DE602004006810T2

DE602004006810T2 - Hydraulische Kettenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE602004006810T2
Application number: DE602004006810T
Authority: DE
Inventors: Yukiharu Toyota-shi Aichi-ken Tomita; Tomohiro Toyota-shi Aichi-ken Kano; Katsuya Osaka Nakakubo; Tomonori Osaka Yoshimura; Hiroshi Osaka Hashimoto; Hitoshi Osaka Oohara
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co; Toyota Motor Corp
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: US20050064969A1; EP1517065B1; JP4332003B2; JP2005098321A; EP1517065A1; DE602004006810D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Kettenspannvorrichtungen des öldichten Typs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei einem Motor, der eine Kette zur Übertragung der Rotation einer Kurbelwelle auf eine Nockenwelle umfaßt, wird eine Spannvorrichtung zum Drücken der Kette angewandt, um ein bestimmtes Spannungsniveau auf die Kette aufzubringen. Die Spannvorrichtung enthält ein Gehäuse, das Öl zurückhält und eine Stange aufnimmt. Die Stange ist aus dem Gehäuse durch eine Triebkraft einer Feder ausgefahren bzw. hervorstehend, wodurch sie auf die Kette drückt. Wenn die Kette in diesem Zustand schwingt bzw. vibriert, kann die Stange zum Einfahren in das Gehäuse getrieben bzw. gedrängt werden. Das Öl im Gehäuse beschränkt jedoch die Bewegung der Stange derart, daß die Stange langsam in das Gehäuse eingefahren wird. Dies unterdrückt die Schwingung der Stange.
Herkömmlich wird eine Spannvorrichtung vom Ölzuführtyp für den vorgenannten Zweck verwendet. Bei diesem Typ von Spannvorrichtung führt eine Ölpumpe, die vom Motor angetrieben wird, dem Inneren des Gehäuses der Spannvorrichtung Öl zu. Währenddessen wird das Öl aus dem Gehäuse ausfließen gelassen, wodurch das Öl im Gehäuse ein gleichbleibendes Spannungsniveau auf die Kette aufbringen kann. Wenn die Stange getrieben wird, durch die Schwingung der Kette in das Gehäuse eingefahren zu werden, hindert das Öl im Gehäuse die Bewegung der Stange. Die Schwingung der Stange wird daher unterdrückt.
Die Spannvorrichtung vom Ölzuführtyp erfordert jedoch einen Ölzuführdurchlaß, der in beispielsweise einem Zylinderkopf des Motors auszubilden ist. Da der Ölzuführdurchlaß eine komplexe Gestaltung aufweist, ist es relativ kompliziert, den Durchlaß auszubilden. Da die Ölpumpe die Spannvorrichtung versorgen muß, wird ferner die Ölabgabemenge der Ölpumpe relativ groß, wodurch die Last des Motors, der die Ölpumpe antreibt, zunimmt. Dies macht es schwer, den Kraftstoffverbrauch des Motors zu senken.
Demgemäß ist eine Spannvorrichtung des öldichten Typs vorgeschlagen worden. Dieser Typ von Spannvorrichtung enthält Öl, das im Gehäuse abgedichtet ist. Eine Ölabdichtung ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet. Obwohl diese Spannvorrichtung das vorgenannte Problem löst, wird das nachfolgende Problem in bezug auf das Drücken der Kette durch die Stange dargestellt.
Insbesondere wird die Kette normalerweise in einem Kettenkasten aufgenommen und wird mit Motoröl versorgt, das relativ heiß ist, um die Kette zu schmieren. Daher ist das Innere des Kettenkastens aufgrund des Öls, das von der Kette verspritzt wird, relativ heiß. Da die Spannvorrichtung im Kettenkasten angeordnet ist, wird die Temperatur des Öls im Gehäuse der Spannvorrichtung durch die Wärme im Kettenkasten erhöht. Das Volumen des Öls erhöht sich dadurch, und der Druck im Gehäuse steigt an. Dies erhöht seinerseits die Kraft (Spannung), welche die Ölabdichtung gegen die äußere Umfangsoberfläche der Stange drückt.
Wenn die Stange aus dem Gehäuse ausgefahren ist, gleitet die Stange entlang der Ölabdichtung. Wenn die vorgenannte Spannung erhöht wird, nimmt die Reibung zwischen der Ölabdichtung und der Stange ebenfalls zu, wodurch eine Abnutzung der Ölabdichtung verstärkt wird. Da die Spannung in einer Umfangsrichtung der Stange aufgrund einer Neigung oder radialen Verschiebung der Stange nicht einheitlich wirkt, wird der Abnutzungsgrad der Ölabdichtung nicht einheitlich in der Umfangsrichtung der Stange. Folglich kann eine fokale bzw. punktförmige und übermäßige Abnutzung an einen Umfangsbereich der Ölabdichtung auftreten.
Um dieses Problem zu lösen, kann ein Diaphragma zum Definieren einer Luftkammer im Gehäuse eingesetzt werden, das vom Öl isoliert ist, wie es in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2001-193806 beschrieben ist. Bei dieser Struktur wird, wenn sich das Volumen des Öls aufgrund der Wärme im Kettenkasten ausdehnt, das Diaphragma, das den Druck des Öls aufnimmt, durch die Ausdehnung verformt. Die Luft in der Luftkammer wird dadurch zur Verringerung des Volumens der Luftkammer zusammengedrückt, wobei es dem Volumen des Öls erlaubt, sich auszudehnen. Dies verhindert, daß der Druck im Gehäuse außerordentlich hoch wird. Das vorgenannte Problem oder die fokale und übermäßige Abnutzung der Ölabdichtung wird dadurch unterdrückt.
Obwohl das Problem bezüglich der nicht einheitlichen Abnutzung der Ölabdichtung durch das Diaphragma gelöst wird, kann das Diaphragma aufgrund der Wärme im Kettenkasten beschädigt werden. Wenn das Diaphragma aufgrund der thermischen Schädigung beeinträchtigt ist, kann das Öl im Gehäuse in die Luftkammer eintreten, wodurch der Betrieb der Spannvorrichtung einschließlich des Drückens der Kette und Unterdrücken der Kettenschwingung gehindert wird.
Ferner offenbart das Dokument US 5,441,457 A eine Spannvorrichtung, die eine Sammelbehälter-Abdeckplatte aufweist, wobei Öl aus dem Sammelbehälter, der im Spannvorrichtungsgehäuse ausgebildet ist, durch ein Sperrventil zu einer Kammer hinter einer federgetriebenen Kolbenstange durchtritt, die vom Gehäuse übersteht, um Spannung in einer Kette oder einem Gurt zu erhalten. Anstelle einer preßgepaßten Schale zum Schließen der Öffnung des Sammelbehälters, wird eine flache oder konvexe Abdeckplatte an das Gehäuse zum Schließen der Öffnung in Sammelbehälter befestigt.
Darüber hinaus offenbart das Dokument DE 43 40 487 A1 des nächstkommenden Standes der Technik eine ölbetriebene Spannvorrichtung für die Taktgeber- bzw. Steu erkette eines Verbrennungsmotors, wobei eine Kolbenstange, die in einem sackförmig, an einem Ende offenen Zylinder verschiebbar ist, den Zylinder in eine Hochdruckkammer auf der Seite der Kolbenstange gegenüber dem offenen Ende und eine Niederdruckkammer auf der anderen Seite der Kolbenstange teilt. Eine Dichtung am offenen Ende umgibt eine Kolbenstange, die mit dem Kolben verbunden ist. Ein Steuer- bzw. Sperrventil läßt einen freien Ölfluß von der Niederdruckkammer zur Hochdruckkammer derart zu, daß sich die Kolbenstange schnell in der Ausfahrrichtung bewegen kann. Ein beschränkter Durchlaß läßt nur einen kleinen Ölfluß in der Gegenrichtung zu, um eine schnelle Einfahrbewegung der Kolbenstange zu verhindern. Ein Ölsammelbehälter, der als ein integraler Bestandteil eines Gehäuses der Spannvorrichtung oder durch ein äußeres Gehäuse, das den Zylinder umgibt, ausgebildet ist, weist einen Durchlaß auf, der mit der Niederdruckkammer und einer Öffnung zum Sammeln des Öls aus dem Ölnebel innerhalb des Motors und der Umgebung der Spannvorrichtung in Verbindung ist. Ein Arbeitsöl für die Spannvorrichtung wird aus dem Ölnebel wieder aufgefüllt, und ein Ausfluß von Öl aus der Hochdruckkammer wird vermieden, selbst wenn der Motor abgeschaltet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kettenspannvorrichtung des öldichten Typs bereitzustellen, die geeignet ist, eine nicht einheitliche Abnutzung einer Ölabdichtung vorzugsweise zu unterdrücken.
Um die vorgenannte und weitere Aufgaben gemäß dem Zwecke der vorliegenden Erfindung zu erzielen, stellt die Erfindung eine Kettenspannvorrichtung des öldichten Typs bereits, um Spannung auf eine Kette, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist, aufzubringen.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Kettenspannvorrichtung des öldichten Typs zum Ausbringen von Spannung auf eine Kette bereit. Die Spannvorrichtung umfaßt ein Gehäuse, in dem Öl versiegelt ist, und eine sich hin und her bewegende Stange, die sich vom Inneren des Gehäuses zum Äußeren erstreckt, um auf die Kette zu drücken. Die Stange umfaßt eine äußere Umfangsoberfläche, und das Gehäuse umfaßt eine innere Umfangsoberfläche, welche die äußere Umfangsoberfläche der Stange umgibt. Eine Ölabdichtung ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet, um das Öl zu hindern, durch die Lücke zwischen der Stange und dem Gehäuse zum Äußeren des Gehäuses auszufließen. Die Stange wird beim Gleiten bzw. Verschieben gegen die Ölabdichtung hin und her bewegt. Wenigstens ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Stange, der mit der Ölabdichtung korrespondiert, weist eine relativ geringe Oberflächenrauhigkeit im Vergleich zum restlichen Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Stange auf.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Kettenspannvorrichtung des öldichten Typs bereits, um Spannung auf eine Kette aufzubringen. Die Spannvorrichtung umfaßt ein Gehäuse, in dem Öl versiegelt ist, und eine sich hin und her bewegende Stange, die sich vom Inneren des Gehäuses zum Äußeren erstreckt, um auf die Kette zu drücken. Die Stange umfaßt eine äußere Umfangsoberfläche, und das Gehäuse umfaßt eine innere Umfangsoberfläche, welche die äußere Umfangsoberfläche der Stange umgibt. Eine Ölabdichtung ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet, um das Öl zu hindern, durch die Lücke zwischen der Stange und dem Gehäuse zum Äußeren des Gehäuses auszufließen. Die Stange wird beim Gleiten gegen die Ölabdichtung hin und her bewegt. Wenigstens ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Stange, der mit der Ölabdichtung korrespondiert, ist mit Hartchrom überzogen, wobei das Hartchrom durch Schleifen endbearbeitet ist.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Kettenspannvorrichtung des öldichten Typs bereit, um Spannung auf eine Kette aufzubringen. Die Spannvorrichtung umfaßt ein Gehäuse, in welchem Öl versiegelt ist, und eine sich hin und her bewegende Stange, die sich vom Inneren des Gehäuses zum Äußeren erstreckt, um auf die Kette zu drücken. Die Stange umfaßt eine äußere Umfangsoberfläche, und das Gehäuse umfaßt eine innere Umfangsoberfläche, welche die äußere Umfangsoberfläche der Stange umgibt. Eine Ölabdichtung ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet, um das Öl zu hindern, durch die Lücke zwischen der Stange und dem Gehäuse zum Äußeren des Gehäuses auszufließen. Eine Mehrzahl von Stangenführungen sind zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet, um die Hin- und Herbewegung der Stange zu führen. Die Stangenführungen sind in der Axialrichtung der Stange ausgerichtet.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu sehen sind, welche im Wege eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung darstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung, zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen derselben, ist am besten durch Bezug zur nachfolgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, bei denen:
1 eine Querschnittsansicht ist, die eine Kettenspannvorrichtung des öldichten Typs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die ein Loch zeigt, das in einer Außenwand eines Sammelbehälters der Spannvorrichtung von 1 definiert ist;
3 eine schematische Ansicht ist, die das maschinelle Bearbeiten einer äußeren Umfangsoberfläche einer Stange zur Verringerung der Oberflächenrauhigkeit erklärt;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die eine Abwandlung des Lochs von 2 zeigt;
5 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die eine weitere Abwandlung des Lochs von 2 zeigt;
6 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die eine weitere Abwandlung des Lochs von 2 zeigt;
7 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die eine weitere Abwandlung des Lochs von 2 zeigt; und
8 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die eine weitere Abwandlung des Lochs von 2 zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, welche die Innenstruktur einer Kettenspannvorrichtung 1 des öldichten Typs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Spannvorrichtung 1 wird für eine Kette verwendet, die eine Rotation einer Motorkurbelwelle zu einer Nockenwelle überträgt. Die Spannvorrichtung 1 ist in einem Kettenkasten untergebracht, der die Kette aufnimmt. Motoröl wird dem Inneren des Kettenkastens zum Schmieren der Kette zugeführt. Beim Umlaufen im Kettenkasten verspritzt die Kette das Motoröl, das relativ heiß ist, wobei das Innere des Kettenkastens der Wärme des Motoröls ausgesetzt wird.
Die Spannvorrichtung 1 umfaßt ein Gehäuse 2, in dem ein Zylinder 3 untergebracht ist. Eine Stange 4 wird im Zylinder 3 derart aufgenommen, daß die Stange 4 hin und her beweglich ist. Ein Paar von ringförmigen Stangenführungen 5 wird zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 2 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 eingesetzt. Die Stangenführungen 5 führen die Stange 4, wenn sich die Stange 4 bewegt. Der Innendurchmesser einer jeden Stangenführung 5 ist dem Außendurchmesser der Stange 4 im wesentlichen gleich. Die äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 wird von der Innenwand einer jeden Stangenführung 5 verschiebbar gehalten. Das Gehäuse 2 bringt ebenfalls eine Spiralfeder 6 zum Treiben der Stange 4 in eine Ausfahrrichtung aus dem Gehäuse 2 unter. Wenn die Stange 4 aus dem Gehäuse 2 durch die Triebkraft der Spiralfeder 6 ausgefahren ist, wird die Kette durch die Kolbenstange 4 beim Umlaufen im Kettenkasten gedrückt. Auf diese Weise wirkt ein konstantes Spannungsniveau auf die Kette. Die Spannvorrichtung 1 ist im Kettenkasten derart angeordnet, daß die Stange 4 im Kettenkasten horizontal hin und her bewegt wird.
Beim Drücken der Kette kann die Stange 4 in einer Einfahrrichtung in das Gehäuse 2 durch beispielsweise eine Schwingung der Kette getrieben werden. Die Kettenschwingung kann durch Beschränken der Bewegung der Stange 4, die getrieben wird, um in das Gehäuse 2 eingefahren zu werden, unterdrückt werden. Insbesondere weist die Spannvorrichtung 2 Öl auf, das im Gehäuse 2 zum Beschränken einer derartigen Bewegung der Stange 4 mittels des Ölflusses versiegelt ist.
Die Struktur zum Beschränken der Einfahrbewegung der Stange 4 wird nun erklärt.
Im Gehäuse 2 werden eine Hochdruckkammer 7 und eine Niederdruckkammer 8 durch den Zylinder 3 und die Stange 4 definiert. Die Hochdruckkammer 7 und die Niederdruckkammer 8 sind mit dem Öl gefüllt, das im Gehäuse 2 versiegelt ist. Eine ringförmige Ölabdichtung ist zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 2 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 bei einer Position angeordnet, die relativ nahe dem eingefahrenen Ende der Stange 4 in bezug auf die Stangenführungen 5 ist. Diese Struktur hindert das Öl, durch die Lücke zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 2 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 zum Äußeren des Gehäuses 2 auszufließen. Die äußere Umgebung der Ölabdichtung 15 ist gegen die inne re Umfangsoberfläche des Gehäuses 2 gesichert. Eine Lippe 15a wird an einem inneren Umfangsabschnitt der Ölabdichtung 15 zum Berühren der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 ausgebildet. Eine elastische ringförmige Haltefeder 15b drückt die Lippe 15a gegen die äußere Umfangsoberfläche der Stange 4. Wenn die Stange 4 aus dem Gehäuse 2 ausgefahren oder darin eingefahren ist, dann gleitet die äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 entlang der Lippe 15a der Ölabdichtung 15.
Da die Bewegung der Stange 4 das Volumen der Hochdruckkammer 7 im Zylinder 3 verändert, wird die Ölmenge, die im Gehäuse 2 zurückgehalten wird, in Korrespondenz mit dem Einfahrstrecke der Stange 4 in bezug auf das Gehäuse 2 variiert. Um das Gehäuse 2 in einem ölgefüllten Zustand ungeachtet der Variation der Ölmenge zu halten, umfaßt die Spannvorrichtung 1 einen Sammelbehälter 9 zum Verbringen von Öl zum Gehäuse 2 in Korrespondenz mit der Ölmenge, die im Gehäuse 2 zurückgehalten wird. Der Sammelbehälter 9 ist mit der Hochdruckkammer 7 im Gehäuse 2 durch einen Durchlaß 10 verbunden. Ein Steuerventil 11 ist in der Hochdruckkammer 7 ausgebildet, um dem Öl zu gestatten, vom Durchlaß 10 zur Hochdruckkammer 7 zu fließen, und um zu verhindern, daß das Öl von der Hochdruckkammer 7 zum Durchlaß 10 zurückgeführt wird. Im Steuerventil 11 wird eine Rückschlag- bzw. Steuerkugel 13 bei einer Position gehalten, welche die Hochdruckkammer 7 vom Durchlaß 10 durch die Kraft einer Feder 12 absperrt bzw. blockiert. Wenn die Stange 4 aus dem Gehäuse 2 ausgefahren und das Volumen der Hochdruckkammer 7 vergrößert ist, wird die Rückschlagkugel 13 zu einer Position, welche die Hochdruckkammer 7 mit dem Durchlaß 10 verbindet, aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Hochdruckkammer 7 und dem Durchlaß 10 bewegt.
In diesem Zustand wird das Öl im Sammelbehälter 9 in die Hochdruckkammer 7 durch den Durchlaß 10 eingeleitet, was ein schnelles Ausfahren der Stange 4 ermöglicht. Wenn die Kette verlängert wird, kann daher die Stange 4 zur Kette mit schnellem Ansprechen derart ausgefahren werden, daß die Kettenspannung auf dem konstanten Niveau verläßlich erhalten wird.
Wenn im Gegensatz dazu die Stange 4 in das Gehäuse 2 aufgrund einer Kettenschwingung oder dergleichen derart eingefahren wird, daß das Volumen der Hochdruckkammer 7 verringert wird, sperrt das Steuerventil 11 die Hochdruckkammer 7 gegenüber dem Durchlaß 10 ab. In diesem Zustand fließt das Öl in der Hochdruckkammer 7 zur Niederdruckkammer 8 durch die Lücke zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 und der inneren Umfangsoberfläche des Zylinders 3 aus. Da die Niederdruckkammer 8 mit dem Sammelbehälter 9 (genauer dem Durchlaß 10) durch einen Austragsdurchlaß 14 verbunden ist, wird das Öl, das von der Hochdruckkammer 7 zur Niederdruckkammer 8 ausfließt, durch den Austragsdurchlaß 14 zum Sammelbehälter 9 ausgetragen. Da die Lücke zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 und der inneren Umfangsoberfläche des Zylinders 3 relativ klein ist, tritt der Ölausfluß von der Hochdruckkammer 7 zur Niederdruckkammer 8 nur langsam auf. Dies beschränkt die Bewegung der Stange 4, die zum Einfahren in das Gehäuse 2 getrieben ist, wodurch die Kettenschwingung unterdrückt wird.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird die Spannvorrichtung 1 im Kettenkasten eingesetzt, in dem relativ heißes Öl verteilt ist. Das Öl im Gehäuse 2 wird daher durch die Wärme im Kettenkasten erwärmt, was zu einer Volumenausdehnung des Öls führt. Dies erhöht den Druck im Gehäuse 2 (der Niederdruckkammer 8), wodurch die Kraft (Spannung) erhöht wird, die wirkt, um die Lippe 15a der Ölabdichtung 15 gegen die äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 zu drücken. Daher wird die Reibung zwischen der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 relativ groß, wenn die Stange 4 ausgefahren oder eingefahren wird. Dies fördert die Abnutzung der Lippe 15a.
Wie beschrieben worden ist, wirkt die Spannung nicht einheitlich entlang der Stange 4 in der Umfangsrichtung aufgrund von Neigung oder radialer Verschiebung der Stange 4. Insbesondere, wenn die Spannvorrichtung 1 derart angeordnet ist, daß sich die Stange 4 horizontal hin und her bewegt, wirkt die von der Stange 4 verursachte Schwerkraft fokal auf einen Bereich der Lippe 15a, der in bezug auf die Stange 4 abwärts angeordnet ist. Dies fördert die nicht einheitliche Spannung, die auf die Stange 4 in der Um fangsrichtung wirkt. Wenn die Spannung zunimmt und die Abnutzung der Lippe 15a verursacht, wird daher der Abnutzungsgrad der Lippe 15a ebenfalls nicht einheitlich in der Umfangsrichtung der Stange 4. D.h., eine fokale und übermäßige Abnutzung kann am Umfangsbereich der Lippe 15a auftreten.
Um dieses Problem zu lösen, umfaßt die dargestellte Ausführungsform drei Lösungen, welche sind: [A] Unterdrücken eines Druckanstiegs im Gehäuse, [B] Verringerung der Reibung zwischen der Stange 4 und der Ölabdichtung 15, und [C] Unterdrücken der radialen Verschiebung der Stange 4. Jede der Lösungen [A] bis [C] werden nachfolgend beschrieben.
[A] Unterdrücken eines Druckanstiegs im Gehäuse
Wenn das Öl im Gehäuse 2 erwärmt wird und sich ausdehnt, verläßt etwas Öl den Sammelbehälter 9 durch den Austragsdurchlaß 14, wodurch die Luft im Sammelbehälter 9 verdichtet wird. Die verdichtete Luft entweicht durch ein Loch 16, das in einer Außenwand 9a des Sammelbehälters 9 ausgebildet ist, zum Äußeren des Sammelbehälters 9. Auf diese Weise wird dem Volumen des Öls im Gehäuse 2 gestattet, sich thermisch auszudehnen, ohne einen übermäßigen Druckanstieg im Gehäuse 2 zu verursachen. Dies unterdrückt die fokale und übermäßige Abnutzung des Umfangsabschnitts der Lippe 15a der Ölabdichtung 15, was andererseits durch den übermäßigen Druckanstieg im Gehäuse 2 (der Niederdruckkammer 8) verursacht wird.
Jedoch kann das gebrauchte Schmieröl (das Motorenöl), das im Kettenkasten verteilt ist, durch das Loch 16, das durch die Außenwand 9a des Sammelbehälters 9 durchgreift, in den Sammelbehälter 9 eingeleitet werden. Diese Struktur erlaubt, daß das Schmieröl in das Gehäuse 2 eindringt, wenn die Stange 4 bewegt wird und Öl zwischen den Sammelbehälter 9 und das Gehäuse 2 fließt. Das Schmieröl, das in das Gehäuse 2 eindringt, wird mit dem Öl im Gehäuse 2 vermischt, was den Betrieb der Spannvorrichtung 1 nachteilig beeinflußt.
In 2 fließt das Schmieröl, das im Kettenkasten verteilt ist, überwiegend von oben nach unten. Daher ist in der dargestellten Ausführungsform eine äußere Öffnung 16a des Lochs 16 in einer Richtung ausgerichtet, die das Eintreten des Schmieröls in den Sammelbehälter 9 beispielsweise in einer horizontalen Richtung (linksseitig in der Zeichnung) erschwert. Diese Struktur bildet eine Luftausströmstruktur aus, die einen Luftverkehr zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Sammelbehälters 9 ermöglicht und das Fließen des Schmieröls vom Äußeren des Sammelbehälters 9 zum Inneren beendet. Dies verhindert, daß das Schmieröl mit dem Öl im Gehäuse 2 vermischt wird und daher den Betrieb der Spannvorrichtung 1 nachteilig beeinflußt.
[B] Verringern der Reibung zwischen der Stange und der Ölabdichtung
Wenn der Druck im Gehäuse 2 ansteigt, nimmt die Spannung, die wirkt, um die Lippe 15a der Ölabdichtung 15 gegen die äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 zu drücken, zu. Dies erhöht die Reibung zwischen der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4, was eine fokale übermäßige Abnutzung eines Umfangsabschnitts der Lippe 15a verursacht. Um eine derartige Reibung auf einem relativ niedrigen Niveau zu halten, wird daher wenigstens ein Bereich der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4, der mit der Lippe 15a korrespondiert, entlang dessen die Lippe 15a gleitet, wenn die Stange 4 bewegt wird, bearbeitet, um eine Oberflächenrauhigkeit herabzusetzen. Insbesondere wird wenigstens der Bereich der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4, der mit der Lippe 15a korrespondiert, einer Hartchrom-Beschichtung ausgesetzt, so daß ein Überzugsfilm 17, wie in 3 dargestellt ist, ausgebildet wird. Der Überzugsfilm 17 wird dann unter Verwendung einer Schleifvorrichtung 18 derart endbearbeitet, daß die Oberfläche des Überzugsfilms 17 glatt wird. Demgemäß wird die Oberflächenrauhigkeit des Bereichs der Stange 4 relativ gering im Vergleich zum Rest der Stange 4, welcher nicht der Bearbeitung ausgesetzt ist. Daher wird verhindert, daß die Reibung zwischen der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 relativ groß wird. Folglich wird die fokale übermäßige Abnutzung eines Umfangsabschnitts der Lippe 15a unterdrückt.
[C] Unterdrücken der radialen Verschiebung der Stange
Die nicht einheitliche Abnutzung der Lippe 15a in der Umfangsrichtung wird durch die Neigung oder radiale Verschiebung der Stange 4 an der Position, die mit der Lippe 15a korrespondiert, arrangiert. Um eine solche Neigung oder Verschiebung der Stange 4 zu unterdrücken, wird daher eine Mehrzahl von (in dieser Ausführungsform zwei) benachbarten Stangenführungen 5 parallel zur Axialrichtung der Stange 4 mit Bezug auf 1 ausgerichtet. Die Stangenführungen 5 halten verschiebbar die äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 und führen daher die Hin- und Herbewegung der Stange 4. Diese Struktur unterdrückt die radiale Verschiebung der Stange 4 an der mit der Lippe 15a korrespondierenden Position, wodurch die nicht einheitliche Abnutzung der Lippe 15a in der Umfangsrichtung verhindert wird. Anders gesagt, wird die fokale übermäßige Abnutzung eines Umfangsabschnitts der Lippe 15a unterdrückt.
Ferner ist ein Abschnitt der Stange 4, der relativ nahe zum ausfahrenden Ende der Stange 4 ist, relativ nahe am Abschnitt der Kette angeordnet, die durch die Stange 4 gedrückt wird. Die externe Kraft, die auf die Stange 4 in der Radialrichtung wirkt, wird daher zum ausfahrenden Ende der Stange 4 allmählich größer. Dies fördert die Neigung oder radiale Verschiebung der Stange 4 bei der Position, die relativ nahe am ausfahrenden Ende der Stange 4 ist. Daher werden die Stangenführungen 5 relativ nahe zum ausfahrenden Ende der Stange 4 mit Bezug auf die Ölabdichtung 15 eingesetzt. Anders gesagt, im Vergleich zur Ölabdichtung 15 sind die Positionen der Stangenführungen 5 relativ nahe am Äußeren des Gehäuses 2 in der Axialrichtung der Stange 4. Bei dieser Anordnung halten die Stangenführungen 5 die Stange 4 in der Radialrichtung bei einer Position, die relativ nahe am ausfahrenden Ende der Stange 4 mit Bezug auf den Bereich der Stange 4, der mit der Ölabdichtung 15 korrespondiert, ist. Diese Struktur unterdrückt ferner die Neigung oder radiale Verschiebung der Stange 4 bei der Position, die mit der Ölabdichtung 15 korrespondiert. Die fokale übermäßige Abnutzung eines Umfangsabschnitts der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 wird daher ferner verläßlich unterdrückt.
Die dargestellte Ausführungsform weist die nachfolgenden Effekte auf.

(1) Da die Spannvorrichtung 1 die Lösungen [A] bis [C] umfaßt, wird die fokale übermäßige Abnutzung eines Umfangsabschnitts der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 unterdrückt, ohne das herkömmliche Problem oder die thermische Beschädigung des Diaphragmas zu verursachen.
(2) Wie bezüglich der Lösung [A] beschrieben worden ist, ist die äußere Öffnung 16a des Lochs 16, das durch die Wand des Sammelbehälters 9 durchgreift, in der Horizontalrichtung zur Vermeidung des Verkehrs des gebrauchten Schmieröls (Motoröls), das von oben nach unten im Kettenkasten fließt, zwischen dem Sammelbehälter 9 und dem Kettenkasten ausgerichtet. Diese Anordnung bildet die Luftausströmstruktur aus, die den Luftverkehr vom Inneren zum Äußeren des Sammelbehälters 9 durch das Loch 16 zuläßt, aber den Fluß des gebrauchten Öls vom Äußeren zum Inneren des Sammelbehälters 9 durch das Loch 16 beschränkt. Das Eindringen des gebrauchten Öls in den Sammelbehälter 9 und dann das Fließen dessen zum Gehäuse 2 wird daher beendet, wenn die Stange 4 bewegt wird. Dies verhindert, daß der Betrieb der Spannvorrichtung 1 durch das gebrauchte Öl, das ansonsten mit dem Öl im Gehäuse 2 vermischt würde, nachteilig beeinflußt wird.
(3) Gemäß der Lösung [C] sind die Stangenführungen 5, welche die Neigung oder radiale Verschiebung der Stange 4 beschränken, relativ nahe am ausfahrenden Ende der Stange 4 mit Bezug auf die Ölabdichtung 15 angeordnet. Wie es beschrieben worden ist, wird die Neigung oder radiale Verschiebung der Stange 4 am Abschnitt der Stange 4, der relativ nahe am ausgefahrenen Ende der Stange 4 ist, gefördert. Daher unterdrückt die Anordnung der Kolbenführungen 5 ferner die radiale Verschiebung der Stange 4 an der Position, die mit der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 korrespondiert. Anders gesagt, die fokale übermäßige Abnutzung eines Umfangsabschnitts der Lippe 15a der Ölabdichtung 15, die von der Radialverschiebung der Stange 4 verursacht wird, wird ferner verläßlich unterdrückt.
(4) Die Spannvorrichtung 1 wird derart angeordnet, daß die Stange 4 horizontal hin und her bewegt wird. Daher ist in der Spannvorrichtung 1 das Öl im Gehäuse in der Nähe der Ölabdichtung 15 zu finden, und, wie vorstehend beschrieben worden ist, tritt eine fokale Abnutzung der Lippe 15a wahrscheinlich auf. Das Öl kann daher aus der Lücke zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 2 und der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 ausfließen. Jedoch wird dieses Problem vorzugsweise durch die dargestellte Ausführungsform unterdrückt.

Die dargestellte Ausführungsform kann, wie nachfolgend beschrieben wird, abgewandelt werden.
Obwohl die Stange 4 in der Spannvorrichtung 1 der dargestellten Ausführungsform horizontal hin und her bewegt wird, kann die vorliegende Erfindung auf eine Spannvorrichtung angewandt werden, bei der eine Stange vertikal hin und her bewegt wird.
Obwohl die dargestellte Ausführungsform die Lösungen [A] bis [C] umfaßt, kann nur eine oder zwei der Lösungen [A] bis [C] bereitgestellt werden.
Wie in bezug auf die Lösung [A] beschrieben worden ist, ist die äußere Öffnung 16a des Lochs 16 in der horizontalen Richtung ausgerichtet. Die äußere Öffnung 16a des Lochs 16 kann jedoch in bezug auf die horizontale Richtung beispielsweise abwärts weisen, wie in den 4 und 5. Um zu verhindern, daß das gebrauchte Öl vom Kettenkasten in das Loch 16 eindringt, wird ferner bevorzugt, daß die Öffnung 16a des Lochs 16 vertikal nach unten weist, wie es in 5 dargestellt ist.
In bezug auf die Lösung [A] wird die vorgenannte Luftausströmstruktur durch Auswählen der Richtung ausgebildet, in welche die Öffnung 16a des Lochs 16 weist. Die Luftausströmstruktur kann jedoch durch Auswählen des Innendurchmessers des Lochs 16 ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Innendurchmesser von wenigstens einem Abschnitt des Lochs 16 in der Erstreckungsrichtung hinreichend verringert sein, um zu verhindern, daß das gebrauchte Öl durch das Loch 16 hindurchtritt. Dies bildet ebenfalls die Luftausströmstruktur aus, die den Fluß des gebrauchten Öls vom Äußeren zum Inneren des Sammelbehälters 9 beschränkt. Das Loch 16, das den Abschnitt mit dem verringerten Innendurchmesser aufweist, kann ursprünglich in der Außenwand 9a des Sammelbehälters 9 definiert sein. Nach Definieren des Lochs 16, das einen konstanten Innendurchmesser aufweist, kann alternativ ein Einsatz mit einem Loch, das einen Abschnitt mit einem verringerten Durchmesser aufweist, in das Loch 16 eingefügt werden. Der Einsatz kann aus luftdurchlässigem Material ausgebildet sein, beispielsweise ein Körper aus gekreuzten Metallfasern mit einer Dichte, welche das Durchtreten des Öls durch die Fasern verhindert, oder einem Schaumkörper aus Urethanharz, der kontinuierliche Schäume aufweist.
Bezüglich der Lösung [A] kann die Luftausströmstruktur durch Auswählen der Erstreckungsrichtung des Lochs 16 ausgebildet sein. In den 6 bis 8 kann sich beispielsweise wenigstens ein Abschnitt des Lochs 16 aufwärts vom Äußeren des Sammelbehälters 9 zum Inneren erstrecken. Diese Struktur bildet die Luftausströmstruktur aus, welche verhindert, daß das gebrauchte Öl vom Äußeren zum Inneren des Sammelbehälters 9 fließt. Um zu verhindern, daß das gebrauchte Öl in das Loch 16 vom Kettenkasten eindringt, ist insbesondere zu bevorzugen, daß sich ein Abschnitt des Lochs 16 vertikal aufwärts erstreckt, wie es in 8 dargestellt ist.
Anstelle des Variierens der Erstreckungsrichtung des Lochs 16 zum Ausbilden der Luftsausströmstruktur, wie oben beschrieben, kann eine Mehrzahl von Abschnitten des Lochs 16 in der Erstreckungsrichtung derart gebogen sein, daß das gebrauchte Öl nicht in das Innere des Sammelbehälters 9 vom Äußeren eindringt. Dies bildet ebenfalls die vorgenannte Luftausströmstruktur aus. Insbesondere erstreckt sich ein Abschnitt des Lochs 16 aufwärts, wie in 8 dargestellt ist, und zwei Abschnitte des Lochs 16, die stromaufwärts und stromabwärts vom sich aufwärts erstreckenden Abschnitt des Lochs 16 angeordnet sind, sind in einer Weise definiert, daß sie um 90 Grad gebogen sind. Die Luftausströmstruktur wird auf diese Weise ausgebildet. Anstelle des Biegens des Lochs 16 in einer vertikalen Ebene, wie es in 8 dargestellt ist, kann eine Mehr zahl von Abschnitten des Lochs 16 in einer horizontalen Ebene zum Ausbilden der Luftausströmstruktur gebogen sein.
Statt der Luftausströmstruktur der Lösung [A] kann im Sammelbehälter 9 ein Durchlaß zum Verbinden des Inneren des Sammelbehälters 9 mit dem Äußeren ausgebildet sein. Die Öffnung des Durchlasses, die zum Äußeren des Sammelbehälters 9 weist, ist mit einem abgetrennten Wassertank verbunden. Die Luft, die im Durchlaß strömt, tritt daher durch das Wasser im Wassertank hindurch, bevor es an das Äußere abgegeben wird. Diese Struktur bildet die Luftausströmstruktur aus, die das Eindringen des gebrauchten Öls vom Äußeren des Sammeltanks 9 zum Inneren beschränkt. Wenn das gebrauchte Öl zum Wassertank fließt, erreicht das Öl nicht die Öffnung des Durchlasses, der bei einer Position, die mit dem Wasser im Tank korrespondiert, angeordnet ist. Es wird daher verläßlich verhindert, daß das Öl in den Sammelbehälter 9 eindringt.
Bei der Lösung [B] wird nur der Bereich der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4, der mit der Lippe 15a der Ölabdichtung 15 korrespondiert, der Bearbeitung zum Herabsetzen der Oberflächenrauhigkeit, wie beispielsweise das Hartchrombeschichten und Schleifen, ausgesetzt. Jedoch kann die gesamte äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 der Bearbeitung ausgesetzt werden. Anders gesagt, wenn nur der Bereich der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 bearbeitet wird, wird die Oberflächenrauhigkeit des Bereichs relativ gering im Vergleich zu der übrigen äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4. Wenn die gesamte äußere Umfangsoberfläche der Stange 4 bearbeitet wird, wird die Rauhigkeit der äußeren Umfangsoberfläche der Stange 4 relativ gering im Vergleich zum übrigen Abschnitt der Spannvorrichtung 1 im Gegensatz zur Stange 4.
Wie aus der Lösung [C] erklärt worden ist, umfaßt die dargestellte Ausführungsform die beiden Stangenführungen 5. Jedoch können drei oder mehr Stangenführungen 5 bereitgestellt werden.
Ferner ist jede der Stangenführungen 5 in der Lösung [C] relativ nahe am ausgefahrenen Ende der Stange 4 in bezug auf die Ölabdichtung 15 angeordnet. Alternativ kann jede Stangenführung 5 relativ nahe am eingefahrenen Ende der Stange 4 in bezug auf die Ölabdichtung 15 angeordnet sein.
Darüber hinaus können die Stangenführungen 5 entlang der Axialrichtung der Stange 4 mit einer vorbestimmten Aussparung, die zwischen benachbarten Stangenführungen 5 definiert ist, angeordnet sein.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind als illustrativ und nicht beschränkend anzusehen, und die Erfindung ist nicht auf die hierin angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs und Äquivalenz der beigefügten Ansprache abgewandelt werden.

Claims

Kettenspannvorrichtung (1) des öldichten Typs, um Spannung auf eine Kette aufzubringen, aufweisend: ein Gehäuse (2), in dem Öl abgedichtet ist; eine sich hin- und herbewegende Kolbenstange (4), die sich vom Inneren des Gehäuses (2) zum Äußeren erstreckt, um auf die Kette zu drücken, wobei die Stange (4) eine äußere Umfangsoberfläche umfaßt, wobei das Gehäuse (2) eine innere Umfangsoberfläche umfaßt, welche die äußere Umfangsoberfläche der Stange (4) umgibt; eine Ölabdichtung (15), die zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange (4) und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses (2) angeordnet ist, um das Öl zu hindern, durch die Lücke zwischen der Stange (4) und dem Gehäuse (2) zum Äußeren des Gehäuses auszufließen; und einen Behälter (9), um das Öl zurückzuhalten, wobei der Behälter mit dem Inneren des Gehäuses (2) verbunden ist, damit das Öl zwischen dem Inneren des Gehäuses (2) und dem Behälter (9) entsprechend der Hin- und Herbewegung der Stange (4) fließen kann, wobei der Behälter (19) ein Loch (16) aufweist, welches das Innere des Behälters (9) mit dem Äußeren verbindet, wobei das Loch (16) eine Öffnung (16a) zum Äußeren des Behälters (9) aufweist, wobei die Spannvorrichtung (1) dadurch gekennzeichnet ist, daß: die Öffnung (16a) der Lücke (16) in Bezug auf die horizontale Richtung nach unten ausgerichtet ist, um einen Luftaustausch vom Inneren zum Äußeren des Behälters (9) zu ermöglichen, wobei aber der Ölfluß vom Äußeren zum Inneren des Behälters eingeschränkt wird.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (16) so eingerichtet ist, daß sich zumindest ein Teilbereich des Lochs (16) aufwärts vom Äußeren zum Inneren des Behälters (9) erstreckt.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (16) gebogen ist.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl der Teilbereiche des Lochs (16) gebogen sind.
Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der äußeren Umfangsoberfläche der Stange (4), der zu der Ölabdichtung gehört, verglichen mit dem übrigen Teil der äußeren Umfangsoberfläche der Stange (4) eine relativ niedrige Oberflächenrauheit hat.
Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der äußeren Umfangsoberfläche der Stange (4) mit hartem Chrom beschichtet ist, wobei das harte Chrom durch Schleifen feinbearbeitet wird.
Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Stangenführungen (5), die zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Stange (4) und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses (2) angeordnet sind, um die Hin- und Herbewegung der Stange (4) zu führen, wobei die Stangenführungen (5) in Achsrichtung zur Stange (4) in Reihe ausgerichtet sind.
Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenführungen (5) verglichen mit der Ölabdichtung (15) relativ nah zum Äußeren des Gehäuses (2) in Achsrichtung der Stange (4) angeordnet sind.
Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange in eine im wesentlichen horizontale Richtung hin- und herbewegt wird.