DE19707498A1

DE19707498A1 - Kettenspanner sowie Kettensystem

Info

Publication number: DE19707498A1
Application number: DE19707498A
Authority: DE
Inventors: Ken Yamamoto; Kazuki Kawashima; Katsuhisa Suzuki; Tsuyoshi Niwa
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: US5713809A; DE19707498B4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Kettenspanner zur Aufrechterhal tung der Spannung einer Kette auf einer konstanten Höhe, sowie ein Kettensystem einschließlich eines derartigen Kettenspan ners.

Ein typischer Kettenspanner in einem Nockenwellenantriebsket tensystem für eine Brennkraftmaschine hält die Spannung der Kette dadurch konstant, daß an der schlaffen Seite der Kette eine Einstellkraft aufgebracht wird.

Die Fig. 14 zeigt einen bekannten Kettenspanner dieses Typs. Dieser Kettenspanner enthält einen Plunger 102 sowie eine Fe der 103, die in eine Zylinderkammer 101 montiert sind, die in einem Gehäuse 100 ausgebildet ist. Die Feder spannt den Plun ger 102 gegen eine Kette A vor.

Hinter dem Plunger 102 ist eine Druckkammer 104 angeordnet, in welche ein Ölzufuhrkanal 105 sich hinein öffnet. Ein Rück schlagventil 106 ist in dem Ölzufuhrkanal 105 angeordnet. Wenn sich der Plunger 102 nach außen bewegt, so daß der Druck in der Druckkammer 104 abfällt, öffnet das Rückschlagventil 106 und simultan wird eine Ölförderpumpe aktiviert, um Öl durch den Ölzufuhrkanal 105 in die Druckkammer 104 zuzuführen.

Wenn die Spannung der Kette A anwächst und der Plunger 102 in das Gehäuse zurückgedrückt wird, dient das in der Druckkammer 104 vorhandene Öl als ein Dämpfer, der die Bewegung des Plun gers dämpft. Wenn die Kette A schlaff wird, drückt die Feder 103 den Plunger 102 schnell heraus, um die Spannung der Kette A anzuheben. Der Plunger 102 kann sanft den Schwankungen der Spannung in der Kette folgend sich heraus- und hineinbewegen und hält somit die Spannung der Kette auf einem konstanten Wert.

Die Spannung einer Nockenwellenantriebskette kann ansteigen, wenn der Motor abgestellt wird, und zwar in Abhängigkeit von den Positionen der Nocken auf der Nockenwelle, wenn diese an gehalten werden. Die Kette A zwingt dann den Plunger 102 in das Gehäuse 100 hinein und erhöht so den Öldruck in der Druck kammer 104. Das Öl in der Kammer 104 entweicht dann allmählich durch eine zwischen dem Plunger 102 und der inneren Wandung der Zylinderkammer 101 vorhandenen Lücke, wodurch der Plunger in das Gehäuse 100 hineingedrückt wird, bis die Druckkraft der Kette A mit der Kraft der Feder 103 ausgeglichen ist. Wenn der Motor in diesem Zustand erneut gestartet und die Kette A schlaff wird, wird sich der Plunger 102 einen großen Abschnitt nach außen bewegen. Da der Motor soeben erst gestartet worden ist, ist die Ölförderpumpe noch nicht ausreichend erwärmt ,wor den und kann auch nicht eine ausreichende Menge an Öl in die Druckkammer fördern. Dadurch kann Luft einen Weg in die Druck kammer finden, wodurch die Dämpfungseigenschaften des Ketten spanners verschlechtert werden.

Des weiteren hat unmittelbar nach dem Starten des Motors das Öl eine hohe Viskosität und niedrige Fluidität. Dies ist eine weitere Ursache für die oben angegebenen Probleme.

Um dieses Problem zu lösen, schlägt die ungeprüfte, veröffent lichte japanische Gebrauchsmusteranmeldung 64-25557 vor, das Gehäuse mit verschwenkbaren Sperrklinken zu versehen, um zu verhindern, daß der Plunger in das Gehäuse hineingedrückt wird, wenn der Motor abgestellt wird, indem die Sperrklinken in Eingriff mit einer Zahnstange gebracht werden, die an dem äußeren Rand des Plungers angeordnet ist. Diese Anordnung weist allerdings Probleme bezüglich der Haltbarkeit auf, weil sich eine Last von der Kette auf den Abschnitt konzentriert, bei dem die Zahnstange in die Sperrklinke eingreift. Wenn der Plunger sich nach außen bewegt, rückt die Sperrklinke aus der Zahnstange heraus und erzeugt einen abnormalen Lärm.

Eine erste, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen haltbaren Kettenspanner anzugeben, der Einrich tungen aufweist, die ein Eintreten von Luft in die Druckkammer verhindern, wenn die Fluidität des Hydrauliköls gering ist, wenn beispielsweise der Motor in einer kalten Umgebung gestar tet wird.

Eine zweite der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Kettensystem anzugeben, welches nur einen geringen Lärm verursacht.

Ein weiterer der Erfindung zugrundeliegender Aspekt besteht darin, einen Kettenspanner anzugeben, der aus einer geringen Anzahl von Teilen besteht und dadurch kostengünstig ist und dennoch eine hohe Leistung als ein Kettenspanner zeigt, der einen unidirektionalen Hydraulikdämpfer aufweist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe ge löst durch einen Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine Zy linderkammer aufweist, einem Stabteil, dessen rückwärtiges En de in die Zylinderkammer zum Andrücken einer Kette eingeführt ist, einer Spannungseinstellfeder zum Vorspannen dieses Stab teils von dem Gehäuse nach außen gerichtet, einem Hydraulik dämpfer zum Dämpfen einer von der Kette auf den Stabteil aus geübten Last sowie eine Gewindeeingriffseinrichtung, die ein Zurückfahren des Stabteils unter einer statischen Last verhin dert, die auf diesen Stabteil wirkt.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Kettensystem mit einer Kette zur Übertragung der Rotation einer Kurbelwelle auf eine Nockenwel le, einem Gleitstück, das schwenkbar gelagert sowie in Kontakt mit einer schlaffen Seite der Kette haltbar ist sowie mit ei nem Kettenspanner nach mindestens einem der vorstehenden An sprüche 1 bis 5, wobei dieses Gleitstück gegen diese schlaffe Seite der Kette mittels des Stabteils des Kettenspanners an preßbar ist.

