DE102014017114A1 - Clamping device for a traction mechanism drive of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (10) zum Spannen eines Zugmittels eines Zugmitteltriebs einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Gehäuse (12), mit wenigstens einem zumindest teilweise in dem Gehäuse (12) translatorisch bewegbar aufgenommenen Kolben (16) und mit einem zumindest teilweise in dem Gehäuse (12) und zumindest teilweise zwischen dem Gehäuse (12) in dem Kolben (16) aufgenommenen Flüssigkeit (18) zum Dämpfen von Schwingungen des Kolbens, wobei die Flüssigkeit (18) ein nichtnewtonsches Fluid ist.The invention relates to a tensioning device (10) for tensioning a traction mechanism of a traction mechanism drive of an internal combustion engine, comprising at least one piston (16) at least partially translatable in the housing (12) and at least partially in the housing Housing (12) and at least partially between the housing (12) in the piston (16) received liquid (18) for damping vibrations of the piston, wherein the liquid (18) is a non-Newtonian fluid.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.The invention relates to a tensioning device for a traction mechanism drive of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
Eine solche Spannvorrichtung zum Spannen eines Zugmitteltriebs einer Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise der
Bei dem Zugmitteltrieb handelt es sich beispielsweise um einen Riementrieb, der als das Zugmittel einen Riemen aufweist. Das Zugmittel wird üblicherweise dazu verwendet, wenigstens eine Komponente, beispielsweise eine Pumpe, anzutreiben. Hierzu ist die Pumpe über das Zugmittel mit einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt, sodass die Komponente über das Zugmittel von der Abtriebswelle angetrieben wird. Alternativ oder zusätzlich wird ein Zugmitteltrieb beispielsweise dazu verwendet, wenigstens eine Nockenwelle der beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine über die beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle anzutreiben.The traction mechanism is, for example, a belt drive, which has a belt as the traction means. The traction means is usually used to drive at least one component, for example a pump. For this purpose, the pump is coupled via the traction means with an output shaft of the internal combustion engine, so that the component is driven by the traction means of the output shaft. Alternatively or additionally, a traction mechanism drive is used, for example, to drive at least one camshaft of the internal combustion engine designed, for example, as a reciprocating internal combustion engine, via the output shaft designed, for example, as a crankshaft.
Die Komponente beziehungsweise die Nockenwelle steht beispielsweise mit einer Riemenscheibe in Verbindung, die zumindest mittelbar drehbar an dem Kolben gehalten ist. Schwingungen des Zugmittels werden somit auf die Riemenscheibe und weiter auf den Kolben übertragen, wobei der Kolben und somit die Schwingungen des Zugmittels mittels der Flüssigkeit gedämpft werden können.The component or the camshaft, for example, is connected to a pulley, which is held at least indirectly rotatably on the piston. Vibrations of the traction means are thus transmitted to the pulley and further to the piston, wherein the piston and thus the vibrations of the traction means can be damped by the liquid.
Es hat sich gezeigt, dass es bei herkömmlichen hydraulischen Dämpfungselementen beziehungsweise Spannvorrichtungen mit solchen hydraulischen Dämpfungselementen insbesondere bei hohen Belastungen zu einer Überhitzung des hydraulischen Dämpfungselements kommen kann. Alternativ dazu sind reibgedämpfte Spannvorrichtungen bekannt, bei denen die Schwingungen durch mechanische Reibung zwischen wenigstens zwei Reibpartnern gedämpft werden. Daraus resultiert jedoch ein übermäßiger Verschleiß und übermäßige Hitze. Auch die
Schließlich ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden können.Object of the present invention is to develop a clamping device of the type mentioned in such a way that the mentioned disadvantages can be avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a clamping device with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher die eingangs genannten Nachteile vermieden werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Flüssigkeit ein nichtnewtonsches Fluid ist. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit ein viskoses Öl, welches ein nichtnewtonsches Fluid ist. Durch die speziellen Eigenschaften des nichtnewtonschen Fluids können die Bewegungen des Kolbens relativ zum Gehäuse und dadurch die Schwingungen des Zugmittels gedämpft werden. Gleichzeitig können die eingangs genannten Nachteile, das heißt die Entstehung von übermäßigem Verschleiß und übermäßiger Hitze sowie eine Überhitzung der Spannvorrichtung vermieden werden. Dadurch, dass die Flüssigkeit ein nichtnewtonsches Fluid ist, ist es möglich, die Flüssigkeit derart abzustimmen, dass die Flüssigkeit bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten des Kolbens relativ zum Gehäuse auch eine hohe Viskosität hat.In order to provide a clamping device specified in the preamble of claim 1 way, by means of which the aforementioned disadvantages can be avoided, it is inventively provided that the liquid is a non-Newtonian fluid. Preferably, the liquid is a viscous oil, which is a non-Newtonian fluid. Due to the special properties of the non-Newtonian fluid, the movements of the piston relative to the housing and thereby the vibrations of the traction means can be damped. At the same time, the disadvantages mentioned above, that is the emergence of excessive wear and excessive heat and overheating of the clamping device can be avoided. By virtue of the fact that the liquid is a non-Newtonian fluid, it is possible to tune the liquid such that the liquid also has a high viscosity at high speeds of movement of the piston relative to the housing.
