DE102015209558A1 - Zugmittelspanner with an adjustable by changing the leakage damping - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Zugmittelspanner (1) für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (2), einem innerhalb dieses Gehäuses (2) in axialer Richtung verschiebbar gelagerten sowie mit dem Gehäuse (2) eine hydraulische Druckkammer (3) einschließenden Kolben (4), und einem einen Fluidversorgungskanal (5) mit der Druckkammer (3) in zumindest einer geöffneten Stellung verbindenden Rückschlagventil (6), das in dem Gehäuse (2) eingesetzt ist, wobei in einer mit der Druckkammer (3) hydraulisch verbundenen Abströmpassage (7) ein Steuerventil (8) eingesetzt ist, durch welches Steuerventil (8) ein Öffnungsquerschnitt der Abströmpassage (7) zur Veränderung des Dämpfungsverhaltens des Kolbens (4) einstellbar ist.The invention relates to a hydraulic Zugmittelspanner (1) for a traction mechanism drive of a motor vehicle, with a housing (2), within this housing (2) displaceably mounted in the axial direction and with the housing (2) a hydraulic pressure chamber (3) enclosing piston ( 4), and a check valve (6) which connects a fluid supply channel (5) to the pressure chamber (3) in at least one open position and which is inserted in the housing (2), wherein in a discharge passage (6) hydraulically connected to the pressure chamber (3). 7) a control valve (8) is inserted, through which control valve (8) an opening cross section of the outflow passage (7) for changing the damping behavior of the piston (4) is adjustable.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Zugmittelspanner für einen Zugmitteltrieb, wie einen Ketten- oder Riementrieb, eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit einem Gehäuse, einen innerhalb dieses Gehäuses in axialer Richtung verschiebbar gelagerten sowie mit dem Gehäuse eine hydraulische Druckkammer einschließenden Kolben (wobei der Kolben im Betrieb gegen ein Zugmittel des Zugmitteltriebes vorgespannt ist), und einem einen Fluidversorgungskanal mit der Druckkammer in zumindest einer geöffneten Stellung (hydraulisch) verbindenden Rückschlagventil, das in dem Gehäuse eingesetzt ist.The invention relates to a hydraulic Zugmittelspanner for a traction drive, such as a chain or belt drive, a motor vehicle, such as a car, truck, bus or agricultural utility vehicle, with a housing, a slidably mounted within this housing in the axial direction and with the housing a hydraulic Pressure chamber enclosing piston (wherein the piston is biased in operation against a traction means of the traction drive), and a fluid supply channel with the pressure chamber in at least one open position (hydraulically) connecting the check valve, which is inserted in the housing.
Solche Zugmittelspanner sind gattungsgemäß aus dem Stand der Technik bereits bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart bspw. die
Somit sind aus dem Stand der Technik bereits Spanner bekannt, bei denen die Einstellung der Dämpfung über einen festen, d.h. im Wesentlichen im Durchmesser unveränderlichen Leckage-Spalt eingestellt werden können. Als nachteilig hat es sich jedoch bei manchen der bekannten Ausführungen herausgestellt, dass die Dämpfung des Spanners nicht jederzeit, d.h. in jedem Ein- oder Ausfahrzustand des Kolbens einstellbar ist. Vielmehr ist die Dämpfung von der Bewegungsrichtung des Kolbens abhängig. Insbesondere bei unterschiedlich auftretenden Betriebstemperaturen des in der Druckkammer enthaltenen Hydraulikmittels kann die Dämpfung daher nicht einfach angepasst werden.Thus, already known from the prior art tensioners in which the adjustment of the damping over a fixed, i. can be adjusted substantially in diameter unchangeable leakage gap. However, it has proved disadvantageous in some of the known embodiments that the damping of the tensioner is not always, i. is adjustable in each state in or out of the piston. Rather, the damping depends on the direction of movement of the piston. In particular, at different operating temperatures occurring in the hydraulic chamber contained in the pressure chamber, the damping can therefore not be easily adjusted.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Zugmittelspanner zur Verfügung zu stellen, dessen Dämpfung aktiv und unabhängig von der Stellung und/oder Bewegungsrichtung des Kolbens erfolgen soll.It is therefore the object of the present invention to remedy these known from the prior art disadvantages and in particular to provide a Zugmittelspanner whose damping is to be active and independent of the position and / or direction of movement of the piston.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einer mit der Druckkammer hydraulisch verbundenen (d.h. an die Druckkammer anschließende / mündende) Abströmpassage ein Steuerventil eingesetzt ist, durch welches Steuerventil ein Öffnungsquerschnitt der Abströmpassage zur Veränderung des Dämpfungsverhaltens des Kolbens einstellbar ist. This is inventively achieved in that in a hydraulically connected to the pressure chamber (i.e., adjoining the pressure chamber / outflow) Abströmpassage a control valve is inserted through which control valve an opening cross section of the outflow passage for changing the damping behavior of the piston is adjustable.
Ein solches Steuerventil ermöglicht, dass die eine Leckage / einen Rückfluss aus der Druckkammer ermöglichende Abströmpassage beliebig weit geöffnet oder geschlossen werden kann. Dadurch kann ein durch die Abströmpassage strömender Volumenstrom besonders geschickt variabel eingestellt werden. Durch das Steuerventil ist weiterhin ein volumenstromregelndes / volumenstromgeregeltes Ventil umgesetzt, das beliebig, d.h. unabhängig von den Betriebseinflüssen die Dämpfung einstellen kann. Im Weiteren kann auf die bisher üblichen „Leckspalte“ zwischen der Außenumfangsseite des Kolbens und der Innenseite / Innenumfangsseite des Gehäuses verzichtet werden, da der Öffnungsquerschnitt so angepasst werden kann, dass jederzeit die gewünschte Hydraulikmittelmenge abströmt. Dadurch wird die Fertigung des Spanners deutlich einfacher und folglich kostengünstiger. Zudem kann die Dämpfung drehzahl- und / oder lastabhängig über dieses Steuerventil verändert werden. Beispielsweise kann die Dämpfung bei kaltem, relativ zähem Hydraulikmittel, wie vorzugsweise Öl / Motoröl, genauso wie bei einem heißen und relativ niedrigviskosen / dünnflüssigen Hydraulikmittel eingestellt werden. Im normalen Betrieb kann die Dämpfung bspw. reduziert werden, um die Reibung und somit den CO2-Ausstoß zu verringern. Bei Eintreten von Ungleichförmigkeiten und Resonanzen, kann die Dämpfung in diesen Betriebspunkten erhöht werden, um den Zugmitteltrieb zu stabilisieren. Bei aktuellen Systemen kann somit ein Kompromiss aus Reibung und Systemstabilität gefunden werden. Mit diesem System kann auf die jeweilige Situation reagiert werden und das System optimal betrieben werden. Da der so genannte „Leckspalt“, welcher für die Dämpfung verantwortlich ist, nun durch den Öffnungsquerschnitt der Abströmpassage / den Freigabequerschnitt des Ventils geregelt wird, ist kein fest eingestellter Leckspalt mehr vorhanden. Die Einstellbarkeit sowie Variabilität wird dadurch deutlich verbessert.Such a control valve allows that a leakage / a return flow from the pressure chamber enabling outflow passage can be opened or closed as far as desired. As a result, a flowing through the outflow passage volume flow can be set particularly skillfully variable. By the control valve, a volume flow regulating / volume flow controlled valve is further implemented, which can arbitrarily, ie set the damping independently of the operating influences. Furthermore, it is possible to dispense with the hitherto customary "leakage gaps" between the outer peripheral side of the piston and the inner side / inner peripheral side of the housing, since the opening cross section can be adapted so that the desired amount of hydraulic fluid flows out at all times. As a result, the production of the tensioner is much easier and therefore cheaper. In addition, the damping speed and / or load-dependent can be changed via this control valve. For example, the damping can be adjusted with cold, relatively viscous hydraulic fluid, such as preferably oil / engine oil, as well as a hot and relatively low viscosity / low viscosity hydraulic fluid. In normal operation, the damping can, for example, be reduced in order to reduce the friction and thus the CO 2 emissions. When non-uniformities and resonances occur, the damping at these operating points can be increased in order to stabilize the traction mechanism drive. With current systems, a compromise between friction and system stability can thus be found. With this system it is possible to react to the respective situation and to operate the system optimally. Since the so-called "leakage gap", which is responsible for the damping, is now controlled by the opening cross section of the discharge passage / the release cross section of the valve, no fixed set leakage gap is no longer present. The adjustability and variability is thereby significantly improved.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
Vorteilhafterweise weist das Steuerventil einen Ventilkörper auf, der zwischen einer Schließstellung, in der er einen Volumenstrom durch die Abströmpassage (vollständig) sperrt / verhindert / blockiert (d.h. der Öffnungsquerschnitt auf Null gesetzt ist / geschlossen ist) und einer Maximalöffnungsstellung, in der er einen maximalen Volumenstrom durch die Abströmpassage (größtmöglich) freigibt / öffnet (d.h. der Öffnungsquerschnitt maximal geöffnet ist), verstellbar / bewegbar ist. Dadurch ist das Steuerventil relativ einfach umgesetzt und aufgebaut, wodurch die Herstellkosten weiter gesenkt werden können. Advantageously, the control valve has a valve body which between a closed position in which it (completely) blocks / prevents / blocks a flow through the outflow passage (ie, the opening cross-section is set to zero / closed) and a maximum opening position, in which it reaches a maximum Volume flow through the outflow passage (maximum possible) releases / opens (ie the opening cross-section is opened to the maximum), is adjustable / movable. As a result, the control valve is relatively easily implemented and constructed, whereby the manufacturing costs can be further reduced.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuerventil derart ausgebildet ist, dass der Ventilkörper stufenlos zwischen der Schließstellung und der maximalen Öffnungsstellung verstellbar / bewegbar ist. Dadurch ist es möglich, jeglichen Querschnitt zwischen der Schließ- und der Maximalöffnungsstellung einzustellen, wodurch die Einstellbarkeit besonders variabel ist. In this context, it is particularly advantageous if the control valve is designed such that the valve body is continuously adjustable between the closed position and the maximum open position / movable. This makes it possible adjust any cross section between the closed and the maximum opening position, whereby the adjustability is particularly variable.
In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn der Ventilkörper in der Längsrichtung eines ersten, vorzugsweise sich (gerade) entlang einer Längsachse erstreckenden Kanalabschnittes der Abströmpassage hin- und her-, d.h. axial bewegbar ist. Dadurch wird der Aufbau weiter vereinfacht.In this connection, it is also advantageous if the valve body reciprocates in the longitudinal direction of a first, preferably (straight) along a longitudinal axis extending channel portion of the discharge passage, i. is axially movable. This further simplifies the structure.
Weist der Ventilkörper weiterhin eine konische Anlagefläche auf, die mit einem durch eine Verjüngung der Abströmpassage gebildeten radialen Absatz zum Festlegen des Öffnungsquerschnittes zusammenwirkt, ist der Öffnungsquerschnitt besonders einfach durch die jeweilige axiale Lage zwischen der Anlagefläche und dem Absatz einstellbar.If the valve body also has a conical bearing surface which cooperates with a radial shoulder formed by a tapering of the outflow passage to define the opening cross section, the opening cross section can be adjusted particularly easily by the respective axial position between the contact surface and the shoulder.
Ist die Anlagefläche zudem derart ausgebildet, dass sie in der Schließstellung dichtend an dem Absatz anliegt, kann auf weitere Dichtelemente verzichtet werden. Der Aufbau des Zugmittelspanners, insbesondere dessen Steuerventils, wird dadurch möglichst einfach gehalten.If the contact surface is also designed in such a way that it bears sealingly against the shoulder in the closed position, further sealing elements can be dispensed with. The construction of Zugmittelspanners, in particular its control valve, is kept as simple as possible.
Ist das Steuerventil zum Einstellen des Öffnungsquerschnittes elektrisch angesteuert / ansteuerbar, ist ein Antrieb für das Steuerventil gegeben, der unabhängig von den Zuständen der Verbrennungskraftmaschine / des Motors ist. If the control valve for setting the opening cross-section is electrically controlled / controlled, a drive for the control valve is provided, which is independent of the states of the internal combustion engine / the engine.
Ist im Weiteren das Steuerventil elektrisch mit einem Steuermodul verbunden, ist die Stellung des Ventilkörpers besonders einfach motorkennfeldgesteuert / kennfeldgesteuert veränderbar. Dadurch kann die Dämpfung bereits vor bzw. gleichzeitig mit einer zu erwartenden ruckartigen Belastung des Zugmittels / des Zugmitteltriebes angepasst werden.If, in addition, the control valve is electrically connected to a control module, the position of the valve body can be changed in a particularly simple manner controlled by the engine map / map-controlled manner. As a result, the damping can be adjusted before or at the same time as an expected jerky load on the traction mechanism / traction mechanism drive.
Zweckmäßig ist es auch, wenn die Abströmpassage derart mit der Druckkammer hydraulisch verbunden ist, dass mit einem Vergrößern des Öffnungsquerschnittes der Dämpfungswiderstand (eines in der Druckkammer befindlichen Hydraulikmittels / Öls) gegenüber dem Kolben in seiner Einschieberichtung sinkt und mit einem Verkleinern des Öffnungsquerschnittes der Dämpfungswiderstand (dieses Hydraulikmittels) gegenüber dem Kolben in dieser Einschieberichtung ansteigt. Dadurch ist eine feste Zuordnung zwischen dem Querschnitt und dem Dämpfungswiderstand des Hydraulikmittels in der Druckkammer gegeben. Dadurch ist die Einstellung der Dämpfung besonders reproduzierbar. It is also expedient if the outflow passage is hydraulically connected to the pressure chamber in such a way that the damping resistance (of a hydraulic medium / oil in the pressure chamber) decreases with increasing the opening cross-section in relation to the piston in its insertion direction and if the opening cross section is reduced in size. this hydraulic means) relative to the piston in this insertion direction increases. As a result, a fixed relationship between the cross section and the damping resistance of the hydraulic fluid in the pressure chamber is given. As a result, the adjustment of the damping is particularly reproducible.
Ist weiterhin die Abströmpassage zum Anschluss an eine Hydraulikversorgung, vorzugsweise unmittelbar der Hydraulik- / Ölversorgung der Verbrennungskraftmaschine, vorbereitet, kann die Abströmpassage das durch den Öffnungsquerschnitt aus der Druckkammer abströmende Hydraulikmittel unmittelbar dieser Hydraulikversorgung zurückführen, wodurch ein ohnehin in der Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges bestehender Ölkreislauf / Hydraulikmittelkreislauf verwendet wird. Dadurch ist die Hydraulikmittelzufuhr besonders einfach aufgebaut. Furthermore, if the outflow passage is prepared for connection to a hydraulic supply, preferably directly to the hydraulic / oil supply of the internal combustion engine, the outflow passage can recirculate the hydraulic fluid flowing through the opening cross section out of the pressure chamber directly to this hydraulic supply, whereby an oil circuit already present in the internal combustion engine of the motor vehicle / Hydraulic fluid circuit is used. As a result, the hydraulic fluid supply is particularly simple.
In diesem Zusammenhang ist es auch besonders vorteilhaft, wenn der Fluidversorgungskanal, über den Hydraulikmittel in die Druckkammer in Abhängigkeit der Stellung des Rückschlagventils zugeführt wird, ebenfalls an diese Hydraulikversorgung angeschlossen ist. Dadurch wird der Aufbau noch weiter vereinfacht.In this connection, it is also particularly advantageous if the fluid supply channel, via which hydraulic fluid is supplied into the pressure chamber as a function of the position of the check valve, is likewise connected to this hydraulic supply. As a result, the structure is further simplified.
Zweckmäßig ist es auch, wenn in der Druckkammer ein den hydraulischen Druck des Hydraulikmittels erfassender Drucksensor integriert ist, der eine zur Regelung der Einstellung des Ventilkörpers verwendete Messgröße ermittelt. Dadurch kann das Steuerventil noch effektiver geregelt werden.It is also expedient if a pressure sensor which detects the hydraulic pressure of the hydraulic medium is integrated in the pressure chamber and determines a measured variable used to control the setting of the valve body. As a result, the control valve can be regulated even more effectively.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Druckkammer zur Umgebung des Kolbens hin mittels einer an dem Kolben und dem Gehäuse anliegenden Dichtung abgedichtet ist. Insbesondere ist dabei der Spalt zwischen der Außenumfangsseite des Kolbens und der Innenseite des Gehäuses nach außen hin abgedichtet. Dadurch ist gewährleistet, dass der Abströmquerschnitt / der Öffnungsquerschnitt der Abströmpassage ausschließlich für die Leckage und somit für die Dämpfung verantwortlich ist. Dadurch ist die Dämpfung noch direkter steuerbar. It is also advantageous if the pressure chamber is sealed to the environment of the piston by means of a voltage applied to the piston and the housing seal. In particular, the gap between the outer peripheral side of the piston and the inside of the housing is sealed to the outside. This ensures that the outflow cross section / the opening cross section of the outflow passage is solely responsible for the leakage and thus for the damping. As a result, the damping is even more directly controllable.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to figures.
Es zeigen:Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
In
Der Kolben
Das Rückschlagventil
Die Druckkammer
Da der Kolben
Erfindungsgemäß schließt nun an die Druckkammer
In der Abströmpassage
Wie auch besonders gut in Verbindung mit
Das Steuerventil
Der Ventilkörper
Der Öffnungsquerschnitt der Abströmpassage
Die zweite Kanalbohrung
In einer maximal geöffneten Stellung, der so genannten Maximalöffnungsstellung, ist der Ventilkörper
Das Steuerventil
Die Einstellung des Ventilkörpers
Im Weiteren ist das Steuerventil
Für eine Regelung des Steuerventils
Das Gehäuse
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit ein Spanner (Zugmittelspanners
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zugmittelspanner Zugmittelspanner
- 22
- Gehäuse casing
- 33
- Druckkammer pressure chamber
- 44
- Kolben piston
- 55
- Fluidversorgungskanal Fluid supply channel
- 66
- Rückschlagventil check valve
- 77
- Abströmpassage Abströmpassage
- 88th
- Steuerventil control valve
- 99
- Ventilkörper valve body
- 1010
- erster Kanalabschnitt first channel section
- 1111
- Anlagefläche contact surface
- 1212
- Verjüngung rejuvenation
- 1313
- Absatz paragraph
- 1414
- Dichtung poetry
- 1515
- Aufnahmeöffnung receiving opening
- 1616
- Druckfeder compression spring
- 1717
- Aufnahmeloch receiving hole
- 1818
- Außenumfangsseite Outer peripheral side
- 1919
- Innenseite inside
- 2020
- Dichtring seal
- 2121
- Stirnseite front
- 2222
- Antriebseinheit drive unit
- 2323
- Außenseite des Ventilkörpers Outside of the valve body
- 2424
- Ventilkörperumhausung Ventilkörperumhausung
- 2525
- zweiter Kanalabschnitt second channel section
- 2626
- Abströmbohrung outflow bore
- 2828
- Lochgrund hole bottom
- 2929
- erste Kanalbohrung first canal bore
- 3030
- zweite Kanalbohrung second channel bore
- 3131
- Aufnahmebohrung location hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004012394 A1 [0002] DE 102004012394 A1 [0002]
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DE102015209558.4A DE102015209558A1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Zugmittelspanner with an adjustable by changing the leakage damping |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |