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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Spanner 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 öffen 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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Aus der
DE 196 53 066 A1 ist ein Spanner bekannt, aufweisend ein Spannergehäuse mit einer Plungerkolbenaufnahmeöffnung, einen Plungerkolben, der verschiebbar in der Plungerkolbenaufnahmeöffnung aufgenommen ist und über sie in Ausfahrrichtung vorsteht, um einem umlaufenden Getriebemittel eine Spannung aufzuerlegen, wobei der Plungerkolben eine Bohrung im Inneren hat, die sich von hinteren Ende des Plungerkolbens bis zu einer Stelle im Inneren, benachbart des gegenüberliegenden Endes erstreckt und eine innere Ölspeicherkammer im Plungerkolben bildet, 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, und eine Rückschlagventileinheit, die in das hintere Ende des Plungerkolbens eingepresst ist und die innere Ölspeicherkammer verschließt, wobei die Rückschlagventileinheit angeordnet ist, um ein Strömen von Öl aus der inneren Ölspeicherkammer in die Hochdruck-Ölkammer zu ermöglichen und ein Rückströmen von Öl aus der Hochdruck-Ölkammer in die innere Ölspeicherkammer zu blockieren. Der Plungerkolben weist eine ringförmige Vertiefung in der Außenfläche auf, deren Länge in Ausfahrrichtung des Plungerkolbens größer als der maximale Hub des Plungerkolbens ist.
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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 Plungerkolbenfeder ist in einer Hochdruck-Ölkammer aufgenommen, 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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Hierbei 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. Die Ölversorgungsöffnung ist von der Vertiefung zur inneren Ölspeicherkammer schräg nach unten und in Ausfahrrichtung des Plungerkolbens geneigt. 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 angeordnet, 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 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 insbesondere 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:
- 1 eine schematische Ansicht eines Taktsteuergetriebes eines Verbrennungsmotors mit einer hydraulischen Spannvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines hydraulischen Spanners der Spannvorrichtung von 1 von hinten gesehen,
- 3 eine perspektivische Ansicht des Spanners von vorne gesehen,
- 4 eine perspektivische Ansicht des Spanner-Plungerkolbens,
- 5 einen Längsschnitt durch den Plungerkolben sowie einer vergrößerten Darstellung des Rückschlagventils,
- 6 eine schematische Ansicht des hydraulischen Spanners, der an einem Motor angebracht ist, welche den Ölfluss in das Ölreservoir im Inneren des Plungerkolbens veranschaulicht,
- 7 einen Längsschnitt durch die Anordnung von 6,
- 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,
- 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, und
- 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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Eine hydraulische Spannvorrichtung wird im Folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels eines hydraulischen Spanners mit einem Klinkenmechanismus beschrieben, welcher mit einer schwenkbaren Kettenführung oder einem schwenkbaren Hebel zusammenwirkt, 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 dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist derart an einem Fahrzeugmotor angebracht, dass sein 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 ist in Gestalt einer einfachen ebenen Form vorgesehen, 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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Bezugszeichenliste
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- 100
- hydraulischer Spanner
- 110
- Spannergehäuse
- 111
- Montageplatte
- 112
- Plungerkolbenaufnahmeöffnung
- 113
- Vertiefung
- 114
- Ölversorgungsbohrung
- 120
- Plungerkolben
- 121
- Zahnstange
- 122
- Ölversorgungsöffnung
- 123
- Vertiefung
- 130
- Plungerkolbenfeder
- 140
- Rückschlagventileinheit
- 141
- Ventilkugel
- 142
- Kugelführung
- 142a
- Öffnungen
- 143
- Ventilsitz
- 143a
- Öldurchlass
- 143b
- Sitzfläche
- 144
- 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