EP1920170A1 - Spannsystem - Google Patents
SpannsystemInfo
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- EP1920170A1 EP1920170A1 EP06776440A EP06776440A EP1920170A1 EP 1920170 A1 EP1920170 A1 EP 1920170A1 EP 06776440 A EP06776440 A EP 06776440A EP 06776440 A EP06776440 A EP 06776440A EP 1920170 A1 EP1920170 A1 EP 1920170A1
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- EP
- European Patent Office
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- housing
- spray nozzle
- hydraulic fluid
- traction
- clamping system
- Prior art date
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- Withdrawn
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/0829—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means
- F16H7/0836—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with vibration damping means of the fluid and restriction type, e.g. dashpot
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- F16H7/0848—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with means for impeding reverse motion
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- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/0806—Compression coil springs
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- F16H2007/0812—Fluid pressure
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- F16H7/0848—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with means for impeding reverse motion
- F16H2007/0859—Check valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H2007/0889—Path of movement of the finally actuated member
- F16H2007/0893—Circular path
Definitions
- the invention relates to a hydraulic tensioning system for a traction means, in particular designed as a chain, of traction mechanism drives of an internal combustion engine.
- the clamping system comprises a fixed, fixed to an internal combustion engine, a cylinder-forming housing in which a piston is guided, which is acted upon by a spring means and a hydraulic fluid.
- the piston is indirectly or directly connected to a guided on a traction device clamping rail in an operative connection.
- the hydraulic fluid for acting on the piston is introduced into the housing via a feed opening, whereby a partial amount of the hydraulic fluid can be used to lubricate the traction mechanism drive.
- clamping systems are used to provide sufficient bias of the traction device and a vibration-free drive.
- Known clamping systems comprise a guided in a housing and exiting therefrom piston, which is operatively connected to a clamping lever or a clamping rail, which is pivotally mounted on the housing of the internal combustion engine.
- the clamping system causes a frictional sliding contact of the clamping lever or the clamping rail on the traction means.
- the structure provides that, on the opposite side of the traction means the clamping system of the clamping rail is assigned.
- the clamping rail is zugegerordnet in connection with the clamping system the traction means in the region of the empty drum.
- DE 36 09 579 A1 shows a traction mechanism drive for an internal combustion engine, in which the traction mechanism designed as a timing chain is pretensioned via a tensioning rail. In the region of a bearing point of the tensioning rail, this has mutually offset bores, over which a lubricant of the timing chain is selectively supplied in the operating state.
- a disadvantage of this Buchmitteischmierung requires a high flow of the lubricant, so that at the same time perform all the spray holes sufficiently lubricant the timing chain.
- a chain drive for an internal combustion engine is known in which the chain is biased by a hydraulically operated clamping system.
- the structure of this known clamping system comprises a filled with hydraulic fluid housing in which a hollow cylindrical trained and spring-loaded piston is guided displaceably.
- the piston In the installed state, the piston is supported directly on a clamping rail assigned to the empty drum of the traction mechanism drive.
- this In the support region of the piston on the clamping rail, this has a bore which is dimensioned so that a spray oil quantity is passed through the clamping rail directly on the outer contour of the traction means. This measure serves to reduce the friction between the traction means and the tensioning rail by means of targeted lubrication.
- These dimensions requires the formation of a special cylinder housing and a correspondingly adapted clamping rail.
- the deliberate reduction in the pressure of the hydraulic fluid, by a corresponding design of the supply bore as a throttle continues to take no negative impact on the function of the one-way valve to be designated hydraulic element between the reservoir and the pressure chamber within the housing. Even with a low supply pressure, the function of the hydraulic element and thus the pressurization of the piston is ensured.
- the reduced pressure of the hydraulic fluid which at the same time reduces the preload and consequently the wear of the traction means, advantageously also favors the noise level.
- the pressure of the hydraulic fluid is directly related to the operating state of the internal combustion engine and is thus dependent, in particular on the rotational speed and the temperature.
- a pressure level of the hydraulic fluid sets in the operating state, which is significantly greater than the pressure required for the function of the hydraulic element.
- a high pressure of the hydraulic fluid increases the preload of the clamping system, associated with the disadvantages of increased friction between the tensioning rail and the traction means and increased wear.
- a high pressure has a negative influence on the noise behavior of the traction mechanism drive. All the aforementioned negative influences are largely eliminated by the invention by the clamping system is subjected to a constant low pressure of the hydraulic fluid.
- the feed opening for the hydraulic fluid in the reservoir of the housing is formed directly as a throttle, wherein the cross section is selected so that the desired or required pressure automatically a provides.
