DE102013214449A1 - Mechanical chain tensioner with bayonet lock - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Spanner (1) für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (2), an dem über einen Bajonettverschluss gesichert ein Spannerhebel (11) drehbar gelagert ist, wobei eine Feder (12) den Spannerhebel (11) zum Hervorrufen einer Schwenk- oder Drehbewegung vorspannend belastet, wobei der Bajonettverschluss durch das Zusammenwirken von wenigstens einer radial abstehenden Lasche (7) an einem Bolzen (8) mit einer Hintergrifffläche (6) am Gehäuse (2) gebildet ist, wobei sich an der Hintergrifffläche (6) eine von ihr abstehende und sich in Richtung der Lasche (7) erstreckende Erhebung (13) befindet. Die Erfindung betrifft auch einen Zugmitteltrieb mit einem solchen Spanner.The invention relates to a mechanical tensioner (1) for a traction mechanism drive of a motor vehicle, comprising a housing (2) on which a tensioner lever (11) is rotatably mounted via a bayonet closure, wherein a spring (12) causes the tensioner lever (11) to be triggered biased by a pivoting or rotating movement, wherein the bayonet closure is formed by the interaction of at least one radially protruding tab (7) on a bolt (8) with a Hintergrifffläche (6) on the housing (2), wherein at the Hintergrifffläche (6 ) is a protruding from her and in the direction of the tab (7) extending survey (13). The invention also relates to a traction mechanism drive with such a tensioner.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Spanner/eine mechanische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeuges, wie er bei Pkws, Lkws oder anderen Nutzfahrzeugen eingesetzt ist, mit einem Gehäuse, an dem über einen Bajonettverschluss gesichert ein Spannerhebel/Spannarm drehbar gelagert ist, wobei eine Feder den Spannerhebel zum Hervorrufen einer Schwenk- oder Drehbewegung vorspannend belastet, wobei der Bajonettverschluss durch das Zusammenwirken von wenigstens einer radial abstehenden Lasche an einem Bolzen mit einer Hintergrifffläche am Gehäuse gebildet ist.The invention relates to a mechanical tensioner / a mechanical tensioning device for a traction mechanism drive of a motor vehicle, as used in cars, trucks or other commercial vehicles, with a housing on which secured via a bayonet lock a tensioner / clamping arm is rotatably mounted, wherein a spring Clamping lever biased to cause a pivoting or rotating movement, wherein the bayonet closure is formed by the interaction of at least one radially projecting tab on a bolt with a Hintergrifffläche on the housing.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Zugmitteltriebe und Spannvorrichtungen für Zugmitteltriebe bei Kraftfahrzeugen bekannt, etwa aus der
Üblicherweise werden Riemen oder Ketten in Zugmitteltrieben eingesetzt, um Drehmoment von wenigstens einer Kurbelwelle auf wenigstens eine Abtriebswelle, wie eine Nockenwelle und/oder eine oder mehrere Wellen von einem oder mehreren Nebenaggregaten zu verbringen.Usually, belts or chains are used in traction mechanism drives to transfer torque from at least one crankshaft to at least one output shaft, such as a camshaft and / or one or more shafts of one or more accessories.
Es muss sichergestellt werden, dass das Zugmittel immer gespannt bleibt, weswegen Spanner eingesetzt werden.It must be ensured that the traction device always remains tensioned, which is why tensioners are used.
Üblicherweise werden dabei mechanische oder hydraulische Spanner eingesetzt, wobei die mechanischen Spanner Vorteile in puncto Kosten und Gewicht u. a. mit sich bringen.Usually, mechanical or hydraulic tensioners are used, the mechanical tensioner advantages in terms of cost and weight u. a. entail.
Ein solch mechanischer Spanner ist bspw. auch aus der
In dieser älteren Patentanmeldung ist auch offenbart, dass der Bajonettverschluss umfasst: zwei Vorsprünge, die auf dem Umfang des Achsbolzens diametral angeordnet sind, zwei Längsnuten, die in der Bohrung des Basisteils bzw. des Spannarms so angeordnet und ausgebildet sind, dass die Vorsprünge des Achsbolzens durch die Bohrung hindurchgesteckt werden können, und zwei Ausnehmungen, die stirnseitig an der Mündung der Bohrung angeordnet sind und in denen die Vorsprünge formschlüssig gehaltert sind. Es ist ferner offenbart, dass die Längsnuten und die Ausnehmungen miteinander abwechselnd und jeweils um 90° zueinander versetzt radial angeordnet sind.In this earlier patent application is also disclosed that the bayonet lock comprises: two projections which are diametrically arranged on the circumference of the axle, two longitudinal grooves which are arranged and formed in the bore of the base part or the clamping arm so that the projections of the axle pin can be inserted through the hole, and two recesses, which are arranged on the front side at the mouth of the bore and in which the projections are held in a form-fitting manner. It is further disclosed that the longitudinal grooves and the recesses are arranged alternately and radially offset by 90 ° to each other.
Es sei erwähnt, dass der mechanisch vorgespannte Zugmittelspanner universal einsetzbar ist, im Besonderen aber zur Anwendung in Verbrennungskraftmaschinen konzipiert ist.It should be noted that the mechanically biased Zugmittelspanner is universally applicable, but in particular is designed for use in internal combustion engines.
Er dient in Kombination mit einer entsprechend ausgeführten Spannschiene dazu, die Synchronisation zwischen einer Nockenwelle oder mehreren Nockenwellen und einer Kurbelwelle sicherzustellen, dadurch, dass bei der jeweiligen Drehzahl immer wenigstens die minimal erforderliche Kettenspannung vorliegt.It serves in combination with a correspondingly designed clamping rail to ensure the synchronization between a camshaft or more camshafts and a crankshaft, characterized in that there is always at least the minimum required chain tension at the respective speed.
Mittels des Kettenspanners sollen auch eventuell entstehende Schwingungen im Zugtriebmittel gedämpft werden, wobei eine verschleißbedingte Längung etwa einer Kette kompensiert werden soll.By means of the chain tensioner also possible vibrations in the traction means should be damped, with a wear-related elongation is to be compensated as a chain.
Der Vorteil eines mechanischen Spanners liegt u. a. auch darin, dass der Einbau am Motor vollkommen unabhängig von einem Versorgungsölkreislauf erfolgen kann. Dadurch werden hydraulische Verluste vermieden, die Ölpumpe entlastet und kein drosselndes Rückventil notwendig.The advantage of a mechanical tensioner is u. a. also in that the installation on the engine can be completely independent of a supply oil circuit. This avoids hydraulic losses, relieves the oil pump and does not require a throttling back valve.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und einen robusten und kostengünstigen Spanner zur Verfügung zu stellen.It is the object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a robust and inexpensive tensioner.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Spanner erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich an der Hintergrifffläche/Hinterschnittfläche eine von ihr abstehende und sich in Richtung der Lasche erstreckende Erhebung befindet. Die Lasche muss dann, nachdem der Bolzen eingesetzt ist und in eine Sicherungsrichtung verdreht wird, über diese Erhebung gelangen, wodurch die Reibung zwischen der Lasche und dem Gehäuse erheblich erhöht wird. Ein sichererer Spanner ist die Folge, der sich auch bei starken Schwingungen und Erschütterungen nicht selbstständig wieder löst.This object is achieved in a generic tensioner according to the invention in that there is a projecting from her and extending in the direction of the tab elevation on the Hintergrifffläche / undercut surface. The tab must then, after the bolt is inserted and is rotated in a securing direction, pass over this survey, whereby the friction between the tab and the housing is considerably increased. A safer tensioner is the consequence, which does not dissolve again even with strong vibrations and vibrations.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn die Erhebung als Vorsprung und/oder als Verstemmung ausgebildet ist. Der Vorsprung kann eine abgerundete Form haben, insbesondere eine ballige, konvexe oder kugelabschnittsartige Form aufweisen. Thus, it is advantageous if the survey is designed as a projection and / or as caulking. The projection may have a rounded shape, in particular have a spherical, convex or spherical section-like shape.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung im verriegelten, zum Einsatz vorbereiteten Zustand etwa in der Mitte der Lasche positioniert ist.An advantageous embodiment is also characterized in that the survey in the locked, prepared for use state is positioned approximately in the middle of the tab.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Erhebung so bemessen ist, insbesondere eine solche axiale Höhe aufweist, dass der Bolzen so axial verspannt ist, dass eine Drehung des Bolzens erschwert oder verhindert ist. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass ein Endanschlag am Gehäuse so angeordnet ist, dass eine Drehbewegung des Bolzens durch das Zusammenwirken der wenigstens einen Lasche mit dem wenigstens einen Endanschlag verhindert ist. Vorteilhafterweise werden zwei Endanschläge und zwei Laschen eingesetzt, genauso wie zwei Erhebungen eingesetzt sind. Die Erhebungen sind ungefähr in der Mitte zwischen dem Endanschlag und einer Aussparung für die Laschen im Gehäuse.Further, it is advantageous if the survey is so dimensioned, in particular such an axial height, that the bolt is clamped so axially that rotation of the bolt is difficult or prevented. An advantageous embodiment is also characterized in that an end stop on the housing is arranged so that a rotational movement of the bolt is prevented by the interaction of the at least one tab with the at least one end stop. Advantageously, two end stops and two tabs are used, just as two elevations are used. The elevations are approximately in the middle between the end stop and a recess for the tabs in the housing.
Es ist auch von Vorteil, wenn der Endanschlag als Ein- oder Ausprägung des Gehäuse ausgeformt ist.It is also advantageous if the end stop is formed as an input or output of the housing.
Um die Kosten weiter zu minimieren, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Gehäuse plattenartig ausgebildet ist, etwa als spanlos hergestelltes Tiefziehblech. Bei geschickter Wahl der Materialien kann auch eine bedarfsgerechte Konstruktion erreicht werden. So ist es von Vorteil, wenn der Spannerhebel als Gussteil, etwa als Kunststoffbauteil, ausgebildet ist.In order to further minimize costs, it has proven to be advantageous if the housing is plate-like, for example, as a deep-drawn sheet produced without cutting. With skillful choice of materials, a needs-based design can be achieved. Thus, it is advantageous if the tensioner lever is designed as a casting, for example as a plastic component.
Die Erfindung betrifft auch einen Zugmitteltrieb mit einem erfindungsgemäßen mechanischen Spanner.The invention also relates to a traction mechanism drive with a mechanical tensioner according to the invention.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Zugmitteltrieb ein als Kette ausgebildetes Zugmittel einsetzt, welches durch die Kraft der Feder vorspannbar ist oder vorgespannt ist, etwa unter Einsatz einer Spannrolle, die am Spannerhebel drehbar angebunden ist.It is advantageous if the traction mechanism uses a trained as a chain traction means which is biased or biased by the force of the spring, such as using a tension roller which is rotatably connected to the tensioner lever.
Mit anderen Worten wird ein Spanner vorgestellt, der eine Steuerkette mittels einer Spannschiene vorspannt und dadurch das Zugmittel unter Spannung hält. Dabei wird das Ziel erreicht, einen minimalen Versatz zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle zu erreichen. Weiterhin wird die Vorspannkraft des Spanners über den Arbeitsbereich möglichst konstant gehalten.In other words, a tensioner is presented, which biases a timing chain by means of a tensioning rail and thereby keeps the traction means under tension. The goal is achieved to achieve a minimal offset between the crankshaft and the camshaft. Furthermore, the biasing force of the tensioner is kept as constant as possible over the working area.
Sollten bei bestimmten Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine Resonanzstellen entstehen, führt dies gewöhnlich zu einem Aufschwingen der Kette. Die Schwingungen des Zugmittels werden durch die äußeren und inneren Radkontakte des Spannsystems aber gedämpft, womit die Funktion des Systems sichergestellt wird.Should resonances occur at certain speeds of the internal combustion engine, this usually leads to a swinging of the chain. However, the vibrations of the traction means are damped by the outer and inner wheel contacts of the clamping system, whereby the function of the system is ensured.
Das Gesamtsystem ist in puncto Herstellkosten optimiert.The overall system is optimized in terms of manufacturing costs.
Die Montage des Spanners erfolgt mit Hilfe eines Bajonettverschlusses. Hierzu sind an einem Bolzen zwei Leisten oder Laschen und in der Grundplatte zwei entsprechende Schlitze vorgesehen. Die Schlitze können auch als Ausnehmungen bezeichnet werden. Die Verbindung erfolgt über eine Steck-Dreh-Bewegung. Bei der Montage wird der Bolzen in den Spannerhebel eingesteckt, die Feder axial vorgespannt und anschließend wird der Bolzen mit einem Verdrehwerkzeug um ca. 90° gedreht, bis die zwei Erhebungen erreicht sind. Der Bolzen wird über diese Erhebungen hinweggedreht.The tensioner is mounted using a bayonet catch. For this purpose, two strips or tabs and two corresponding slots are provided in the base plate on a bolt. The slots can also be referred to as recesses. The connection is made via a plug-in rotary movement. During installation, the bolt is inserted into the tensioner lever, the spring is preloaded axially and then the bolt is rotated with a turning tool by about 90 ° until the two elevations are reached. The bolt is turned over these surveys.
Dabei kann die jeweilige Erhebung an eine seitlich abstehende Stirnfläche grenzen, also radial etwas weiter außen befindlich sein, oder radial weiter innen als das Laschenende sein und somit unter der Lasche zum anliegen kommen statt nur an die Stirnfläche der Lasche zu grenzen.In this case, the respective elevation may adjoin a laterally projecting end face, that is to say be radially slightly further outward, or be radially further inward than the tab end and thus come to rest under the tab instead of bordering only on the end face of the tab.
Bei dem Drehen zu als Endanschlägen fungierenden Erhebungen/Verdrehanschlagen, wird die besagte Erhebung überstrichen oder an ihr entlang gestrichen. Es gibt zwei dieser zu überstreichenden Erhebungen, die als Zweipunktverstemmung ausgebildet sind.When turning to elevations acting as end stops, the said elevation is swept or swept along it. There are two of these surveys to be swept, which are designed as Zweypunktverstemmung.
Durch die axiale Federvorspannung bzw. die Verklemmung, hervorgerufen durch die Zweipunktverstemmung, wird eine Absicherung gegen Verdrehen des Bolzens in der Grundplatte erreicht.Due to the axial preload or the jamming caused by the Zweipunktverstemmung, a hedge against rotation of the bolt is achieved in the base plate.
Ein Einsatz des mechanischen Spanners zusammen mit einem Zahnriemenspanner ist ebenfalls denkbar. Eine sehr einfache, robuste und kostengünstige Möglichkeit, einen Spanner zu montieren, wird dadurch geschaffen.An application of the mechanical tensioner together with a toothed belt tensioner is also conceivable. A very simple, robust and cost-effective way to mount a tensioner is thereby created.
Die Erfindung kann auch für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine weitergebildet werden, mit einem Basisteil, welches mittels eines Lagerzapfens an einer Motorfläche befestigbar ist, einem darauf verdrehbar gelagerten Spannteil, einer zwischen dem Basisteil und dem Spannteil kraftbeaufschlagend angeordneten Schraubenfeder und einem Reibelement, das die Schraubenfeder kreisbogenförmig umgreift und gegen die Außenmantelfläche des Basisteils oder der Innenmantelfläche des Spannteils anläuft, um die Verdrehbewegung des Spannteils zu dämpfen, wobei das Spannteil als Hebel ausgebildet ist, welcher an seinem distalen Ende einen drehfesten Kontaktkörper aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, um an einer Spannschiene eines Kettentriebes druckbeaufschlagend zur Anlage zu kommen.The invention can also be developed for a traction drive of an internal combustion engine, with a base part which is fastened by means of a bearing pin on a motor surface, a rotatably mounted thereon clamping part, between the base part and the clamping part kraftbeaufschlagend arranged coil spring and a friction element, the coil spring circular arc surrounds and starts against the outer circumferential surface of the base part or the inner circumferential surface of the clamping part to the rotational movement of the clamping part to damp, wherein the clamping part is designed as a lever which has at its distal end a non-rotatable contact body, which is adapted to come to a clamping rail of a chain drive pressurizing to the plant.
Es ist möglich, dass das Basisteil einen zylindrischen Lagerzapfen aufweist, der in einem hohlen Drehzapfen des Spannteils hineinragt und dass zwischen Lagerzapfen und Drehzapfen eine Gleitbuchse angeordnet ist.It is possible that the base part has a cylindrical bearing journal which projects into a hollow pivot of the clamping part and that a sliding bush is arranged between the bearing journal and the pivot pin.
Auch ist es möglich, dass die Gleitbuchse und der hohle Drehzapfen konisch ausgeführt sind und die Gleitbuchse drehfest am Drehzapfen befestigt ist.It is also possible that the sliding bushing and the hollow pivot pin are made conical and the sliding bush is fixed against rotation on the pivot pin.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn zwischen einer Mittelachse M der Gleitbuchse und einer Außenumfangsfläche der Gleitbuchse ein Winkel α eingeschlossen wird, der zwischen 10 bis 40° liegt. Die Außenfläche der Gleitbuchse kann eine bezüglich des Reibwertes optimierte Struktur aufweisen.It is expedient if an angle α is included between a central axis M of the sliding bush and an outer peripheral surface of the sliding bush, which is between 10 to 40 °. The outer surface of the sliding bushing may have a structure optimized with regard to the coefficient of friction.
Auch können der Kontaktkörper und der als Hebel ausgebildete Spannteil einteilig ausgeführt sein.Also, the contact body and designed as a lever clamping part can be made in one piece.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Basisteil und das Spannteil zueinander korrespondierende Bohrungen aufweisen, die zur Aufnahme eines Pins vorgesehen sind, um mittels des Pins, das gegenüber dem Basisteil vorgespannte Spannteil in einer Montageposition sichern.It is expedient if the base part and the clamping part have mutually corresponding bores which are provided for receiving a pin to secure by means of the pins, the prestressed relative to the base part clamping part in a mounting position.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei ist ein spezieles Ausführungsbeispiel näher beschrieben.The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing. In this case, a special embodiment is described in detail.
Es zeigen:Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are given the same reference numerals.
In den
Das Loch
Wie in den
Während in den
Es ist auch möglich, dass die Erhebungen
Das Zusammenspiel der Laschen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SpannerStretcher
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Platteplate
- 44
- Lochhole
- 55
- Ausnehmungrecess
- 66
- HintergriffflächeBack-engagement surface
- 77
- Lascheflap
- 88th
- Bolzenbolt
- 99
- Hohlbolzenhollow pin
- 1010
- BundFederation
- 1111
- Spannerhebel/SpannarmRelease lever / tensioning arm
- 1212
- Federfeather
- 1313
- Erhebungsurvey
- 1414
- Endanschlagend stop
- 1515
- Seite der LascheSide of the tab
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009032557 A1 [0002] DE 102009032557 A1 [0002]
- DE 102011080509 A1 [0006] DE 102011080509 A1 [0006]
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DE102013214449.0A DE102013214449A1 (en) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | Mechanical chain tensioner with bayonet lock |
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ID=52273991
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2013
- 2013-07-24 DE DE102013214449.0A patent/DE102013214449A1/en not_active Withdrawn
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