DE112007002322T5 - Kettenspanner - Google Patents
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Abstract
Kettenspanner mit:
einem Gehäuse, das einen mit einem Boden versehenen Zylinderabschnitt aufweist;
einem im Zylinderabschnitt gleitend angeordneten Kolben;
einer Feder zum Ausüben einer Vorspannkraft auf den Kolben in die Richtung, in die der Kolben vom Zylinderabschnitt nach außen hervorsteht; und
einem Sperrventil zum Zuführen eines Fluids in eine zwischen dem Boden des Zylinderabschnitts und dem Kolben ausgebildete Hydraulikkammer, um eine Gegenströmung des Fluids zu verhindern;
wobei der Kettenspanner ferner aufweist:
eine Stopperplatte mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch, durch das der Kolben eingesetzt wird; und
einem Vorspannelement zum Verhindern einer Bewegung des Kolbens durch Ausüben einer Vorspannkraft auf das Ende der Stopperplatte, um die Stopperplatte zu neigen;
wobei der Kettenspanner dafür konfiguriert ist, einen Hydraulikdruck auf die Stopperplatte auszuüben, um die Neigung der Stopperplatte gegen die durch das Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft zu vermindern, um eine Bewegung des Kolbens zu ermöglichen.
einem Gehäuse, das einen mit einem Boden versehenen Zylinderabschnitt aufweist;
einem im Zylinderabschnitt gleitend angeordneten Kolben;
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Description
- Technischer Bereich
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kettenspanner, der zum geeigneten Aufrechterhalten einer Spannung einer Kraftübertragungskette verwendet wird und durch Temperaturänderungen und zeitabhängige Änderungen verursachte Änderungen der Kettenspannung absorbiert.
- Hintergrundtechnik
- In einem Kraftübertragungsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, die Drehbewegung einer Kurbelwelle über eine Kette zu Nockenwellen zu übertragen, wird die Spannung der Kette dadurch konstant gehalten, dass ein Kettenspanner auf der Schlaff- oder Durchhangseite der Kette bereitgestellt wird, um eine Stellkraft des Kettenspanners auf die Kette auszuüben.
- Ein herkömmlicher Kettenspanner ist allgemein mit einer Feder und einem Kolben konfiguriert, die in einem in einem Gehäuse ausgebildeten Zylinderabschnitt montiert sind. Wenn die Kette durchhängt, bewegt sich der durch die Feder vorgespannte Kolben vorwärts, um einen Druck auf die Kette auszuüben und eine geeignete Spannung aufrechtzuerhalten. Andererseits funktioniert, wenn die Kette ausreichend Spannung erzeugt und gegen den Kolben drückt, der Kettenspanner derart, dass die Rückwärtsbewegung des Kolbens mit Hilfe des Hydraulikdrucks eines hinter dem Kolben zugeführten Hydrauliköls gedämpft wird.
- Im derart konfigurierten herkömmlichen Kettenspanner kann in Abhängigkeit von der Position, die die Nocken einnehmen, wenn der Motor stoppt, die Kette eine große Spannung auf den Kolben ausüben, wodurch eine große Rückwärtsbewegung des Kolbens erzeugt werden kann. In diesem Fall kann bei einem erneuten Start des Motors manchmal ein abrupter Durchhang der Kette verursacht werden, so dass der Kolben sich wesentlich vorwärts bewegen kann, wodurch ein abnormales Geräusch erzeugt wird.
- Mit dem Ziel, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, ist ein Kettenspanner vorgeschlagen worden, der dafür konfiguriert ist, das Maß der Rückwärtsbewegung des Kolbens zu steuern.
- Beispielsweise ist im Patentdokument 1 ein Kettenspanner beschrieben, der dafür konfiguriert ist, die Rückwärtsbewegung des Kolbens unter Verwendung einer Sperrklinke zu begrenzen.
- In Patentdokument 2 ist ein Kettenspanner beschrieben, der dafür konfiguriert ist, die Rückwärtsbewegung des Kolbens dadurch zu begrenzen, dass ermöglicht wird, dass eine Widerstandsklemme, zum Festklemmen einer auf dem Kolben ausgebildeten Umfangsnut ist, mit der hinteren Seitenfläche einer auf dem Zylinderabschnitt des Gehäuses ausgebildeten Führungsnut in Kontakt kommt, und außerdem ermöglicht wird, dass die auf dem Außenumfang des Kolbens angeordnete Eingriffsfläche der Umfangsnut mit der Widerstandsklemme in Kontakt kommt.
- In Patentdokument 3 ist ein Kettenspanner beschrieben, der derart konfiguriert ist, dass er einen Blockiermechanismus aufweist, der eine Rückwärtsbewegung des Kolbens verhindert, indem ein Kolbenelement verwendet wird, das in der orthogonalen Richtung mit einer auf der Umfangsfläche des Kolbens ausgebildeten Zahnstange in Eingriff gebracht werden kann, und der durch Ausüben eines Hydraulikdrucks auf das Kolbenelement entriegelbar ist.
- In Patentdokument 4 ist ein Kettenspanner mit einer Zugstange und einer flachen Scheibe mit einem Durchgangsloch beschrieben, durch das die Zugstange einführbar ist, wobei der Kettenspanner derart konfiguriert ist, dass eine Bewegung der Zugstange durch Ändern. der. Neigung der flachen Scheibe durch eine darauf ausgeübte Reibungskraft durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Zugstange ermöglicht oder verhindert wird.
- Für den im Patentdokument 1 beschriebenen Kettenspanner ist jedoch eine große Sperrklinke mit einer komplizierten Struktur erforderlich. Bei dem im Patentdokument 2 beschriebenen Kettenspanner müssen mehrere Nuten mit komplizierten Geometrien ausgebildet werden. Bei dem im Patentdokument 3 beschriebenen Kettenspanner muss eine Zahnstange ausgebildet sein, so dass der Blockiermechanismus kompliziert und eine größere Anzahl von Komponenten erforderlich sein kann. Der im Patentdokument 4 beschriebene Kettenspanner ist derart konfiguriert, dass eine Bewegung der Zugstange verhindert wird, indem durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen eine Reibungskraft auf die flache Scheibe ausgeübt wird, um die Neigung der flachen Scheibe zu ändern. Aus diesem Grunde kann für den Außendurchmesser der Zugstange und den Innendurchmesser der flachen Scheibe eine hohe Maßgenauigkeit erforderlich sein, um einen normalen Betrieb zu gewährleisten. Außerdem kann ein Anschlagstift erforderlich sein, um eine Vorwärtsbewegung der Zugstange von einem Anfangs- oder inaktiven Zustand zu ermöglichen, so dass das Gehäuse geeignet bearbeitet werden muss, um den Anschlagstift aufzunehmen. Wie vorstehend beschrieben worden ist, bestehen bei allen herkömmlichen Vorrichtungen Probleme dahingehend, dass die Struktur und die Verarbeitungsprozesse kompliziert sein können, so dass die Herstellungskosten steigen können.
- Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Situation entwickelt, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kettenspanner bereitzustellen, der dafür konfiguriert ist, das Maß der Rückwärtsbewegung des Kolbens zu begrenzen, eine einfache Struktur, hat, leicht herstellbar ist und dessen Kosten gesenkt werden können.
- Patentdokument
1: Offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2004-263779 - Patentdokument 2: Offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2001-146946 - Patentdokument 3: Offengelegte
japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 5-86057 - Patentdokument 4: Offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2-309042 - Kurze Beschreibung der Erfindung
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Kettenspanner auf: ein Gehäuse mit einem mit einem Boden versehenen Zylinderabschnitt, einen im Zylinderabschnitt gleitend angeordneten Kolben, eine Feder zum Ausüben einer Vorspannkraft auf den Kolben in die Richtung, in die der Kolben vom Zylinderabschnitt nach außen hervorsteht, und ein Sperrventil zum Zuführen eines Fluids in eine zwischen dem Boden des Zylinderabschnitts und dem Kolben ausgebildete Hydraulikkammer, um eine Gegenströmung des Fluids zu verhindern, wobei der Kettenspanner ferner aufweist: eine Stopperplatte mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch, durch das der Kolben eingesetzt wird, und ein Vorspannelement, das eine Bewegung des Kolbens verhindert, indem eine Vorspannkraft auf das Ende der Stopperplatte ausgeübt wird, um die Stopperplatte zu neigen, wobei der Kettenspanner derart konfiguriert ist, dass ein Hydraulikdruck auf die Stopperplatte ausgeübt wird, um die Neigung der Stopperplatte gegen die durch das Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft zu vermindern, um dadurch eine Bewegung des Kolbens zu ermöglichen.
- Bei dem vorstehend beschriebenen Kettenspanner ist das Sperrventil auf der Innenumfangsfläche und in der Nähe des Bodens des Zylinderabschnitts angeordnet.
- Beim vorstehend beschriebenen Kettenspanner weist das Gehäuse auf jeder Seite der Stopperplatte jeweils eine Kammer auf, zwischen denen ein Ende der Stopperplatte angeordnet ist, wobei in einer Kammer das Vorspannelement angeordnet ist, und wobei die andere Kammer derart konfiguriert ist, dass ihr ein Fluid zum Vermindern der Neigung der Stopperplatte zugeführt werden kann.
- Im vorstehend beschriebenen Kettenspanner ist ein Loch ausgebildet, über das eine Kommunikation zwischen der Kammer, in der das Vorspannelement angeordnet ist, und dem Außenraum ermöglicht wird.
- Bei dem vorstehend beschriebenen Kettenspanner sind das Fluid, das über das Sperrventil der Hydraulikkammer zugeführt wird, und das Fluid zum Vermindern der Neigung der Stopperplatte, jeweils ein Hydraulikfluid von einem Motor.
- Bei dem vorstehend beschriebenen Kettenspanner ist das Vorspannelement eine Tellerfeder.
- Bei dem vorstehend beschriebenen Kettenspanner weist das Gehäuse eine darauf ausgebildete Eingriffsnut auf, in die das Ende der Stopperplatte eingesetzt wird, während ein Spiel zwischen der Stopperplatte und der Nut aufrechterhalten wird.
- Bei dem vorstehend beschriebenen Kettenspanner weist das Gehäuse eine Stufe auf, die mit der Stopperplatte in Kontakt kommt, die geneigt wird, wenn der Kolben sich rückwärts bewegt.
- Bei dem erfindungsgemäßen Kettenspanner wird verhindert, dass der Kolben sich wesentlich rückwärts bewegt, auch wenn eine große Spannung auf die Kette ausgeübt wird, wenn der Motor stoppt, indem typischerweise eine Neigung der Stopperplatte erzeugt wird, sobald der Motor stoppt, um eine Bewegung des Kolbens zu verhindern. Andererseits wird, wenn der Motor startet, eine Bewegung des Kolbens ermöglicht, indem unverzüglich eine Hydraulikkraft auf die Stopperplatte ausgeübt wird, um die Neigung der Stopperplatte zu vermindern und dadurch rasch eine Stellkraft auf die Kette auszuüben.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kettenspanners; -
2 zeigt eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners; -
3 zeigt eine Zeichnung zum Darstellen einer Stopperplatte in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
4A zeigt ein Zeichnung zum Erläutern der Funktionsweise der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners; -
4B zeigt ein Zeichnung zum Erläutern der Funktionsweise der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners; -
4C zeigt eine Zeichnung zum Erläutern der Funktionsweise der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners; -
4D zeigt eine Zeichnung zum Erläutern der Funktionsweise der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners; -
5 zeigt eine planare Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kettenspanners; und -
6 zeigt eine Zeichnung zum Darstellen eines in der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners verwendeten Kolbens. - Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Erste Ausführungsform
- Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die
1 und2 zeigen die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners1 , wobei1 eine Querschnittansicht entlang der Linie I-I in2 und2 eine Seitenansicht zeigen. - Gemäß einer allgemeinen Konfiguration dieser Ausführungsform des Kettenspanners
1 sind eine Rückstellfeder11 und ein Kolben12 in einem Zylinderabschnitt13 eines Gehäuses10 angeordnet. Mit Hilfe des Kolbens12 , der durch die Rückstellfeder11 in die Richtung vorgespannt wird, in die der Kolben vom Gehäuse nach außen hervorsteht, wird eine Stellkraft auf eine nicht dargestellte Kette ausgeübt. Die Konfiguration wird nachstehend ausführlich beschrieben. - In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen
10 ein Gehäuse, das typischerweise durch Aluminiumspritzguss gegossen ist. Bezugszeichen13 bezeichnet einen mit einem Boden versehenen Zylinderabschnitt, der im Gehäuse10 so ausgebildet ist, als ob er durch Bohren darin ausgebildet wurde, wobei der Kolben12 im Zylinderabschnitt13 zusammen mit der Rück stellfeder11 gleitend angeordnet ist. Als Ergebnis der Montage des Kolbens12 im Zylinderabschnitt13 wird eine Hydraulikkammer14 zwischen dem Boden des Zylinderabschnitts13 und dem Kolben12 gebildet. Die Bezugszeichen15a und15b bezeichnen im Gehäuse10 ausgebildete Befestigungslöcher, die verwendet werden, wenn der Kettenspanner1 an einem Motor befestigt wird. - Bezugszeichen
16 bezeichnet einen Stopperplattenaufnahmeraum, der derart ausgebildet ist, dass er eine Kommunikation zwischen einem Abschnitt in der Nähe des vorderen Randes des Zylinderabschnitts13 und der Endfläche "A" des Gehäuses10 ermöglicht, und in dem die später beschriebene Stopperplatte22 aufgenommen ist. Bezugszeichen17 bezeichnet ein Sperrventilbefestigungsloch, das derart ausgebildet ist, dass darüber eine Kommunikation zwischen einem Abschnitt in der Nähe des Bodens des Zylinderabschnitts13 und der Endfläche "A" des Gehäuses10 ermöglicht wird, und in dem das Sperrventil18 montiert ist. - Bezugszeichen
18 bezeichnet ein im Sperrventilbefestigungsloch17 befestigtes Sperrventil. Das Sperrventil18 umfasst einen Ventilsitz18a , der durch Presssitz im Sperrventilbefestigungsloch17 befestigt ist und eine am Ventilsitz anliegende Kugel18 und ein Begrenzungselement18c zum Verhindern, dass die Kugel18b herausspringt. Wenn der Kolben12 sich aufgrund eines Durchhangs einer nicht dargestellten Kette vorwärts bewegt, nimmt der Hydraulikdruck in der Kammer14 ab, so dass das Sperrventil18 öffnet und ein Hydrauliköl durch das offene Sperrventil in die Hydraulikkammer14 strömen kann. Wenn dagegen die Kette eine Spannung und dadurch eine Kraft erzeugt, durch die der Kolben12 unter Druck gesetzt wird, wird die Druckkraft durch Hydrauliköl in der Hydraulikkammer14 gedämpft. Hierbei wird verhindert, dass das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer14 rückwärts strömt, indem das Sperrventil18 geschlossen gehalten wird. Wenn die Druckkraft die Vorspannkraft der Rückstellfeder11 überschreitet, bewegt sich der Kolben12 rückwärts, und das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer14 entweicht über einen Zwischenraum zwischen den Gleitflächen des Zylinderabschnitts13 und dem Kolben12 nach außen. - Bezugszeichen
19 bezeichnet einen Hydraulikölkanal, der in Form einer Nut auf der Endfläche "A" des Gehäuses10 ausgebildet ist, und über den der Stopperplattenaufnahmeraum16 und das Sperrventilbefestigungsloch17 kommunizieren. Bezugszeichen20 bezeichnet eine Hydraulikölzufuhreinheit, der das Hydrauliköl von der Motorseite zugeführt wird. Bezugszeichen21 bezeichnet einen Kanal für Hydrauliköl, der in Form einer Nut auf der Endfläche "A" des Gehäuses10 ausgebildet ist, und über den das Sperrventilbefestigungsloch17 und die Hydraulikölzufuhreinheit20 kommunizieren. - Bezugszeichen
