WO2017190738A1 - Spannvorrichtung für einen kettentrieb - Google Patents

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WO2017190738A1
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valve
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receptacle
clamping device
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Thomas Ullein
Rainer Fuhrmann
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16H2007/0859—Check valves

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic tensioning device for a chain drive of an internal combustion engine.
  • Chain drives generally include a drive sprocket connected to the crankshaft, a driven sprocket connected to a camshaft, and a timing chain connecting the drive sprocket to the output sprocket.
  • the timing chain is tensioned on its return strand in order to be able to guarantee its functionality over the service life. For this purpose, the timing chain is acted upon by means of a clamping device with a force.
  • DE 10 201 1 079 184 A1 shows a hydraulic tensioning device for a combustion engine.
  • the device comprises a housing and a hollow piston which can be moved in the housing and defines a pressure space together with the housing.
  • a pressure relief valve is arranged, by means of which the pressure within the pressure chamber can be limited to a certain value.
  • the pressure relief valve is a preassembled unit that consists of a valve body, a valve cover, a valve body and a valve spring, wherein the Ventiigephaseuse and the valve cover are made of plastic.
  • the pressure relief valve is pressed into the hollow piston. In some cases of application, it may be necessary to increase the resistance of the pressure relief valve unit against cavitation.
  • FIG. 1 Another pressure relief valve assembly shows the subsequently published DE 10 2013 225 984 A1.
  • a pot-like valve housing which is held by means of a press fit in a cylindrical receptacle of a piston of a hydraulic Kettenspannvorrich- device.
  • a guide element In a centric stepped bore of the valve housing, a guide element is used, the outer side forms a closed board whose end portion is inserted into an annular groove of the valve housing.
  • the guide element forms on the inside a valve seat with a central opening which can be closed by a spring-loaded valve plate.
  • the bead is positively fitted into a circumferential step of theêtsseiements. It is therefore an object of the invention to provide a clamping device available, the preassembled pressure relief valve unit has stable properties and can be manufactured and mounted at the same time cost.
  • a hydraulic tensioning device for a chain drive of an internal combustion engine with a receptacle and with a displaceably guided in a cylindrical cavity of the receptacle clamping piston, which has a piston cavity, wherein the piston cavity forms a pressure chamber together with the cylindrical cavity of the receptacle , as well as with an arranged in the piston cavity pressure relief valve unit.
  • the pressure relief valve unit is a preassembled structural unit and comprises a spring, a closing body and a valve seat comprising a first partial section and a second partial section and a valve seat enclosing the valve seat in a first partial section, wherein the valve seat forms a press fit with the valve seat and wherein the valve seat in the first section or the valve seat in which adjoining the first section second section or both form an interference fit with the mecanicmantelfiambae the tensioning piston.
  • the pressure relief valve is preassembled as a module and at the same time inexpensive to manufacture.
  • the valve seat can be approximately integrally inserted into the valve seat, whereby spring (such as a coil spring) and closing body (such as a valve ball or a valve plate) are secured captive within the fürderdruckventiliser.
  • the valve seat may additionally form a Abstützfizze for the main spring at its end facing the pressure chamber.
  • the main spring is arranged in the pressure chamber and supported directly or indirectly against a surface of the receptacle on the one hand and a surface of the piston on the other hand.
  • the valve seat is made as a result of a deep-drawing process of sheet metal.
  • valve receptacle consists of a plastic or of a metallic, non-hardened material
  • a particularly favorable design with regard to the manufacturing costs makes possible an embodiment in which the ends of the overpressure valve unit define an inlet and an outlet end, wherein the valve receptacle at the outlet end shows a recess and a surface to the support of the spring and wherein Valve receiving over the inlet end receives the valve seat.
  • the pressure relief valve unit can be aligned with the otherwise identical design to the respective application case by the properties of the spring are adapted to the requirements.
  • the spring force determines the predefined pressure to which the pressure chamber is limited.
  • the Valve seat at the inlet end a recess and a sealing surface for the closing body.
  • a particularly preferred embodiment relates to a clamping device with a pressure relief valve unit, wherein the valve seat in the first section has a smaller diameter than in the second section.
  • the larger diameter of the second section allows for a preparation of a press fit with the inner circumferential surface of the tensioning piston.
  • the outer circumferential surface of the second section serve as a guide.
  • closing body is designed spherical or plate-shaped.
  • Plate-shaped closing bodies offer a response which is advantageous for pressure relief valves and allow advantages with regard to the required construction space.
  • valve seat in the first section with the inner circumferential surface of the clamping piston forms a press fit, wherein the valve seat at the valve seat receiving end has a position.
  • larger tolerances can be provided, which has an advantageous effect on the manufacturing cost of the pressure relief valve unit and the tensioning piston.
  • the piston cavity are made hardened, wherein the valve seat consists of a metallic material and wherein the valve seat or the surface of the valve seat are made hardened.
  • the pressure relief valve unit comprises a ball as a closing body and an inner guide, wherein the inner guide is held by a bottom of the valve seat.
  • the indoor tour can be long be the entire axial length of the inner circumference of the valve seat and have three axially extending webs.
  • the tensioning device is used in a chain drive for an internal combustion engine with a drive sprocket and with an output sprocket and with a timing chain, wherein the timing chain couples the drive sprocket and the (at least one) output sprocket and wherein the timing chain by means of a tensioning device one of the preceding claims is tensioned.
  • Sudden tightening of the slack side can lead to an excessive load on the timing chain.
  • Particular advantages of the embodiment manifest itself in the fact that the tensioning device reduces the negative effects of a sudden tightening and exhibits a behavior that is resistant over the service life in terms of its properties.
  • Fig. 1 shows a hydraulic tensioning device in longitudinal section
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a hydraulic tensioning device
  • Fig. 3 shows a first embodiment of a pressure relief valve unit of Fig. 1
  • 4 shows an alternative embodiment of the overpressure valve unit
  • Fig. 5 shows a second embodiment of a Studentstownventiitechnik and
  • Fig. 6 shows an alternative embodiment of the relief valve unit
  • a hydraulic tensioning device 1 for a chain drive of an internal combustion engine is shown in a longitudinal section.
  • a chain drive includes a drive sprocket connected to the crankshaft, a driven sprocket connected to a camshaft, and a timing chain connecting the drive sprocket to the output sprocket (not shown).
  • the drive torque of the crankshaft is transmitted to the camshaft.
  • the timing chain is stretched on its empty strand to ensure its functionality over the service life. For this purpose, the timing chain is acted upon by means of the clamping device with a clamping force.
  • the hydraulic tensioning device 1 consists of a receptacle 2 and a
  • Clamping piston 3 which is guided axially displaceably in a cylindrical cavity 4 of the receptacle 2 and which is held by means of a safety wire 33 in a Transportstel- treatment.
  • the clamping piston 3 is designed with a piston cavity 5 which, together with the cylindrical cavity 4 of the receptacle 2, forms a pressure chamber 6.
  • Clamping piston 3 and 2 recording are designed as a mechanical piston latching unit 25 designed.
  • a recess 7 is arranged at the end of the receptacle 2, which is opposite to the opening for mounting the clamping piston 3, a recess 7 is arranged. About the recess 7, the inflow of hydraulic fluid into the pressure chamber.
  • a further recess 8 is arranged over which a portion of the hydraulic fluid can drain. The ends form the feed side and the drain end 9, 10 of the clamping device.
  • a check valve 1 1 is disposed within the pressure chamber 6, which releases the Hydrauiikffenstrom in the inlet direction and prevents the flow from the pressure chamber 6.
  • a pressure relief valve unit 12 is disposed within the piston cavity 5.
  • the pressure relief valve unit forms with the hardened depending on the purpose inner surface of the clamping piston 3 a press fit, wherein the tensioning piston is designed as extruded part.
  • the pressure relief valve unit further comprises a seat 13 for a main spring 14, the biasing force acts on the one hand on the receptacle 2, which is fixedly connected to a component of the internal combustion engine (not shown), and their biasing force on the other hand acts on the clamping piston 3, its downstream end 10 bears against a tensioning rail 28 of a chain drive (see, by way of example, FIG. 2).
  • tensioning devices 1 for the chain drive of an internal combustion engine are used for the purpose of tensioning the timing chain (not shown) and damping vibrations occurring in the chain drive.
  • the hydraulic fluid is usually provided as engine oil from the general hydraulic fluid circuit.
  • a sluggish response under dynamic load is the downside of hydraulic damping. Sudden tightening of the slack side can therefore lead to an excessive load on the timing chain.
  • the pressure relief valve unit 12 attenuates the effect described and also serves for venting.
  • a comparable tensioning device 1 is shown in FIG. The pressure relief valve unit is pressed into a piston cavity. The tensioning piston 12 is in contact with a tensioning rail 26.
  • FIG. 3 shows the overpressure valve unit 12 from FIG. 1 in longitudinal section as the first embodiment.
  • the Studentsticianiimaschine 12 consists of a valve seat 15 which receives a valve seat 16, a valve plate 17 as a closing body and a spring 18; In this way, a pre-assembled unit is formed.
  • the relief valve unit shows a recess 19 on the valve seat 16 and a further recess 20 on the valve seat 15, whereby an inlet-side end and a downstream end 21, 22 of the relief valve unit 12 are defined.
  • the valve seat 15 forms a spring seat 23, against which the spring 18 is supported.
  • the spring urges the valve plate 17 with a biasing force, so that the valve plate 17 is supported against a sealing surface 24 of the valve seat 16; the recess 19 on the valve seat is closed in this way and released only in an operating state in which the pressure in the pressure chamber exceeds a predefined value.
  • the valve seat 16 is made of a metallic material and may have a hardened surface.
  • the valve seat 16 is received at the inlet end 21 of the valve seat 15, is supported at the outlet end 22 against the valve seat and is surrounded by this after its assembly in a first section 27.
  • a second section 28 connects, wherein the first section 27 of the valve seat 16th has a smaller diameter than the second section.
  • the valve receptacle 15 forms in the first section 27 with the inner circumferential surface of the Spannkoi- bens 3 forms an interference fit, wherein the valve seat 15 at the valve seat 16 receiving end has a position 29.
  • valve seat 16 has a first section 27 and a second section 28, wherein the valve seat 16 forms a press fit in a second section 28 with the inner circumferential surface of the clamping piston 3. Otherwise, the embodiment corresponds to the design described in FIG.
  • FIG. Shown is a pressure relief valve unit with a ball 32 as the closing body and with an inner guide 30, wherein the inner guide 30 is held by a bottom of the valve seat 15.
  • the inner guide 30 is arranged along the entire axial length of the inner circumference of the valve seat 15 and has three axially extending webs 31. Otherwise, the embodiment corresponds to the design described in Fig. 3.
  • Fig. 6 a further alternative design is shown. Shown is an overpressure valve unit with a ball 32 as a closing body and an inner guide 30 acc. Otherwise, the embodiment corresponds to the design described in Fig. 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung (1) für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors mit einer Auf nähme (2) und mit einem in einem zylindrischen Hohlraum (4) der Aufnahme (2) verschiebbar geführten Spannkolhen (3), der einen Kolbenhohlraum (5) aufweist, wobei der Kolbennohlraum (5) gemeinsam mit dem zylindrischen Hohlraum {4) der Aufnahme (2) einen Druckraum (6) bildet, sowie mit einer im Kolbenhohlraum (5) angeordneten Überdruckventileinheit (1.2). Die Überdruckventileinheit (12) ist eine vormontierbare Baueinheit und umfasst eine Feder (18), einen Schließkörper (17) und einen Ventilsitz (16) sowie eine den Ventilsitz (16) in einem ersten Teilabschnitt (27) umschließende Ventilaufnahme (15) umfasst, wobei die Ventilaufnahme (15) mit dem Ventilsitz (16) einen Pressverband bildet und wobei die Ventilaufnahme (15) oder der Ventilsitz (16) in einem zweiten Teilabschnitt (28) mit der Innenmantelfläche des Spannkolbens (3) einen Pressverband bilden,

Description

Spannvorrichtung für einen Kettentrieb
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors. Kettentriebe umfassen im Allgemeinen ein mit der Kurbelwelle verbundenes Antriebskettenrad, ein mit einer Nockenwelle verbundenes Abtriebskettenrad sowie eine Steuerkette, die das Antriebskettenrad mit dem Abtriebskettenrad verbindet. Über das Zugtrum der Antriebssteuerkette wird das Antriebsmornent der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen. Die Steuerkette wird an ihrem Leertrum gespannt, um ihre Funktionalität über die Betriebsdauer gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck wird die Steuerkette mittels einer Spannvorrichtung mit einer Kraft beaufschlagt.
Die DE 10 201 1 079 184 A1 zeigt eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Ver- brennungsmotor. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse bewegbaren Hohlkolben, der gemeinsam mit dem Gehäuse einen Druckraum begrenzt. Innerhalb des Hohlkolbens ist ein Überdruckventil angeordnet, mittels dessen der Druck innerhalb des Druckraums auf einen vor bestimmten Wert begrenzt werden kann. Das Überdruckventil ist eine vormontierbare Baueinheit, die aus einem Ventil- gehäuse, einem Ventildeckel, einem Ventilkörper und einer Ventilfeder besteht, wobei das Ventiigehäuse und der Ventildeckel aus Kunststoff hergestellt sind. Das Überdruckventil ist in den Hohlkolben eingepresst. in einigen Anwendungsfäilen kann es erforderlich sein, die Beständigkeit der Überdruckventileinheit gegen Kavitationseinflüsse zu verstärken.
Eine weitere Überdruckventilbaugruppe zeigt die nachveröffentlichte DE 10 2013 225 984 A1. Offenbart ist ein topfartiges Ventilgehäuse, das mittels einer Presspassung in einer zylindrischen Aufnahme eines Kolbens einer hydraulischen Kettenspannvorrich- tung gehalten wird. In eine zentrische Stufenbohrung des Ventilgehäuses ist ein Füh- rungselement eingesetzt, das außenseitige einen geschlossenen Bord bildet, dessen Endbereich in eine Ringnut des Ventilgehäuses eingesetzt ist. Das Führungselement bildet innenseitig einen Ventilsitz mit einer zentrischen Öffnung, die durch eine federbelastete Ventilplatte verschließbar ist. Zur Festlegung des Führungselements in dem Veniiigehäuse ist ein überstehender Ansatz des Ventilgehäuses radial nach innen umgeformt, wodurch eine Wulst entsteht. Die Wulst ist formschlüssig in eine umlaufende Stufe des Führungseiements eingepasst. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrichtung zur Verfügung zu stellen, deren vormontierbare Überdruckventileinheit über beständige Eigenschaften verfügt und die zugleich kostengünstig hergestellt und montiert werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des un- abhängigen Anspruchs 1 , vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch eine hydraulische Spannvorrichtung für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors mit einer Aufnahme und mit einem in einem zylindrischen Hohlraum der Aufnahme verschiebbar geführten Spannkolben, der einen Kolbenhohlraum auf- weist, wobei der Kolbenhohlraum gemeinsam mit dem zylindrischen Hohlraum der Aufnahme einen Druckraum bildet, sowie mit einer im Kolbenhohlraum angeordneten Überdruckventileinheit. Die Überdruckventileinheit ist eine vormontierbare Baueinheit und umfasst eine Feder, einen Schließkörper und einen einen ersten Teilabschnitt und einen zweiten Teilabschnitt umfassenden Ventilsitz sowie eine den Ventilsitz in einem ersten Teilabschnitt umschließende Ventilaufnahme, wobei die Ventilaufnahme mit dem Ventilsitz einen Pressverband bildet und wobei die Ventilaufnahme in dem ersten Teilabschnitt oder der Ventilsitz in dem sich an den ersten Teilabschnitt anschließenden zweiten Teilabschnitt oder beide mit der Innenmantelfiäche des Spannkolbens einen Pressverband bilden.
Das Überdruckventil ist als Baugruppe vormontierbar und zugleich kostengünstig in der Herstellung. Der Ventilsitz kann etwa einstückig in die Ventiiaufnahme eingesetzt werden, wodurch Feder (etwa eine Spiralfeder) und Schließkörper (etwa eine Ventilkugel oder eine Ventilplatte) verliersicher innerhalb der Übderdruckventileinheit gehai- ten werden. Der Ventilsitz kann zusätzlich an seiner dem Druckraum zugewandten Stirnseite eine Abstützfiäche für die Hauptfeder bilden. Die Hauptfeder ist im Druckraum angeordnet und unmittelbar oder mittelbar gegen eine Fläche der Aufnahme einerseits und eine Fläche des Kolbens andererseits abgestützt. Bevorzugt bilden ausschließlich die Ventilaufnahme in dem ersten Teilabschnitt oder ausschließlich der Ventilsitz in einem zweiten Teilabschnitt mit der Innenmantelfiäche des Spannkolbens einen Pressverband. Weiterhin bevorzugt ist die Ventilaufnahme als Resultat eines Tiefziehverfahrens aus Blech gefertigt.
Eine besonders günstige Möglichkeit zur Schaffung eines Pressverbandes zwischen dem Kolben und der Überdruckventileinheit wird geschaffen, indem die Ventilaufnahme aus einem Kunststoff oder aus einem metallischen, nicht gehärteten Werkstoff be- steht
In einer überaus günstigen Ausführung mit Blick auf die Fertigungskosten ist der Spannkolben als Umformteil gefertigt. Ein Vorteil diese Ausführungsform besteht darin, dass die Innenmantelfiäche des Spannkolbens nach dessen umformtechnischen Fertigung keiner Nachbearbeitung bedarf. Insbesondere ist keine spangebende Bearbeitung der Innenmantelfläche des vorzugsweise als Tiefzieh- oder Fließpressteäl ausgeführten Spannkolbens erforderlich: Die Einführung einer Ventilaufnahme mit nicht gehärteter Oberfläche erlaubt lockere Toleranzen - trotz Bildung eines Pressverbandes zwischen Bauteilen, die eine gehärtete Oberfläche aufweisen. Die Ferti- gungskosten der Spannvorrichtung werden vermindert. In einer Konkretisierung ist der Spannkofben als Fiießpressteil gefertigt.
Einen besonders günstigen Aufbau mit Blick auf die Herstellungskosten ermöglicht eine Ausführungsform, in der die Enden der Überdruckventileinheit ein zu- und ein ab- laufseitiges Ende definieren, wobei die Ventilaufnahme am ablaufseitigen Ende eine Ausnehmung und eine Fläche zu der Abstützung der Feder zeigt und wobei die Ventilaufnahme über das zulaufseitige Ende den Ventilsitz aufnimmt. Auf diese Weise kann die Anzahl der erforderlichen Bauteile vermindert werden. Die Überdruckventileinheit kann unter ansonsten baugleicher Gestaltung an dem jeweiligen Anwen- dungsfall ausgerichtet werden, indem die Eigenschaften der Feder an die gestellten Anforderungen angepasst werden. Die Federkraft entscheidet über den vordefinierten Druck, auf den die Druckkammer begrenzt wird. In einer Konkretisierung weist der Ventilsitz am zulaufseitigen Ende eine Ausnehmung auf sowie eine Dichtfläche für den Schließkörper.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform betrifft eine Spannvorrichtung mit einer Überdruckventileinheit, wobei der Ventilsitz in dem ersten Teilabschnitt einen kleineren Durchmesser aufweist als in dem zweiten Teilabschnitt. Der größere Durchmesser des zweiten Teilabschnitts ermöglicht zum einen die Herstellung eines Pressverbands mit der Innenmantelfläche des Spannkolbens. Zum anderen kann, sofern der Pressverband im Bereich des ersten Teilabschnitts hergestellt wird, die Außenmantelfläche des zweiten Teilabschnitts als Führung dienen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Schließkörper kugelförmig oder plattenför- mig gestaltet. Plattenförmige Schließkörper bieten ein für Überdruckventile vorteilhaftes Ansprechverhalten und ermöglichen Vorteile hinsichtlich des erforderlichen Bau- raums.
Ein besonders einfaches Einpressen wird ermöglicht, indem die Ventilaufnahme in dem ersten Teilabschnitt mit der Innenmantelfläche des Spannkolbens einen Pressverband bildet, wobei die Ventilaufnahme an dem den Ventilsitz aufnehmenden Ende eine Anstellung aufweist. Auf diese Weise können größere Toleranzen vorgesehen werden, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten der Überdruckventileinheit und des Spannkolbens auswirkt. Insbesondere kann beispielsweise auf eine Nachbearbeitung der Innenmantelfläche des Spannkolbens verzichtet werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind der Spannkolben oder die in- nenmanteioberfläche des Kolbenhohlraums gehärtet ausgeführt, wobei der Ventilsitz aus einem metallischen Werkstoff besteht und wobei der Ventilsitz oder die Oberfläche des Ventilsitzes gehärtet ausgeführt sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst die Überdruckventileinheit eine Kugel als Schließkörper und eine Innenführung, wobei die Innenführung durch einen Boden der Ventilaufnahme gehalten wird. Die Innenführung kann beispielsweise ent- lang der gesamten axialen Länge des Innenumfangs der Ventilaufnahme angeordnet sein und drei sich axial erstreckende Stege aufweisen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform findet die Spannvorrichtung Verwen- dung in einem Kettentrieb für einen Verbrennungsmotor mit einem Antriebskettenrad und mit einem Abtriebskettenrad sowie mit einer Steuerkette, wobei die Steuerkette das Antriebskettenrad und das (mindestens eine) Abtriebskettenrad koppelt und wobei die Steuerkette mittels einer Spannvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche gespannt wird. Plötzlich auftretendes Straffen des Leertrums kann zu einer übermäßigen Belastung der Steuerkette führen. Besondere Vorteile der Ausführungsform äußern sich darin, dass die Spannvorrichtung negative Auswirkungen eines plötziichen Straffens vermindert und in ihren Eigenschaften ein über die Lebensdauer beständiges Verhalten zeigt. Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die Zeichnungen genommen wird. Funktionsgleiche Elemente der erläuterten Ausführungsformen werden mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Spannvorrichtung im Längsschnitt;
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer hydraulischen Spannvorrichtung; Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform einer Überdruckventileinheit aus Fig. 1 ; Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Überdruckventiieinheit
aus Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Überdruckventiieinheit und
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Überdruckventiieinheit
aus Fig. 5. In Fig. 1 ist eine hydraulische Spannvorrichtung 1 für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors in einem Längsschnitt gezeigt. Ein Kettentrieb umfasst ein mit der Kurbelweile verbundenes Antriebskettenrad, ein mit einer Nockenwelle verbundenes Abtriebskettenrad sowie eine Steuerkette, die das Antriebskettenrad mit dem Abtriebskettenrad verbindet (nicht gezeigt). Über das Zugtrum der Antriebssteuerkette wird das Antriebsmoment der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen. Die Steuerkette wird an ihrem Leertrum gespannt, um ihre Funktionalität über die Betriebsdauer gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck wird die Steuerkette mittels der Spannvorrichtung mit einer Spannkraft beaufschlagt. Die hydraulische Spannvorrichtung 1 besteht aus einer Aufnahme 2 und einem
Spannkolben 3, der in einem zylindrischen Hohlraum 4 der Aufnahme 2 axial verschiebbar geführt ist und der mithilfe eines Sicherungsdrahts 33 in einer Transportstel- iung gehalten wird. Der Spannkolben 3 ist mit einem Kolbenhohlraum 5 gestaltet, der zusammen mit dem zylindrischen Hohlraum 4 der Aufnahme 2 einen Druckraum 6 bil- det. Spannkolben 3 und Aufnahme 2 sind als mechanische Kolben raste inheit 25 gestaltet. An dem Ende der Aufnahme 2, das der Öffnung zur Montage des Spannkolbens 3 gegenüberliegt, ist eine Ausnehmung 7 angeordnet. Über die Ausnehmung 7 erfolgt der Zulauf von Hydraulikmittel in den Druckraum. An dem Ende des Spannkolbens 3, das von der Aufnahme 2 entfernt liegt, ist eine weitere Ausnehmung 8 ange- ordnet, über die ein Teil des Hydraulikmittels ablaufen kann. Die Enden bilden das zu- laufseitige und das ablaufseitige Ende 9, 10 der Spannvorrichtung.
Am zulaufseitigen Ende 9 der Spannvorrichtung 1 ist innerhalb des Druckraumes 6 ein Rückschlagventil 1 1 angeordnet, das den Hydrauiikmittelstrom in Zulaufrichtung frei- gibt und den Ablauf aus dem Druckraum 6 verhindert. Am ablaufseitigen Ende 10 der Spannvorrichtung ist innerhalb des Kolbenhohlraumes 5 eine Überdruckventileinheit 12 angeordnet. Die Überdruckventileinheit bildet mit der je nach Einsatzzweck gehärteten Innenmantelfläche des Spannkolbens 3 einen Pressverband, wobei der Spannkolben als Fließpressteil gestaltet ist. Die Überdruckventileinheit umfasst ferner einen Sitz 13 für eine Hauptfeder 14, deren Vorspannkraft einerseits auf die Aufnahme 2 wirkt, die fest mit einem Bauteil des Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) verbunden ist, und deren Vorspannkraft andererseits auf den Spannkolben 3 wirkt, dessen ab- laufseitiges Ende 10 an einer Spannschiene 28 eines Kettentriebes anliegt (siehe beispielhaft Fig. 2).
Derartige Spannvorrichtungen 1 für den Kettentrieb eines Verbrennungsmotors finden zu dem Zweck Einsatz, die Steuerkette (nicht gezeigt) zu spannen und auftretende Schwingungen im Kettentrieb zu dämpfen. Aus diesem Grund bilden der zylindrische Hohlraum 4 der Aufnahme 2 und der Kolbenhohlraum 5 des Spannkolbens 3 den Druckraum 6 aus, der im Betrieb des Kettentriebs mit Hydraulikmittel gefüllt ist. Das Hydraulikmittel wird in der Regel als Motoröl von dem allgemeinen Hydrauiikmittel- kreislauf zur Verfügung gestellt. Ein träges Ansprechverhalten bei dynamischer Belas- tung bildet die Kehrseite der hydraulischen Dämpfung. Plötzlich auftretendes Straffen des Leertrums kann daher zu einer übermäßigen Belastung der Steuerkette führen. Die Überdruckventileinheit 12 schwächt den beschriebenen Effekt ab und dient zugleich der Entlüftung. Eine vergleichbare Spannvorrichtung 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Überdruckventileinheit ist in einem Kolbenhohlraum eingepresst Der Spannkolben 12 befindet sich in Anlage mit einer Spannschiene 26.
In Fig. 3 ist die Überdruckventileinheit 12 aus Fig. 1 im Längsschnitt als erste Ausfüh- rungsform gezeigt. Die Überdruckventiieinheit 12 besteht aus einer Ventilaufnahme 15, die einen Ventilsitz 16, eine Ventilplatte 17 als Schließkörper und eine Feder 18 aufnimmt; auf diese Weise wird eine vormontierbare Baueinheit gebildet. Die Überdruckventiieinheit zeigt eine Ausnehmung 19 am Ventilsitz 16 und eine weitere Ausnehmung 20 an der Ventilaufnahme 15, wodurch ein zulaufseitiges Ende und ein ab- laufseitiges Ende 21 , 22 der Überdruckventiieinheit 12 definiert werden. Am ablaufsei- tigen Ende 22 bildet die Ventilaufnahme 15 einen Federsitz 23, gegen den sich die Feder 18 abstützt. Die Feder beaufschlagt die Ventilplatte 17 mit einer Vorspannkraft, so dass sich die Ventilplatte 17 gegen eine Dichtfläche 24 des Ventilsitzes 16 abstützt; die Ausnehmung 19 am Ventilsitz wird auf diese Weise verschlossen und nur in einem Betriebszustand freigegeben, in dem der Druck im Druckraum einen vordefinierten Wert überschreitet.
Der Ventilsitz 16 besteht aus einem metallischen Werkstoff und kann über eine gehärtete Oberfläche verfügen. Der Ventilsitz 16 wird am zulaufseitigen Ende 21 von der Ventilaufnahme 15 aufgenommen, stützt sich am ablaufseitigen Ende 22 gegen die Ventilaufnahme ab und wird von dieser nach seiner Montage in einem ersten Teilabschnitt 27 umgeben. An den ersten Teilabschnitt 27 des Ventilsitzes 16 schließt sich ein zweiter Teilabschnitt 28 an, wobei der erste Teilabschnitt 27 des Ventilsitzes 16 einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Teilabschnitt. Die Ventilaufnahme 15 bildet in dem ersten Teilabschnitt 27 mit der Innenmantelfläche des Spannkoi- bens 3 einen Pressverband bildet, wobei die Ventilaufnahme 15 an dem den Ventilsitz 16 aufnehmenden Ende eine Anstellung 29 aufweist.
In Fig. 4 ist eine alternative Gestaltung der Überdruckventileinheit 12 dargestellt. Der Ventilsitz 16 weist einen ersten Teilabschnitt 27 und einen zweiten Teilabschnitt 28 auf, wobei der der Ventilsitz 16 in einem zweiten Teilabschnitt 28 mit der Innenmantelfläche des Spannkolbens 3 einen Pressverband bildet. Ansonsten entspricht die Aus- führung der in Fig. 3 beschriebenen Gestaltung.
Eine weitere alternative Gestaltung ist in Fig. 5 dargestellt. Gezeigt ist eine Überdruckventileinheit mit einer Kugel 32 als Schließkörper und mit einer Innenführung 30, wobei die Innenführung 30 durch einen Boden der Ventilaufnahme 15 gehalten wird. Die Innenführung 30 ist entlang der gesamten axialen Länge des Innenumfangs der Ventilaufnahme 15 angeordnet und weist drei sich axial erstreckende Stege 31 auf. Ansonsten entspricht die Ausführung der in Fig. 3 beschriebenen Gestaltung.
In Fig. 6 ist eine weitere alternative Gestaltung gezeigt. Gezeigt ist eine Überdruck- ventileinheit mit einer Kugel 32 als Schließkörper und eine Innenführung 30 gem. der Ausführungsform der Fig. 5. Ansonsten entspricht die Ausführung der in Fig. 4 beschriebenen Gestaltung.
Bezugszeichenliste
1 Spannvorrichtung
2 Aufnahme
3 Spannkolben
4 zylindrischer Hohlraum der Aufnahme
5 Kolbenhohiraum
6 Druckraum
7 Ausnehmung
8 Ausnehmung
9 zulaufseitiges Ende der Spannvorrichtung
10 ablaufseitiges Ende der Spannvorrichtung
1 1 Rückschlagventil
12 Überdruckventiieinheit
13 Sitz für eine Hauptfeder
14 Hauptfeder
15 Ventilaufnahme
16 Ventilsitz
17 Ventiiplatte
18 Feder
19 Ausnehmung
20 Ausnehmung
21 zulaufseitiges Ende der Überdruckventiieinheit
22 ablaufseitiges Ende der Überdruckventiieinheit
23 Federsitz
24 Dichtfläche
25 Kolbenrasteinheit
26 Spannschiene
27 erster Teilabschnitt
28 zweiter Teilabschnitt
29 Anstellung
30 Innenführung
31 Steg
32 Kugel
33 Sicherungsdraht

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulische Spannvorrichtung (1 ) für einen Kettentrieb eines Verbrennungsmotors mit einer Aufnahme (2) und mit einem in einem zylindrischen Hohlraum (4) der Aufnahme (2) verschiebbar geführten Spannkolben (3), der einen Ko!benhohlraum (5) aufweist, wobei der Kolbenhohlraum (5) gemeinsam mit dem zylindrischen Hohlraum
(4) der Aufnahme (2) einen Druckraum (6) bildet, sowie mit einer im Kolbenhohlraum
(5) angeordneten Überdruckventileinheit (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckventileinheit (12) eine vormontierbare Baueinheit ist und eine Feder (18), einen Schließkörper (17) und einen einen ersten Teilabschnitt (27) und einen zweiten Teilabschnitt (28) umfassenden Ventilsitz (16) sowie eine den Ventilsitz (16) in einem ersten Teilabschnitt (27) umschließende Ventilaufnahme (15) umfasst, wobei die Ven- tiiaufnahme (15) mit dem Ventilsitz (16) einen Pressverband bildet und wobei die Ven- tilaufnahme (15) in dem ersten Teilabschnitt (27) oder der Ventilsitz (16) in dem sich an den ersten Teilabschnitt (27) anschließenden zweiten Teilabschnitt (28) oder beide mit der Innenmantelfläche des Spannkolbens (3) einen Pressverband bilden.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilauf- nähme (15) aus einem Kunststoff besteht oder aus einem metallischen, nicht gehärteten Werkstoff.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (3) als Umformbauteil gestaltetet ist.
4. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Überdruckventileinheit (12) ein zu- und ein ablaufseiti- ges Ende (21 , 22) definieren, wobei die Ventilaufnahme (15) am ablaufseitigen Ende (22) eine Ausnehmung (20) und eine Fläche zu der Abstützung der Feder (18) zeigt und wobei die Ventilaufnahme (15) über das zulaufseitige Ende den Ventilsitz (16) aufnimmt.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (16) am zulaufseitigen Ende (21 ) eine Ausnehmung (19) aufweist sowie eine Dichtfläche (24) für den Schließkörper (17).
6. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ventilsitz (16) in dem ersten Teilabschnitt (27) einen kleineren Außendurchmesser aufweist als in dem zweiten Teilabschnitt (28).
7. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schließkörper kugelförmig (32) oder plattenförmig (17) gestaltet ist.
8. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilaufnahme (15) in dem ersten Teilabschnitt (27) mit der Innenmantelfläche des Spannkolbens (3) einen Pressverband bildet, wobei die Ven- tiiaufnahme (15) an dem den Ventilsitz (16) aufnehmenden Ende eine Anstellung (29) aufweist.
9. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (3) oder die Innenmanteloberf lache des Kolbenhohl- raums (5) gehärtet ausgeführt sind und dass der Ventilsitz (16) aus einem metallischen Werkstoff besteht, wobei der Ventilsitz (16) oder die Oberfläche des Ventilsitzes (16) gehärtet ausgeführt sind .
10. Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Überdruckventileinheit (12) eine Kugel (32) als Schließkörper um- fasst sowie eine Innenführung (30), wobei die Innenführung (30) durch einen Boden der Ventilaufnahme (15) gehalten wird.
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