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine Zylinderkammer aufweist, mit einem Stabteil, dessen rückwärtiges Ende zum Andrücken an eine Kette gleitend in der Zylinderkammer aufgenommen ist, einer Ölfördereinrichtung zur Förderung von Öl in das Gehäuse sowie mit einer Gewindeein griffseinrichtung, die ein Zurückziehen des Stabteils unter einer auf den Stabteil von der Kette aufgebrachten statischen Last verhindert, wobei diese Gewindeeingriffseinrichtung Ge winde in Form von Sägezähnen umfaßt, diese Gewinde Druckflan ken und Freiraumflanken aufweisen, wobei die Druckflanken ei nen größeren Flankenwinkel haben als die Freiraumflanken und die Gewinde einen derartigen Anschnittwinkel aufweisen, daß der Stabteil unter der Kraft dieser Spannungseinstellfeder nach außen bewegbar ist.

Weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung erge ben sich aus der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, in denen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kettensystems nach der Erfindung ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Kettenspanners des Kettensystems von Fig. 1 ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2 ist;

Fig. 4 eine vergrößert dargestellte Querschnittsansicht ist zur Darstellung eines Gewindeeingriffs;

Fig. 5 ein Graph ist zur Darstellung des Versatzes des Gleitstückes, wenn der Motor gestartet wird;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines unterschiedlichen Rückschlagventils ist;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer unterschiedlichen Spannungseinstellfeder ist;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungs form des Kettenspanners gemäß dieser Erfindung ist;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungs form des Kettenspanners ist;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht eines zu dem in Fig. 9 ge zeigten unterschiedlichen Typ eines Stabsitzes ist;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungs form des Kettenspanners ist;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungs form des Kettenspanners ist;

Fig. 13A eine Querschnittsansicht einer sechsten Ausführungs form des Kettenspanners ist;

Fig. 13B eine Querschnittsansicht des in Fig. 13A dargestell ten Kettenspanners im Betriebszustand ist; und

Fig. 14 eine Querschnittsansicht eines bekannten Kettenspan ners ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform

Die erste Ausführungsform dieser Erfindung wird nun unter Be zugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben.

In der Fig. 1 ist ein Nockenantriebskettensystem für eine Brennkraftmaschine dargestellt. Diese Maschine weist eine Kur belwelle 1 auf, die an einem Ende ein Zahnrad bzw. Kettenzahn rad 2 trägt. Die Rotation des Zahnrades 2 wird über eine Kette 3 Zahnrädern 5 übertragen, die an Enden von Nockenwellen 4 be festigt sind.

Ein Gleitstück 6 ist vorgesehen, um um eine Welle 7 zu ver schwenken. Ein Kettenspanner 10 drückt das Gleitstück 6 gegen die schlaffe Seite 3a der Kette 3, um die Kette 3 mit einer Spannung zu beaufschlagen.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen die detaillierte Struktur des Ket tenspanners 10. Dieser weist ein Gehäuse 11 auf, das an einer Wandung einer Kurbelkammer eines Zylinderblocks 8 befestigt ist. Das Gehäuse 11 enthält eine Zylinderkammer 12, die sich zu dem Ende hin öffnet, das zu dem Gleitstück 6 weist. Ein Stabteil 13 ist mit seinem rückwärtigen Ende in die Zylinder kammer 12 eingeführt.

Das Stabteil 13 ist nach außen mittels einer Spannungsein stellfeder 14 vorgespannt, die an der Zylinderkammer 12 befe stigt ist, und wird gegen das Gleitstück 6 gedrückt.

Die von der Kette 3 auf den Stabteil 13 während der Bewegung der Kette 3 zur Übertragung des Motordrehmoments erzeugte dy namische Last wird dem Stabteil 13 übertragen. Wenn der Motor abgestellt ist, kann die Spannung in der Kette 3 gemäß den Po sitionen der Nocken auf den Nockenwellen 4 ansteigen, wenn diese angehalten werden. In einem derartigen Fall wird von der Kette 3 dem Stabteil 13 eine statische Last übertragen.

Die auf den Stabteil 13 aufgebrachte dynamische Last wird von einem Hydraulikdämpfer 20 gedämpft. Die auf ihn statisch auf gebrachte Last wird von einem Gewindeeingriffmechanismus 30 aufgenommen. Das heißt, dieser Mechanismus 30 verhindert, daß der Stabteil 13 in das Gehäuse 11 hineingedrückt wird, wenn der Motor abgestellt ist.

Der Hydraulikdämpfer 20 enthält einen Plunger 21, der hinter dem Stabteil 13 angeordnet ist, um gleitend entlang der inne ren Peripherie der Zylinderkammer 12 bewegbar zu sein. Hinter dem Plunger 21 ist eine Druckkammer 22 definiert. Diese kommu niziert über einen Ölförderkanal 24, der nahe am Ende des Ge häuses 11 ausgeformt ist, die in der oberen Oberfläche des Ge häuses 11 ausgeformt ist. In dem Ölförderkanal 24 ist ein Rückschlagventil 25 angeordnet.

Das Rückschlagventil 25 enthält eine Buchse 26, die in dem Auslaß des Ölförderkanals 24 eingepreßt ist, einen Ventilkör per 28, der auf einen Ventilsitz 27 zu- und von diesem wegbe wegt werden kann, wobei der Ventilsitz 27 an dem Ende der Buchse 26 angeordnet ist, sowie eine Haltevorrichtung 26 zum Halten des Ventilkörpers 28. Das Rückschlagventil 25 öffnet den Ölförderkanal 24, wenn der Druck in der Druckkammer 22 un terhalb des Druckes des in dem Ölförderkanal 24 zugeführten Öls fällt.

Der Ventilkörper 28 kann eine Kugel oder eine Platte sein, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Ventilkörper 28 in Form einer Platte kann den Auslaß des Ölförderkanals 24 um einen größeren Grad öffnen als der Ventilkörper in Form einer Kugel, so daß aus der Reservoir-Kammer 23 das Öl sanfter in die Druckkammer 22 fließen kann. Es ist dadurch möglich, effektiv den Eintritt von Luft in die Druckkammer 22 zu verhindern.

Von der rotierenden Kurbelwelle des Motors verspritztes Schmieröl wird der Reservoir-Kammer 23 zugeführt. Allerdings kann statt dessen auch druckbeaufschlagtes Öl, das von einer motorangetriebenen Hydraulikölleitung ausgegeben wird in den Ölförderkanal 24 eingegeben werden.

Der Gewindeeingriffsmechanismus 30 umfaßt eine Mutter 31, die in der Zylinderkammer 12 in der Nähe ihrer Öffnung angeordnet ist und ein Gewindeloch 32 aufweist, sowie einen Gewindeab schnitt 33, der um den Stabteil 13 ausgebildet und im Gewinde eingriff mit dem Gewindeloch 32 steht.

Die Gewinde in dem Gewindeloch 32 sowie des Gewindeabschnittes 33 weisen einen sägezahnförmigen Bereich auf mit Druckflanken 34 zum Aufnehmen des statischen Drucks, der an dem Stabteil 13 mit einem größeren Flankenwinkel als derjenige der Freiraum flanken 35 anliegt. Die Flankenwinkel sowie der Anschnittwin kel der Gewinde sind so festgelegt, daß der Mechanismus 30 ei ne sanfte Auswärtsbewegung des Stabteils 13 unter der Kraft der Spannungseinstellfeder 14 zuläßt, aber die Bewegung des Stabteils 13 in der Einziehrichtung verhindert. Der Mechanis mus 30 prüft letztere Bewegung unter der statischen Last. Wenn allerdings eine dynamische Last an dem Stabteil 13 anliegt, kann der Stabteil 13 sich graduell axial zurückziehen, während er in dem Gewindeloch 32 rotiert, bis die an dem Stabteil 13 anliegende dynamische Last sich im Gleichgewicht mit der Kraft der Spannungseinstellfeder 14 befindet.

Wie in Fig. 1 gezeigt, schwankt die Spannung in der Kette 3 mit dem Drehmoment, während diese die Rotation der Kurbelwelle 1 auf die Nockenwelle 4 überträgt. Wenn die Spannung auf der schlaffen Seite 3a der Kette 3 abfällt, fährt der Stabteil 13 des in Fig. 2 gezeigten Kettenspanners unter der Vorspannung der Spannungseinstellfeder 14 nach außen. Da der Flankenwinkel sowie der Anschnittwinkel der Freiraumflanken 35 derart fest gelegt sind, daß der Mechanismus 30 die Bewegung des Stabteils 13 in der Vorsprungsrichtung ermöglicht, kann der Stabteil rasch nach außen fahren, während er in dem Gewindeloch 32 ro tiert, um das Gleitstück 6 gegen die Kette zu drücken. Die Schlaffheit der Kette 3 ist dadurch sofort aufgehoben. Wenn die von der Kette 3 auf den Stabteil 13 ausgeübte Kraft sich mit der Kraft der Spannungseinstellfeder 14 im Gleichgewicht hält, wird der Stabteil 13 anhalten.

Während der Stabteil 13 sich nach außen bewegt, bewegt sich ebenfalls der Plunger 21, und zwar zusammen mit dem Stabteil 13. Dadurch fällt der Druck in der Druckkammer 22 ab. Dies öffnet das Rückschlagventil 25, und es fließt Öl aus der Re servoir-Kammer 23 in die Druckkammer 22.

Das hat zum Ergebnis, daß die Ölmenge in der Reservoir-Kammer 23 zeitweise abnimmt. Allerdings fließt von der rotierenden Kurbelwelle 1 verspritztes Öl entlang der inneren Oberfläche des Zylinderblocks 8 und wird kontinuierlich in die Reservoir-Kammer 23 eingeführt, was in der Fig. 3 mit den Pfeilen darge stellt ist.

Um das entlang der inneren Oberfläche des Zylinderblocks 8 in die Reservoir-Kammer 23 fließende Öl zu führen, ist im oberen Bereich der Öffnung der Reservoir-Kammer 23 eine konisch zu laufende Führungsoberfläche 23a ausgebildet. Während das Öl entlang dieser Führungsoberfläche 23a fließt, wird sofort Luft aus dem Öl entfernt. Dies verhindert ein Eintreten von Luft in die Reservoir-Kammer 23.

Wenn die Spannung der schlaffen Seite 3a der Kette 3 aufgrund der Drehmomentschwankung ansteigt, wird von der schlaffen Sei te 3a der Kette eine Druckkraft auf den Stabteil 13 über das Gleitstück 6 ausgeübt. Da die Druckkraft eine dynamische Last ist, ermöglicht die Mutter 31 eine sanfte Rotation des Gewin deabschnitts 33 des Stabteils 13 in dem Gewindeloch 32. Auf diese Weise wird die auf den Stabteil 13 ausgeübte Druckkraft auf den Plunger 21 übertragen.

Dies erhöht den Druck in der Druckkammer 22. Der Ölkanal 24 wird dann durch das Rückschlagventil 25 geschlossen, so daß die Druckkraft von dem in der Druckkammer 22 eingeschlossenen Öl gedämpft wird.

Wenn die Druckkraft größer als die Kraft der Spannungsein stellfeder 14 ist, fließt das Öl in der Druckkammer 22 durch eine Lücke zwischen der inneren Wandung der Zylinderkammer 12 und dem Plunger 21 in den vorderen Abschnitt der Zylinderkam mer 12, wodurch der Stabteil 13 es dem Plunger 21 ermöglicht, sich so weit zurückzuziehen, bis die Druckkraft mit der Kraft der Spannungseinstellfeder 14 ausgeglichen ist.

Wenn der Motor abgestellt ist, kann die Spannung in der schlaffen Seite 3a der Kette in Abhängigkeit von den Positio nen der Nocken auf den Nockenwellen 4 ansteigen, wenn diese anhalten. In einem derartigen Fall wird die von der erhöhten Gurtspannung resultierende Druckkraft auf den Stabteil 13 wir ken. Diese Kraft, die eine statische Last ist, wird von den Druckflanken 34 an ihren Bereichen gehalten, die sich im Ge windeeingriff mit dem Gewindeabschnitt 33 des Stabteils 13 be finden. In diesem Zustand wird der Stabteil 13 sich nicht zu rückziehen, weil der Flankenwinkel und der Anschnittwinkel der Druckflanken 34 derart festgelegt ist, daß der Mechanismus 30 die Rückfahrbewegung des Stabteils unter der statischen Druck kraft hemmt.

Wenn der Motor erneut gestartet wird, wird dadurch die schlaf fe Seite 3a der Kette 3 sich nicht so spürbar lockern. Der Stabteil 13 wird dadurch innerhalb des normalen Bewegungsbe reichs gehalten, so daß der Druck in der Druckkammer 22 ein wenig abfällt. Dies verhindert ein Eintreten von Luft in die Druckkammer 22.

Da die Ölviskosität unmittelbar nach dem Starten des Motors in einer kalten Umgebung hoch ist, wird das Öl nicht leicht in die Druckkammer 12 einfließen. Da allerdings der Stabteil 13 sich ein wenig vorschiebt, wird keine Luft in die Druckkammer 22 eindringen.

Der Versatz des Gleitstückes 6 wurde gemessen, als der Motor gestartet wurde. Diese Ergebnisse sind in der Fig. 5 darge stellt. Wie in diesem Graph gezeigt, bewegen sich das Gleit stück 6 sowie die Kette 3 ein wenig und erzeugen ein geringes Geräusch.

Da die Spannung in der Kette zu allen Zeiten unabhängig davon, ob der Motor läuft oder nicht, im wesentlichen konstant gehal ten wird, kann die Kette 3 weniger leicht gestreckt werden.

Wie in Fig. 7 gezeigt, kann eine kegelförmige Schraubenfeder als eine Spannungseinstellfeder 14 verwandt werden. Selbst wenn Luft in die Druckkammer 22 eindringen sollte, wird in dieser Anordnung diese Luft nicht in der Kammer verweilen, sondern wird sanft entlang der kegelförmigen Feder geführt und über die Lücke zwischen dem Plunger 21 und der inneren Wandung der Zylinderkammer 12 abgegeben werden, wenn der Plunger 21 sich zurückbewegt.

Zweite Ausführungsform

Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform des Kettenspanners gemäß dieser Erfindung. In dieser Ausführungsform ist der Stabteil 13 in die Zylinderkammer 12 des Gehäuses eingeführt und enthält einen ersten Stab 41 sowie einen zweiten Stab 42.

Der erste Stab 41 ist ein zylinderförmiges Teil mit einem rückwärtigen offenen Ende. Der zweite Stab 42 ist in den er sten Stab 41 eingeführt und mittels eines Gewindeeingriffme chanismus 30 an diesen angekoppelt. Der Mechanismus 30 enthält ein Innengewinde 43, das an der inneren Peripherie des ersten Stabes 41 ausgebildet ist, sowie ein Außengewinde 44, das an der äußeren Peripherie des zweiten Stabes 42 ausgebildet ist. Ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten Gewindeeingriffmechanismus weisen die Gewinde 43 und 44 einen sägezahnförmigen Abschnitt auf mit Druckflanken 45, die einen größeren Flankenwinkel auf weisen als die Freiraumflanken 46.

Ein Gleitstück 47 zum Andrücken der Kette 3 ist an dem Ende des ersten Stabs 41 angepreßt. Eine Öffnung 48 ist an einer Verbindung zwischen dem Gleitstück 47 und dem ersten Stab 41 angeformt. Eine erste Druckkammer 49, die in dem ersten Stab 41 ausgebildet ist, kommuniziert über die Öffnung 48 mit der Außenseite.

Der zweite Stab 42 weist einen abgestuften Kanal 50 auf, der sich axial dadurch erstreckt. Ein Rückschlagventil 25 ist in dem Kanal 50 vorgesehen, um diesen zu öffnen, wenn der Öldruck in der ersten Druckkammer 49 geringer als der Druck des Öls ist, das in den Ölförderkanal 24 eingespeist worden ist. Eine Spannungseinstellfeder 14 ist zwischen dem ersten Stab 41 so wie dem zweiten Stab 42 befestigt. Ein Federsitz 51 ist an dem Ende der Spannungseinstellfeder 14 angeschlossen. Der Feder sitz 51 ist mit einer sphärischen Oberfläche 52 an seiner vor deren Seite ausgebildet, die in einem Punktkontakt mit dem ge schlossenen Ende der ersten Druckkammer 49 gedrückt ist. Der Druckkontakt ermöglicht eine sanfte Relativdrehbewegung des ersten Stabes 41 in dem zweiten Stab 42.

Der erste Stab 41 des Stabteils 13 weist ein rückwärtiges Ende auf, das gleitend in der Zylinderkammer 12 eingefügt ist, wo durch hinter dem ersten Stab 41 eine zweite Druckkammer 53 de finiert ist. Dadurch weist der erste Stab 41 ebenfalls die Funktion eines Plungers eines Hydraulikdämpfers auf.

An dem geschlossenen Ende der Zylinderkammer 12 des Gehäuses 11 ist ein Stabsitz 54 befestigt. Der Stabsitz 54 weist einen Kanal 55 auf, der mit dem Ölkanal 24 kommuniziert. Das rück wärtige Ende des zweiten Stabes 42 kann in Kontakt mit einer konischen Sitzoberfläche 56 bewegt werden, die an dem Auslaß des Kanals 55 ausgebildet ist.

Ähnlich dem Kettenspanner von Fig. 1 ist dieser Kettenspanner derart montiert, daß das Gleitstück 47 gegen die schlaffe Sei te 3a der Kette drückt. Wenn in diesem Zustand der Motor ge startet und das Gleitstück 47 von der Kette 3 aufgrund von Drehmomentschwankungen der Kette gedrückt wird, wird das in der ersten Druckkammer 49 sowie in der zweiten Druckkammer 53 vorhandene Öl komprimiert, wodurch die Druckkräfte gedämpft werden.

Wenn die Druckkraft größer als die Kraft der Spannungsein stellfeder 14 ist, fährt der erste Stab 41 bis zu einer Posi tion zurück, in der die Kraft der Spannungseinstellfeder 14 mit der Druckkraft ausbalanciert ist.

Wenn der erste Stab zurückfährt, rotiert der zweite Stab 42, während er in Kontakt mit der Sitzoberfläche 56 des Stabsitzes 54 gehalten ist, wobei das Öl in der ersten Druckkammer 49 durch die Öffnung 48 ausfließt sowie das Öl in der zweiten Druckkammer 53 durch eine Lücke zwischen dem ersten Stab 41 und dem Gehäuse 11 ausfließt.

Wenn sich die schlaffe Seite 3a der Kette weiter lockert, be wegt sich der erste Stab 41 aufgrund der Vorspannung der Span nungseinstellfeder 14. Da der Flankenwinkel sowie der An schnittwinkel der Freiraumflanken 46 derart festgelegt sind, daß der Mechanismus 30 eine sanfte Bewegung des ersten Stabs 41 in der Ausfahrrichtung zuläßt, fährt der erste Stab schnell heraus und absorbiert die Schlaffheit der schlaffen Seite 3a der Kette.

Falls die schlaffe Seite 3a der Kette sich spürbar weiter loc kert, fährt der gesamte Stabteil 13 unter dem Druck des Öls, welches in den Ölkanal 24 eingeführt worden ist, nach außen. Wenn das Gleitstück 47 an die schlaffe Seite 3a der Kette an stößt und der Stabteil 13 anhält, beginnt der zweite Stab 42 damit, zurückzufahren, während er unter der Kraft der Span nungseinstellfeder 14 so lange rotiert, bis er die Sitzober fläche 46 des Stabsitzes 54 berührt.

Wenn sich der erste Stab 41 relativ zu dem zweiten Stab 42 be wegt, oder sich der zweite Stab 42 relativ zu dem ersten Stab 41 bewegt, fällt der Druck in der ersten Druckkammer 49 ab, so daß das Rückstellventil 25 öffnet und Öl aus dem Ölförderkanal 24 durch den Kanal 50 in die erste Druckkammer 49 fließen läßt.

Falls die Nocken auf den Nockenwellen 40 an einer derartigen Position s anhalten, in der die Spannung in der schlaffen Sei te 3a der Kette ansteigt, wenn der Motor ausgeschaltet wird, wird der erste Stab 41 durch die Kette axial gedrückt werden. Allerdings ist der Flankenwinkel sowie der Anschnittwinkel der Druckflanken 45 so festgelegt, daß der Mechanismus 30 das Zu rückziehen des ersten Stabes 41 unter der statischen Last hemmt. Da der erste Stab 41 gehindert wird, sich zurückzuzie hen, bleibt die schlaffe Seite 3a der Kette gespannt.

Dadurch ist es möglich, ein weiteres Lösen der schlaffen Seite 3a der Kette zu verhindern, wenn der Motor erneut gestartet wird, wodurch ein Druckabfall in der ersten Druckkammer 49 so wie ein Eintreten von Luft in die erste Kammer 49 verhindert wird.

Dritte Ausführungsform

Die Fig. 9 zeigt die dritte Ausführungsform des Kettenspanners gemäß dieser Erfindung. Diese Ausführungsform weist kein Gleitstück 47 auf, das in der zweiten Ausführungsform verwen det wurde.

Ein Rückschlagventil 25 ist in einem abgestuften Kanal 60 in dem Stabsitz 54 ausgebildet. Das Rückschlagventil 25 enthält eine Kugel 61, die in dem abgestuften Kanal 60 angeordnet ist, sowie eine Halteplatte 62 mit Löchern, die in dem Kanal 60 bei dem Ausgang angepreßt ist. Die Halteplatte 62 begrenzt die Be wegung der Kugel 61 und somit den Grad der Öffnung des Kanals 60.

Das Gehäuse 11 weist ein Loch 63 auf, das sich durch die peri phere Wandung erstreckt und in die zweite Druckkammer 53 hin ein öffnet. Ein Stopfen 64 ist in das Loch 63 eingedrückt. Am Außenrand des Stopfens 64 ist eine schraubenförmig gewundene Öffnung 65 ausgebildet.

Die übrigen Strukturen sowie Betriebsweisen dieser Ausfüh rungsform sind gleich mit der zweiten Ausführungsform. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und de ren sowie die Beschreibung ihres Betriebes ist weggelassen.

In der dritten Ausführungsform öffnet die zweite Druckkammer 53 zur Außenseite durch die Öffnung 65, die in dem Gehäuse 11 ausgebildet ist. Dadurch können jegliche Luftblasen in dem Öl innerhalb der zweiten Druckkammer 53 durch die Öffnung 65 sanft nach außen abgegeben werden, wenn der erste Stab 41 sich zurückzieht, so daß die zweite Druckkammer 53 ihr hohes Dämp fungsvermögen aufrecht erhalten kann.

Die Fig. 10 zeigt einen Stabsitz, der sich von dem Stabsitz 54 unterscheidet, der in dem Kettenspanner gemäß Fig. 9 verwendet wird. Dieser Stabsitz 54 weist einen Vorsprung 70 auf, der in den Ölauslaß des Ölförderkanals 54 eingeführt ist. Koaxial mit diesem Vorsprung 70 ist ein abgestufter Kanal 71 ausgebildet. Ein Rückschlagventil 25 mit einer Kugel 61 sowie einer Halte platte 62 ist in dem Bereich mit großem Durchmesser des Kanals 71 befestigt. In den großdurchmesserigen Bereich ist ein Preß ring 72 eingedrückt, um das Rückschlagventil 25 an einem Aus rücken aus diesem Kanal zu hindern.

Der Vorsprung 70 ermöglicht die Verwendung eines dünneren Stabsitzes als der in Fig. 9 gezeigte Stabsitz 54 ist und re duziert somit die Abmessung des Kettenspanners.

In der Anordnung gemäß Fig. 10 ist ein Filter 73 in dem Ölka nal 24 vorgesehen. Dieses beseitigt jegliches Fremdmaterial, das in dem durch den Ölkanal 24 zugeführten Öl vorhanden ist, um dadurch verschiedene Schwierigkeiten zu verhindern, die von derartigen Fremdmaterialien resultieren, wie z. B. eine Ver schlechterung des Abdichtvermögens des Rückschlagventils 25 sowie eine übermäßige Abnutzung der gleitigen Oberflächen des Gehäuses 11 und des ersten Stabes 41.

Vierte Ausführungsform

Die Fig. 11 zeigt eine vierte Ausführungsform des Kettenspan ners gemäß dieser Erfindung. Der Kettenspanner dieser Ausfüh rungsform weist keinen Stabsitz 54 auf, der in der dritten Ausführungsform verwendet wurde. Der zweite Stab 42 weist ein rückwärtiges Ende auf, das an einer Sitzoberfläche 80 anstößt, die an dem Auslaß des Ölförderkanals 24 ausgebildet ist. Von einer nicht dargestellten Pumpe durch den Ölförderkanal 24 zu geführtes druckbeaufschlagtes Öl drückt den Stabteil 13 nach außen.

Im übrigen ist die Ausführungsform gleich der dritten Ausfüh rungsform. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und die entsprechende Beschreibung ist weggelassen.

Wenn in dieser Ausführungsform die Spannung in der schlaffen Seite 3a der Kette 3, die in Fig. 1 gezeigt ist, aufgrund der Drehmomentschwankung ansteigt und der erste Stab 41 durch die von dem Gleitstück 6 aufgebrachte Druckkraft hineingedrückt wird, wird die den Stab drückende Kraft von den Druckflanken 45 des Außengewindes 44 und des Innengewindes 43 an ihren Ein griffsabschnitten getragen. Dadurch zieht sich der erste Stab 41 langsam zurück, bis die Kraft der Spannungseinstellfeder 14 mit der Stabdrückkraft ausgeglichen ist.

Wenn sich die schlaffe Seite 3a der Kette 3 lockert, bewegt sich der Stabteil 13 unter dem Druck des in den Ölförderkanal 24 zugeführten Öls rasch nach außen. Zur gleichen Zeit zieht sich der zweite Stab 42 rotierend unter der Kraft der Span nungseinstellfeder 14 so weit zurück, bis er an die Sitzober fläche 80 anstößt. Auf diese Art und Weise ist jegliches Lösen der schlaffen Seite 3a der Kette rasch absorbiert.

Der erste Stab 41 zieht sich langsam zurück, wenn die Spannung in der schlaffen Seite 3a der Kette ansteigt und fährt rasch nach außen, wenn die Kette sich lockert, wodurch ein gutes Antwortverhalten auf Schwankungen in der Gurtspannung in einer idealen Weise zur Verfügung gestellt wird. Dieser Kettenspan ner weist kein Rückschlagventil auf, besteht aus einer gerin geren Anzahl von Teilen und ist somit kostengünstig. Trotzdem ist seine Leistung genau so groß wie ein Kettenspanner mit ei nem unidirektionalen Hydraulikdämpfer mit Rückschlagventil.

Fünfte Ausführungsform

Die Fig. 12 zeigt die fünfte Ausführungsform des Kettenspan ners gemäß dieser Erfindung. Diese Ausführungsform weist weder die Spannungseinstellfeder 14, das Rückschlagventil 25 noch die Reservoir-Kammer 23 auf, die in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 verwendet wurden. Der Plunger 21 weist an seinem Ende eine sphärische Oberfläche 21a auf, welche sich in Punktkon takt mit dem rückwärtigen Ende des Stabteils 13 befindet.

Ein Stellstift 83 ist in ein Stiftloch 81 eingeführt, das in dem Gehäuse 11 ausgebildet ist, und ein Stiftloch 82 ist in dem Stabteil 13 in der Nähe seines Endes ausgebildet, um den Stabteil 13 daran zu hindern, aus dem Gehäuse herauszukommen.

Wenn das Gehäuse 11 in dieser Position montiert ist, wird der Stellstift 83 herausgezogen und druckbeaufschlagtes Öl von der Hydraulikpumpe wird in den Ölförderkanal 24 eingegeben, um den Stabteil 13 nach außen zu bewegen und um ihn gegen die schlaf fe Seite 3a der Kette über das Gleitstück 6, das in Fig. 1 ge zeigt ist, zu drücken.

Die von der Kette 3 über das Gleitstück 6 auf den Stabteil 13 ausgeübte Druckkraft wird von den Druckflanken 34 der Gewinde in dem Gewindeloch 32 sowie in der Mutter 31 und in dem Gewin deabschnitt 33 auf dem Stabteil 13 aufgenommen. Dadurch zieht sich der Stabteil 13 langsam zurück.

Wenn sich die schlaffe Seite 3a der Kette weiter lockert, fährt der Stabteil 13 rasch nach außen, während er unter dem Druck des Öls rotiert, das in die Zylinderkammer 12 durch den Ölförderkanal 24 zugeführt wird, wodurch die Lockerung der schlaffen Seite 3a der Kette rasch absorbiert wird.

Der Kettenspanner der fünften Ausführungsform bietet die glei chen Vorteile wie der Kettenspanner der vierten Ausführungs form.

Sechste Ausführungsform

Die Fig. 13A zeigt die sechste Ausführungsform des Kettenspan ners gemäß dieser Erfindung. In dieser Ausführungsform ist der gleiche, in Fig. 9 gezeigte Stabteil 13 in die Zylinderkammer 12 eingeführt, die in dem Gehäuse 11 ausgebildet ist. Der er ste Stab 41 des Stabteils 13 wird von einer zweiten Spannungs einstellfeder 90 nach außen vorgespannt. Das rückwärtige Ende des zweiten Stabes 42 ist auf einem Stabsitz 91 abgestützt, das in dem geschlossenen Ende der Zylinderkammer 12 eingepaßt ist.

Das Gehäuse 11 weist an seinem oberen Abschnitt einen Öleinlaß 92 auf. Durch den Einlaß 92 wird Öl in die Zylinderkammer 12 eingeführt, um den Gewindeeingriffmechanismus 30 zu schmieren, der zwischen dem ersten Stab 41 und dem zweiten Stab 42 ange ordnet ist.

Der zweite Stab 42 ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem Innengewinde 93 versehen. Durch ein Gewindeloch 95, das an dem rückwärtigen Ende des Gehäuses 11 ausgebildet ist, ist eine Schraube 94 eingeführt, die sich im Gewindeeingriff mit dem Innengewinde 93 befindet, und fest angezogen, um den Stabteil 13 an einem Herauskommen aus dem Gehäuse zu hindern.

Wenn das Gehäuse 11 in dieser Position montiert ist, wird die Schraube 94 entfernt, um den ersten Stab 41 unter der Kraft der zweiten Spannungseinstellfeder 90 herauszufahren und um ihn über das Gleitstück 6, das in Fig. 1 gezeigt ist, gegen die schlaffe Seite 3a der Kette zu drücken.

Nach der Entfernung der Schraube 94, wie in Fig. 13B gezeigt, wird eine Stöpselschraube 96 in das Gewindeloch 95 eingeführt, das an dem rückwärtigen Ende des Gehäuses ausgebildet ist, um das Gewindeloch 95 zu verschließen.

In der sechsten Ausführungsform wird der Stabteil 13 durch die Spannungseinstellfeder 14, die in dem ersten Stab 41 montiert ist, sowie durch die zweite Spannungseinstellfeder 90 nach au ßen vorgespannt.

In dieser Anordnung ist es möglich, den Ölförderkanal 24 sowie die Ölpumpe, die in dem Kettenspanner der vierten Ausführungs form, die in Fig. 4 gezeigt ist, verwendet wurden, wegzulas sen. Der Kettenspanner dieser Ausführungsform weist daher eine einfache Struktur auf.

Es ist möglich, während des Transports ein Trennen von Gehäuse 11 und Stabteil 13 zu verhindern. Der Kettenspanner kann leicht an einem Zylinderblock montiert werden.

Der Kettenspanner gemäß dieser Erfindung weist folgende Vor teile auf.

Gemäß der Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6 ist der Stab teil durch die Spannungseinstellfeder nach außen vorgespannt. Eine auf den Stabteil aufgebrachte dynamische Last wird von dem Hydraulikdämpfer aufgenommen. Der Stab kann daher leicht in Abhängigkeit von den Schwankungen der Spannung in der Kette sich bewegen, wodurch die Spannung in der Kette auf einem kon stanten Wert gehalten wird.

Die auf den Stabteil aufgebrachte statische Last wird von der Gewindeeingriffseinrichtung aufgenommen. Selbst wenn die Span nung in der Kette in Abhängigkeit von den Positionen der Noc ken ansteigt, wenn der Motor ausgeschaltet wird, hemmt die Ge windeeingriffseinrichtung das Zurückfahren des Stabteils, wo durch die Kette gespannt gehalten wird. Wenn der Motor erneut gestartet wird oder wenn der Motor in einer kalten Umgebung läuft, wird sich die Kette nicht spürbar lockern, so daß der Stab sich lediglich geringfügig nach außen erstreckt. Dies verhindert ein Eintreten von Luft in die Druckkammer.

Es ist ebenfalls möglich, heftige Bewegungen der Kette sowie des Gleitstücks und des daraus resultierenden Lärms zu verhin dern, wenn der Motor gestartet wird.

Der Kettenspanner gemäß den Ansprüchen 7 bis 10 enthält eine Gewindeeingriffseinrichtung mit sägezahnförmigen Gewinden, die auf dem Stabteil ausgebildet sind, der durch den Öldruck nach außen vorgespannt ist. Dieser Stabteil kann sich leichter be wegen und den Spannungsschwankungen der Kette folgen. Obwohl dieser Kettenspanner eine geringere Teilezahl aufweist, ist seine Leistungsfähigkeit genauso hoch wie diejenige des Ket tenspanners mit einem unidirektionalen Hydraulikdämpfer.

Gemäß der Anordnung nach Anspruch 11 wird eine auf den Stab in einer Einfahrrichtung aufgebrachte Last von den Gewindeein griffeinrichtungen getragen. Die Spannungseinstellfeder spannt den Stabteil in seine Ausfahrrichtung vor. In dieser Anordnung ist keine Öldruckfördereinrichtung notwendig, so daß die ge samte Struktur einfach ist.