22 bezeichnet eine Stopperplatte, die, wie in3 dargestellt ist, durch eine Metallplatte mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch22a konfiguriert ist. Der Durchmesser des Durchgangslochs22a ist etwas größer oder gleich dem Außendurchmesser des Kolbens12 , so dass der Kolben12 durch das Durchgangsloch eingesetzt werden kann. - Bezugszeichen
23 bezeichnet eine im Stopperplattenaufnahmeraum16 ausgebildete Eingriffsnut, in die ein Ende der Stopperplatte22 eingesetzt wird, während die Stopperplatte 22 im Stopperplattenaufnahmeraum16 aufgenommen bleibt. Weil das Ende der Stopperplatte22 in die Eingriffsnut23 eingesetzt ist, kann verhindert werden, dass die Stopperplatte22 nach vorne und hinten versetzt wird. Die Abmessung der Eingriffsnut23 ist derart, dass ein gewisser Neigungsgrad der Stopperplatte22 ermöglicht wird, wie später beschrieben wird. Insbesondere ist die Eingriffsnut23 derart ausgebil det, dass ihre Breite größer ist als die Dicke der Stopperplatte22 (vergl.1 ), so dass ein Teil des Endes der Stopperplatte22 darin eingesetzt werden kann, während ein Zwischenraum zwischen der Stopperplatte und der Nut bleibt (d. h. die Stopperplatte wird mit einem gewissen Spiel in die Nut eingesetzt). Wenn die Stopperplatte22 im Stopperplattenaufnahmeraum16 aufgenommen ist, werden auf beiden Seiten der Stopperplatte22 eine Kammer16a und eine Kammer16b gebildet, die beide mit dem Hydraulikölkanal19 kommunizieren, wobei das Ende der Stopperplatte zwischen den beiden Kammern angeordnet ist. - Bezugszeichen
24 bezeichnet eine in der Kammer16b angeordnete Tellerfeder, die eine Vorspannkraft auf das andere Ende, d. h. auf die der Seite der Eingriffsnut23 gegenüberliegende Seite, der Stopperplatte22 in die Richtung ausübt, in die der Kolben12 unter Druck gesetzt wird. Bezugszeichen25 bezeichnet eine Ölableitungsöffnung, die derart ausgebildet ist, dass die Kammer16b des Stopperplattenaufnahmeraums16 , in der die Tellerfeder24 angeordnet ist, mit dem Außenraum kommunizieren kann. Die Ölableitungsöffnung25 , die in der Zeichnung derart dargestellt, ist, als ob sie gebohrt wäre, kann, ähnlich wie die Hydraulikölkanäle19 ,21 , in Form einer Nut auf der Endfläche "A" des Gehäuses10 ausgebildet sein. - Bei dem vorstehend beschriebenen Kettenspanner
1 ist eine nicht dargestellte Abdeckung an der Endfläche "A" des Gehäuses10 befestigt. Alternativ wird die Endfläche "A" des Gehäuses10 direkt an der Befestigungsfläche auf der Motorseite befestigt. Dadurch werden der Stopperplattenaufnahmeraum16 , das Sperrventilbefestigungsloch17 , der Hydraulikölkanal19 und der Hydraulikölkanal21 eng umschlossen. Wenn der Kettenspanner1 auf diese Weise befestigt wird, werden die Befestigungslöcher15a und15b verwendet. - In diesem Befestigungszustand des Kettenspanners
1 kann Hydrauliköl, das der Hydraulikölzufuhreinheit20 von der Motorseite zugeführt wird, durch den Hydraulikölkanal21 zum Sperrventil18 strömen und dann weiter zum Hydraulikölkanal19 verzweigt werden, so dass es in die Kammer16a eintritt. - Diese Ausführungsform des Kettenspanners
1 ist dazu geeignet, eine Bewegung des Kolbens12 mit Hilfe der Stopperplatte22 zu ermöglichen oder zu verhindern. Details dieser Funktionsweise werden nachstehend unter Bezug auf die4A bis4C beschrieben. -
4A zeigt den Anfangszustand des Kettenspanners1 , d. h. den Zustand, bevor er am Motor befestigt wird. In diesem Zustand wird die Stopperplatte22 an ihrem Ende durch die Tellerfeder24 vorgespannt und daher in die Richtung geneigt, in die der Kolben12 unter Druck gesetzt wird. Daher wird eine Bewegung des Kolbens12 aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Kolben12 und dem Durchgangsloch22a verhindert. - Die
4B und4C zeigen einen Zustand, in dem der Kettenspanner1 am Motor befestigt ist.4B zeigt den Zustand, in dem der Motor in Betrieb ist. Sobald der Motor in Betrieb gesetzt wird, wird der Hydraulikölzufuhreinheit20 von der Motorseite Hydrauliköl zugeführt, und das Hydrauliköl strömt durch den Hydraulikölkanal21 zum Sperrventil18 und verzweigt sich weiter zum Hydraulikölkanal19 und tritt in die Kammer16a ein. Das Hydrauliköl, das in die Kammer16a eingetreten ist, setzt die Stopperplatte22 aufgrund seines Hydraulikdrucks unter Druck, wodurch die Neigung der Stopperplatte22 gegen die durch die Tellerfeder24 ausgeübte Vorspannkraft vermindert wird. Durch diese Verminderung der Neigung der Stopperplatte22 wird die Wechselwirkung zwischen dem Durchgangsloch22a und dem Kolben12 auf gehoben, so dass der Kolben12 sich bewegen kann, wodurch die Stellkraft ausgeübt werden kann. -
4C zeigt den Zustand, während der Motor stoppt. Sobald der Motor stoppt, wird die Hydraulikölzufuhr zur Hydraulikölzufuhreinheit20 unterbrochen. Infolgedessen nimmt der Hydraulikdruck des Hydrauliköls in der Kammer16a ab und wird die Stopperplatte22 durch die durch die Tellerfeder24 ausgeübte Vorspannkraft wieder auf ihren geneigten Zustand zurückgestellt, um die Bewegung des Kolbens12 zu verhindern. D. h., wenn die Kette in Abhängigkeit von der Stoppposition der Nocke während eines Motorstoppzustand eine große Spannung erzeugt, wodurch eine Kraft ausgeübt wird, die ausreichend groß ist, um den Kolben12 rückwärts zu bewegen, kommt die Stopperplatte22 mit dem Ende der Eingriffsnut23 in Kontakt, wodurch die Rückwärtsbewegung des Kolbens12 verhindert wird (vergl.4D ). Auf den Kolben12 wird hierbei durch zwei Punkte im Durchgangsloch22a der Stopperplatte22 und die Innenumfangsfläche des Zylinderabschnitts13 eine Reibungskraft ausgeübt, so dass die Rückwärtsbewegung des Kolbens12 zuverlässig verhindert werden kann. Details dieser Funktionsweise werden später in Verbindung mit einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Rückwärtsbewegung des Kolbens54 wird in dieser Ausführungsform durch die Stopperplatte22 verhindert, die mit dem Ende der Eingriffsnut23 in Kontakt gebracht wird, wobei die Rückwärtsbewegung des Kolbens54 anstatt durch Bereitstellen der Nut auch einfach durch Bereitstellen einer Stufe verhindert werden kann, die mit der Stopperplatte22 in Eingriff gebracht werden kann, die geneigt wird, wenn der Kolben54 sich rückwärts bewegt. - In dem Zustand, in dem das Hydrauliköl während des Motorbetriebs strömt, besteht die Gefahr, dass Hydrauliköl von der Kammer
16a zur Kammer16b mit der darin angeordneten Tellerfeder24 entweicht. Das Hydrauliköl kann jedoch durch Bereitstellen des Ölableitungslochs25 von der Kammer16b abgeleitet werden, so dass die Funktionen der Stopperplatte22 und der Tellerfeder24 nicht beeinträchtigt werden. - Bei dieser Ausführungsform des Kettenspanners
1 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Bewegung des Kolbens12 verhindert, sobald der Motor stoppt, so dass, auch wenn eine große Spannung auf die Kette ausgeübt wird, verhindert werden kann, dass der Kolben eine wesentliche Rückwärtsbewegung ausführt. Andererseits wird das Hydrauliköl während des Motorbetriebs unverzüglich zugeführt, um eine Bewegung des Kolbens12 zu ermöglichen, wodurch der Kettenspanner rasch in einen Zustand gebracht werden kann, in dem die Stellkraft auf die Kette ausgeübt wird. - Weil die Bewegung des Kolbens
12 wie vorstehend beschrieben durch eine einfache Struktur ermöglicht oder verhindert werden kann, in der ein Hydraulikdruck verwendet wird, während die Stopperplatte22 mit dem Durchgangsloch22a bereitgestellt wird, durch das der Kolben12 eingesetzt werden kann, und die Tellerfeder24 eine Vorspannkraft auf die Stopperplatte ausübt, kann der Kettenspanner auf einfache Weise hergestellt werden, so dass seine Kosten gesenkt werden können. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung modifizierbar. Beispielsweise ist diese Ausführungsform des Kolbens
12 derart konfiguriert, dass die Länge des Kolbens12 in seiner axialen Richtung durch Bereitstellen des Sperrventils18 an der Seite der Endfläche "A" des Gehäuses10 oder in der Nähe des Bodens der Innenumfangsfläche des Zylinderabschnitts13 verkürzt wird, das Sperrventil18 kann jedoch alternativ am Boden des Zylinderabschnitts13 angeordnet sein. - Das Vorspannelement, das eine Vorspannkraft auf die Stopperplatte
22 ausübt und gemäß der vorstehenden Beschreibung eine Tellerfeder24 ist, kann alternativ eine Spiralfeder sein. In welcher Kammer der beiden Kammern16a und16b , die durch die Stopperplatte22 im Stopperplattenaufnahmeraum16 gebildet werden, das Vorspannelement angeordnet werden sollte, kann hinsichtlich des Designs geeignet festgelegt werden. Beispielsweise kann das Vorspannelement in der Kammer16a auf der Hydraulikölzuflussseite angeordnet sein, um die Stopperplatte22 in die Richtung zu ziehen, in die der Kolben12 unter Druck gesetzt wird. - Bei dem Kettenspanner
1 kann die Oberflächenrauigkeit der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs22a der Stopperplatte22 vorzugsweise derart festgelegt werden, dass sie größer ist als die Oberflächenrauigkeit der Außenumfangsfläche des Kolbens12 . Wenn die Oberflächenrauigkeit der Außenumfangsfläche des Kolbens12 groß ist, können die Außenumfangsfläche des Kolbens12 und die Innenumfangsfläche des Zylinderabschnitts11 zunehmend verschleißen. Andererseits kann durch jeglichen Versuch, den Verschleiß durch Vermindern der Oberflächenrauigkeit der Außenumfangsfläche des Kolbens12 zu vermindern, natürlich die zwischen dem Kolben12 und der Stopperplatte22 wirkende Reibungskraft vermindert werden, so dass der Kolben12 durch die Stopperplatte22 möglicherweise nur unzureichend blockiert wird. Daher wird die Oberflächenrauigkeit der Innenumfangsfläche der Stopperplatte22 unter Berücksichtigung beider Aspekte, d. h. der Reibung und der Blockierwirkung, vorzugsweise derart festgelegt, dass sie größer ist als die Oberflächengenauigkeit oder -rauigkeit der Außenumfangsfläche des Kolbens12 . - Weil die Reibungskraft zwischen dem Kolben
12 und der Stopperplatte22 wirkt, kann es notwendig sein, ein Material mit einer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit für die Stop perplatte22 auszuwählen, für die auch eine geeignete Festigkeit erforderlich sein kann, weil die Stopperplatte22 auch durch den Druck des Hydrauliköls usw. belastet wird. Andererseits kann die Stopperplatte22 hinsichtlich der Einfachheit der Herstellung und der Herstellungskosten vorzugsweise beispielsweise durch Stanzen durch einen Pressvorgang oder auf ähnliche Weise verarbeitet werden. Unter Berücksichtigung beider Aspekte, d. h. der Materialeigenschaften und der Herstellungskosten, kann es bevorzugt sein, ein Material auszuwählen, das nicht nur für eine Stanzbearbeitung geeignet ist, sondern außerdem eine ausgezeichnete Festigkeit, Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit aufweist. Beispielsweise können vorzugsweise Legierungsstähle wie z. B. SAE1050, SAE5046, K5, usw. verwendet werden. Es kann auch vorteilhaft sein, die Stopperplatte22 teilweise zu glühen, um die Verschleißfestigkeit und die Festigkeit zu verbessern. In diesem Fall können die Verschleißfestigkeit und die Festigkeit teilweise verbessert werden, indem typischerweise ein Aufkohlungs- und Abschreckprozess oder ein Induktionshärtungsprozess nur auf den Innenumfangsflächenabschnitt des Durchgangslochs22a der Stopperplatte22 angewendet wird. - Bei dem Kettenspanner
1 kann es erforderlich sein, eine Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck des von der Motorseite zugeführten Hydrauliköls und der Federkraft der als Vorspannelement dienenden Tellerfeder24 geeignet einzustellen. Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei dem Kettenspanner1 die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung des Kolbens12 verhindert, wenn die Stopperplatte22 durch die Tellerfeder24 geneigt wird, und die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung werden ermöglicht, wenn die Neigung der Stopperplatte22 durch den darauf ausgeübten Hydraulikdruck vermindert wird. Aus diesem Grunde ist notwendigerweise eine Beziehung (ausgeübter Druck*Plattenfläche) > (Federkraft) zwischen dem auf die Stopperplatte22 ausgeübten Hydraulikdruck und der Tellerfeder24 erfüllt. - Die Plattenfläche entspricht hierbei einem Abschnitt, in dem der Hydraulikdruck auf die Stopperplatte
22 ausgeübt wird. - Durch geeignetes Einstellen des Hydraulikdrucks und der Federkraft des Vorspannelements gemäß der vorstehenden Beziehung kann der Kettenspanner
1 korrekt und zuverlässig arbeiten. - Hinsichtlich des Neigungswinkels der Stopperplatte
22 in einem Zustand, in dem die Stopperplatte22 an ihrem Endabschnitt durch die Tellerfeder24 vorgespannt und dadurch in die Richtung geneigt wird, in die der Kolben12 unter Druck gesetzt wird (beispielsweise in den in den4A und4C dargestellten Zuständen), kann durch einen kleineren Winkel der Stopperplattenaufnahmeraum16 und der Raum der Eingriffsnut23 vorteilhaft verkleinert werden, so dass die Tellerfeder24 kleiner ausgebildet und eine kompakte Konfiguration realisiert werden kann. Außerdem kann durch einen kleineren Neigungswinkel der Stopperplatte22 der Kolben12 schneller zwischen den Zuständen umgeschaltet werden, in dem seine Bewegung ermöglicht und verhindert wird. - Zweite Ausführungsform
- Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
5 zeigt eine planare Querschnittansicht der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenspanners50 . - Die allgemeine Konfiguration dieser Ausführungsform des Kettenspanners
50 ist derjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich, wobei eine Rückstellfeder53 und ein Kolben54 in einem Zylinderabschnitt52 eines Gehäuses51 angeordnet sind. Der Kolben54 ist mit Hilfe der Rückstellfeder53 in die Richtung vorgespannt, in der er vom Gehäuse nach außen hervorsteht, wodurch die Stellkraft auf eine nicht dargestellte Kette ausgeübt wird. Nachstehend werden Details der Konfiguration beschrieben. - In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen
51 ein Metallgehäuse, das durch Aluminiumspritzguss oder durch Eisenguß hergestellt sein kann. Bezugszeichen52 bezeichnet einen durch Bohren im Gehäuse51 ausgebildeten Zylinderabschnitt. Der Kolben54 ist zusammen mit der Rückstellfeder53 im Zylinderabschnitt gleitend montiert. Durch die Montage des Kolbens54 im Zylinderabschnitt52 wird zwischen dem Boden des Zylinderabschnitts52 und dem Kolben54 eine Hydraulik kammer55 gebildet. Bezugszeichen56 bezeichnet einen Hydraulikölkanal "A", über den der Boden des Zylinderabschnitts52 mit der Endfläche "B" des Gehäuses51 kommuniziert, so dass der Hydraulikkammer55 Hydrauliköl von der Motorseite über den Hydraulikölkanal zugeführt werden kann. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, erstreckt sich der Hydraulikölkanal A56 vom Boden des Zylinderabschnitts52 in die Richtung, in die der Kolben54 unter Druck gesetzt wird, und ist in einem Mittenabschnitt unter rechten Winkeln gebogen, so dass er sich zur Endfläche "B" erstreckt. - Bezugszeichen
57 bezeichnet ein Sperrventil, das in einem in einem Teil des Hydraulikölkanals A56 ausgebildeten Sperrventilbefestigungsloch58 befestigt ist. Das Sperrventil57 ist durch Presssitz im Sperrventilbefestigungsloch58 befestigt und umfasst einen Ventilsitz57a , eine am Ventilsitz57a anliegende Kugel57b und ein Begrenzungselement57c zum Verhindern, dass die Kugel57b herausspringt. Weil die Basisstruktur des Sperrventils57 der in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Struktur ähnlich ist, wird seine Funktionsweise nicht erneut beschrieben. - Bezugszeichen
59 bezeichnet einen Hydraulikölkanal B, der in der Form einer Nut auf der Endfläche "A" des Gehäuses51 ausgebildet ist und eine Kommunikation zwischen dem Sperrventilbefestigungsloch58 und dem Stopperplattenaufnahmeraum60 ermöglicht. Bezugszeichen60 bezeichnet einen in der Nähe des. vorderen Randes des Zylinderabschnitts52 ausgebildeten Stopperplattenaufnahmeraum, in dem die Stopperplatte61 aufgenommen ist. - Bezugszeichen
61 bezeichnet eine Stopperplatte, die durch eine Metallplatte mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch61a gebildet wird. Der Durchmesser des Durchgangslochs61a ist etwas größer oder gleich dem Außendurchmesser des Kolbens54 , so dass der Kolben54 durch das Durchgangsloch eingesetzt werden kann. - Bezugszeichen
62 bezeichnet eine im Stopperplattenaufnahmeraum60 ausgebildete Eingriffsnut, in die ein Ende der Stopperplatte61 eingesetzt wird, während die Stopperplatte61 im Stopperplattenaufnahmeraum60 aufgenommen bleibt. Durch das Einsetzen des Endes der Stopperplatte61 in die Eingriffsnut62 kann verhindert werden, dass die Stopperplatte61 nach vorne und hinten versetzt wird. Die Abmessung der Eingriffsnut62 ist derart, dass ein gewisser Neigungsgrad der Stopperplatte61 ermöglicht wird. D. h., die Eingriffsnut62 ist derart ausgebildet, dass ihre Breite größer ist als die Dicke der Stopperplatte61 (vergl.5 ), um zu ermöglichen, dass ein Teil des Endes der Stopperplatte61 in die Nut eingesetzt werden kann, während ein Zwischenraum zwischen der Nut und der Stopperplatte aufrechterhalten wird (d. h. die Stopperplatte wird mit einem gewissen Spiel in die Nut eingesetzt). Wenn die Stopperplatte61 im Stopperplattenaufnahmeraum60 aufgenommen ist, werden auf beiden Seiten der Stopperplatte61 eine Kammer60a und eine Kammer60b gebildet, die beide mit dem Hydraulikölkanal59 kommunizieren, wobei das Ende der Stopperplatte zwischen den Kammern angeordnet ist. - Bezugszeichen
63 bezeichnet eine in der Kammer60b angeordnete Tellerfeder, die eine Vorspannkraft auf das Ende der Stopperplatte61 in die Richtung ausübt, in die der Kolben54 unter Druck gesetzt wird. - Bei dieser Ausführungsform des Kettenspanners
50 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann eine Bewegung des Kolbens54 mit Hilfe der Stopperplatte61 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform durch eine einfache Struktur ermöglicht und verhindert werden. - Nachstehend wird die Unterdrückung einer Rückwärtsbewegung des Kolbens
54 im Kettenspanner50 ausführlich erläutert. Wie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, kommt, wenn in Abhängigkeit von der Stoppposition der Nocke während des Motorstoppzustands die Kette eine große Spannung erzeugt, so dass eine Kraft ausgeübt wird, die derart wirkt, dass der Kolben54 rückwärts bewegt wird, die Stopperplatte61 mit dem Ende der Eingriffsnut62 in Kontakt, wodurch die Rückwärtsbewegung des Kolbens54 verhindert wird. Der in5 dargestellte Zustand der Stopperplatte61 entspricht einem Zustand, in dem die Rückwärtsbewegung des Kolbens54 verhindert wird. Nachstehend wird unter Bezug auf5 ein Mechanismus zum Verhindern der Rückwärtsbewegung des Kolbens54 ausführlich beschrieben. - Wie anhand einer planaren Querschnittansicht und einer vergrößerten Ansicht in
5 ersichtlich ist, wird die Rückwärtsbewegung des Kolbens54 verhindert, wenn die Stopperplatte61 mit dem Ende "c" der Eingriffsnut62 des Stopperplattenaufnahmeraums60 in Kontakt kommt. Hierdurch wird an zwei Randpunkten (a, b) des Durchgangslochs61a der Stopperplatte61 und an der Innenumfangsfläche (d) des Zylinder abschnitts52 eine Reibungskraft auf den Kolben54 ausgeübt. Die an zwei Randpunkten (a, b) des Durchgangslochs61a auf den Kolben54 ausgeübte Reibungskraft wird erzeugt, wenn die Stopperplatte61 durch die Tellerfeder63 geneigt wird, so dass sie mit dem Kolben54 wechselwirkt, wobei durch die Randpunkte (a, b) eine Kraft senkrecht zur Außenumfangsfläche des Kolbens54 erzeugt wird. Weil die Stopperplatte61 geneigt wird, wenn die Randpunkte (a, b) des Durchgangslochs61a mit dem Kolben54 Wechselwirken, wird ein Moment M auf den Kolben54 ausgeübt. Die durch die Innenumfangsfläche (d) des Zylinderabschnitts52 auf den Kolben54 ausgeübte Reibungskraft wird erzeugt, wenn der Kolben54 durch den Beitrag des Moments M gegen die Innenumfangsfläche (d) des Zylinderabschnitts52 gedrückt wird. - Wie vorstehend erläutert wurde, wird bei der vorliegenden Ausführungsform des Kettenspanners
50 , wenn die Stopperplatte61 eine Bewegung des Kolbens54 verhindert, die Reibungskraft durch zwei Randpunkte (a, b) des Durchgangslochs61a der Stopperplatte61 und die Innenumfangsfläche (d) des Zylinderabschnitts52 auf den Kolben54 ausgeübt. Dadurch kann die Rückwärtsbewegung des Kolbens54 zuverlässig verhindert werden. - Wenn die vorliegende Erfindung auf diese Ausführungsform angewendet wird, muss weder eine Nut noch eine ähnliche Struktur auf der Aunenumfangsfläche des Kolbens
54 ausgebildet werden, so dass der Kolben54 durch plastisches Verformen eines Stahlrohrs, typischerweise durch Tiefziehen oder Pressen, auf einfache Weise herstellbar ist.6 zeigt eine beispielhafte Bearbeitung zum Herstellen des Kolbens54 . - In
6 ist ein Stahlrohr54a vor der Bearbeitung im oberen Teil und der bearbeitete Kolben54 im unteren Teil dargestellt. In diesem Beispiel kann durch Pressen des Stahlrohrs54a durch eine Kraft, die in eine in der Zeichnung durch einen Pfeil dargestellte Richtung (in der Mittenrichtung des Stahlrohrs) ausgeübt wird, der zylindrische Kolben54 mit einem geschlossenen Ende ausgebildet werden, wie unten dargestellt ist. In diesem Beispiel ist der Kolben54 derart konfiguriert, dass er an einem Ende ein Ableitungsloch für das Hydrauliköl aufweist, so dass das Hydrauliköl durch das Ableitungsloch aus dem Kolben54 entweichen kann. Neben diesem Beispiel kann ein ähnlicher Kolben wie der Kolben54 alternativ auch durch Ziehen eines kreisförmigen Eisenblechs hergestellt werden. - Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird der Kolben
54 in der vorliegenden Ausführungsform des Kettenspanners50 durch Ziehen oder Pressen hergestellt, so dass der Herstellungsprozess einfach sein kann und die Herstellungskosten wesentlich gesenkt werden können. Die erste Ausführungsform des Kettenspanners1 und die zweite Ausführungsform des Kettenspanners50 haben, mit Ausnahme einiger Unterschiede hinsichtlich der Feingeometrie und ähnlicher Unterschiede, die gleiche Basisstruktur, so dass der in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform beschriebene Kolben54 natürlich auch in der ersten Ausführungsform des Kettenspanners1 verwendbar ist. Alle in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Inhalte und Merkmale, wie beispielsweise die Beziehung zwischen der Oberflächenrauigkeit des Kolbens und der Oberflächenrauigkeit der Stopperplatte, und die Materialien zum Herstellen der Stopperplatte, sind gleichermaßen auch auf die zweite Ausführungsform anwendbar. - Industrielle Anwendbarkeit
- Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird erfindungsgemäß eine Bewegung des Kolbens durch eine einfache Struktur unter Verwendung von Hydraulikdruck ermöglicht oder verhin dert, in der eine Stopperplatte mit einem Durchgangsloch bereitgestellt wird, in das ein Kolben eingesetzt wird, und ein Vorspannelement, das eine Vorspannkraft auf das Stopperelement ausübt, so dass der Kettenspanner leicht und kostengünstig herstellbar ist.
- Zusammenfassung
- Kettenspanner
- Durch die vorliegende Erfindung wird ein Kettenspanner (
1 ) bereitgestellt, mit: einem Kolben (12 ), der zusammen mit einer Rückstellfeder (11 ) in einem Zylinderabschnitt (13 ) angeordnet ist, wobei der Kettenspanner (1 ) ferner eine Stopperplatte (22 ) mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch (22a ) aufweist, durch das der Kolben (12 ) eingesetzt wird; und einem Vorspannelement (24 ) zum Verhindern einer Bewegung des Kolbens (12 ) durch Ausüben einer Vorspannkraft auf das Ende der Stopperplatte (22 ), um die Stopperplatte (22 ) zu neigen, wobei der Kettenspanner dafür konfiguriert einen Hydraulikdruck eines Hydrauliköls von einem Motor auf die Stopperplatte (22 ) auszuüben, um die Neigung der Stopperplatte (22 ) gegen die durch das Vorspannelement (24 ) ausgeübte Vorspannkraft zu vermindern und dadurch eine Bewegung des Kolbens (12 ) zu ermöglichen (1 ) - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
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- - JP 2-309042 [0011]
Claims (8)
- Kettenspanner mit: einem Gehäuse, das einen mit einem Boden versehenen Zylinderabschnitt aufweist; einem im Zylinderabschnitt gleitend angeordneten Kolben; einer Feder zum Ausüben einer Vorspannkraft auf den Kolben in die Richtung, in die der Kolben vom Zylinderabschnitt nach außen hervorsteht; und einem Sperrventil zum Zuführen eines Fluids in eine zwischen dem Boden des Zylinderabschnitts und dem Kolben ausgebildete Hydraulikkammer, um eine Gegenströmung des Fluids zu verhindern; wobei der Kettenspanner ferner aufweist: eine Stopperplatte mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch, durch das der Kolben eingesetzt wird; und einem Vorspannelement zum Verhindern einer Bewegung des Kolbens durch Ausüben einer Vorspannkraft auf das Ende der Stopperplatte, um die Stopperplatte zu neigen; wobei der Kettenspanner dafür konfiguriert ist, einen Hydraulikdruck auf die Stopperplatte auszuüben, um die Neigung der Stopperplatte gegen die durch das Vorspannelement ausgeübte Vorspannkraft zu vermindern, um eine Bewegung des Kolbens zu ermöglichen.
- Kettenspanner nach Anspruch 1, wobei das Sperrventil auf der Innenumfangsfläche und in der Nähe des Bodens des Zylinderabschnitts angeordnet ist.
- Kettenspanner nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse Kammern aufweist, die auf dessen beiden Seiten ausgebildet sind, wobei ein Ende der Stopperplatte zwischen den Kammern angeordnet ist, wobei in einer Kammer das Vorspannelement angeordnet ist, und wobei die andere Kammer derart konfiguriert ist, dass ein Fluid darin eingeleitet werden kann, um die Neigung der Stopperplatte zu vermindern.
- Kettenspanner nach Anspruch 3 mit einem Loch, über das eine Kommunikation zwischen der Kammer, in der das Vorspannelement angeordnet ist, und dem Außenraum ermöglicht wird.
- Kettenspanner nach Anspruch 1, wobei das Fluid, das über das Sperrventil der Hydraulikkammer zugeführt wird, und das Fluid zum Vermindern der Neigung der Stopperplatte jeweils ein Hydrauliköl von einem Motor ist.
- Kettenspanner nach Anspruch 1, wobei das Vorspannelement eine Tellerfeder ist.
- Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse eine darauf ausgebildete Eingriffsnut aufweist, in die das Ende der Stopperplatte eingesetzt wird, während zwischen der Stopperplatte und der Nut ein Zwischenraum aufrechterhalten wird.
- Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse eine Stufe aufweist, die mit der Stopperplatte in Kontakt gebracht wird, die geneigt wird, wenn der Kolben sich rückwärts bewegt.
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