DE102015220385A1

DE102015220385A1 - Zugmittelspanneinheit für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102015220385A1
Application number: DE102015220385.9A
Authority: DE
Inventors: Eduard Golovatai-Schmidt; Thomas Ullein; Lajos Farkas
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspanneinheit (1) für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Zugmittelspanneinheit (1) umfasst ein Gehäuse (2), in dem ein zumindest von einer Druckfeder (3) beaufschlagter Kolben (4) axial beweglich angeordnet ist, wobei an der Außenumfangsfläche des Kolbens (4) eine Vielzahl von Rastrillen (5) zur Aufnahme von zwei axial benachbarten Rastringen (6a, 6b) angeordnet sind, wobei jeweils ein Rastring (6a, 6b) zur Realisierung einer axialen Verschiebung des Kolbens (4) im Gehäuse (2) mit einer Rampe (7) am Kolben (4) und einer Anschlagfläche (8) am Gehäuse (2) zusammenwirkt, und wobei zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Kolbens (4) im Gehäuse (2) jeweils ein Rastring (6a, 6b) mit einer jeweiligen Rampe (9) am Gehäuse (2) und einer jeweiligen Anschlagfläche (10) am Kolben (4) zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelspanneinheit für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs.
Gebiet der Erfindung
Es ist allgemein bekannt, dass eine Zugmittelspanneinheit hauptsächlich zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, Zugmittellängung, Wärmeausdehnungsunterschiede und Verschleiß dient. Die Spannwirkung einer hydraulischen Zugmittelspanneinheit wird in der Regel durch eine mechanische Druckfeder und zusätzlicher hydraulischer Unterstützung realisiert, wobei ein Rückhub bei einem Rastspannsystem durch eine Rastierung und beim Gewindespannsystem über Selbsthemmung verhindert wird.
Ferner offenbart die DE 10 2006 028 988 A1 eine Zugmittelspanneinheit mit einem Gehäuse, einem Kolben, einer Kolbenfeder, einer ersten Klinke und einer zweiten Klinke. Das Gehäuse hat eine Bohrung zur gleitenden Aufnahme eines Kolbens. Der Kolben weist eine Vielzahl von Zähnen auf, die entlang mindestens eines Abschnitts des Außenumfangs des Kolbens ausgebildet sind. Die Kolbenfeder spannt den Kolben in Auswärtsrichtung von der Bohrung vor. Die erste und zweite Klinke sind über einen Stift schwenkbar befestigt und werden von Nuten im Gehäuse aufgenommen. Die Klinken werden von einer ersten und zweiten Feder in Richtung der Zähne des Kolbens vorgespannt. Ferner ist die erste Klinke in einem halben Zahnabstand vor der zweiten Klinke angeordnet, so dass bei einem Eingriff der zweiten Klinke mit einem Zahn entlang der Außenseite des Kolbens die erste Klinke entlang einer Rampe zwischen dem Zahn, mit dem die zweite Klinke in Eingriff steht, und dem nächsten Zahn entlang der Außenseite des Kolbens gleitet.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zugmittelspanneinheit weiterzuentwickeln, um die Rückhubbegrenzung präziser realisieren zu können.
Erfindungsgemäße Lösung
Die erfindungsgemäße Zugmittelspanneinheit umfasst ein Gehäuse, in dem ein zumindest von einer Druckfeder beaufschlagter Kolben axial beweglich angeordnet ist, wobei an der Außenumfangsfläche des Kolbens eine Vielzahl von Rastrillen zur Aufnahme von zwei axial benachbarten Rastringen angeordnet sind, wobei jeweils ein Rastring zur Realisierung einer axialen Verschiebung des Kolbens im Gehäuse mit einer Rampe am Kolben und einer Anschlagfläche am Gehäuse zusammenwirkt, und wobei zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Kolbens im Gehäuse jeweils ein Rastring mit einer jeweiligen Rampe am Gehäuse und einer jeweiligen Anschlagfläche am Kolben zusammenwirkt. Mit anderen Worten sind die beiden Rastringe derart axial voneinander beabstandet, dass einer der beiden Rastringe an der jeweiligen Anschlagfläche am Gehäuse und der jeweils andere Rastring an der jeweiligen Anschlagfläche am Kolben zur Anlage kommt. Mithin sind die beiden Rastringe dazu vorgesehen das axiale Ein- und Ausfahren des Kolbens und die damit zusammenhängende Begrenzung eines Rückhubs des Kolbens präziser einzustellen. Die Rastringe laufen somit bei einem axialen Ausfahren des Kolbens aus dem Gehäuse nicht gleichzeitig sondern abwechselnd die jeweiligen Rampen am Kolben hinauf.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die beiden Rastringe einen axialen Abstand von mindestens 1,2 Rastrillen und höchstens 1,8 Rastrillen voneinander haben. Besonders bevorzugt beträgt der axiale Abstand zwischen den beiden Rastringen 1,5 Rastrillen. Dadurch wird der Rastsprung eines der beiden Rastringe in axialer Richtung durch den jeweils anderen Rastring halbiert. Die Rastrillen können somit breiter und deutlich belastbarer ausgebildet werden.
Vorzugsweise weist der jeweilige Rastring zwei distale Endabschnitte auf, die zumindest teilweise aus dem Gehäuse herausragen, wobei ein tangentiales Annähern der beiden distalen Endabschnitte ein Aufweiten des jeweiligen Rastringes bewirkt. Dazu ist in dem Gehäuse eine Aussparung angeordnet aus welcher der jeweilige Rastring von außen sichtbar und bedienbar ist. Somit ist der Rastdraht vorzugsweise als schellenartige Feder ausgebildet, die beim Annähern der beiden distalen Endabschnitte radial aufgeweitet wird. Die manuelle Einstellung der axialen Position des Kolbens dient insbesondere zur Rücksetzung des Kolbens bei einer Reparatur am Steuertrieb.
Besonders bevorzugt sind die Rastrillen axial begrenzt an der Außenumfangsfläche des Kolbens ausgebildet. Somit sind die Rastrillen nicht über die gesamte Außenumfangsfläche des axial ausfahrbaren Elements ausgebildet.
Vorzugsweise kommt der jeweilige Rastring bei einer maximalen radialen Aufweitung radial in einer jeweiligen Entspannungsnut am Gehäuse zur Anlage. Mit anderen Worten ist die jeweilige Entspannungsnut axial zwischen dem jeweiligen Anschlag und der jeweiligen Rampe am Gehäuse ausgebildet, wobei die jeweilige Entspannungsnut zum einen durch den jeweiligen Anschlag und zum anderen durch die jeweilige Rampe axial begrenzt wird. Vorzugsweise befindet sich axial zwischen zwei Entspannungsnuten ein Steg. Eine maximale Aufweitung des jeweiligen Rastrings erfolgt entweder durch ein Hinauflaufen des jeweiligen Rastrings an der jeweiligen Rampe am Kolben oder durch ein tangentiales Annähern der beiden distalen Endabschnitte des schellenartigen Rastringes. Mithin dient die jeweilige Entspannungsnut zum einen zur radialen Aufweitung des jeweiligen Rastrings und zum anderen der axialen Positionierung des jeweiligen Rastrings am Gehäuse.
Ferner bevorzugt kommt der jeweilige Rastring in einer Ausgangsposition radial in einer jeweiligen Rastrille am Kolben zur Anlage. In der Ausgangsposition weist der jeweilige Rastring eine minimale radiale Aufweitung auf und liegt somit fest am Kolben an.
Des Weiteren bevorzugt ist der jeweilige Rastring aus einem Federdraht ausgebildet. Der Federdraht weist eine hohe Elastizität bei einer gleichzeitigen hohen Festigkeit auf. Ferner ermöglicht Federstahl eine besonders dünnwandige Ausbildung des Rastrings.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zugmittelspanneinheit hydraulisch ausgebildet und weist ein Rückschlagventil auf. Das Rückschlagventil regelt dabei einen Zu- und Rückfluss von Strömungsmittel in eine im Wesentlichen axial zwischen dem Kolben und dem Gehäuse ausgebildete Druckkammer. Dabei kann der Kolben auch als Hohlkolben ausgebildet sein. Mithin wirkt auf den Kolben neben der Federkraft der Druckfeder auch eine hydraulische Kraft.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Zugmittelspannanordnung, umfassend eine erfindungsgemäße Zugmittelspanneinheit und eine Spannschiene, und
2 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Zugmittelspanneinheit gemäß 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gemäß 1 weist eine Zugmittelspannanordnung für einen Zugmitteltrieb eines – hier nicht dargestellten – Kraftfahrzeugs eine erfindungsgemäße Zugmittelspanneinheit 1 und eine Spannschiene 14 auf. Die Zugmittelspanneinheit 1 ist hydraulisch ausgebildet und umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein von einer Druckfeder 3 beaufschlagter Kolben 4 axial beweglich angeordnet ist. Ferner ist der Kolben 4 über ein Rückschlagventil 13 mit einem – hier nicht dargestellten – Strömungsmittel beaufschlagbar. An der Außenumfangsfläche des Kolbens 4 sind eine Vielzahl von umlaufenden Rastrillen 5 zur Aufnahme von zwei axial benachbarten Rastringen 6a, 6b axial begrenzt ausgebildet. Der jeweilige Rastring 6a, 6b ist aus einem Federdraht ausgebildet. Der erste Rastring 6a befindet sich in einer Ausgangsposition und kommt radial in einer Rastrille 5 am Kolben 4 zur Anlage. Demgegenüber befindet sich der zweite Rastring 6b auf einer Rampe 7 am Kolben 4. Mithin ist der zweite Rastring 6b in Vergleich zum Rastring 6a radial aufgeweitet. Die beiden Rastringe 6a, 6b weisen einen axialen Abstand von circa 1,5 Rastrillen 5 auf. Dadurch ist ein Rückhub des Kolbens 4 im Gehäuse 2 doppelt so fein einstellbar. Mit anderen Worten verringert sich die Sprungweite eines Rastsprungs um die Hälfte. Somit werden die Anzahl der Rastpositionen des Kolbens 4 am Gehäuse 2 verdoppelt. Der jeweilige Rastring 6a, 6b wirkt zur Realisierung einer axialen Verschiebung des Kolbens 4 im Gehäuse 2 mit der Rampe 7 am Kolben 4 und einer Anschlagfläche 8 am Gehäuse 2 zusammen. Demgegenüber wirkt der jeweilige Rastring 6a, 6b zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Kolbens 4 im Gehäuse 2 mit einer jeweiligen Rampe 9 am Gehäuse 2 und einer jeweiligen Anschlagfläche 10 am Kolben 4 zusammen. Die Anschlagflächen 8 und 10 sind im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Kolbens 4 ausgebildet.
Axial zwischen der jeweiligen Rampe 9 und der jeweiligen Anschlagfläche 10 am Gehäuse 2 ist eine Entspannungsnut 12a, 12b ausgebildet. Die jeweilige Entspannungsnut 12a, 12b ist durch die jeweilige Anschlagfläche 10 und die jeweilige Rampe 9 axial begrenzt. Zwischen den beiden Entspannungsnuten 12a, 12b ist ein Steg 15 ausgebildet. Der Steg 15 ist dazu vorgesehen den Abstand zwischen den beiden axial benachbarten Rastringen 6a, 6b einzustellen. Bei der Montage der Zugmittelspanneinheit 1 werden zunächst die Rastringe 6a, 6b in die jeweilige Entspannungsnut 12a, 12b gespannt und dann der Kolben 4 in das Gehäuse 2 axial eingeschoben.
Gemäß 2 weist der jeweilige Rastring 6a, 6b zwei distale Endabschnitte 11a, 11b auf, die zumindest teilweise aus dem Gehäuse 2 herausragen. Ein tangentiales Annähern der beiden distalen Endabschnitte 11a, 11b bewirkt eine Aufweitung des jeweiligen Rastringes 6a, 6b. Bei der radialen Aufweitung kommt der jeweilige Rastring 6a, 6b radial in einer jeweiligen – hier nicht dargestellten – Entspannungsnut am Gehäuse 2 zur Anlage.
Bezugszeichenliste

1: Zugmittelspanneinheit
2: Gehäuse
3: Druckfeder
4: Kolben
5: Rastrille
6a, 6b: Rastring
7: Rampe
8: Anschlagfläche
9: Rampe
10: Anschlagfläche
11a, 11b: distaler Endabschnitt
12: Entspannungsnut
13: Rückschlagventil
14: Spannschiene
15: Steg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006028988 A1 [0003]

Claims

Zugmittelspanneinheit (1) für einen Zugmitteltrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gehäuse (2), in dem ein zumindest von einer Druckfeder (3) beaufschlagter Kolben (4) axial beweglich angeordnet ist, wobei an der Außenumfangsfläche des Kolbens (4) eine Vielzahl von Rastrillen (5) zur Aufnahme von zwei axial benachbarten Rastringen (6a, 6b) angeordnet sind, wobei jeweils ein Rastring (6a, 6b) zur Realisierung einer axialen Verschiebung des Kolbens (4) im Gehäuse (2) mit einer Rampe (7) am Kolben (4) und einer Anschlagfläche (8) am Gehäuse (2) zusammenwirkt, und wobei zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Kolbens (4) im Gehäuse (2) jeweils ein Rastring (6a, 6b) mit einer jeweiligen Rampe (9) am Gehäuse (2) und einer jeweiligen Anschlagfläche (10) am Kolben (4) zusammenwirkt.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Rastring (6a, 6b) zwei distale Endabschnitte (11a, 11b) aufweist, die zumindest teilweise aus dem Gehäuse (2) herausragen, wobei ein tangentiales Annähern der beiden distalen Endabschnitte (11a, 11b) ein Aufweiten des jeweiligen Rastringes (6a, 6b) bewirkt.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastrillen (5) axial begrenzt an der Außenumfangsfläche des Kolbens (4) ausgebildet sind.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rastringe (6a, 6b) einen axialen Abstand von mindestens 1,2 Rastrillen (5) und höchstens 1,8 Rastrillen (5) voneinander haben.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Rastring (6a, 6b) bei einer maximalen radialen Aufweitung radial in einer jeweiligen Entspannungsnut (12) am Gehäuse (2) zur Anlage kommt.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Rastring (6a, 6b) in einer Ausgangsposition radial in einer jeweiligen Rastrille (5) am Kolben (4) zur Anlage kommt.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Rastring (6a, 6b) aus einem Federdraht ausgebildet ist.
Zugmittelspanneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelspanneinheit (1) hydraulisch ausgebildet ist und ein Rückschlagventil (13) aufweist.