DE102007036119A1

DE102007036119A1 - Hydraulischer Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem Gussgehäuse

Info

Publication number: DE102007036119A1
Application number: DE102007036119A
Authority: DE
Inventors: Hermann Stief
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-01-27
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2008-07-31
Also published as: WO2008089869A1

Abstract

Hydraulischer Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem Gussgehäuse (1) aus Kunststoff oder Metall, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung (2) zur mindestens teilweise Unterbringung einer Kettenspannerpatrone (3) aufweist, deren Druckölversorgung über einen außen am Gussgehäuse (1) angeordneten Versorgungsanschluss (8) erfolgt, wobei die Ausnehmung (2) des Gussgehäuses (1) mittels Urformens nachbearbeitungsfrei hergestellt ist, wobei weiterhin der durch die urformbedingte Ausformschräge der insoweit konischen Ausnehmung (2) entstehende Ringspalt (9) zwischen der Wandung der Ausnehmung (2) und der Kettenspannerpatrone (3) durch mindestens einen Distanzüberbrückungsring (10) geschlossen ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem Gussgehäuse aus Metall oder Kunststoff, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung zur mindestens teilweisen Unterbringung einer Kettenspannerpatrone aufweist, deren Druckölversorgung über ein außen am Gussgehäuse angeordneten Versorgungsanschluss erfolgt.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Kettentriebe in Kraftfahrzeugen, bei welchen Kettenspanner der hier interessierenden Art zum Einsatz kommen, um eine gewisse Spannung in der Kette aufrecht zu erhalten, so dass störende Geräusche oder sogar ein Durchrutschen der Kette bezüglich der Kettenräder verhindert wird.
Aus der DE 10 2004 043 727 A1 geht ein hydraulischer Kettenspanner der hier interessierenden Art hervor. Der Kettenspanner besteht im Wesentlichen aus einem Gussgehäuse, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung aufweist, in welcher die eigentliche Kettenspannerpatrone untergebracht ist. Die Kettenspannerpatrone besitzt im Inneren eine Ölraum, in welcher ein Kolben hineinragt, der von einer Druckfeder in Aufwärtsrichtung vorgespannt ist. Ein bodenseitiges Rückschlagventil dient dem Zufluss von Drucköl aus einer Druckmittelquelle, während das Rückströmen in die entgegengesetzte Richtung verhindert wird. Die Kraft, welche die Kette auf den Kolben in Einwärtsrichtung ausübt, wird durch die Widerstandskraft des Drucköls sowie die Kraft der Druckfeder in Auswärtsrichtung ausgeglichen. Zur Druckölversorgung der Kettenspannerpatrone ist außen am Gussgehäuse ein entsprechender Versorgungsanschluss angeordnet. Dieser ist bei diesem Stand der Technik in Form eines in das Gussgehäuse eingepressten Überdruckventils mit integrierter Rückschlagventileinrichtung ausgebildet. Ausgehend von diesem Versorgungsanschluss gelangt das Drucköl in einen Ölversorgungsraum, der über eine bodenseitige Öffnung innerhalb der Ausnehmung des Gussgehäuses die Verbindung zur Kettenspannerpatrone herstellt. Ferner weist das Gussgehäuse gegossene Befestigungsdurchbrüche auf, mit welchen eine Verschraubung am Motorblock eines Kraftfahrzeuges herstellbar ist.
Als nachteilig bei diesem Stand der Technik hat sich die fertigungstechnische Notwendigkeit erwiesen, die rotationssymmetrische Ausnehmung zur Aufnahme der Kettenspannerpatrone in Form einer spanend herzustellenden Bohrung zu fertigen, welche hinsichtlich ihrer Abmaße und Fertigungstoleranzen als enge Spielpassung relativ zur Kettenspannerpatrone ausgelegt ist. Allerdings entsteht in der Praxis bedingt durch Fertigungstoleranzen zwischen dem üblicherweise Stahlgehäuse der Kettenspannerpatrone und dem demgegenüber aus einem Leichtmetall hergestellten Gussgehäuse ein Leckspalt, welcher bei Temperaturerhöhung größer wird und über welchen im Extremfall sogar Öl austreten kann, so dass der Motorölhaushalt zusätzlich belastet werden würde. Ferner ist der Fertigungsschritt des Spanens der Ausnehmung recht aufwendig, da die Ausnehmung teilweise einen unterbrochenen Schnitt aufweist und Spanrückstände durch Wasch- und Reinigungsprozesse beseitigt werden müssen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen hydraulischen Kettenspanner zu schaffen, dessen Gussgehäuse sich fertigungstechnisch auf einfache Weise herstellen lässt und dessen Betrieb ölleckagefrei möglich ist.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem hydraulischen Kettenspanner gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Ausnehmung des Gussgehäuses mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellt ist, wobei der durch die urformbedingte Ausformschräge der insoweit konischen Ausnehmung entstehende Ringspalt zwischen der Wandung der Ausnehmung und der Kettenspannerpatrone durch mindestens einen Distanzüberbrückungsring geschlossen ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass durch diese spezielle Gestaltung des Gussgehäuses sogar das komplette Gehäuse als ein Gussteil fertiggegossen hergestellt werden kann, so dass eine spanende Nacharbeit – außer ggf. Stanzentgratung – nicht mehr erforderlich ist. Durch Wegfall der spanenden Bearbeitung vereinfacht sich die Herstellung des gesamten hydraulischen Kettenspanners erheblich. Dem entgegen ist der durch die urformbedingte Ausformschräge erforderliche Distanzüberbrückungsring fertigungstechnisch mit weniger Aufwand machbar.
Vorzugsweise sollte der erfindungsgemäße Distanzüberbrückungsring nach Art eines Einpress-Keilrings aus Metall ausgebildet werden. Ein derartiger Keilring wird in den Ringspalt durch Einpressen eingebracht und dort durch Keilwirkung gegenüber dem Gussgehäuse zuverlässig gehalten. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es jedoch auch möglich, den Distanzüberbrückungsring nach Art eines elastomeren Dichtrings auszubilden. Der Dichtring kann dabei auch aus einem Kunststoff bestehen, um die Festigkeit erforderlichenfalls zu erhöhen.
Weiterhin vorzugsweise sollte ein solcher Distanzüberbrückungsring im oberen Randbereich der Ausnehmung angeordnet sein, an einer Stelle nämlich, an welcher der Ringspalt die größte Breite aufweist. Von hieraus lässt sich der Distanzüberbrückungsring in einfacher Weise montieren und aufgrund der Konizität der Ausnehmung nach einem kurzen Einpressweg festsetzen. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn der Distanzüberbrückungsring nach Art eines offenen Rings ausgebildet ist, um sich an in Axialrichtung ändernde Durchmesserverhältnisse anzupassen.
Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die konische Ausnehmung über den unteren Bodenbereich eine koaxiale Zentrierung der eingesteckten Kettenspannerpatrone sicherstellt. In diesem Bereich stimmt insoweit der Außendurchmesser der zylindrischen Kettenspannerpatrone mit dem Durchmesser der Ausnehmung überein, damit die beabsichtigte Zentrierwirkung erzielt wird.
Gemäß einer anderen, die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Versorgungsanschluss für das Drucköl in Form eines ebenfalls mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellten Anschlusszapfens oder einer planen Anschlussfläche ausgebildet ist. Ein Anschlusszapfen wird bei Montage am Motorblock dann dichtend mit einer hierzu korrespondierenden Öffnung zum Eingriff gebracht. Vorzugsweise sollte an dieser Verbindungsstelle ein Formring zu Dichtungszwecken vorgesehen werden.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt.
Die Figur zeigt einen Teilschnitt eines hydraulischen Kettenspanners mit gegossenem Gehäuse.
Der in 1 dargestellte hydraulische Kettenspanner besitzt ein Gussgehäuse 1 aus Aluminium, welches eine rotationssymmetrische Ausnehmung 2 aufweist.
Die rotationssymmetrische Ausnehmung 2 dient der Unterbringung einer Kettenspannerpatrone 3. Die Kettenspannerpatrone 3 besteht im Wesentlichen aus einem topfartigen Gehäuse 4, in dem ein hin- und her bewegbarer Kolben 5 eingesetzt ist, welcher mit einer – hier nicht weiter dargestellten – Kette zwecks Aufbringen einer Spannkraft zusammenwirkt. Die Spannkraft wird zum einen durch eine im Gehäuse 4 untergebrachten Druckfeder erzeugt. Zum anderen wird die Spannkraft hydraulisch erzeugt, wozu das Gussgehäuse 1 sowie – über ein Rückschlagventil 6 abgetrennt – der Innenraum des Gehäuses 4 mit einer hydraulischen Ölraum 7 ausgestattet sind. Der gussgehäuseseitige Teil der Ölraum 7 mündet in einen – hier durch Strichlinie angedeuteten – Versorgungsanschluss 8 am Gussgehäuse 1. Der Versorgungsanschluss 8 ist in Form eines mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellten Anschlusszapfens ausgebildet. Zur dichtenden Montage am – nicht weiter dargestellten – Motorblock wird eine zwischenliegende Formdichtung verwendet.
Auch die Ausnehmung 2 im Gussgehäuse 1 ist vollständig mittels Urformen hergestellt, also nachbearbeitungsfrei hinsichtlich spanen, etc. Bedingt durch das Urformen entsteht ein sich nach innen verjüngender Ringspalt 9 zwischen der Wandung der Ausnehmung 2 und der Kettenspannerpatrone 3. Der Ringspalt 9 ist durch einen im oberen Randbereich der Ausnehmung 2 eingepressten Distanzüberbrückungsring 10 geschlossen, um eine koaxiale Ausrichtung der Längsachse der Kettenspannerpatrone 3 mit der Längsachse der Ausnehmung 2 zu gewährleisten. Der Distanzüberbrückungsring 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines Einpress-Keilrings aus Metall ausgebildet. Dieser wird von der Öffnungsseite der Ausnehmung 2 her in den Ringspalt 9 eingepresst und setzt sich aufgrund der Konizität des Ringspalts 9 durch Verkeilung zwischen den miteinander zu verbindenen Teilen fest.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, den Distanzüberbrückungsring 10 als elastomeren Dichtungsring auszubilden, sofern trotz des dann weicheren Materials ein aus reichend fester Sitz der Kettenspannerpatrone 3 innerhalb der Ausnehmung 2 sichergestellt ist. Zusätzlich können auch Sitznuten seitens des Gussgehäuses 1 und/oder seitens des Gehäuses 4 der Kettenspannerpatrone 3 vorgesehen werden, welche eine formschlüssige Verbindung mit dem Distanzüberbrückungsring 10 bilden.

1: Gussgehäuse
2: Ausnehmung
3: Kettenspannerpatrone
4: Gehäuse
5: Kolben
6: Rückschlagventil
7: Ölraum
8: Versorgungsanschluss
9: Ringspalt
10: Distanzüberbrückungsring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004043727 A1 [0003]

Claims

Hydraulischer Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem Gussgehäuse (1) aus Metall oder Kunststoff, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung (2) zur mindestens teilweise Unterbringung einer Kettenspannerpatrone (3) aufweist, deren Druckölversorgung über ein außen am Gussgehäuse (1) angeordneten Versorgungsanschluss (8) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (2) des Gussgehäuses (1) mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellt ist, wobei der durch die urformbedingte Ausformschräge der insoweit konischen Ausnehmung (2) entstehende Ringspalt (9) zwischen der Wandung der Ausnehmung (2) und der Kettenspannerpatrone (3) durch mindestens einen Distanzüberbrückungsring (10) geschlossen ist.
Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzüberbrückungsring (10) nach Art eines Einpress-Keilrings aus Metall ausgebildet ist.
Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzüberbrückungsring (10) nach Art eines elastomeren Dichtungsrings ausgebildet ist.
Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzüberbrückungsring (10) im oberen Randbereich der Ausnehmung (2) angeordnet ist.
Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Ausnehmung (2) über den unteren Bodenbereich eine koaxiale Zentrierung der eingesteckten Kettenspannerpatrone (3) sicherstellt.
Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsanschluss (8) für Öl in Form eines mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellten Anschlusszapfens oder einer planen Anschlussfläche ausgebildet ist, welcher bei Montage dichtend in eine korrespondierende Öffnung am Motorblock zum Eingriff kommt.
Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dichtende Verbindung zwischen Versorgungsanschluss (8) und Öffnung am Motorblock durch einen dazwischen angeordneten Formring realisiert ist.
Hydraulischer Kettenspanner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussgehäuse (1) aus Kunststoff, Aluminium oder einer gießfähigen Aluminiumlegierung besteht.