DE102009057640A1

DE102009057640A1 - Verschlusssystem einer Hydraulikmittelversorgung mit einer Verschlussschraube, die einen stirnseitigen Schlitz aufweist

Info

Publication number: DE102009057640A1
Application number: DE200910057640
Authority: DE
Inventors: Jan 91054 Croner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-22

Abstract

Verschlusssystem (1) einer Hydraulikmittelversorgung eines hydraulischen Kettenspanners (4) mit einer Verschlussschraube (8), die in einem Kettenspannersitz eines Tragelementes (3), wie einem Kettenkasten, einschraubbar ist und in Wirkkontakt mit einem in dem Kettenspannersitz eingesetzten hydraulischen Kettenspanner (4) gelangbar ist, wobei der hydraulische Kettenspanner (4) eine Versorgungsöffnung (11) auf der Seite der Verschlussschraube (8) zur Zufuhr des Hydraulikmittels, wie Öl, in das Innere des Kettenspanners (4) aufweist, wobei die Verschlussschraube (8) auf der dem Kettenspanner (4) zugewandten Stirnseite (14) einen Versorgungsschlitz (15) aufweist, über den das Hydraulikmittel zu der Versorgungsöffnung (11) leitbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verschlusssystem einer Hydraulikmittelversorgung eines hydraulischen Kettenspanners, mit einer Verschlussschraube, die in einen Kettenspannersitz eines Tragelementes, wie einen Kettenkasten, einschraubbar ist und in Wirkkontakt mit einem in den Kettenspannersitz eingesetzten hydraulischen Kettenspanner gelangbar ist, wobei der hydraulische Kettenspanner eine Versorgungsöffnung auf der Seite der Verschlussschraube zur Zufuhr des Hydraulikmittels, wie Öl, in das Innere des Kettenspanners aufweist.
Solche Verschlusssysteme sind aus dem Stand der Technik etwa der JP 2001-065649 oder der JP 2005-042765 bekannt.
Die JP 2005-042765A offenbart dabei einen Kettenspanner, der hydraulischer Natur ist. Dabei ist in einem Kettenspannergehäuse ein ausfahrbarer Bolzen enthalten, der einen Hohlraum aufweist, in dem eine auf Druck belastbare Feder angeordnet ist. Diese Feder wiederum stützt sich an einem mit dem Gehäuse auf einer Seite abschließenden Einsatzelement in Wirkkontakt ab. Dieses Einsatzelement verschließt auf der dem Bolzen gegenüberliegenden Seite das Gehäuse. Wenn eine Rückschlagkugel einen zentral angeordneten Durchgang im Einsatzelement verschließt, ist ein zwischen dem Gehäuse, dem Einsatz und dem Bolzen vorhandener Druckraum hermetisch abgeschlossen. Der Durchgang ist zur Zufuhr von Hydraulikmitteln, wie Öl, vorgesehen. Auf der Außenseite des Einsatzelementes, auf der dem Bolzen abgewandten Seite, ist eine sich von der Außenseite bis zur Mitte erstreckende Rille vorgehalten, um Öl von der Umfangsfläche zum Durchgang leiten zu können.
Das Gehäuse des Kettenspanners und des Einsatzelementes sind in einem Tragelement eingebettet. Dabei greift von der bolzenfernen Seite des Tragelementes eine Verschlussschraube in eine Ausnehmung ein, in der der Kettenspanner angeordnet ist. Die Verschlussschraube verschließt die Rille auf der bolzenfernen Seite derart, dass eine Hydraulikmittelleitstruktur gebildet ist, über die von einer kettenspannergehäuseäußeren Seite bis zu dem zentralen Durchgang über die Rille Öl zugeführt werden kann. Das Öl gelangt dann an der Rückschlagkugel vorbei in das Innere des Gehäuses und dabei in Wirkkontakt mit dem Bolzen.
Es ist relativ aufwändig das Einsatzelement so auszugestalten, dass es dichtend mit dem Gehäuse zusammenwirkt, einen zentral angeordneten Durchgang aufweist und den Durchgang und die Rille so relativ zueinander angeordnet sind, dass eine gute Ölzufuhr gewährleistet bleibt.
Die generelle Aufgabe, die durch die Verschlussschraube gelöst wird, ist, dass sich der hydraulische Kettenspanner in einer Bohrung abstützen kann, mit Motoröl versorgt werden kann und die Verschlussschraube die Bohrung, die zur Aufnahme des Kettenspanners ausgebildet ist, gegen die Umgebung abdichtet.
Alternativ zu der in der JP 2005-042765 angebotenen Lösung werden auch Verschlussschrauben im Stand der Technik verwendet, die eine Sacklochbohrung aufweisen.
Das Fertigen einer Sacklochbohrung ist jedoch technisch besonders aufwändig. Durch die Aufnahme des hydraulischen Spanners in der Bohrung der Verschlussschraube, muss deren Außendurchmesser größer sein als der Außendurchmesser des Kettenspanners, was bei der Auslegung gewisse Probleme hervorruft.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen hydraulischen Kettenspanner in einem Tragelement einer Verbrennungskraftmaschine befestigen zu können, wie in einem Kettenkasten, wobei die generelle Aufgabe gelöst werden soll, ohne aber die bisherigen Probleme einer technisch aufwändigen Herstellung in Kauf nehmen zu müssen.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verschlussschraube auf der dem Kettenspanner zugewandten Stirnseite einen Versorgungsschlitz aufweist, über den das Hydraulikmittel zu der Versorgungsöffnung leitbar ist.
Auf diese Weise stellen sich erhebliche Kostenvorteile ein und es wird weniger radialer Bauraum benötigt. Es kann somit auf eine technisch einfach herstellbare aber doch robuste und belastbare Lösung zurückgegriffen werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn sich der Versorgungsschlitz von einem ersten Bereich der Umfangsfläche der Verschlussschraube zu einem zweiten Bereich der Umfangsfläche der Verschlussschraube erstreckt. Auf diese Weise lässt sich von zumindest zwei Seiten der Versorgungsschraube Hydraulikmittel, nämlich Öl, wie Motoröl, zu der Versorgungsöffnung des hydraulischen Kettenspanners leiten und eine Befüllung des Innenraums des Kettenspanners bewerkstelligen, so dass der Bolzen des Kettenspanners ausfährt.
Beim Ausfahren des Bolzens des Kettenspanners drückt dieser auf eine Spannschiene, welche eine Auslenkung erfährt. Diese Auslenkung führt zu einem Spannen eines Zugmittels in einem Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine. Ein solcher Zugmitteltrieb kann als Zugmittel eine Kette oder einen Riemen nutzen. Solche Zugmitteltriebe werden insbesondere bei der Steuerung von Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, wie Pkws oder Lkws, angewendet.
Es ist auch von Vorteil, wenn der Versorgungsschlitz eine Rotationsachse, um die die Verschlussschraube beim Einschrauben in den Kettenspannersitz rotiert, schneidet. Auf diese Weise ist ein zentrales Anordnen der Versorgungsöffnung des Kettenspanners möglich, was einfach herstellbar ist, insbesondere bei einem Einsatz von Drehmaschinen.
Um besonders verlässlich die Hydraulikmittelversorgung des Kettenspanners sicher zu stellen, ist es von Vorteil, wenn der Versorgungsschlitz geradlinig, gewellt, als Rille und/oder als Kreuzschlitz ausgebildet ist. Ferner ist es möglich, nicht nur einen Versorgungsschlitz sondern mehrere konzentrisch auf die Versorgungsöffnung zulaufende Schlitze zu verwenden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn die Verschlussschraube einen zum Kettenspanner hin ausgerichteten Endbereich aufweist, der einen geringeren Querschnitt als ein vom Kettenspanner weiter entfernt befindlicher Anfangsbereich der Verschlussschraube aufweist. Auf diese Weise wird im Endbereich der Verschlussschraube, auf der dem Kettenspanner zugewandten Seite, ein ausreichend großer Versorgungsraum zur Zufuhr von Öl vorgehalten. Eine sichere Ölversorgung des Kettenspanners wird dadurch sichergestellt.
Wenn der Endbereich eine sich zum Kettenspanner hin verjüngende Ausgestaltung, wie einen Konus, aufweist, so kann neben einem ausreichenden Ölversorgungsraum auch noch ein optimales Druckgefälle erreicht werden, was weiter positiv bei der Versorgung des Kettenspanners mit Öl anzusehen ist.
Als fertigungstechnisch besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich zumindest eine umlaufende Stufe ausgebildet ist.
Die Dichtigkeit zwischen der Verschlussschraube einerseits und dem Tragelement, wie dem Kettenkasten, andererseits, wird ferner verbessert, wenn zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich zumindest zwei umlaufende Stufen ausgebildet sind, so dass eine Dichtfläche zur Anlage an dem Tragelement ausgebildet ist.
Ein definiertes Einschrauben wird ferner dann ermöglicht, wenn zwischen den zwei Stufen ein Mittelbereich vorhanden ist, der nur teilweise ein Außengewinde aufweist.
Wenn das Außengewinde nur auf der zum Endbereich hin ausgerichteten Seite des Mittelbereichs vorhanden ist, so wird ein natürlicher Anschlag ermöglicht, der so auslegbar ist, dass ein Herausdrücken des hydraulischen Kettenspanners aus dem Tragelement durch die Einschraubbewegung der Verschlussschraube verhindert ist. Die Montage wird dadurch erleichtert.
Es ist ferner von Vorteil, wenn die Länge des Befestigungsgewindes der Verschlussschraube so ausgelegt wird, dass sie den Hub des als Bolzen ausgebildeten Spannelementes des Kettenspanners übersteigt. Auf diese Weise kann die Verschlussschraube montiert werden, ohne gegen die in dem Kettenspanner vorhandene Druckfeder zu drücken. Die Präzision des Gesamtsystems wird dadurch verbessert.
Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. So zeigt
1 einen Detailausschnitt von einer Verbrennungskraftmaschine im Querschnitt, die ein Verschlusssystem gemäß der Erfindung aufweist,
2 eine Seitenansicht einer in dem Verschlusssystem aus 1 genutzten Verschlussschraube und
3 eine Ansicht auf die Verschlussschraube der 1 und 2 von der Kettenspannerseite her.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Für die gleichen Elemente werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist ein Verschlusssystem 1 dargestellt. Das Verschlusssystem 1 greift an einem Bestandteil einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Motorelement 2 an. Das Motorelement 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Motorblock oder ein Teil davon.
Das Verschlusssystem 1 umfasst ein Tragelement 3, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kettenkasten ausgebildet ist. Es umfasst auch einen hydraulischen Kettenspanner 4 mit einem Gehäuse 5, in dem ein Spannelement, wie ein Bolzen 6, ausfahrbar angeordnet ist. Das Verschlusssystem 1 umfasst ferner auch eine Feder, die zwischen einem Gehäusegrund 7 des Gehäuses 5 und dem Bolzen 6 angeordnet ist. Diese Feder kann sich direkt oder indirket an dem Gehäusegrund 7 abstützen. Ferner ist durch das Verschlusssystem 1 auch eine Verschlussschraube 8 umfasst, die in derselben Bohrung angeordnet ist, in der auch der hydraulische Kettenspanner 4 angeordnet ist.
Der Kettenspanner 4 mit seinem Gehäuse 5 ist in dem Tragelement 3 unverschieblich gehaltert. Zur Festlegung wird auf Formschluss, Kraftschluss oder Stoffschluss zurückgegriffen. Auch Kombinationen dieser Festlegungsarten sind möglich, insbesondere sind Schraublösungen, Presspassungslösungen, Schrumpfsitzlösungen oder ähnliches möglich.
Durch das Motorelement 2 und das Tragelement 3 hindurch ist eine Hydraulikmittelversorgungsleitung 9 fluidleitend angeordnet.
Die Verschlussschraube 8 ist in einem Endbereich 10 so ausgebildet, dass das Hydraulikmittel, wie ein Fluid, bspw. Öl, also Hydrauliköl oder Motoröl, zu einer Versorgungsöffnung 11 im Gehäuse 5 verbracht werden kann.
Gelangt das Hydraulikmittel bis zur Versorgungsöffnung 11, so ist es potenziell in der Lage ein Verschlusselement 12, das einen Durchgang 13 von der Versorgungsöffnung 11 in das Innere des Gehäuses 5 verschließen kann, zu öffnen.
Damit das Hydraulikmittel durch die Hydraulikmittelversorgungsleitung 9 bis zur Versorgungsöffnung 11 gelangen kann, weist die Verschlussschraube 8 an ihrer mit dem Gehäuse 5 in Anlage befindlichen Stirnseite 14 einen Versorgungsschlitz 15 auf. Ferner ist die Außenkontur des Endbereichs 10 der Verschlussschraube 8 so ausgestaltet, dass sich zwischen der radialen Umfangsfläche des Endbereichs 10 und der Innenwandung der Bohrung des Tragelementes 3 ein Versorgungsraum 16 ausbildet.
Zwischen dem Endbereich 10 und einem kettenspannerfern dazu sich an den Endbereich 10 anschließenden Mittelbereich 16 ist eine erste Stufe 17 ausgebildet. Der Endbereich 10 weist somit einen geringeren Querschnittsdurchmesser auf als der Mittelbereich 16.
Der Mittelbereich 16 weist auf der dem Endbereich 10 zugewandten Seite ein Außengewinde 18 auf.
Das Außengewinde 18 greift in ein gegengleiches Innengewinde 19 des Tragelementes 3 ein.
Auf der kettenspannerfernen Seite des Mittelbereichs 16 schließt sich an diesen ein Anfangsbereich 20 an. Der Anfangsbereich 20 bildet den Schraubenkopf aus. Dabei kann im Anfangsbereich 20 ein Sechskantkopf ausgebildet sein und/oder eine Ausnehmung für den Eingriff eines Inbusschlüssels, eines Schraubendrehers in Schlitz-, Kreuzschlitz-, Philips-, Puzidriv- oder Torx-Form ausgebildet sein. Auch Robertson- oder Tri-Wing-Schraubenkopfformen sind möglich, genauso wie Innenvielzahnformen.
Zwischen dem Anfangsbereich 20 und dem Mittelbereich 16 ist eine zweite Stufe 21 ausgebildet, die sich genauso wie die erste Stufe 17, umlaufend auf der Oberfläche der Verschlussschraube 8 fortsetzt. Aufgrund des Vorliegens der zweiten Stufe 21 lässt sich auch eine Dichtfläche 22 ausbilden, die in Anlage mit einer Stirnfläche 23 des Tragelementes 3 bringbar ist.
Ist die Dichtfläche 22 der Verschlussschraube 8 in Anlage mit der Stirnfläche 23 des Tragelementes 3, so lässt sich eine besonders gute Dichtwirkung zwischen der Verschlussschraube 8 und dem Tragelement 3 herstellen, so dass kein Öl, das über die Hydraulikmittelversorgungsleitung 9 zugeführt wird, aus dem Verschlusssystem 1 entweichen kann.
In 1 ist nur ein erstes Ausführungsbeispiel mit stufiger Ausgestaltung dargestellt, nicht jedoch eine konische Ausgestaltung des Endbereiches 10, die ebenfalls möglich ist. Auch eine Kombination eines einstufigen oder zweistufigen Ausgestaltens der Verschlussschraube mit einer Verjüngung im Endbereich, die auch progressiv oder degressiv ausgestaltet sein kann, ist möglich.
In den 2 und 3 ist die Ausgestaltung des Versorgungsschlitzes 15 gut erkennbar. Dabei ist eine Breite b des Versorgungsschlitzes 15 zwischen 20% und 40% des Außendurchmessers d_A des Endbereiches 10 möglich. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt b 30% von d_A.
Der Versorgungsschlitz 15 ist als Rille ausgestaltet, die zur stirnseitigen Oberfläche des Anfangsbereiches 20 einen parallelen Versorgungsschlitzgrund 24 aufweist.
Während in 1 das Zusammenwirken der einzelnen Elemente des Verschlusssystems 1 dargestellt ist, insbesondere auch die Verschlussrichtung des Hydraulikmittels mittels Pfeile P, ist in den 2 und 3 nur die einzelne Verschlussschraube 8, exklusiv der anderen Elemente, dargestellt.
In 3 ist auch gut zu erkennen, dass sich der Versorgungsschlitz 15 von einem ersten Bereich 25 der Umfangsfläche der Verschlussschraube 8 zu einem zweiten Bereich 26 der Umfangsfläche der Verschlussschraube 8 über eine Rotationsachse 27 der Schraube 8 hinweg erstreckt.
Bezugszeichenliste

1: Verschlusssystem
2: Motorelement
3: Tragelement
4: Kettenspanner
5: Gehäuse
6: Bolzen
7: Gehäusegrund
8: Verschlussschraube
9: Hydraulikmittelversorgungsleitung
10: Endbereich
11: Versorgungsöffnung
12: Verschlusselement
13: Durchgang
14: Stirnseite
15: Versorgungsschlitz
16: Mittelbereich
17: erste Stufe
18: Außengewinde
19: Innengewinde
20: Anfangsbereich
21: zweite Stufe
22: Dichtfläche
23: Stirnfläche
24: Versorgungsschlitzgrund
25: erster Bereich
26: zweiter Bereich
27: Rotationsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001-065649 [0002]
JP 2005-042765 [0002, 0007]
JP 2005-042765 A [0003]

Claims

Verschlusssystem (1) einer Hydraulikmittelversorgung eines hydraulischen Kettenspanners (4) mit einer Verschlussschraube (8), die in einem Kettenspannersitz eines Tragelementes (3), wie einem Kettenkasten, einschraubbar ist und in Wirkkontakt mit einem in dem Kettenspannersitz eingesetzten hydraulischen Kettenspanner (4) gelangbar ist, wobei der hydraulische Kettenspanner (4) eine Versorgungsöffnung (11) auf der Seite der Verschlussschraube (8) zur Zufuhr des Hydraulikmittels, wie Öl, in das Innere des Kettenspanners (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraube (8) auf der dem Kettenspanner (4) zugewandten Stirnseite (14) einen Versorgungsschlitz (15) aufweist, über den das Hydraulikmittel zu der Versorgungsöffnung (11) leitbar ist.
Verschlusssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Versorgungsschlitz (15) von einem ersten Bereich (25) der Umfangsfläche der Verschlussschraube (8) zu einem zweiten Bereich (26) der Umfangsfläche der Verschlussschraube (8) erstreckt.
Verschlusssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsschlitz (15) eine Rotationsachse (27), um die die Verschlussschraube (8) beim Einschrauben in den Kettenspannersitz rotiert, schneidet.
Verschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsschlitz (15) geradlinig, gewellt, als Rille und/oder als Kreuzschlitz ausgebildet ist.
Verschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraube (8) einen zum Kettenspanner (4) hin ausgerichteten Endbereich (10) aufweist, der einen geringeren Querschnitt als ein vom Kettenspanner (4) weiter entfernt befindlicher Anfangsbereich (20) der Verschlussschraube (8) aufweist.
Verschlusssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (10) eine sich zum Kettenspanner (4) hin verjüngende Ausgestaltung, wie einen Konus, aufweist.
Verschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anfangsbereich (10) und dem Endbereich (20) zumindest eine umlaufende Stufe (17) ausgebildet ist.
Verschlusssystem (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anfangsbereich (10) und dem Endbereich (20) zumindest zwei umlaufende Stufen (17, 21) ausgebildet sind, so dass eine Dichtfläche (22) zur Anlage an dem Tragelement (3) ausgebildet ist.
Verschlusssystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei Stufen (17, 21) ein Mittelbereich (16) vorhanden ist, der teilweise ein Außengewinde (18) aufweist.
Verschlusssystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (18) nur auf der zum Endbereich (10) hin ausgerichteten Seite des Mittelbereichs (16) vorhanden ist.