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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Spanner, der einem in einem Getriebemechanismus eines Verbrennungsmotors verwendeten endlosen Übertragungsstrang, wie etwa einer Kette oder einem Riemen, Spannung verleiht.
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Ein hydraulischer Spanner ist ein Spannungshaltemechanismus, dessen Grundprinzip darauf beruht, mittels einer Feder und Hydraulikdruck einen Stößel zu einem Endlosstrang zu drücken. Bisher sind verschiedene hydraulische Spanner in unterschiedlichen Strukturen vorgeschlagen worden, wie zum Beispiel in der
JP 2000-170855 A (
1).
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In 1 dieser Druckschrift (die folgenden Bezugszeichen entsprechen der Druckschrift) enthält ein hydraulischer Spanner (1), einen Spannerkörper (3), einen Stößel (7), Hydraulikkammern (14) und (15), einen Ablasskanal (21) und ein Ablassventil (5). Ein Zylinderloch (8) ist im Spannerkörper (3) ausgebildet. Der Stößel (7) ist in eine Zylinderbohrung (8) hin- und her verschiebbar eingesetzt. Der Stößel (7) steht aus der kopfseitigen Endfläche des Spannerkörpers (3) heraus und ist in der Lage, auf ein endloses flexibles Übertragungselement Druck auszuüben. Die Hydraulikkammern (14) und (15) sind zwischen der Zylinderbohrung (8) und dem Stößel (7) ausgebildet. Der Hydraulikdruck des Hydrauliköls in den Hydraulikkammern (14) und (15) wirkt in einer derartigen Richtung, dass der Stößel (7) ausfährt. Der Ablasskanal (21) steht mit den Hydraulikkammern (14) und (15) in Verbindung. Das Ablassvenil (5) enthält eine Ablassfeder (5e) und einen Ventilkörper (5b). Der Ventilkörper (5b) öffnet und schließt den Ablasskanal (21) gemäß der Differenz zwischen der Kraft zum Schließen des Ventils, die durch die Vorspannkraft der Entlastungsfeder (5) erzeugt wird, und der Kraft zum Öffnen des Ventils, die auf den Hydraulikdruck der Hydraulikkammern (14) und (15) ausgeübt wird. Das Ablassventil (5) ist nicht in dem Stößel vorgesehen, sondern in dem Spannerkörper (3).
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Wie
1 der
JP A 2000-170855 zeigt, ist das Ablassventil (
5) in dem Spannerkörper (
3) vorgesehen, aber mit Abstand von dem Stößel (
7) in einer Richtung, die orthogonal zur Längsrichtung des Stößels (
7) ist.
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Diese Anordnung des Ablassventils (5) außerhalb des Stößels (7) macht die Abmessung des Spannerkörpers (3) in jener Richtung größer, die orthogonal zur Längsrichtung des Stößels (7) ist. Infolgedessen ist die Abmessung des hydraulischen Spanners (1) groß.
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Aus der
DE 199 57 527 A1 ist ein Spanner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 lassen sich aus dieser Druckschrift jedoch nicht entnehmen. Gleiches gilt für die
DE 94 09 155 U1 . Ferner zeigen diese Druckschriften keinen Flanschabschnitt, der ein weiteres Ventil halten könnte, das im Gehäusekörper untergebracht wäre.
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Um die Größe des Verbrennungsmotors zu reduzieren, ist es wünschenswert, den Spanner noch kleiner zu machen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen klein bemessenen Spanner der im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Art anzugeben, welcher eine einfache Montage seiner Bauteile erlaubt.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Spanner nach Anspruch 1 angegeben.
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Da im säulenförmigen Abschnitt der Segmentkörper, in dem das Rückschlagventil und das Ablassventil aufgenommen sind, einen davon vorstehenden Abschnitt aufweist, den die Stößelfeder umgibt, lassen sich diese Teile vormontiert in den Gehäusekörper einsetzen. Hierbei überdeckt dann der Flanschabschnitt das Druckhalteventil und hält es in dem Gehäusekörper, was den Montagevorgang des Spanners erleichtert.
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In dem Gehäusekörper ist ein Aufnahmeloch ausgebildet. Der Stößel ist in dem Aufnahmeloch des Gehäusekörpers beweglich angebracht und drückt auf einen endlosen Übertragungsstrang, während sein Kopf aus dem Aufnahmeloch vorsteht. Die Stößelfeder ist zwischen dem Stößel und dem Gehäusekörper angeordnet. Die Stößelfeder drückt den Stößel zu dem endlosen Übertragungsstrang hinaus. Die Hydraulik-Hochdruckkammer ist zwischen dem Stößel und dem Gehäusekörper ausgebildet. Die Hydraulik-Hochdruckkammer speichert das von einer Ölpumpe gelieferte Hydrauliköl. Das Rückschlagventil öffnet, um zu erlauben, dass das Hydrauliköl von der Ölpumpe der Hydraulik-Hochdruckkammer zugeführt wird, während in der Hydraulik-Hochdruckkammer ein niedriger Druck herrscht. Das Rückschlagventil schließt, wenn der Druck der Hydraulik-Hochdruckkammer den Druck des von der Ölpumpe ausgepumpten Hydrauliköls überschreitet. Das Ablassventil verhindert, dass der Druck der Hydraulik-Hochdruckkammer ansteigt. Hierzu erlaubt das Ablassventil, dass das Hydrauliköl in der Hydraulik-Hochdruckkammer entweicht, wenn der Druck der Hydraulik-Hochdruckkammer einen vorbestimmten Wert überschreitet. Zusätzlich sind das Rückschlagventil und das Ablassventil in dem Gehäusekörper ausgebildet. Das Ablassventil ist innerhalb der Breite des Stößels in einer Richtung, die orthogonal zur Längsrichtung des Stößels ist, angeordnet.
