DE102018203712B4

DE102018203712B4 - Spanneinrichtung

Info

Publication number: DE102018203712B4
Application number: DE102018203712.4A
Authority: DE
Inventors: Masanori Watanabe; Yuji Kurematsu
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2023-08-31
Anticipated expiration: 2038-03-13
Also published as: US10767740B2; KR20180106983A; KR102119610B1; DE102018203712A1; CN108626331B; US20180274638A1; CN108626331A

Abstract

Spanneinrichtung (10), die umfasst: einen Plunger (20), der ein Plungerloch (21) aufweist, das auf einer hinteren Seite offen ist; ein Gehäuse (30), das ein Plungeraufnahmeloch (31) aufweist, welches auf einer vorderen Seite offen ist und den Plunger (20) aufnimmt; eine Hauptvorspanneinrichtung (40), die derart in einer Öldruckkammer (11), welche zwischen dem Plunger (20) und dem Plungeraufnahmeloch (31) ausgebildet ist, aufgenommen ist, dass sie sich dehnt und zusammenzieht, und die den Plunger (20) in Richtung der vorderen Seite vorspannt; und einen Druckeinstellmechanismus (50), der den Öldruck in der Öldruckkammer (11) einstellt,wobei der Druckeinstellmechanismus (50) einen Zylinderteil (51), eine Kolbeneinheit (60), die derart in den Zylinderteil (51) eingesetzt ist, dass sie in der Lage ist, sich in Richtung der Öldruckkammer (11) und von dieser weg zu bewegen, und die einen Raum, der zwischen dem Plunger (20) und dem Gehäuse (30) ausgebildet ist, in die Öldruckkammer (11) und einen Einstellraum (12) unterteilt, und eine Kolbenvorspanneinheit (52), die die Kolbeneinheit (60) in Richtung der Öldruckkammer (11) vorspannt, umfasst,wobei zwischen dem Zylinderteil (51) und der Kolbeneinheit (60) die Kolbeneinheit (60) derart ausgeführt ist, dass in keiner Hubposition Öl zur Außenseite, bis auf einen Ölaustritt durch einen für das Gleiten notwendigen minimalen Spalt, freigegeben wird,wobei der Druckeinstellmechanismus (50) eine Innenhülse (55) aufweist, die in das Plungerloch (21) eingesetzt ist,wobei eine Kolbenfeder als Kolbenvorspanneinheit (52) in die Innenhülse (55) eingesetzt ist,wobei die Innenhülse (55) mit der Kolbeneinheit (60) zusammengefügt ist, undwobei die Innenhülse (55) ein Hülsendurchgangsloch aufweist, dass sich von einer Innenumfangsfläche zu einer Außenumfangsfläche derselben erstreckt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung, die eine angemessene Spannung auf eine laufende Kette, einen laufenden Riemen oder dergleichen aufbringt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Es ist gängige Praxis, eine Spanneinrichtung zum Aufrechterhalten einer angemessenen Spannung einer Kette oder dergleichen zu verwenden. Zum Beispiel wird bei einem bekannten Kettenführungsmechanismus zum gleitenden Führen einer Antriebskette, wie z. B. einer Endlos-Rollenkette, die über jeweilige Kettenräder einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Motorraum verläuft, eine Spanneinrichtung zum Vorspannen eines Spanneinrichtungshebels verwendet, um eine angemessene Spannung der Kette oder dergleichen aufrechtzuerhalten.
Eine bekannte Spanneinrichtung 510, die bei einem solchen Kettenführungsmechanismus verwendet wird, umfasst, wie in 8 gezeigt ist, einen Plunger 520, der ein Plungerloch 521 aufweist, das auf der hinteren Seite offen ist, ein Gehäuse 530, das ein Plungeraufnahmeloch 531, welches auf der vorderen Seite offen ist, zum Aufnehmen des Plungers 520 aufweist, einen Entlastungsventilmechanismus, der Öl in einer Öldruckkammer 511 zur Außenseite des Plungers 520 freigibt, wenn sich der Öldruck in der Öldruckkammer 511 aufbaut, und eine Hauptfeder 540, die derart in der Öldruckkammer 511, welche zwischen dem Plunger 520 und dem Plungeraufnahmeloch 531 ausgebildet ist, aufgenommen ist, dass sie in der Lage ist, sich zu dehnen und zusammenzuziehen und den Plunger 520 in Richtung der vorderen Seite vorzuspannen (siehe zum Beispiel die Japanische Offenlegungsschrift JP 2001- 12 569 A ).
Bei dieser Spanneinrichtung 510, die in der Japanischen Offenlegungsschrift JP 2001- 12 569 A beschrieben ist, sind ein Druckdurchgang 524, der mit der Öldruckkammer 511 in Verbindung steht, ein Ablassloch 523, das den Druckdurchgang 524 mit der Außenseite des Plungers 520 verbindet, und ein Federaufnahmeraum 512, der auf der vorderen Seite des Druckdurchgangs 524 ausgebildet ist, am unteren Teil des Plungers 520 ausgebildet. Der Entlastungsventilmechanismus ist gebildet aus einem Ventilelement 560, das gleitfähig in den Druckdurchgang 524 eingepasst ist, und einer Entlastungsfeder 552, die in den Federaufnahmeraum 512 eingesetzt ist, um das Ventilelement 560 in Richtung der Öldruckkammer 511 vorzuspannen.
Bei dieser Spanneinrichtung 510 bewegt sich dann, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer 511 ansteigt, das Ventilelement 560 gegen die Drückkraft der Entlastungsfeder 552 nach vorn, so dass der Druckdurchgang 524 mit dem Ablassloch 523 in Verbindung steht und das Öl aus dem Ablassloch 523 freigegeben wird.