- an opening formed as a spray nozzle is introduced directly into the wall of the housing of the clamping system, via which a subset of the hydraulic fluid is used selectively to act on the traction mechanism drive.
- the hydraulic fluid is passed through the spray nozzle on the train formed as a traction device.
- This targeted lubrication of the traction means causes an optimum coefficient of friction, for example between the chain and the rail.
- no separate component is required to display the throttle and the spray nozzle.
- both the feed opening formed as a throttle and the spray nozzle can be realized.
- the invention according to claim 2 includes, in addition to a directly introduced into the wall of the housing throttle, via which the hydraulic fluid enters the storage space, as a spray nozzle before a separate component, which is inserted into the Wan PHg of the housing.
- the invention includes, for example, introduce the bores inclined, so as to make, for example, a spray nozzle, which ensures an optimal outlet of the hydraulic fluid from the housing in the direction of the traction means.
- the holes can be inexpensively introduced by means of a simple mechanical rework in the wall of the housing.
- the invention further includes a deviating from a bore geometric shape, to design the Feed opening and the spray nozzle.
- a separate spray nozzle is preferably a piece of pipe which is inserted into the wall of the housing.
- the pipe section forming the spray nozzle can be inserted obliquely to create a targeted outlet of the hydraulic fluid.
- the invention includes a pipe piece which is integrally connected to the wall of the housing.
- spray nozzle outlet A wide-area spray pattern of the hydraulic fluid is then achieved with a spray nozzle in which the bore of the pipe section is widened conically at the end.
- a cone-shaped taper of the longitudinal bore of the pipe section allows a bundled hydraulic fluid jet, which selectively acts on the traction means over a greater distance.
- the trained as a bore spray nozzle can be introduced into almost all areas of the housing.
- the receiving dome for the fastening screw of the housing, into which a bore is introduced, via which a subset of the hydraulic fluid can exit in a targeted manner in the direction of the traction means, is suitable for this purpose.
- a cross section of the spray nozzle is designed to be larger than the cross section of the feed opening.
- This opening ratio causes a reduced, for the function of the clamping system, however, sufficient pressure of the hydraulic fluid in the reservoir of the housing.
- the reduced media pressure reduces the bias of the clamping system, which is particularly advantageous for the wear of the Clamping rail affects.
- a reduced, required by many vehicle manufacturers reduced noise level is particularly advantageous for the wear of the Clamping rail affects.
- the clamping system in the installed position, is oriented so that the spray nozzle is always in a higher static position to the feed opening.
- This arrangement avoids a complete escape of Hydraulikfiuids from the storage chamber or the gallery of the clamping system.
- the hydraulic element designed as a one-way valve is constantly acted upon by the hydraulic fluid and thus ensures the function of the clamping system.
- Figure 1 in a perspective a traction drive in conjunction with a
- FIG. 2 shows a system according to the invention in a sectional view, which includes a spray nozzle integrated directly in the housing wall,
- FIG. 3 shows a clamping system according to FIG. 2, whose spray nozzle is integrated in the region of a receiving mandrel;
- FIG. 5 shows another variant of a clamping system, the spray nozzle includes a bent pipe section with end tapered longitudinal bore.
- FIG. 1 shows a traction mechanism drive 1 of an internal combustion engine 2.
- a traction mechanism 3 designed as a chain connects a driven wheel 4 connected in a torsionally rigid manner to a crankshaft of the internal combustion engine 2 to a drive wheel 5 via which a camshaft, not shown, of the internal combustion engine 2 is driven.
- the circulating in the clockwise traction means 3 is guided in the region of a Switzerlanddrums on a guide rail 6.
- the traction means 3 is in the empty drum with a limited about a pivot axis 8 rotatably mounted clamping rail 7 in an operative connection.
- clamping rail 7 At the end facing away from the pivot axis 8 end of the clamping rail 7 is associated with a hydraulically acting clamping system 10 which is releasably secured via fastening elements 9, 11, in particular screw, releasably attached to the internal combustion engine 2.
- the clamping system 10 is acted upon in the operating state by a hydraulic fluid, in particular the lubricant of a pressure circulation lubrication of the internal combustion engine 2.
- a hydraulic fluid in particular the lubricant of a pressure circulation lubrication of the internal combustion engine 2.
- the clamping system 10 exerts an operating force in the direction of arrow on the clamping rail 7 in the operating state, causing them in the clockwise direction, d. H. pivoted in the direction of the tensioning means 3 biasing position.
- FIG. 2 shows the structure of the clamping system 10 in the housing 13 of the piston 12 is guided longitudinally displaceable.
- the piston 12 is inserted in a cylinder 14, which is secured against rotation by means of a pinning 15 and positioned in a receptacle 16 of the housing 13.
- a frictional contact of the piston 12 on the tensioning rail 7, regardless of the operating state of the internal combustion engine 2, is achieved by means of a spring means 18 inserted between a bottom 17 of the cylinder 14 and the piston 12.
- the housing 13 is provided with a feed opening 19 via the hydraulic fluid from the internal combustion engine 2 passes into a reservoir 20.
- the hydraulic fluid is fed via a control bore 21 to a hydraulic element 22 designed as a one-way valve, before the hydraulic fluid enters the pressure chamber 23, which is mutually delimited by the piston 12 from the bottom 17 of the cylinder 14.
- a hydraulic element 22 designed as a one-way valve
- the hydraulic fluid enters the pressure chamber 23, which is mutually delimited by the piston 12 from the bottom 17 of the cylinder 14.
- a wall 24 of the housing 13 an obliquely arranged opening, in particular bore is further introduced, which forms a spray nozzle 25 a.
- the task of the spray nozzle 25a is to control a subset of the hydraulic fluid entering the storage space 20 so as to act on the traction means 3, whereby the friction between the traction means 3 and the tensioning rail 7 can be reduced.
- the oblique arrangement of the spray nozzle 25a in the wall 24 thereby enables a targeted alignment of the preferably radially emerging from the spray nozzle 25a hydraulic fluid to the traction means 3 shown in Figure 1.
- the spray nozzle 25a is positioned opposite the feed opening 19 in a higher position, whereby it is ensured that the storage space 20 is always filled with hydraulic fluid.
- the clamping system 10 comprises differently dimensioned cross sections "di" and "d 2 " of the spray nozzle 25a and the feed opening 19.
- these components are designed so that a ratio of ⁇ 1 between the cross section "d 2 " of the feed bore 19 and the cross section "di" of the spray nozzle 25a sets.
- This cross-sectional ratio in which the spray nozzle is deliberately designed to be larger ensures a desired, reduced pressure level of the hydraulic fluid within the reservoir 20.
- FIGS. 3 to 5 show alternative spray nozzles 25b to 25d in each case in conjunction with the clamping system 10 according to FIG. 2. The following parts of the description are therefore limited to the different design features compared to FIG.
- FIG. 3 shows the spray nozzle 25b, which is introduced into a receiving mandrel 26a of the housing 13.
- the housing 13 comprises two receiving domes 26a, 26b for the fastening elements 9, 11, in particular screwed connections, each with play are used in the holes 27 of the receiving mandrel 26.
- the hydraulic fluid passes from the reservoir 20 via a tap hole 28 in the bore 27 of the receiving mandrel 26.
- the spray nozzle 25b is acted upon.
- FIG. 4 shows the spray nozzle 25 c, designed as a pipe piece, which is inserted obliquely into the wall 24 of the housing 13. Through the pipe piece, the hydraulic fluid intended for the traction means 3 is guided over a longer distance before it exits, in order to specifically act on the traction means 3.
- the injection nozzle 25d according to FIG. 5 is bent at the end so as to ensure, for example, a purposeful discharge of the hydraulic fluid from the injection nozzle 25d.
- the spray nozzle 25d is provided with a conical taper 30, whereby a bundled fluid outlet is established.
- the conical taper 30 may also include a conical widening as a spray nozzle, with a wide-area outlet of the hydraulic fluid can be achieved.
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Abstract
Hydraulisches Spannsystem (10) für einen Zugmitteltrieb (1), bei dem ein längsverschiebbarer, in einem Gehäuse (13) geführter Kolben (12) über ein Hydraulikfluid kraftbeaufschlagt wird. Dazu gelangt das Hydraulikfluid über eine Zuführbohrung (19) in einen Vorratsraum (20) des Gehäuses (13) . Über eine Spritzdüse (25a) des Gehäuses (13) wird eine Teilmenge des Hydraulikfluids zur Beaufschlagung des Zugmittels (3) abgesteuert.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Spannsystem
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spannsystem für ein insbesondere als Kette ausgebildetes Zugmittel von Zugmitteltrieben einer Brennkraftmaschine. Das Spannsystem umfasst ein ortsfest, an einer Brennkraftmaschine befestigtes, einen Zylinder bildendes Gehäuse, in dem ein Kolben geführt ist, welcher von einem Federmittel sowie einem Hydraulikfluid beaufschlagt wird. Dabei besteht der Kolben mittelbar oder unmittelbar mit einer an einem Zugmittel geführten Spannschiene in einer Wirkverbindung. Das Hydraulikfluid zur Beaufschlagung des Kolbens wird über eine Zuführöffnung in das Gehäuse eingeleitet, wobei eine Teilmenge des Hydraulikfluids zur Schmierung des Zugmitteltriebs genutzt werden kann.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Spannsysteme werden eingesetzt, um eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels sowie einen schwingungsfreien Antrieb zu gewähren. Be- kannte Spannsysteme umfassen einen in einem Gehäuse geführten und aus diesem austretenden Kolben, der mit einem Spannhebel bzw. einer Spannschiene in Wirkverbindung steht, welcher schwenkbar an dem Gehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Das Spannsystem bewirkt einen kraftschlüssigen Gleitkontakt des Spannhebels bzw. der Spannschiene an dem Zugmittel. Der Aufbau sieht vor, dass, auf der vom Zugmittel gegenüberliegenden Seite das Spannsystems der Spannschiene zugeordnet ist. Bevorzugt ist die Spannschiene in Verbindung mit dem Spannsystem dem Zugmittel im Bereich des Leerdrum zugerordnet.
Beispielhaft zeigt die DE 36 09 579 A1 einen Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine, bei dem das als Steuerkette ausgebildete Zugmittel über eine Spannschiene vorgespannt wird. Im Bereich einer Lagerstelle der Spannschie- ne weist diese versetzt zueinander angeordnete Bohrungen auf, über die im Betriebszustand ein Schmiermittel der Steuerkette gezielt zugeführt wird. Nachteilig erfordert diese Zugmitteischmierung einen hohen Durchfluss des Schmiermittels, damit gleichzeitig alle Sprühbohrungen ausreichend Schmierstoff der Steuerkette zuführen.
Aus der DE 36 39 389 A1 ist ein Kettentrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt bei dem die Kette über ein hydraulisch betätigtes Spannsystem vorgespannt wird. Der Aufbau dieses bekannten Spannsystems umfasst ein mit Hydraulikfluid gefülltes Gehäuse, in dem ein hohlzylindrisch ausgebildeter und federkraftbeaufschlagter Kolben verschiebbar geführt ist. Im Einbauzustand stützt sich der Kolben unmittelbar an einer dem Leerdrum des Zugmitteltriebs zugeordneten Spannschiene ab. Im Abstützbereich des Kolbens an der Spannschiene weist diese eine Bohrung auf, die so dimensioniert ist, dass eine Spritzölmenge durch die Spannschiene unmittelbar auf die Außenkontur des Zugmittels geleitet wird. Diese Maßnahme dient dazu, mittels einer gezielten Schmierung, die Reibung zwischen dem Zugmittel und der Spannschiene zu verringern. Diese Maße erfordert die Ausbildung eines speziellen Zylindergehäuses sowie eine entsprechend angepasste Spannschiene.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Nachteile der bekannten Lösungen berücksichtigend, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch eine kostengünstige Maßnahme ein Spannsys- tem mit einem Innendruck zu realisieren, mit dem die Vorspannung des Zugmittels reduziert werden kann.
Diese Problemstellung wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 da-
durch gelöst, dass im Betriebszustand das Hydraulikfluid über eine als Drossel ausgeführte Zuführbohrung in einen Vorratsraum des Gehäuses gelangt und von dort über eine Spritzdüse eine Teilmenge dem Zugmitteltrieb, insbesondere dem Zugmittel zugeführt wird. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme kann der Druck des Hydraulikfluids zur Versorgung, d.h. Beaufschlagung des Spannsystems auf ein vorteilhaft niedriges Druckniveau reduziert werden. Dadurch ist die Funktion des Spannsystems weitestgehend unabhängig von dem Druckniveau der Druckumlaufschmierung der Brennkraftmaschine. Die bewusste Senkung des Drucks von dem Hydraulikfluid, durch eine entsprechende Ausgestal- tung der Zuführbohrung als Drossel nimmt weiterhin keinen negativen Einfluß auf die Funktion des auch als Einwegventil zu bezeichnenden Hydraulikelementes zwischen dem Vorratsraum und dem Druckraum innerhalb des Gehäuses. Selbst bei einem niedrigen Versorgungsdruck ist die Funktion des Hydraulikelementes und damit die Druckbeaufschlagung des Kolbens sichergestellt. Der reduzierte Druck des Hydraulikfluids, der gleichzeitig die Vorspannung und folglich den Verschleiß des Zugmittels verringert, begünstigt vorteilhaft außerdem das Geräuschniveau.
Der Druck des Hydraulikfluids steht unmittelbar mit dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine im Zusammenhang und ist somit abhängig, insbesondere von der Drehzahl und der Temperatur. Bei herkömmlichen Spannsystemen stellt sich im Betriebszustand ein Druckniveau des Hydraulikfluids ein, dass deutlich größer ist als der für die Funktion des Hydraulikelementes erforderliche Druck. Ein hoher Druck des Hydraulikfluids vergrößert die Vorspannung des Spannsystems, verbunden mit den Nachteilen einer erhöhten Reibung zwischen der Spannschiene und dem Zugmittel sowie einem vergrößerten Verschleiß. Außerdem nimmt ein hoher Druck einen negativen Einfluss auf das Geräuschverhalten des Zugmitteltriebs. Alle zuvor genannten negativen Einflüsse werden durch die Erfindung weitestgehend eliminiert, indem das Spann- System mit einem konstant niedrigen Druck des Hydraulikfluids beaufschlagt wird. Vorteilhaft ist die Zuführöffnung für das Hydraulikfluid in den Vorratsraum des Gehäuses unmittelbar als Drossel ausgebildet, wobei der Querschnitt so gewählt ist, dass sich der gewünschte bzw. erforderliche Druck selbsttätig ein-
stellt.
Gemäß Anspruch 1 ist unmittelbar in die Wandung des Gehäuses des Spannsystems eine als Spritzdüse ausgebildete Öffnung eingebracht, über die gezielt eine Teilmenge des Hydraulikfluids zur Beaufschlagung des Zugmitteltriebs genutzt wird. Bevorzugt wird das Hydraulikfluid über die Spritzdüse auf das als Kette ausgebildete Zugmittel geleitet. Diese gezielte Schmierung des Zugmittels bewirkt einen optimalen Reibwert beispielsweise zwischen der Kette und der Schiene. In vorteilhafter Weise ist zur Darstellung der Drossel sowie der Spritz- düse kein separates Bauteil erforderlich. Mittels einer mechanischen Bearbeitung, kann sowohl die als Drossel ausgebildete Zuführöffnung als auch die Spritzdüse realisiert werden. Diese Maßnahmen sind kostengünstig umsetzbar, beispielsweise bei der Herstellung des Gehäuses, erfordern keinerlei Zusatzbauteile und nehmen keinen nachteiligen Einfluss auf die Montage und den bauraum des Spannsystems.
Die Erfindung gemäß Anspruch 2 schließt neben einer unmittelbar in die Wandung des Gehäuses eingebrachte Drossel, über die das Hydraulikfluid in den Vorratsraum gelangt, als Spritzdüse ein separates Bauteil vor, das in die Wan- düng des Gehäuses eingesetzt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 3 bis 10.
Zur Realisierung einer kostengünstigen Herstellung der Zuführöffnung und der Spritzdüse, werden Bohrungen unmittelbar in eine Wandung des Gehäuses eingebracht. Dazu schließt die Erfindung ein, die Bohrungen beispielsweise geneigt einzubringen, um so beispielsweise eine Spritzdüse zu gestalten, die einen optimalen Austritt des Hydraulikfluids aus dem Gehäuse in Richtung des Zugmittels sicherstellt. Die Bohrungen können kostengünstig mittels einer einfachen mechanischen Nacharbeit in die Wandung des Gehäuses eingebracht werden. Alternativ zu einer Bohrung schließt die Erfindung weiterhin eine von einer Bohrung abweichende geometrische Formgebung ein, zur Gestaltung der
Zuführöffnung und der Spritzdüse.
Als separate Spritzduse gemäß Anspruch 2, eignet sich bevorzugt ein Rohrstück, das in die Wandung des Gehäuses eingesetzt ist. Abhängig von der Ein- bausituation kann dazu das die Spritzdüse bildende Rohrstück schräg eingesetzt werden zur Schaffung eines zielgerichteten Austritt des Hydraulikfluids. Weiterhin schließt die Erfindung ein Rohrstück ein, welches einstückig mit der Wandung des Gehäuses verbunden ist.
Als Spritzdüse sind weiterhin gebogen ausgeführte Rohrstücke einsetzbar, die entsprechend angeordnet, im Einbauzustand zielgerichtet das Hydraulikfluid auf das Zugmittel lenken.
Weitere Gestaltungsmerkmale der als Rohrstück ausgebildeten Spritzdüse be- ziehen sich auf den Spritzdüsenaustritt. Ein breitflächiges Spritzbild des Hydraulikfluids wird danach mit einer Spritzdüse erreicht, in dem die Bohrung des Rohrstücks endseitig kegelförmig aufgeweitet ist. Alternativ dazu ermöglicht eine kegelförmige Verjüngung der Längsbohrung des Rohrstücks einen gebündelten Hydraulikfluidstrahl, der über eine größere Distanz gezielt das Zugmittel beaufschlagt.
Die als Bohrung ausgebildete Spritzdüse kann in nahezu allen Bereichen der Gehäusewandung eingebracht werden. Dazu eignet sich unter anderem der Aufnahmedom für die Befestigungsschraube des Gehäuses, in den eine Boh- rung eingebracht ist, über die eine Teilmenge des Hydraulikfluids gezielt in Richtung des Zugmittels austreten kann.
Zur Erzielung einer optimalen Wirkungsweise des Spannsystems ist ein Querschnitt der Spritzdüse größer als der Querschnitt der Zuführöffnung ausgelegt. Dieses Öffnungsverhältnis bewirkt einen reduzierten, für die Funktion des Spannsystems jedoch ausreichenden Druck des Hydraulikfluids in dem Vorratsraum des Gehäuses. Der verringerte Mediendruck verringert die Vorspannung des Spannsystems, was sich insbesondere vorteilhaft auf den Verschleiß der
Spannschiene auswirkt. Gleichzeitig stellt sich ein verringertes, von vielen Fahrzeugherstellern gefordertes reduziertes Geräuschniveau ein.
Gemäß der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass in der Einbaulage das Spannsystem so ausgerichtet ist, dass sich die Spritzdüse stets in einer zu der Zuführöffnung höheren statischen Lage befindet. Diese Anordnung vermeidet einen vollständigen Austritt des Hydraulikfiuids aus der Vorratskammer bzw. der Galerie des Spannsystems. Damit wird das als Einwegventil ausgebildete Hydraulikelement ständig von dem Hydraulikfluid beaufschlagt und damit die Funk- tion des Spannsystems sichergestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, die nachfolgend beschrieben werden. Es zeigen:
Figur 1 in einer Perspektive einen Zugmitteltrieb in Verbindung mit einem
Spannsystem;
Figur 2 ein erfindungsgemäßes System in einer Schnittdarstellung, das eine unmittelbar in der Gehäusewandung integrierte Spritzdüse einschließt,
Figur 3 ein Spannsystem gemäß Figur 2, dessen Spritzdüse im Bereich eines Aufnahmedoms integriert ist;
Figur 4 ein Spannsystem, bei dem die Spritzdüse als separates Bauteil in
Form eines Rohrstücks ausgebildet ist;
Figur 5 eine weitere Variante eines Spannsystems, dessen Spritzdüse ein gebogenes Rohrstück mit endseitig verjüngter Längsbohrung einschließt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In Figur 1 ist ein Zugmitteltrieb 1 einer Brennkraftmaschine 2 dargestellt. Dabei verbindet ein als Kette ausgebildetes Zugmittel 3 ein drehstarr mit einer Kur- belwelle der Brennkraftmaschine 2 verbundenes Abtriebsrad 4 mit einem Antriebsrad 5, über das eine nicht dargestellte Nockenwelle der Brennkraftmaschine 2 angetrieben wird. Das im Uhrzeigersinn umlaufende Zugmittel 3 ist im Bereich eines Zugdrums an einer Führungsschiene 6 geführt. Weiterhin steht das Zugmittel 3 im Leerdrum mit einer um eine Schwenkachse 8 begrenzt drehbar angeordneten Spannschiene 7 in einer Wirkverbindung. An dem von der Schwenkachse 8 abgewandten Ende ist der Spannschiene 7 ein hydraulisch wirkendes Spannsystem 10 zugeordnet, das lösbar über Befestigungselemente 9, 11 , insbesondere Verschraubungen, lösbar an der Brennkraftmaschine 2 befestigt ist. Das Spannsystem 10 wird im Betriebszustand von einem Hydraulikfluid, insbesondere dem Schmiermittel einer Druckumlaufschmierung der Brennkraftmaschine 2 beaufschlagt. Dadurch ist ein in einem Gehäuse 13 des Spannsystems 10 integrierter, verschiebbar eingesetzte in den Figuren 2 bis 5 abgebildeter Kolben 12 mittelbar oder unmittelbar an der Spannschiene 7 abgestützt. Zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels 3 übt das Spannsystem 10 im Betriebszustand eine in Pfeilrichtung wirkende Kraft auf die Spannschiene 7 aus, wodurch diese sich im Uhrzeigersinn, d. h. in Richtung einer das Zugmittel 3 vorspannenden Lage verschwenkt.
Die Schnittdarstellung gemäß Figur 2 zeigt den Aufbau des Spannsystems 10 in dessen Gehäuse 13 der Kolben12 längsverschiebbar geführt ist. Der Kolben 12 ist dazu in einem Zylinder 14 eingesetzt, der mittels einer Verstiftung 15 verdrehgesichert und lagepositioniert in einer Aufnahme 16 des Gehäuses 13 ein- gepasst ist. Eine kraftschlüssige Anlage des Kolbens 12 an der Spannschiene 7, unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 wird mittels einer zwischen einem Boden 17 des Zylinders 14 und dem Kolben 12 eingesetzten Federmittel 18 erreicht. Zur Druckbeaufschlagung des Kolbens 12 mittels Hydraulikfluid ist das Gehäuse 13 mit einer Zuführöffnung 19 versehen, über
die Hydraulikfluid von der Brennkraftmaschine 2 in einen Vorratsraum 20 gelangt. Von dort wird das Hydraulikfluid über eine Ansteuerbohrung 21 einem als Einwegventil ausgelegten Hydraulikelement 22 zugeführt, bevor das Hydraulikfluid in den Druckraum 23 gelangt, der gegenseitig vom Boden 17 des Zylin- ders 14 von dem Kolben 12 begrenzt wird. In eine Wandung 24 des Gehäuses 13 ist weiterhin eine schräg angeordnete Öffnung, insbesondere Bohrung eingebracht, die eine Spritzdüse 25a bildet.
Die Aufgabe der Spritzdüse 25a besteht darin, eine Teilmenge des in den Vor- ratsraum 20 eintretenden Hydraulikfluids abzusteuern, um damit das Zugmittel 3 zu beaufschlagen, wodurch die Reibung zwischen dem Zugmittel 3 und der Spannschiene 7 verringert werden kann. Die schräge Anordnung der Spritzdüse 25a in der Wandung 24 ermöglicht dabei eine gezielte Ausrichtung des bevorzugt strahlenförmig aus der Spritzdüse 25a austretenden Hydraulikfluids auf das in Figur 1 abgebildete Zugmittel 3. Gemäß Figur 2 ist die Spritzdüse 25a gegenüber der Zuführöffnung 19 in einer höheren Lage positioniert, wodurch sichergestellt ist, dass der Vorratsraum 20 stets mit Hydraulikfluid gefüllt ist. Weiterhin umfasst das Spannsystem 10 zueinander unterschiedlich dimensionierte Querschnitte „di" und „d2" der Spritzdüse 25a und der Zuführöffnung 19. Bevorzugt sind diese Bauteile so ausgelegt, dass sich ein Verhältnis von < 1 zwischen dem Querschnitt „d2" der Zuführbohrung 19 und dem Querschnitt „d-i" der Spritzdüse 25a einstellt. Dieses Querschnittsverhältnis bei dem die Spritzdüse bewusst größer ausgelegt ist, gewährleistet ein gewolltes, reduziertes Druckniveau des Hydraulikfluid innerhalb von dem Vorratsraums 20.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen alternativ gestaltete Spritzdüsen 25b bis 25d jeweils in Verbindung mit dem Spannsystem 10 gemäß Figur 2. Die nachfolgenden Beschreibungsteile beschränken sich folglich auf die gegenüber Figur 2 unterschiedlichen Gestaltungsmerkmale.
Die Figur 3 zeigt die Spritzdüse 25b, welche in einem Aufnahmedom 26a des Gehäuses 13 eingebracht ist. Das Gehäuse 13 umfasst zwei Aufnahmedome 26a, 26b für die Befestigungselemente 9, 11 , insbesondere Verschraubungen,
die jeweils spielbehaftet in den Bohrungen 27 des Aufnahmedoms 26 eingesetzt sind. Im eingebauten Zustand des Spannsystems 10 gelangt das Hydrau- likfluid von dem Vorratsraum 20 über eine Stichbohrung 28 in die Bohrung 27 des Aufnahmedoms 26. Über einen sich bildenden Ringspalt 29 zwischen dem Befestigungselement 9 und der Aufnahmebohrung 27 wird die Spritzdüse 25b beaufschlagt.
Die Figur 4 zeigt die Spritzdüse 25c, ausgebildet als ein Rohrstück, welches schräg in die Wandung 24 des Gehäuses 13 eingesetzt ist. Durch das Rohr- stück wird das für das Zugmittel 3 bestimmte Hydraulikfluid über eine längere Distanz geführt, bevor dieses austritt, um gezielt das Zugmittel 3 zu beaufschlagen.
Die Spritzdüse 25d gemäß Figur 5 ist endseitig gebogen, um damit beispiels- weise einen zielgerichteten Austritt des Hydraulikfluids aus der Spritzdüse 25d zu gewährleisten. Als Maßnahme um beispielsweise eine größere Distanz zwischen dem Austritt des Hydraulikfluids aus der Spritzdüse 25d und dem Zugmittel 3 zu überbrücken, ist die Spritzdüse 25d mit einer konischen Verjüngung 30 versehen, wodurch sich ein gebündelter Fluidaustritt einstellt. Alternativ zu der konischen Verjüngung 30 kann als Spritzdüse ebenfalls eine konische Aufweitung einschließen, mit der ein breitflächiger Austritt des Hydraulikfluids erreicht werden kann.
Bezugszahlenliste
1 Zugmitteltrieb 28 Stichbohrung
2 Brennkraftmaschine 29 Ringspalt
3 Zugmittel 30 Verjüngung
4 Abtriebsrad di Querschnitt
5 Antriebsrad d2 Querschnitt
6 Führungsschiene
7 Spannschiene
8 Schwenkachse
9 Befestigungselement
10 Spannsystem
11 Befestigungselement
12 Kolben
13 Gehäuse
14 Zylinder
15 Verstiftung
16 Aufnahme
17 Boden
18 Federmittel
19 Zuführöffnung
20 Vorratsraum
21 Ansteuerbohrung
22 Hydraulikelement
23 Druckraum
24 Wandung
25a Spritzdüse
25b Spritzdüse
25c Spritzdüse
25d Spritzdüse
26 Aufnahmedom
27 Bohrung
Claims
1. Hydraulisches Spannsystem für ein insbesondere als Kette ausgebilde- tes Zugmittel eines Zugmitteltriebs einer Brennkraftmaschine, das ein ortsfest an einer Brennkraftmaschine befestigtes, einen Zylinder (14) bildendes Gehäuse (13) einschließt, indem ein von einem Federmittel (18) und einem Hydrauiikfluid beaufschlagbarer Kolben (12) geführt ist, der mittelbar oder unmittelbar mit einer an einem Zugmittel (3) geführ- ten Spannschiene (7) zusammenwirkt, wobei das Hydrauiikfluid über eine Zuführöffnung (19) in das Gehäuse (13) eintritt und von dem Gehäuse (13) ausgehend eine Teilmenge des Hydraulikfluids dem Zugmittel (3) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine das Hydrauiikfluid mittels einer als Drossel ausgeführten Zuführöffnung (19) in einen Vorratsraum (20) des Gehäuses (13) gelangt und eine Teilmenge des Hydraulikfluids über eine Spritzdüse (25a, 25b), ausgeführt als Öffnung in einer Wandung (24) des Gehäuses (13) dem Zugmitteltrieb (1 ) bzw. dem Zugmittel (3) zuströmt.
2. Hydraulisches Spannsystem für ein insbesondere als Kette ausgebildetes Zugmittel eines Zugmitteltriebs einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine das Hydrauiikfluid mit- tels einer als Drossel ausgeführten Zuführöffnung (19) in einen Vorratsraum (20) des Gehäuses (13) gelangt und eine Teilmenge des Hydraulikfluids über eine Spritzdüse (25c, 25d), ausgeführt als ein separates in das Gehäuse (13) eingesetztes Bauteil dem Zugmitteltrieb (1 ) bzw. dem Zugmittel (3) zuströmt.
3. Spannsystem nach Anspruch 1 , bei dem zur Ausbildung der Zuführöffnung (19) und der Spritzdüse (25a, 25b) Bohrungen unmittelbar in die Wandung (24) des Gehäuses (13) eingebracht sind.
4. Spannsystem nach Anspruch 2, das ein in das Gehäuse (13) eingesetztes Rohrstück als Spritzdüse (25c, 25d) aufweist.
5. Spannsystem nach Anspruch 4, versehen mit einem gebogenen Rohrstück, wodurch das aus der Spritzdüse (25d) austretende Hydraulikflu- id gezielt das Zugmittel (3) beaufschlagt.
6. Spannsystem nach Anspruch 4, wobei eine Längsbohrung des Rohrstücks (25d) endseitig kegelförmig aufgeweitet ist.
7. Spannsystem nach Anspruch 4, deren Spritzdüse (25d) eine Längsbohrung mit einer endseitigen, kegelförmigen Verjüngung (30) ein- schließt.
8. Spannsystem nach Anspruch 1 , dessen Spritzdüse (25b) im Bereich eines Anschraubdoms (26) für ein Befestigungselement (9a) platziert ist, mit der das Gehäuse (13) befestigt ist.
9. Spannsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem ein Querschnitt „6i" der Spritzdüse (25a bis 25d) einen Querschnitt „d2" der Zuführöffnung (19) übertrifft.
10. Spannsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, für das eine Einbaulage vorgesehen ist, bei der die Spritzdüse (25a bis 25d) gegenüber der Zuführöffnung (19) in einer statisch höheren Position platziert ist.
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