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Hierbei sind sowohl das Rückschlagventil als auch das Ablassventil in dem Gehäusekörper vorgesehen. Insbesondere ist das Ablassventil in dem Gehäusekörper der Erfindung vorgesehen. Infolgedessen kann der in der vorliegenden Erfindung vorgesehene Stößel eine einfache Struktur haben, so dass der Stößel vom Gewicht her leichter und von der Größe her kleiner gemacht werden kann.
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Zusätzlich ist das Ablassventil innerhalb der Breite des Stößels angeordnet, so dass der Spanner von der Größe her in der Richtung, die orthogonal zur Längsrichtung des Ablassventils ist, kleiner gemacht werden kann.
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Ferner ist ein Teil des Gehäusekörpers abgetrennt, zur Bildung eines Segmentkörpers. Zusätzlich ist der so abgetrennte Segmentkörper so geformt, dass er in das Aufnahmeloch entfernbar eingesetzt werden kann. Das Rückschlagventil und das Ablassventil sind in dem Segmentkörper ausgebildet.
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Hierbei sind das Rückschlagventil und das Ablassventil in dem Segmentkörper vorgesehen, der in das Aufnahmeloch einzusetzen ist. Aus diesem Grund kann der Segmentkörper, der mit sowohl dem Ablassventil als auch mit dem Rückschlagventil ausgestattet ist, in das Aufnahmeloch eingesetzt werden, in das der Stößel einzusetzen ist. Dementsprechend kann der Gehäusekörper von der Größe her kleiner gemacht werden und kann einen kleineren Durchmesser haben in Vergleich zu einem Fall, wo ein Aufnahmeloch für den Stößel, ein Aufnahmeloch für das Ablassventil und ein Aufnahmeloch für das Rückschlagventil einzeln in dem Gehäusekörper ausgebildet sind. Eventuell kann eine Größenreduktion des Spanners erzielt werden.
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Bevorzugt enthält das Ablassventil: einen ersten Ventilsitzabschnitt, der in dem Segmentkörper ausgebildet ist; einen ersten Ventilkörper, der sich auf dem ersten Ventilsitzabschnitt abstützt; sowie eine erste Feder, die den ersten Ventilkörper auf den ersten Ventilsitzabschnitt drückt. Zusätzlich enthält das Rückschlagventil einen zweiten Ventilsitzabschnitt und einen zweiten Ventilkörper. Der zweite Ventilsitzabschnitt ist in einem Rand ausgebildet, der sich an der Hydraulik-Hochdruckkammerseite eines in dem ersten Ventilkörper gebildeten Durchgangslochs befindet. Der zweite Ventilkörper ist so angeordnet, dass er zu dem zweiten Ventilsitzabschnitt weist. Der zweite Ventilkörper wird durch hohen Druck verlagert, um den zweiten Ventilsitzabschnitt zu schließen, wenn der Druck der Hydraulik-Hochdruckkammer hoch wird.
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Hierbei ist das Durchgangsloch in dem ersten Ventilkörper des Ablassventils ausgebildet, und der zweite Ventilsitzabschnitt für das Rückschlagventil ist auch in dem ersten Ventilkörper des Ablassventils ausgebildet. Kurz gesagt, die zwei Ventile teilen sich einen Teil ihrer jeweiligen Bauteile. Im Vergleich zu einem Fall, wo das Ablassventil und das Rückschlagventil jeweilige solche Konfigurationen haben, dass sie voneinander unabhängig sind, können die erfindungsgemäß miteinander kombinierten zwei Ventile die Anzahl der Bauteile reduzieren. Eventuell kann eine Größenreduktion des Spanners erzielt werden.
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Bevorzugt sind das Rückschlagventil und das Ablassventil in einem Abschnitt angeordnet, der von dem endlosen Übertragungsstrang weiter entfernt ist als der Stößel, und sie sind entlang der Abschnitte des Aufnahmelochs angeordnet.
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Hierbei sind das Rückschlagventil und das Ablassventil in jenem Abschnitt angeordnet, der von dem endlosen Übertragungsstrang weiter entfernt ist als der Stößel. Darüber hinaus sind das Rückschlagventil und das Ablassventil entlang der Achse des Aufnahmelochs angeordnet. Anders gesagt, der Stößel, das Rückschlagventil und das Ablassventil sind so angeordnet, dass sie auf der gleichen geraden Linie liegen. Infolgedessen kann der Durchmesser des Gehäusekörpers kleiner gemacht werden.
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Bevorzugt ist ein Installationsvertiefungsabschnitt in dem Segmentkörper mit einer Öffnung ausgebildet, die an einer Seite angeordnet ist, die der zum endlosen Übertragungsstrang weisenden Seite entgegengesetzt ist. Das Rückschlagventil und das Ablassventil sind in dem Installationsvertiefungsabschnitt angebracht. Die Öffnung ist mit einem Deckelelement verschlossen.