Weiterer relevanter Stand der Technik zu der vorliegenden Erfindung ist in DE 10 2016 204 943 A1 , DE 10 2007 031 296 A1 und DE 10 2016 205 724 A1 beschrieben.
ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Ein Problem bei einer solchen Spanneinrichtung 510 bestand darin, dass der Öldruck in der Öldruckkammer 511 aufgrund von Schwankungen bei der Kraft, die der Plunger 520 von der Kette aufnimmt, oder der Schwankung der Ölmenge, die der Öldruckkammer 511 zugeführt wird, manchmal stark variierte. Die Spanneinrichtung 510, die in der Japanischen Offenlegungsschrift JP 2001- 12 569 A beschrieben ist, konnte nur zwei Positionen einnehmen, d. h. eine, in der das Ventilelement 560 den Druckdurchgang 524 blockiert, um das Freigeben von Öl zur Außenseite des Plungers 520 zu verhindern, und die andere, in der sich das Ventilelement 560 durch den Öldruck aus der Öldruckkammer 511 nach vorn bewegt, um zu ermöglichen, dass das Öl aus dem Ablassloch 523 zur Außenseite des Plungers 520 freigegeben wird, wodurch es schwierig war, den Öldruck in der Öldruckkammer 511 stabil zu halten.
Mit dem Entlastungsventilmechanismus der Japanischen Offenlegungsschrift JP 2001- 12 569 A wird dann, wenn der Öldruck in der Öldruckkammer 511 ansteigt, ein Teil des Öls, das von der hydraulischen Energiequelle, wie z. B. einer Ölquelle, zugeführt wird, nach außen freigegeben. Dadurch erhöht sich der Ölverbrauch und wird mehr Energie aus der hydraulischen Energiequelle erforderlich.
Ein weiteres Problem mit einem Entlastungsventilmechanismus, wie z. B. demjenigen, der in der Japanischen Offenlegungsschrift JP 2001- 12 569 A gezeigt ist, bestand darin, dass das Öl in der Öldruckkammer 511 allmählich durch das Ablassloch 523 austrat, wenn der Motor gestoppt wurde, wobei währenddessen kein Öl der Spanneinrichtung 510 zugeführt wurde, und infolgedessen war dann, wenn der Motor neugestartet wurde, die Menge an Öl, die in der Öldruckkammer 511 zurückgehalten wurde, nicht ausreichend, was zu Mängeln, wie z. B. einem anomalen Geräusch, führte.
Mit der vorliegenden Erfindung werden diese Probleme gelöst, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung bereitzustellen, mit der der Öldruck in einer Öldruckkammer mit einer einfachen Struktur stabil gehalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme durch Bereitstellen einer Spanneinrichtung, die umfasst: einen Plunger, der ein Plungerloch aufweist, das auf einer hinteren Seite offen ist; ein Gehäuse, das ein Plungeraufnahmeloch, welches auf einer vorderen Seite offen ist und den Plunger aufnimmt, aufweist; eine Hauptvorspanneinrichtung, die derart in einer Öldruckkammer, die zwischen dem Plunger und dem Plungeraufnahmeloch ausgebildet ist, aufgenommen ist, dass sie sich dehnt und zusammenzieht, und die den Plunger in Richtung der vorderen Seite vorspannt; und einen Druckeinstellmechanismus, der den Öldruck in der Öldruckkammer einstellt. Der Druckeinstellmechanismus umfasst einen Zylinderteil, eine Kolbeneinheit, die derart in den Zylinderteil eingesetzt ist, dass sie in der Lage ist, sich der Öldruckkammer zu nähern und sich von dieser zu trennen, und die einen Raum, der zwischen dem Plunger und dem Gehäuse ausgebildet ist, in die Öldruckkammer und einen Einstellraum unterteilt, und eine Kolbenvorspanneinheit, die den Kolben in Richtung der Öldruckkammer vorspannt. Zwischen dem Zylinderteil und der Kolbeneinheit wird ein flüssigkeitsdichter Zustand an jeder Stelle zwischen einer Position, an der sich die Kolbeneinheit am nächsten zu der Öldruckkammer hin bewegt hat, und einer Position, an der sich die Kolbeneinheit am nächsten zu dem Einstellraum hin bewegt hat, beibehalten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Druckeinstellmechanismus, der den Öldruck in der Öldruckkammer einstellt, einen Zylinderteil, eine Kolbeneinheit, die derart in den Zylinderteil eingesetzt ist, dass sie in der Lage ist, sich der Öldruckkammer zu nähern und sich von dieser zu trennen, und die einen Raum, der zwischen dem Plunger und dem Gehäuse ausgebildet ist, in die Öldruckkammer und einen Einstellraum unterteilt, und eine Kolbenvorspanneinheit, die den Kolben in Richtung der Öldruckkammer vorspannt. Zwischen dem Zylinderteil und der Kolbeneinheit wird ein flüssigkeitsdichter Zustand an jeder Stelle zwischen einer Position, an der sich die Kolbeneinheit am nächsten zu der Öldruckkammer hin bewegt hat, und einer Position, an der sich die Kolbeneinheit am nächsten zu dem Einstellraum hin bewegt hat, beibehalten.
Wenn sich der Öldruck in der Öldruckkammer aufbaut, bewegt sich die Kolbeneinheit von der Öldruckkammer weg. Wenn sich das Volumen der Öldruckkammer entsprechend dem Betrag an Bewegung der Kolbeneinheit vergrößert, kann die Presskraft des Plungers, die auf die Kette aufgebracht wird, graduell verringert werden. Somit können der Öldruck in der Öldruckkammer und die Presskraft des Plungers mit einer einfachen Struktur stabilisiert werden.
Ferner kann, da das Freigeben eines Teils des Öls nach außen, wie es bei bekannten Spanneinrichtungen, die einen Entlastungsventilmechanismus aufweisen, gehandhabt wird, vermieden werden kann, der Ölverbrauch verringert werden, wodurch eine Verringerung der Größe der hydraulischen Energiequelle ermöglicht wird. Ein graduelles Austreten von Öl aus der Öldruckkammer nach au-ßen, wenn der Motor gestoppt ist, wobei währenddessen der Spanneinrichtung kein Öl zugeführt wird, kann ebenfalls vermieden werden, so dass die Menge des Öls in der Öldruckkammer über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann und Mängel, wie z. B. ein anomales Geräusch, beim Neustarten des Motors verhindert werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dient ein Abschnitt in einer Vor-Zurück-Richtung einer Innenumfangsfläche des Plungerlochs als Zylinderinnenumfangsfläche gegenüber der Kolbeneinheit. Dadurch ist es nicht erforderlich, eine Zylinderinnenumfangsfläche getrennt von dem Plungerloch auszubilden, so dass die Produktionskosten verringert werden können. Ferner kann durch Nutzen der Innenumfangsfläche des Plungerlochs als Zylinderinnenumfangsfläche der Durchmesser der Kolbeneinheit größer ausgeführt sein, so dass die Volumenänderung der Öldruckkammer, die mit der Bewegung der Kolbeneinheit auftritt, vergrößert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Druckeinstellmechanismus einen ersten Einschränkungsteil, der eine Bewegung der Kolbeneinheit in Richtung des Einstellraums einschränkt. Der Bewegungsbereich der Kolbeneinheit ist somit begrenzt, so dass die Länge der Zylinderinnenumfangsfläche, bei der eine präzise maschinelle Bearbeitung nötig ist, in der Bewegungsrichtung des Kolbens verringert werden kann, wodurch eine Verringerung der Produktionskosten ermöglicht wird. Ferner kann bei der Montage der erste Einschränkungsteil als Abschnitt zum Bestimmen der Position der Kolbeneinheit genutzt werden, so dass die Montagekosten verringert werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Druckeinstellmechanismus einen zweiten Einschränkungsteil, der eine Bewegung der Kolbeneinheit in Richtung der Öldruckkammer einschränkt. Der Bewegungsbereich der Kolbeneinheit ist somit begrenzt, so dass die Länge der Zylinderinnenumfangsfläche, bei der eine präzise maschinelle Bearbeitung nötig ist, in der Bewegungsrichtung des Kolbens verringert werden kann, wodurch eine Verringerung der Produktionskosten ermöglicht wird. Ferner kann bei der Montage der zweite Einschränkungsteil als Abschnitt zum Bestimmen der Position der Kolbeneinheit genutzt werden, so dass die Montagekosten verringert werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kolbenfeder als die Kolbenvorspanneinheit eine größere Federkraft auf als diejenige der Hauptfeder als die Hauptvorspanneinheit. Daher kann selbst dann, wenn die Hauptfeder derart gesetzt ist, dass sie gegen die Kolbeneinheit presst, bei Normalbetrieb die Kolbeneinheit gegen den zweiten Einschränkungsteil gepresst gehalten werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Spanneinrichtung ferner einen Ölzuführdurchgang, der die Außenseite des Gehäuses mit dem Einstellraum verbindet. Die Kolbeneinheit ist als Rückschlagventil konfiguriert, das ermöglicht, dass das Öl aus dem Einstellraum zu der Öldruckkammer strömt, und verhindert, dass das Öl aus der Öldruckkammer zu dem Einstellraum strömt. Daher kann der Einstellraum als Ölreservoir genutzt werden, das Öl, welches der Öldruckkammer zuzuführen ist, zurückhalten kann. Ferner wird, da die Kolbeneinheit als Rückschlagventil dient, die Anzahl von Komponenten verringert und kann die Struktur der Spanneinrichtung vereinfacht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Kolbeneinheit ein Rückschlagventil und ein Außenrohrelement, das um die Außenumfangsfläche der Rückschlagventileinheit herum angeordnet ist. Das Außenrohrelement umfasst eine Kolbenaußenumfangsfläche gegenüber dem Zylinderteil. Dadurch ist es nicht erforderlich, eine Kolbenaußenumfangsfläche, bei der eine präzise maschinelle Bearbeitung nötig ist, an der Rückschlagventileinheit vorzusehen, und dadurch wird das Verwenden einer vorhandenen Rückschlagventileinheit ermöglicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Druckeinstellmechanismus eine Innenhülse, die in das Plungerloch eingesetzt ist. Eine Kolbenfeder als Kolbenvorspanneinheit ist in der Innenhülse aufgenommen. Die Innenhülse ist mit der Kolbeneinheit zusammengefügt. Die Kolbeneinheit kann in einer stabilen Haltung in dem Plungerloch gehalten werden, und Mängel, wie z. B. Knicken oder dergleichen der Kolbenfeder, können vermieden werden. Ferner können, da die Kolbeneinheit, die Kolbenfeder und die Innenhülse als eine einzelne Einheit gehandhabt werden können, die Montagekosten verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Innenhülse ein Hülsendurchgangsloch, das sich von einer Innenumfangsfläche zu einer Außenumfangsfläche derselben erstreckt. Beim Nutzen des Raums in der Innenhülse als Ölreservoir kann das Öl, das um die Innenhülse herum strömt, durch das Hülsendurchgangsloch in der Innenhülse aufgefangen werden, so dass eine ausreichende Menge an Öl in dem Ölreservoir gesichert werden kann.
Figurenliste

1 zeigt eine erläuternde schematische Darstellung eines Zeitsteuerungssystems, in das eine Spanneinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
2 zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung der Spanneinrichtung;
3 zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung eines Teils der Spanneinrichtung in einem größeren Maßstab;
4 zeigt eine perspektivische Ansicht mit Darstellung einer Innenhülse und eines Außenrohrelements, die einen Druckeinstellmechanismus bilden;
5A zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung eines Zustands des Druckeinstellmechanismus bei Normalbetrieb;
5B zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung eines Zustands des Druckeinstellmechanismus, wenn der Öldruck ansteigt;
6 zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen Spanneinrichtung;
7 zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung eines nicht erfindungsgemäßen Modifikationsbeispiels der Spanneinrichtung; und
8 zeigt eine Querschnittansicht mit Darstellung einer dem Stand der Technik entsprechenden Spanneinrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Spanneinrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst ist die Spanneinrichtung 10 in ein Kettenübertragungssystem, das in einem Zeitsteuerungssystem oder dergleichen eines Fahrzeugmotors verwendet wird, eingebaut. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Spanneinrichtung an einem Motorblock (nicht gezeigt) angebracht, um eine angemessene Spannung über einen Spanneinrichtungshebel G auf die Schlaffseite einer Antriebskette CH, die über eine Vielzahl von Kettenrädern S1 bis S3 verläuft, aufzubringen, um eine Vibration während des Antriebs zu verringern.
Die Spanneinrichtung 10 umfasst, wie in 2 und 3 gezeigt ist, einen Plunger 20, der ein zylindrisches Plungerloch 21 aufweist, das auf einer hinteren Seite offen ist, ein Gehäuse 30, das ein Plungeraufnahmeloch 31, welches auf einer vorderen Seite offen ist, zum Aufnehmen des Plungers 20 aufweist, eine Hauptfeder (Hauptvorspanneinheit) 40, die derart in einer Öldruckkammer 11, welche zwischen dem Plunger 20 und dem Plungeraufnahmeloch 31 ausgebildet ist, aufgenommen ist, dass sie in der Lage ist, sich zu dehnen und zusammenzuziehen und den Plunger 20 in Richtung der vorderen Seite zu drücken, einen Druckeinstellmechanismus 50, der den Öldruck in der Öldruckkammer 11 einstellt, und eine Klinke 80, die schwenkbar an dem Gehäuse 30 gehalten ist und von einer Feder vorgespannt ist, so dass sie mit dem Plunger 20 zusammengreift.
Nachstehend werden verschiedene Bestandteile der Spanneinrichtung 10 mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Plunger 20 ist aus Metall, wie z. B. Eisen oder dergleichen, gefertigt und wird derart in das Plungeraufnahmeloch 31 eingeführt, dass er in der Lage ist, sich in der Vor-Zurück-Richtung vor- und zurückzubewegen, wie in 2 und 3 gezeigt ist.
Der Durchmesser des Plungerlochs 21 ist in der Öldruckkammer 11 im Vergleich zu demjenigen eines Einstellraums 12 verringert, so dass ein gestufter Abschnitt gebildet wird, der als zweiter Einschränkungsteil 54, welcher später beschrieben wird, dient, der eine Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung der Öldruckkammer 11 einschränkt.
Zahnstangenzähne 22 sind derart in der Außenumfangsfläche des Plungers 20 ausgebildet, dass sie mit der Klinke 80 zusammengreifen.
Das Gehäuse 30 umfasst, wie in 1 und 2 gezeigt ist, das zylindrische Plungeraufnahmeloch 31, einen unteren Teil 32, der auf der hinteren Seite ausgebildet ist, einen Ölzuführdurchgang 33 in Form eines Lochs, das in dem unteren Teil 32 vorgesehen ist, um Öl von außen dem Einstellraum 12 zuzuführen, und einen Montageteil 34 zum festen Anbringen des Gehäuses 30 an einem Motorblock.
Die Hauptfeder 40 ist derart in der Öldruckkammer 11 aufgenommen, dass sie in der Lage ist, sich zu dehnen und zusammenzuziehen, wie in 2 gezeigt ist, und bei der insbesondere ein Ende an den Boden des Plungerlochs 21 (vorderen Seitenabschnitt des Plungers 20) anstößt, und das andere Ende in Kontakt mit der Kolbeneinheit 60 (Außenrohrelement 62) angeordnet ist.
Der Druckeinstellmechanismus 50 stellt den Öldruck in der Öldruckkammer 11 ein und umfasst, wie in 2 und 3 gezeigt ist, einen Zylinderteil 51, der eine zylindrisch Zylinderinnenumfangsfläche 51a aufweist, die Kolbeneinheit 60, die derart in den Zylinderteil 51 eingesetzt ist, dass sie in der Lage ist, sich der Öldruckkammer 11 zu nähern und sich von dieser zu trennen, und die den Raum, der zwischen dem Plunger 20 und dem Gehäuse 30 ausgebildet ist, in die Öldruckkammer 11 und den Einstellraum 12 unterteilt, eine Kolbenfeder (Kolbenvorspanneinheit) 52, die die Kolbeneinheit 60 in Richtung der Öldruckkammer 11 vorspannt, einen ersten Einschränkungsteil 53, der eine Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung der Einstellkammer 12 einschränkt, einen zweiten Einschränkungsteil 54, der eine Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung der Öldruckkammer 11 einschränkt, und eine Innenhülse 55, die in das Plungerloch 21 eingesetzt ist.
Der Zylinderteil 51 ist ein Abschnitt, der zum Einsetzen der Kolbeneinheit 60 derart in diesen verwendet wird, dass diese zurück und vorwärts gleiten kann.
Bei dieser Ausführungsform, die in 2 und 3 gezeigt ist, dient ein Abschnitt in der Vor-Zurück-Richtung des Plungers 20, der das Plungerloch 21 aufweist, als Zylinderteil 51. Mit anderen Worten dient ein Abschnitt in der Vor-Zurück-Richtung der Innenumfangsfläche des Plungerlochs 21 als zylindrische Zylinderinnenumfangsfläche 51a.
