WO2008089869A1 - Hydraulic chain tensioner for a traction gear having a cast housing - Google Patents

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Definitions

  • the field of application of the present invention extends primarily to chain drives in motor vehicles, in which chain tensioners of the type of interest are used in order to maintain a certain tension in the chain, so that disturbing noises or even slippage of the chain with respect to the sprockets is prevented.

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Abstract

The invention relates to a hydraulic chain tensioner for a traction gear having a cast housing (1) made of plastic or metal, which comprises a rotationally symmetric recess (2) for the at least partial accommodation of a chain tensioner cartridge (3), the pressure oil supply of which is carried out via a supply connection (8) disposed on the outside of the cast housing (1), wherein the recess (2) of the cast housing (1) is produced by means of basic molding without rework, wherein the annular gap (9) created between the wall of the recess (2) and the chain tensioning cartridge (3) due to the draft angle caused by the basic molding process of the otherwise conical recess (2) is sealed by at least one distance bridging ring (10).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Hydraulischer Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem GussgehäuseHydraulic chain tensioner for a traction mechanism with a cast housing
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem Gussgehäuse aus Metall oder Kunststoff, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung zur mindestens teilweisen Unterbringung einer Kettenspannerpatrone aufweist, deren Druckölversorgung über ein außen am Gussgehäuse angeordneten Versorgungsanschluss erfolgt.The present invention relates to a hydraulic chain tensioner for a traction mechanism with a cast housing made of metal or plastic, which has a rotationally symmetrical recess for at least partially housing a chain tensioner cartridge whose pressure oil supply takes place via a supply connection arranged externally on the casting housing.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Kettentriebe in Kraftfahrzeugen, bei welchen Kettenspanner der hier interessierenden Art zum Einsatz kommen, um eine gewisse Spannung in der Kette auf- recht zu erhalten, so dass störende Geräusche oder sogar ein Durchrutschen der Kette bezüglich der Kettenräder verhindert wird.The field of application of the present invention extends primarily to chain drives in motor vehicles, in which chain tensioners of the type of interest are used in order to maintain a certain tension in the chain, so that disturbing noises or even slippage of the chain with respect to the sprockets is prevented.
Aus der DE 10 2004 043 727 A1 geht ein hydraulischer Kettenspanner der hier interessierenden Art hervor. Der Kettenspanner besteht im Wesentlichen aus einem Gussgehäuse, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung aufweist, in welcher die eigentliche Kettenspannerpatrone untergebracht ist. Die Kettenspannerpatrone besitzt im Inneren eine Ölraum, in welcher ein Kolben hineinragt, der von einer Druckfeder in Aufwärtsrichtung vorgespannt ist. Ein boden- seitiges Rückschlagventil dient dem Zufluss von Drucköl aus einer Druckmittel- quelle, während das Rückströmen in die entgegengesetzte Richtung verhindert wird. Die Kraft, welche die Kette auf den Kolben in Einwärtsrichtung ausübt, wird durch die Widerstandskraft des Drucköls sowie die Kraft der Druckfeder in Auswärtsrichtung ausgeglichen. Zur Druckölversorgung der Kettenspannerpat- rone ist außen am Gussgehäuse ein entsprechender Versorgungsanschluss angeordnet. Dieser ist bei diesem Stand der Technik in Form eines in das Gussgehäuse eingepressten Überdruckventils mit integrierter Rückschlagventileinrichtung ausgebildet. Ausgehend von diesem Versorgungsanschluss ge- langt das Drucköl in einen Ölversorgungsraum, der über eine bodenseitige Öffnung innerhalb der Ausnehmung des Gussgehäuses die Verbindung zur Kettenspannerpatrone herstellt. Ferner weist das Gussgehäuse gegossene Befestigungsdurchbrüche auf, mit welchen eine Verschraubung am Motorblock eines Kraftfahrzeuges herstellbar ist.DE 10 2004 043 727 A1 discloses a hydraulic chain tensioner of the type of interest here. The chain tensioner consists essentially of a cast housing, which has a rotationally symmetrical recess in which the actual chain tensioner cartridge is housed. The chain tensioner cartridge has inside an oil chamber in which a piston protrudes, which is biased by a compression spring in the upward direction. A bottom-side check valve is used to supply pressure oil from a pressure medium source, while preventing backflow in the opposite direction. The force exerted by the chain on the piston in the inward direction is compensated by the resistance force of the pressure oil and the force of the compression spring in the outward direction. For supplying pressure oil to the chain tensioner rone outside of the cast iron housing a corresponding supply connection is arranged. This is formed in this prior art in the form of a pressed-in the cast iron pressure relief valve with integrated check valve device. Starting from this supply connection, the pressure oil arrives in an oil supply space, which establishes the connection to the chain tensioner cartridge via a bottom opening in the recess of the cast housing. Furthermore, the cast housing has cast fastening breakthroughs, with which a screw connection to the engine block of a motor vehicle can be produced.
Als nachteilig bei diesem Stand der Technik hat sich die fertigungstechnische Notwendigkeit erwiesen, die rotationssymmetrische Ausnehmung zur Aufnahme der Kettenspannerpatrone in Form einer spanend herzustellenden Bohrung zu fertigen, welche hinsichtlich ihrer Abmaße und Fertigungstoleranzen als enge Spielpassung relativ zur Kettenspannerpatrone ausgelegt ist. Allerdings entsteht in der Praxis bedingt durch Fertigungstoleranzen zwischen dem üblicherweise Stahlgehäuse der Kettenspannerpatrone und dem demgegenüber aus einem Leichtmetall hergestellten Gussgehäuse ein Leckspalt, welcher bei Temperaturerhöhung größer wird und über welchen im Extremfall sogar Öl aus- treten kann, so dass der Motorölhaushalt zusätzlich belastet werden würde. Ferner ist der Fertigungsschritt des Spanens der Ausnehmung recht aufwendig, da die Ausnehmung teilweise einen unterbrochenen Schnitt aufweist und Spanrückstände durch Wasch- und Reinigungsprozesse beseitigt werden müssen.A disadvantage of this prior art, the manufacturing technology has proven necessity to produce the rotationally symmetric recess for receiving the chain tensioner cartridge in the form of a machined bore, which is designed in terms of their dimensions and manufacturing tolerances as a tight clearance fit to the chain tensioner cartridge. However, in practice, due to manufacturing tolerances between the usually steel housing of the chain tensioner cartridge and the cast housing made of a light metal, a leakage gap is created which increases when the temperature increases and over which even oil can escape in extreme cases, so that the engine oil balance would be additionally burdened , Furthermore, the production step of machining the recess is quite complicated, since the recess partially has an interrupted cut and chip residues must be removed by washing and cleaning processes.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen hydraulischen Kettenspanner zu schaffen, dessen Gussgehäuse sich fertigungstechnisch auf einfache Weise herstellen lässt und dessen Betrieb ölleckagefrei möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide a hydraulic chain tensioner, the casting housing can be produced in a simple manner production technology and its operation is oil leakage-free possible.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem hydraulischen Kettenspanner gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Ausnehmung des Gussgehäuses mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellt ist, wobei der durch die urformbedingte Ausformschräge der insoweit konischen Ausnehmung entstehende Ringspalt zwischen der Wandung der Ausnehmung und der Kettenspannerpatrone durch mindestens einen Distanzüberbrückungsring geschlossen ist.The object is achieved on the basis of a hydraulic chain tensioner according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give advantageous developments of the invention. The invention includes the technical teaching that the recess of the cast housing is manufactured by reworking nachbearbeitungsfrei, wherein the resulting due to the urformbedingte Ausformschräge the extent conical recess annular gap between the wall of the recess and the chain tensioner cartridge is closed by at least one Distanzüberbrückungsring.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass durch diese spezielle Gestaltung des Gussgehäuses sogar das komplette Gehäuse als ein Gussteil fertiggegossen hergestellt werden kann, so dass eine spanende Nacharbeit - außer ggf. Stanzentgratung - nicht mehr erforderlich ist. Durch Wegfall der spanenden Bearbeitung vereinfacht sich die Herstellung des gesamten hydraulischen Kettenspanners erheblich. Dem entgegen ist der durch die urformbedingte Ausformschräge erforderliche Distanzüberbrückungsring fertigungstechnisch mit weniger Aufwand machbar.The advantage of the solution according to the invention is, in particular, that even the complete housing can be produced as a casting by means of this special design of the cast housing, so that a machining reworking - except, if applicable, punch deburring - is no longer necessary. By eliminating the machining, the production of the entire hydraulic chain tensioner is simplified considerably. In contrast, the distance bridging ring required by the deformation-related shaping bevel is manufac- turing with less effort.
Vorzugsweise sollte der erfindungsgemäße Distanzüberbrückungsring nach Art eines Einpress-Keilrings aus Metall ausgebildet werden. Ein derartiger Keilring wird in den Ringspalt durch Einpressen eingebracht und dort durch Keilwirkung gegenüber dem Gussgehäuse zuverlässig gehalten. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es jedoch auch möglich, den Distanzüberbrückungsring nach Art eines elastomeren Dichtrings auszubilden. Der Dichtring kann dabei auch aus einem Kunststoff bestehen, um die Festigkeit erforderlichenfalls zu erhöhen.Preferably, the distance bridging ring according to the invention should be formed in the manner of a press-in wedge ring made of metal. Such a wedge ring is introduced into the annular gap by pressing and held there reliably by wedge action against the cast housing. Alternatively or additionally, however, it is also possible to form the distance bridging ring in the manner of an elastomeric sealing ring. The sealing ring can also consist of a plastic to increase the strength, if necessary.
Weiterhin vorzugsweise sollte ein solcher Distanzüberbrückungsring im oberen Randbereich der Ausnehmung angeordnet sein, an einer Stelle nämlich, an welcher der Ringspalt die größte Breite aufweist. Von hieraus lässt sich der Distanzüberbrückungsring in einfacher Weise montieren und aufgrund der Ko- nizität der Ausnehmung nach einem kurzen Einpressweg festsetzen. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn der Distanzüberbrückungsring nach Art eines offenen Rings ausgebildet ist, um sich an in Axialrichtung ändernde Durchmesserverhältnisse anzupassen. Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die konische Ausnehmung über den unteren Bodenbereich eine koaxiale Zentrierung der eingesteckten Kettenspannerpatrone sicherstellt. In diesem Bereich stimmt insoweit der Außendurchmesser der zylindrischen Kettenspannerpatrone mit dem Durchmesser der Ausnehmung überein, damit die beabsichtigte Zentrierwirkung erzielt wird.Furthermore, preferably, such a distance bridging ring should be arranged in the upper edge region of the recess, namely at a point at which the annular gap has the greatest width. From here, the distance bridging ring can be mounted in a simple manner and fixed due to the Konicity of the recess after a short Einpressweg. In this context, it is advantageous if the distance bridging ring is designed in the manner of an open ring in order to adapt to axially changing diameter ratios. According to a further measure improving the invention, it is proposed that the conical recess ensure coaxial centering of the inserted chain tensioner cartridge over the lower bottom area. In this area, the outside diameter of the cylindrical chain tensioner cartridge coincides with the diameter of the recess so that the intended centering effect is achieved.
Gemäß einer anderen, die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorge- schlagen, dass der Versorgungsanschluss für das Drucköl in Form eines ebenfalls mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellten Anschlusszapfens oder einer planen Anschlussfläche ausgebildet ist. Ein Anschlusszapfen wird bei Montage am Motorblock dann dichtend mit einer hierzu korrespondierenden Öffnung zum Eingriff gebracht. Vorzugsweise sollte an dieser Verbindungsstel- Ie ein Formring zu Dichtungszwecken vorgesehen werden.According to another measure improving the invention, it is proposed that the supply connection for the pressurized oil is designed in the form of a connecting pin or a flat connection surface which is likewise manufactured without post-machining by means of prototyping. A connecting pin is then brought into sealing engagement with an opening corresponding thereto when mounted on the engine block. Preferably, a mold ring should be provided for sealing purposes at this Verbindungsstel- Ie.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt.Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the single figure.
Die Figur zeigt einen Teilschnitt eines hydraulischen Kettenspanners mit gegossenem Gehäuse.The figure shows a partial section of a hydraulic chain tensioner with a cast housing.
Der in Figur 1 dargestellte hydraulische Kettenspanner besitzt ein Gussgehäu- se 1 aus Aluminium, welches eine rotationssymmetrische Ausnehmung 2 aufweist. Die rotationssymmetrische Ausnehmung 2 dient der Unterbringung einer Kettenspannerpatrone 3. Die Kettenspannerpatrone 3 besteht im Wesentlichen aus einem topfartigen Gehäuse 4, in dem ein hin- und her bewegbarer Kolben 5 eingesetzt ist, welcher mit einer - hier nicht weiter dargestellten - Kette zwecks Aufbringen einer Spannkraft zusammenwirkt. Die Spannkraft wird zum einen durch eine im Gehäuse 4 untergebrachten Druckfeder erzeugt. Zum anderen wird die Spannkraft hydraulisch erzeugt, wozu das Gussgehäuse 1 sowie - über ein Rückschlagventil 6 abgetrennt - der Innenraum des Gehäuses 4 mit einer hydraulischen Ölraum 7 ausgestattet sind. Der gussgehäuseseitige Teil der Ölraum 7 mündet in einen - hier durch Strichlinie angedeuteten - Ver- sorgungsanschluss 8 am Gussgehäuse 1. Der Versorgungsanschluss 8 ist in Form eines mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellten Anschlusszap- fens ausgebildet. Zur dichtenden Montage am - nicht weiter dargestellten - Motorblock wird eine zwischenliegende Formdichtung verwendet.The hydraulic chain tensioner shown in FIG. 1 has a cast housing 1 made of aluminum, which has a rotationally symmetrical recess 2. The chain tensioner cartridge 3 consists essentially of a pot-like housing 4, in which a reciprocable piston 5 is inserted, which with a - not shown here - chain for the purpose of applying a clamping force interacts. The clamping force is generated on the one hand by a pressure spring accommodated in the housing 4. On the other hand, the clamping force is generated hydraulically, including the cast housing 1 and - separated by a check valve 6 - the interior of the housing. 4 equipped with a hydraulic oil chamber 7. The cast-housing-side part of the oil chamber 7 opens into a supply connection 8 on the cast housing 1-indicated here by a dashed line. The supply connection 8 is designed in the form of a connecting pin produced by primary forming without post-processing. For sealing mounting on - not shown - engine block, an intermediate molded seal is used.
Auch die Ausnehmung 2 im Gussgehäuse 1 ist vollständig mittels Urformen hergestellt, also nachbearbeitungsfrei hinsichtlich spanen, etc. Bedingt durch das Urformen entsteht ein sich nach innen verjüngender Ringspalt 9 zwischen der Wandung der Ausnehmung 2 und der Kettenspannerpatrone 3. Der Ringspalt 9 ist durch einen im oberen Randbereich der Ausnehmung 2 eingepress- ten Distanzüberbrückungsring 10 geschlossen, um eine koaxiale Ausrichtung der Längsachse der Kettenspannerpatrone 3 mit der Längsachse der Ausneh- mung 2 zu gewährleisten. Der Distanzüberbrückungsring 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines Einpress-Keilrings aus Metall ausgebildet. Dieser wird von der Öffnungsseite der Ausnehmung 2 her in den Ringspalt 9 ein- gepresst und setzt sich aufgrund der Konizität des Ringspalts 9 durch Verkeilung zwischen den miteinander zu verbindenen Teilen fest.The recess 2 in the cast housing 1 is completely manufactured by means of prototypes, so nachbearbeitungsfrei with regard to machining, etc. Due to the prototyping creates an inwardly tapered annular gap 9 between the wall of the recess 2 and the chain tensioner cartridge 3. The annular gap 9 is characterized by a in closed distance bridging ring 10 closed in order to ensure a coaxial alignment of the longitudinal axis of the chain tensioner cartridge 3 with the longitudinal axis of the recess 2. The distance bridging ring 10 is formed in this embodiment in the manner of a press-in wedge ring made of metal. This is pressed into the annular gap 9 from the opening side of the recess 2 and, due to the conicity of the annular gap 9, becomes stuck by wedging between the parts to be joined together.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, den Distanzüberbrückungsring 10 als elastomeren Dichtungsring auszubilden, sofern trotz des dann weicheren Materials ein ausreichend fester Sitz der Kettenspannerpatrone 3 innerhalb der Ausnehmung 2 sichergestellt ist. Zusätzlich können auch Sitznuten seitens des Gussgehäuses 1 und/oder seitens des Gehäuses 4 der Kettenspannerpatrone 3 vorgesehen werden, welche eine formschlüssige Verbindung mit dem Distanzüberbrü- ckungsring 10 bilden. BezugszeichenlisteThe invention is not limited to the embodiment described above. On the contrary, modifications are conceivable which are encompassed by the scope of the following claims. Thus, for example, it is also possible to form the spacer bridging ring 10 as an elastomeric sealing ring, provided that despite the then softer material a sufficiently tight fit of the chain tensioner cartridge 3 is ensured within the recess 2. In addition, seat grooves can also be provided on the part of the cast housing 1 and / or on the part of the housing 4 of the chain tensioner cartridge 3, which form a positive connection with the spacer bridging ring 10. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Gussgehäuse1 cast housing
2 Ausnehmung 3 Kettenspannerpatrone2 recess 3 chain tensioner cartridge
4 Gehäuse4 housing
5 Kolben5 pistons
6 Rückschlagventil6 check valve
7 Ölraum 8 Versorgungsanschluss7 oil chamber 8 supply connection
9 Ringspalt9 annular gap
10 Distanzüberbrückungsring 10 distance bridging ring

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulischer Kettenspanner für ein Zugmittelgetriebe mit einem Gussgehäuse (1 ) aus Metall oder Kunststoff, das eine rotationssymmetrische Ausnehmung (2) zur mindestens teilweise Unterbringung einer Kettenspannerpatrone (3) aufweist, deren Druckölversorgung über ein außen am Gussgehäuse (1 ) angeordneten Versorgungsanschluss (8) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (2) des Gussgehäuses (1 ) mittels Urformen nachbearbeitungsfrei hergestellt ist, wobei der durch die urformbedingte Ausformschräge der insoweit konischen Ausnehmung (2) entstehende Ringspalt (9) zwischen der Wandung der Ausnehmung (2) und der Kettenspannerpatrone (3) durch mindestens einen Distanzüberbrückungsring (10) geschlossen ist.1. Hydraulic chain tensioner for a traction mechanism with a cast housing (1) made of metal or plastic, which has a rotationally symmetrical recess (2) for at least partially accommodating a chain tensioner cartridge (3) whose pressure oil supply via a supply connection (8) arranged externally on the cast housing (1) ), characterized in that the recess (2) of the cast housing (1) is produced without post-processing by primary molds, wherein the annular gap formed by the urformbedingte Ausformschräge the extent conical recess (2) between the wall of the recess (2) and the chain tensioner cartridge (3) is closed by at least one distance bridging ring (10).
2. Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzüberbrückungsring (10) nach Art eines Einpress- Keilrings aus Metall ausgebildet ist.2. Hydraulic chain tensioner according to claim 1, characterized in that the Distanzüberbrückungsring (10) is designed in the manner of a press-in wedge ring made of metal.
3. Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich- net, dass der Distanzüberbrückungsring (10) nach Art eines elastome- ren Dichtungsrings ausgebildet ist.3. Hydraulic chain tensioner according to claim 1, characterized in that the distance bridging ring (10) is designed in the manner of an elastomeric sealing ring.
4. Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzüberbrückungsring (10) im oberen Randbereich der Ausnehmung (2) angeordnet ist.4. Hydraulic chain tensioner according to claim 1, characterized in that the Distanzüberbrückungsring (10) in the upper edge region of the recess (2) is arranged.
5. Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die konische Ausnehmung (2) über den unteren Bodenbereich eine koaxiale Zentrierung der eingesteckten Kettenspannerpatrone (3) sicherstellt.5. A hydraulic chain tensioner according to claim 1, characterized in that the conical recess (2) over the lower bottom region ensures a coaxial centering of the inserted chain tensioner cartridge (3).
6. Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsanschluss (8) für Öl in Form eines mittels Ur- formen nachbearbeitungsfrei hergestellten Anschlusszapfens oder einer planen Anschlussfläche ausgebildet ist, welcher bei Montage dichtend in eine korrespondierende Öffnung am Motorblock zum Eingriff kommt.6. Hydraulic chain tensioner according to claim 1, characterized in that the supply connection (8) for oil in the form of a by Ur- is formed after finishing preparation-free connection pin or a flat connection surface, which sealingly comes into contact with a corresponding opening on the engine block during assembly.
7. Hydraulischer Kettenspanner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dichtende Verbindung zwischen Versorgungsanschluss (8) und Öffnung am Motorblock durch einen dazwischen angeordneten Formring realisiert ist.7. Hydraulic chain tensioner according to claim 6, characterized in that the sealing connection between the supply connection (8) and opening on the engine block is realized by a form ring arranged therebetween.
8. Hydraulischer Kettenspanner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussgehäuse (1 ) aus Kunststoff, Aluminium oder einer gießfähigen Aluminiumlegierung besteht. 8. Hydraulic chain tensioner according to one of the preceding claims, characterized in that the cast housing (1) made of plastic, aluminum or a castable aluminum alloy.
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