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Hierbei ist der Installationsvertiefungsabschnitt in dem Segmentkörper ausgebildet. Der Installationsvertiefungsabschnitt hat eine Öffnung, die an jener Seite angeordnet ist, die der zum endlosen Übertragungsstrang weisenden Seite entgegengesetzt ist. Das Rückschlagventil und das Ablassventil sind in dem Installationsvertiefungsabschnitt angebracht, und das Deckelelement ist zum Verschließen der Öffnung vorgesehen. Das Rückschlagventil und das Ablassventil können heraus genommen werden, indem man das Deckelelement entfernt. Infolgedessen kann die Inspektion und der Wechsel des Rückschlagventil und des Ablassventils von der Außenseite her erfolgen, während der Gehäusekörper an dem Verbrennungsmotor angebracht bleibt und der Segmentkörper an dem Gehäusekörper angebracht bleibt.
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Kurz gesagt, die Wartungsarbeiten können ausgeführt werden, ohne den Spanner vollständig auseinander zu nehmen. Infolgedessen kann die Effizienz bei den Wartungsarbeiten verbessert werden.
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Bevorzugt ist der Stößel ein rohrförmiger Körper mit einem Boden, welcher enthält: einen Rohrabschnitt, der sich entlang dem Aufnahmeloch erstreckt; sowie einen Bodenabschnitt, der das Kopfende des Rohrabschnitts verschließt. Der Segmentkörper enthält einen vorstehenden Abschnitt. Der vorstehende Abschnitt erstreckt sich innerhalb des Rohrabschnitts und steht aus dem Aufnahmeloch zu dem endlosen Übertragungsstrang hin vor. Die Stößelfeder ist zwischen dem vorstehenden Abschnitt und dem Rohrabschnitt angeordnet.
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Hierbei ist der Stößel als rohrförmiger Körper mit Boden ausgebildet. Zusätzlich ist der vorstehende Abschnitt des Segmentkörpers in den rohrförmigen Körper mit Boden eingesetzt. Dementsprechend kann der Innenraum des rohrförmigen Körpers mit Boden um das Volumen des vorstehenden Abschnitts verringert werden. Eine kleinere Kapazität der Hydraulik-Hochdruckkammer kann das durch den Hydraulikdruck ausgelöste Ansprechverhalten des Stößels verbessern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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1 ist eine Vorderansicht eines Verbrennungsmotors, der mit einem Spanner für einen endlosen Übertragungsstrang gemäß einer Ausführung der Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist eine Explosionsansicht eines Segmentkörpers, eines Ablassventils und eines Rückschlagventils gemäß der Ausführung der Erfindung;
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in 3 zeigen die Teile (a) bis (c) Ansichten zur Beschreibung der Struktur einer Ventilführung;
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4 ist eine Explosionsansicht eines Stößels, eines Gehäusekörpers und eines Druckhalteventils;
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5 ist eine Querschnittsansicht des Spanners für einen endlosen Übertragungsstrang gemäß der Ausführung der Erfindung;
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6 ist eine Ansicht bei Betrachtung gemäß Pfeil 6 von 5;
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7 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 7-7 von 6;
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8 ist eine Ansicht zur Beschreibung des Betriebs des Spanners für einen endlosen Übertragungsstrang; und
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in 9 zeigen Teile (a) und (b) Ansichten, die jeweils den Betrieb des Rückschlagventils und den Betrieb des Ablassventils veranschaulichen.
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1 ist eine Vorderansicht eines Verbrennungsmotors, der mit einem Spanner für einen endlosen Übertragungsstrang gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. In dem Verbrennungsmotor 10 ist an einer Kurbelwelle 11 ein Antriebsritzel 12 vorgesehen. Zwei Nockenwellen 13 und 13 sind jeweils mit einem Abtriebsritzel 14 und 14 versehen. Eine Steuerkette 15, die ein endloser Übertragungsstrang ist, ist um diese drei Ritzel 12, 14 und 14 herumgelegt.
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Man nehme nun einen Fall an, dass sich in der Zeichnung das Antriebsritzel 12 im Uhrzeigersinn dreht. In diesem Fall spannt sich eine der Seiten der Steuerkette 15, die sich an der rechten Seite der Zeichnung befindet, und die Abtriebsritzel 14 und 14 werden entsprechend in Drehung versetzt. Die in der Zeichnung linke Seite der Steuerkette 15 wird lose. Wenn man auf diese losen Seite der Steuerkette 15 eine Spannkraft ausübt, um diese Seite straff zu ziehen, kann diese eine unstetige Bewegung der Steuerkette 5 beim Start des Motors, bei Beschleunigung und während Verzögerung und auch bei Rückwärtsdrehung reduzieren.
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Dementsprechend verwendet der Verbrennungsmotor 10 dieser Ausführung die folgende Struktur, um der Steuerkette 15 eine Spannkraft zu verleihen. Ein Spannerschuh 17 ist an der losen Seite angeordnet. Das Unterende des Spannerschuhs 17 dient als Schwenkpunkt 18 für eine Schwenkbewegung, und die Oberseite des Spannerschuhs 17 wird mit einem Spanner 20 unter Druck gesetzt.
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Nachfolgend wird die Struktur des Spanners 20 im Detail beschrieben. Zunächst wird die Form jedes Bauelements basierend auf den verschiedenen Explosionsansichten beschrieben, und anschließend wird der zusammengebaute Zustand beschrieben.