Bei dieser Ausführungsform ist die Kolbeneinheit 60 als Rückschlagventil konfiguriert, das ermöglicht, dass das Öl aus dem Einstellraum 12 in die Öldruckkammer 11 strömt, und verhindert, dass das Öl aus der Öldruckkammer 11 zu dem Einstellraum 12 ausströmt.
Die Kolbeneinheit 60 umfasst eine Rückschlagventileinheit 61, die als Rückschlagventil fungiert, und das Außenrohrelement 62, das um das Rückschlagventil 61 herum angeordnet ist, wie in 2 und 3 gezeigt ist.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Rückschlageinheit 61 gebildet aus einer kugelförmigen Rückschlagkugel 61a, einem Kugelsitz 61b, der einen Rückschlagkugel-Tragteil aufweist, welcher auf der Seite, die der Öldruckkammer 11 zugewandt ist, offen ist, einem Halteteller 61c, der die Bewegung der Rückschlagkugel 61a einschränkt, und einer Kugelfeder 61d, die zwischen der Rückschlagkugel 61a und dem Halteteller 61c angeordnet ist. Diese Komponenten der Rückschlagventileinheit 61 sind aus Metall, Kunstharz oder dergleichen gefertigt.
Die Rückschlagventileinheit 61 kann jede Konfiguration aufweisen, solange sie ermöglicht, dass das Öl in die Öldruckkammer 11 strömt, und verhindert, dass das Öl aus der Öldruckkammer 11 ausströmt. Zum Beispiel kann die Kugelfeder 61d entfallen.
Das Außenrohrelement 62 ist aus Metall und dergleichen gefertigt und weist, wie in 3 und 4 gezeigt ist, in ihrer Gesamtheit eine im Wesentlichen zylindrische Form auf.
Die Außenumfangsfläche des Außenrohrelements 62 umfasst einen Teil mit gro-ßem Durchmesser auf der Seite der Öldruckkammer 11 und einen Teil mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Einstellraums 12, wie in 3 und 4 gezeigt ist.
Der einen großen Durchmesser aufweisende Teil des Außenrohrelements 62 auf der Seite der Öldruckkammer 11 dient als zylindrische Kolbenaußenumfangsfläche 62a, die gegenüber der Zylinderinnenumfangsfläche 51a angeordnet ist.
Es gibt nur eine geringfügige Durchmesserdifferenz zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a, so dass ein flüssigkeitsdichter Zustand zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a beibehalten wird. Daher wird verhindert, dass das Öl zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a strömt.
Die Außenumfangsfläche des Außenrohrelements 62 umfasst weggeschnittene Abschnitte 62b an zwei symmetrischen Positionen (180° beabstandet), an denen die Außenfläche von einem Ende auf der Seite des Einstellraums 12 des Außenrohrelements 62 zu einem mittleren Abschnitt des Teils mit großem Durchmesser weggeschnitten ist.
Die Innenumfangsfläche des Außenrohrelements 62 umfasst, wie in 3 gezeigt ist, einen Einsetzteil 62c zum Einsetzen der Rückschlagventileinheit 61 (Kugelsitz 61b) in einer Press- oder Spielpassung, einen Teil mit kleinem Durchmesser, der auf einer Seite des Einsetzteils 62c, die der Öldruckkammer 11 zugewandt ist, ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als der Einsetzteil 62c, und einen Teil mit großem Durchmesser, der auf einer Seite des Einsetzteils 62c, die dem Einstellraum 12 zugewandt ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der Einsetzteil 62c.
Der gestufte Abschnitt der Innenumfangsfläche des Außenrohrelements 62 zwischen dem Einsetzteil 62c und dem Teil mit kleinem Durchmesser auf der Seite der Öldruckkammer 11 dient als Einschränkungsteil 62d, der eine Bewegung der Rückschlagventileinheit 61 in Richtung der Öldruckkammer 11 einschränkt.
Die Innenhülse 55 ist aus Metall oder dergleichen gefertigt und weist, wie in 3 und 4 gezeigt ist, in ihrer Gesamtheit eine im Wesentlichen zylindrische Form auf.
Eine Nut 55a ist derart am unteren Teil auf der hinteren Seite der Innenhülse 55 ausgebildet, dass sie sich radial durch das Zentrum der Innenhülse 55 erstreckt, wie in 3 und 4 gezeigt ist.
Ein ringförmiger Teil 55b, der sich von der Innenumfangsfläche der Innenhülse 55 radial nach innen erstreckt, ist nahe dem unteren Teil auf der hinteren Seite der Innenhülse 55 ausgebildet.
Die Innenhülse 55 weist eine Vielzahl von Hülsendurchgangslöchern 55c auf, die sich zwischen der Innen- und der Außenumfangsfläche derselben erstrecken.
Mit diesen Nuten 55a und Hülsendurchgangslöchern 55c kann das um die Innenhülse 55 herum befindliche Öl radial in der Innenhülse 55 aufgefangen werden, die als Ölreservoir fungiert, das das Öl aufnehmen kann, welches der Öldruckkammer 11 zuzuführen ist.
Das vordere Ende der Innenhülse 55 (Teil auf der Seite der Öldruckkammer 11) sitzt in einer Spielpassung im hinteren Ende des Außenrohrelements 62 (Teil auf der Seite des Einstellraums 12), wie in 3 gezeigt ist.
Bei dieser Ausführungsform dient das vordere Ende der Innenhülse 55 (Teil auf der Seite der Öldruckkammer 11) als erster Einschränkungsteil 53, der eine Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung des Einstellraums 12 einschränkt.
