Befestigung einer hydraulischen Spannvorrichtung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine. Diese umfasst ein ortsfest an der Brennkraftmaschine verschraubtes Gehäuse, das einen als Zylinderraum ausgebildeten Druckraum umfasst. In dem Zylinderraum ist ein Kolben verschieb- bar geführt, der von einem Federmittel und von einem Hydraulikfluid beaufschlagt wird. An dem von dem Zylinderraum abgewandeten Ende ist der Kolben mittelbar oder unmittelbar mit einer Spannschiene verbunden, die um eine Drehachse schwenkbar und an dem Zugmittel des Zugmitteltriebs abgestützt ist. Das Gehäuse der Spannvorrichtung umfasst weiterhin eine Zuführbohrung und/oder einen Zuführkanal, die in einer Einbaulage eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum des Gehäuses und einem Fluidkanal der Brennkraftmaschine herstellt.
Hintergrund der Erfindung
Die DE 196 32 383 zeigt eine gattungsgemäße Spannvorrichtung deren Gehäuse über zwei parallel zu einer Längsachse des Zylinderraums diagonal angeordnete Verschraubungen an der Brennkraftmaschine lösbar befestigt ist. Dazu ist das Gehäuse mit seitlichen Befestigungslaschen versehen, in die von dem Zylinderraum beabstandete Bohrungen eingebracht sind, zur Aufnahme der Verschraubung. Für die Zuführung des Hydraulikfluids in den Zylinderraum der Spannvorrichtung ist das Gehäuse mit einem sich stirnseitig an den Zylinderraum bzw. Druckraum anschließenden stirnseitigen Ansatz versehen. Darin
ist eine Zuführbohrung eingebracht, die im eingebauten Zustand der Spannvorrichtung eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum des Gehäuses und einem Fluidkanal der Brennkraftmaschine herstellt. Dieser bekannte Aufbau erfordert bedingt durch die Befestigungslaschen sowie den axialen Ansatz des Zylinderraums, nachteilig einen relativ großen Einbauraum.
Eine alternative Befestigung sieht vor, die Verschraubung zwischen dem Zylinderraum und einer Strömungsverbindung zwischen dem Zuführkanal des Gehäuses und der Fluidbohrung der Brennkraftmaschine anzuordnen. Bei diesem Konzept besteht die Gefahr, dass bedingt durch den Fluiddruck das Gehäuse im Bereich der Strömungsverbindung, die zu der Verschraubung nach versetzt ist, von der Abstützfläche der Brennkraftmaschine abhebt. Dadurch besteht die Gefahr einer Undichtigkeit, verbunden mit einer Funktionsstörung der Spannvorrichtung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Nachteile der bekannten Lösungen berücksichtigend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bauraumoptimiertes Gehäuse für eine hydraulische Spannvorrichtung zu schaffen mit einer wirksamen Abdichtung zwischen dem Gehäuse und der Fluidzuführung.
Die zuvor genannte Problemstellung wird durch die Merkmale von Anspruch 1 und von Anspruch 9 gelöst.
Die Erfindung nach Anspruch 1 sieht vor, dass die Befestigung des Hydraulikelement-Gehäuses zumindest eine Verschraubung einschließt, die unmittelbar mit dem Zuführkanal oder einem weiteren Zuführkanalabschnitt des Gehäuses in Verbindung steht. Dieser Zuführkanal oder der Zuführkanalabschnitt ist aus- schließlich dafür bestimmt, Hydraulikfluid in den Zylinderraum zu leiten. Dieses Konzept ermöglicht die Verschraubungen eng an den Zylinderraum des Hydraulikelementes anzuordnen, wodurch vorteilhaft der erforderliche Bauraum reduziert werden kann, zur Erzielung eines bauraumoptimierten Hydraulikele-
mentes. Weiterhin verbessert diese Verschraubung im Betriebszustand eine flächige Abstützung des Gehäuses an der Brennkraftmaschine und erfüllt damit alle Anforderungen hinsichtlich der Abdichtung bzw. Dichtigkeit.
Durch die Lage zumindest einer vollständig oder teilweise mit dem Zuführkanal oder dem Zuführkanalabschnitt verbundenen Verschraubung ist ein kompakteres Hydraulikelement-Gehäuse realisierbar. Erfindungsgemäß ist der Zuführkanals oder der Zuführkanalabschnitt so ausgeführt, dass dieser in Verbindung mit der Verschraubung die Strömung des Druckmittels nicht nachteilig beein- flusst. Somit gewährleistet die erfindungsgemäße Befestigung eine ungehinderte Funktion des Hydraulikelementes.
Die weitere erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 9 bezieht sich auf ein Hydraulikelement-Gehäuse, deren Befestigung bevorzugt zwei unmittelbar dem Zylinderraum zugeordnete, gegenüberliegende Versch raubungen einschließt. Die Zuführbohrung in dem Gehäuse für das Hydraulikfluid ist weitestgehend radial so zu dem Zylinderraum ausgerichtet, dass diese im eingebauten Zustand unmittelbar eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum des Gehäuses und der Fluidbohrung der Brennkraftmaschine herstellt. Dieser konstruktive Aufbau ermöglicht zum einen eine direkte Anströmung des Hydraulikfluids von der Brennkraftmaschine in den Zylinderraum des Hydraulikelementes. Außerdem gewährleistet diese erfindungsgemäße Maßnahme eine eng dem Zylinderraum zugeordnete Befestigung mittels zwei gegenüberliegenden Verschrau- bungen, wodurch sich eine gewünschte kompakte Bauweise des Gehäuses einstellt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Anspruch 1 sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.
Bevorzugt umfasst das Hydraulikelement ein Gehäuse, bei dem zumindest eine Verschraubung in den Zuführkanal eingreift. Bei dieser Maßnahme wird ein Teilbereich von dem Schaft der Verschraubung außenseitig vom Hydraulikfluid umspült, wobei der Zuführkanal im Bereich der Verschraubung so gestaltet ist,
dass sich keine nachteilige Beeinflussung der Zuströmung in den Zylinderraum einstellt.
Alternativ bietet es sich an, die Verschraubung so anzuordnen, dass diese be- reichsweise den Zuführkanal oder den Zuführkanalabschnitt tangiert. Dazu ist die Aufnahmebohrung für die Verschraubung so in das Gehäuse eingebracht, dass sich in einem Teilbereich der Aufnahmebohrung ein gestufter Endbereich einstellt. Dazu erstreckt sich ein Teilbereich der Aufnahmebohrung über die gesamte Wandstärke des Gehäuses und der restliche Bereich der Aufnahme- bohrung ist um das der Bauhöhe des Zuführkanals entsprechende Maß reduziert.
Die Erfindung umfasst weiterhin eine Abdichtung der Verschraubung, die mit dem Zuführkanal des Hydraulikfluids in Verbindung steht. Bevorzugt ist dazu eine elastische Dichtung vorgesehen, die einen Ringspalt zwischen der Aufnahmebohrung und dem Schaft der Verschraubung abdichtet. Dazu eignet sich insbesondere ein Rundgummiring bzw. ein O-Ring, der endseitig in eine dazu vorgesehene Stufe der Aufnahmebohrung oder in eine Ringnut eingesetzt ist. Der im eingebauten Zustand kraftschlüssig eingesetzte Rundgummiring bzw. ein O-Ring gewährleistet eine dauerhafte Abdichtung.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine separate Flachdichtung vor, die in der Einbaulage des Hydraulikelementes zwischen dem Boden des Gehäuses und einer Auflagefläche der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
Zur Abdichtung eignet sich alternativ ein flüssiges Dichtmittel, das ausgehärtet dauerelastisch den sich bildenden Ringspalt zwischen der Aufnahmebohrung und dem Schaft der Verschraubung abdichtet.
Als Verschraubung mit der das Hydraulikelement befestigt werden kann sind bevorzugt Maschinenschrauben vorgesehen, die jeweils in Aufnahmebohrungen des Gehäuses geführt sind und die in bevorzugt als Sacklochbohrungen ausgeführte Gewindebohrungen der Brennkraftmaschine verschraubt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung. Es zeigen:
Figur 1 den Aufbau einer bekannten Spannvorrichtung, die ein Hydraulikelement einschließt in Verbindung eines Zugmitteltriebs; Figur 2 in einer Draufsicht das erfindungsgemäße Hydraulikelement;
Figur 3 In einer Schnittansicht gemäß dem Verlauf 3-3, des in Figur 2 dargestellten Hydraulikelementes;
Figur 4 in einer Perspektive das Hydraulikelement im eingebauten Zustand;
Figur 5 eine zu Figur 3 alternative Schnittdarstellung, bei der eine Zuführbohrung des Hydraulikelementes unmittelbar in eine Fluidbohrung der Brennkraftmaschine mündet.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In Figur 1 ist ein Zugmitteltrieb 1 in Verbindung mit einer bekannten Spannvorrichtung 2 abgebildet. Der als Kettentrieb ausgebildete Zugmitteltrieb 1 schließt ein als Kette ausgebildetes Zugmittel 3 ein, das ein Abtriebsglied 4, beispielsweise ein mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenes Ketten- rad mit einem Antriebsrad 5 verbindet. Zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels 3 umfasst die Spannvorrichtung 2 ein ortsfest an der Brennkraftmaschine befestigtes Hydraulikelement 30a, das mit einer Spannschiene 6 zusammenwirkt. Das Hydraulikelement 30a schließt ein Gehäuse 7
mit einem Zylinderraum 8 ein, in dem ein Kolben 9 längs verschiebbar geführt ist. Der von einer Druckfeder 28 sowie von einem Hydraulikfluid beaufschlagte Kolben 9 stützt sich stirnseitig an der Spannschiene 6 ab, die um eine endsei- tig angeordnete Drehachse 10 schwenkbar ist. Das Hydraulikelement 30a löst über den Kolben 9 stets eine Anpresskraft auf die Spannschiene 6 aus, die im Uhrzeigersinn um die Drehachse 10 in Richtung des Zugmittels 3 verschwenkt. Die dem Leertrum des Zugmittels 3 zugeordnete Spannvorrichtung 2 erzielt über die Spannschiene 6 ein stets vorgespanntes Zugmittel 3. Das Gehäuse 7 des Hydraulikelementes 30a weist zwei diagonal angeordnete Aufnahmeboh- rungen 11a, 11b auf, die für Verschraubungen bestimmt sind, mit denen das Hydraulikelement 30a lösbar an der Brennkraftmaschine befestigt ist. Dem Zylinderraum 8 ist auf der von der Spannschiene 6 abgewandten Seite in einem stirnseitigen Ansatz des Gehäuses 7 eine Zuführbohrung 13 zugeordnet, über die das Hydraulikfluid von der Brennkraftmaschine in den Zylinderraum 8 des Hydraulikelementes 30a gelangt.
Die Figuren 2 und 3 zeigen das erfindungsgemäße Hydraulikelement 30b in zwei Ansichten. Abweichend zu dem Hydraulikelement 30a gemäß Figur 1 ist das Gehäuse 17 des Hydraulikelementes 30b mit zwei gegenüberliegenden Aufnahmebohrungen 14a, 14b versehen. Die in den Aufnahmebohrungen 14a, 14b geführten Verschraubungen 15a, 15b sind jeweils in eine als Sackloch ausgeführte Gewindebohrung 16a, 16b der Brennkraftmaschine 19 eingeschraubt, zur Erzielung einer lösbaren Befestigung des Hydraulikelementes 30b an der Brennkraftmaschine 19. Das Gehäuse 17 weist eine von dem Zylin- derraum 18 ausgehende Zuführbohrung 20 auf, die in einen rechtwinklig zu der Zuführbohrung 20 verlaufenden, in die Auflagefläche des Gehäuses 17 eingebrachten Zuführkanal 21 mündet. Dabei tangiert die Verschraubung 15a den Zuführkanal 21 , wobei der Schaft der Verschraubung 15a teilweise von dem Fluid umspült wird. Dieser Aufbau ermöglicht eine kompakte Bauweise des Hydraulikelementes 30b, deren äußere Abmessungen ausschließlich von der Gestaltung des Zylinderraums 18 einerseits und den Befestigungslaschen 23a, 23b des Gehäuses 17 andererseits bestimmt wird. Die Zuführung des Hydrau-
likfluids in den Druckraum bzw. den Zylinderraum 18 nimmt folglich keinen Ein- fluss auf den erforderlichen Bauraum des Gehäuses 17.
Die Figur 4 zeigt das Hydraulikelement 30b im eingebauten Zustand in einem Teilschnitt in einer Perspektivdarstellung. Abweichend zu Figur 3 weist der Zuführkanal 21 eine vergrößerte Längserstreckung auf, die sich über die Aufnahmebohrung 14a erstreckt. Folglich ist die Verschraubung 15a so ausgeführt, dass ein Schaftbereich der Verschraubung 15a vollständig von dem Hydraulikfluid umspült wird. Weiterhin zeigt die Figur 1 als Abdichtung der Ver- schraubung 15a gegenüber dem Gehäuse 17 eine als O-Ring gestaltete elastische Dichtung 24, die in einem Ringkanal 25 des Gehäuses 17 eingesetzt ist. Die Dichtung 24 stellt eine wirksame Abdichtung eines Ringspaltes 29, der sich zwischen der Verschraubung 15a und der Aufnahmebohrung 14a einstellt.
In der Figur 5 ist das Gehäuse 17 mit einer radial ausgerichteten Zuführbohrung 27 dargestellt, die unmittelbar in die Fluidbohrung 26 der Brennkraftmaschine 19 mündet. Dieser Aufbau ermöglicht eine direkte Zuführung des Hydraulikfluids von der Brennkraftmaschine 19 in den Druckraum bzw. den Zylinderraum 18 und damit eine optimale Druckbeaufschlagung des Zylinder- raums 18 und Wirkungsweise des Hydraulikelementes 30b. Als Abdichtungsmaßnahme ist zwischen einem Boden 32 des Hydraulikelementes 30b und einer Anlagefläche 33 der Brenn kraftmaschine 19 eine Flachdichtung 31 vorgesehen.
Bezugszahlen
Zugmitteltrieb 27 Zuführbohrung Spannvorrichtung 28 Druckfeder Zugmittel 29 Ringspalt Abtriebsglied 30a Hydrauiikelement Antriebsglied 30b Hydraulikelement Spannschiene 31 Flachdichtung Gehäuse 32 Boden Zylinderraum 33 Anlagefläche Kolben Drehachsea Aufnahmebohrungb Aufnahmebohrung
Zuführbohrunga Aufnahmebohrungb Aufnahmebohrunga Verschraubungb Verschraubunga Gewindebohrungb Gewindebohrung Gehäuse Zylinderraum Brennkraftmaschine Zuführbohrung Zuführkanal Fluidbohrunga Befestigungslascheb Befestigungslasche Dichtung Ringkanal Fluidbohrung