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2 ist eine Explosionsansicht eines Segmentkörpers, eines Ablassventils und eines Rückschlagventils. Der Begriff „Segmentkörper” wird angewendet, weil das hiermit benannte Bauteil durch aufteilen eines Gehäusekörpers gebildet ist, wie nachfolgend beschrieben.
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Der Segmentkörper 30 enthält: einen säulenartigen Abschnitt 32, der einen Flanschabschnitt 31 enthält; einen vorstehenden Abschnitt 33, der einen kleineren Durchmesser als der säulenförmige Abschnitt 32 hat, und der von dem säulenförmigen Abschnitt 32 vorsteht; einen Gehäusevertiefungsabschnitt 34, der in der Mitte des säulenförmigen Abschnitts 32 ausgebildet ist; ein Durchgangsloch 35, das in der Mitte des vorstehenden Abschnitts 33 ausgebildet ist, so dass es sich an den Gehäusevertiefungsabschnitt 34 anschließt; sowie einen Innengewindeabschnitt 36, der an der Öffnungsseite des Gehäusevertiefungsabschnitt 34 ausgebildet ist.
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Eine Ventilführung 50 zum Führen eines kugelförmigen zweiten Ventilkörpers 38 ist in dem Gehäusevertiefungsabschnitt 34 eingepresst. Der zweite Ventilkörper 38 ist in die Ventilführung 50 eingesetzt (eine detaillierte Beschreibung davon folgt). Ein erster Ventilkörper 40 in der Form eines Rohrs mit Boden ist in den Gehäusevertiefungsabschnitt 34 eingesetzt, um den zweiten Ventilkörper 38 an Ort und Stelle zu halten. Ein Deckelelement 41 ist in den Innengewindeabschnitt 36 eingeschraubt und hält den ersten Ventilkörper 10, mit einer dazwischen eingesetzten ersten Feder 42, an Ort und Stelle. Eine säulenförmige Federführung 43 steht aus dem Deckelement 41 vor. Die Federführung 43 verhindert, dass sich die erste Feder 42 während der Montage der ersten Feder 42 an der richtigen Stelle mitbewegt. Die Bezugszahl 44 bezeichnet eine ringförmige Scheibe, die später beschrieben wird.
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Ein Durchgangsloch 46 ist im Boden 45 des ersten Ventilkörpers 40 ausgebildet. Der Außenrand des Durchgangslochs 46 ist abgeschrägt, zur Bildung eines zweiten Ventilsitzabschnitts 47. Der kugelförmige zweite Ventilkörper 38 wird mit diesem zweiten Ventilsitzabschnitt 47 in Kontakt gebracht.
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3 zeigt die Struktur der Ventilführung 50. Teil (b) von 3 ist eine Querschnittsansicht, Teil (a) von 3 ist eine Ansicht gemäß Teil (a) von Teil (b) von 3, und Teil (c) von 3 ist eine Ansicht gemäß Pfeil c von Teil (b) von 3.
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Wie Teil (a) von 3 zeigt, enthält die Ventilführung 50 einen säulenförmigen Körper 51. Die Ventilführung 50 enthält auch einen vertieften Abschnitt 52 großen Durchmessers, der in dem säulenförmigen Körper 51 ausgebildet ist. Zusätzlich enthält die Ventilführung 50 einen vertieften Führungsabschnitt 53 und eine Mehrzahl (in dieser Ausführung nämlich drei) Löcher 54. Der vertiefte Abschnitt 53 ist in einem Abschnitt ausgebildet, der tiefer ist als der vertiefte Abschnitt 52 großen Durchmessers. Der Durchmesser des vertieften Führungsabschnitts 53 ist etwas größer als jener des zweiten Ventilkörpers 38, wie in den Zeichnungen mit der gestrichelten Linie angegeben. Die Löcher 54 sind so ausgebildet, dass sie den vertieften Abschnitt 52 großen Durchmessers im Inneren nicht berühren.
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Wie Teil (b) von 3 zeigt, ist der zweite Ventilkörper 38 so geführt, dass er innerhalb des vertieften Führungsabschnitts 53 bewegbar ist, wie mit einer gestrichelten Linie angegeben. Das offene Ende des vertieften Abschnitts 51 großen Durchmessers ist abgeschrägt zur Bildung eines ersten Ventilsitzabschnitts 55.
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Wie Teil (c) von 3 zeigt, sind in dem säulenförmigen Körper 51 drei Löcher 54 ausgebildet.
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Wie Teil (a) von 3 zeigt, ist, obwohl der mit der gestrichelten Linie angegeben zweite Ventilkörper 38 angenähert die Hälfte der Öffnungsfläche der Löcher 54 verschließt, der Rest der Öffnungen unverschlossen belassen. Das heißt, es besteht keine Möglichkeit, die Löcher 54 vollständig zu verschließen, weil sich der zweite Ventilkörper 38 innerhalb des vertieften Führungsabschnitts in der Zeichnung nach vorne und zurück bewegt.
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4 ist eine Explosionsansicht eines Stößels, eines Gehäusekörpers und eines Druckhalteventils. Ein Stößel 60 ist ein rohrförmiger Körper mit Boden und enthält einen rohrförmigen Abschnitt 61 und einen Bodenabschnitt 62, der ein Ende (Kopfende) des rohrförmigen Abschnitts 61 verschließt. Der Basisabschnitt des Stößels 60 hat einen etwas größeren Durchmesser, und ein Ende dieses im Durchmesser vergrößerten Abschnitts 63 (rechts in der Zeichnung) ist als Schulterabschnitt 64 ausgebildet. Wie die Figur zeigt, ist der Stößel 60 ein Element mit einer einfachen Form, und die Wand des rohrförmigen Abschnitts 61 ist dünn. Demzufolge kann der Stößel 60 vom Gewicht her leichter gemacht werden.
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Ein Gehäusekörper (Stößelkörper) 70 ist an der rechten Seite der Figur gezeigt. Ein Aufnahmeloch (Installationsloch) 71 ist in der Mitte des Gehäusekörpers 70 so ausgebildet, dass es den Gehäusekörper 70 durchsetzt. Der Innenkörper des Aufnahmelochs ist gleich dem Außendurchmesser des im Durchmesser vergrößerten Abschnitts 63 des Stößels 60. Ein Stopperabschnitt 72 ist im Verlauf des Aufnahmelochs 71 ausgebildet, und der abschnitt des Aufnahmelochs 71 jenseits dieses Stopperabschnitts 72 (an der rechten Seite der Figur) hat einen etwas kleineren Durchmesser als der Durchmesser des anderen Teils des Aufnahmelochs 71.
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Zusätzlich ist eine Halteventil-Installationskammer 74 parallel zu dem Aufnahmeloch 71 ausgebildet. Ein Halteventilkörper 75, dessen Form einen Boden hat, und eine Haltefeder 76 sind in dieser Halteventil-Installationskammer 74 angeordnet.
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Eine Sitzfläche 77, die sich auf dem Motor 10 abstützt, ist in dem Gehäusekörper 70 ausgebildet. Ein Ölzuführkanal 78 ist so ausgebildet, dass er sich von dieser Sitzfläche 77 weg erstreckt und zu der Halteventil-Installationskammer 74 reicht. Ein erster Verbindungskanal 79 ist so ausgebildet, dass er die Halteventil-Installationskammer 74 mit dem Aufnahmeloch 71 verbindet.
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Die Bezugszahl 73 bezeichnet eine Längsachse der Halteventil-Installationskammer 74 (auch eine Längsachse des Druckhalteventils 96, wie später beschrieben wird), und die Längsachse 73 ist parallel zur Längsachse 71B des Aufnahmelochs 71.
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Zusätzlich ist ein Luftspülventil 80 in dem Gehäusekörper 70 parallel zu dem Aufnahmeloch 71 ausgebildet. Ein L-förmiger Spülkanal 81 ist so ausgebildet, dass er sich von dem Aufnahmeloch 71 weg erstreckt und die Sitzfläche 77 erreicht. Das Luftspülventil 78 im Verlauf dieses L-förmigen Spülkanals 81 vorgesehen. Das Luftspülventil 78 enthält: einen kugelförmigen Spülventilkörper 82; eine Spülfeder 83, die den Spülventilkörper 82 zu einer Seite vorspannt, um den Spülventilkörper 82 von der Sitzfläche 77 wegzubewegen; einen ersten Spülventilsitz 84, der den Spülventilkörper 82 aufnimmt, wenn der Spülventilkörper 82 von der Spülfeder 83 unter Druck gesetzt ist; sowie einen zweiten Spülventilsitz 85, der an der dem ersten Spülventilsitz 84 entgegengesetzten Seite des Spülventilkörpers 82 ausgebildet ist. Der Betrieb des Luftspülventils 80 wird später beschrieben.
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Von der linken Seite dieser Explosionsansicht der Figur her, wird der Stößel 60 in das Aufnahmeloch 71 eingesetzt. Der Stößel 60 kann bis zum maximalen Ausmaß eingesetzt werden, bis sich der Schulterabschnitt 64 auf dem Stopperabschnitt 72 abstützt. Dann werden der Segmentkörper 30 und die Stößelfeder 56 an dem Gehäusekörper 70 derart montiert, dass der vorstehende Abschnitt 33 in den Stößel 60 eingesetzt wird. Die Konfiguration dieses montierten Körpers wird in Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben.
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5 ist eine Schnittansicht des Spanners 20 für einen endlosen Übertragungsstrang gemäß dieser Ausführung der Erfindung. Der Stößel 60 ist in dem Aufnahmeloch 71 des Gehäusekörpers 70 angebracht, und der Segmentkörper 30 ist an dem so installierten Stößel 60 angebracht. Die Anordnung eines O-Rings 86 zwischen dem Aufnahmeloch 71 und dem säulenförmigen Abschnitt 32 gewährleistet eine Abdichtung dazwischen. Zusätzlich wird ein Dichtungsmaterial 87 durch den Flanschabschnitt 31 komprimiert, so dass verhindert wird, dass Fluid in der Halteventil-Installationskammer 74 austritt. Ferner kann die Einstellung der ersten Feder 42 und die Einstellung des Hubs des Ablassventils verändert werden, indem man die Höhe der Beilagscheibe 44 ändert.
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Zusätzlich ist innerhalb des Stößels 60 eine Hochdruck-Hydraulikkammer 88 vorgesehen, in der Hydrauliköl aufbewahrt wird. Die Kapazität der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 kann reduziert werden, indem der vorstehende Abschnitt 33 tiefer in dem Stößel 60 eingesetzt wird.
