DE3832512C1 - Tensioning device for an endless flexible transmission - Google Patents

Abstract

A chain tensioner has a spring element and a hydraulic chamber. According to the invention, the removal opening for the hydraulic medium has a significantly larger cross-section than the feed opening. While the tensioning force is primarily provided by the spring element, the hydraulic system acts primarily as a damper. A certain amount of ambient air gets into the hydraulic system via the removal opening, this effect being intentional.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und geht aus von der gat­ tungsbildenden DE-AS 25 25 352. Weiteren Stand der Technik bildet die DE-OS 17 50 986 oder die DE-PS 38 01 290.The invention relates to a clamping device according to the Preamble of claim 1 and is based on the gat training-forming DE-AS 25 25 352. Further status of Technology forms the DE-OS 17 50 986 or the DE-PS 38 01 290.

Derartige hydraulische Kettenspanner sind in mannig­ fachen Ausführungen bekannt. Die erforderliche Spann­ kraft wird dabei von einem Federelement sowie dem unter Druck stehenden Hydraulikmedium aufgebracht. Ist dabei die vorhandene Spannkraft zu gering, so wird das Hy­ draulikelement mit zusätzlichem Hydraulikmedium befüllt, wodurch der Kolben weiter aus dem Zylinder herausgeführt wird, und somit der Kette eine erhöhte Spannkraft aufprägt. Überschreitet jene Spannkraft den durch die jeweilige Auslegung der Systemparameter gewünschten Wert, so wird aufgrund des sich dann im Hydraulikelement einstellenden überhöhten Hydraulikdruckes eine Teilmenge des Hydraulikmediums über eine als Drosselöffnung ausgebildete Abspritzbohrung abgeführt. Um dabei stets eine ausreichende Spannkraft sicherzustellen, weisen alle bislang bekanntgewordenen gattungsgemäßen Spann­ vorrichtungen eine relativ große Hydraulik-Zufuhröff­ nung, sowie eine im Querschnitt deutlich kleinere Abspritzbohrung auf. Such hydraulic chain tensioners are in man known versions. The required instep Force is from a spring element and the under Pressurized hydraulic medium applied. Is in the existing tension is too low, the Hy draulic element filled with additional hydraulic medium, causing the piston to further out of the cylinder is, and thus the chain an increased resilience impresses. That resilience exceeds that of respective design of the system parameters desired Value, then due to the then in the hydraulic element setting excessive hydraulic pressure a subset of the hydraulic medium via a throttle opening trained spray hole removed. To always do it ensure sufficient tension all previously known generic instep devices a relatively large hydraulic feed opening tion, as well as a significantly smaller cross section Spray hole on.  

Trotz umfangreicher Auslegungsarbeiten können die mit den bekannten Spannvorrichtungen erzielbaren Ergebnisse nicht unter allen Umständen voll befriedigen. So neigen die bekannten gattungsgemäßen Spannvorrichtungen oftmals zum Aufbau unerwünschter Schwingungen da eine, allen Betriebszuständen angepaßte Auslegung zumeist nicht möglich ist. Diese Schwingungen werden dann auf das Zugmittelgetriebe übertragen.Despite extensive design work, the can the known fixtures achievable results do not fully satisfy under all circumstances. So tend the known generic tensioning devices often to build up unwanted vibrations there one, all Mostly not adapted to operating conditions is possible. These vibrations are then on the Transfer traction mechanism transmission.

Aufgabe der Erfindung ist es, an einer gattungsgemäßen Spannvorrichtung Maßnahmen aufzuzeigen, welche den Aufbau derartiger Schwingungen vermeiden und darüber hinaus einer funktionstüchtigen und einfach gestalteten Spannvorrichtung eine hohe Reagibilität verleihen.The object of the invention is to a generic To show clamping device measures which the Avoid building up such vibrations and above a functional and simply designed Giving the fixture a high reactivity.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.This task is characterized by the characteristics of the first claim.

Weist erfindungsgemäß die Drosselöffnung einen größeren Querschnitt auf als die Zufuhröffnung, so kann insbe­ sondere die Abfuhr von Hydraulikmedium deutlich be­ schleunigt erfolgen. In seiner Funktion wirkt das mit seinen Elementen im wesentlichen bekannte Hydraulik­ element nunmehr vorrangig als hydraulischer Dämpfer; das Aufbringen der erforderlichen Spannkraft erfolgt nurmehr zweitrangig und wird vorrangig von dem ohnehin vorhan­ denen Federelement übernommen. Ist dabei die erfindungs­ gemäße Spannvorrichtung ähnlich dem in der o.g. DE-AS 25 25 352 gezeigten hydraulischen Kettenspanner aufge­ baut, so hat es sich gemäß Anspruch 4 als besonders wirkungsvoll erwiesen, wenn die Drosselöffnung die 6fache bis 12fache und insbesondere die 9fache Quer­ schnittsfläche der Hydraulik-Zufuhröffnung aufweist. Für die Auslegung empfiehlt es sich dabei, vorrangig den Querschnitt der Zuführungsöffnung den jeweiligen Gege­ benheiten entsprechend abzustimmen. Bei geeigneter Auslegung der Federkennlinie, welche im wesentlichen abhängig ist von der Ausbildung des Zugmittelgetriebes als solches, wird hiermit eine optimale Dämpferwirkung bei gleichzeitig höchster Reagibilität erzielt.According to the invention, the throttle opening has a larger one Cross section on as the feed opening, so in particular especially the removal of hydraulic medium be clearly accelerated. In its function, it contributes its elements essentially known hydraulics element now primarily as a hydraulic damper; the The required clamping force is only applied secondary and is primarily from the already existing which spring element adopted. Is the fiction appropriate clamping device similar to that in the above DE-AS 25 25 352 hydraulic chain tensioner shown builds, it has according to claim 4 as special proven effective when the throttle opening the 6 times to 12 times and especially 9 times the cross Cut surface of the hydraulic feed opening. For the interpretation is recommended, primarily the Cross section of the feed opening the respective area attunements accordingly. With more suitable Interpretation of the spring characteristic, which essentially  depends on the design of the traction mechanism as such, this creates an optimal damping effect achieved with maximum responsiveness.

Zwar betont die DE-OS 17 50 986 ebenfalls die Notwen­ digkeit, die Querschnittsabmessungen der Drosselöffnung und der Zufuhröffnung aufeinander abzustimmen; ein die Zufuhröffnung von einer Hydraulikkammer des dort gezeig­ ten Kettenspanners aus sperrendes Rückschlagventil gibt jedoch den Hinweis, daß dort die Querschnittsverhält­ nisse wie üblich gewählt wurden, daß also die Zufuhr­ öffnung einen größeren Querschnitt als die Drosselöff­ nung aufweist.DE-OS 17 50 986 also emphasizes the need the cross-sectional dimensions of the throttle opening and match the feed opening; a the Inlet opening from a hydraulic chamber shown there chain tensioner from blocking check valve there however, the hint that the cross-sectional ratio there nisse were chosen as usual, that is, the feed opening has a larger cross section than the throttle opening has.

Um ein Leerlaufen einer erfindungsgemäß gestalteten Spannvorrichtung zu vermeiden, sollte die Drosselöffnung innerhalb des Hydraulikelementes geodätisch höher liegen, als die Zufuhröffnung. Auch soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß, wenngleich eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung in platzsparender Weise ähnlich dem aus der gattungsbildenden Schrift bekannten Kettenspanner aufgebaut sein kann, es auch möglich ist, das Hydraulikelement sowie das Federelement getrennt voneinander anzuordnen.In order to empty an engine designed according to the invention To avoid tensioning device, the throttle opening geodetically higher within the hydraulic element lie than the feed opening. Also said to be at this Point out that, although a Clamping device according to the invention in a space-saving Way similar to that from the generic script known chain tensioner can be built it too is possible, the hydraulic element and the spring element to be arranged separately.

