DE102010045877A1

DE102010045877A1 - Hydraulically damped tensioning device for traction drive for internal combustion engine for automatically tensioning traction unit, comprises cup shaped piston is guided with associated piston rod in cylinder in displaced manner

Info

Publication number: DE102010045877A1
Application number: DE201010045877
Authority: DE
Inventors: Thomas Kraft; Marco Kowalski
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-03-22

Abstract

The hydraulically damped tensioning device (1) comprises a cup shaped piston (3) is guided with an associated piston rod (4) in a cylinder (2) in a displaced manner. The cylinder is connected with a reservoir (6) for the hydraulic fluid by a bottom-side one-way valve (15). A spring-loaded actuating element (21) moving between two stop elements (19,20), is integrated in the cup shaped piston for creating a variable pressure chamber (13). The cup shaped piston is formed as a hollow body. The actuating element is made of steel or plastic.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung, die zum Spannen eines Zugmittels in einem Aggregate- oder Steuertrieb einer Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Der Aufbau umfasst eine Kolbenstange, deren zugehöriger Kolben in einer bodenseitig durch ein Einwegventil verschlossenen Zylinderbuchse verschiebbar geführt ist und die gemeinsam einen mit Hydraulikfluid gefüllten Druckraum begrenzen. Der als Hohlkörper ausgebildete Kolben schließt ein Reservoir für das Hydraulikfluid ein, wobei das Reservoir mit einem die Zylinderbuchse außen umgebenden Vorratsraum in Verbindung steht, der seinerseits von einem Mantelrohr umschlossen ist. Die Spannvorrichtung umfasst außerdem eine die Kolbenstange und die Zylinderbuchse in entgegengesetzte Richtungen beaufschlagende Druckfeder. Zur Dämpfung von Stellbewegungen der Spannvorrichtung wird eine Teilmenge des Hydraulikfluids aus dem Druckraum über einen sich zwischen dem Kolben der Zylinderbuchse bildenden Leckspalt und/oder über ein im Kolben integriertes Dämpfungselement in das Reservoir verdrängt. Bei einer entgegengesetzten Stellbewegung kann Hydraulikfluid über das bodenseitige Einwegventil der Zylinderbuchse aus dem Vorratsraum in den Druckraum einströmen.The present invention relates to a hydraulically damped tensioning device, which is used for tensioning a traction device in an aggregate or timing drive of an internal combustion engine. The structure comprises a piston rod whose associated piston is displaceably guided in a cylinder bush closed on the bottom side by a one-way valve and which jointly delimit a pressure chamber filled with hydraulic fluid. The piston designed as a hollow body encloses a reservoir for the hydraulic fluid, wherein the reservoir communicates with a storage space surrounding the cylinder bushing on the outside, which in turn is enclosed by a jacket tube. The tensioner also includes a compression spring biasing the piston rod and the cylinder liner in opposite directions. To dampen actuating movements of the tensioning device, a subset of the hydraulic fluid is displaced from the pressure chamber via a leakage gap forming between the piston of the cylinder liner and / or into the reservoir via a damping element integrated in the piston. In an opposite adjusting movement hydraulic fluid can flow via the bottom-side one-way valve of the cylinder liner from the reservoir into the pressure chamber.

Hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtungen werden bevorzugt zum Antrieb von Nebenaggregaten wie bspw. Kühlmittelpumpe, Generator oder Klimakompressor einer Brennkraftmaschine eingesetzt. Der Antrieb erfolgt dabei von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine auf Riemenscheiben der jeweiligen Nebenaggregate. Zur Sicherstellung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels, eines Riemens umfasst der Zugmitteltrieb eine Spannvorrichtung. Damit kann eine gleichmäßig hohe Riemenvorspannung sichergestellt werden, um einen nachteiligen Schlupf zwischen dem Riemen und den An- oder Abtriebsriemenscheiben des Zugmitteltriebs zu vermeiden. Eine weitere Aufgabe der Spannvorrichtung besteht darin, auftretende Schwingungen des Zugmitteltriebs wirksam zu dämpfen. Dazu eignet sich bevorzugt eine hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung, bei der die Dämpfung über einen sich zwischen der Mantelfläche des Kolbens und einer Innenwandung des Zylinders einstellenden Leckspalt erfolgt.Hydraulically damped tensioning devices are preferably used for driving ancillaries such as, for example, coolant pump, generator or air conditioning compressor of an internal combustion engine. The drive takes place from the crankshaft of the engine to pulleys of the respective ancillaries. To ensure a sufficient bias of the traction means, a belt of the traction mechanism comprises a tensioning device. Thus, a uniformly high belt bias can be ensured to avoid adverse slip between the belt and the drive or driven pulleys of the traction drive. Another object of the tensioning device is to effectively damp occurring vibrations of the traction mechanism drive. For this purpose, preferably a hydraulically damped tensioning device, in which the damping takes place via a self-adjusting between the lateral surface of the piston and an inner wall of the cylinder leakage gap.

Aus der EP 2 101 082 A2 ist eine hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung bekannt, die eine Kolben-Zylinder-Einheit umfasst, die von einer eine Spreizkraft zwischen dem Kolben und dem Zylinder ausübenden Druckfeder umschlossen ist. Die einen Druckraum begrenzenden Bauteile, der Kolben sowie der Zylinder, werden von einem äußeren, becherartig geformten Mantelgehäuse umschlossen, dessen ringförmiger Innenraum den drucklosen Vorratsraum für das Hydraulikfluid der Spannvorrichtung bildet. Eine Spannvorrichtung verkürzende Stellbewegung des Kolbens wird gedämpft, indem eine Teilmenge des Hydraulikfluids aus dem Druckraum über einen sich zwischen dem Kolben und dem Zylinder einstellenden Leckspalt in den Vorratsraum verdrängt, wobei die Scherkräfte im Hydraulikfluid die Dämpfung erzeugen. Eine entgegengesetzte Stellbewegung des Kolbens erfolgt nahezu ungedämpft, bei der Hydraulikfluid über ein sich öffnendes, im Boden des Zylinders angeordnetes Rückschlagventil aus dem Vorratsraum in den Druckraum einströmt. Weiterhin ist in dem Kolben ein Druckbegrenzungsventil integriert, über das bei einer plötzlich auftretenden Druckspitze Hydraulikfluid in einen Längskanal des Kolbens abgesteuert werden kann, der über eine Querbohrung mit dem Vorratsraum in Verbindung steht.From the EP 2 101 082 A2 For example, a hydraulically damped tensioning device is known, which comprises a piston-cylinder unit which is enclosed by a pressure spring exerting an expansion force between the piston and the cylinder. The pressure chamber delimiting components, the piston and the cylinder, are enclosed by an outer, cup-shaped shell casing whose annular interior forms the non-pressurized reservoir for the hydraulic fluid of the tensioning device. A clamping device shortening adjusting movement of the piston is damped by a subset of the hydraulic fluid displaced from the pressure chamber via a self-adjusting between the piston and the cylinder leakage gap in the reservoir, wherein the shear forces in the hydraulic fluid generate the damping. An opposite adjusting movement of the piston takes place almost undamped, flows in the hydraulic fluid via an opening, arranged in the bottom of the cylinder check valve from the reservoir into the pressure chamber. Furthermore, in the piston, a pressure limiting valve is integrated, can be controlled by the hydraulic fluid in a longitudinal channel of the piston at a sudden pressure peak occurring, which is connected via a transverse bore with the reservoir in combination.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung mit einem vergrößerten Arbeitsbereich zu realisieren, die auch bei tiefen Umgebungstemperaturen eine Spannarmbewegung ermöglicht.The present invention is based on the object to realize a hydraulically damped clamping device with an enlarged working range, which allows a clamping arm movement even at low ambient temperatures.

Diese Problemstellung wird ausgehend von einer hydraulisch gedämpften Spannvorrichtung gemäß dem Obergriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.This problem is solved starting from a hydraulically damped tensioning device according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give advantageous developments of the invention.

Die erfindungsgemäße hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung umfasst einen variablen Druckraum, der durch ein bewegliches Stellelement realisierbar ist, das druckraumseitig in dem als Hohlkörper ausgebildeten topfartigen Kolben integriert ist. Dazu ist das Stellelement federbelastet, beweglich zwischen zwei Anschlagelementen eingesetzt, wobei die Druckfeder das Stellelement in Richtung des Druckraums beaufschlagt. Bei bisherigen Spannvorrichtungen wurde bei tiefen Temperaturen und damit hohe Viskosität die Dämpfung ausschließlich über die Steifigkeit des Gesamtsystems erreicht.The hydraulically damped tensioning device according to the invention comprises a variable pressure chamber, which can be realized by a movable adjusting element, which is integrated on the pressure chamber side in the cup-shaped piston designed as a hollow body. For this purpose, the actuating element is spring-loaded, movably inserted between two stop elements, wherein the compression spring acts on the actuating element in the direction of the pressure chamber. In previous clamping devices, the damping was achieved at low temperatures and thus high viscosity exclusively on the rigidity of the overall system.

Gemäß der Erfindung wird bei einem die Leckspaltdämpfung übersteigenden Druckanstieg während der Einfahrbewegung des Kolbens das federkraftbeaufschlagte Stellelement zur Vergrößerung des Druckraums in den Kolben gedrückt, wobei das Volumen des Hydraulikfluids unverändert bleibt. Nach Erreichen einer Endlage des Stellelementes erhöht sich die Dämpfkraft im Druckraum, wodurch eine Teilmenge des Hydraulikfluids über den Leckspalt abgesteuert wird.According to the invention, when the pressure increase exceeding the leakage gap damping during the retraction movement of the piston, the spring-loaded actuator is pressed into the piston to increase the pressure chamber, wherein the volume of the hydraulic fluid remains unchanged. After reaching an end position of the actuating element, the damping force increases in the pressure chamber, whereby a subset of the hydraulic fluid is controlled via the leakage gap.

Sobald es zu einer entgegengesetzten Kolbenbewegung kommt, verbunden mit einer Druckreduzierung im Druckraum, wird das Stellelement durch die beaufschlagende Druckfeder in die Ausgangsposition verschoben, wodurch sich die ursprüngliche Größe des Druckraums einstellt. As soon as it comes to an opposite piston movement, combined with a pressure reduction in the pressure chamber, the actuator is moved by the pressurizing spring acting in the starting position, whereby the original size of the pressure chamber adjusts.

Durch die erfindungsgemäße, bedarfsabhängige, stufenlose Vergrößerung des Druckraums, kann bei einem niedrigen Temperaturniveau vorteilhaft eine abgeflachte Spannerbewegungen ermöglichende Dämpfungscharakteristik erreicht werden. Gleichzeitig kann durch das erfindungsgemäße Konzept eine längere Dämpfung auf relativ niedrigem Niveau realisiert werden, was sich vorteilhaft auf die Lagerbelastung und die Längung bzw. Dehnung des Riemens auswirkt. Damit verbunden stellt sich vorteilhaft eine schnellere Erwärmung der Spannvorrichtung ein, wodurch unabhängig von der Temperatur und/oder der Viskosität des Hydraulikfluids die Funktionsfähigkeit der Spannvorrichtung verbessert werden kann, zur kurzfristigen Realisierung eines optimal gedämpften Zugmitteltriebs nach einem Start der Brennkraftmaschine.As a result of the demand-dependent, continuously variable enlargement of the pressure chamber according to the invention, it is advantageously possible to achieve a flattened tensioner-permitting damping characteristic at a low temperature level. At the same time a longer damping can be realized at a relatively low level by the inventive concept, which has an advantageous effect on the bearing load and the elongation or elongation of the belt. Associated with this is advantageously a faster heating of the clamping device, whereby the functionality of the clamping device can be improved regardless of the temperature and / or viscosity of the hydraulic fluid, for short-term realization of an optimally damped traction drive after a start of the internal combustion engine.

Vorteilhaft stellt sich durch die Vergrößerung des Druckraums innerhalb der Spannvorrichtung insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine reduzierte Lagerbelastung aller rotierenden, insbesondere wälzgelagerten Bauteile des Zugmitteltriebs ein. Gleichzeitig kann durch die Erfindung eine nachteilige Riemendehnung reduziert werden. Verbunden mit der geringeren Lagerbelastung und Dehnung des Zugmittels stellt sich vorteilhaft ein verringerter Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine sowie eine erhöhte Lebensdauer des Zugmitteltriebs ein. Außerdem nimmt die erfindungsgemäße Maßnahme einen positiven Einfluss auf das Geräuschniveau des Zugmitteltriebs.Advantageously, by the enlargement of the pressure chamber within the clamping device, especially at low ambient temperatures, a reduced bearing load of all rotating, in particular roller bearing components of the traction mechanism drive. At the same time, a disadvantageous belt elongation can be reduced by the invention. Associated with the lower bearing load and elongation of the traction means is advantageously a reduced fuel consumption of the internal combustion engine and an increased life of the traction drive. In addition, the measure according to the invention has a positive influence on the noise level of the traction mechanism drive.

Als Stellelement eignet sich bevorzugt ein zylindrischer Bolzen, der druckraumseitig mit einem in einer Kolbeninnenwand eingesetzten Anschlagelement zusammenwirkt und gegenseitig von einer Druckfeder beaufschlagt ist, die an einem weiteren, in der Kolbeninnenwand eingesetzten Anschlagelement abgestützt ist. Das Stellelement ist bevorzugt aus Stahl oder Kunststoff hergestellt, wobei das Stellelement als ein Fließpressteil, Sinterteil oder als ein Spritzgussteil gestaltet ist.As a control element is preferably a cylindrical pin, the pressure chamber side is cooperating with a stop element used in a piston inner wall and mutually acted upon by a compression spring which is supported on a further, inserted in the piston inner wall stop member. The actuator is preferably made of steel or plastic, wherein the actuator is designed as a flow press, sintered or as an injection molded part.

Zur unmittelbaren Einflussnahme und Erreichung einer Feinabstimmung des Öffnungsdrucks für das Stellelement, mit der eine optimale Dämpfungscharakteristik realisierbar ist, kann gemäß der Erfindung eine von dem Druck des Hydraulikfluids beaufschlagte Stirnfläche des Stellelementes variiert, insbesondere unterschiedlich groß ausgeführt werden. Alternativ oder ergänzend dazu schließt die Erfindung zur Beeinflussung einer Stellwegcharakteristik des Stellelementes die Verwendung von Druckfedern mit voneinander abweichenden Federkonstanten ein, die zur Beaufschlagung des Stellelementes einsetzbar sind.For direct influence and achievement of a fine-tuning of the opening pressure for the actuator, with which an optimal damping characteristic can be realized according to the invention acted upon by the pressure of the hydraulic fluid end face of the actuating element varies, in particular be made different sizes. Alternatively or additionally, the invention for influencing a travel characteristic of the actuating element includes the use of compression springs with differing spring constants, which can be used to act on the actuating element.

Weiterhin schließt die Erfindung ein Stellelement ein, das druckraumseitig einen axial vorstehenden Ansatz bildet, der formschlüssig mit einer Öffnung eines in der Kolbeninnenwand eingesetzen Ringelementes zusammenwirkt. Damit kann bspw. das Stellelement in einer ersten Phase verlangsamt verstellt werden, um in einer zweiten Phase, bei der die gesamte Stirnfläche des Stellelementes von dem Druck des Hydraulikfluids beaufschlagt wird, sich eine schnellere oder beschleunigte Stellbewegung des Stellelementes einstellt. Über die geometrische Gestaltung der von dem Hydraulikfluid beaufschlagten Stirnfläche des Stellelementes ergibt sich eine weitere Möglichkeit, die Dämpfungscharakteristik zu beeinflussen. Weiterhin kann das stirnseitig eine Stufe bildende Stellelement mit unterschiedlichen Druckfedern kombiniert werden, die ebenfalls Einfluss auf die Dämpfung nehmen.Furthermore, the invention includes an actuating element, which forms an axially projecting projection on the pressure chamber side, which cooperates in a form-fitting manner with an opening of a ring element inserted in the piston inner wall. Thus, for example, the adjusting element can be slowed down in a first phase in order to set in a second phase, in which the entire end face of the actuating element is acted upon by the pressure of the hydraulic fluid, a faster or accelerated adjusting movement of the actuating element. About the geometric design of the acted upon by the hydraulic fluid end face of the actuating element results in a further possibility to influence the damping characteristic. Furthermore, the front side forming a stage actuator can be combined with different compression springs, which also influence the damping.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein gegenüber einer Innenwandung des Kolbens abgedichtetes Stellelement. Als Dichtelement bietet sich bevorzugt ein O-Ring an, der in einer Ringnut des Stellelementes eingesetzt, dichtend an der Innenwandung des Kolbens abgestützt ist. Damit wird erreicht, dass in der Dämpfungsphase der Spannvorrichtung Hydraulikfluid ausschließlich über den Leckspalt abgesteuert wird. Ein weiterer Druckanstieg führt zu einem vergrößerten Druckraum, in dem sich das Stellelement innerhalb des Kolbens verschiebt. Alternativ dazu bietet es sich an, in dem Stellelement außenseitig zumindest eine als Strömungsnut vorgesehene Längsnut einzubringen. Über diese Nut kann bei einem Druckanstieg, der zu einer Verschiebung des Stellelementes innerhalb des Kolbens führt, kontinuierlich eine Teilmenge des Hydraulikfluids aus dem Druckraum in den Hohlraum des Kolbens abgeführt werden. Durch die Größe der Strömungsnut und deren Anzahl kann der Volumenstrom des Hydraulikfluids unmittelbar beeinflusst werden. Zur Weiterleitung des abgesteuerten Hydraulikfluids aus dem Hohlraum des Kolbens ist. lageversetzt zu dem Stellelement in dem Kolben zumindest ein Übertritt eingebracht, der eine Verbindung zwischen dem Kolbenhohlraum und dem Reservoir herstellt.A further embodiment of the invention comprises a sealed against an inner wall of the piston actuator. As a sealing element is preferably an O-ring, which is used in an annular groove of the adjusting element, is sealingly supported on the inner wall of the piston. This ensures that in the damping phase of the tensioning device hydraulic fluid is controlled exclusively via the leakage gap. A further pressure increase leads to an enlarged pressure chamber, in which the adjusting element shifts within the piston. Alternatively, it is advisable to introduce in the adjusting element on the outside at least one longitudinal groove provided as a flow groove. Through this groove can be removed from the pressure chamber into the cavity of the piston at a pressure increase, which leads to a displacement of the actuating element within the piston, continuously a subset of the hydraulic fluid. Due to the size of the flow groove and its number, the volume flow of the hydraulic fluid can be influenced directly. To forward the diverted hydraulic fluid from the cavity of the piston. Positioned offset to the actuator in the piston at least one passage introduced, which establishes a connection between the piston cavity and the reservoir.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Maßnahmen der Erfindung werden nachfolgend im Zusammenhang mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:Further measures of the invention will be explained in more detail below in connection with the description of a preferred embodiment. It shows:

1 eine bekannte hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung in einer Schnittansicht; 1 a known hydraulically damped tensioning device in a sectional view;

2 in einer vergrößerten Darstellung die Kolben-Zylinder-Einheit (Detail Z) gemäß 1; 2 in an enlarged view of the piston-cylinder unit (detail Z) according to 1 ;

3 eine alternative Kolben-Zylinder-Einheit zu 2; 3 an alternative piston-cylinder unit too 2 ;

4 eine weitere alternative Kolben-Zylinder-Einheit zu 2; 4 another alternative piston-cylinder unit too 2 ;

5 ein Diagramm mit der Federkennlinie der Druckfeder zur Realisierung des veränderlichen Hochdruckraums. 5 a diagram with the spring characteristic of the compression spring for the realization of the variable high-pressure chamber.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die 1 zeigt in einer Schnittansicht den Aufbau einer hydraulisch gedämpften Spannvorrichtung 1, die einen Zylinder 2 umfasst, in dem ein Kolben 3 linear verschiebbar geführt ist. Über einen auch als Kolbenstange 4 zu bezeichnenden Endabschnitt ist der Kolben 3 mit einer Abstützeinheit 5 verbunden. Ein die Kolben-Zylinder-Einheit radial beabstandet umschließendes Mantelrohr 7 begrenzt ein teilweise mit Hydraulikfluid gefülltes Reservoir 6. Zur Abdichtung des Reservoirs 6 gegenüber der Abstützeinheit 5 ist ein elastischer Balg 8 vorgesehen. Außenseitig wird die Kolben-Zylinder-Einheit von einer Druckfeder 9 umschlossen, die zwischen der Abstützeinheit 5 und einer weiteren, dem Zylinder 2 zugeordneten Abstützeinheit 10 eingesetzt ist. Die Druckfeder 9 bewirkt über die mit den Abstützeinheiten 5, 10 verbundenen Befestigungsaugen 11,12 eine Spreizkraft zwischen einem ortsfesten Anlenkpunkt und einer z. B. mit dem Spannvorrichtung 1 verbundenen, in 1 nicht abgebildeten Spannrolle.The 1 shows in a sectional view of the structure of a hydraulically damped tensioning device 1 that is a cylinder 2 includes, in which a piston 3 is guided linearly displaceable. About one as a piston rod 4 To be designated end portion is the piston 3 with a support unit 5 connected. A the piston-cylinder unit radially spaced enclosing casing pipe 7 limits a partially filled with hydraulic fluid reservoir 6 , To seal the reservoir 6 opposite the support unit 5 is an elastic bellows 8th intended. On the outside, the piston-cylinder unit of a compression spring 9 enclosed between the support unit 5 and another, the cylinder 2 assigned support unit 10 is used. The compression spring 9 causes over the with the supporting units 5 . 10 connected fastening eyes 11 . 12 a spreading force between a fixed pivot point and a z. B. with the clamping device 1 connected, in 1 not shown tensioner.

Eine Dämpfung von Stellbewegungen, die bspw. über Schwingungen des Zugmitteltriebs in die Spannvorrichtung 1 eingeleitet werden, erfolgt über eine Leckspaltdämpfung. Bei einer Kompression der Spannvorrichtung 1, einer Stellbewegung des Kolbens 3 in Pfeilrichtung, wird eine Teilmenge des Hydraulikfluids aus dem von dem Zylinder 2 und dem Kolben 3 begrenzten Druckraum 13 verdrängt. Dazu strömt das Hydraulikfluid über einen sich zwischen der Mantelfläche des Kolbens 3 und einer Innenwandung der Zylinderbuchse 2 einstellenden Leckspalt 14 in das zum Teil mit Hydraulikfluid gefüllte Reservoir 6. Bei einer entgegengesetzten Stellbewegung des Kolbens 3 erfolgt ein Hydraulikfluidausgleich. Dabei strömt eine Teilmenge des Hydraulikfluids aus dem Reservoir 6 über ein geöffnetes Einwegventil 15 des Zylinders 2 in den Druckraum 13 ein. Zur Schaffung eines Druckraums 13 mit einer variablen Größe ist in dem als Hohlkörper ausgebildeten Kolben 3 druckraumseitig ein federbelastetes zwischen zwei Anschlagelementen 19, 20 bewegliches Stellelement 21 integriert, das im Zusammenhang mit den Beschreibungen der 3 bis 5 näher erläutert wird.An attenuation of actuating movements, the example. Via vibrations of the traction drive in the clamping device 1 initiated, via a leakage gap damping. At a compression of the tensioning device 1 , an adjusting movement of the piston 3 in the arrow direction, a subset of the hydraulic fluid from that of the cylinder 2 and the piston 3 limited pressure chamber 13 repressed. For this purpose, the hydraulic fluid flows through a between the lateral surface of the piston 3 and an inner wall of the cylinder liner 2 adjusting leakage gap 14 in the partially filled with hydraulic fluid reservoir 6 , At an opposite adjusting movement of the piston 3 a hydraulic fluid compensation takes place. In this case, a subset of the hydraulic fluid flows out of the reservoir 6 via an open one-way valve 15 of the cylinder 2 in the pressure room 13 one. To create a pressure room 13 with a variable size is in the formed as a hollow body piston 3 Pressure chamber side, a spring-loaded between two stop elements 19 . 20 movable control element 21 integrated, in connection with the descriptions of the 3 to 5 is explained in more detail.

Die 2 zeigt die Einzelheit Z, die Kolben-Zylinder-Einheit gemäß 1, in einem vergrößerten Maßstab, zur Verdeutlichung des Kolbenaufbaus, mit dem ein variabler Druckraum 13 realisierbar ist. In dem als Hohlkörper ausgebildeten, topfartig gestalteten Kolben 3 ist druckraumseitig zwischen zwei in Ringnuten 16, 17 einer Kolbeninnenwand 18 eingesetzten Anschlagelements 19, 20 ein bewegliches, als ein zylindrischer Bolzen ausgebildetes Stellelement 21 integriert. Eine an dem Anschlagelement 19 abgestützte Druckfeder 22 beaufschlagt das Stellelement 21 in Richtung des Druckraums 13.The 2 shows the detail Z, the piston-cylinder unit according to 1 on an enlarged scale, to illustrate the piston structure, with a variable pressure chamber 13 is feasible. In the designed as a hollow body, pot-shaped piston 3 is the pressure chamber side between two in annular grooves 16 . 17 a piston inner wall 18 inserted stop element 19 . 20 a movable, designed as a cylindrical bolt actuator 21 integrated. One on the stop element 19 supported compression spring 22 acts on the actuator 21 in the direction of the pressure chamber 13 ,

Das Stellelement 21 ist gemäß 2 versetzt zu dem Anschlagelement 20 positioniert und entspricht damit einem erhöhten Druckniveau in dem Druckraum 13. Eine Teilmenge des Hydraulikfluids wird dabei aus dem Druckraum 13 über den Leckspalt 14 in das Reservoir 6 abgeleitet, verdeutlicht durch die Pfeile, wobei der sich dabei einstellende Druck gleichzeitig größer ist als eine Federkraft der Druckfeder 22, wodurch das Stellelement 21 in Richtung des Anschlagelement des 19 verschoben wird und sich damit das Volumen des Druckraums 12 vergrößert. Das Stellelement 21 ist über eine Abdichtung 23 gegenüber der Kolbeninnenwand 18 abgedichtet, wodurch kein Hydraulikfluid aus dem Druckraum 13 in einen Hohlraum 24 de, Kolbens 3 verdrängt werden kann.The actuator 21 is according to 2 offset to the stop element 20 positioned and thus corresponds to an increased pressure level in the pressure chamber 13 , A subset of the hydraulic fluid is from the pressure chamber 13 over the leakage gap 14 in the reservoir 6 derived, clarified by the arrows, wherein the thereby adjusting pressure is greater than a spring force of the compression spring at the same time 22 , causing the actuator 21 in the direction of the stop element of 19 is shifted and thus the volume of the pressure chamber 12 increased. The actuator 21 is about a seal 23 opposite the piston inner wall 18 sealed, whereby no hydraulic fluid from the pressure chamber 13 in a cavity 24 de, piston 3 can be displaced.

Die 3 und 4 zeigen alternative Stellelementerkonzepte in einer Kolben-Zylinder-Einheit. Dabei gilt, dass Einzelheiten, die äquivalente Funktionen zu vorab beschriebenen Einzelheiten aufweisen, mit gleichen Bezugsziffern versehen sind und nicht nochmals detailliert erläutert werden.The 3 and 4 show alternative actuator concepts in a piston-cylinder unit. It is true that details that have equivalent functions to previously described details are provided with the same reference numerals and will not be explained again in detail.

Die 3 zeigt ein Stellelement 25, das außenseitig zumindest eine als Strömungsnut vorgesehene Längsnut 26 einschließt, über die bei einer Dämpfungsbewegung der Spannvorrichtung 1 eine definierte Teilmenge des Hydraulikfluids aus dem Druckraum 13 in den Hohlraum 24 des Kolbens 3 einströmt. Das Hydraulikfluid kann dabei mittels eines Übertritts 30 aus dem Hohlraum 24 in das Reservoir 6 austreten.The 3 shows an actuator 25 , the outside at least one provided as a flow groove longitudinal groove 26 includes, in the case of a damping movement of the clamping device 1 a defined subset of the hydraulic fluid from the pressure chamber 13 in the cavity 24 of the piston 3 flows. The hydraulic fluid can by means of a transfer 30 from the cavity 24 in the reservoir 6 escape.

Das Stellelement 27 gemäß 4 bildet druckraumseitig einen axial vorstehenden Ansatz 28, der formschlüssig mit einer Öffnung 29 des speziell ausgebildeten Anschlagelements 20 zusammenwirkt, das in der Kolbeninnenwand 18 lagefixiert ist. Im Betriebszustand beaufschlagt der sich im Druckraum 13 einstellende Hydraulikdruck zunächst die Stirnfläche des Ansatzes 28. Bei einem weiteren Druckanstieg und einer Axialverschiebung des Stellelementes 27 in Richtung des Anschlagelementes 20 wird die gesamte Stirnfläche des Stellelementes 27 beaufschlagt, sobald der Ansatz 28 sich außerhalb der Öffnung 29 befindet.The actuator 27 according to 4 forms pressure chamber side an axially projecting approach 28 , which is form-fitting with an opening 29 the specially trained stop element 20 cooperates, in the piston inner wall 18 is fixed in position. In the operating state, it acts in the pressure chamber 13 adjusting hydraulic pressure, first, the end face of the neck 28 , At a further pressure increase and an axial displacement of the actuating element 27 in the direction of the stop element 20 becomes the entire end face of the control element 27 as soon as the approach 28 outside the opening 29 located.

Die 5 zeigt in einem Diagramm ein Kennfeld zur Verdeutlichung der Stellbewegung des Kolbens 3, der mit einem veränderlichen Druckraum 13 zusammenwirkt. Auf der Abszisse ist der Weg S und auf der Ordinate die Kraft F aufgetragen. Der durch den Pfeil A gekennzeichnete Abschnitt verdeutlicht einen zunächst steilen Druckanstieg bei einem Aufbau der Dämpfkraft über den Leckspalt 14. Daran schließt sich ein weitestgehend druckkonstanter Abschnitt B an, der sich einstellt, sobald sich das Stellelement 21, 25, 27 verschiebt. Dieser konstante Druck wird innerhalb des Druckraums 13 gehalten, bis das Stellelement 21, 25, 27 den Endanschlag erreicht hat, verdeutlicht durch C. Daran schließt sich ein mit D bezeichneter Abschnitt an, in dem sich ein weiterer Druckanstieg einstellt, bedingt durch die sich einstellende Dämpfkraft über den Leckspalt 14 zwischen dem Kolben 3 und dem Zylinder 2. The 5 shows in a diagram a map to illustrate the adjusting movement of the piston 3 that with a variable pressure chamber 13 interacts. On the abscissa the path S and on the ordinate the force F is plotted. The marked by the arrow A section illustrates an initially steep pressure increase in a structure of the damping force across the leakage gap 14 , This is followed by a largely constant pressure section B, which adjusts as soon as the actuator 21 . 25 . 27 shifts. This constant pressure is within the pressure chamber 13 held until the actuator 21 . 25 . 27 This is illustrated by C. This is followed by a designated D section, in which a further increase in pressure occurs, due to the adjusting damping force on the leakage gap 14 between the piston 3 and the cylinder 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spannvorrichtungjig
22: Zylindercylinder
33: Kolbenpiston
44: Kolbenstangepiston rod
55: Abstützeinheitsupport unit
66: Reservoirreservoir
77: Mantelrohrcasing pipe
88th: Balgbellows
99: Druckfedercompression spring
1010: Abstützeinheitsupport unit
1111: Befestigungsaugefastening eye
1212: Befestigungsaugefastening eye
1313: Druckraumpressure chamber
1414: Leckspaltleakage gap
1515: Einwegventilone-way valve
1616: Ringnutring groove
1717: Ringnutring groove
1818: KolbeninnenwandPiston inner wall
1919: Anschlagelementstop element
2020: Anschlagelementstop element
2121: Stellelementactuator
2323: Druckfedercompression spring
2323: Dichtungpoetry
2424: Hohlraumcavity
2525: Stellelementactuator
2626: Längsnutlongitudinal groove
2727: Stellelementactuator
2828: Ansatzapproach
2929: Öffnungopening
3030: Übertrittcrossing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2101082 A2 [0003]

Claims

Hydraulically damped tensioning device ( 1 ) of a traction drive of an internal combustion engine, which is intended for the automatic tensioning of a traction device and which has a pressure chamber filled with hydraulic fluid ( 13 ) limiting piston-cylinder unit, wherein the piston ( 3 ) with associated piston rod ( 4 ) in a cylinder ( 2 ) is displaceably guided and the cylinder ( 2 ) via a bottom-side one-way valve ( 15 ) with a reservoir ( 6 ) is connected to the hydraulic fluid and between the cylinder ( 2 ) and the piston ( 3 ) a compression spring ( 9 ) is used, wherein for damping actuating movements of the tensioning device ( 1 ) Hydraulic fluid from the pressure chamber ( 13 ) over one between the piston ( 3 ) and the cylinder ( 2 ) forming leakage gap ( 14 ) in the reservoir ( 6 ) is displaced and in an opposite adjusting movement, the hydraulic fluid via the one-way valve ( 15 ) of the cylinder ( 2 ) from the reservoir ( 6 ) into the pressure chamber ( 13 ) flows in, characterized in that to create a variable pressure chamber ( 13 ) in the form of a hollow body, cup-shaped piston ( 3 ) on the pressure chamber side, a spring-loaded between two stop elements ( 19 . 20 ) movable actuator ( 21 . 25 . 27 ) is integrated.

Clamping device according to at least one of the preceding claims 1, characterized in that the actuating element ( 21 . 25 . 27 ) is designed as a cylindrical bolt, the pressure chamber side with a in a piston inner wall ( 18 ) stop element ( 20 ) and one another by a compression spring ( 22 ) is acted upon, which at another in the piston inner wall ( 18 ) stop element ( 19 ) is supported.

Clamping device according to claim 1 or claim 2, characterized in that an acted upon by the pressure of the hydraulic fluid end face of the actuating element ( 21 . 25 . 27 ) can be changed to influence the opening pressure.

Clamping device according to claim 1 or claim 2, characterized in that for influencing the opening pressure of the actuating element ( 21 . 25 . 27 ) different compression springs ( 22 ) for acting on the actuating element ( 21 . 25 . 27 ) can be used.

Clamping device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the actuating element ( 27 ) pressure chamber side an axially projecting approach ( 28 ), which is form-fitting with an opening ( 29 ) in a piston inner wall ( 18 ) inserted stop element ( 20 ) cooperates.

Clamping device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the actuating element ( 21 ) with respect to the piston inner wall ( 18 ) of the piston ( 3 ) is sealed.

Clamping device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the actuating element ( 25 ) on the outside at least one provided as a flow groove longitudinal groove ( 26 ) during which a damping movement of the tensioning device ( 1 ) a defined subset of the hydraulic fluid from the pressure chamber ( 13 ) into a cavity ( 24 ) of the piston ( 3 ) flows in.

Clamping device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the piston ( 2 ) or the piston rod ( 4 ) position offset to the actuator ( 21 . 25 . 27 ) at least one transfer ( 30 ), which establishes a connection between the cavity ( 24 ) and the reservoir ( 6 ).

Clamping device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the actuating element ( 21 . 25 . 27 ) made of steel or plastic and is designed as a flow press, sintered or as an injection molded part.