Eine Kolbenfeder 52 ist in der Innenhülse 55 angeordnet, wie in 3 gezeigt ist.
Bei der Kolbenfeder 52 steht ein Ende mit der Kolbeneinheit 60 (Rückschlagventileinheit 61) in Kontakt und steht das andere Ende mit dem ringförmigen Teil 55b der Innenhülse 55 in Kontakt.
Die Kolbenfeder 52 ist derart ausgelegt, dass sie eine größere Federkraft aufweist als die Hauptfeder 40.
Bei Normalbetrieb der Spanneinrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird die Kolbeneinheit 60 zunächst von der Kolbenfeder 52 derart in Richtung der Öldruckkammer 11 vorgespannt, wie in 5A gezeigt ist, dass die Kolbeneinheit 60 (Außenrohrelement 62) gegen den stufenartigen zweiten Einschränkungsteil 54 auf der Innenumfangsfläche des Plungerlochs 21 gepresst wird.
Wenn sich der Öldruck in der Öldruckkammer 11 aufbaut, bewegt sich die Kolbeneinheit 60 durch den Öldruck aus der Öldruckkammer 11 von der Öldruckkammer 11 weg, wie in 5B gezeigt ist. Da sich das Volumen der Öldruckkammer 11 entsprechend dem Betrag an Bewegung der Kolbeneinheit 60 vergrößert, kann die Presskraft des Plungers 20, die auf die Antriebskette CH aufgebracht wird, graduell verringert werden. Somit können der Öldruck in der Öldruckkammer 11 und die Presskraft des Plungers 20 mit einer einfachen Struktur stabilisiert werden.
Wie in 5A und 5B gezeigt ist, wird an jeder beliebigen Stelle zwischen der Position, an der die Kolbeneinheit 60 der Öldruckkammer 11 am nächsten ist (und von dem zweiten Einschränkungsteil 54 daran gehindert wird, sich weiter zu bewegen), und der Position, an der die Kolbeneinheit dem Einstellraum 12 am nächsten ist (und von dem ersten Einschränkungsteil 53 daran gehindert wird, sich weiter zu bewegen), ein flüssigkeitsdichter Zustand zwischen dem Zylinderteil 51 und der Kolbeneinheit 60 beibehalten. Insbesondere wird ein flüssigkeitsdichter Zustand zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a beibehalten.
Die Spanneinrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform umfasst den Ölzuführdurchgang 33, der die Außenseite des Gehäuses 30 mit dem Einstellraum 12 verbindet. Die Kolbeneinheit 60 ist als Rückschlagventil konfiguriert, das ermöglicht, dass das Öl aus dem Einstellraum 12 zu der Öldruckkammer 11 strömt, und verhindert, dass das Öl aus der Öldruckkammer 11 zu dem Einstellraum 12 strömt, so dass der Einstellraum 12 als Ölreservoir dient, das das Öl aufnimmt, welches der Öldruckkammer 11 zuzuführen ist.
Als Nächstes wird eine nicht erfindungsgemäße Spanneinrichtung 10 mit Bezug auf die 6 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist teilweise exakt die gleiche wie die zuvor beschriebene erste Ausführungsform, und daher werden ihre Konfigurationen mit Ausnahme der Unterschiede nicht beschrieben.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Plunger 20 aus einem zylindrischen Plungerkörper 20A, der ein Plungerloch 21 aufweist, und einem Kappenelement 20B, das am vorderen Ende des Plungerkörpers 20A angebracht ist, gebildet, wie in 6 gezeigt ist.
Der Plungerkörper 20A ist aus Metall, wie z. B. Eisen, gefertigt, während das Kappenelement 20B aus Kunstharz, Metall oder dergleichen gefertigt ist.
Das Kappenelement 20B bildet einen unteren Teil am vorderen Ende des Plungerlochs 21, wie in 6 gezeigt ist. Das Kappenelement 20B ist mit einem au-ßenliegenden Entlastungsloch versehen, das den Einstellraum 12 mit der Außenseite des Plungers 20 verbindet.
Dieses außenliegende Entlastungsloch braucht nicht notwendigerweise vorgesehen zu sein, sollte jedoch vorzugsweise vorgesehen sein im Hinblick auf das Verhindern eines übermäßigen Druckaufbaus in dem Einstellraum 12.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Ölzuführloch 35 im unteren Teil 32 des Gehäuses 30 zum Zuführen von Öl von außen in die Öldruckkammer 11 vorgesehen.
Bei der zweiten Ausführungsform umfasst der Druckeinstellmechanismus 50, wie in 6 gezeigt ist, einen Zylinderteil 51, der eine zylindrisch Zylinderinnenumfangsfläche 51a aufweist, eine Kolbeneinheit 60, die in den Zylinderteil 51 eingesetzt ist, eine Kolbenfeder 52, die die Kolbeneinheit 60 in Richtung der Öldruckkammer 11 vorspannt, und einen zweiten Einschränkungsteil 54, der eine Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung der Öldruckkammer 11 einschränkt.
Bei der zweiten Ausführungsform fungiert ein Abschnitt in der Vor-Zurück-Richtung des Plungers 20 als Zylinderteil 51.
Die Kolbeneinheit 60 ist als eine einzelne, im Wesentlichen säulenartige Komponente konfiguriert.
Der zweite Einschränkungsteil 54 ist als Abschnitt ausgebildet, der von der Innenumfangswand des Plungerlochs 21 in dem Plungerkörper 20A radial nach innen vorsteht.
Bei der zweiten Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, ist eine Rückschlagventileinheit 70, die ermöglicht, dass das Öl von außen durch das Ölzuführloch 35 in die Öldruckkammer 11 strömt, und verhindert, dass das Öl aus dem Ölzuführloch 35 ausströmt, in den unteren Teil 32 des Gehäuses 30 eingesetzt.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die Rückschlagventileinheit 70 gebildet aus einem Kugelsitz 71, der in engem Kontakt mit der vorderen Fläche des unteren Teils 32 des Gehäuses 30 angeordnet ist, einer kugelförmigen Rückschlagkugel 72, die auf dem Kugelsitz 71 in engem Kontakt mit diesem sitzen kann, und einem Halteteller 73, der auf der vorderen Seite der Rückschlagkugel 72 angeordnet ist, um die Bewegung der Rückschlagkugel 72 einzuschränken.
Die Rückschlagventileinheit 70 kann jede Konfiguration aufweisen, solange sie ermöglicht, dass das Öl in die Öldruckkammer 11 strömt, und verhindert, dass das Öl aus der Öldruckkammer 11 ausströmt. Zum Beispiel kann eine Kugelfeder, die die Rückschlagkugel 72 in Richtung des Kugelsitzes 71 vorspannt, zwischen der Rückschlagkugel 72 und dem Halteteller 73 eingesetzt sein.
Als Nächstes wird ein Modifikationsbeispiel der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 7 beschrieben.
Bei dem in 7 gezeigten Modifikationsbeispiel ist das Kappenelement 20B aus einem Kappenkörperteil 20Ba und einem zylindrischen Schaftteil 20Bb gebildet, der einstückig damit ausgebildet ist und sich von einer unteren Fläche des Kappenkörperteils 20Ba nach unten erstreckt.
Der Schaftteil 20Bb weist einen kleineren Durchmesser auf als der Kappenkörperteil 20Ba und ist radial in die Kolbenfeder 52 eingesetzt, um als erster Einschränkungsteil 53 zu fungieren, der die Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung des Einstellraums 12 einschränkt. Wenn der erste Einschränkungsteil 53 auf diese Weise radial in die Kolbenfeder 52 eingesetzt wird, kann der Durchmesser der Kolbenfeder 52 größer ausgelegt sein und kann ferner die Vorspannkraft der Kolbenfeder 52 größer ausgelegt sein.
Bei dem in 7 gezeigten Modifikationsbeispiel ist das außenliegende Entlastungsloch, das den Einstellraum 12 mit der Außenseite des Plungers 20 verbindet, derart in dem Kappenkörperteil 20Ba ausgebildet, dass es sich in einer lateralen Richtung erstreckt.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und sie kann mit verschiedenen Auslegungsänderungen ausgeführt werden, ohne dass dadurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung, die in den Patentansprüchen dargelegt ist, abgewichen wird. Verschiedene Konfigurationen der Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele können wie erforderlich kombiniert werden, um weitere Spanneinrichtungen zu konfigurieren.
Zum Beispiel ist die Spanneinrichtung 10 bei den vorstehenden Ausführungsformen zwar als Komponente beschrieben worden, die in ein Zeitsteuerungssystem eines Fahrzeugmotors eingebaut ist, der Verwendungszweck der Spanneinrichtung 10 ist jedoch nicht auf diese spezifische Anwendung beschränkt.
Ferner ist die Spanneinrichtung 10 bei der vorstehenden Ausführungsform zwar als Komponente beschrieben worden, die eine Spannung mittels eines Spanneinrichtungshebels G auf eine Antriebskette CH aufbringt, der Plunger 20 kann jedoch mit einem distalen Ende desselben die Antriebskette CH direkt gleitend führen, um eine Spannung auf die Antriebskette CH aufzubringen.
Die Anwendung der Spanneinrichtung braucht nicht notwendigerweise auf einen Übertragungsmechanismus mit einer Antriebskette CH beschränkt zu sein, sondern diese kann auch bei im Wesentlichen gleichen Übertragungsmechanismen, bei denen Riemen, Seile und dergleichen verwendet werden, angewendet werden und kann in einer Vielzahl von industriellen Bereichen angewendet werden, in denen es erforderlich ist, eine Spannung auf eine längliche Komponente aufzubringen.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Gehäuse 30, das den Plunger 20 aufnimmt, als die Komponente beschrieben worden ist, die als Spanneinrichtungskörper bekannt ist, der an einem Motorblock oder dergleichen angebracht ist, ist das Gehäuse 30 nicht auf die oben beschriebene spezifische Form beschränkt, sondern kann eine zylindrische Komponente sein, die als Hülse bekannt ist, welche in ein Körperloch eingeführt ist, das in dem Spanneinrichtungskörper ausgebildet ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein flüssigkeitsdichter Zustand zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a durch Auslegen einer sehr kleinen Durchmesserdifferenz zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a beibehalten. Das Verfahren zum Beibehalten eines flüssigkeitsdichten Zustands ist nicht auf das oben beschriebene beschränkt. Zum Beispiel kann ein Dichtungselement, wie z. B. eine Packung, zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche 51a und der Kolbenaußenumfangsfläche 62a zum Beibehalten eines flüssigkeitsdichten Zustands angeordnet sein.
Der hier genannte „flüssigkeitsdichte Zustand“ ist nicht auf das komplette Blockieren des Ölstroms zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche und der Kolbenaußenumfangsfläche beschränkt, sondern umfasst ferner eine Dichtung, die ermöglicht, dass eine sehr kleine Menge an Öl zwischen der Zylinderinnenumfangsfläche und der Kolbenaußenumfangsfläche strömt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Teil der Innenumfangsfläche des Plungerlochs 21 als Zylinderinnenumfangsfläche 51a verwendet. Die Zylinderinnenumfangsfläche 51a (Zylinderteil 51) kann anders ausgebildet sein. Zum Beispiel kann ein Zylinderelement, das getrennt von dem Plunger 20 ausgebildet ist, in das Plungerloch 21 eingesetzt sein und kann die Innenumfangsfläche dieses Zylinderelements als Zylinderinnenumfangsfläche 51a verwendet werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Bewegung der Kolbeneinheit 60 in Richtung der Öldruckkammer 11 oder des Einstellraums 12 durch Vorsehen des ersten Einschränkungsteils 53 und des zweiten Einschränkungsteils 54 eingeschränkt. Alternativ kann statt des Vorsehens solcher Einschränkungsteile 53 und 54 die Position der Kolbeneinheit 60 durch Einstellen der Federkraft (Vorspannkraft) der Hauptfeder (Hauptvorspanneinheit) 40 und der Kolbenfeder (Kolbenvorspanneinheit) 52 gesteuert werden.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform befindet sich die Öldruckkammer 11 auf der vorderen Seite, während das Ölreservoir (Einstellraum 12) auf der hinteren Seite vorgesehen ist, wobei der Zylinderteil 51 und die Kolbeneinheit (Rückschlagventil) 60 zwischen der Öldruckkammer 11 und dem Ölreservoir (Einstellraum 12) angeordnet sind, wie in 2 gezeigt ist. Stattdessen kann sich die Öldruckkammer 11 auf der hinteren Seite befinden und kann sich das Ölreservoir (Einstellraum 12) auf der vorderen Seite befinden, wobei der Zylinderteil 51 und die Kolbeneinheit (Rückschlagventil) 60 zwischen der Öldruckkammer 11 und dem Ölreservoir (Einstellraum 12) angeordnet sind. In diesem Fall kann der Ölzuführdurchgang 33, der die Außenseite des Gehäuses 30 mit dem Ölreservoir (Einstellraum 12) verbindet, von Nuten und Löchern gebildet sein, die in dem Gehäuse 30 und dem Plunger 20 ausgebildet sind.

Claims

Spanneinrichtung (10), die umfasst: einen Plunger (20), der ein Plungerloch (21) aufweist, das auf einer hinteren Seite offen ist; ein Gehäuse (30), das ein Plungeraufnahmeloch (31) aufweist, welches auf einer vorderen Seite offen ist und den Plunger (20) aufnimmt; eine Hauptvorspanneinrichtung (40), die derart in einer Öldruckkammer (11), welche zwischen dem Plunger (20) und dem Plungeraufnahmeloch (31) ausgebildet ist, aufgenommen ist, dass sie sich dehnt und zusammenzieht, und die den Plunger (20) in Richtung der vorderen Seite vorspannt; und einen Druckeinstellmechanismus (50), der den Öldruck in der Öldruckkammer (11) einstellt, wobei der Druckeinstellmechanismus (50) einen Zylinderteil (51), eine Kolbeneinheit (60), die derart in den Zylinderteil (51) eingesetzt ist, dass sie in der Lage ist, sich in Richtung der Öldruckkammer (11) und von dieser weg zu bewegen, und die einen Raum, der zwischen dem Plunger (20) und dem Gehäuse (30) ausgebildet ist, in die Öldruckkammer (11) und einen Einstellraum (12) unterteilt, und eine Kolbenvorspanneinheit (52), die die Kolbeneinheit (60) in Richtung der Öldruckkammer (11) vorspannt, umfasst, wobei zwischen dem Zylinderteil (51) und der Kolbeneinheit (60) die Kolbeneinheit (60) derart ausgeführt ist, dass in keiner Hubposition Öl zur Außenseite, bis auf einen Ölaustritt durch einen für das Gleiten notwendigen minimalen Spalt, freigegeben wird, wobei der Druckeinstellmechanismus (50) eine Innenhülse (55) aufweist, die in das Plungerloch (21) eingesetzt ist, wobei eine Kolbenfeder als Kolbenvorspanneinheit (52) in die Innenhülse (55) eingesetzt ist, wobei die Innenhülse (55) mit der Kolbeneinheit (60) zusammengefügt ist, und wobei die Innenhülse (55) ein Hülsendurchgangsloch aufweist, dass sich von einer Innenumfangsfläche zu einer Außenumfangsfläche derselben erstreckt.
Spanneinrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der ein Abschnitt in der Vor-Zurück-Richtung einer Innenumfangsfläche des Plungerlochs (21) als Zylinderinnenumfangsfläche gegenüber der Kolbeneinheit (60) dient.
Spanneinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der der Druckeinstellmechanismus (50) einen ersten Einschränkungsteil (53) aufweist, der eine Bewegung der Kolbeneinheit (60) in Richtung des Einstellraums (12) einschränkt.
Spanneinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Druckeinstellmechanismus (50) einen zweiten Einschränkungsteil (54) aufweist, der eine Bewegung der Kolbeneinheit (60) in Richtung der Öldruckkammer (11) einschränkt.
Spanneinrichtung (10) nach Anspruch 4, bei der eine Kolbenfeder als Kolbenvorspanneinheit (52) eine größere Federkraft aufweist als diejenige einer Hauptfeder als Hauptvorspanneinheit (40).
Spanneinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner einen Ölzuführdurchgang (33) umfasst, der die Außenseite des Gehäuses (30) mit dem Einstellraum (12) verbindet, wobei die Kolbeneinheit (60) als Rückschlagventil konfiguriert ist, das ermöglicht, dass Öl aus dem Einstellraum (12) zu der Öldruckkammer (11) strömt, und verhindert, dass Öl aus der Öldruckkammer (11) zu dem Einstellraum (12) strömt.
Spanneinrichtung (10) nach Anspruch 6, bei der die Kolbeneinheit (60) eine Rückschlagventileinheit und ein Außenrohrelement (62), das um eine Außenumfangsfläche der Rückschlagventileinheit (61) herum angeordnet ist, aufweist, und das Außenrohrelement (62) eine Kolbenaußenumfangsfläche gegenüber dem Zylinderteil (51) aufweist.