Alternativ zu jenen bekannten Anordnungen, bei welchen das über die Drosselöffnung austretende Hydraulikmedium über einen Sammelbehälter wiederum zur Hydraulik-Zufuhr­ öffnung gelangt, ist es gemäß Anspruch 2 aber auch möglich, beidseitig der Drosselöffnung Hydraulikkammern vorzusehen. Hier wird also in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Kolbens gegenüber dem Zylinder die Drosselöffnung in verschiedenen Richtungen durchströmt. Bis auf geringe Leckageverluste, welche im Rahmen einer vereinfachten sowie optimierenden Auslegung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung durch den gemäß Anspruch 3 vorgesehenen Leckspalt von größerem Umfange sein können, ist keine wesentliche, den Wirkungsgrad des Gesamtsystemes herabsetzende Hydraulikzufuhr erforder­ lich.As an alternative to those known arrangements in which the hydraulic medium escaping through the throttle opening via a collecting tank in turn for hydraulic supply opening, it is also according to claim 2 possible, hydraulic chambers on both sides of the throttle opening to provide. So here depending on the Direction of movement of the piston relative to the cylinder Throttle opening flows in different directions. Except for slight leakage losses, which are part of a simplified and optimizing interpretation of a tensioning device according to the invention by the Claim 3 provided leakage gap of a larger scope  can be, is not essential, the efficiency of the Hydraulic supply reducing the overall system required Lich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier lediglich prinzipiell dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt:In the following the invention is based on two only in principle illustrated embodiments described. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, sowie Fig. 1 shows a longitudinal section through a first variant of a tensioning device according to the invention, and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante gemäß Anspruch 3. Fig. 2 is a longitudinal section through a variant embodiment according to claim 3.

Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Spannvorrich­ tung bringt für ein nicht gezeigtes Zugmittelgetriebe die jeweils erforderliche Spannkraft auf. Dazu weist die Spannvorrichtung einen ortsfest montierten Zylinder 2 sowie einen darin geführten Kolben 3 auf, welcher mit seinem freien Ende 4 an einem nicht gezeigten Spannele­ ment, welches in üblicher Weise als Spannschiene oder Spannrolle ausgebildet sein kann, angreift. Eine sich im Inneren des Zylinders 2 abstützende Feder 5 drängt dabei den Kolben 3 aus dem Zylinder 2 und versetzt somit das endlose Zugmittelgetriebe unter die erforderliche Vorspannung.The in its entirety designated 1 Spannvorrich device brings up the required clamping force for a traction mechanism, not shown. For this purpose, the clamping device has a fixed cylinder 2 and a piston 3 guided therein, which element with its free end 4 on a not shown Spannele element, which can be designed in the usual manner as a tensioning rail or tensioning roller. A spring 5 supported in the interior of the cylinder 2 forces the piston 3 out of the cylinder 2 and thus puts the endless traction mechanism under the required pretension.

Desweiteren bildet der vom hohl ausgeführten Kolben 3 begrenzte Innenraum des Zylinders 2 eine mit Hydraulik­ medium befüllte Hydraulikkammer 6. Zur Befüllung der Hydraulikkammer ist eine die Wand des Kolbens 3 in Form einer Bohrung durchdringende Zufuhröffnung 7 vorgesehen. Versorgt wird diese Zufuhröffnung 7 über eine in der Wand des Zylinders 2 vorgesehene Bohrung 9. Über eine Drosselöffnung 8 im Kolben 3 kann das Hydraulikmedium aus der Hydraulikkammer 6 abgeführt werden.Furthermore, the interior of the cylinder 2 defined by the hollow piston 3 forms a hydraulic chamber 6 filled with hydraulic medium. A supply opening 7 penetrating the wall of the piston 3 in the form of a bore is provided for filling the hydraulic chamber. This feed opening 7 is supplied via a bore 9 provided in the wall of the cylinder 2 . Via a throttle opening 8 in the piston 3, the hydraulic medium can be discharged from the hydraulic chamber. 6

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbei­ spiel gelangt das Hydraulikmedium aus der Kammer 6 über die geodätisch höher liegende Drosselöffnung 8 sozusagen ins Freie, wird also letztendlich einem nicht gezeigten Sammelbehälter und von diesem aus über eine ebenfalls nicht dargestellte Fördereinrichtung wiederum der Zufuhröffnung 7 zugeführt. Der Querschnitt der Drossel­ öffnung 8 ist etwa 9fach so groß wie der Querschnitt der Zufuhröffnung 7. Das durch den Kolben 3 sowie den Zylinder 2 mit der Hydraulikkammer 6 gebildete Hydrau­ likelement wirkt somit vorrangig als hydraulischer Dämpfer, während die erforderliche Spannkraft vorrangig durch die Feder 5 erzeugt wird. Wird dabei durch Spann­ kraftänderungen der Kolben 3 in Pfeilrichtung 10 in den Zylinder 2 hineinbewegt, so wird eine Teilmenge des in der Hydraulikkammer befindlichen Hydraulikmediums über die Drosselöffnung 8 verdrängt. Aufgrund der dabei auftretenden Strömungswiderstände erfolgt dabei eine Dämpfung der entsprechenden Kolbenbewegung.In the first embodiment shown in FIG. 1, the hydraulic medium comes out of the chamber 6 via the geodetically higher throttle opening 8, so to speak, is ultimately ultimately a collecting tank, not shown, and from this in turn via a conveyor device, also not shown, the feed opening 7 . The cross section of the throttle opening 8 is approximately 9 times as large as the cross section of the feed opening 7 . The hydraulic element 6 formed by the piston 3 and the cylinder 2 with the hydraulic chamber 6 thus acts primarily as a hydraulic damper, while the required clamping force is primarily generated by the spring 5 . If the force of the pistons 3 is moved into the cylinder 2 in the direction of the arrow 10 by clamping changes, then a subset of the hydraulic medium in the hydraulic chamber is displaced via the throttle opening 8 . Due to the flow resistances that occur, the corresponding piston movement is damped.

Eine Verschiebung des Kolbens 3 gegen Pfeilrichtung 10 geht mit einer Volumenvergrößerung der Hydraulikkammer 6 einher. Da die für das Hydraulikmedium vorgesehene Zufuhröffnung 7 einen deutlich geringeren Querschnitt aufweist als die Drosselöffnung 8, kann bei Bedarf durch entsprechende Auslegung der Öffnungsquerschnitte im Verlaufe dieser Bewegung über jene Drosselöffnung 8 gezielt Umgebungsluft angesaugt werden. Hierdurch kann sich in der Hydraulikkammer ein erwünscht weiches Luft-Hydraulik-Dämpfungspolster bilden, so daß die sich an jenen Bewegungsvorgang anschließende Rückbewegung des Kolbens 3 in Pfeilrichtung 10 bis zu einem gewissen Grade mit deutlich verringertem Kraftaufwand bzw. deutlich verringerter Spannkraft im endlosen Zugmittel­ getriebe erfolgen kann. Zusammen mit einer geeigneten Auswahl der Kennlinie der Feder 5 wird somit stets eine optimale Dämpferwirkung ermöglicht.A displacement of the piston 3 in the direction of the arrow 10 is accompanied by an increase in the volume of the hydraulic chamber 6 . Since the supply opening 7 provided for the hydraulic medium has a significantly smaller cross section than the throttle opening 8 , ambient air can be sucked in through this throttle opening 8 in a targeted manner if necessary by appropriate design of the opening cross sections. As a result, a desired soft air-hydraulic damping cushion can form in the hydraulic chamber, so that the subsequent movement of the piston 3 in the direction of arrow 10 subsequent to that movement takes place to a certain extent with significantly reduced effort or significantly reduced clamping force in the endless traction mechanism can. Together with a suitable selection of the characteristic curve of the spring 5 , an optimal damper effect is always made possible.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weist beidseitig der Drosselöffnung 8 Hydraulikkammern auf, so daß neben der ersten Hydraulikkammer 6 hierbei eine zweite Hydraulik­ kammer 11 vorgesehen ist. Letztere weist zusätzlich einen Leckölspalt 12 auf. Auch hierbei ist die Drossel­ öffnung 8 (ausgebildet in Form zweier Bohrungen 8 a, 8 b) von deutlich größerem hydraulischen Querschnitt als die Hydraulik-Zufuhröffnung 7. Bei einer Spann- bzw. Ent­ spannbewegung des Kolbens 3 gegen bzw. in Pfeilrich­ tung 10 wird somit das Hydraulikmedium stets über die Drosselöffnung(en) 8 gefördert. Auch hierbei bewirken die dabei auftretenden Strömungswiderstände eine er­ wünschte Dämpfung. Durch gezielte Abstimmung der Quer­ schnitte von Zufuhröffnung 7, Drosselöffnung 8, Leck­ ölspalt 12 in Zusammenhang mit der Auslegung der Kenn­ linie der Feder 5 ist somit eine optimale Spannvorrich­ tung mit erwünschter Dämpfungswirkung gezeigt.The embodiment of FIG. 2 has 8 hydraulic chambers on both sides of the throttle opening, so that in addition to the first hydraulic chamber 6, a second hydraulic chamber 11 is provided here. The latter also has a leak oil gap 12 . Here, too, the throttle opening 8 (formed in the form of two bores 8 a , 8 b ) has a significantly larger hydraulic cross section than the hydraulic supply opening 7 . With a tensioning or tensioning movement of the piston 3 against or in the direction of the arrow 10 , the hydraulic medium is thus always conveyed via the throttle opening (s) 8 . Here, too, the resulting flow resistances cause a desired damping. Through targeted coordination of the cross sections of the supply opening 7 , throttle opening 8 , leakage oil gap 12 in connection with the design of the characteristic line of the spring 5 , an optimal Spannvorrich device with the desired damping effect is shown.

Claims (4)

1. Spannvorrichtung für ein endloses Zugmittelge­ triebe, mit einem an einem federbelasteten Spann­ element angreifenden Hydraulikelement, bestehend aus einem Kolben (3) sowie einem Zylinder (2), wobei eine im Querschnitt unveränderliche Hydrau­ lik-Zufuhröffnung (7) sowie eine Drosselöffnung (8) von ebenfalls konstantem Querschnitt für das durch die Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder verdrängte Hydraulikmedium vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der geodätisch höher als die Zufuhröffnung (7) ange­ ordneten Drosselöffnung (8) größer ist als der Querschnitt der Zufuhröffnung (7).1. clamping device for an endless Zugmittelge gear, with a spring-loaded clamping element engaging hydraulic element, consisting of a piston ( 3 ) and a cylinder ( 2 ), with a cross-section-like hydraulic lik feed opening ( 7 ) and a throttle opening ( 8 ) of constant cross-section is also provided for the hydraulic medium displaced by the relative movement between the piston and the cylinder, characterized in that the cross-section of the throttle opening ( 8 ) arranged geodetically higher than the feed opening ( 7 ) is larger than the cross-section of the feed opening ( 7 ) . 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Dros­ selöffnung (8) Hydraulikkammern (6, 11) vorgesehen sind.2. Clamping device according to claim 1, characterized in that on both sides of the throttle opening ( 8 ) hydraulic chambers ( 6 , 11 ) are provided. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Hydrau­ likkammer (6) die Zufuhröffnung (7) und in der zweiten Hydraulikkammer (11) ein Leckölspalt (12) vorgesehen ist. 3. Clamping device according to claim 2, characterized in that in the first hydraulic chamber ( 6 ), the feed opening ( 7 ) and in the second hydraulic chamber ( 11 ) a leakage oil gap ( 12 ) is provided. 4. Spannvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (8) den 6fachen bis 12fachen Querschnitt der Hydrau­ lik-Zufuhröffnung (7) aufweist.4. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle opening ( 8 ) has 6 times to 12 times the cross section of the hydraulic lik feed opening ( 7 ).