DE102006016494A1 - Hydraulic tension jack for belt or chain under tension in automotive engine has a wear-resistant valve seat surface - Google Patents
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Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Spanner, der verwendet wird, um die Spannung in einem Riemen oder einer Kette zum Antreiben einer Nockenwelle konstant zu halten.The The invention relates to a hydraulic tensioner which is used about the tension in a belt or chain for driving a camshaft to keep constant.
Typischerweise enthält ein hydraulischer Spanner einen hydraulischen Dämpfer, der variable Lasten trägt, die von einem Riemen oder einer Kette ausgeübt werden, um Schwingungen des Riemens oder der Kette zu dämpfen. Der hydraulische Dämpfer hat ein Sperrventil bzw. Rückschlagventil, das eine Sperrkugel hat, die dafür ausgelegt ist, sich in und außer Berührung mit dem Ventilsitz zu bewegen. Wenn eine drückende bzw. stoßende Last an den hydraulischen Dämpfer angelegt wird, kommt die Sperrkugel in Berührung mit dem Ventilsitz, wodurch die Druckkammer abgedichtet wird, was einen Fluss von hydraulischem Fluid verhindert, das die Druckkammer füllt.typically, contains a hydraulic tensioner a hydraulic damper, the variable loads wearing, which are exerted by a belt or a chain to vibrations of the belt or chain. The hydraulic damper has a check valve or check valve, that has a blocking ball that's for it is designed to be in and out of contact to move with the valve seat. When a pushing load to the hydraulic damper is applied, the blocking ball comes into contact with the valve seat, whereby the Pressure chamber is sealed, causing a flow of hydraulic Prevents fluid that fills the pressure chamber.
Mit einem solchen hydraulischen Spanner werden variable Lasten an den hydraulischen Dämpfer mit einer hohen Frequenz angelegt, wodurch verursacht wird, dass das Sperrventil in kurzen Intervallen wiederholt geöffnet und geschlossen wird. Es wurden deshalb Maßnahmen ergriffen, die Abnutzungswiderstandsfähigkeit von sowohl der Sperrkugel als auch der Ventilsitzfläche jeweils zu verbessern, die sich gegenseitig jedes Mal berühren, wenn sich das Sperrventil schließt. Insbesondere ist die Sperrkugel aus einem Lagerstahl hergestellt und wird einem Härten unterzogen. Die Ventilsitzfläche ist aus einer schmiedbaren Stahllegierung für Maschinenformverwendung hergestellt, zum Beispiel aus einem Stahl für Aufkohlung, der einen Chromstahl und Chrommolybdänstahl enthält, und wird einer Aufkohlung und einem Härten unterzogen.With Such a hydraulic tensioner are variable loads on the hydraulic damper created with a high frequency, which causes that the shut-off valve repeatedly opened at short intervals and is closed. Therefore, measures have been taken, the wear resistance of both the locking ball and the valve seat surface respectively to improve each other when touching each other the check valve closes. In particular, the blocking ball is made of a bearing steel and will harden subjected. The valve seat area is made of malleable steel alloy for machine shape use, for example, a steel for Carburizing, which contains a chromium steel and chromium molybdenum steel, and becomes a carburizing and a hardening subjected.
Aber für gewöhnlich neigt die Ventilsitzfläche, die die Sperrkugel an der gleichen Stelle berührt, dazu, sich schneller abzunutzen als die Sperrkugel, die die Sitzfläche an unterschiedlichen Punkten berührt, da sie sich dreht. Die Abnutzung der Ventilsitzfläche verursacht Fehlfunktionen des Sperrventils, zum Beispiel einen Ausfall, der verhindert, dass Hydrauliköl fließt, oder zum Beispiel, dass die Sperrkugel sich nicht von der Ventilsitzfläche trennt, wodurch die Lebensdauer des hydraulischen Spanners verkürzt wird.But usually tends the valve seat surface, which touches the locking ball in the same place, to wear off faster as the locking ball, which the seat at different points touched, as she turns. The wear of the valve seat surface causes Malfunction of the check valve, for example, a failure, the prevents hydraulic oil flows, or, for example, that the blocking ball does not separate from the valve seat surface, whereby the life of the hydraulic tensioner is shortened.
Um dieses Problem zu lösen, offenbart die japanische Patentveröffentlichung 2002-357250A einen hydraulischen Spanner, der eine Ventilsitzfläche hat, die mit einem harten Film bzw. einer harten Schicht aus TiN oder einem diamantähnlichen Kohlenstofffilm (DLC-Film) beschichtet ist, um die Härte der Ventilsitzfläche zu erhöhen.Around to solve this problem, Japanese Patent Publication 2002-357250A discloses a hydraulic tensioner, which has a valve seat surface with a hard Film or a hard layer of TiN or a diamond-like Carbon film (DLC film) is coated to the hardness of the Valve seat to increase.
Wenn der Ventilsitz jedoch mit einem harten Film aus TiN oder einem DLC-Film beschichtet ist, kann der Film selbst jedoch die Sperrkugel als das Berührungsteil wegen seiner hohen Härte abreiben. Wenn der Berührungsabschnitt eine geringe Oberflächenrauhigkeit hat, kann die Ventilsitzfläche selbst durch hervorstehende Abschnitte beschädigt werden. Ein weiteres Problem ist die schlechte Adhäsion auf dem Basismetall aufgrund der Tatsache, dass der Unterschied in der Härte gegenüber dem Basismetall groß ist.If the valve seat, however, with a hard film of TiN or a DLC film However, the film itself may be the blocking ball as the touch part because of its high hardness rub. When the touch section a low surface roughness has, can the valve seat area even be damaged by protruding sections. Another Problem is the bad adhesion on the base metal due to the fact that the difference in the Hardness over the Base metal is big.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abnutzungsfestigkeit der Ventilsitzfläche des Sperrventils zu verbessern und dadurch die Lebensdauer eines hydraulischen Spanners zu erhöhen und den hydraulischen Spanner an hohe Lasten anzupassen.A Object of the present invention is a wear resistance the valve seat surface of the check valve to improve and thereby the life of a hydraulic tensioner to increase and to adapt the hydraulic tensioner to high loads.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Spanner bereitgestellt, der einen Zylinder, der mit einem hydraulischen Öl gefüllt ist, einen Kolben, der in dem Zylinder gleitbar angebracht ist, um das Innere des Zylinders in eine Druckkammer und eine Vorratskammer zu unterteilen, ein Gestänge bzw. eine Schiebestange, die in dem Zylinder montiert ist, um sich mit dem Kolben axial zu bewegen, und die ein freies Ende hat, das aus dem Zylinder hervorsteht, eine Feder, die in dem Zylinder montiert bzw. angebracht ist und die den Kolben und die Schiebestange nach außen von dem Zylinder vorspannt, wobei der Kolben einen Kanal bzw. einen Durchgang abgrenzt, durch den die Druckkammer mit der Vorratskammer verbunden ist, und eine Sperrkugel, Ventilkugel bzw. Rückschlagkugel aufweist, die dafür ausgelegt ist, in Berührung mit einer Ventilsitzfläche gehalten zu sein, die an einer Oberfläche des Kanals ausgebildet ist, wodurch der Kanal geschlossen wird, wenn der Druck in der Druckkammer höher als der Druck in der Vorratskammer ist, und ansonsten dafür ausgelegt ist, von der Ventilsitzfläche getrennt zu sein, worin die Ventilsitzfläche mit einem abnutzungsfesten bzw. verschleißfesten Film aus einem Verbund beschichtet ist, der eine Mischung aus metallischem Chrom, Dichrommononitrid Cr2N und Monochrommononitrid CrN aufweist.According to the present invention, there is provided a hydraulic tensioner comprising a cylinder filled with a hydraulic oil, a piston slidably mounted in the cylinder to divide the interior of the cylinder into a pressure chamber and a storage chamber, a linkage and a cylinder, respectively a push rod mounted in the cylinder for axial movement with the piston and having a free end protruding from the cylinder, a spring mounted in the cylinder and supporting the piston and the push rod is biased outwardly from the cylinder, the piston defining a passageway through which the pressure chamber is connected to the reservoir chamber and a check ball, ball valve, which is adapted to be in contact with a valve seat surface which is formed on a surface of the channel, whereby the channel is closed when the pressure in the Dr is higher than the pressure in the storage chamber, and is otherwise designed to be separated from the valve seat surface, wherein the valve seat surface is coated with a wear resistant composite film comprising a mixture of metallic chromium, dichromomononitrile Cr 2 N and monochrome mononitride CrN.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Spanner bereitgestellt, der einen Zylinder, der mit einem hydraulischen Öl gefüllt ist, einen Kolben, der beweglich bzw. gleitbar in dem Zylinder eingerichtet ist, sodass er das Innere des Zylinders in eine Druckkammer und eine Vorratskammer unterteilen kann, eine Schiebestange, die in dem Zylinder eingerichtet ist, sodass sie sich axial mit dem Kolben bewegen kann, und die ein freies Ende hat, das aus dem Zylinder heraussteht, eine Feder, die in dem Zylinder montiert bzw. eingerichtet ist und den Kolben und die Schiebestange nach außen von dem Zylinder vorspannt, wobei der Kolben einen Kanal abgrenzt, durch den die Druckkammer mit der Vorratskammer verbunden ist, und eine Sperrkugel bzw. Ventilkugel aufweist, die dafür ausgelegt ist, in Berührung mit einer Ventilsitzfläche zu bleiben, die an der Oberfläche des Kanals ausgebildet ist, wodurch der Kanal geschlossen ist, wenn der Druck in der Druckkammer höher als der Druck in der Vorratskammer ist, und ansonsten dafür ausgelegt ist, von der Ventilsitzfläche getrennt zu sein, worin die Ventilsitzfläche mit einem abnutzungsfesten Film aus einem Verbund beschichtet ist, der eine Mischung aus einem metallischen Chrom und einem Monochrommononitrid CrN aufweist.According to a further aspect of the present invention, there is provided a hydraulic tensioner comprising a cylinder filled with a hydraulic oil, a piston movably disposed in the cylinder he can divide the interior of the cylinder into a pressure chamber and a storage chamber, a push rod which is arranged in the cylinder so that it can move axially with the piston, and which has a free end which protrudes from the cylinder, a spring, which is mounted in the cylinder and biases the piston and the push rod outwardly from the cylinder, the piston defining a channel through which the pressure chamber is connected to the storage chamber and having a ball valve or ball designed for it is to remain in contact with a valve seat surface which is formed on the surface of the channel, whereby the channel is closed when the pressure in the pressure chamber is higher than the pressure in the storage chamber, and otherwise designed to be separated from the valve seat surface in which the valve seat surface is coated with a wear-resistant composite film comprising a mixture of a metallic chromium and a monochrome mononitride CrN.
Bevorzugt wird die Sitzfläche einem Läppen unterzogen, bevor sie mit dem abnutzungsfesten Film beschichtet wird, oder die Oberfläche des abnutzungsfesten Films wird einem Läppen unterzogen, nachdem die Ventilsitzfläche mit dem abnutzungsfesten Film beschichtet worden ist, um die Glattheit des abnutzungsfesten Films zu verbessern. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass der abnutzungsfeste Film beschädigt wird, und einen hydraulischen Spanner bereitzustellen, der die Verwendung unter Hochlastbedingungen zulässt.Prefers becomes the seat subjected to a lapping, before it is coated with the wear-resistant film, or the surface of the wear-resistant film is subjected to lapping after the Valve seat has been coated with the wear-resistant film to keep it smoother of the wear-resistant film. This makes it possible to prevent the wear-resistant film from being damaged, and to provide a hydraulic tensioner for use under high load conditions.
Die gesamte Ventilsitzfläche wird auch bevorzugt einem Kugelstrahlen unterzogen, bevor sie mit dem abnutzungsfesten Film beschichtet wird, oder die Oberfläche des abnutzungsfesten Films wird dem Kugelstrahlen unterzogen, nachdem die Ventilsitzfläche mit einem abnutzungsfesten Film beschichtet worden ist, um die Lastfestigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit des abnutzungsfesten Films oder des Basismetalls des Kolbens zu verbessern. Dies ermöglicht es, einen hydraulischen Spanner bereitzustellen, der die Verwendung unter Hochlastbedingungen zulässt.The entire valve seat surface is also preferably subjected to shot peening before coming up with the wear-resistant film is coated, or the surface of the Abnutzungsfesten film is subjected to shot peening after the valve seat surface with a wear-resistant film has been coated to the load resistance or resistance the wear-resistant film or the base metal of the piston improve. this makes possible it to provide a hydraulic tensioner, which is the use under high load conditions.
Durch Beschichten der Ventilsitzfläche mit abnutzungsfestem Film, der hauptsächlich metallisches Chrom und Chromnitrid aufweist, ist es möglich, die Abnutzung der Ventilsitzfläche zu reduzieren, da der abnutzungsfeste Film eine ausgezeichnete Abnutzungswiderstandsfähigkeit bzw. Verschleißfestigkeit, Adhäsionsfähigkeit und Härte hat. Dies ermöglicht es, die Lebensdauer des hydraulischen Spanners zu verlängern und die Verwendung unter einer hohen Last zuzulassen.By Coating the valve seat surface with wear-resistant film, mainly metallic chrome and Chromium nitride, it is possible the wear of the valve seat surface because the wear-resistant film has excellent wear resistance or wear resistance, adhesiveness and hardness Has. this makes possible it to extend the life span of the hydraulic tensioner and to allow use under a heavy load.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben. Wie in
Ein
Kolben
Die
Schiebestange
Ein
Verschleißring
Eine
Druckkammer
Das
Sperrventil
Wenn
ein Nockenwellenantriebsriemen (nicht gezeigt) aufgrund der schwankenden
Lasten an der Nockenwelle schwingt und die Spannung in dem Riemen
ansteigt, wird die Schiebestange
Wenn
die drückende
bzw. schiebende Kraft die Summe aus der Kraft der Feder
Wenn
der Riemen schlackert bzw. locker ist, bewegen sich der Kolben
Während die
Maschine läuft,
schwingt der Riemen mit einer hohen Frequenz derart, dass sich die
Sperrkugel
Um
den Abnutzungswiderstand von insbesondere der Sitzfläche
In
der Ausführungsform
ist der abnutzungsfeste Film
Der
abnutzungsfeste Film
Der
abnutzungsfeste Film
Bevorzugt
wird die Sitzfläche
Es
ist auch möglich,
indem die Sitzfläche
Drei
Proben (Nr. 1 bis 3) gemäß der vorliegenden
Erfindung wurden hergestellt, von denen die Sitzfläche
Der
Kolben
Die
Kugel
Die
Testbedingungen waren wie folgt:
Frequenz: 300 Hz
Eingangslast:
1700 N
Temperatur: 100 °C
Anzahl
der Zyklen: 5 × 106 The test conditions were as follows:
Frequency: 300 Hz
Input load: 1700 N
Temperature: 100 ° C
Number of cycles: 5 × 10 6
Wie
aus
In
Der
Kettenspanner, der in
Das
Sperrventil
Der
Kolben
Sowohl
das Innengewinde
Bei
diesem Kettenspanner dient der Kolben
Bei
der Bewegung des Kolbens
Wenn
sich der Kolben
Wenn
die Kettenspannung ansteigt und eine schiebende bzw. stoßende Kraft
an dem Kolben
Wenn
die drückende
Kraft diese zusammengesetzte Kraft überschreitet, tritt Hydrauliköl in der Druckkammer
Bei
diesem Kettenspanner ist es auch möglich, indem die Sitzfläche
In
diesem Fall wird es durch Läppen
oder durch hartes Kugelstrahlen bzw. Strahlhämmern ermöglicht, die Lastfestigkeit
des abnutzungsfesten Films
Claims (6)
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2006
- 2006-04-07 DE DE200610016494 patent/DE102006016494A1/en not_active Withdrawn
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