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6 ist eine Ansicht gemäß Pfeil 6 von 5. Ein Paar von Befestigungsabschnitten 89, 89 ist in dem Gehäusekörper 70 ausgebildet. Die Befestigungsabschnitte 89 und 89 werden verwendet, wenn der Gehäusekörper 70 an dem Verbrennungsmotor 10 befestigt wird. Zum Beispiel sind die Befestigungsabschnitte 89 und 89 Bolzenlöcher. Die Befestigungsabschnitte 89 und 89 sind an Positionen ausgebildet, wo sie eine Störung mit dem an einer oberen Position angeordneten Luftspülventil 80 und der an der unteren Position angeordneten Halteventilinstallationskammer 74 vermeiden können.
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Der Flanschabschnitt 31, der sich in der Figur schräg erstreckt, ist an dem Gehäusekörper 70 mittels zweier Bolzen 90 und 90 befestigt.
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Das Luftspülventil 80, die Halteventilinstallationskammer 74, die Befestigungsabschnitt 89 und 89 und die Bolzen 90 und 90 sind so angeordnet, dass sie die Stößel 60 umgeben, wie mit der gestrichelten Linie angegeben. Diese Anordnung ermöglicht, dass der Gehäusekörper 70 einen kleineren Außendurchmesser hat.
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7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von 6. Eine Nut 91 ist in dem Flanschabschnitt 31 so ausgebildet, dass Fluid von der Oberseite der Halteventilinstallationskammer entweichen kann. Ein Verbindungskanal 92 ist in dem Schlüsselkörper so ausgebildet, dass er sich von dem Ende der Nut 92 weg erstreckt und die Sitzfläche 77 erreicht. Da übrigens der Halteventilkörper 75 nur in die Halteventilinstallationskammer 74 eingesetzt ist, könnte eine kleine Ölmenge von dem Ölzufuhrkanal 78 zur Seite der Haltefeder 76 austreten. Wenn das Lecköl über die Nut 91 und den Verbindungskanal 92 abgegeben wird, kann sich der Halteventilkörper glattgängig bewegen.
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Weil darüber hinaus Luft innerhalb der Halteventilinstallationskammer nicht komprimiert wird, bewegt sich der Halteventilkörper 75 noch glatter.
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Nachfolgend wird der Betrieb des Spanners für einen endlosen Übertragungsstrang mit der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben,
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8 ist eine Ansicht zur Beschreibung des Betriebs dieses Spanners. Die Bezugszahl 94 bezeichnet ein Rückschlagventil, 95 ein Ablassventil und 96 ein Druckhalteventil. Details dieser Ventile 94, 95 und 96 werden später beschrieben. Das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95 sind innerhalb des Außendurchmessers des Stößels 60 angeordnet. Die Anordnung des Ablassventils 95 innerhalb der Breite des Stößels 60 erlaubt, dass der Gehäusekörper 70 von der Größe her in jener Richtung kleiner gemacht wird, die orthogonal zur Längsrichtung des Ablassventils 95 ist. Dementsprechend kann die Abmessung des Spanners verringert werden.
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Sobald in der Konfiguration der Figur die Ölpumpe 93 zu arbeiten beginnt, führt die Ölpumpe 93 das Hydrauliköl mit hohem Druck dem Ölzufuhrkanal 78 zu. Sobald der Hydrauliköldruck einen bestimmten Wert überschreitet, bewegt sich der Halteventilkörper 75 gegen die Federkraft der Haltefeder 76. Somit wird das Druckhalteventil 96 geöffnet, so dass das Hydrauliköl so fließen kann, wie in der Figur mit dem Pfeil 1 angegeben. Der kugelförmige zweite Ventilkörper 38 wird von dem Hydrauliköl unter Druck gesetzt und verlässt dann den zweiten Ventilsitzabschnitt 47. Infolgedessen fließt das Hydrauliköl so, wie mit den Pfeilen (2) und (3) angegeben, erreicht die Hydraulik-Hochdruckkammer 88 und wird dann darin gespeichert.
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Zu Beginn des Motorbetriebs könnte in der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 Luft verbleiben. In diesem Fall drückt die von dem Hydrauliköl unter Druck gesetzte Luft auf den Spülventilkörper 82. Sobald sich der Spülventilkörper 82 in der Figur, gegen die Federkraft der Spülfeder 83 nach rechts bewegt hat, wird die Luft über den Spülkanal 81 zur Sitzfläche 77 abgegeben.
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Wenn dort keine Luft verbleibt, wird der Spülventilkörper 82 nicht durch die Luft unter Druck gesetzt, sondern direkt durch das Hydrauliköl. Das Hydrauliköl, das eine viel größere Dichte als die Luft hat, drückt stark auf den Spülventilkörper 83. Dementsprechend stützt sich der Spülventilkörper 82 auf dem zweiten Spülventilsitz 85 ab. Hierdurch wird der Spülkanal 81 geschlossen. Daher besteht keine Möglichkeit, dass das Hydrauliköl zur Seite der Sitzfläche 77 austritt.
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Ferner könnte es einen Fall geben, dass der Druck in der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 drastisch absinkt. In diesem Fall wird der Spülventilkörper 82 durch die Spülfeder 83 vorgespannt, so dass er den ersten Ventilsitz 74 erreicht. Dies beseitigt die Möglichkeit, dass die Luft von der Seite der Sitzfläche 77 zur Hydraulik-Hochdruckkammer 88 hin eintritt.
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In anderen Worten, das Luftspülventil 80 verhindert, dass die Außenluft zur Innenseite eindringt, und dass die Luft zur Seite der Sitzfläche 77 selektiv abgegeben wird.
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Der Stößel 60 fährt nach vorne aus, bis die kombiniert Kraft der Vorspannkraft des Hydrauliköls und der Vorspannkraft der Stößelfeder 56 in Gleichgewicht mit der Reaktionskraft des Spannerschuhs 17 steht, wie in der Figur mit der gestrichelten Linie angegeben.
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Mit einer Zunahme der Reaktionskraft des Spannerschuhs 17 wird die Stößelfeder 56 zusammengedrückt, und der zweite Ventilkörper 38 bewegt sich in der Figur nach links.
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9 ist eine Ansicht, die den Betrieb des Rückschlagventils 94 und den Betrieb des Ablassventils 95 veranschaulicht. Wie Teil (a) von 9 zeigt, wird die Bewegung des Hydrauliköls zur linken Seite der Zeichnung dadurch abgeblockt, dass sich der zweite Ventilkörper 38 auf dem zweiten Ventilsitzabschnitt 47 abstützt. Der zweite Ventilsitzabschnitt 47 und der zweite Ventilkörper 38 stellen das Rückschlagventil 94 dar, welches den Rückfluss verhindert.
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In einem Fall, wo der Druck der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 noch weiter ansteigt, wie Teil (b) von 9 zeigt, bewegen sich der erste Ventilkörper 40 und der zweite Ventilkörper 38 zusammen zur linken Seite in der Zeichnung, entgegen der Federkraft der ersten Feder 42. Infolgedessen verlässt der erste Ventilkörper 40 den ersten Ventilsitzabschnitt 55, und daher fließt das Hydrauliköl so, wie mit dem Pfeil 4 angegeben. Das Hydrauliköl kehrt zu dem in 8 gezeigten Ölzufuhrkanal 78 zurück. Der zweite Ventilkörper 38, der erste Ventilkörper 40, der erst Ventilsitzabschnitt 55 und die erste Feder 42 stellen in Kombination das Ablassventil (Druckablassventil) 95 dar.
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Bei normalem Betrieb befinden sich die Ventile in einem der in 8, Teil (a) von 9 und Teil (b) von 9 gezeigten Zustände. Charakteristisch ist hier, insbesondere in Teil (b) von 9, die Tatsache, dass das Hydrauliköl, das zum Zweck der Druckentlastung abgegeben wurde, zum Ölzufuhrkanal 78 zurückkehrt. In der herkömmlichen Technik wird das Hydrauliköl zum Verbrennungsmotor hin wie etwa dessen Steuerkettenkammer abgegeben. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik besteht hier keine Möglichkeit, dass das Hydrauliköl zur Steuerkettenkammer abgegeben wird. Dementsprechend kann das Hydrauliköl effizient genutzt werden, sodass die Belastung der Ölpumpe 93 verringert werden kann.
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Nachfolgend wird der Betrieb für den Fall eines Druckabfalls des Ölzufuhrkanals 78 beschrieben.
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Sobald in der Konfiguration von 8 der Motor 10 stoppt, hört die Ölpumpe 93 zu arbeiten auf, so dass der Druck in dem Ölzufuhrkanal 78 abnimmt. Dann bewegt sich, infolge des Vorspanneffekts der Haltefeder 76, der Halteventilkörper 75 in der Figur zur rechten Seite. Infolgedessen schließt der Halteventilkörper 75 den Ölzufuhrkanal 78, wie 5 zeigt, und das Hydrauliköl in der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 kehrt nicht zum Ölzufuhrkanal 78 zurück. Dementsprechend wird der Druck der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 gehalten. Auf diese Weise stellt die Halteventilinstallationskammer 74, der Halteventilkörper 75 und die Haltefeder 76, die in dem Ölzufuhrkanal 78 vorgesehen sind, das Druckhalteventil 96 dar.
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Wenn das Druckhalteventil 96 vorgesehen ist, wird ein Druckabfall der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 verhindert, der andernfalls unmittelbar nach dem Stopp des Motors stattfinden würde.
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Wie darüber hinaus 8 zeigt, sind das Ablassventil 95 und das Rückschlagventil 94 in der axialen Richtung des Aufnahmelochs 71 (71b in 4) einander benachbart angeordnet.
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Die Rückseite des Ablassventils 95 (die linke Seite in 8) nimmt den Druck auf, der durch das Hydrauliköl einwirkt, das von der Ölpumpe 93 hinausgepumpt wird. Dementsprechend verändert sich der Druck, der zum Öffnen des Ablassventils 95 erforderlich ist, entsprechend der Drehzahl des Motors 10. Mit dieser Konfiguration kann der Spanner 20 auf die Steuerkette 15 einen Druck ausüben, welcher der Drehzahl des Motors 10 entspricht. Genauer gesagt, der Druck des Hydrauliköls von der Ölpumpe 93 nimmt zu, wenn die Drehzahl des Motors 10 zunimmt. Daher entstehen bei niederen Drehzahlen des Motors 10 ein niedriger Druck, der erforderlich ist, um das Ablassventil 95 zu öffnen, während bei höheren Drehzahlen des Motors 10 ein höherer Druck entsteht, der erforderlich ist, um das Ablassventil 95 zu öffnen, so dass das Ablassventil 95 nicht leicht geöffnet wird.
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Die Hydraulik-Hochdruckkammer 88 speichert das von der Ölpumpe 93 ausgepumpte Hydrauliköl. Darüber hinaus spielt die Hydraulik-Hochdruckkammer 88 auch eine Rolle darin, dass es dem Stößel 60 schwer gemacht wird, von der Steuerkette 15 zurückgedrückt zu werden, und auch eine rolle darin, den Stößel 60 zur Seite der Steuerkette 15 hin hianauszudrücken.
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Wie 8 zeigt, sind in der Erfindung sowohl das Rückschlagventil 94 als auch das Ablassventil 95 in dem Gehäusekörper 70 vorgesehen. Infolgedessen kann der erfindungsgemäße Stößel 60 eine einfach Struktur haben, ein geringeres Gewicht und eine geringere Größe haben.
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Darüber hinaus ist das Ablassventil 95 innerhalb der Breite des Kolbens 60 angeordnet, so dass der Spanner 60 von der Größe her in jener Richtung kleiner gemacht werden kann, die orthogonal zur Längsrichtung des Ablassventils 95 ist.
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In der Erfindung sind das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95, die in den Teilen (a) und (b) von 9 gezeigt sind, in dem Segmentkörper 30 vorgesehen, der in das in 4 gezeigte Aufnahmeloch 71 einzusetzen ist. Aus diesem Grund kann der Segmentkörper 30, der sowohl mit dem Ablassventil 95 als auch mit dem Rückschlagventil 94 ausgestattet ist, in das Aufnahmeloch 71 eingesetzt werden, in das der Stößel 60 eingebaut werden soll. Im Vergleich zu einem Fall, wo ein Aufnahmeloch für den Stößel, ein Aufnahmeloch für das Ablassventil und ein Aufnahmeloch für das Rückschlagventil einzeln in dem Gehäusekörper ausgebildet sind, kann der erfindungsgemäße Gehäusekörper 70 von der Größe her kleiner gemacht werden und kann einen kleineren Durchmesser haben. Eventuell kann auch eine Größenreduktion des Spanners 60 erzielt werden.
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In der Erfindung ist das Durchgangsloch 46 in dem in 2 gezeigten ersten Ventilkörper 40 ausgebildet, und der zweite Ventilsitzabschnitt 47 für das Rückschlagventil 94 ist auch in dem ersten Ventilkörper 40 ausgebildet. Kurz gesagt, die zwei Ventile 94 und 95 Teilen sich einen Teil ihrer jeweiligen Bauteile. Im Vergleich zu einem Fall, wo das Ablassventil und das Rückschlagventil jeweilige Konfigurationen haben, die voneinander unabhängig sind, können die erfindungsgemäß miteinander kombinierten zwei Ventile 94 und 95 die Anzahl der Bauteile reduzieren. Eventuell kann auch eine Größenreduktion des Spanners 20 erzielt werden.
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In der Erfindung sind, wie 8 zeigt, das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95 in jenem Abschnitt angeordnet, der von dem endlosen Übertragungsstrang 15 weiter entfernt ist als der Stößel 60. Darüber hinaus sind das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95 entlang der Achse 71b des Aufnahmelochs 71 angeordnet. Anders ausgedrückt, der Stößel 60, das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95 sind so angeordnet, dass sie auf der gleichen geraden Linie liegen. Infolgedessen kann der Gehäusekörper 70 einen kleineren Durchmesser haben.
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In der vorliegenden Erfindung ist, wie 2 zeigt, der Installationsvertiefungsabschnitt 34 in dem Segmentkörper 30 ausgebildet. Der Installationsvertiefungsabschnitt 34 hat eine Öffnung, die an einer Seite angeordnet ist, die der zum endlosen Übertragungsstrang 15 weisenden Seite entgegengesetzt ist (der linken Seite der Figur). Das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95, die in den Teilen (a) und (b) von 9 gezeigt sind, sind in dem Installationsvertiefungsabschnitt 34 angebracht, und das Deckelelement 71 dient zum Verschließen der Öffnung.
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Das Rückschlagventil 94 und das Ablassventil 95 können herausgenommen werden, indem man das Deckelelement 41 entfernt. Infolgedessen kann die Inspektion und der Austausch des Rückschlagventils und des Ablassventils 95 von der Außenseite her erfolgen, während der Gehäusekörper 70 an den Verbrennungsmotor 10 montiert bleibt und der Segmentkörper 30 an dem Gehäusekörper 70 angebracht bleibt.
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Kurz gesagt, die Wartungsarbeiten können ausgeführt werden, ohne den Spanner 20 vollständig auseinander zu nehmen. Infolgedessen kann die Effizienz der Wartungsarbeit verbessert werden.
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In der Erfindung ist, wie 4 zeigt, der Schlüssel 60 als rohrförmiger Körper mit Boden ausgebildet. Zusätzlich ist der vorstehende Abschnitt 33 des Segmentkörpers 30 in den rohrförmigen Körper mit Boden eingesetzt. Dementsprechend kann die Innenkapazität des rohrförmigen Körpers mit Boden um das Volumen des vorstehenden Abschnitts 33 verringert werden. Eine kleinere Kapazität der Hydraulik-Hochdruckkammer 88 kann das Ansprechverhalten des Stößels 60, das durch den Hydraulikdruck ausgelöst wird, verbessert werden.
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Die Erfindung ist für einen Spanner für einen endlosen Übertragungsstrang geeignet, der als Zusatzbauteil in einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist.