DE102015208452A1

DE102015208452A1 - Spannvorrichtung mit Entlüftungseinsatz für einen Kettentrieb

Info

Publication number: DE102015208452A1
Application number: DE102015208452.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Heinemann; Patrick Wege
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2016-11-10
Also published as: CN107532688A; US20180119780A1; WO2016177373A2; WO2016177373A3; DE112016002068A5; KR20180003554A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine zylindrische Aufnahme bildet, und mit einem Kolben, der zumindest teilweise von der zylindrischen Aufnahme umgeben ist, wobei die Innenmantelfläche der zylindrischen Aufnahme den Kolben axial beim Einfahren in das Gehäuse führt und beim Ausfahren aus dem Gehäuse heraus, sowie mit einer Rasteinheit, die den Einfahrweg des Kolbens begrenzt, wobei die Rasteinheit einen gehäuseseitigen Anschlag beinhaltet und einen kolbenseitigen Gegenanschlag sowie ein Rastelement und wobei das Rastelement dazu geeignet ist, eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herzustellen. Das Gehäuse geht axial in Position des gehäuseseitigen Anschlags in einen Rastabschnitt über, wobei der Rastabschnitt zwischen dem Rastelement und dem Kolben angeordnet ist, wobei der Rastabschnitt zumindest eine Ausnehmung aufweist, wodurch mittels des Rastelements die kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors. Kettentriebe umfassen im Allgemeinen ein mit der Kurbelwelle verbundenes Antriebskettenrad, ein mit einer Nockenwelle verbundenes Abtriebskettenrad sowie eine Steuerkette, die das Antriebskettenrad mit dem Abtriebskettenrad verbindet. Über das Zugtrum der Antriebssteuerkette wird das Antriebsmoment der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen. Die Steuerkette wird an ihrem Leertrum gespannt, um ihre Funktionalität über die Betriebsdauer gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck wird die Steuerkette mittels einer Spannvorrichtung mit einer Kraft beaufschlagt.
Die US 7189174 B2 zeigt einen Kettenspanner mit einem rohrförmigen Gehäuse mit einem Boden und einer Einkerbung an einem offenen Ende, mit einem Kolben, der eine Vielzahl von Einrastkerben am Aussenumfang aufweist und in dem Innenumfang des Gehäuses installiert ist, mit einer Rückstellfeder, welche den Kolben mit einer nach aussen drückenden Kraft beaufschlagt, mit einem Anschlagring, der zwischen dem Innenumfang des Gehäuses und dem Aussenumfang des Kolbens installiert ist, mit einem Ringelement, das in einer Führungsnut in axialer Richtung gleitbar ist und mit einem Betätigungselement zur radialen Expansion des Ringelements, mit einem ersten Stopper, welcher die Rückwärtsbewegung des Anschlagrings relativ zum Gehäuse durch die Festlegung des Anschlagrings in der Führungsnut begrenzt und mit einem zweiten Stopper mit einem kleineren inneren Durchmesser als der äussere Durchmesser des Anschlagrings zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Anschlagrings relativ zu dem Gehäuse, wobei der Anschlagring in der Führungsnut arretiert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen rastierbaren Kettenspanner für den Kettentrieb eines Verbrennungsmotors vorzuschlagen, deren Montierbarkeit vereinfacht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch einen Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine zylindrische Aufnahme bildet, und mit einem Kolben, der zumindest teilweise von der zylindrischen Aufnahme umgeben ist, wobei die Innenmantelfläche der zylindrischen Aufnahme den Kolben axial beim Einfahren in das Gehäuse führt und beim Ausfahren aus dem Gehäuse heraus, sowie mit einer Rasteinheit, die den Einfahrweg des Kolbens begrenzt, wobei die Rasteinheit einen gehäuseseitigen Anschlag beinhaltet und einen kolbenseitigen Gegenanschlag sowie ein Rastelement und wobei das Rastelement dazu geeignet ist, eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herzustellen. Das Gehäuse geht axial in Position des gehäuseseitigen Anschlags in einen Rastabschnitt über, wobei der Rastabschnitt zwischen dem Rastelement und dem Kolben angeordnet ist, wobei der Rastabschnitt zumindest eine Ausnehmung aufweist, wodurch mittels des Rastelements die kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herstellbar ist.
Nach Erkenntnis der Erfindung kann die Montierbarkeit eines rastierbaren Kettenspanners wesentlich vereinfacht werden, indem der Rastring ein außenliegendes Bauteil bildet. Der Rastring kann somit nach Fügen des Kolbens im Gehäuse montiert werden. Darüber hinaus bestehen Vorteil hinsichtlich der Wartung des Kettenspanners, da die Funktionsweise ohne Demontage des Kettenspanners nachvollzogen werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die zumindest eine Ausnehmung des Rastabschnitts axial einerseits durch den gehäuseseitigen Anschlag begrenzt und andererseits durch einen Endananschlag.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gelangt das Rastelement beim Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse mit dem Endanschlag in Kontakt, wodurch der Endanschlag ein Ausfahren des Rastelements begrenzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform begrenzt der Endanschlag ein Ausfahren des Rastelements, wodurch eine Relativbewegung zwischen Rastelement und Kolben ermöglicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Endanschlag durch einen Ring gebildet, der in einer innenliegenden oder einer außenliegenden Nut des Rastabschnitts angeordnet ist
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Rastabschnitt zumindest zwei Ausnehmungen auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Rastabschnitt zumindest drei Ausnehmungen auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Rastelement ein Rastdraht mit zumindest zwei kreisabschnittförmigen Abschnitten, die eine radiale Ausformung einschließen, wobei die kreisabschnittförmigen Abschnitte im Bereich der Ausnehmungen des Rastabschnitts angeordnet sind und in Kontakt mit dem Kolben bringbar sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Rastelement ein Rastdraht mit zumindest drei kreisabschnittförmigen Abschnitten, die zwei radiale Ausformung einschließen, wobei die kreisabschnittförmigen Abschnitte im Bereich der Ausnehmungen des Rastabschnitts angeordnet sind und in Kontakt mit dem Kolben bringbar sind.
Bevorzugt wird die hydraulische Spannvorrichtung in einem Kettentrieb für einen Verbrennungsmotor mit einem Antriebskettenrad und mit einem Abtriebskettenrad sowie mit einer Steuerkette eingesetzt, wobei die Steuerkette das Antriebskettenrad und das Abtriebskettenrad koppelt und wobei die Steuerkette mittels einer Spannvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche gespannt wird.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die Zeichnungen genommen wird. Funktionsgleiche Elemente der erläuterten Ausführungsformen werden mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform des Kettenspanners;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuses;
In 1 ist eine hydraulische Spannvorrichtung 1 für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors in einem Längsschnitt gezeigt. Ein Kettentrieb umfasst ein mit der Kurbelwelle verbundenes Antriebskettenrad, ein mit einer Nockenwelle verbundenes Abtriebskettenrad sowie eine Steuerkette, die das Antriebskettenrad mit dem Abtriebskettenrad verbindet (nicht gezeigt). Über das Zugtrum der Antriebssteuerkette wird das Antriebsmoment der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen. Die Steuerkette wird an ihrem Leertrum gespannt, um ihre Funktionalität über die Betriebsdauer gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck wird die Steuerkette mittels der Spannvorrichtung mit einer Spannkraft beaufschlagt.
Die hydraulische Spannvorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 2 und einem Spannkolben (nicht gezeigt), der in einer Aufnahmebohrung 4 des Gehäuses 2 axial verschiebbar geführt ist. Der Spannkolben ist mit einem Kolbenhohlraum gestaltet, der zusammen mit der Aufnahmebohrung des Gehäuses einen Druckraum bildet. An dem Ende des Gehäuses 2, das der Öffnung zu der Aufnahme des Spannkolbens 3 gegenüberliegt, ist eine Ausnehmung angeordnet. Über die Ausnehmung erfolgt der Zulauf von Hydraulikmittel in den Druckraum; der Ablauf erfolgt über einen Leckagespalt. An dem Ende des Spannkolbens, das von dem Gehäuse 2 entfernt liegt, ist eine weitere Ausnehmung angeordnet; die Ausnehmung erfüllt die Funktion einer Entlüftungsöffnung. Die Enden bilden das zulaufseitige und das entlüftungsseitige Ende der Spannvorrichtung.
Am zulaufseitigen Ende der Spannvorrichtung 1 ist innerhalb des Druckraumes ein Rückschlagventil angeordnet, das den Hydraulikmittelstrom in Zulaufrichtung freigibt und den Ablauf aus dem Druckraum verhindert. Am entlüftungsseitigen Ende der Spannvorrichtung ist innerhalb des Kolbenhohlraumes eine vormontierbare Entlüftungseinheit angeordnet. Die Entlüftungseinheit bildet mit der gehärteten Innenmantelfläche des Spannkolbens einen Pressverband, wobei der Spannkolben als Fließpressteil gestaltet ist.
Derartige Spannvorrichtungen 1 für den Kettentrieb eines Verbrennungsmotors finden zu dem Zweck Einsatz, die Steuerkette (nicht gezeigt) zu spannen und auftretende Schwingungen im Kettentrieb zu dämpfen. Das Hydraulikmittel wird in der Regel als Motoröl von dem allgemeinen Hydraulikmittelkreislauf zur Verfügung gestellt.
In 1 ist ein Kettenspanner gezeigt mit einem Gehäuse 2, das eine zylindrische Aufnahme 4 bildet, und mit einem Kolben 3, der zumindest teilweise von der zylindrischen Aufnahme 4 umgeben ist. Die Innenmantelfläche der zylindrischen Aufnahme 4 führt den Kolben axial beim Einfahren in das Gehäuse und beim Ausfahren aus dem Gehäuse heraus. Darüber hinaus ist eine Rasteinheit gezeigt, die den Einfahrweg des Kolbens begrenzt, wobei die Rasteinheit einen gehäuseseitigen Anschlag 5 beinhaltet und einen kolbenseitigen Gegenanschlag 6 sowie ein Rastelement 7 und wobei das Rastelement dazu geeignet ist, eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herzustellen. Das Gehäuse geht axial in Position des gehäuseseitigen Anschlags in einen Rastabschnitt über. Der Rastabschnitt ist zwischen dem Rastelement und dem Kolben angeordnet ist, wobei der Rastabschnitt zumindest eine Ausnehmung aufweist, wodurch mittels des Rastelements die kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herstellbar ist.
2 zeigt das Gehäuse mit Stegen 10, die jeweils eine innenliegende Nut 9 zur Aufnahme eines Sicherungsrings 8 aufweisen. Innerhalb des Gehäuses ist der Spannkolben geführt. Gezeigt ist ferner der gehäuseseitige Anschlag 5.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7189174 B2 [0002]

Claims

Kettenspanner mit einem Gehäuse, das eine zylindrische Aufnahme bildet, und mit einem Kolben, der zumindest teilweise von der zylindrischen Aufnahme umgeben ist, wobei die Innenmantelfläche der zylindrischen Aufnahme den Kolben axial beim Einfahren in das Gehäuse führt und beim Ausfahren aus dem Gehäuse heraus, sowie mit einer Rasteinheit, die den Einfahrweg des Kolbens begrenzt, wobei die Rasteinheit einen gehäuseseitigen Anschlag beinhaltet und einen kolbenseitigen Gegenanschlag sowie ein Rastelement und wobei das Rastelement dazu geeignet ist, eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse axial in Position des gehäuseseitigen Anschlags in einen Rastabschnitt übergeht sowie dass der Rastabschnitt zwischen dem Rastelement und dem Kolben angeordnet ist, wobei der Rastabschnitt zumindest eine Ausnehmung aufweist, wodurch mittels des Rastelements die kraftübertragende Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen Anschlag und dem kolbenseitigen Gegenanschlag herstellbar ist.
Kettenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ausnehmung des Rastabschnitts axial einerseits durch den gehäuseseitigen Anschlag begrenzt wird und andererseits durch einen Endananschlag.
Kettenspanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement beim Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse mit dem Endanschlag in Kontakt gelangt, wodurch der Endanschlag ein Ausfahren des Rastelements begrenzt.
Kettenspanner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlag ein Ausfahren des Rastelements begrenzt, wodurch eine Relativbewegung zwischen Rastelement und Kolben ermöglicht wird.
Kettenspanner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlag durch einen Ring gebildet wird, der in einer innenliegenden oder einer außenliegenden Nut des Rastabschnitts angeordnet ist
Kettenspanner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt zumindest zwei Ausnehmungen aufweist.
Kettenspanner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt zumindest drei Ausnehmungen aufweist.
Kettenspanner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement ein Rastdraht ist mit zumindest zwei kreisabschnittförmigen Abschnitten, die eine radiale Ausformung einschließen, wobei die kreisabschnittförmigen Abschnitte im Bereich der Ausnehmungen des Rastabschnitts angeordnet sind und in Kontakt mit dem Kolben bringbar sind.
Kettenspanner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement ein Rastdraht ist mit zumindest drei kreisabschnittförmigen Abschnitten, die zwei radiale Ausformung einschließen, wobei die kreisabschnittförmigen Abschnitte im Bereich der Ausnehmungen des Rastabschnitts angeordnet sind und in Kontakt mit dem Kolben bringbar sind.