DE19748163C2

DE19748163C2 - Vorrichtung zum Spannen und Verstellen eines als Kette ausgebildeten Umschlingungstriebs

Info

Publication number: DE19748163C2
Application number: DE1997148163
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Reichert; Walter Heubach
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2017-11-01
Also published as: DE19748163A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen und Ver stellen eines als Kette ausgebildeten Umschlingungstriebs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 44 29 071 A1 bekannt. Beim Ausschalten der Brennkraftmaschine wird naturge mäß auch die Hydraulikölversorgung abgeschaltet, was zur Folge hat, daß der Druck der Hydraulikölversorgung absinkt. Beim erneuten Starten der Brennkraftmaschine treten deshalb innerhalb der ersten zwei bis fünf Se kunden, während derer der Druck der Hydraulikölversorgung noch nicht wie der voll aufgebaut ist, unerwünschte Geräusche auf. Des Weiteren treten un definierte und daher unkontrollierte Schwankungen der Steuerzeiten auf, die zu thermodynamischen Problemen führen können.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß die beim Starten der Brennkraftmaschine auftretenden Geräusche und Schwan kungen der Steuerzeiten wirkungsvoll vermieden werden, ohne daß die Vor richtung dadurch zu aufwendig wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Indem im Hohlraum ein erster Druckraum sowie ein darüber befindlicher Ölvorratsraum angeordnet sind und die beiden Räume mittels eines Rück schlagventils voneinander getrennt sind, ist eine Vorrichtung zum Spannen und Verstellen eines als Kette ausgebildeten Umschlingungstriebs geschaf fen, welche gewährleistet, daß dann, wenn beim Abschalten und erneuten Starten der Brennkraftmaschine der Druck des Hydrauliköls absinkt und erst mit einiger Verzögerung wieder aufgebaut wird, die Hydraulikölversorgung des ersten Druckraums aus dem Ölvorratsraum sichergestellt ist und somit keine Klappergeräusche oder Schwankungen der Steuerzeiten mehr auftre ten.

Bevorzugt weist der Ölvorratsraum wenigstens das 1,5-fache Volumen der zum vollständigen Ausgleich benötigten Ölmenge auf. Denn durch dieses Merkmal kann die Hydraulikölversorgung des Druckraums auch bei einer Verzögerung von mehreren Sekunden aus dem Ölvorratsraum bestritten werden.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Ölvorratsraum im ersten, äußeren Hydraulikkolben und der Druckraum im zweiten, inneren Hydraulikkolben angeordnet. Diese Ausführungsform ist dann zu wählen, wenn der erste, äußere Hydraulikkolben, welcher als Verstellerkolben arbeitet, in Einbaulage der Vorrichtung nach oben weist. Denn der Ölvorratsraum muß stets oberhalb des Druckraums angeordnet sein, um den Druckraum auch im drucklosen Zustand beim Starten der Brennkraftmaschine mit Hydrauliköl versorgen zu können.

Bei der ersten Ausführungsform kann der Ölvorratsraum an der Stirnseite des ersten, äußeren Hydraulikkolbens eine Spritzöffnung für das Hydrauliköl aufweisen. Durch diese Spritzöffnung kann zum einen eine zuverlässige Entlüftung des Ölvorratsraums stattfinden, so daß es innerhalb des ersten Druckraums nicht zu Druckverlusten aufgrund von Luftbläschen im Hydrauli köl kommt, und es kann zum anderen eine wirkungsvolle Schmierung des als Kette ausgebildeten Umschlingungstriebs erfolgen.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Ölvorratsraum im zweiten, inneren Hydraulikkolben und der Druckraum im ersten, äußeren Hydraulikkolben angeordnet. Diese Ausführungs form ist dann zu wählen, wenn der zweite, innere Hydraulikkolben, welcher als Spannerkolben arbeitet, in Einbaulage der Vorrichtung nach oben weist.

Bei der zweiten Ausführungsform kann der Ölvorratsraum an der Stirn seite des zweiten, inneren Hydraulikkolbens die Spritzöffnung für das Hy drauliköl aufweisen.

Indem der erste, äußere Hydraulikkolben bzw. der zweite, innere Hydraulik kolben eine Gleitschiene tragen und die Gleitschiene eine Aussparung auf weist, welche zu der Spritzöffnung für das Hydrauliköl leicht versetzt ist, kann das Hydrauliköl durch die Gleitschiene hindurch direkt auf die Kette gespritzt werden und somit auch die Kontaktfläche zwischen der Gleitschiene und der Kette schmieren. Der leichte Versatz berücksichtigt dabei die Bewegungs richtung der Kette.

Besonders vorteilhaft ist der Zulauf für den Ölvorratsraum im ersten, äußeren Hydraulikkolben bzw. im zweiten, inneren Hydraulikkolben an einer möglichst hohen Stelle vorgesehen. Durch dieses Merkmal kann der Ölvorratsraum maximal genutzt werden. Wenn beim Ausschalten der Brennkraftma schine der Druck der Hydraulikölversorgung sinkt, verbleibt auf jeden Fall ein bis zur Höhe des Zulaufs gefüllter Ölvorratsraum.

Ist die Vorrichtung in ihrer Einbaulage schräg angeordnet, so empfiehlt es sich, beim Zusammenbau darauf zu achten, daß sich der Zulauf an der nach oben weisenden Wandseite des ersten, äußeren Hydraulikkolbens bzw. des zweiten, inneren Hydraulikkolbens befindet.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungsfigu ren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend der er sten Ausführungsform in schematisch geschnittener Darstel lung und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform in schematisch geschnittener Darstellung.

Eine Vorrichtung 1 spannt und verstellt eine Kette 2, durch die eine erste Nockenwelle 3 einer Brennkraftmaschine eine zweite Nockenwelle 3' an treibt.

Die Vorrichtung 1 spannt und verstellt die Kette 2 quer zu ihrer Bewegungs richtung (Pfeile) über ihr Lasttrum 4 und ihr Lostrum 5. Dazu weist die Vor richtung 1 ein feststehendes Gehäuse 6, einen im Gehäuse 6 festgelegten Führungskörper 7, einen im Führungskörper 7 entlang der Achse A ver schiebbar gelagerten, ersten, äußeren Hydraulikkolben 8 und einen im ersten, äußeren Hydraulikkolben 8 entlang der Achse A verschiebbaren, zweiten, in neren Hydraulikkolben 9 auf.

Bei beiden Ausführungsformen der Vorrichtung 1 wird das Spannen der Kette 2 realisiert, indem der erste, äußere Hydraulikkolben 8 und der zweite, innere Hydraulikkolben 9 gegeneinander verschoben werden. Dazu steht ei ne nicht gezeigte Hydraulikölversorgung über einen Ölvorratsraum 10 und ein Rückschlagventil 11 mit einem ersten Druckraum 12 in Verhindung, wo bei der Ölvorratsraum 10, das Rückschlagventil 11 und der darunter befindli che Druckraum 12 im Inneren zwischen dem ersten, äußeren Hydraulikkolben 8 und dem zweiten, inneren Hydraulikkolben 9 angeordnet sind. Wird nun das Volumen des Druckraums 12 vergrößert, so verschieben sich die beiden Hy draulikkolben 8, 9 in zueinander entgegengesetzten Richtungen und span nen mittels ihrer an den Stirnseiten befestigten Gleitschienen 13, 13' das Lasttrum 4 gegen das Lostrum 5 der Kette 2.

Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung wird das Verstellen der Kette 2 erreicht, indem zwischen dem Gehäuse 6 und einem ringförmigen Kragen 14 des ersten, äußeren Hydraulikkolbens 8 ein zweiter Druckraum 12' und zwischen dem Führungskörper 7 und dem ringförmigen Kragen 14 ein dritter Druckraum 12" vorgesehen sind. Dadurch kann der erste, äußere Hy draulikkolben 8 in einem weiteren Bereich entlang der Achse A innerhalb der Vorrichtung 1 verschoben werden und die Kette 2 verstellen, was wiederum die Steuerzeiten der Brennkraftmaschine beeinflußt. Dabei werden die Steu erzeiten in Richtung "früh" beeinflußt, wenn der erste, äußere Hydraulikkol ben 8 auf das Lasttrum 4 zu verschoben wird, und die Steuerzeiten werden in Richtung "spät" beeinflußt, wenn der erste, äußere Hydraulikkolben 8 auf das Lostrum 5 zu bewegt wird.

Zweckmäßigerweise wird die Frühverstellung bei Brennkraftmaschinen im Bereich geringer Drehzahlen, das heißt bis ca. 4000 Umdrehungen pro Minu te, und die Spätverstellung im Bereich hoher Drehzahlen, das heißt oberhalb von ca. 4000 Umdrehungen pro Minute sowie bei Leerlauf gewählt.

Beim Ausschalten der Brennkraftmaschine kommt es durch den auftretenden Druckabfall der Hydraulikölversorgung und durch Nockenwellendrehmomen te in der Abstellposition zu einem Leerlaufen bzw. Leerdrücken des ersten Druckraums 12. Beim erneuten Starten der Brennkraftmaschine muß sich der Druck der Hydraulikölversorgung erst wieder aufbauen. In der Zwi schenzeit, das heißt, bis der Druck wieder voll zur Verfügung steht, kann der leergelaufene, erste Druckraum 12 jedoch aus dem Ölvorratsraum 10 ver sorgt werden. Unterstützt wird dies beim erneuten Starten durch eine in dem ersten Druckraum 12 vorgesehene Druckfeder 15.

In Fig. 1 sind der Ölvorratsraum 10 im Inneren des ersten, äußeren Hydrau likkolbens 8 und die erste Druckkammer 12 im zweiten, in neren Hydraulikkolben 9 angeordnet, während in Fig. 2 der Ölvorratsraum 10 im Inneren des zweiten, inneren Hydraulikkolbens 9 und die erste Druck kammer 12 im Inneren des ersten, äußeren Hydraulikkolbens 8 angeordnet sind.

Bei der ersten Ausführungsform aus Fig. 1 weist der Ölvorratsraum 10 an der Stirnseite des ersten, äußeren Hydraulikkolbens 8 eine Spritzöffnung 16 für das Hydrauliköl auf, und bei der zweiten Ausführungsform aus Fig. 2 weist der Ölvorratsraum 10 an der Stirnseite des zweiten, inneren Hydraulik kolbens 9 eine Spritzöffnung 16 für das Hydrauliköl auf. In beiden Fällen ist außerdem vorgesehen, daß die an dem jeweiligen Hydraulikkolben 8 und 9 befestigte Gleitschiene 13, 13' eine kreisrunde Aussparung 17 aufweist, wel che zu der Spritzöffnung 16 für das Hydrauliköl leicht versetzt angeordnet ist. Dieser leichte Versatz berücksichtigt die Bewegungsrichtung der Kette 2.

Für den Ölvorratsraum 10 ist jeweils ein Zulauf 18 vorgesehen, der in Fig. 1 an einer möglichst hohen Stelle der Seitenwandung des ersten, äußeren Hy draulikkolbens 8 und in Fig. 2 an einer möglichst hohen Stelle der Seiten wandung des zweiten, inneren Hydraulikkolbens 9 angeordnet ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Spannen und Verstellen eines als Kette (2) ausgebil deten Umschlingungstriebs, durch den eine erste Nockenwelle (3) einer Brennkraftmaschine eine zweite Nockenwelle (3') antreibt, wobei
die Kette (2) quer zu ihrer Bewegungsrichtung gespannt wird, in dem der Abstand zwischen ihrem Lasttrum (4) und ihrem Lostrum (5) dadurch vergrößert wird, daß ein erster, äußerer Hydraulikkol ben (8) und ein zweiter, im Inneren des ersten Hydraulikkolbens (8) angeordneter, innerer Hydraulikkolben (9) gegeneinander ver schoben werden, und
die Kette (2) quer zu ihrer Bewegungsrichtung verstellt wird, indem ihr Lasttrum (4) dadurch verkürzt oder verlängert und ihr Lostrum (5) dadurch verlängert oder verkürzt wird, daß der erste, äußere Hydraulikkolben (8) innerhalb eines feststehenden Gehäuses (6) verschoben wird, und wobei
die beiden Hydraulikkolben (8, 9) einen Hohlraum (10, 12) mitein ander einschließen, in dem ein erster Druckraum (12) vorhanden ist, dessen Volumen zur Verschiebung der beiden Hydraulikkolben (8, 9) gegeneinander veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß über dem ersten Druckraum (12) ein Ölvorratsraum (10) angeordnet ist und
daß der erste Druckraum (12) sowie der Ölvorratsraum (10) mittels eines Rückschlagventils (11) voreinander getrennt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölvorrats raum (10) wenigstens das 1,5-fache Volumen der erforderlichen Aus gleichsmenge für die Hydraulikölversorgung des ersten Druckraumes (12) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölvorratsraum (10) im ersten, äußeren Hydraulikkolben (8) und der erste Druckraum (12) im zweiten, inneren Hydraulikkolben (9) angeordnet sind (Fig. 1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölvorrats raum (10) an der auf die Kette (2) einwirkenden Stirnseite des ersten, äu ßeren Hydraulikkolbens (8) eine Spritzöffnung (16) für Hydrauliköl aufweist (Fig. 1).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölvorratsraum (10) im zweiten, inneren Hydraulikkolben (9) und der erste Druckraum (12) im ersten, äußeren Hydraulikkolben (8) angeordnet sind (Fig. 2).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölvorrats raum (10) an der auf die Kette (2) einwirkenden Stirnseite des zweiten, in neren Hydraulikkolbens (9) eine Spritzöffnung (16) für Hydrauliköl aufweist (Fig. 2).

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:
der erste, äußere Hydraulikkolben (8) eine Gleitschiene (13) trägt und
die Gleit schiene (13) eine zu der Spritzöffnung (16) für das Hydrauliköl leicht ver setzte Aussparung (17) aufweist (Fig. 1).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß:
der zweite, innere Hydraulikkolben (9) eine Gleitschiene (13') trägt und
die Gleitschie ne (13') eine zu der Spritzöffnung (16) für das Hydrauliköl leicht versetzte Aussparung (17) aufweist (Fig. 2).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sowie 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ölvorratsraum (10) im ersten, äußeren Hydraulikkolben (8) an einer möglichst hohen Stelle einen Zulauf (18) für Hydrauliköl auf weist (Fig. 1).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 und 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ölvorratsraum (10) im zweiten, inneren Hydraulikkolben (9) an einer möglichst hohen Stelle einen Zulauf (18) für Hydrauliköl auf weist (Fig. 2).