DE102017122382A1

DE102017122382A1 - Mechanical chain tensioner with overload protection

Info

Publication number: DE102017122382A1
Application number: DE102017122382.7A
Authority: DE
Inventors: Ps Satyanarayana; Prajod Ayyappath; Aashish Gulhane
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2019-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kettenspanner (7) für einen Kettentrieb (1) einer Brennkraftmaschine mit einem innerhalb eines Gehäuses (8) verschiebbar geführten Spannkolben (10), der über eine Spannschiene (6) eine Kette (2) als Zugmittel beaufschlagt, wobei zwischen dem als Hohlkörper ausgebildeten Spannkolben (15) und dem Gehäuse (8) ein Federelement (11) eingesetzt ist und eine Nachstelleinrichtung (18), bestehend aus einer keilförmigen, sich entgegen der Spannschiene (6) kontinuierlich verjüngenden Führung (19) und einem Rastelement (15), die ein Verschieben des Spannkolbens (10) in Richtung der Kette (2) zulässt und in entgegengesetzter Richtung sperrt, weiterhin umfasst die Nachstelleinrichtung (18) zur Vermeidung temporärer Überlastungen der Kette (2) eine Überlastsicherung (20), wobei die Führung (19) eine Freigaberampe (27) einschließt, in die das Rastelement (15) in einer Endlage formschlüssig verrastet.

The invention relates to a chain tensioner (7) for a chain drive (1) of an internal combustion engine with a tensioning piston (10) displaceably guided within a housing (8) acting as tensioning means via a tensioning rail (6) a clamping element (11) designed as a hollow body and a spring element (11) are inserted into the housing (8) and an adjusting device (18) consisting of a wedge-shaped guide (19) which continuously tapers counter to the clamping rail (6) and a latching element (15) ), which allows a displacement of the tensioning piston (10) in the direction of the chain (2) and locks in the opposite direction, further comprises the adjusting device (18) to avoid temporary overloading of the chain (2) an overload protection (20), wherein the guide ( 19) includes a release ramp (27), in which the latching element (15) positively locked in an end position.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kettenspanner für einen Kettentrieb einer Brennkraftmaschine mit einem innerhalb eines Gehäuses verschiebbar geführten Spannkolben, der über eine Spannschiene eine Kette als Zugmittel beaufschlagt, wobei zwischen dem als Hohlkörper ausgebildeten Spannkolben und dem Gehäuse ein Federelement eingesetzt ist und eine Nachstelleinrichtung, bestehend aus einer keilförmigen, sich entgegen der Spannschiene kontinuierlich verjüngenden Führung und einem Rastelement, die ein Verschieben des Spannkolbens in Richtung der Kette zulässt und in entgegengesetzter Richtung sperrt.The present invention relates to a chain tensioner for a chain drive of an internal combustion engine with a slidably guided within a housing clamping piston which acts on a tensioning rail chain as traction means, wherein between the hollow body formed as a clamping piston and the housing, a spring element is inserted and an adjusting device consisting of a wedge-shaped, against the clamping rail continuously tapered guide and a locking element which allows a displacement of the clamping piston in the direction of the chain and locks in the opposite direction.

Ein derartiger, auch Spannvorrichtung genannter Kettenspanner wird bevorzugt in einem Steuertrieb, dem Nockenwellenantrieb einer Brennkraftmaschine eingesetzt. Der Kettenspanner umfasst eine schwenkbar an einem Gehäuse der Brennkraftmaschine gelagerte, mit dem Kettenspanner zusammenwirkende Spannschiene. Im Betrieb der Brennkraftmaschine bewirkt die Vorspannkraft des Kettenspanners eine kraftschlüssige Anlage der Spannschiene an der auch Zugmittel genannten Kette, zum Ausgleich von Längungen sowie zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels. Aufgrund von Verschleiß längt sich die Kette, wodurch sich der Arbeitsbereich des Spannkolbens verschiebt und weiter aus dem Gehäuse ausfährt. Eine Nachstelleinrichtung des Kettenspanners, die beispielsweise einen Ratschenmechanismus einschließt, ermöglicht ein Nachstellen in eine Auswärtsrichtung des Spannkolbens und blockiert eine Stellbewegung in die entgegengesetzte Richtung.Such, also called tensioning device chain tensioner is preferably used in a timing drive, the camshaft drive of an internal combustion engine. The chain tensioner comprises a pivotally mounted on a housing of the internal combustion engine, cooperating with the chain tensioner clamping rail. In operation of the internal combustion engine, the biasing force of the chain tensioner causes a frictional engagement of the tensioning rail on the chain also called traction means, to compensate for elongations and to achieve a sufficient bias of the traction means. Due to wear, the chain lengthens, which shifts the working range of the clamping piston and further extends out of the housing. An adjustment of the chain tensioner, which includes, for example, a ratchet mechanism, allows readjustment in an outward direction of the tensioning piston and blocks an actuating movement in the opposite direction.

Aus der DE 10 2011 083 517 A1 ist ein hydraulisch wirkender Kettenspanner bekannt, der von der Druckumlaufschmierung bzw. der Motorölhydraulik der Brennkraftmaschine beaufschlagt ist. Dabei stellt eine innerhalb des Kettenspanners eingesetzte Druckfeder im Stillstand der Brennkraftmaschine eine gewisse Grundspannung bereit. Im Betriebszustand, sobald ein ausreichender Druck der Druckumlaufschmierung erreicht ist, erfolgt das Spannen der Kette durch den auf den Spannkolben wirkenden Hydraulikdruck. Mittels eines Leckspaltes zwischen dem Spannkolben und dem Gehäuse kann eine definierte Dämpfung der Kettenspanner realisiert werden.From the DE 10 2011 083 517 A1 is a hydraulically acting chain tensioner is known, which is acted upon by the pressure circulation lubrication or the engine oil hydraulic system of the internal combustion engine. In this case, a compression spring inserted within the chain tensioner provides a certain basic tension when the internal combustion engine is at a standstill. In operation, as soon as a sufficient pressure of the pressure circulation lubrication is reached, the chain is tensioned by the hydraulic pressure acting on the tensioning piston. By means of a leakage gap between the clamping piston and the housing, a defined damping of the chain tensioner can be realized.

In der DE 10 2006 032 368 A1 ist eine mechanische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb gezeigt, die zur Erzielung einer ausreichenden Spannung des Zugmittels, insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, bestimmt ist.In the DE 10 2006 032 368 A1 a mechanical tensioning device for a traction mechanism drive is shown, which is intended to achieve a sufficient tension of the traction means, in particular a chain or a toothed belt.

Die Spannvorrichtung umfasst einen in einem Gehäuse geführten, von einer Druckfeder beaufschlagten Spannkolben, der bei einer Auswärtsbewegung beispielsweise in Verbindung mit einer Spannschiene mittelbar das Zugmittel spannt.The tensioning device comprises a guided in a housing, acted upon by a compression spring tensioning piston, which indirectly clamps the traction means in an outward movement, for example in conjunction with a tensioning rail.

Die DE 10 2006 026 702 A1 zeigt einen Kettenspanner mit einem Spannkolben, der axial zueinander beabstandete Rastnuten aufweist. Weiterhin ist auf den Spannkolben eine ringförmige Federklammer geschoben, die zunächst in der obersten Rastnut des Spannkolbens einrastet. Für die Federklammer ist an dem Gehäuse eine obere sowie eine untere Anschlagfläche vorgesehen. Der Abstand zwischen den Anschlagflächen bestimmt den Arbeitsbereich bzw. die Dämpfungswirkung des Spannkolbens. Zum Ausfahren des Spannkolbens aufgrund der Längung der Kette schlägt die Federklammer an den oberen Anschlag. Geschieht dies mit ausreichender Kraft, so springt die radial aufgespreizte Federklammer in die nächste Rastnut. Die Rastnuten sind so geformt, dass die Federklammer bei der Einwärtsbewegung des Kolbens fixiert ist.The DE 10 2006 026 702 A1 shows a chain tensioner with a clamping piston having axially spaced locking grooves. Furthermore, an annular spring clip is pushed onto the clamping piston, which initially engages in the uppermost locking groove of the clamping piston. For the spring clip, an upper and a lower stop surface is provided on the housing. The distance between the stop surfaces determines the working range or the damping effect of the tensioning piston. To extend the tensioning piston due to the elongation of the chain, the spring clip strikes the upper stop. If this happens with sufficient force, then the radially spread spring clip jumps into the next locking groove. The locking grooves are shaped so that the spring clip is fixed during the inward movement of the piston.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kettenspanner bereitzustellen, der mittels einer einfachen und kostengünstig durchführbaren Maßnahme vor Überbelastungen wirksam geschützt werden kann.The object of the invention is to provide a chain tensioner which can be effectively protected against overloads by means of a simple and cost-effective measure.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Kettenspanner gelöst, der gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 aufgebaut ist. Weitere bevorzugte Ausführungsformen oder Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.According to the invention this object is achieved by a chain tensioner, which is constructed according to the features of claim 1. Further preferred embodiments or further developments of the invention can be taken from the subclaims, the description and the associated figures.

Der erfindungsgemäß aufgebaute Kettenspanner schließt eine Nachstelleinrichtung ein, deren rampenartig gestaltete Führung zur Vermeidung temporärer Überlastungen des Zugmittels eine Überlastsicherung umfasst. Dazu bildet die Führung endseitig eine Freigaberampe, in die das Rastelement formschlüssig verrastet.The chain tensioner constructed according to the invention includes an adjusting device whose ramp-shaped guide comprises an overload safety device to avoid temporary overloading of the traction device. For this purpose, the guide end forms a Freigaberampe, in which the locking element positively locked.

Bei bekannten Kettenspannern bewirkt eine auftretende Spitzenlast, dass die Nachstelleinrichtung eine Stellbewegung des Spannkolbens blockiert. Im Gegensatz dazu ermöglicht die erfindungsgemäße Überlastsicherung bei Überschreiten einer Grenzlast im Zugmitteltrieb bzw. Kettentrieb ein Ausweichen bzw. ein Verlagern des Rastelementes in die Freigaberampe der keilförmigen Führung. Damit reduziert sich die Anpresskraft zwischen dem Rastelement und dem Spannkolben, die eine weitere Verschiebung des Spannkolbens ermöglicht und eine Blockierung der Spannkolbenbewegung verhindert. Die erfindungsgemäße Freigaberampe führt in mechanischen Kettenspannern zu einer Spitzenlastkompensation, die das Zugmittel, die Kette und den gesamten Kettentrieb bzw. das Kettenantriebssystem vor plötzlich zunehmenden, unzulässig hohen Kettenlasten wirksam schützt.In known chain tensioners, an occurring peak load causes the adjusting device to block an adjusting movement of the tensioning piston. In contrast, the overload protection according to the invention allows for exceeding a limit load in the traction drive or chain drive evasion or displacement of the locking element in the release ramp of the wedge-shaped guide. This reduces the contact pressure between the locking element and the clamping piston, which allows a further displacement of the clamping piston and prevents blocking of the clamping piston movement. The release ramp invention leads in mechanical chain tensioners to a peak load compensation, the traction means, the chain and the entire chain drive or the Chain drive system effectively protects against suddenly increasing, unacceptably high chain loads.

Dabei stellt sich eine sogenannte Slipper-Funktion ein. Ein stetiger Anstieg der Anpresskraft zwischen dem Rastelement und dem Spannkolben aufgrund erhöhter Lastspitzen im Zugmitteltrieb wird bei Erreichen einer Grenzlast durch die Überlastsicherung unterbrochen. Dadurch kann sich der Spannkolben weiter in das Gehäuse verschieben, was zu einer Entspannung bzw. Entlastung des Zugmittels führt. Nach Wegfall der Lastspitzen im Zugmitteltrieb, d.h. im normalen Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit üblichen Belastungen des Zugmitteltriebs, verschiebt sich das Rastelement vorteilhaft selbsttätig bedingt durch die Kraft der den Spannkolben beaufschlagenden Feder von der Freigaberampe zurück an die keilförmige Führung.This creates a so-called slipper function. A steady increase in the contact force between the locking element and the clamping piston due to increased load peaks in the traction drive is interrupted when reaching a limit load by the overload protection. As a result, the clamping piston can move further into the housing, which leads to a relaxation or relief of the traction device. After elimination of the load peaks in the traction drive, i. in the normal operating state of the internal combustion engine with normal loads of the traction mechanism drive, the locking element shifts advantageous automatically due to the force of the spring acting on the clamping piston from the Freigaberampe back to the wedge-shaped guide.

Durch die Erfindung kann vorteilhaft ein reibungsoptimierter Kettenspanner realisiert werden, wobei sich die Spitzenlastkompensation des Kettenspanners gleichzeitig positiv auf die Lebensdauer des gesamten Kettentriebs auswirkt. Weiterhin nimmt das erfindungsgemäße Konzept positiven Einfluss auf die Geräuschentwicklung des Kettentriebs bzw. auf dessen NVH-Niveau. Noise, Vibration, Harshness (NVH), das Geräusch, die Vibration sowie die Rauhigkeit bezeichnen zusammenfassend die hör- oder spürbaren Schwingungen des Kettentriebs, die durch die Überlastsicherung des erfindungsgemäßen Kettenspanners reduziert werden.By means of the invention, a friction-optimized chain tensioner can advantageously be realized, with the peak load compensation of the chain tensioner simultaneously having a positive effect on the life of the entire chain drive. Furthermore, the concept according to the invention has a positive influence on the noise development of the chain drive or on its NVH level. Noise, vibration, harshness (NVH), the noise, the vibration and the roughness together describe the audible or noticeable vibrations of the chain drive, which are reduced by the overload protection of the chain tensioner according to the invention.

Der Kettenspanner gemäß der Erfindung eignet sich vorzugsweise für Steuertriebe von Brennkraftmaschinen, die für Motorräder bestimmt sind. Der Kettenspanner kompensiert bzw. dämpft die durch das Zugmittel, die Kette, erzeugten Vibrationen und Impulsstöße, wobei gleichzeitig die Spannung des Zugmittels an die Längung stufenlos angepasst wird. Zusammenfassend kann mittels der einfach und kostengünstig herstellbaren Freigaberampe in der keilförmigen Führung ein wirksamer Überlastungsschutz bzw. eine Überlastsicherung des mechanischen Kettenspanners geschaffen werden, der gleichzeitig die Lebensdauer des gesamten Kettentriebs verbessert.The chain tensioner according to the invention is preferably suitable for control drives of internal combustion engines intended for motorcycles. The chain tensioner compensates or dampens the vibrations generated by the traction means, the chain, and pulse impulses, while at the same time the tension of the traction means is continuously adapted to the elongation. In summary, an effective overload protection or an overload protection of the mechanical chain tensioner can be created by means of the easy and inexpensive to produce release ramp in the wedge-shaped guide, which also improves the life of the entire chain drive.

Bevorzugt schließt der erfindungsgemäße Kettenspanner als Rastelement eine Kugel ein, die innenseitig an einer Mantelfläche des Spannkolbens und außenseitig an der keilförmigen Führung des Gehäuses geführt ist. Dabei ist das Rastelement vorteilhaft von einer Feder beaufschlagt, die gegenseitig an einem Sicherungsring abgestützt ist, der beispielsweise in einer Ringnut des Gehäuses eingesetzt ist. Durch die Feder kann die Verriegelung positiv beeinflusst werden, da diese im Betriebszustand ein Spiel zwischen dem Rastelement und den zugehörigen Kontaktflächen, dem Spannkolben und dem Gehäuse, unterbindet. Alternativ zu einer Kugel kann ein asymmetrisch geformter Klemmkörper als Rastelement benutzt werden. Bei belastetem Spannkolben neigt sich der Klemmkörper, wodurch aufgrund der Reibung eine Keilwirkung erzeugt wird. Bei Erreichen einer Grenzlast verrasten die bevorzugt federbelasteten Klemmkörper ebenfalls spielfrei oder mit geringem Spiel in der Freigaberampe. Im Vergleich zur Kugel bietet der Klemmkörper eine vergrößerte Kontaktfläche, die vorteilhaft die Flächenpressung gegenüber dem Spannkolben und dem Gehäuse verringert.Preferably, the chain tensioner according to the invention includes a locking element as a ball, which is guided on the inside on a lateral surface of the clamping piston and the outside of the wedge-shaped guide of the housing. In this case, the latching element is advantageously acted upon by a spring which is mutually supported on a securing ring, which is used for example in an annular groove of the housing. By the spring, the lock can be positively influenced, since these in the operating state, a game between the locking element and the associated contact surfaces, the clamping piston and the housing, prevents. As an alternative to a ball, an asymmetrically shaped clamping body can be used as a latching element. When loaded clamping piston, the clamping body tilts, which is generated due to the friction wedge effect. Upon reaching a limit load, the preferably spring-loaded clamping body also lock play or with little play in the release ramp. Compared to the ball of the clamp body provides an enlarged contact surface, which advantageously reduces the surface pressure relative to the clamping piston and the housing.

Der Aufbau des Kettenspanners gemäß der Erfindung schließt vorzugsweise mehrere gleichmäßig umfangsverteilt im Gehäuse eingebrachte keilförmige Führungen ein, die jeweils eine mit dem Rastelement zusammenwirkende Freigaberampe aufweisen. Zur Sicherung des Rastelementes sind einstückig mit dem Gehäuse verbundene, die keilförmige Führung beidseitig begrenzende Wandungen sowie endseitige Halteelemente vorgesehen.The structure of the chain tensioner according to the invention preferably includes a plurality of evenly distributed circumferentially distributed in the housing wedge-shaped guides, each having a cooperating with the locking element Freigaberampe. To secure the locking element are integrally connected to the housing, the wedge-shaped guide on both sides limiting walls and end-side holding elements are provided.

Zur Erzielung eines auch in großen Stückzahlen kostengünstig herstellbaren Kettenspanners ist vorgesehen, sowohl den Spannkolben als auch das Gehäuse als Bauteile zu gestalten, die spanlos mittels eines Umformverfahrens aus einem Blechwerkstoff herstellbar sind. Bevorzugt eignet sich dazu ein spanloses Tiefziehverfahren, mit dem diese Bauteile ohne Nacharbeit kostenoptimiert herstellbar sind. Diese Bauteile zeichnen sich aus durch eine hohe Bauteilsteifigkeit und ein geringes Gewicht. Weiterhin bietet es sich an, den Kettenspanner mit einer aus Kunststoff hergestellten Verschlusskappe zu versehen, die endseitig in das Gehäuse eingesetzt ist oder die in eine Aufnahme einer Umgebungskonstruktion des Kettenspanners verschraubt ist. Im Vergleich zu Kettenspannern, die als Gussteile gestaltete Bauteile einschließen, kann mit dem erfindungsgemäßen Konzept das Gewicht um ≥ 50 % reduziert werden.To achieve a cost-effectively producible in large quantities chain tensioner is provided to make both the clamping piston and the housing as components that are produced without cutting by means of a forming process of a sheet metal material. Preferably, this is a chipless deep drawing process, with which these components can be produced cost-optimized without rework. These components are characterized by a high component rigidity and low weight. Furthermore, it makes sense to provide the chain tensioner with a plastic closure cap, which is inserted into the end of the housing or which is screwed into a receptacle of a surrounding construction of the chain tensioner. Compared to chain tensioners, which include components designed as cast parts, the weight of the inventive concept can be reduced by ≥ 50%.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem in sieben Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt:

1: einen Kettentrieb mit einem erfindungsgemäßen Kettenspanner;
2: den Kettenspanner gemäß 1 in vergrößerter Darstellung in einer Schnittdarstellung;
3: das Gehäuse des Kettenspanners in einer Perspektive;
4: einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kettenspanners, der den Spannkolben nach einer Einwärtsbewegung im Gehäuse zeigt;
5: einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kettenspanners, der den Spannkolben nach einer Auswährtsbewegung im Gehäuse zeigt;
6: vergrößert eine Nachstelleinrichtung des erfindungsgemäßen Kettenspanners, mit einem Rastelement zwischen der Führung des Gehäuses und dem Spannkolben;
7: eine mit der 6 vergleichbare Darstellung, wobei das Rastelement

in einer Freigaberampe der keilförmigen Führung verrastet.The invention will be described in more detail below with reference to an embodiment shown in seven figures. However, the invention is not limited to the embodiment shown in the figures. It shows:

1 a chain drive with a chain tensioner according to the invention;
2 : the chain tensioner according to 1 in an enlarged view in a sectional view;
3 : the housing of the chain tensioner in a perspective;
4 a section of the chain tensioner according to the invention, which shows the tensioning piston after an inward movement in the housing;
5 a section of the chain tensioner according to the invention, which shows the tensioning piston after an outward movement in the housing;
6 : increases an adjusting device of the chain tensioner according to the invention, with a locking element between the guide of the housing and the clamping piston;
7 : one with the 6 comparable representation, wherein the locking element

locked in a release ramp of the wedge-shaped guide.

Der in 1 abgebildete Kettentrieb 1 ist beispielsweise zum Antrieb einer Nockenwelle von einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) bestimmt, die in einem Motorrad eingesetzt ist. Der auch Steuertrieb genannte, im Gegenuhrzeigersinn umlaufende Kettentrieb 1 schließt eine auch Zugmittel genannte Kette 2 ein, die ein mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbundenes Kettenrad 3 mit einem Kettenrad 4 einer Nockenwelle verbindet. Dabei ist ein Zugtrum der Kette 2 über einen weiten Bereich an einer Führungsschiene 5 geführt. Weiterhin ist an einem Leertrum der Kette 2 eine Spannschiene 6 abgestützt, die von einem mechanischen Kettenspanner 7 beaufschlagt ist. Die Spannschiene 6 in Verbindung mit dem Kettenspanner 7 ist zur Schwingungsdämpfung und zum Spannen der endlosen Kette 2 bestimmt. Der an der Brennkraftmaschine befestigte Kettenspanner 7 ist mit einem Gehäuse 8 beispielsweise in einer Aufnahme 9 eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine ortsfest positioniert. Ein in dem Gehäuse 8 verschiebbar geführter, an der Spannschiene 6 abgestützter und als Hohlkörper ausgebildeter Spannkolben 10 wird von einem Federelement 11, einer Schraubendruckfeder, beaufschlagt, die gegenseitig an einer Verschlusskappe 12 abgestützt ist. Die Vorspannkraft des Federelementes 11 wird somit über den Spannkolben 10 und die Spannschiene 6 auf die Kette 2 übertragen.The in 1 pictured chain drive 1 For example, it is intended to drive a camshaft of an internal combustion engine (not shown) used in a motorcycle. The also called Steuertrieb, circulating counterclockwise chain drive 1 includes a chain also called Zugmittel 2 a, which is connected to a crankshaft of the internal combustion engine sprocket 3 with a sprocket 4 a camshaft connects. This is a Zugtrum the chain 2 over a wide area on a guide rail 5 guided. Furthermore, on a return strand of the chain 2 a tensioning rail 6 supported by a mechanical chain tensioner 7 is charged. The tensioning rail 6 in conjunction with the chain tensioner 7 is for vibration damping and tensioning of the endless chain 2 certainly. The attached to the engine chain tensioner 7 is with a housing 8th for example in a recording 9 a stationary position of a crankcase of the internal combustion engine. One in the case 8th slidably guided, on the tensioning rail 6 supported and formed as a hollow body clamping piston 10 is by a spring element 11 , a helical compression spring, applied to each other on a cap 12 is supported. The biasing force of the spring element 11 is thus over the tensioning piston 10 and the tensioning rail 6 on the chain 2 transfer.

Die 2 zeigt den Kettenspanner 7 als Einzelteil, dessen Gehäuse 8 und Spannkolben 10 spanlos aus einem Blechwerkstoff, insbesondere mittels eines Tiefziehverfahrens herstellbar sind. Das Gehäuse 8 ist über eine Mantelfläche 13 in die Aufnahme 9 eingepasst, wobei ein Bord 14 die Einbaulage des Kettenspanners 7 festlegt. Die ein separates Bauteil bildende Verschlusskappe 12 des Kettenspanners 7 kann beispielsweise in der Aufnahme 9 verschraubt werden.The 2 shows the chain tensioner 7 as a single part, its housing 8th and tensioning piston 10 are produced without cutting from a sheet material, in particular by means of a deep drawing process. The housing 8th is over a lateral surface 13 in the recording 9 fitted, with a board 14 the installation position of the chain tensioner 7 sets. The a separate component forming cap 12 the chain tensioner 7 For example, in the recording 9 be screwed.

Der Spannkolben 10 ist über einen endseitigen Führungsansatz 16 an einer Innenwandung 17 des Gehäuses 8 geführt. An dem vom Führungsansatz 16 abgewandten Ende ist der Spannkolben 10 über ein Rastelement 15 an dem Gehäuse 8 abgestützt. Zur Bildung einer Nachstelleinrichtung 18 ist das Rastelement 15 wie in den 6 und 7 gezeigt, innenseitig an dem Spannkolben 10 und außenseitig an einer sich in Richtung des Bordes 14 verjüngenden Führung 19 des Gehäuses 8 geführt. Die Nachstelleinrichtung 18 ermöglicht ein Verschieben des Spannkolbens 10 in Pfeilrichtung A und unterbindet eine entgegengerichtete Verstellung des Spannkolbens 10. Zum Schutz vor einer unzulässig hohen Kettenlast schließt die Nachstelleinrichtung 18 eine Überlastsicherung 20 ein.The tensioning piston 10 is about an end-to-end leadership approach 16 on an inner wall 17 of the housing 8th guided. At the of the leadership approach 16 opposite end is the tensioning piston 10 via a locking element 15 on the housing 8th supported. To form an adjusting device 18 is the locking element 15 like in the 6 and 7 shown, on the inside of the clamping piston 10 and on the outside at a point in the direction of the board 14 rejuvenating leadership 19 of the housing 8th guided. The adjusting device 18 allows a displacement of the clamping piston 10 in the direction of arrow A and prevents an opposite adjustment of the clamping piston 10 , To protect against an unacceptably high chain load closes the adjustment 18 an overload protection 20 one.

Die 3 zeigt den Spannkolben 10 als Einzelteil, der vier umfangsverteilte, für die Rastelemente 15 bestimmte, in axial vorstehenden Ansätzen 25 eingebrachte Führungen 19 einschließt. Jede Führung 19 wird von seitlichen Wandungen 21 begrenzt und umfasst endseitige Halteelemente 22, um die Rastelemente 15 sicher zu führen.The 3 shows the tensioning piston 10 as a single part, the four circumferentially distributed, for the locking elements 15 certain, in axially projecting approaches 25 introduced guides 19 includes. Every guide 19 is made of lateral walls 21 limited and includes end-holding elements 22 to the locking elements 15 to lead safely.

In 4 und 5 ist jeweils ein Ausschnitt von dem Kettenspanner 7 vergrößert abgebildet, der den Spannkolben 10 und das Rastelement 15 in zwei unterschiedlichen Positionen zeigt. Gemäß der 4 wird der Spannkolben 10 von einer in Pfeilrichtung B wirkenden Kettenkraft beaufschlagt, die eine Einwärtsbewegung in das Gehäuse 8 auslöst. Synchron dazu verlagern sich die Rastelemente 15 entlang der Führungen 19. Dabei werden die Rastelemente 15 von einer in Richtung der Einwärtsbewegung wirkenden Druckfeder 23 beaufschlagt, die gegenseitig an einem in Nuten 24 der Ansätze 25 (gezeigt in 3) eingesetzten Sicherungsring 26 abgestützt ist. Die 5 zeigt den Spannkolben 10 nach einer Auswärtsbewegung aus dem Gehäuse 8, ausgelöst von der in Pfeilrichtung C wirkenden Kraft des Federelementes 11. Dabei sind die Rastelemente 15 in Richtung des Sicherungsrings 26 verlagert.In 4 and 5 is in each case a section of the chain tensioner 7 enlarged, showing the tensioning piston 10 and the locking element 15 shows in two different positions. According to the 4 becomes the tensioning piston 10 acted upon by a force acting in the direction of arrow B chain force, the inward movement into the housing 8th triggers. Synchronously, the locking elements shift 15 along the guides 19 , Here are the locking elements 15 from a compression spring acting in the direction of inward movement 23 subjected to each other at one in grooves 24 the approaches 25 (shown in 3 ) inserted circlip 26 is supported. The 5 shows the tensioning piston 10 after an outward movement from the housing 8th , triggered by the force acting in the direction of arrow C force of the spring element 11 , Here are the locking elements 15 in the direction of the locking ring 26 relocated.

Die 6 und 7 zeigen in vergrößerten Darstellungen die Nachstelleinrichtung 18. Gemäß 6 verschiebt die Kettenlast den Spannkolben 10 in Pfeilrichtung E bis zu einer Blockierung der Kolbenbewegung, bedingt durch das Rastelement 15, welches an der keilförmig verlaufenden Führung 19 sich ebenfalls in Pfeilrichtung E verlagert. Zwischen dem Rastelement 15 und der Führung 19 stellt sich dabei ein Spreizwinkel α ein. Zum Lösen der Verriegelungsposition bzw. Blockierung ist eine Bewegung des Spannkolbens 10 in Pfeilrichtung D erforderlich.The 6 and 7 show in enlarged views the adjusting device 18 , According to 6 shifts the chain load the tensioning piston 10 in the direction of arrow E up to a blockage of the piston movement, caused by the locking element 15 , which on the wedge-shaped leadership 19 also shifted in the direction of arrow E. Between the locking element 15 and the leadership 19 This creates a spread angle α one. To release the locking position or blocking is a movement of the clamping piston 10 required in the direction of arrow D.

In 7 ist das Rastelement 15 in einer Freigaberampe 27 der Führung 19 verrastet. Diese auch Freigabeposition genannte Überlastsicherung 20 stellt sich ein, wenn die Kettenlast weiter ansteigt und das Rastelement 15 abweichend zu 6 sich an der Führung 19 weiter in Richtung der Freigaberampe 27 verschiebt. Diese Spitzenlastkompensation ermöglicht eine weitere Einwärtsbewegung des Spannkolbens 10, verbunden mit einer Entlastung der Kettenlast. Der sich zwischen dem Rastelement 15 und der Freigaberampe 27 ergebende Freigabewinkel β übertrifft den Spreizwinkel α.In 7 is the locking element 15 in a release ramp 27 the leadership 19 locked. This also release position called overload protection 20 occurs when the chain load continues to increase and the locking element 15 different from 6 to the leadership 19 continue in the direction of the release ramp 27 shifts. This peak load compensation allows further inward movement of the tensioning piston 10 , associated with a relief of the chain load. Which is between the locking element 15 and the clearance ramp 27 resulting release angle β exceeds the spread angle α ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kettentriebchain drive
22: KetteChain
33: KettenradSprocket
44: KettenradSprocket
55: Führungsschieneguide rail
66: Spannschienetensioning rail
77: Kettenspannerchain tensioner
88th: Gehäusecasing
99: Aufnahmeadmission
1010: Spannkolbenclamping piston
1111: Federelementspring element
1212: Verschlusskappecap
1313: Mantelflächelateral surface
1414: Bordshelf
1515: Rastelementlocking element
1616: Führungsansatzleadership approach
1717: Innenwandunginner wall
1818: Nachstelleinrichtungreadjustment
1919: Führungguide
2020: ÜberlastsicherungOverload protection
2121: Wandungwall
2222: Halteelementretaining element
2323: Druckfedercompression spring
2424: Nutgroove
2525: Ansatzapproach
2626: Sicherungsringcirclip
2727: Freigaberampe enable ramp
A - FA - F: Bewegungsrichtung (Spannkolben)Direction of movement (tensioning piston)
αα: Spreizwinkelsplay
ββ: Freigabewinkelrelease angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102006032368 A1 [0004]DE 102006032368 A1 [0004]
DE 102006026702 A1 [0006]DE 102006026702 A1 [0006]

Claims

Kettenspanner (7) für einen Kettentrieb (1) einer Brennkraftmaschine mit einem innerhalb eines Gehäuses (8) verschiebbar geführten Spannkolben (10), der über eine Spannschiene (6) eine Kette (2) als Zugmittel beaufschlagt, wobei zwischen dem als Hohlkörper ausgebildeten Spannkolben (15) und dem Gehäuse (8) ein Federelement (11) eingesetzt ist und eine Nachstelleinrichtung (18), bestehend aus einer keilförmigen, sich entgegen der Spannschiene (6) kontinuierlich verjüngenden Führung (19) und einem Rastelement (15), die ein Verschieben des Spannkolbens (10) in Richtung der Kette (2) zulässt und in entgegengesetzter Richtung sperrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstelleinrichtung (18) zur Vermeidung temporärer Überlastungen der Kette (2) eine Überlastsicherung (20) umfasst, wobei die Führung (19) eine Freigaberampe (27) einschließt, in die das Rastelement (15) in einer Endlage formschlüssig verrastet.Chain tensioner (7) for a chain drive (1) of an internal combustion engine with a clamping piston (10) displaceably guided within a housing (8) acting as a traction means via a tensioning rail (6), wherein between the tensioning piston designed as a hollow body (15) and the housing (8) a spring element (11) is inserted and an adjusting device (18) consisting of a wedge-shaped, against the clamping rail (6) continuously tapered guide (19) and a latching element (15), the one Moving the clamping piston (10) in the direction of the chain (2) permits and locks in the opposite direction, characterized in that the adjusting device (18) to avoid temporary overloading of the chain (2) comprises an overload protection (20), wherein the guide (19 ) includes a release ramp (27), in which the latching element (15) positively locked in an end position.

Kettenspanner (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Rastelement (15) eine Kugel vorgesehen ist, die innenseitig an einer Mantelfläche des Spannkolbens (10) und außenseitig an der keilförmigen Führung (19) des Gehäuses (8) geführt und die in Verjüngungsrichtung federbelastet ist, wobei die Druckfeder (23) in Gegenrichtung an einem am Gehäuse (8) fixierten Sicherungsring (26) abgestützt ist.Chain tensioner (7) to Claim 1 , characterized in that as latching element (15) a ball is provided which is guided on the inside on a lateral surface of the clamping piston (10) and on the outside of the wedge-shaped guide (19) of the housing (8) and which is spring-loaded in the tapering direction, wherein the compression spring (23) in the opposite direction on a housing (8) fixed to the circlip (26) is supported.

Kettenspanner (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (8) mehrere gleichmäßig umfangsverteilte Führungen (19) eingebracht sind, die jeweils eine Freigaberampe (27) sowie Wandungen (21) und Halteelemente (22) zur Sicherung des Rastelementes (15) einschließen.Chain tensioner (7) according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing (8) a plurality of uniformly circumferentially distributed guides (19) are introduced, each having a release ramp (27) and walls (21) and retaining elements (22) for securing Include latching element (15).

Kettenspanner (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (10) sowie das Gehäuse (8) spanlos mittels eines Umformverfahrens aus einem Blechwerkstoff hergestellt sind.Chain tensioner (7) according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning piston (10) and the housing (8) are produced without cutting by means of a forming process of a sheet metal material.