DE102014214255A1 - Hydraulic chain tensioning unit made of formed parts - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Zugmittelspanner (1) zum endloszugmittelauslenkenden Bewegen einer Spannschiene, mit einem Kolben (2), der hydraulikmitteldruckbedingt an einem ersten Ende eines Gehäuses (3) aus diesem ausfahrbar gelagert ist und einer, einem Hydraulikmittelrückfluss unterbrechend schaltbaren Rückschlagventileinheit (4), die relativ zum Gehäuse (3) ortsfest gehalten ist, wobei das Gehäuse (3) und der Kolben (2) aus Umformblech spanlos hergestellt sind. Die Erfindung betrifft auch einen Endloszugmitteltrieb mit einem Endloszugmittel, wie einer Kette oder einem Riemen, das unter Zwischenschaltung einer Spannschiene durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen Zugmittelspanner (1) ausgelenkt ist.The invention relates to a hydraulic Zugmittelspanner (1) for zugloszugmittelauslenkenden moving a clamping rail, with a piston (2), the hydraulic medium pressure due to a first end of a housing (3) is mounted extendable therefrom and one, a hydraulic fluid backflow interrupting switchable check valve unit (4), which is held stationary relative to the housing (3), wherein the housing (3) and the piston (2) are made of forming sheet without cutting. The invention also relates to a continuous traction drive with an endless traction means, such as a chain or a belt, which is deflected with the interposition of a tensioning rail by a hydraulic Zugmittelspanner (1) according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Zugmittelspanner zum endloszugmittelauslenkenden Bewegen einer Spannschiene, für einen Nockenwellen- oder Nebentrieb, bspw. eines verbrennungskraftmaschinengetriebenen Fahrzeugs, wie eines Pkws, eines Motorrades, eines Lkws oder eines anderen Nutzfahrzeuges, mit einem Kolben, der hydraulikmitteldruckbedingt an einem ersten Ende eines Gehäuses aus diesem ausfahrbar gelagert ist und einer einen Hydraulikmittelrückfluss unterbrechend schaltbaren Rückschlagventileinheit, die relativ zum Gehäuse ortsfest gehalten ist.The invention relates to a hydraulic Zugmittelspanner for zugloszugmittelauslenkenden moving a tensioning rail, for a camshaft or secondary drive, eg. An internal combustion engine-powered vehicle, such as a car, a motorcycle, a truck or other commercial vehicle, with a piston, the hydraulic medium pressure due to a first end of a Housing is mounted extendable from this and a hydraulic fluid reflux interrupting switchable check valve unit which is held stationary relative to the housing.
Aus dem Stand der Technik sind bereits hydraulische Spannvorrichtungen in Zugmitteltrieben, die zum Antrieb einer oder mehrerer Nockenwellen bzw. Ausgleichswellen und/oder Nebenaggregate dienen, bekannt. Ein, das hydraulische Prinzip nutzender Zugmittelspanner, ist bspw. aus der
Hydraulische Kettenspanner sind auch aus der
Konventionelle hydraulische Kettenspanner sind üblicherweise aus spangebend hergestellten Einzelteilen zusammengesetzt. Dies zieht zahlreiche Bearbeitungsschritte bei der Herstellung nach sich, was einen solchen Zugmittelspanner teuer werden lässt. Auch durch die Vielfalt der Bauteile, bei evtl. zu nutzenden Varianten, werden die Kosten weiter nach oben getrieben.Conventional hydraulic chain tensioners are usually composed of machined individual parts. This entails numerous processing steps in the production, which makes such a Zugenspanner expensive. Also due to the variety of components, possibly to be used variants, the costs are driven upwards.
Es ist dabei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Effektivitätssteigerung und Kasteneinsparung zu bewirken und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden.It is the object of the present invention to effect an increase in efficiency and box saving and to avoid the disadvantages known from the prior art.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse und der Kolben aus Umformblech spanlos hergestellt sind. Die Ausführungen des Spannelements und seiner Unterbaugruppen sowie Einzelteile kann bspw. durch Nutzung einer Kaltumformung erreicht werden. Dadurch lassen sich die Kosten erheblich reduzieren. Auf Dreh-, Fräs-, Schleif- oder Bohroperationen kann verzichtet werden. In Gänze kann auf spanende Bearbeitungsschritte verzichtet werden.This object is achieved in a generic device according to the invention in that the housing and the piston are made of forming sheet without cutting. The embodiments of the clamping element and its subassemblies and individual parts can be achieved, for example, by using a cold forming. This can significantly reduce costs. On turning, milling, grinding or drilling operations can be dispensed with. As a whole, machining steps can be dispensed with.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind ferner in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are further claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn im Gehäuse eine vorzugsweise konzentrisch zu diesem angeordnete Hülse vorhanden ist, die die Rückschlagventileinheit befestigt. Auf diese Weise kann ein ausreichend großer Raum auf der kolbenfernen Seite des Gehäuses, zwischen dem Gehäuse und der Rückschlagventileinheit vorgehalten werden, um ein effizientes Funktionieren des Zugmittelspanners zu gewährleisten. Natürlich ist es auch möglich, dass auf die Hülse verzichtet wird und die Rückschlagventileinheit direkt am Innenumfang des Gehäuses festgelegt ist. Allerdings sollte dann eine Ölversorgungsöffnung kolbenfern der Rückschlagventileinheit vorhanden sein.Thus, it is advantageous if in the housing a preferably concentrically arranged to this sleeve is present, which secures the check valve unit. In this way, a sufficiently large space on the far side of the piston housing, between the housing and the check valve unit can be kept in order to ensure efficient functioning of Zugmittelspanners. Of course, it is also possible that the sleeve is dispensed with and the check valve unit is fixed directly on the inner circumference of the housing. However, there should then be an oil supply port located coloufulously away from the check valve unit.