Kleine Bewegungsgeschwindigkeiten benötigen demgegenüber eine geringere Viskosität der Flüssigkeit und somit eine geringere Dämpfung, wobei die Abstimmung der Viskoseeigenschaften der Flüssigkeit je nach Zugmitteltrieb, insbesondere Riementrieb, und je nach dominierenden Frequenzen erfolgt.In contrast, small speeds of movement require a lower viscosity of the liquid and thus a lower damping, the coordination of the viscous properties of the liquid depending on the traction drive, in particular Belt drive, and depending on dominant frequencies occurs.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Flüssigkeit ein dilatantes Fluid ist. Dies bedeutet, dass die Viskosität der Flüssigkeit mit steigenden zeitlichen Änderungen seiner Scherung beziehungsweise der Schergeschwindigkeit ebenfalls steigt. Insbesondere ist es so möglich, die Spannvorrichtung auf hochfrequente Schwingungen des Zugmittels und somit des Kolbens abzustimmen, welche während des Betriebs der beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine auftreten können. Hierbei können beispielsweise hochfrequente Schwingungen bis zu 250 Hertz (Hz) auftreten.It has proven particularly advantageous if the liquid is a dilatant fluid. This means that the viscosity of the liquid also increases with increasing temporal changes in its shear or shear rate. In particular, it is possible to tune the tensioning device to high-frequency vibrations of the traction means and thus of the piston, which can occur during operation of the example designed as a reciprocating internal combustion engine internal combustion engine. For example, high-frequency oscillations of up to 250 hertz (Hz) can occur.
Die Spannvorrichtung ermöglicht die Realisierung eines besonders einfachen Designs, da die Dämpfung schon als Eigenschaft der Flüssigkeit, das heißt beispielsweise des viskosen Öls vorhanden ist und nicht erst konstruktiv erzeugt werden muss. Durch das einfache Design können besonders vorteilhafte Möglichkeiten zur Kühlung der Spannvorrichtung geschaffen werden, sodass die Spannvorrichtung auch gegenüber hoher Hitze bei hohen Frequenzen besonders robust ist und demzufolge besonders beständig gegen Überhitzung ist.The tensioning device makes it possible to realize a particularly simple design, since the damping already exists as a property of the fluid, that is to say, for example, of the viscous oil, and does not first have to be constructively produced. Due to the simple design, particularly advantageous possibilities for cooling the tensioning device can be created, so that the tensioning device is also particularly robust against high heat at high frequencies and, consequently, is particularly resistant to overheating.
Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist, dass Zugmitteltriebe, insbesondere Riementriebe, aufgrund immer stärker werdender Drehungleichförmigkeiten immer höheren Belastungen ausgesetzt sind, da die Drehungleichförmigkeiten bei modernen Verbrennungskraftmaschinen aufgrund der zunehmenden Erhöhung des Spitzendrucks, der Reduzierung der drehenden Massen etc. stets zunehmen. Hier kommen herkömmliche Spannvorrichtungen an ihre physikalischen Grenzen.Background of the present invention is that traction drives, especially belt drives, are exposed to increasingly higher loads due to ever increasing rotational irregularities, since the rotational irregularities in modern internal combustion engines due to the increasing increase of the peak pressure, the reduction of rotating masses etc. always increase. Here conventional tensioning devices reach their physical limits.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Bei dem Zugmitteltrieb handelt es sich beispielsweise um einen Riementrieb, welcher als das Zugmittel einen Riemen aufweist. Die Spannvorrichtung
Die Spannvorrichtung
In der Arbeitskammer
Somit ist durch die Spannvorrichtung
Um nun übermäßigen Verschleiß, übermäßige Hitze sowie eine Überhitzung des Dämpfungselements
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Spannvorrichtungjig
- 1212
- Gehäusecasing
- 1414
- Arbeitskammerworking chamber
- 1616
- Kolbenpiston
- 1717
- Doppelpfeildouble arrow
- 1818
- Flüssigkeitliquid
- 2020
- Dämpfungselementdamping element
- 2222
- Gleitlagerbearings
- 2424
- Arbeitsraumworking space
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011086155 A1 [0002] DE 102011086155 A1 [0002]
- DE 102006033418 A1 [0005] DE 102006033418 A1 [0005]
- DE 102009021665 A1 [0006] DE 102009021665 A1 [0006]
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014017114.0A DE102014017114A1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Clamping device for a traction mechanism drive of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102014017114.0A DE102014017114A1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Clamping device for a traction mechanism drive of an internal combustion engine |
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DE102014017114A1 true DE102014017114A1 (en) | 2016-05-19 |
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DE102014017114.0A Withdrawn DE102014017114A1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Clamping device for a traction mechanism drive of an internal combustion engine |
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DE (1) | DE102014017114A1 (en) |
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-
2014
- 2014-11-19 DE DE102014017114.0A patent/DE102014017114A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |