DE102019132094A1

DE102019132094A1 - Hydraulic clamping device with pressure relief valve cap

Info

Publication number: DE102019132094A1
Application number: DE102019132094.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fink; Henning Geibel; Renzo Perissinotto; Matthias Wiedemann; Johannes Winklhofer
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-05-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für ein Endlostreibelement, insbesondere Antriebskette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse, ein in dem Gehäuse axial verschiebbar angeordneten Spannkolben und einem am Aufdrückende des Spannkolbens vorgesehenen Ventil, bevorzugt mit Überdruckfunktion. Eine solche Spannvorrichtung soll vereinfacht werden und kostengünstiger sein. Hierzu ist vorgesehen, dass ein Ventilkörper des Ventils außerhalb des Spannkolbens an der Stirnseite des Spannkolbens angeordnet ist und relativ zum Spannkolben zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung bewegbar angeordnet ist. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung noch auf einen Verbrennungsmotor mit einer solchen hydraulischen Spannvorrichtung.The present invention relates to a hydraulic tensioning device for an endless drive element, in particular a drive chain of an internal combustion engine, with a housing, a tensioning piston arranged axially displaceably in the housing and a valve provided at the pressing end of the tensioning piston, preferably with a pressure function. Such a tensioning device should be simplified and more cost-effective. For this purpose, it is provided that a valve body of the valve is arranged outside the tensioning piston on the end face of the tensioning piston and is arranged so as to be movable relative to the tensioning piston between a closed and an open position. The invention also relates to an internal combustion engine with such a hydraulic tensioning device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für ein Endlostreibelement, insbesondere Antriebskette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial verschiebbar angeordneten Spannkolben einem am Aufdrückende des Spannkolbens vorgesehenen Ventil, bevorzugt mit Überdruckfunktion.The present invention relates to a hydraulic tensioning device for an endless drive element, in particular a drive chain of an internal combustion engine, with a housing, a tensioning piston arranged axially displaceably in the housing, a valve provided at the pressing end of the tensioning piston, preferably with an overpressure function.

Eine solche hydraulische Spannvorrichtung ist z.B. aus der DE 10007478 A1 bekannt. Am Aufdrückende des rohrförmigen Spannkolbens befindet sich eine Kappe, die mit einem zylindrischen Ansatz in die Öffnung des Spannkolbens eingreift. Unterhalb der Kappe befindet sich ein Auslasselement, in das ein Überdruckventil integriert ist. Die Ventilfeder stützt sich einseitig an der Unterseite der Kappe ab. Die Kappe liegt mit ihrem Flansch auf der Stirnseite des Spannkolbens auf.Such a hydraulic clamping device is, for example, from DE 10007478 A1 known. At the push-on end of the tubular tensioning piston there is a cap which engages with a cylindrical extension in the opening of the tensioning piston. Below the cap there is an outlet element into which a pressure relief valve is integrated. The valve spring is supported on one side on the underside of the cap. The cap rests with its flange on the face of the tensioning piston.

Aus der EP 0989328 A2 ist eine weitere hydraulische Spannvorrichtung mit einer Kunststoffkappe am Aufdrückende des Spannkolbens bekannt. Die Kunststoffkappe ist axial beweglich am Aufdrückende des Spannkolbens angeordnet und verschließt in ihrer eingefahrenen Stellung eine Auslassöffnung am Spannkolben. Sobald sich der Druck im Inneren der hydraulischen Spannvorrichtung ausreichend erhöht, hebt die Kappe von der Öffnung ab und ermöglicht das Entweichen von Öl und Luft. Dieser Mechanismus dient in aller Regel dazu, ein Auslaufen von Öl aus der Druckkammer bei abgestelltem Verbrennungsmotor zu verhindern, weil die schwenkbar angeordnete gegen die Kappe drückende Spannschiene diese in die geschlossene Stellung drückt. Deshalb kann eine solche hydraulische Spannvorrichtung auch über Kopf eingebaut werden. Im Betrieb ist eigentlich eine dauerhafte Öffnung dieses Ventilmechanismus angestrebt.From the EP 0989328 A2 a further hydraulic clamping device with a plastic cap at the push-on end of the clamping piston is known. The plastic cap is arranged axially movably at the push-on end of the tensioning piston and, in its retracted position, closes an outlet opening on the tensioning piston. As soon as the pressure inside the hydraulic clamping device increases sufficiently, the cap lifts off the opening and allows oil and air to escape. This mechanism generally serves to prevent oil from leaking out of the pressure chamber when the internal combustion engine is switched off, because the pivotably arranged tensioning rail, which presses against the cap, pushes it into the closed position. Therefore, such a hydraulic clamping device can also be installed overhead. A permanent opening of this valve mechanism is actually aimed for during operation.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Spannvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine einfache Bereitstellung eines Ventils ermöglicht und hierdurch kostengünstiger zu fertigen ist.The present invention is based on the object of providing a hydraulic tensioning device of the type mentioned at the beginning, which enables a valve to be provided in a simple manner and is therefore more cost-effective to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen hydraulischen Spannvorrichtung dadurch gelöst, dass ein Ventilkörper des Ventils an der Stirnseite des Spannkolbens und außerhalb des Spannkolbens angeordnet ist und relativ zum Spannkolben zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung bewegbar angeordnet ist. Üblicherweise sind Überdruckventile im Inneren des Spannkolbens angeordnet. Hierfür müssen spezielle Einsätze verwendet werden. Die vorliegende Erfindung geht einen anderen Weg. Das Ventil wird an der Stirnseite des Spannkolbens angeordnet, also außerhalb des Spannkolbens. Diese Ausgestaltung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, dass das Ventil sehr schnell ausgetauscht werden können. Des Weiteren können bei ansonsten standardisiertem Aufbau des Kolbens und des Gehäuses Ventile mit unterschiedlicher Öffnungscharakteristik verwendet werden, so dass eine Abstimmung an verschiedene Endlostriebe sehr einfach möglich ist. Eine Einstellung der hydraulischen Spannvorrichtung ist daher auch im zusammengebauten Zustand möglich, da die Kappe und das Überdruckventil außerhalb der zwischen Gehäuse und Spannkolben gebildeten Druckkammer platziert ist. Es kann dabei sinnvoll sein, verschiedene, z.B. farblich gekennzeichnete Überdruckventile zu verwenden, welche bestimmte unterschiedliche Charakteristiken aufweisen.According to the invention, this object is achieved in a generic hydraulic tensioning device in that a valve body of the valve is arranged on the face of the tensioning piston and outside the tensioning piston and is movable relative to the tensioning piston between a closed and an open position. Pressure relief valves are usually arranged in the interior of the tensioning piston. Special inserts must be used for this. The present invention takes a different approach. The valve is arranged on the face of the tensioning piston, i.e. outside the tensioning piston. This configuration also offers the possibility that the valve can be exchanged very quickly. Furthermore, with an otherwise standardized structure of the piston and the housing, valves with different opening characteristics can be used, so that matching to different endless drives is very easy. Adjustment of the hydraulic clamping device is therefore also possible in the assembled state, since the cap and the pressure relief valve are placed outside the pressure chamber formed between the housing and the clamping piston. It can make sense to use different, e.g. color-coded pressure relief valves, which have certain different characteristics.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können am Aufdrückende des Spannkolbens eine Kappe aufgesetzt und der Ventilkörper mittels einer Ventilfedereinrichtung federelastisch angeordnet sein, wobei die Ventilfedereinrichtung von der Kappe in Position gehalten ist. Bei einer Abstützung der Ventilfedereinrichtung an der Kappe kann z.B. diese auch gleichzeitig mit der Kappe ausgetauscht werden. Ventilfedereinrichtungen können unterschiedlichste Eigenschaften aufweisen, so dass sich auch die Öffnungscharakteristik des Ventils ändern lässt. Die Kappe selbst muss sich für die Funktion des Ventils nicht bewegen, sondern der Ventilkörper bewegt sich relativ zum Spannkolben und der Kappe. Hierdurch ist es auch möglich, dass der Spannkolben und die Kappe das Gehäuse des Ventils bilden. Ein solches Ventil arbeitet auch unabhängig von dem Anpressdruck einer eventuell an der Kappe anliegenden Spannschiene, weil entsprechende Kräfte von der Kappe auf den Spannkolben auch bei geöffnetem Ventil weitergeleitet werden können.According to a further embodiment, a cap can be placed on the press-on end of the tensioning piston and the valve body can be arranged in a resilient manner by means of a valve spring device, the valve spring device being held in position by the cap. If the valve spring device is supported on the cap, it can, for example, also be exchanged at the same time as the cap. Valve spring devices can have a wide variety of properties, so that the opening characteristics of the valve can also be changed. The cap itself does not have to move for the valve to function, but the valve body moves relative to the tensioning piston and the cap. This also makes it possible for the tensioning piston and the cap to form the housing of the valve. Such a valve also works independently of the contact pressure of a tensioning rail that may be in contact with the cap, because corresponding forces can be passed on from the cap to the tensioning piston even when the valve is open.

Die Kappe lässt sich aufgrund unterschiedlicher Formgebung auch an unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten, z.B. verschiedene Spannschienen, anpassen. Auch die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe ist möglich, um den Verschleiß im Bereich der Kontaktfläche zu minimieren. Die Kappe kann einteilig mit dem Ventilkörper und/oder Ventilfedereinrichtung ausgebildet sein.Due to its different shape, the cap can also be adapted to different uses, e.g. different slide rails. It is also possible to use different materials in order to minimize wear in the area of the contact surface. The cap can be formed in one piece with the valve body and / or valve spring device.

Günstigerweise kann die Ventilfedereinrichtung von der Kappe an dem Aufdrückende des Spannkolbens fixiert sein. Hierdurch ist es möglich, dass die Fixierung der Kappe am Aufdrückende des Spannkolbens gleichzeitig zur Fixierung der Ventilfedereinrichtung am Aufdrückende des Spannkolbens führt. Eine separate Fixierung der Ventilfedereinrichtung am Spannkolben ist nicht erforderlich.The valve spring device can advantageously be fixed by the cap on the pressing-on end of the tensioning piston. This makes it possible that the fixation of the cap on the press-on end of the tensioning piston simultaneously leads to the fixation of the valve spring device on the press-on end of the tensioning piston. A separate fixation of the valve spring device on the tensioning piston is not necessary.

Obwohl auch die Verwendung von unterschiedlichen Ventilkörpern, wie einer klassischen Kugel etc. möglich ist, wird gemäß einer Variante vorgesehen, dass der Ventilkörper von mindestens einer Federzunge, bevorzugt mindestens einer vorgespannten bzw. vorspannenden Federzunge, der Ventilfedereinrichtung gebildet ist. Hierbei können Ventilfedereinrichtungen und Ventilkörper auch eine Einheit bilden. Eine Federzunge ist eine möglichst flache Ausgestaltung eines Ventilkörpers, so dass die beengten Bauraumverhältnisse zwischen der Stirnseite des Spannkolbens und der Kappe gut ausgenutzt werden können. Alternativ zur einen länglichen Federzunge sind auch mehre z.B. trapezförmige Federzungen denkbar, welche aber in gleicher Weise funktionieren, z.B. sich an der Kappe abstützen können. Die mindestens eine Federzunge muss keiner Vorspannung unterworfen ist. Es wirkt dann lediglich die Steifigkeit der Federzunge (kann z.B. über Form und/oder Material eingestellt werden), worüber sich zwar auch ein gewisser Öffnungsdruck voreinstellen lässt; es ist jedoch davon auszugehen, dass bei dieser Ausführung schon bei geringem Druckanstieg im Hochdruckraum eine minimale Öffnung der mindestens einen Federzunge stattfindet. Um das System mehr als ein Überdruckventil auszulegen, könnte man die mindestens eine Federzunge ganz einfach, bevorzugt gegen die Durchgangsöffnung, vorspannen indem man die mindestens eine Federzunge in axialer Richtung mit einer definierten Kraft entgegen der Flussrichtung des Hydraulikmediums vorbelastet.Although the use of different valve bodies, such as a classic ball, etc. is possible, it is provided according to a variant that the valve body of at least a spring tongue, preferably at least one pretensioned or pretensioning spring tongue, of the valve spring device. Here, valve spring devices and valve bodies can also form a unit. A spring tongue is a configuration of a valve body that is as flat as possible, so that the tight structural space conditions between the end face of the tensioning piston and the cap can be used effectively. As an alternative to an elongated spring tongue, several, for example, trapezoidal spring tongues are also conceivable, but which function in the same way, for example can be supported on the cap. The at least one spring tongue does not have to be subjected to any preload. Then only the stiffness of the spring tongue acts (can be adjusted via shape and / or material, for example), which can also be used to preset a certain opening pressure; However, it can be assumed that in this embodiment, even with a slight increase in pressure in the high-pressure chamber, the at least one spring tongue opens to a minimum. In order to design the system as more than one pressure relief valve, the at least one spring tongue could be pretensioned quite simply, preferably against the through opening, by preloading the at least one spring tongue in the axial direction with a defined force against the flow direction of the hydraulic medium.

Es besteht aber auch die Möglichkeit die Federzunge, oder zumindest den bewegbaren Teil der Federzunge, aus einer Formgedächtnislegierung herzustellen, sodass sich unter Betriebsbedingungen die gewünschte Vorspannung einstellt. Auch eine Anpassung an die Temperatur des Hydraulikfluids ist hierdurch möglich, weshalb sich eine nochmals verbesserte Abstimmung der Öffnungscharakteristik (z. B. Durchflussrate und damit die Dämpfung) hinsichtlich der Betriebsbedingungen bzw. Betriebszustands ergibt. Der Vorteil einer Formgedächtnislegierung besteht auch insbesondere darin, dass die Federzunge zunächst ohne Vorspannung montiert bzw. eingebaut werden kann.However, there is also the possibility of producing the flexible tongue, or at least the movable part of the flexible tongue, from a shape memory alloy, so that the desired preload is established under operating conditions. An adaptation to the temperature of the hydraulic fluid is also possible as a result, which is why there is a further improved coordination of the opening characteristics (e.g. flow rate and thus the damping) with regard to the operating conditions or operating state. The advantage of a shape memory alloy is also, in particular, that the spring tongue can initially be mounted or installed without pretensioning.

Des Weiteren kann die Ventilfedereinrichtung einen scheibenförmigen Grundkörper aufweisen, die mindestens eine Federzunge einteiliger Bestandteil des Grundkörpers sein und der Grundkörper am Aufdrückende des Spannkolbens befestigt, insbesondere in einem die mindestens eine Federzunge umgebenden Bereich zwischen der Kappe und der Stirnseite des Spannkolbens eingeklemmt sein. Im Prinzip wird also lediglich ein scheibenförmiger Grundkörper am Spannkolben befestigt ist, insbesondere zwischen der Kappe und der Stirnseite des Spannkolbens eingeklemmt, um den Ventilmechanismus bereitzustellen. Die mindestens eine Federzunge ist einteiliger Bestandteil dieses Grundkörpers und liegt deshalb im drucklosen Zustand bevorzugt in derselben Ebene, weshalb diese Konstruktion extrem flach baut und in aller Regel die Dicke des Grundkörpers nicht überschritten wird.Furthermore, the valve spring device can have a disk-shaped base body, the at least one spring tongue being an integral part of the base body and the base body attached to the pressing end of the tensioning piston, in particular being clamped in an area surrounding the at least one spring tongue between the cap and the face of the tensioning piston. In principle, only a disk-shaped base body is attached to the tensioning piston, in particular clamped between the cap and the end face of the tensioning piston, in order to provide the valve mechanism. The at least one spring tongue is an integral part of this base body and is therefore preferably in the same plane in the unpressurized state, which is why this construction is extremely flat and, as a rule, the thickness of the base body is not exceeded.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Spannkolben mindestens eine Durchgangsöffnung an seinem Aufdrückende aufweist, die mit einer zwischen dem Gehäuse und dem Spannkolben angeordneten Druckkammer in Strömungsverbindung steht, wobei ein Auslassende der mindestens einen Durchgangsöffnung mittels des Ventilkörpers verschlossen oder zu öffnen ist, und die Kappe einen nach außen hin offenen Abströmkanal aufweist, dessen Einlass mittels des Ventilkörpers mit dem Auslass der mindestens einen Durchgangsöffnung in Strömungsverbindung bringbar ist. Der Ventilkörper steht somit unmittelbar mit der Durchgangsöffnung im Spannkolben in Berührung, d.h. der Ventilsitz wird von dem Spannkolben gebildet. Das Abströmen erfolgt mittels eines von der Kappe gebildeten Abströmkanals.According to a further embodiment it can be provided that the tensioning piston has at least one through opening at its pressing end which is in flow connection with a pressure chamber arranged between the housing and the tensioning piston, an outlet end of the at least one through opening being closed or opened by means of the valve body, and the cap has an outwardly open outflow channel, the inlet of which can be brought into flow connection with the outlet of the at least one through opening by means of the valve body. The valve body is thus in direct contact with the through opening in the tensioning piston, i.e. the valve seat is formed by the tensioning piston. The outflow takes place by means of an outflow channel formed by the cap.

Bevorzugt kann im Bereich des Einlasses des Abströmkanals die Kappe eine die Öffnungscharakteristik der mindestens einen Federzunge bestimmende Abstützgeometrie aufweisen. Je nachdem wann und/oder wo die Abstützgeometrie die Federzunge vor, während und/oder am Ende des Öffnungshubs abstützt, können sich unterschiedliche Öffnungscharakteristiken ergeben, bei ansonsten gleich ausgestalteter Federzunge. Die Abstützgeometrie hat daher einen großen Einfluss auf diese Öffnungscharakteristik, ohne dass die mindestens eine Federzunge, z.B. in ihrer Dicke variiert werden muss. Die Abstimmung kann daher allein durch die Ausgestaltung der Kappe mit ihrer Abstützgeometrie erfolgen.In the area of the inlet of the outflow channel, the cap can preferably have a support geometry which determines the opening characteristics of the at least one flexible tongue. Depending on when and / or where the support geometry supports the spring tongue before, during and / or at the end of the opening stroke, different opening characteristics can result, with the spring tongue having an otherwise identical design. The support geometry therefore has a great influence on this opening characteristic, without the at least one spring tongue, for example, having to be varied in its thickness. The coordination can therefore take place solely through the design of the cap with its support geometry.

Gemäß einer Variante ist vorgesehen, dass die Abstützgeometrie einen den Öffnungshub der mindestens einen Federzunge begrenzenden und relativ zur Unterseite der Kappe zurückversetzten Abstützsteg aufweist. Der Abstützsteg steht somit nicht an der Unterseite der Kappe vor, sondern ist nach innen zurückversetzt, wodurch noch einmal Bauraum eingespart wird. Die mindestens eine Federzunge öffnet quasi in die Kappe hinein und kommt dort mit der Abstützgeometrie in Kontakt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass diese von Anfang an an einem bestimmten Bereich der mindestens einen Federzunge anliegt.According to a variant it is provided that the support geometry has a support web that limits the opening stroke of the at least one spring tongue and is set back relative to the underside of the cap. The support web therefore does not protrude on the underside of the cap, but is set back inward, which again saves installation space. The at least one spring tongue opens into the cap, so to speak, and there comes into contact with the support geometry. However, there is also the possibility that this lies against a specific area of the at least one spring tongue from the start.

Bevorzugt kann die Kappe mittels einer Verrasteinrichtung am stirnseitigen Ende des Spannkolbens verrastet sein. Der Spannkolben kann z.B. eine umlaufende Nut aufweisen, in die entsprechende Rastmittel der Kappe verrastend eingreifen. Die Verrastung kann derart ausgestaltet sein, dass die Kappe mit einer gewissen Vorspannkraft auf das stirnseitige Ende des Spannkolbens gedrückt wird.The cap can preferably be latched by means of a latching device on the front end of the tensioning piston. The tensioning piston can, for example, have a circumferential groove into which the corresponding latching means of the cap engage. The latching can be designed in such a way that the cap is pressed onto the front end of the tensioning piston with a certain pretensioning force.

Dabei kann die Verrasteinrichtung mindestens zwei, von jeweils einem Durchbruch voneinander getrennten, bogenförmigen Raststegen an der Unterseite der Kappe und einer Ringnut am Aufdrückende des Spannkolbens gebildet sein, wobei Rastnasen an den Raststegen in die Ringnut eingerastet sind. Die Raststege umgreifen somit das Aufdrückende des Spannkolbens. Die Kappe kann demnach einfach aufgedrückt werden.In this case, the locking device can be formed at least two arcuate locking webs separated from one another by an opening on the underside of the cap and an annular groove at the press-on end of the tensioning piston, with locking lugs on the locking webs being engaged in the annular groove. The locking webs thus encompass the pressing end of the tensioning piston. The cap can therefore simply be pushed on.

Günstigerweise kann der Ventilkörper mittels einer Verrasteinrichtung an der Kappe oder am Aufdrückende des Spannkolbens verrastet sein. Der Ventilkörper und die Kappe bilden hierdurch eine Baugruppe, die gemeinsam dann an dem Spannkolben angebracht werden kann. Dies vereinfacht den Montageprozess.The valve body can advantageously be latched by means of a latching device on the cap or on the pressing-on end of the tensioning piston. The valve body and the cap thereby form an assembly which can then be attached to the tensioning piston together. This simplifies the assembly process.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Kappe zumindest abschnittsweise eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweist, die Verrasteinrichtung mindestens zwei Federarme aufweist, die den kegelstumpfförmigen Abschnitt der Kappe zwischen sich aufnehmen und federelastisch festhalten oder in der Ringnut am Aufdrückende des Spannkolbens eingerastet sein. Die Kontur der Kappe selbst dient daher der Verrastung, so dass sich automatisch eine Hinterschneidung bildet, die für die Verbindung verwendet werden kann. Aufgrund der Kegelstumpfform können die Federarme den Ventilkörper und die Kappe gegeneinander vorspannen. Alternativ erfolgt unmittelbar eine Verrastung des Ventilkörpers am Spannkolben.In addition, there is the possibility that the cap has, at least in sections, a frustoconical outer contour, the locking device has at least two spring arms, which take up the frustoconical section of the cap between them and hold it in a resilient manner or be locked in the annular groove at the pressing end of the clamping piston. The contour of the cap itself is therefore used for locking, so that an undercut is automatically formed that can be used for the connection. Because of the truncated cone shape, the spring arms can preload the valve body and the cap against one another. Alternatively, the valve body is locked directly on the tensioning piston.

Bei einer Variante kann vorgesehen sein, dass die Federarme der Verrasteinrichtung entsprechend zugeordnet, sich jeweils durch einen Durchbruch zwischen den Raststegen der Kappe hindurch nach außen erstrecken. Die Durchbrüche dienen demnach nicht nur dazu, den Raststegen eine geeignete Flexibilität zu verleihen, sondern dienen auch zum Hindurchführen der Federarme der Verrasteinrichtung. Hierdurch lässt sich eine sehr flache Baugruppe erzielen.In a variant, it can be provided that the spring arms are correspondingly assigned to the locking device and each extend outward through an opening between the locking webs of the cap. The openings are therefore not only used to give the locking webs a suitable flexibility, but also serve to lead through the spring arms of the locking device. This enables a very flat assembly to be achieved.

Eine sehr einfache und kostengünstige Konstruktion lässt sich durch eine Ausführungsform erreichen, bei der der Ventilkörper, der Grundkörper, die Ventilfedereinrichtung, die mindestens eine Federzunge und die Federarme der zweiten Verrasteinrichtung als einteilige Bestandteile eines Stanzbiegeteils aus Blech ausgebildet sind. Ein solches Stanzbiegeteil lässt sich mit geringem Aufwand und zur äußerst geringen Kosten erzeugen, bietet eine gute Befestigungsmöglichkeit und gute Ventilfunktionalität. Darüber hinaus kann ein sehr flach bauendes Überdruckventil bereitgestellt werden. Dieses Stanzbiegeteil kann auch die Kappe selbst ausformen.A very simple and inexpensive construction can be achieved by an embodiment in which the valve body, the base body, the valve spring device, the at least one spring tongue and the spring arms of the second latching device are formed as one-piece components of a stamped and bent part made of sheet metal. Such a stamped and bent part can be produced with little effort and at extremely low costs, offers good fastening options and good valve functionality. In addition, a very flat pressure relief valve can be provided. This stamped and bent part can also form the cap itself.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf einen Verbrennungsmotor mit einem Endlostrieb und einer hydraulischen Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, sowie einer Spannschiene, die mittels der hydraulischen Spannvorrichtung gegen ein Endlostreibmittel des Endlostriebs gedrückt ist. Solche Endlostriebe, wie z.B. ein Steuerkettentrieb, an einem Verbrennungsmotor sind hochdynamische, schnell laufende Triebe und auch die hydraulischen Spannvorrichtungen sind hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Die Spann- und Dämpfungswirkung der hydraulischen Spannvorrichtung muss daher sehr schnell und bei hohen Frequenzen arbeiten. Ein daran angepasstes und optimiert abgestimmtes Überdruckventil ist von entscheidendem Vorteil. Dies gelingt mit der erfindungsgemäß aufgesetzten Kappe und dem zwischen Kappe und Stirnseite des Spannkolbens liegenden Überdruckventil.The invention further relates to an internal combustion engine with an endless drive and a hydraulic tensioning device according to one of claims 1 to 15, as well as a tensioning rail which is pressed against an endless propellant of the endless drive by means of the hydraulic tensioning device. Such endless drives, such as a timing chain drive on an internal combustion engine, are highly dynamic, high-speed drives and the hydraulic clamping devices are also exposed to high dynamic loads. The clamping and damping effect of the hydraulic clamping device must therefore work very quickly and at high frequencies. A pressure relief valve that is adapted and optimized for this is a decisive advantage. This is achieved with the cap attached according to the invention and the pressure relief valve located between the cap and the face of the tensioning piston.

Im Folgenden werden nicht einschränkende Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Endlostriebs in einer teilweise geschnittenen Vorderansicht,
2 einen Vollschnitt eines Spannkolbens,
3 eine vergrößerte Darstellung des Aufdrückendes aus 2,
4 eine perspektivische vergrößerte Darstellung des Aufdrückendes aus 2 und
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des oberen Bereichs des Spannkolbens aus 2.

In the following, non-limiting exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail with reference to drawings. Show it:

1 a schematic representation of an endless drive in a partially sectioned front view,
2 a full section of a tensioning piston,
3rd an enlarged view of the press-on end 2 ,
4th a perspective enlarged view of the press-on end 2 and
5 an exploded perspective view of the upper region of the tensioning piston 2 .

In 1 ist als Endlostrieb ein Steuerkettentrieb 1 für einen Verbrennungsmotor dargestellt. Der Steuerkettentrieb 1 umfasst zwei obenliegende Nockenwellenkettenräder 2.1 und 2.2, ein untenliegendes Kurbenwellenkettenrad 3, eine um diese geschlungene Steuerkette 4 (Endlostreibmittel), eine Gleitschiene 5 und eine schwenkbar angeordnete, mittels eines in das Motorgehäuse 7 eingeschraubten Kettenspanners 8 (hydraulische Spannvorrichtung) angedrückte Spannschiene 6. Der Kettenspanner 8 ist an die Motorölhydraulik angeschlossen, so dass sein aus dem Gehäuse 10 ausfahrbarer Spannkolben 9 hydraulisch auf die schwenkbar angeordnete Spannschiene 4 aufdrückt. Sowohl die Gleitschiene 5 als auch die Spannschiene 6 liegen jeweils mit ihren Gleitbelägen an der Außenseite der an ihr entlanglaufenden Steuerkette 4 an.In 1 is a control chain drive as an endless drive 1 shown for an internal combustion engine. The timing chain drive 1 includes two overhead camshaft sprockets 2.1 and 2.2 , an underlying crankshaft sprocket 3rd , a timing chain looped around this 4th (Endless propellant), a slide rail 5 and a pivotably arranged one in the motor housing by means of a 7th screwed in chain tensioner 8th (hydraulic clamping device) pressed clamping rail 6th . The chain tensioner 8th is connected to the engine oil hydraulics, so its out of the housing 10 extendable clamping piston 9 hydraulically on the swiveling clamping rail 4th pushes on. Both the slide rail 5 as well as the tensioning rail 6th each lie with their sliding linings on the outside of the timing chain running along it 4th at.

Der in 1 dargestellte Kettenspanner 8 soll lediglich exemplarisch eine Bauform einer hydraulischen Spannvorrichtung für Endlostreibmittel wiedergeben. Das Spannergehäuse 10 ist als Einschraubgehäuse ausgestaltet. Im vorliegenden Fall ist der Spannkolben 9 unmittelbar im einteilig ausgestalteten Spannergehäuse 10 verschiebbar positioniert. Möglich sind aber auch andere Gehäusebauformen (z.B. Flanschgehäuse oder Patronengehäuse etc.).The in 1 illustrated chain tensioner 8th is only intended to represent a design of a hydraulic tensioning device for endless propellants as an example. The tensioner housing 10 is designed as a screw-in housing. In the present case, the Clamping piston 9 directly in the one-piece tensioner housing 10 slidably positioned. However, other housing designs are also possible (e.g. flange housing or cartridge housing, etc.).

Anhand der 2 bis 5 ist nunmehr der Spannkolben 9, der längsbeweglich in dem Gehäuse 10 aufgenommen ist, zusammen mit seinen Anbauteilen dargestellt. Der Spannkolben 9 ist in einer Aufnahmebohrung des Gehäuses 10 mit Spiel aufgenommen. Das Spiel kann je nach Bauform so gewählt werden, dass zwischen der Aufnahmebohrung des Gehäuses 10 und der im Gehäuse 10 geführten Mantelfläche des Spannkolbens 9 ein Leckspalt vorhanden ist. Dieser Leckspalt kann vorrangig oder im Zusammenspiel mit anderen Dämpfungsmaßnahmen für eine gedämpfte Einfahrbewegung des Spannkolbens 9 sorgen. Im vorliegenden Fall beträgt die Spaltbereite in etwa 50 µm.Based on 2 to 5 is now the tensioning piston 9 that is longitudinally movable in the housing 10 is included, shown together with its attachments. The tension piston 9 is in a mounting hole in the housing 10 recorded with game. The game can be selected depending on the design so that between the mounting hole of the housing 10 and the one in the case 10 guided outer surface of the clamping piston 9 there is a leakage gap. This leakage gap can be used primarily or in conjunction with other damping measures for a damped retraction movement of the tensioning piston 9 to care. In the present case, the gap width is approximately 50 µm.

Der Spannkolben 9 ist aus einem Stahlwerkstoff hergestellt und gehärtet. Er weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf und ist an seinem Aufdrückende mit einer Stirnseite 11 versehen. Am anderen Ende des Spannkolbens 9 ist dieser hohlgebohrt und weist eine Grundlochbohrung 12 auf. Die Grundlochbohrung 12 dient zur Aufnahme einer nicht dargestellten Schraubendruckfeder und gegebenenfalls eines Füllkörpers zur Verringerung des Hydraulikvolumens. Zwischen dem Gehäuse 10 und dem Spannkolben 9 ist nämlich eine Druckkammer ausgeformt, in die von der Motorölhydraulik bereitgestelltes Hydraulikfluid über ein Rückschlagventil im Boden des Gehäuses 10 hineinfließt. Die Grundlochbohrung 12 endet an einem Innenboden 13 im Abstand zur Stirnseite 11. Zwischen dem Innenboden 13 und der Stirnseite 11 erstreckt sich eine Durchgangsöffnung 14, die mit der Druckkammer im Inneren des Kettenspanners 8 in Strömungsverbindung steht. Am Aufdrückende ist der Spannkolben 9 mit einer Ringnut 15 an seiner Außenseite versehen, die im Abstand zur Stirnseite 11 angeordnet ist. Die Ringnut 15 weist einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt auf und geht in einem ebenfalls halbkreisförmig abgerundeten Übergangsbereich 16 über. Der Übergangsbereich 16 verbindet die Ringnut 15 mit der Stirnseite 11.The tension piston 9 is made of a steel material and hardened. It is essentially cylindrical in shape and has an end face at its press-on end 11 Mistake. At the other end of the clamping piston 9 this is hollow and has a blind hole 12th on. The blind hole 12th serves to accommodate a helical compression spring (not shown) and, if necessary, a filler body to reduce the hydraulic volume. Between the housing 10 and the tensioning piston 9 a pressure chamber is formed into which the hydraulic fluid provided by the engine oil hydraulics is fed via a check valve in the bottom of the housing 10 flows into it. The blind hole 12th ends at an interior floor 13th at a distance from the front 11 . Between the inner floor 13th and the front 11 a through opening extends 14th that is connected to the pressure chamber inside the chain tensioner 8th is in flow connection. The tensioning piston is at the pushing end 9 with an annular groove 15th provided on its outside, which is at a distance from the end face 11 is arranged. The ring groove 15th has an approximately semicircular cross-section and goes in a likewise semicircular rounded transition area 16 above. The transition area 16 connects the ring groove 15th with the front side 11 .

Auf das Aufdrückende des Spannkolbens 9 ist eine Kappe 17 aus einem Kunststoffmaterial aufgesetzt (möglich ist auch z. B. ein Sintermaterial). Die Kappe 17 weist an ihrer Unterseite 20 zwei bogenförmige Raststege 18.1 und 18.2 auf, die an ihrem Ende eine nach innen gebogene Rastnase 19.1 und 19.2 aufweisen. Die Raststege 18.1 und 18.2 und die Rastnasen 19.1 und 19.2 sind so geformt, dass sie auf die von der Ringnut 15 und dem Übergangsbereich 16 gebildete Kontur des Spannkolbens 9 federelastisch aufgerastet werden können. Der zwischen den Raststegen 18.1 und 18.2 auf beiden Seiten vorhandene Durchbruch 21 sorgt für die notwendige Federelastizität der Raststege 18.1 und 18.2.On the pressing end of the clamping piston 9 is a cap 17th made of a plastic material (e.g. a sintered material is also possible). The cap 17th points at their bottom 20th two arched locking bars 18.1 and 18.2 on which at its end an inwardly curved locking lug 19.1 and 19.2 exhibit. The locking bars 18.1 and 18.2 and the locking lugs 19.1 and 19.2 are shaped so that they fit onto that of the ring groove 15th and the transition area 16 formed contour of the clamping piston 9 can be snapped on elastically. The one between the locking bars 18.1 and 18.2 breakthrough on both sides 21 ensures the necessary resilience of the locking bars 18.1 and 18.2 .

Zwischen der Unterseite 20 der Kappe 17 und der Aufdrückseite 22 erstreckt sich ein Abströmkanal 23, der koaxial zur Durchgangsöffnung 14 im Spannkolben 9 angeordnet ist. Der Abströmkanal 23 weist einen kegelstumpfförmigen Einlassbereich 24 und einen ebenfalls kegelstumpfförmigen Auslassbereich 25 auf. Der Kegelwinkel des Auslassbereiches 25 ist flacher als der des Einlassbereiches 24. Zwischen dem Einlassbereich 24 und dem Auslassbereich 25 befindet sich der zentral gelegene Bereich 26, der die engste Stelle des Abströmkanals 23 bildet. Der zentrale Bereich 26 ist zylinderförmig ausgestaltet. Dem Einlassbereich 24 vorgelagert ist eine Abstützgeometrie, bestehend aus einer koaxial um den Abströmkanal 23 verlaufenden Ringnut 27 und einen ringförmig umlaufenden Abstützsteg 28, der die Ringnut 27 einseitig begrenzt und in den kegelstumpfförmigen Einlassbereich 24 übergeht. Die Abstützkontur ist so in die Kappe 17 eingearbeitet, dass diese die Unterseite 20 nicht überragt. Im vorliegenden Fall ist die Höhe des Abstützsteges 28 so gewählt, dass dieser oberhalb der Unterseite 20 endet. Die Kappe 17 hat in ihrem oberhalb der Raststege 18.1 und 18.2 liegenden Hauptabschnitt eine kegelstumpfförmige Außenform mit kegelstumpfförmiger Mantelfläche 29. Die kegelstumpfförmige Mantelfläche 29 geht sowohl zur Unterseite 20 als auch zur Stirnseite 22 mittels einer Abrundung über. Die Ringnut 27 und der Abstützsteg 28 weisen ebenfalls eine abgerundete Kontur auf.Between the bottom 20th the cap 17th and the reverse side 22nd a discharge channel extends 23 , which is coaxial with the through opening 14th in the tensioning piston 9 is arranged. The outflow channel 23 has a frustoconical inlet area 24 and a likewise frustoconical outlet area 25th on. The cone angle of the outlet area 25th is flatter than that of the inlet area 24 . Between the inlet area 24 and the outlet area 25th is the centrally located area 26th , which is the narrowest point of the discharge duct 23 forms. The central area 26th is designed cylindrical. The entrance area 24 upstream is a support geometry, consisting of a coaxially around the outflow channel 23 running ring groove 27 and an annular support web 28 who made the ring groove 27 limited on one side and in the frustoconical inlet area 24 transforms. The support contour is in the cap 17th incorporated that this is the bottom 20th not towered over. In the present case is the height of the support web 28 chosen so that it is above the bottom 20th ends. The cap 17th has in her above the locking bars 18.1 and 18.2 lying main section has a frustoconical outer shape with a frustoconical outer surface 29 . The frustoconical outer surface 29 goes both to the bottom 20th as well as to the front 22nd by means of a rounding over. The ring groove 27 and the support web 28 also have a rounded contour.

Zwischen der Kappe 17 und dem Spannkolben 9 ist ein Stanzbiegeteil 30 aus Blech zwischengefügt. Die Kappe 17 und der Spannkolben 9 sowie das Stanzbiegeteil 30 bilden im Zusammenspiel ein Überdruckventil. Hierzu weist das Stanzbiegeteil 30 einen scheibenförmigen Grundkörper 31 auf, dessen Durchmesser im Wesentlichen dem unteren Durchmesser der Kappe 17 entspricht und geringfügig größer ist als der Durchmesser der Stirnseite 11 des Spannkolbens 9. Dieser Grundkörper 31 wird von der Kappe 17 und deren Raststege 18.1 und 18.2 auf der Stirnseite 11 des Spannkolbens festgeklemmt, d. h., aufgedrückt. Der Grundkörper 31 ist relativ dünn ausgeführt (lediglich einfache Blechstärke), sodass die Kappe 17 und der Spannkolben 9 relativ nahe beieinander positioniert sind. Die Unterseite 20 der Kappe 17 stützt sich ringförmig auf den Grundkörper 31 ab. Lediglich im Bereich der Abstützgeometrie, die um den Auslasskanal 23 herum angeordnet ist, besteht in der dargestellten Stellung (z. B. 3) kein Kontakt. In dem zentralen Bereich weist der Grundkörper 31 einen U-förmigen Schlitz 32 auf, durch den eine einseitig mit dem Grundkörper 31 einteilig verbundene Federzunge 33 ausgeformt wird (andere Geometrien sind denkbar). In der dargestellten Stellung befindet sich die Federzunge 33 in derselben Ebene wie der Grundkörper 31 und weist auch die gleiche Dicke auf. Die Federzunge 33 verschließt den Auslass der Durchgangsöffnung 14 vollständig. Das bedeutet, dass die Federzunge 33 als Ventilkörper des Überdruckventils wirkt. Je nach Bauform kann die Federzunge 33 auch leicht nach unten vorgebogen werden, um mit Vorspannung auf die Stirnseite 11 des Spannkolbens 9 aufgedrückt zu werden. Insgesamt bildet das Stanzbiegeteil 30 eine Ventilfedereinrichtung, bei der der Grundkörper 31 als Abstützung (Befestigung) für die Ventilfeder dient. Aufgrund der Ausgestaltung der Federzunge 33 sind der Ventilkörper und die Ventilfeder einteilig durch diese verwirklicht.Between the cap 17th and the tensioning piston 9 is a stamped and bent part 30th made of sheet metal inserted. The cap 17th and the tensioning piston 9 as well as the stamped and bent part 30th together form a pressure relief valve. For this purpose, the stamped and bent part 30th a disk-shaped base body 31 on, whose diameter is essentially the lower diameter of the cap 17th and is slightly larger than the diameter of the face 11 of the tensioning piston 9 . This basic body 31 is from the cap 17th and their locking bars 18.1 and 18.2 on the front 11 of the tensioning piston clamped, that is, pressed on. The basic body 31 is made relatively thin (only simple sheet metal thickness), so that the cap 17th and the tensioning piston 9 are positioned relatively close to each other. The bottom 20th the cap 17th rests ring-shaped on the base body 31 from. Only in the area of the support geometry around the outlet duct 23 is arranged around, consists in the position shown (e.g. 3rd ) no contact. The base body has in the central area 31 a U-shaped slot 32 on, through the one on one side with the base body 31 one-piece connected spring tongue 33 is formed (other geometries are conceivable). The spring tongue is in the position shown 33 in the same plane as the main body 31 and also has the same Thick on. The spring tongue 33 closes the outlet of the passage opening 14th Completely. That means the spring tongue 33 acts as the valve body of the pressure relief valve. Depending on the design, the spring tongue 33 can also be pre-bent slightly downwards in order to be pre-tensioned on the face 11 of the tensioning piston 9 to be pushed on. Overall, the stamped and bent part forms 30th a valve spring device in which the base body 31 serves as a support (attachment) for the valve spring. Due to the design of the spring tongue 33 the valve body and the valve spring are realized in one piece by this.

Am Außenumfang des Grundkörpers 31 sind zwei diametral gegenüberliegende Federarme 34.1 und 34.2 angeformt, die die Kegelstumpfform der Kappe 17 aufnehmen und federelastisch an der Mantelfläche 29 anliegen. Hierdurch ist die Kappe 17 mit dem Stanzbiegeteil 30 verrastet. Die Kappe 17 und das Stanzbiegeteil 30 können daher als Baueinheit auf das Aufdrückende des Spannkolbens 9 aufgerastet werden. Das Stanzbiegeteil 30 ist bevorzugt aus einem Federstahl hergestellt, um der Federzunge 33 die notwendige Federelastizität zu verleihen.On the outer circumference of the base body 31 are two diametrically opposed spring arms 34.1 and 34.2 molded, which is the frustoconical shape of the cap 17th take up and resiliently on the outer surface 29 issue. This is the cap 17th with the stamped and bent part 30th locked. The cap 17th and the stamped and bent part 30th can therefore be used as a unit on the pressing end of the clamping piston 9 be snapped on. The stamped and bent part 30th is preferably made of a spring steel to the spring tongue 33 to give the necessary resilience.

Im Zusammenspiel mit der Abstützkontur, insbesondere der Ausgestaltung der Ringnut 27 und des Abstützstegs 28 wird neben der Geometrie und des Materials der Federzunge 33 die Öffnungscharakteristik des Überdruckventils beeinflusst. Der Abstützsteg 28 kann z. B. den Öffnungshub der Federzunge 33 begrenzen, einschränken oder die erforderliche Öffnungskraft verstärken, je nachdem, an welcher Stelle und in welcher Höhe der Abstützsteg 28 mit der Federzunge 33 in Berührung kommt. Denkbar sind auch die Verwendung von unterschiedlichen Kappen 17 mit jeweils unterschiedlicher Abstützgeometrie, sodass sich allein aufgrund dieser unterschiedlichen Kappen 17 unterschiedliche Öffnungscharakteristiken bei ansonsten baugleichen Elementen (insbesondere Stanzbiegeteil 30 und Spannkolben 9) einstellen lässt. Zur Kennzeichnung können diese Kappen 17 auch unterschiedlich eingefärbt sein. Dies ist ein weiterer Schritt zur Bauteilgleichheit, wobei weiterhin die Möglichkeit besteht, eine an den Einsatzzweck angepasste Öffnungscharakteristik bereitzustellen.In interaction with the support contour, in particular the design of the annular groove 27 and the support web 28 is next to the geometry and the material of the spring tongue 33 influences the opening characteristics of the pressure relief valve. The support bar 28 can e.g. B. the opening stroke of the spring tongue 33 limit, restrict or increase the required opening force, depending on where and at what height the support bar 28 with the spring tongue 33 comes into contact. The use of different caps is also conceivable 17th each with a different support geometry, so that simply because of these different caps 17th different opening characteristics with otherwise structurally identical elements (especially stamped and bent part 30th and clamping piston 9 ) can be set. These caps can be used for identification 17th also be colored differently. This is a further step towards component equality, with the further possibility of providing an opening characteristic that is adapted to the intended use.

Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der oben beschriebenen Ausführungsform näher erläutert. Im Betrieb strömt Hydraulikfluid in die Druckkammer hinein und füllt diese. Der Kettenspanner 8 ist im Betrieb hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt, die im Wesentlichen von der jeweils vorhandenen Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängen. Der Spannkolben 9 soll die Spannschiene 6 in gewünschter Weise an die Steuerkette 4 andrücken. Auftretende Schwingungen sollen gedämpft werden. Hierzu ist der Kettenspanner 8 mit einer Dämpfungseinrichtung versehen. Im vorliegenden Fall wird die Dämpfungseinrichtung hauptsächlich durch den Leckspalt zwischen Spannkolben 9 und dem Gehäuse 10 gebildet. Sollte jedoch der Druck in der Druckkammer einen bestimmten Wert übersteigen, so soll zusätzlich Hydraulikfluid abströmen können. Hierzu ist das Überdruckventil vorgesehen. Sobald ein solcher Überdruck erreicht ist, öffnet die Federzunge 33 und Hydraulikfluid kann zusätzlich durch die Durchgangsöffnung 14 aus der Stirnseite 11 des Spannkolbens 9 austreten und fließt dann durch den U-förmigen Schlitz 32 in den Abströmkanal 23 hinein und strömt am Auslassbereich 25 nach außen ab. Sobald der Druck in der Druckkammer ausreichend abfällt, schließt die Federzunge 33 die Durchgangsöffnung 14 wieder.The mode of action and functionality of the embodiment described above is explained in more detail below. During operation, hydraulic fluid flows into the pressure chamber and fills it. The chain tensioner 8th is exposed to high dynamic loads during operation, which essentially depend on the respective existing speed of the internal combustion engine. The tension piston 9 should the tensioning rail 6th in the desired manner to the timing chain 4th press on. Occurring vibrations should be dampened. The chain tensioner is used for this 8th provided with a damping device. In the present case, the damping device is mainly through the leakage gap between the tensioning piston 9 and the case 10 educated. However, should the pressure in the pressure chamber exceed a certain value, hydraulic fluid should also be able to flow out. The pressure relief valve is provided for this purpose. As soon as such an overpressure is reached, the spring tongue opens 33 and hydraulic fluid can additionally through the through opening 14th from the front 11 of the tensioning piston 9 exit and then flow through the U-shaped slot 32 in the discharge channel 23 in and flows at the outlet area 25th outwards. As soon as the pressure in the pressure chamber drops sufficiently, the spring tongue closes 33 the through opening 14th again.

Der Abströmkanal 23 weist eine Form auf, die ebenfalls eine Dämpfungsfunktion übernehmen kann. Der Strömungsquerschnitt des zentralen Bereichs 26 ist nämlich kleiner als der Strömungsquerschnitt der Durchtrittsöffnung 24. Im gesamten System des Überdruckventils bildet der zentrale Bereich 26 die engste Stelle. Es besteht daher durchaus die Möglichkeit, im Zusammenspiel mit dem Leckspalt auch das Dämpfungsverhalten ab einem bestimmten Überdruck in der Druckkammer zu verändern. Hier gibt es auch eine Reihe von verschiedenen Abstimmungsmöglichkeiten. Das vorliegende Ausführungsbeispiel soll aber vorrangig als reines Überdruckkonzept verstanden sein.The outflow channel 23 has a shape that can also take on a damping function. The flow cross-section of the central area 26th is namely smaller than the flow cross-section of the passage opening 24 . The central area forms the entire system of the pressure relief valve 26th the narrowest point. It is therefore quite possible, in conjunction with the leakage gap, to change the damping behavior from a certain overpressure in the pressure chamber. There are also a number of different voting options here. However, the present exemplary embodiment should primarily be understood as a pure overpressure concept.

Diese Ausführungsform hat zusätzlich den Vorteil, dass aufgrund des an der Stirnseite 22 liegenden Auslassbereichs 25 eine Beölung des Aufdrückbereichs an der Spannschiene 6 stattfindet, und hierdurch eine Verschleißreduktion erzielt wird. Die Stirnseite 22 der Kappe 17 kann auch ballig ausgeführt werden, um nochmals Verschleiß zu minimieren. Es besteht auch durch einfachen Austausch der Kappe 17 die Möglichkeit, einen ansonsten gleich aufgebauten Kettenspanner 8 eine andere Dämpfungseigenschaft zu verleihen, sofern der Auslasskanal 23 anders ausgestaltet ist.This embodiment has the additional advantage that due to the on the front side 22nd lying outlet area 25th oiling of the pressing area on the tensioning rail 6th takes place, and thereby a reduction in wear is achieved. The front side 22nd the cap 17th can also be made crowned in order to further minimize wear. It is also made by simply replacing the cap 17th the possibility of an otherwise identically constructed chain tensioner 8th to give a different damping property, provided the exhaust port 23 is designed differently.

Es kann auch auf die Kappe 17 verzichtet werden. Z.B. könnte das in 5 gezeigte Stanz/Biegeteil 30 um 180° gedreht verbaut werden. In diesem Fall ist eine separate Kappe 17 nicht zwingend erforderlich. Das Stanz/Biegelteil 30 würde im Betrieb durch den Kontakt mit der Spannschiene 6 auf dem Spannkolben 9 gehalten und der Ventilhub durch diese begrenzt. Es ist denkbar, an der Spannschiene 6 entsprechend geformte Druckstücke auszubilden oder nachträglich anzubringen. Soll die Federzunge mit einer Vorspannung arbeiten, dann muss bei dieser Ausführungsform die Verformung zum Erzeugen der Vorspannung in die Gegenrichtung erfolgen (Vergleich zu 5).It can also be on the cap 17th be waived. For example, this could be in 5 shown stamped / bent part 30th rotated by 180 °. In this case there is a separate cap 17th not mandatory. The punched / bent part 30th would during operation through contact with the tensioning rail 6th on the tensioning piston 9 held and the valve lift limited by this. It is conceivable on the tensioning rail 6th to train correspondingly shaped pressure pieces or to attach them afterwards. If the spring tongue is to work with a preload, then in this embodiment the deformation to generate the preload must take place in the opposite direction (compare to FIG 5 ).

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SteuerkettentriebTiming chain drive
2.1, 2.22.1, 2.2: NockenwellenkettenradCamshaft sprocket
33: KurbelwellenkettenradCrankshaft sprocket
44th: SteuerketteTiming chain
55: GleitschieneSlide rail
66th: SpannschieneTensioning rail
77th: MotorgehäuseMotor housing
88th: KettenspannerChain tensioner
99: SpannkolbenClamping piston
1010: Gehäusecasing
1111: StirnseiteFront side
1212th: GrundlochbohrungBlind hole
1313th: InnenbodenInterior floor
1414th: DurchgangsöffnungThrough opening
1515th: RingnutRing groove
1616: ÜbergangsbereichTransition area
1717th: Kappecap
18.1, 18.218.1, 18.2: RaststegLocking bar
19.1, 19.219.1, 19.2: RastnaseLocking lug
2020th: Unterseitebottom
2121: Durchbruchbreakthrough
2222nd: StirnseiteFront side
2323: AbströmkanalDischarge duct
2424: EinlassbereichInlet area
2525th: AuslassbereichOutlet area
2626th: zentraler Bereichcentral area
2727: RingnutRing groove
2828: AbstützstegSupport web
2929: kegelstumpfförmige Mantelflächefrustoconical outer surface
3030th: Stanz-/BiegeteilStamped / bent part
3131: GrundkörperBase body
3232: U-förmiger SchlitzU-shaped slot
3333: FederzungeSpring tongue
34.1, 34.234.1, 34.2: FederarmeSpring arms

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10007478 A1 [0002]DE 10007478 A1 [0002]
EP 0989328 A2 [0003]EP 0989328 A2 [0003]

Claims

Hydraulische Spannvorrichtung für ein Endlostreibelement, insbesondere Antriebskette eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse (10), einem in dem Gehäuse (10) axial verschiebbar angeordneten Spannkolben (9), und einem am Aufdrückende des Spannkolbens (9) vorgesehenen Ventils, bevorzugt mit Überdruckfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilkörper des Ventils an der Stirnseite (11) des Spannkolbens (9) außerhalb des Spannkolbens (9) angeordnet ist und relativ zum Spannkolben (9) zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung bewegbar angeordnet ist.Hydraulic tensioning device for an endless drive element, in particular a drive chain of an internal combustion engine, with a housing (10), a tensioning piston (9) arranged axially displaceably in the housing (10), and a valve provided at the pressing end of the tensioning piston (9), preferably with an overpressure function, thereby characterized in that a valve body of the valve is arranged on the end face (11) of the tensioning piston (9) outside the tensioning piston (9) and is arranged movably between a closed and an open position relative to the tensioning piston (9).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufdrückende des Spannkolbens (9) eine Kappe (17) aufgesetzt ist und der Ventilkörper des Ventils zwischen der Kappe (17) und der Stirnseite (11) des Spannkolbens (9) angeordnet ist oder als Bestandteil der Kappe (17) ausgestaltet ist.Hydraulic clamping device according to Claim 1 , characterized in that a cap (17) is placed on the press-on end of the tensioning piston (9) and the valve body of the valve is arranged between the cap (17) and the end face (11) of the tensioning piston (9) or as part of the cap (17) ) is designed.

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper mittels einer Ventilfedereinrichtung federelastisch angeordnet ist und die Ventilfedereinrichtung von einer am Aufdrückende des Spannkolbens (9) aufgesetzten Kappe (17) in Position gehalten ist.Hydraulic clamping device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the valve body is arranged resiliently by means of a valve spring device and the valve spring device is held in position by a cap (17) placed on the pressing end of the tensioning piston (9).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfedereinrichtung von der Kappe (17) an dem Aufdrückende des Spannkolbens (9) fixiert ist.Hydraulic clamping device according to Claim 3 , characterized in that the valve spring device is fixed by the cap (17) on the pressing end of the tensioning piston (9).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper von mindestens einer Federzunge (33), bevorzugt einer vorgespannten bzw. vorspannenden Federzunge, der Ventilfedereinrichtung gebildet ist.Hydraulic clamping device according to Claim 3 or 4th , characterized in that the valve body is formed by at least one spring tongue (33), preferably a pretensioned or pretensioning spring tongue, of the valve spring device.

Hydraulische Spannvorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Ventilfedereinrichtung bzw. die Federzunge (33) aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt ist.Hydraulic clamping device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that at least the valve spring device or the spring tongue (33) is made from a shape memory alloy.

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfedereinrichtung einen scheibenförmigen Grundkörper (31) aufweist, die Federzunge (33) einteiliger Bestandteil des Grundkörpers (31) ist und der Grundkörper (31) am Aufdrückende des Spannkolbens befestigt ist, insbesondere in einem die Federzunge (33) umgebenden Bereich zwischen der Kappe (17) und der Stirnseite (11) des Spannkolbens (9) eingeklemmt ist.Hydraulic clamping device according to Claim 5 or 6th , characterized in that the valve spring device has a disk-shaped base body (31), the spring tongue (33) is an integral part of the base body (31) and the base body (31) is attached to the pressing end of the tensioning piston, in particular in a spring tongue (33) surrounding it Area between the cap (17) and the end face (11) of the tensioning piston (9) is clamped.

Hydraulische Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (9) mindestens eine Durchgangsöffnung (11) an seinem Aufdrückende aufweist, die mit einer zwischen dem Gehäuse (10) und dem Spannkolben (9) angeordneten Druckkammer in Strömungsverbindung steht, ein Auslassende der mindestens einen Durchgangsöffnung (14) mittels des Ventilkörpers verschlossen oder zu öffnen ist, und die Kappe (17) ein nach außen hin offenen Abströmkanal (23) aufweist, dessen Einlass mittels des Ventilkörpers mit dem Auslass der mindestens einen Durchgangsöffnung (14) in Strömungsverbindung bringbar ist.Hydraulic clamping device according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the tensioning piston (9) has at least one through opening (11) at its press-on end which is in flow connection with a pressure chamber arranged between the housing (10) and the tensioning piston (9), an outlet end of the at least one through opening (14) ) is closed or opened by means of the valve body, and the cap (17) has an outwardly open outflow channel (23), the inlet of which can be brought into flow connection with the outlet of the at least one through opening (14) by means of the valve body.

Hydraulische Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Einlasses des Abströmkanals (23) die Kappe (17) eine die Öffnungscharakteristik der Federzunge (33) bestimmende Abstützgeometrie aufweist.Hydraulic clamping device according to one of the Claims 5 to 8th , characterized in that in the area of the inlet of the outflow channel (23) the cap (17) has a support geometry which determines the opening characteristics of the spring tongue (33).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützgeometrie einen den Öffnungshub der Federzunge (33) begrenzenden und relativ zur Unterseite (20) der Kappe (17) zurückversetzten Abstützsteg (28) aufweist.Hydraulic clamping device according to Claim 9 , characterized in that the support geometry has a support web (28) which limits the opening stroke of the spring tongue (33) and is set back relative to the underside (20) of the cap (17).

Hydraulische Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (17) mittels einer Verrasteinrichtung am stirnseitigen Ende des Spannkolbens (9) verrastet ist.Hydraulic clamping device according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the cap (17) is locked by means of a locking device on the front end of the tensioning piston (9).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrasteinrichtung mindestens zwei, von jeweils einem Durchbruch (21) voneinander getrennten bogenförmigen Raststegen (18.1, 18.2) an der Unterseite (20) der Kappe (17) und einer Ringnut (15) am Aufdrückende des Spannkolbens (9) gebildet ist, wobei Rastnasen (19.1, 19.2) an den Raststegen (18.1, 18.2) in die Ringnut (15) eingerastet sind.Hydraulic clamping device according to Claim 11 , characterized in that the locking device has at least two arched locking webs (18.1, 18.2) separated from one another by an opening (21) on the underside (20) of the cap (17) and an annular groove (15) on the push-on end of the tensioning piston (9) is formed, wherein locking lugs (19.1, 19.2) on the locking webs (18.1, 18.2) are locked in the annular groove (15).

Hydraulische Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper mittels einer Verrasteinrichtung an der Kappe (17) oder am Aufdrückende des Spannkolbens (9) verrastet ist.Hydraulic clamping device according to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that the valve body is locked by means of a locking device on the cap (17) or on the push-on end of the tensioning piston (9).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (17) zumindest abschnittsweise eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweist, die Verrasteinrichtung mindestens zwei Federarme (34.1, 34.2) aufweist, die den kegelstumpfförmigen Abschnitt der Kappe (17) zwischen sich aufnehmen und federelastisch festhalten- oder in der Ringnut (15) am Aufdrückende des Spannkolbens (9) eingerastet sind.Hydraulic clamping device according to Claim 14 , characterized in that the cap (17) at least in sections has a frustoconical outer contour, the locking device has at least two spring arms (34.1, 34.2) which receive the frustoconical section of the cap (17) between them and hold it in a resilient manner - or in the annular groove ( 15) are engaged at the pressing end of the tensioning piston (9).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (34.1, 34.2) der Verrasteinrichtung entsprechend zugeordnet sich jeweils durch einen Durchbruch (21) zwischen den Raststegen (18.1, 18.2) der Kappe (17) hindurch nach außen erstrecken.Hydraulic clamping device according to Claim 13 , characterized in that the spring arms (34.1, 34.2) correspondingly assigned to the locking device each extend outward through an opening (21) between the locking webs (18.1, 18.2) of the cap (17).

Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper, der Grundkörper (31) der Ventilfedereinrichtung, die Federzunge (33) und die Federarme (34.1, 34.2) der Verrasteinrichtung als einteilige Bestandteile eines Stanzbiegeteils (30) aus Blech ausgebildet sind.Hydraulic clamping device according to Claim 12 or 13th , characterized in that the valve body, the base body (31) of the valve spring device, the spring tongue (33) and the spring arms (34.1, 34.2) of the locking device are designed as one-piece components of a stamped and bent part (30) made of sheet metal.

Verbrennungsmotor mit einem Endlostrieb und einer hydraulischen Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, sowie einer Spannschiene (6), die mittels der hydraulischen Spannvorrichtung gegen ein Endlostreibmittel des Endlostriebes gedrückt ist.Internal combustion engine with an endless drive and a hydraulic clamping device according to one of the Claims 1 to 16 , and a tensioning rail (6) which is pressed against an endless propellant of the endless drive by means of the hydraulic tensioning device.