Claims

1. Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine Zylinderkammer aufweist, einem Stabteil, dessen rückwärtiges Ende in die Zylinderkammer zum Andrücken einer Kette eingeführt ist, einer Spannungseinstellfeder zum Vorspannen dieses Stab teils von dem Gehäuse nach außen gerichtet, einem Hydrau likdämpfer zum Dämpfen einer von der Kette auf den Stab teil ausgeübten Last sowie eine Gewindeeingriffseinrich tung, die ein Zurückfahren des Stabteils unter einer sta tischen Last verhindert, die auf diesen Stabteil wirkt.

2. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikdämpfer einen Plunger enthält, der in der Zy linderkammer hinter dem Stabteil gleitend montiert ist, daß eine Druckkammer hinter diesem Plunger festgelegt ist, daß ein Ölförderkanal in dem Gehäuse ausgebildet ist und mit der Druckkammer kommuniziert und daß ein Rückschlag ventil in diesem Ölförderkanal angeordnet ist zum Öffnen dieses Ölkanals, wenn der Druck in der Druckkammer gerin ger als der Druck des in den Ölförderkanal geförderten Öls ist.

3. Kettenspanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehause in seinem oberen Bereich eine oben offene Re servoir-Kammer aufweist, die mit dem Ölförderkanal kommu niziert.

4. Kettenspanner nach mindestens einem der vorstehenden An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde eingriffseinrichtung ein Gewindeloch aufweist, das in ei ner Öffnung der Zylinderkammer ausgebildet ist, einen Ge windeabschnitt enthält, der an dem äußeren Rand des Stab teils für einen Gewindeeingriff mit dem Gewindeloch ausge bildet ist, wobei dieses Gewindeloch sowie dieser Gewinde abschnitt Gewinde in Form von Sägezähnen aufweisen mit Druckflanken und Freiraumflanken, wobei diese Druckflanken einen größeren Flankenwinkel haben als die Freiraumflanken und diese Gewinde in dem Gewindeloch sowie in dem Gewinde abschnitt einen derartigen Anschnittwinkel aufweisen, daß der Stabteil unter der Kraft dieser Spannungseinstellfeder nach außen bewegbar ist.

5. Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabteil einen zylinderförmigen ersten Stab enthält, der als der Plunger des Hydraulikdämpfers wirkt, sowie ei nen zweiten Stab enthält, dessen vorderes Ende gleitend in dem ersten Stab eingeführt ist, wobei diese Spannungsein stellfeder zwischen dem ersten Stab und dem zweiten Stab angeordnet ist und die Gewindeeingriffseinrichtung an Ab schnitten der ersten und zweiten Stäbe angeordnet ist, an denen der zweite Stab in den ersten Stab eingeführt ist.

6. Kettensystem mit einer Kette zur Übertragung der Rotation einer Kurbelwelle auf eine Nockenwelle, einem Gleitstück, das schwenkbar gelagert und in Kontakt mit einer schlaffen Seite der Kette haltbar ist, sowie mit einem Kettenspanner nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei dieses Gleitstück gegen diese schlaffe Seite der Kette mittels des Stabteils des Kettenspanners anpreßbar ist.

7. Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine Zylinderkammer aufweist, mit einem Stabteil, dessen rückwärtiges Ende zum Andrücken an eine Kette gleitend in der Zylinderkammer aufgenommen ist, zum Andrücken an eine Kette, einer Ölför dereinrichtung zur Förderung von Öl in das Gehäuse sowie mit einer Gewindeeingriffseinrichtung, die ein Zurückzie hen des Stabteils unter einer auf den Stabteil von der Kette aufgebrachten statischen Last verhindert, wobei die se Gewindeeingriffseinrichtung Gewinde in Form von Säge zähnen umfaßt, diese Gewinde Druckflanken und Freiraum flanken aufweisen, wobei die Druckflanken einen größeren Flankenwinkel haben als die Freiraumflanken und die Gewin de einen derartigen Anschnittwinkel aufweisen, daß der Stabteil unter der Kraft dieser Spannungseinstellfeder nach außen bewegbar ist.

8. Kettenspanner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabteil einen ersten zylinderförmigen Stab aufweist, dessen rückwärtiges Ende gleitend in der Zylinderkammer aufgenommen ist, sowie einen zweiten Stab hat, dessen vor deres Ende in den ersten Stab gleitend eingeführt ist, wo bei die Spannungseinstellfeder in dem ersten Stab montiert ist, diese Gewindeeingriffseinrichtung in dem ersten Stab montiert ist und wobei des weiteren diese Gewindeein griffseinrichtung an Abschnitten angeordnet ist, an denen der zweite Stab in den ersten Stab eingeführt ist.

9. Kettenspanner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeeingriffseinrichtung zwischen dem äußeren Rand des Stabteils und dem inneren Rand einer Öffnung der Zy linderkammer angeordnet ist.

10. Kettensystem mit einer Kette zur Übertragung der Rotation einer Kurbelwelle auf eine Nockenwelle, einem Gleitstück, das schwenkbar gelagert sowie in Kontakt mit einer schlaf fen Seite der Kette haltbar ist, und mit einem Kettenspan ner nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 9, worin dieses Gleitstück gegen die schlaffe Seite der Kette von dem Stabteil des Kettenspanners drückbar ist.

11. Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine Zylinderkammer aufweist, einem Stabteil, dessen rückwärtiges Ende glei tend in der Zylinderkammer zum Drücken einer Kette einge führt ist, einer Spannungseinstellfeder, die den Stabteil aus dem Gehäuse nach außen vorspannt, sowie einer Gewinde eingriffseinrichtung, die ein Zurückziehen des Stabteils unter einer von der Kette auf den Stabteil in Einfahrrich tung ausgeübten Last, wobei das Gehäuse mit einer Ölför deröffnung versehen ist, durch welche das Schmieröl zu den Gewindeeingriffsoberflächen der Gewindeeingriffseinrich tung zuführbar ist.