Die Kostenminimierungspotenziale lassen sich dann ausschöpfen, wenn (auch) die Hülse aus Umformblech spanlos hergestellt ist, etwa aus demselben Material, wie der Kolben und/oder das Gehäuse.The cost-minimizing potential can be exploited if (also) the sleeve is made of forming sheet without cutting, for example, from the same material, such as the piston and / or the housing.
Dabei ist es von Vorteil, wenn das Umformblech aus einer Metalllegierung, wie einer Eisenlegierung, (nur) durch spanloses Umformen, etwa durch Tiefziehen, Pressen und/oder Stanzen in die jeweilige Endform gebracht ist. Der/die dann hergestellte Spanner/Spannvorrichtung ist folglich sehr belastbar und gleichzeitig kostengünstig.It is advantageous if the forming of a metal alloy, such as an iron alloy, (only) brought by non-cutting forming, such as by deep drawing, pressing and / or punching in the respective final shape. The tensioner / tensioner then produced is therefore very durable and at the same time inexpensive.
Es ist von Vorteil, wenn zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ein, vorzugsweise mit der Innenseite des Gehäuses und der Außenumfangsseite des Kolbens, in Anlage bringbarer/befindlicher Sicherungsring angeordnet ist. Über dem Sicherungsring kann ein Auseinanderfallen des Zugmittelspanners bei der Montage oder im Betrieb wirkungsvoll verhindert werden.It is advantageous if between the housing and the piston a, preferably with the inside of the housing and the outer peripheral side of the piston, engageable / befindlicher retaining ring is arranged. About the locking ring a falling apart of Zugmittelspanners can be effectively prevented during assembly or during operation.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Sicherungsring in einer zwischen einer Innenumfangsfläche des Gehäuses und der Außenumfangsfläche des Kolbens gebildeten, über den Umfang vollständig umlaufenden, ersten oder zweiten Ringtasche angeordnet ist. Der Sicherungsring kann dann eine radial nach außen wirkende Vorspannung haben, die einen Formschluss ab einer bestimmten Betriebsstellung des Kolbens im Gehäuse zwischen den drei Bauteilen hervorruft, wodurch eine Unverlierbarkeit sichergestellt ist.It is advantageous if the locking ring is arranged in a formed between an inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the piston, over the circumference completely encircling, first or second ring pocket. The retaining ring can then have a radially outwardly acting bias, which causes a positive connection from a certain operating position of the piston in the housing between the three components, whereby a captive is ensured.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die erste Ringtasche axial und/oder radial weiter innen als die zweite Ringtasche im in das Gehäuse eingefahrenen Zustand des Kolbens angeordnet ist. Ein Eindringen oder Eintauchen des Sicherungsringes von der ersten Ringtasche in die zweite Ringtasche, bei entsprechender Betriebsstellung des Gehäuses relativ zum Kolben und umgekehrt, ist dann geschickt erreichbar. It is expedient if the first ring pocket axially and / or radially further inside than the second ring pocket is arranged in the retracted into the housing state of the piston. An intrusion or immersion of the retaining ring from the first ring pocket in the second ring pocket, with a corresponding operating position of the housing relative to the piston and vice versa, is then reached skillfully.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringtaschen und der Sicherungsring so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse in eine Maximalstellung des Kolbens, der Sicherungsring in die zweite Ringtasche so eingreift, dass ein weiteres Ausfahren des Kolbens verhindert ist, insbesondere unter Nutzung einer Vorspannung des Sicherungsringes und eines Formschlusses des Sicherungsringes mit dem Gehäuse und/oder dem Kolben.An advantageous embodiment is also characterized in that the two ring pockets and the locking ring are coordinated so that upon extension of the piston from the housing into a maximum position of the piston, the locking ring engages the second ring pocket so that further extension of the piston prevents is, in particular by using a bias of the retaining ring and a positive connection of the retaining ring with the housing and / or the piston.
Wenn ein kolbennaher Endabschnitt des Gehäuses dickenreduziert zu einem Zylinderabschnitt des Gehäuses in einem rückschlagventileinheitbenachbarten Bereich/Endbereich ausgestaltet ist, so kann an einer kleinen vordefinierten Stelle ein Gewinde, wie ein Außengewinde auf das Gehäuse aufgebracht werden, um eine Ein-/Anschraubbarkeit des Gehäuses in einen Motorblock oder ein Zugmitteltriebgehäuse zu gewährleisten/zu ermöglichen. Dadurch muss nicht das Außengewinde über eine große Länge verlaufen, sondern nur im Bereich eines axial relativ kurzen Ringabschnittes.When a piston proximal end portion of the housing is designed reduced thickness to a cylinder portion of the housing in a non-return valve unit adjacent region / end portion, at a small predefined location a thread, such as an external thread on the housing can be applied to a screwed / screwed the housing into a Engine block or a traction drive housing to ensure / enable. As a result, the external thread does not have to run over a great length, but only in the region of an axially relatively short annular section.
Damit ein Anschlag bei der Montage am Gehäuse vorgehalten werden kann, ist es von Vorteil, wenn im rückschlagventileinheitbenachbarten Bereich des Gehäuses ein (vollständig/teilweise) über den Außenumfang des Gehäuses umlaufender Bund, etwa nach Art einer Bördelung, ausgebildet ist und/oder am kolbenfernen Ende eine mutternartige Außenkontur eingeprägt ist, etwa nach Art eines Außensechskants. Die Montage wird dadurch erleichtert.So that a stop can be held in the assembly on the housing, it is advantageous if in the non-return valve unit adjacent area of the housing (completely / partially) on the outer circumference of the housing encircling collar, such as a crimp, is formed and / or on the piston far away End of a nut-like outer contour is embossed, such as the manner of an external hexagon. The assembly is facilitated.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckfeder vorspannungausübend auf den Kolben und ein Verschlusselement, wie eine Kugel, der Rückschlagventileinheit angeordnet ist.An advantageous embodiment is also characterized in that a compression spring biasing on the piston and a closure element, such as a ball, the check valve unit is arranged.
Letztlich betrifft die Erfindung auch einen Endloszugmitteltrieb mit einem Endloszugmittel, wie einer Kette oder einem Riemen, das unter Zwischenschaltung einer Spannschiene durch einen hydraulischen Zugmittelspanner der erfindungsgemäßen Art ausgelenkt ist/zum Auslenken vorbereitet ist.Finally, the invention also relates to a endless traction drive with an endless traction means, such as a chain or a belt, which is deflected with the interposition of a tensioning rail by a hydraulic Zugmittelspanner of the type according to the invention / is prepared for deflecting.
Der hydraulische Zugmittelspanner besteht somit aus Teilen, die über oberflächig verfestigende Maßnahmen als Preform geschaffen sind.The hydraulic Zugmittelspanner thus consists of parts that are created over surface strengthening measures as a preform.
Mit anderen Worten wird eine Spanneinheit vorgeschlagen, die als Verschlussschraubenversion ausgeführt ist und folgende Komponenten umfasst: ein Gehäuse, einen Kolben, eine Hülse, eine Rückschlagventileinheit, eine Druckfeder und einen Sicherungsring. Das Gehäuse besteht aus Blech und wird ohne jegliche Dreh-, Fräs-, Schleif- oder Bohroperationen mit einer Umformtechnologie erstellt. Das Gehäuse weist am hinteren Ende eine Sechskantform auf, wobei diese Form eine Schlüsselweite vorgibt und zur Montage der Spanneinheit im Motor dient. Mit einem Bund beginnt, in Richtung des kolbennahen Endes gesehen, der rotationssymmetrische Bereich des Gehäuses. Der Bund dient auch zur Abdichtung der Spanneinheit zur Umgebung und kann mit oder ohne zusätzlicher Dichtscheibe bzw. Dichtscheiben ausgestaltet sein. Am Gehäuseumfang ist ein Gewinde angebracht, welches zur Fixierung in der motorseitigen Spannerbohrung dient. Im Falle der Notwendigkeit einer Verliersicherung kann zusätzlich eine Schraubensicherung, bspw. unter Nutzung von Materialien, wie sie als „Loctite” bekannt sind, auf die Gewindegänge aufgebracht werden.In other words, a clamping unit is proposed, which is designed as a screw plug version and comprises the following components: a housing, a piston, a sleeve, a check valve unit, a compression spring and a retaining ring. The housing is made of sheet metal and is produced without any turning, milling, grinding or drilling operations using a forming technology. The housing has a hexagonal shape at the rear end, wherein this form specifies a wrench size and used for mounting the clamping unit in the engine. With a collar begins, seen in the direction of the piston near end, the rotationally symmetric region of the housing. The collar also serves to seal the clamping unit to the environment and can be designed with or without additional sealing washer or sealing washers. At the housing circumference a thread is attached, which serves for fixing in the engine-side tensioner bore. In the case of the need for a captive additionally a screw lock, for example. Using materials such as are known as "Loctite", be applied to the threads.
Im Bereich des Gewindes ist eine Ölversorgungsöffnung eingestanzt. Am vorderen Ende des Gehäuses ist die Wanddicke reduziert/abgestreckt und bildet nach der Montage und einer Bördelung eine Tasche aus, in der der Sicherungsring einrastet und die Spanneinheit vor dem Zerfall schützt.In the area of the thread an oil supply opening is punched. At the front end of the housing, the wall thickness is reduced / stretched and forms after mounting and flanging a pocket in which the locking ring engages and protects the clamping unit from disintegration.
Der Kolben ist rotationssymmetrisch und weist ein Durchmesser-zu-Längenverhältnis von 1:1 bis 1:4 auf.The piston is rotationally symmetric and has a diameter to length ratio of 1: 1 to 1: 4.
Stirnseitig ist ein Dorn eingeprägt, der die Druckfeder in ihrer Lage fixiert.The front side has a mandrel embossed, which fixes the compression spring in position.
Zentrisch, aber auch exzentrisch, kann eine Ölschmieröffnung angebracht sein, mit einem Durchmesser von maximal 1,2 mm.Centric, but also eccentric, an oil lubrication opening can be attached, with a maximum diameter of 1.2 mm.
Im hinteren Drittel des Kolbens befindet sich eine Nut, die durch einen Umformgang, bspw. mittels Rollierens, eingeprägt ist und den Sicherungsring beherbergt.In the rear third of the piston there is a groove which is stamped by a deformation, for example by means of rolling, and accommodates the retaining ring.
Die Breite der Nut kann zwischen 1 mm und 10 mm betragen. Besonders vorteilhaft sind dabei Werte von 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 mm.The width of the groove can be between 1 mm and 10 mm. Values of 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 mm are particularly advantageous.
Die Hülse im Inneren der Spanneinheit dient zur Fixierung der Rückschlagventileinheit, auf dem sich die Druckfeder abstützt. Die Hülse trennt einen Versorgungsraum von einem Hochdruckraum der Spanneinheit ab. Über Öffnungen kann das Öl über die Öffnung im Gehäuse zur Rückschlagventileinheit gelangen und den Hochdruckraum mit Öl versorgen. Die Rückschlagventileinheit kann als Standardbauteil ausgebildet sein.The sleeve in the interior of the clamping unit serves to fix the check valve unit on which the compression spring is supported. The sleeve separates a supply chamber from a high-pressure chamber of the clamping unit. About openings, the oil pass through the opening in the housing to the check valve unit and supply the high-pressure chamber with oil. The check valve unit may be formed as a standard component.
Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with the aid of a drawing. In this case, a first embodiment is shown. Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
In
Er weist einen Kolben
Der Kolben
Eine Rückschlagventileinheit
Die Rückschlagventileinheit
Der Kolben
Das Gehäuse
Der Kolben
Damit die Druckfeder
Die maximale Dicke des Bodens des Kolbens
In
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- ZugmittelspannerZugmittelspanner
- 22
- Kolbenpiston
- 33
- Gehäusecasing
- 44
- RückschlagventileinheitCheck valve assembly
- 55
- Hülseshell
- 66
- VentilValve
- 77
- KugelBullet
- 88th
- Druckfedercompression spring
- 99
- Schraubenfedercoil spring
- 1010
- Kontaktbauteilcontact component
- 1111
- Vorspannelementbiasing member
- 1212
- Öffnungopening
- 1313
- Versorgungsraumsupply room
- 1414
- SechskantformHexagonal shape
- 1515
- BundFederation
- 1616
- ÖlversorgungsöffnungOil supply opening
- 1717
- Gewindethread
- 1818
- Verdünnungsbereichdilution range
- 1919
- Nutgroove
- 2020
- erste Ringtaschefirst ring bag
- 2121
- distales Endedistal end
- 2222
- zweite Ringtaschesecond ring bag
- 2323
- Sicherungsringcirclip
- 2424
- Domcathedral
- 2525
- ÖlschmieröffnungOiling port
- 2626
- rotationssymmetrischer Bereich des Gehäusesrotationally symmetric region of the housing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102007037720 A1 [0003] DE 102007037720 A1 [0003]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |