DE102013006618A1

DE102013006618A1 - Clamping device with porous damping insert

Info

Publication number: DE102013006618A1
Application number: DE201310006618
Authority: DE
Inventors: Renzo Perissinotto
Original assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Motorsystem GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein flexibles Antriebsmittel, insbesondere für eine Antriebskette oder einen Antriebsriemen, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse verschiebbar geführten Spannkolben, einer zwischen dem Gehäuse und dem Spannkolben ausgebildeten Druckkammer zur Aufnahme eines Hydraulikfluids, einer im Gehäuse angeordneten Fluidzuführung zur Versorgung der Druckkammer mit dem Hydraulikfluid, und einer mit der Druckkammer in Fluidverbindung stehenden, die Einfahrbewegung des Spannkolbens dämpfenden Dämpfungseinrichtung. Dabei besteht die Dämpfungseinrichtung aus einem porösen Material und steht mit der Fluidzuführung in Fluidverbindung, so dass im Betrieb zumindest ein Teil einer Dämpfungsströmung des Hydraulkfluids aus der Druckkammer durch das poröse Material der Dämpfungseinrichtung hindurch ableitbar ist.The present invention relates to a tensioning device for a flexible drive means, in particular for a drive chain or a drive belt, with a housing, a tensioning piston displaceably guided in the housing, a pressure chamber formed between the housing and the tensioning piston for receiving a hydraulic fluid, and a fluid supply arranged in the housing for Supply of the pressure chamber with the hydraulic fluid and a damping device which is in fluid communication with the pressure chamber and dampens the retracting movement of the tensioning piston. The damping device consists of a porous material and is in fluid communication with the fluid supply, so that during operation at least part of a damping flow of the hydraulic fluid can be derived from the pressure chamber through the porous material of the damping device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein flexibles Antriebsmittel, insbesondere für eine Antriebskette oder einen Antriebsriemen, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse verschiebbar geführten Spannkolben, einer zwischen dem Gehäuse und dem Spannkolben ausgebildeten Druckkammer zur Aufnahme eines Hydraulikfluids, einer im Gehäuse angeordneten Fluidzuführung zur Versorgung der Druckkammer mit dem Hydraulikfluid, und einer mit der Druckkammer in Fluidverbindung stehenden, die Einfahrbewegung des Spannkolbens dämpfenden Dämpfungseinrichtung.The present invention relates to a clamping device for a flexible drive means, in particular for a drive chain or a drive belt, comprising a housing, a clamping piston guided displaceably in the housing, a pressure chamber formed between the housing and the clamping piston for receiving a hydraulic fluid, a fluid supply arranged in the housing Supplying the pressure chamber with the hydraulic fluid, and a standing in fluid communication with the pressure chamber, the retraction movement of the tensioning piston damping damping device.

Hydraulisch betätigte Spannvorrichtungen sind in der Technik in unterschiedlichen Anwendungen im Einsatz, beispielsweise bei Ketten- oder Riementrieben in Verbrennungsmotoren. Beim Einsatz in Verbrennungsmotoren, insbesondere zur Spannung des Steuertriebs, weist die Spannvorrichtung ein am Motorblock angebrachtes Spannergehäuse auf, in dem ein Spannkolben axial verschiebbar geführt ist. Dabei besteht zwischen dem hohlzylindrischen Spannkolben und dem Spannergehäuse ein Hochdruckraum, der über ein Rückschlagventil mit einer Hydraulikmittelversorgung verbunden ist. Der Spannkolben wird üblicherweise mittels einer in dem Druckraum angeordneten Druckfeder direkt oder indirekt gegen das Antriebsmittel gedrückt, wobei das in dem Hochdruckraum befindliche Hydraulikmittel durch die Blockierwirkung des Rückschlagventils eine Dämpfung des Spannkolbens bei einer Einfahrbewegung des Kolbens in den Druckraum ermöglicht.Hydraulically operated tensioning devices are in the art in various applications in use, for example in chain or belt drives in internal combustion engines. When used in internal combustion engines, in particular for tensioning the timing drive, the tensioning device has a tensioner housing mounted on the engine block, in which a tensioning piston is guided in an axially displaceable manner. In this case, there is a high pressure chamber between the hollow cylindrical clamping piston and the tensioner housing, which is connected via a check valve with a hydraulic fluid supply. The tensioning piston is usually pressed directly or indirectly against the drive means by means of a pressure spring arranged in the pressure chamber, wherein the hydraulic means located in the high-pressure chamber by the blocking action of the check valve allows damping of the tensioning piston during a retraction movement of the piston into the pressure chamber.

Bei den meisten Spannvorrichtungen wird die Dämpfungseinrichtung dadurch gebildet, dass zwischen dem Gehäuse und dem Spannkolben ein Leckspalt vorgesehen ist, durch den gedrosselt ein Leckstrom des Hydraulikfluids von der Druckkammer nach außen fließen kann. Die Größe des Leckspaltes bestimmt dabei das von der Spannvorrichtung zu erwartende Dämpfungsverhalten. In Verbrennungsmotoren sind die Spannvorrichtungen in aller Regel an die Motorölhydraulik des Verbrennungsmotors angeschlossen. Ein Nachteil einer solchen Leckspaltdämpfung besteht neben dem funktionsbedingten hohen Hydraulikfluiddurchsatz durch den Leckspalt auch darin, dass bei einer drucklosen Druckkammer das Hydraulikfluid allmählich durch den Leckspalt entweichen kann. Um die aus der Druckkammer entweichende Menge des Hydraulikfluids zu begrenzen, aber auch zur Einstellung des Dämpfungsverhaltens, ist üblicherweise in der Druckkammer ein Füllkörper angeordnet. Aufgrund des Füllkörpers ist auch die bei einem Motorstart nachzufüllende Menge des Hydraulikfluids nicht allzu groß. Des Weiteren ist zwischen dem Gehäuse und dem Spannkolben in den meisten Ausführungsformen herkömmlicher Spannvorrichtungen eine Schraubdruckfeder angeordnet, die auch bei einer drucklosen Druckkammer eine gewisse Mindestvorspannung der Spannvorrichtung ermöglicht.In most tensioning devices, the damping device is formed by providing a leakage gap between the housing and the tensioning piston, through which a leakage flow of the hydraulic fluid can flow from the pressure chamber to the outside in a throttled manner. The size of the leakage gap determines the expected from the fixture damping behavior. In internal combustion engines, the tensioning devices are usually connected to the engine oil hydraulics of the internal combustion engine. A disadvantage of such a leak gap damping is in addition to the function-related high hydraulic fluid flow through the leakage gap also in that at a pressure-free pressure chamber, the hydraulic fluid can escape gradually through the leakage gap. In order to limit the amount of hydraulic fluid escaping from the pressure chamber, but also to adjust the damping behavior, a filling body is usually arranged in the pressure chamber. Due to the packing, the amount of hydraulic fluid to be replenished at engine startup is not too great either. Furthermore, a helical compression spring is arranged between the housing and the tensioning piston in most embodiments of conventional tensioning devices, which allows a certain minimum prestressing of the tensioning device even with a pressure-free pressure chamber.

Die hydraulische Abstimmung einer herkömmlichen Dämpfungseinrichtung erfolgt durch den Leckspalt zwischen Spannkolben und Gehäuse. Entsprechend ist die hydraulische Abstimmung abhängig von den Fertigungstoleranzen von Kolben und Gehäuse und kann sich im Betrieb durch das Ausfahren des Kolbens und durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Spannkolben und Gehäuse verändern.The hydraulic tuning of a conventional damping device takes place through the leakage gap between clamping piston and housing. Accordingly, the hydraulic adjustment is dependent on the manufacturing tolerances of the piston and housing and can change in operation by the extension of the piston and by different thermal expansion coefficients of clamping piston and housing.

Der Einsatz von Spannvorrichtungen mit einer die Einfahrbewegung des Spannkolbens dämpfenden Dämpfungseinrichtung erfordert neben einem schnellen Ansprechverhalten und einer hohen Lebensdauer auch ein gutes Dämpfungsverhalten. Darüber hinaus erfordert allgemein die fortschreitende Entwicklung von Verbrennungsmotoren auch von nebengeordneten Bauteilen eine Anpassung an gestiegene Motorleistungen und Motordynamik. Entsprechend gibt es im Stand der Technik bereits Bestrebungen, das oben beschriebene Problem des Hydraulikfluiddurchsatzes durch solche Spannvorrichtungen zu reduzieren, um letztlich im Verbrennungsmotor kleinere Ölpumpen einsetzen zu können. Ergänzt wird das Anforderungsprofil durch geringe Herstellungskosten, die bei den hohen Stückzahlen der im Automobilbereich üblichen Serienproduktion eine entscheidende Rolle spielen.The use of tensioning devices with a retraction movement of the tensioning piston damping damping device requires in addition to a fast response and a long life and a good damping behavior. In addition, in general, the progressive development of internal combustion engines, even of ancillary components, requires adaptation to increased engine performance and engine dynamics. Accordingly, there are already efforts in the prior art to reduce the above-described problem of hydraulic fluid flow through such tensioning devices in order ultimately to be able to use smaller oil pumps in the internal combustion engine. The requirement profile is supplemented by low manufacturing costs, which play a decisive role in the high volume of standard serial production in the automotive industry.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem verbesserten Dämpfungsverhalten und einem geringen Hydraulikfluiddurchsatz bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to provide a clamping device of the aforementioned type with an improved damping behavior and a low hydraulic fluid flow rate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dämpfungseinrichtung der gattungsgemäßen Spannvorrichtung aus einem porösen Material besteht und mit der Fluidzuführung in Fluidverbindung steht, so dass im Betrieb zumindest ein Teil der Dämpfungsströmung des Hydraulikfluids aus der Druckkammer durch das poröse Material der Dämpfungseinrichtung hindurch ableitbar ist. Durch den Einsatz eines porösen Materials als Dämpfungseinrichtung zwischen Druckkammer und Fluidzuführung kann eine von den Fertigungstoleranzen oder dem Verschleiß des Kolbens und des Gehäuses sowie der Position des Kolbens im Gehäuse unabhängige hydraulische Dämpfung erreicht werden.This object is achieved in that the damping device of the generic clamping device consists of a porous material and is in fluid communication with the fluid supply, so that in operation at least a portion of the damping flow of the hydraulic fluid from the pressure chamber through the porous material of the damping device can be derived. By using a porous material as a damping device between the pressure chamber and the fluid supply, an independent of the manufacturing tolerances or the wear of the piston and the housing and the position of the piston in the housing hydraulic damping can be achieved.

Dabei kann die Porosität für die jeweilige Anwendung ausgewählt und dadurch eine gewünschte hydraulische Dämpfung eingestellt werden. In Abhängigkeit des durch die Dämpfungseinrichtung zur Verfügung stehenden wirksamen Querschnitts und der ausgewählten Porosität des Materials sind unterschiedliche Abstimmungen der hydraulischen Dämpfung erreichbar. Dabei kann die gesamte Dämpfungsströmung des Hydraulikfluids mittels der Dämpfungseinrichtung aus porösem Material abgeleitet werden oder alternativ zusätzlich noch ein begrenzter Leckstrom des Hydraulikfluids durch einen Leckspalt zwischen Kolben und Gehäuse oder durch eine gedämpfte Ablaufbohrung im Spannkolben bestehen. Im Hinblick auf das in der Druckkammer unter einem hohen Druck stehende Hydraulikfluid ist das poröse Material im Wesentlichen unelastisch oder starr ausgebildet und dient im Normalfall in der Spannvorrichtung nicht als Anschlag für den Kolben.In this case, the porosity can be selected for the particular application and thereby set a desired hydraulic damping. Depending on the available through the damping device effective cross section and the selected porosity of the material different adjustments of the hydraulic damping achievable. In this case, the entire damping flow of the hydraulic fluid can be derived by means of the damping device made of porous material or alternatively additionally still a limited leakage current of the hydraulic fluid through a leakage gap between the piston and housing or by a damped drain hole in the clamping piston. With regard to the hydraulic fluid under high pressure in the pressure chamber, the porous material is substantially inelastic or rigid and, in the normal case, does not serve as a stop for the piston in the tensioning device.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dämpfungseinrichtung als ein Dämpfungseinsatz ausgebildet, der in dem Gehäuse zwischen der Druckkammer und der Fluidzuführung angeordnet ist. Ein Dämpfungseinsatz ermöglicht eine schnelle und leichte Montage der Dämpfungseinrichtung beim Zusammenbau der Spannvorrichtung. Dabei kann das unelastische oder starre poröse Material zu einem formstabilen Dämpfungseinsatz ausgebildet und passgenau in dem Gehäuse angeordnet werden.In a preferred embodiment, the damping device is designed as a damping insert, which is arranged in the housing between the pressure chamber and the fluid supply. A damping insert allows quick and easy mounting of the damping device during assembly of the clamping device. In this case, the inelastic or rigid porous material can be formed into a dimensionally stable damping insert and arranged in an exact fit in the housing.

Für eine einfache Konstruktion der Spannvorrichtung kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein, wobei das Rückschlagventil hydraulisch parallel zum Dämpfungseinsatz zwischen der Druckkammer und der Fluidzuführung angeordnet ist. Über das parallele zum Dämpfungseinsatz angeordnete Rückschlagventil kann im Betrieb direkt und schnell die Versorgung der Druckkammer mit dem Hydraulikfluid aus der Fluidzuführung erfolgen. Dabei kann der Dämpfungseinsatz ringförmig ausgebildet sein und das Rückschlagventil in einem durch den ringförmigen Dämpfungseinsatz ausgebildeten Sitz im Dämpfungseinsatz angeordnet sein. Durch die Anordnung des Rückschlagventils in dem im Dämpfungseinsatz ausgebildeten Sitz kann der Dämpfungseinsatz bei der Montage der Spannvorrichtung gleichzeitig und bevorzugt auch koaxial mit dem Rückschlagventil in der Kolbenbohrung eingebracht werden. Der ringförmig ausgebildete Dämpfungseinsatz ermöglicht darüber hinaus eine große Wirkfläche zum Ableiten des Hydraulikfluids aus der Druckkammer, insbesondere wenn der Außendurchmesser des Dämpfungseinsatzes im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Kolbenbohrung des Gehäuses entspricht.For a simple design of the clamping device, a check valve may be provided, wherein the check valve is arranged hydraulically parallel to the damping insert between the pressure chamber and the fluid supply. By way of the check valve arranged parallel to the damping insert, the supply of the pressure chamber with the hydraulic fluid from the fluid supply can take place directly and quickly during operation. In this case, the damping insert may be annular and the check valve may be arranged in a formed by the annular damping insert seat in the damping insert. The arrangement of the check valve in the seat formed in the damping insert the damping insert during assembly of the tensioning device can be introduced simultaneously and preferably also coaxially with the check valve in the piston bore. The annular damping insert also allows a large effective area for discharging the hydraulic fluid from the pressure chamber, in particular when the outer diameter of the damping insert substantially corresponds to the inner diameter of the piston bore of the housing.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass zwischen der Fluidzuführung und dem Dämpfungseinsatz ein Reservoir für das Hydraulikfluid vorgesehen ist. Das in dem Gehäuse oder direkt daran angrenzend vorgesehene Reservoir ermöglicht eine schnelle Aufnahme der Dämpfungsströmung des Hydraulikfluids aus der Druckkammer und reduziert die Rückwirkung der Dämpfungsströmung auf den Hydraulikfluidkreislauf.A further embodiment provides that a reservoir for the hydraulic fluid is provided between the fluid supply and the damping insert. The reservoir provided in the housing or directly adjacent thereto allows rapid absorption of the damping flow of the hydraulic fluid from the pressure chamber and reduces the retroactive effect of the damping flow on the hydraulic fluid circuit.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass das poröse Material ein Metallschaum, ein Sintermetall oder ein Kunststoff ist. Metallschäume, Sintermetalle und Kunststoffe sind geeignete Materialien für die Dämpfungseinrichtung einer Spannvorrichtung, die in Abhängig vom eingesetzten Hydraulikfluid und der gewünschten Dämpfungsrate ausgewählt werden können. Zusätzlich kann auch die Porosität von Metallschäumen, Sintermetallen oder Kunststoffen für die jeweiligen Anwendung definiert und eingestellt werden, so dass in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Querschnitte für die Dämpfungseinrichtung, bzw. der Wirkfläche, unterschiedliche Abstimmungen der Dämpfungseinrichtung erreicht werden können.An expedient embodiment provides that the porous material is a metal foam, a sintered metal or a plastic. Metal foams, sintered metals and plastics are suitable materials for the damping device of a clamping device, which can be selected depending on the hydraulic fluid used and the desired damping rate. In addition, the porosity of metal foams, sintered metals or plastics for the particular application can be defined and adjusted, so that depending on the available cross sections for the damping device, or the active surface, different adjustments of the damping device can be achieved.

Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Kettentrieb, insbesondere einen Steuer- oder Aggregatetrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem Antriebskettenrad, mindestens einem Abtriebskettenrad, einer das Antriebskettenrad und das mindestens eine Abtriebskettenrad miteinander verbindenden Antriebskette und einer die Antriebskette spannenden Spannvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Durch die Reduzierung des Hydraulikfluiddurchsatzes bei der hydraulischen Dämpfung der Spannvorrichtung sowie das abgestimmte von Fertigungstoleranzen und Veränderungen im Betrieb unabhängige Dämpfungsverhalten der Spannvorrichtung lassen sich für unterschiedlichen Anforderungen abgestimmten Kettentriebe einsetzen, die durch einen geringen Resourcenverbrauch bei der Herstellung und im Betrieb an die fortschreitende Entwicklung von Verbrennungsmotoren angepasst sind.Furthermore, the present invention relates to a chain drive, in particular a control or aggregate operation of an internal combustion engine, with a drive sprocket, at least one output sprocket, the drive sprocket and the at least one output sprocket interconnecting drive chain and a drive chain exciting tensioning device according to one of the previously described embodiments. By reducing the hydraulic fluid flow rate in the hydraulic damping of the tensioning device and the tuned by manufacturing tolerances and changes in operation independent damping behavior of the tensioner can be used for different requirements tuned chain drives, by a low resource consumption in the production and operation of the progressive development of internal combustion engines are adjusted.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the present invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kettentriebs mit einer als Einschraubspanner ausgebildeten erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, und 1 a schematic representation of a chain drive according to the invention with a tensioning device according to the invention designed as Einschraubspanner, and

2 eine perspektivische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung. 2 a perspective sectional view of a clamping device according to the invention.

Der in 1 dargestellte Steuerkettentrieb 1 eines Verbrennungsmotors umfasst zwei oben liegende Nockenwellenräder 2, ein untenliegendes Kurbelwellenkettenrad 3, ein um diese herum geschlungene Steuerkette 4, eine Führungsschiene 5 zur Führung der Steuerkette 4 im Leertrum des Steuerkettentriebs 1 und eine schwenkbar angeordnete Spannschiene 6, die im Lastrum des Steuerkettentriebs 1 auf die Steuerkette 4 drückt. Dabei wird die Spannschiene 6 mittels einer am Motorblock 7 befestigten hydraulisch betätigten Spannvorrichtung 8 an die Steuerkette 4 gedrückt. Die als Einschraubkettenspanner ausgebildete Spannvorrichtung 8 ist dabei an die Motorhydraulik angeschlossen, so dass der Spannkolben 9 der Spannvorrichtung 8 auf den Andrückbereich 10 der schwenkbar angeordneten Spannschiene 6 drückt.The in 1 illustrated timing chain drive 1 an internal combustion engine comprises two overhead camshaft gears 2 , a bottom crankshaft sprocket 3 , a timing chain looped around it 4 , a guide rail 5 to guide the timing chain 4 in the slack side of the timing chain drive 1 and a pivotally mounted clamping rail 6 that in the load of the timing chain drive 1 on the timing chain 4 suppressed. This is the tensioning rail 6 by means of one on the engine block 7 attached hydraulically operated tensioning device 8th to the timing chain 4 pressed. The trained as Einschraubkettenspanner tensioner 8th is connected to the engine hydraulics, so that the tensioning piston 9 the tensioning device 8th on the pressure area 10 the pivotally mounted clamping rail 6 suppressed.

Im Folgenden wird der Aufbau einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 8 näher erläutert, die in der in 2 dargestellten Ausführungsform als Flanschkettenspanner ausgebildet ist. Die Spannvorrichtung 8 umfasst ein Gehäuse 11, das als Dreh-/Frästeil ausgestaltet ist und im Flanschbereich zwei Bohrungen 12 aufweist, mittels derer die Spannvorrichtung 8 an dem Motorblock 7 durch Befestigungsbolzen (nicht gezeigt) befestigt werden kann. Das Gehäuse 11 weist eine zylindrische Kolbenbohrung 13 auf, in der der Spannkolben 9 verschiebbar geführt ist. Wie in 1 gezeigt, liegt die Stirnfläche 14 des Spannkolbens 9 auf dem Andrückbereich 10 der Spannschiene 6 auf, um die Steuerkette 4 mittels der Spannschiene 6 vorzuspannen.The following is the structure of a tensioning device according to the invention 8th explained in more detail in the in 2 illustrated embodiment is designed as a flange chain tensioner. The tensioning device 8th includes a housing 11 , which is designed as a turned / milled part and two holes in the flange area 12 by means of which the tensioning device 8th on the engine block 7 by fastening bolts (not shown) can be attached. The housing 11 has a cylindrical piston bore 13 on, in which the tensioning piston 9 slidably guided. As in 1 shown, lies the face 14 of the tensioning piston 9 on the pressure area 10 the tensioning rail 6 on to the timing chain 4 by means of the tensioning rail 6 pretension.

Der Spannkolben 9 ist als Hohlkolben ausgebildet und weist in seinem Inneren einen an der geschlossenen Stirnseite 14 angeordneten pilzförmig ausgebildeten Füllkörper 15 sowie eine Druckfeder 16 auf. Dabei umgibt die Druckfeder 16 den Stiel des pilzförmigen Füllkörpers 15 und drückt den Kopf des Füllkörpers 15 gegen die Innenseite der Stirnseite 14. An der Stirnseite 14 ist mittig eine Ölauslassbohrung 17 vorgesehen, durch die optional ein kleiner zusätzlicher Leckstrom des Hydraulikfluids aus dem Druckraum 18 austritt, wobei der Leckstrom durch den von innen an die Stirnseite 14 angedrückten Kopf des Füllkörpers 15 begrenzt ist. Dieser Leckstrom des Hydraulikfluids aus der Druckkammer 18 dient bei einer aufrechten Einbausituation der Spannvorrichtung 8 zur Entlüftung der Druckkammer 8, und kann je nach Ausgestaltung der Ölauslassbohrung 17 und der Abdichtung durch den Füllkörper 15 die hydraulische Dämpfung der Spannvorrichtung 8 unterstützen.The tensioning piston 9 is designed as a hollow piston and has in its interior one at the closed end face 14 arranged mushroom-shaped packing 15 and a compression spring 16 on. This surrounds the compression spring 16 the stem of the mushroom-shaped filling body 15 and pushes the head of the filler 15 against the inside of the front side 14 , At the front 14 is in the middle an oil outlet hole 17 provided by the optional a small additional leakage current of the hydraulic fluid from the pressure chamber 18 leakage, with the leakage current through the inside of the front side 14 pressed head of the filling body 15 is limited. This leakage of hydraulic fluid from the pressure chamber 18 serves in an upright installation situation of the clamping device 8th for venting the pressure chamber 8th , and may, depending on the design of the Ölauslassbohrung 17 and the seal through the filler 15 the hydraulic damping of the tensioning device 8th support.

Der Druckraum 18 ist zwischen dem hohlzylindrischen Spannkolben 9 und der Kolbenbohrung 13 des Gehäuses 11 ausgebildet. Im Betrieb ist der Druckraum 18 als Hydraulikmittel mit Motoröl unter einem hohen Betriebsdruck gefüllt. Dabei wird das Volumen des Druckraums 18 durch den innerhalb der Druckfeder 16 geführten Füllkörper 15 begrenzt, um die hydraulische Dämpfung der Spannfeder 8 auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustimmen.The pressure room 18 is between the hollow cylindrical clamping piston 9 and the piston bore 13 of the housing 11 educated. In operation is the pressure chamber 18 filled as hydraulic fluid with engine oil under a high operating pressure. In the process, the volume of the pressure chamber becomes 18 by the inside of the compression spring 16 guided filling body 15 limited to the hydraulic damping of the tension spring 8th to vote on the particular application.

Am Grund der Kolbenbohrung 13 befindet sich ein Rückschlagventil 19, durch das der Druckraum 18 von einer Fluidzuführung 20 mit dem als Hydraulikfluid eingesetzten Motoröl versorgt wird. Dabei lässt das Rückschlagventil 19 das Motoröl nur in Richtung des Druckraums 18 hindurch und verschließt den Ventildurchgang in der entgegengesetzten Richtung, um die Schwingungsdämpfung der Spannvorrichtung 8 zu ermöglichen. Das Rückschlagventil 19 ist in einem ringförmigen Dämpfungseinsatz 21 aus einem porösem Material angeordnet, wobei der ringförmige Dämpfungseinsatz 21 eine Stufe ausbildet zur genauen sicheren Positionierung des Rückschlagventils 19. Der Dämpfungseinsatz 21 wurd durch die Druckfeder 16 gegen eine Stufe 22, die am Boden der Kolbenbohrung 13 ausgebildet ist, gedrückt und bildet so zwischen der Fluidzuführung 20 und dem Dämpfungseinsatz 21 mit Rückschlagventil 19 ein kleines Reservoir 23 für das Hydraulikfluid aus.At the bottom of the piston bore 13 there is a check valve 19 through which the pressure chamber 18 from a fluid supply 20 is supplied with the engine oil used as hydraulic fluid. This leaves the check valve 19 the engine oil only in the direction of the pressure chamber 18 and closes the valve passage in the opposite direction to the vibration damping of the tensioning device 8th to enable. The check valve 19 is in an annular damping insert 21 arranged of a porous material, wherein the annular damping insert 21 a step for accurate positioning of the check valve 19 , The damping insert 21 wurd by the compression spring 16 against a step 22 at the bottom of the piston bore 13 is formed, pressed and thus forms between the fluid supply 20 and the damping insert 21 with check valve 19 a small reservoir 23 for the hydraulic fluid.

Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der oben beschriebenen Spannvorrichtung 8 näher erläutert.The following is the operation and operation of the above-described clamping device 8th explained in more detail.

Die hier beschriebene erfindungsgemäße Spannvorrichtung 8 wird bevorzugt für einen Steuerkettentrieb 1 eines Verbrennungsmotors verwendet. In Betrieb drückt der Spannkolben 9 der Spannvorrichtung 8 über die Vorspannung der Druckfeder 16 und das aus der Fluidzuführung 20 in den Druckraum 18 einströmende Hydraulikfluid gegen eine Spannschiene 6, um die Kette 4 eines Steuerkettentriebs 1 zu spannen. Beim Ausrücken des Spannkolbens 9 aus der Kolbenbohrung 13 strömt Motoröl von der Fluidzuführung 20 über das Reservoir 23 und das Rückschlagventil 19 in den Druckraum 8, um das durch das Ausrücken des Spannkolbens 9 vergrößerte Volumen des Druckraums 18 zu füllen. Wenn im umgekehrten Fall der Spannkolben 9 unter einer Schwingungsbewegung der Spannschiene 6 in die Kolbenbohrung 13 der Spannvorrichtung 8 hineingedrückt wird, wird diese Einfahrbewegung durch das im Druckraum 18 befindliche Motoröl gedämpft. Da das als Hydraulikfluid eingesetzte Motoröl nicht durch das Rückschlagventil 19 in den Motorölkreislauf zurückströmen kann, erhöht das Zurückdrücken des Spannkolbens 9 den Fluiddruck im Druckraum 18. Um jedoch die hydraulische Dämpfung der Spannvorrichtung 8 zu erreichen, kann das im Druckraum 18 befindliche Hydraulikfluid über den hier als Dämpfungseinrichtung eingesetzten Dämpfungseinsatz 21 aus porösem Material in den angeschlossenen Motorölkreislauf abgeleitet werden. Durch den sich bei der Einfahrbewegung des Spannkolbens 9 ergebenden Druckunterschied zwischen der Druckkammer 18 und der Fluidzuführung 20, strömt das Hydraulikfluid durch das poröse Material des Dämpfungseinsatzes 21 zurück in das Reservoir 23 und in die Fluidzuführung 20.The tensioning device according to the invention described here 8th is preferred for a timing chain drive 1 used an internal combustion engine. In operation, the tensioning piston presses 9 the tensioning device 8th over the bias of the compression spring 16 and that from the fluid supply 20 in the pressure room 18 inflowing hydraulic fluid against a clamping rail 6 to the chain 4 a timing chain drive 1 to stretch. When disengaging the tensioning piston 9 from the piston bore 13 Motor oil flows from the fluid supply 20 over the reservoir 23 and the check valve 19 in the pressure room 8th to the by the disengagement of the tensioning piston 9 enlarged volume of the pressure chamber 18 to fill. If, in the opposite case, the tensioning piston 9 under a vibration movement of the tensioning rail 6 into the piston bore 13 the tensioning device 8th is pushed in, this retraction is by the pressure in the room 18 engine oil damped. Since the motor oil used as hydraulic fluid is not through the check valve 19 can flow back into the engine oil circuit, increases the pushing back of the clamping piston 9 the fluid pressure in the pressure chamber 18 , However, the hydraulic damping of the tensioning device 8th to reach that can in the pressure room 18 located hydraulic fluid via the damping insert used here as a damping device 21 derived from porous material in the connected engine oil circuit. By the at the retraction movement of the tensioning piston 9 resulting pressure difference between the pressure chamber 18 and the fluid supply 20 , the hydraulic fluid flows through the porous material of the damping insert 21 back to the reservoir 23 and in the fluid supply 20 ,

Die hydraulische Abstimmung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 8 erfolgt im Wesentlichen über die Auswahl der Porösität des für den Dämpfungseinsatz 21 eingesetzten porösen Materials, wie z. B. Metallschaum, Sintermetalle oder Kunststoffe. Weitere Einflussgrößen sind der Arbeitshub des Spannkolbens 9 und der Querschnitt der Druckkammer 18, entsprechend die wirksame Oberfläche des Dämpfungseinsatzes zur Übertragung des Hydraulikfluids.The hydraulic tuning of the clamping device according to the invention 8th essentially takes place via the selection of the porosity of the damping for use 21 used porous material such. As metal foam, sintered metals or plastics. Further influencing factors are the working stroke of the tensioning piston 9 and the cross section of the pressure chamber 18 , corresponding to the effective surface of the damping insert for the transmission of the hydraulic fluid.

Der in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 8 als Dämpfungseinrichtung aus porösem Material eingesetzte Dämpfungseinsatz 21 ist beim Zusammenbau der Spannvorrichtung 8 in einfacher Weise zusammen mit dem Rückschlagventil 19 über die Kolbenbohrung 13 montierbar und wird im zusammengebauten Zustand der Spannvorrichtung 8 durch die Druckfeder 16 und das Rückschlagventil 19 gegen die Stufe 22 am Boden der Kolbenbohrung 13 gedrückt und so in der gewünschten Position gesichert. Durch die einfache Ausgestaltung und Montage dieser Dämpfungseinrichtung können baugleiche Spannvorrichtungen 8 in sehr einfacher Weise mit einer unterschiedlichen hydraulischen Abstimmung ausgestattet und so für unterschiedliche Anwendungszwecke eingesetzt werden. Neben den technischen Vorteilen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 8 können so durch Synergieeffekte weitere Kostenvorteile erzielt werden.The clamping device according to the invention in this embodiment 8th Damping insert used as a damping device made of porous material 21 is during assembly of the tensioning device 8th in a simple way together with the check valve 19 over the piston bore 13 can be mounted and is in the assembled state of the clamping device 8th through the compression spring 16 and the check valve 19 against the stage 22 at the bottom of the piston bore 13 pressed and secured in the desired position. Due to the simple design and installation of this damping device identical clamping devices 8th equipped in a very simple manner with a different hydraulic balance and are used for different applications. In addition to the technical advantages of the clamping device according to the invention 8th In this way, further cost advantages can be achieved through synergy effects.

Claims

Clamping device ( 8th ) for a flexible drive means, in particular for a drive chain ( 4 ) or a drive belt, with a housing ( 11 ), one in the housing ( 11 ) displaceably guided tensioning piston ( 9 ), one between the housing ( 11 ) and the tensioning piston ( 9 ) formed pressure chamber ( 18 ) for receiving a hydraulic fluid, one in the housing ( 11 ) arranged fluid supply ( 20 ) for supplying the pressure chamber ( 18 ) with the hydraulic fluid, and one with the pressure chamber ( 18 ) in fluid communication, the retraction movement of the tensioning piston ( 9 ) damping damping device, characterized in that the damping device consists of a porous material and with the fluid supply ( 20 ) is in fluid communication, so that in operation at least a portion of a damping flow of the hydraulic fluid from the pressure chamber ( 18 ) is derivable through the porous material of the damping device.

Clamping device ( 8th ) according to claim 1, characterized in that the damping device as a damping insert ( 21 ) formed in the housing ( 11 ) between the pressure chamber ( 18 ) and the fluid supply ( 20 ) is arranged.

Clamping device ( 8th ) according to claim 2, characterized in that a check valve ( 19 ) is provided, wherein the check valve ( 19 ) hydraulically parallel to the damping insert ( 21 ) between the pressure chamber ( 18 ) and the fluid supply ( 20 ) is arranged.

Clamping device ( 8th ) according to claim 3, characterized in that the damping insert ( 21 ) is annular and the check valve ( 19 ) in a through the annular damping insert ( 21 ) trained seat in the damping insert ( 21 ) is arranged.

Clamping device ( 8th ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that between the fluid supply ( 20 ) and the damping insert ( 21 ) a reservoir ( 23 ) is provided for the hydraulic fluid.

Clamping device ( 8th ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the porous material is a metal foam.

Clamping device ( 8th ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the porous material is a sintered metal.

Clamping device ( 8th ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the porous material is a plastic.

Chain drive ( 1 ), in particular control or aggregate operation of an internal combustion engine, with a drive sprocket ( 3 ), at least one output sprocket ( 2 ), the drive sprocket ( 3 ) and the at least one output sprocket ( 2 ) interconnecting drive chain ( 4 ) and one the drive chain ( 4 ) exciting tensioning device ( 8th ) according to one of claims 1 to 8.