DE102008046427A1

DE102008046427A1 - Hydraulische Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE102008046427A1
Application number: DE200810046427
Authority: DE
Inventors: Marco Kowalski; Florian Vogelgesang
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2010-03-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, insbesondere für einen Aggregate- oder Steuertrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (1), in dem ein axial verschiebbarer Kolben (2) angeordnet ist, und einer das Gehäuse zumindest teilweise umgebenden Schraubendruckfeder (3) zur Erzeugung einer Vorspannkraft. Erfindungsgemäß ist ein Ende der Schraubendruckfeder (3) an einem das Gehäuse (1) umgebenden Stützkörper (4) abgestützt, dessen axiale Position in Bezug auf die Gehäuselängsachse A verstellbar ist, wobei eine Verstellung der axialen Position des Stützkörpers eine Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder bewirkt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, insbesondere für einen Aggregate- oder Steuertrieb eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruch 1.
Spannvorrichtungen der vorstehend genannten Art wirken in der Regel mit Spannrollen oder Spannschienen zusammen, die mittels der Spannvorrichtung an das Zugmittel gedrückt werden, um das Zugmittel gespannt zu halten. Beispielsweise können über derartige Spannvorrichtungen sich über die Laufzeit einstellende Längungen des Zugmittels ausgeglichen werden. Ferner können sie zur Dämpfung unerwünschter Zugmittelschwingungen eingesetzt werden. Aus dem Stand der Technik sind derartige Spannvorrichtungen hinreichend bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine gattungsgemäße Spannvorrichtung bereit zu stellen, die in einfacher Weise eine variable, stufenlose Einstel lung der Spannkraft ermöglicht. Die Spannvorrichtung soll zudem einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die vorgeschlagene hydraulische Spannvorrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem ein axial verschiebbarer Kolben angeordnet ist, und eine das Gehäuse zumindest teilweise umgebende Schraubendruckfeder zur Erzeugung einer Vorspannkraft. Erfindungsgemäß ist ein Ende der Schraubendruckfeder an einem das Gehäuse umgebenden Stützkörper abgestützt, dessen axiale Position in Bezug auf die Gehäuselängsachse A verstellbar ist, wobei eine Verstellung der axialen Position des Stützkörpers eine Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder bewirkt. Diese Wirkung tritt dadurch ein, dass durch eine axiale Verstellung des Stützkörpers der Abstand a zwischen den am Stützkörper anliegenden Ende und dem anderen Ende der Schraubendruckfeder entweder verringert oder vergrößert wird. Mit einer Verringerung des Abstandes steigt die Federvorspannung, während sie bei einer Vergrößerung des Abstandes abnimmt. Somit ist es möglich, die gewünschte Vorspannung innerhalb des Arbeitsbereiches stufenlos einzustellen. Hierzu ist das andere Ende der Schraubendruckfeder vorzugsweise an einem weiteren Stützköper abgestützt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist am Gehäuse oder an einem das Gehäuse umgebenden Körper ein Außengewinde ausgebildet, das mit einem Gegengewinde des Stützkörpers zusammenwirkt, so dass eine Drehung des Stützkörpers um die Gehäuselängsachse A eine Verstellung der axialen Position des Stützkörpers in Bezug auf die Gehäuselängsachse A und damit eine Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder bewirkt. Bei einer Drehung um die Gehäuselängsachse A wird der Stützkörper über das Gewinde geführt, so dass eine stufenlose Einstellung besonders einfach realisierbar ist. Ferner wird über die schräge Ebene des Gewindeganges eine axiale Verstel lung des Stützkörpers, insbesondere wenn sie der Federdruckkraft entgegen gerichtet ist, erleichtert. Der über das Gewinde erzielte Formschluss gewährleistet zudem, dass der Stützkörper seine einmal eingestellte axiale Lage beibehält. Es kann ein Rechts- oder Linksgewinde für das Außengewinde gewählt werden. In Abhängigkeit von der Gewindeart erfolgt dann die entsprechende Drehung des Stützkörpers, um eine Verkleinerung oder Vergrößerung des Abstandes a zwischen den beiden Enden der Schraubendruckfeder zu bewirken.
Weiterhin bevorzugt ist das Außengewinde an einer das Gehäuse umgebenden Hülse ausgebildet, wobei die Hülse lagefest, insbesondere drehfest, mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Einsatz einer Hülse erweist sich insbesondere als vorteilhaft, wenn standardisierte Gehäuse verwendet werden sollen. Derartige Gehäuse können dann über eine entsprechend ausgebildete Hülse nachgerüstet werden. Zudem verleiht die Hülse eine zusätzliche Stabilität.
Vorzugsweise ist das Außengewinde, unabhängig davon, ob es an dem Gehäuse oder einem das Gehäuse umgebenden Körper ausgebildet ist, durch eine balg- oder hülsenartige Umhüllung vor Verunreinigungen und/oder Verletzungen geschützt. Der Schutzbalg bzw. die Schutzhülse ist bevorzugt mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt, wobei die Teile an sich gegenüberliegenden Seiten des Stützkörpers angeordnet sind. Das Außengewinde ist somit zu beiden Seiten des Stützkörpers geschützt. Eine balgartige Ausführung verleiht der Umhüllung die notwendige Flexibilität, um weiterhin eine axiale Verstellung des Stützkörpers zu ermöglichen, da der Balg zusammengefahren und auseinandergeschoben werden kann. Bei Einsatz einer Hülse als Gewindeschutz ist diese axial verschiebbar anzuordnen, so dass sie bei einer axialen Verstellung des Stützkörpers mitlaufen kann. Als Hülse eignet sich insbesondere ein zylinderförmiger Kunststoffclip mit einer axial verlaufenden Nut, so dass dieser aufgedehnt und auf das Gewinde aufgeklemmt werden kann. Es können auch zwei Clips dieser Art beidseitig des Stützkörpers angeordnet sein.
Vorteilhafterweise ist der Stützkörper ein Federteller, dessen axiale Position in Bezug auf die Gehäuselängsachse A zur Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder verstellbar ist. Aus dem Stand der Technik bekannte Spannvorrichtungen weisen in der Regel bereits einen Federteller auf, der jedoch fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Federteller stellt somit ein übliches Bauteil dar, so dass bei Verwendung eines solchen die Realisierung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung keine zusätzlichen Bauteile erfordert. Dies wirkt sich günstig auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sowie die Kosten aus.
Auf die Federvorspannung kann weiterhin über die konkrete Ausbildung der Schraubendruckfeder Einfluss genommen werden. Beispielsweise kann die Schraubendruckfeder einen gleich bleibenden oder sich verändernden Federdurchmesser besitzen. Bevorzugt wird eine Schraubendruckfeder, die zylinder-, kegel-, tonnen- oder korbförmig ist. Eine kegel-, tonnen- oder korbförmige Schraubendruckfeder hat gegenüber einer zylinderförmigen Schraubendruckfeder zudem den Vorteil, dass sie eine geringere Blocklänge aufweist. Der Abstand a zwischen den beiden Enden der Schraubendruckfeder kann weiter verringert werden, da die Blocklage erst später erreicht wird.
Weiterhin kann Einfluss auf die Federvorspannung über die Steigung der Windungen der Schraubendruckfeder genommen werden. Beispielsweise können Schraubendruckfedern verwendet werden, die Windungen mit gleich bleibender oder variabler Steigung besitzen.
Die Schraubendruckfeder kann weiterhin Windungen mit gleich bleibendem oder sich veränderndem Drahtdurchmesser besitzen. Durch unterschiedliche Drahtdurchmesser, insbesondere durch geringere Drahtdurchmesser an den Federenden, kann beispielsweise ein nicht proportionaler Anstieg der Steifigkeit der Feder erzielt werden. Dabei bleibt die Federkraft im Arbeitsbereich erhalten und ein Restfederweg gewährleistet.
Die Schraubendruckfeder kann ferner Windungen aus unterschiedlichem Material besitzen. Die Wahl eines anderen Materials kann anstelle oder ergänzend zu einem unterschiedlichen Drahtdurchmesser beispielsweise an den Feder enden vorgesehen werden. Die vorstehend genannten Wirkungen können somit ggf. gesteigert werden.
Um die Verstellung der axialen Position des Stützkörpers in Bezug auf die Gehäuselängsachse A weiter zu erleichtern, weist dieser bevorzugt außenumfangseitig wenigstens eine Ausnehmung für den Eingriff eines Werkzeuges auf. Wird die axiale Verstellung über eine Drehbewegung bewirkt, ist die wenigstens eine Ausnehmung weiterhin bevorzugt derart angeordnet, dass das Werkzeug in Drehrichtung formschlüssig in Eingriff mit der Ausnehmung bringbar ist. Als Werkzeug eignet sich insbesondere ein Spezialwerkzeug, wie beispielsweise ein Hakenschlüssel.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung,
2 eine Draufsicht auf einen Stützkörper einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 eine perspektivische Darstellung des Stützkörpers der 2 und
4 einen in Eingriff mit dem Stützkörper der 2 und 3 stehenden Hakenschlüssel.
Die in 1 dargestellte hydraulische Spannvorrichtung weist ein Gehäuse 1 und einen hierin geführten, axial verschiebbaren Kolben 2 auf, der außerhalb des Gehäuses 1 mittelbar mit einem Federteller verbunden ist, der ein Widerlager für eine Schraubendruckfeder 3 bildet. Im Bereich des Gehäuses 1 stützt sich die Feder 3 an einem weiteren Federteller ab, der als Stützkörper 4 dient. Der Stützkörper 4 weist ein Innengewinde auf, das in Eingriff mit einem Außengewinde 5 einer Hülse 6 steht, welche außen um das Gehäuse 1 angeordnet und drehfest mit dieser verbunden ist. Über eine Drehung des Stützkörpers 4 um die Gehäuselängsachse A kann eine Verstellung der axialen Position des Stützkörpers 4 in Bezug auf die Achse vorgenommen werden, so dass hierbei das am Stützkörper 4 anliegende Ende der Schraubendruckfeder 3 näher an das andere Ende der Feder herangeführt wird. Dabei verkleinert sich der Abstand a zwischen den beiden Enden und die Federvorspannung steigt. Bei der vorliegend gewählten zylinderförmigen Schraubendruckfeder 3 ist der Anstieg der Federvorspannung linear. Je nach Wahl der Federgeometrie und des Materials kann aber auch ein nicht linearer Anstieg erzielt werden.
Einen Federteller als Stützkörper 4 für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung zeigen die 2 und 3. Zur Verbindung mit einem Gehäuse 1 weist der Federteller ein Innengewinde auf, das korrespondierend zu einem Außengewinde 5 einer drehfest mit dem Gehäuse 1 verbindbaren oder verbundenen Hülse 6 oder einem Außengewinde 5 des Gehäuses 1 ausgebildet ist.
Vier umfangseitig gleichmäßig verteilt angeordnete Ausnehmungen 7 ermöglichen den Eingriff eines Werkzeuges 8, um den Federteller um die Gehäuselängsachse A zu drehen. Die Verwendung eines Werkzeuges 8 ist nicht zwingend erforderlich, vereinfacht jedoch eine Drehung des Federtellers wesentlich. Ein geeignetes Werkzeug 8 stellt beispielsweise ein Hakenschlüssel dar, wie er in der 4 wiedergegeben ist.
Bei einer Drehung des Federtellers um die Gehäuselängsachse A verändert sich der Abstand a zwischen einer ersten am Federteller ausgebildeten Stützfläche und einer zweiten Stützfläche, an denen die Fußpunkte der Feder 3 anliegen. Indem die Fußpunkte der Feder 3 durch eine Drehung des Federtellers aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden, kann hierüber eine Änderung der Federvorspannung vorgenommen werden. Die unmittelbare oder mittelbare Gewindeverbindung zwischen Federteller und Gehäuse ermöglicht zudem eine besonders einfach zu bewirkende und zudem stufenlose Verstellung.

Claims

Hydraulische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, insbesondere für einen Aggregate- oder Steuertrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (1), in dem ein axial verschiebbarer Kolben (2) angeordnet ist, und einer das Gehäuse zumindest teilweise umgebenden Schraubendruckfeder (3) zur Erzeugung einer Vorspannkraft, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Schraubendruckfeder (3) an einem das Gehäuse (1) umgebenden Stützkörper (4) abgestützt ist, dessen axiale Position in Bezug auf die Gehäuselängsachse A verstellbar ist, wobei eine Verstellung der axialen Position des Stützkörpers eine Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (1) oder an einem das Gehäuse umgebenden Körper ein Außengewinde (5) ausgebildet ist, das mit einem Gegengewinde des Stützkörpers (4) zusammenwirkt, so dass eine Drehung des Stützkörpers um die Gehäuselängsachse A eine Verstellung der axialen Position des Stützkörpers in Bezug auf die Gehäuselängsachse A und damit eine Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder (3) bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (5) an einer das Gehäuse (1) umgebenden Hülse (6) ausgebildet ist, wobei die Hülse lagefest mit dem Gehäuse verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (5) durch eine balg- oder hülsenartige Umhüllung vor Verunreinigungen und/oder Verletzungen geschützt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (4) ein Federteller ist, dessen axiale Position in Bezug auf die Gehäuselängsachse A zur Veränderung der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder (3) verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendruckfeder (3) einen gleich bleibenden oder sich verändernden Federdurchmesser besitzt, wobei die Schraubendruckfeder vorzugsweise zylinder-, kegel-, tonnen- oder korbförmig ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendruckfeder (3) Windungen mit gleich bleibender oder variabler Steigung besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendruckfeder (3) Windungen mit gleich bleibendem oder sich veränderndem Drahtdurchmesser besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendruckfeder (3) Windungen aus unterschiedlichem Material besitzt.
Vorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (4) außenumfangseitig wenigstens eine Ausnehmung (7) für den Eingriff eines Werkzeuges (8) zur Verstellung der axialen Position des Stützkörpers in Bezug auf die Gehäuselängsachse A besitzt.