durch den Plungerkolben
und die Plungerkolbenaufnahmeöffnung im Spannergehäuse
gebildet ist. Wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels,
sind weniger Teile erforderlich und die Herstellung ist kostengünstiger,
insbesondere da eine schwierige Bearbeitung der Innenwand der Plungerkolbenaufnahmeöffnung
des Spannergehäuses unnötig ist.
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- 100
- hydraulischer
Spanner
- 110
- Spannergehäuse
- 111
- Montageplatte
- 112
- Plungerkolbenaufnahmeöffnung
- 113
- Vertiefung
- 114
- Ölversorgungsbohrung
- 120,
220
- Plungerkolben
- 121,
221
- Zahnstange
- 122,
222
- Ölversorgungsöffnung
- 123,
223
- Vertiefung
- 130
- Plungerkolbenfeder
- 140,
240
- Rückschlagventileinheit
- 141,
241
- Ventilkugel
- 142,
242
- Kugelführung
- 142a,
242a
- Öffnungen
- 143,
243
- Ventilsitz
- 143a.
243a
- Öldurchlass
- 143b,
243b
- Sitzfläche
- 144,
244
- Ventilfeder
- 150
- Klinkenmechanismus
- 151
- Sperrklinke
- 152
- Feder
- C
- Steuerkette,
Kette
- EB
- Motorkörper
- L1
- schwenkbarer
Hebel
- L2
- feste
Führung
- P
- Ölspeicherkammer
- R
- Hochdruck-Ölkammer
- S1
- Kurbelwellen-Kettenrad
- S2
- Nockenwellen-Kettenrad
- X
- Länge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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