DE102011006795A1

DE102011006795A1 - Clamping device for compensation of elongations of traction device of internal combustion engine, has clamping piece provided with contact surface, where supporting body is formed by thermoforming process

Info

Publication number: DE102011006795A1
Application number: DE201110006795
Authority: DE
Inventors: Christoper Krawietz; Lajos Farkas; Klaudyna Dominik
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2012-10-11

Abstract

The clamping device has a support surface (4) for supporting a clamping device, a clamping element (10) and a clamping unit (11) that is formed as a slide rail and has a supporting body (1). The clamping element is arranged between the clamping unit and the support surface. The clamping element is guided on a track of the clamping unit and formed as a clamping piece (6). The track carrier (5) encloses an acute angle against the support surface. The clamping piece has a contact surface (17). The supporting body is formed by a thermoforming process.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen eines Zugmittels einer Brennkraftmaschine, die eine Stützfläche zur Abstützung der Spannvorrichtung aufweist, mit einem Spannmittel, welches als Spannschiene ausgebildet ist und einen Tragkörper aufweist und einem Spannelement, wobei das Spannelement zwischen dem Spannmittel und der Stützfläche angeordnet, auf einer Laufbahn des Spannmittels geführt und als Klemmstück ausgebildet ist, wobei die Laufbahn gegenüber der Stützfläche einen spitzen Winkel einschließt und das Klemmstück eine Kontaktfläche aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Stützfläche unmittelbar zu kontaktieren.Clamping device to compensate for elongations of a traction device of an internal combustion engine, which has a support surface for supporting the tensioning device, with a clamping means, which is designed as a tensioning rail and a support body and a clamping element, wherein the clamping element between the clamping means and the support surface disposed on a track guided the clamping means and formed as a clamping piece, wherein the raceway relative to the support surface forms an acute angle and the clamping piece has a contact surface which is adapted to contact the support surface directly.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein Spanelement der zuvor genannten Art, welche eine mechanische Sperrklinke aufweist. ist aus der EP-0 409 460 B1 bekannt. Das Spannelement ermöglicht zwar ein Nachstellen, auch ohne Eingriff in die Öldruckversorgung, ist aber als getrenntes Bauteil ausgeführt und mit hohem Bauaufwand verbunden, da noch eine hydraulische Dämpfungseinheit vorgesehen ist.A chip element of the aforementioned type, which has a mechanical pawl. is from the EP-0 409 460 B1 known. Although the clamping element allows readjustment, even without intervention in the oil pressure supply, but is designed as a separate component and associated with high construction costs, since a hydraulic damping unit is still provided.

Es ist auch noch bekannt, das Spannelement als mechanischen Schraubtriebspanner auszubilden, EP-0 869 298 B1 . Der Bauaufwand dieses Spannelements ist aber noch größer, da sowohl eine Gewindeeinheit als auch eine Drehfeder in ein Gehäuse integriert werden müssen.It is also known to form the clamping element as a mechanical Schraubtriebspanner, EP-0 869 298 B1 , The construction cost of this clamping element is even greater, since both a threaded unit and a torsion spring must be integrated into a housing.

Auch ist es bekannt, dass als Spannschienen ausgeführte Spannelemente mittels Strangpress-, Biege- oder Stanzverfahren hergestellt sind, DE 42 02 483 A1 . Spannelemente welche in den zuvor genannten Herstellverfahren gefertigt worden sind haben den Nachteil, dass aufgrund der geforderten Steifigkeit des Spannelmentes, die Materialstärke relativ dick sein muss. Oft werden Tragkörper auch, wie in der DE4212309 A1 dargestellt, aus Gußaluminium hergestellt. Bei diesem Herstellungsverfahren kann ähnlich wie beim Spritzgusssteil aus Kunststoff, nahezu jede gewünschte Form vorgegeben werden. Außerdem hält das Aluminium höheren Temperaturen stand, ohne Instabil zu werden. Der große Nachteil hierbei ist jedoch, das Aluminium verhältnismäßig teuer ist.It is also known that tensioning elements designed as tensioning rails are produced by means of extrusion, bending or stamping methods, DE 42 02 483 A1 , Clamping elements which have been manufactured in the aforementioned production methods have the disadvantage that due to the required rigidity of the clamping element, the material thickness must be relatively thick. Often, support bodies are also, as in the DE4212309 A1 shown, made of cast aluminum. In this manufacturing method, similar to the plastic injection molding, almost any desired shape can be specified. In addition, the aluminum withstands higher temperatures without becoming unstable. The big disadvantage here, however, is that the aluminum is relatively expensive.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige, stabile und funktionell angepasste Spannvorrichtung herzustellen.The object of the invention is therefore to produce a cost-effective, stable and functionally adapted clamping device.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Spannmittel, als Spannschiene ausgebildet ist und einen Tragkörper aufweist und dieser durch einen Tiefziehprozess hergestellt ist. Mit Tiefziehen bezeichnet man das Umformen eines Blechzuschnitts mittels Zugdruck, so dass ein Hohlkörper entsteht, der einseitig geöffnet ist. Als Tiefziehwerkstoffe eignen sich unlegierte Fein- und Feinstbleche mit hoher Bruchdehnung ( ÖNORM M3124 ). Feinstbleche sind Bleche unter 0,5 mm Dicke. Das Verfahren wird auch angewendet, um den Querschnitt eines Hohlkörpers zu verringern, ohne dabei die Blechdicke zu verändern.The object of the invention is achieved in that the clamping means, is designed as a clamping rail and has a support body and this is produced by a deep-drawing process. Deep drawing refers to the forming of a sheet metal blank by means of tensile pressure, so that a hollow body is formed, which is open on one side. As deep-drawing materials are unalloyed fine and ultra-fine sheets with high elongation at break ( ÖNORM M3124 ). Finest sheets are sheets less than 0.5 mm thick. The method is also used to reduce the cross section of a hollow body without changing the sheet thickness.

Aufgrund des im Tiefziehverfahren hergestellten Tragkörpers kann dieser aus einem dünnen Blech gefertigt werden. Außerdem ermöglicht das Tiefziehverfahren im Gegensatz zum Biegen oder Stanzen das Einbringen komplizierter Geometrien. Durch das Einbringen von Sicken und/oder Hinterschnitten in das dünne Blech des Tragkörpers wird eine Erhöhung der Festigkeiten erreicht. Auf Grund des dünnen Blechs und der durch das Tiefziehen erreichten dünnen Wandstärken, ist der Tragkörper ebenso leicht, wie ein kompakt gegossener Aluminium- oder Kunststofftragkörper. Das verwendete dünne Blech ist kostengünstiger als Aluminium. Somit erfüllt ein tiefgezogener Tragkörper die an die Erfindung gestellte Aufgabe in allen drei Punkten In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Tragkörper mehrteilig ausgeführt und mittels eines Fügeverfahrens stoffschlüssig verbunden ist. Der Tiefgezogene Tragkörper kann hierbei als M-, T-, C-, oder U-Profil ausgeführt sein. Die mehrteilig ausgeführten und mittels eines Fügeverfahrens nachträglich zu einem stoffschlüssigen Tragkörper verbundenen, tiefgezogenen Bauteile tragen zur Erhöhung der Steifigkeit bei. Bei dem Fügeverfahren kann es sich um Schweißen, Clintschen, Kleben oder Nieten handeln. Auch denkbar wäre eine Verschnappverbindung.Due to the support body produced by thermoforming this can be made of a thin sheet. In addition, the deep-drawing process, in contrast to bending or punching allows the introduction of complicated geometries. By introducing beads and / or undercuts in the thin sheet of the support body an increase in the strength is achieved. Due to the thin sheet metal and the thin walls achieved by thermoforming, the support body is just as light as a compact cast aluminum or plastic support body. The thin sheet used is less expensive than aluminum. Thus, a deep-drawn support body satisfies the object posed by the invention in all three respects. In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the support body is made in several parts and is firmly bonded by means of a joining process. The thermoformed support body can in this case be designed as M, T, C, or U-profile. The multi-part running and subsequently connected by means of a joining process to a cohesive support body, deep-drawn components contribute to increasing the rigidity. The joining process can be welding, clenching, gluing or riveting. Also conceivable would be a snap connection.

Im Weiteren ist die Laufbahn einstückig mit dem Tragkörper hergestellt, wobei seitlich der Laufbahn am Tragkörper Nuten vorgesehen sind, in denen Greifhaken des Klemmstückes angeordnet sind. Dadurch ist eine sehr gute Führung und Befestigung des Klemmstückes an der Laufbahn gegeben. Das Klemmstück ist weiterhin durch eine Feder zwischen dem Klemmstück und dem Tragkörper abgestützt, wobei vorzugsweise eine Druckfeder vorgesehen ist, die einerseits auf einem Dorn des Tragkörpers und andererseits in einer Öffnung des Klemmstückes angeordnet ist. Der Dorn am Tragkörper weist vorzugsweise eine Anfasung längs des Dornes auf, wodurch die Montage des Klemmstückes erleichtert wird.Furthermore, the track is made in one piece with the support body, wherein grooves are provided laterally of the track on the support body, in which gripping hooks of the clamping piece are arranged. As a result, a very good guidance and attachment of the clamping piece is given to the track. The clamping piece is further supported by a spring between the clamping piece and the support body, wherein preferably a compression spring is provided which is arranged on the one hand on a mandrel of the support body and on the other hand in an opening of the clamping piece. The mandrel on the support body preferably has a chamfer along the mandrel, whereby the assembly of the clamping piece is facilitated.

Am Klemmstück ist weiterhin eine Lasche mit Haken vorgesehen, der in der gespannten Stellung der Druckfeder mit einem Gegenhaken am Tragkörper verbindbar ist. Diese Verhakung dient als Verliersicherung und Montagehilfe des Klemmstückes auf der Laufbahn für die Transportstellung. At the clamping piece a tab with hooks is further provided, which is connectable in the tensioned position of the compression spring with a counter hook on the support body. This entanglement serves as a captive and mounting aid of the clamping piece on the track for the transport position.

Die Neigung des als spitzer Winkel zwischen Laufbahn und Stützfläche ausgeführten Winkels verändert sich natürlich je nach Stellung des Klemmstückes auf der Laufbahn und Verschiebung des Klemmstückes an der Stützfläche der Brennkraftmaschine. Die Kontaktfläche des Klemmstückes zur Stützfläche hin ist dabei ballig ausgeführt, um eine eindeutige Linienberührung zwischen Klemmstück und Stützfläche unter Berücksichtigung der Veränderung der Winkelneigung sicherzustellen.The inclination of the executed as an acute angle between the track and support surface angle changes, of course, depending on the position of the clamping piece on the track and displacement of the clamping piece on the support surface of the internal combustion engine. The contact surface of the clamping piece to the support surface is carried out crowned to ensure a clear line contact between clamping piece and support surface, taking into account the change in the angle inclination.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:For further explanation of the invention reference is made to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown in simplified form. Show it:

1: eine perspektivische Darstellung einer Spannvorrichtung, bei der das Klemmstück ausgefahren ist, 1 FIG. 3: a perspective view of a tensioning device in which the clamping piece has been extended, FIG.

2a eine perspektivische Darstellung eines tiefgezogenen Tragkörpers, 2a a perspective view of a thermoformed support body,

2b eine perspektivische Darstellung des Profils eines tiefgezogenen Tragkörpers, 2 B a perspective view of the profile of a deep-drawn support body,

3a schematische Darstellung eines aus mehreren Bauteilen zusammengefügten Tragkörpers im Profil, 3a schematic representation of a joined together of several components support body in the profile,

3b schematische Darstellung eines aus mehreren Bauteilen zusammengefügten Tragkörpers im Profil und 3b schematic representation of a joined together of several components supporting body in the profile and

3c schematische Darstellung eines aus mehreren Bauteilen zusammengefügten Tragkörpers im Profil. 3c schematic representation of a composite of several components supporting body in profile.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In der 1 ist im Einzelnen eine Spannvorrichtung dargestellt, mit einem Spannmittel 11 und einem Spannelement 10, wobei ein Tragkörper 1 Bestandteil des Spannmittels 11 ist. Der Tragkörper 1 dient als Aufnahme für einen Gleitbelag 2, der mittels Schnapphaken 3 am Tragkörper 1 befestigt ist. Rückseitig zum Gleitbelag 2 befindet sich am Tragkörper 1 eine abgewinkelte lineare Laufbahn 5, die an einer Stützfläche 4 der Brennkraftmaschine benachbart ist. Auf der Laufbahn 5 ist ein mit 6 bezeichnetes Klemmstück verschiebbar angeordnet, das Greifhaken 7 aufweist, die in Nuten 18 im Tragkörper 1 neben der Laufbahn 5 eingehakt sind. Zwischen dem Tragkörper 1 und dem Klemmstück 6 ist eine Druckfeder 9 angeordnet, die einerseits auf einem Dorn 8, der am Tragkörper 1 befestigt ist, und andererseits in einer Öffnung 12 im Klemmstück 6 angeordnet ist. Der Dorn 8 weist eine Anfasung längs des Dornes 8 auf, die die Montage des Klemmstückes 6 erleichtert.In the 1 is shown in detail a clamping device, with a clamping device 11 and a tensioning element 10 , wherein a supporting body 1 Part of the clamping device 11 is. The supporting body 1 serves as a receptacle for a sliding coating 2 using snap hook 3 on the support body 1 is attached. On the back to the sliding coating 2 is located on the support body 1 an angled linear track 5 standing on a support surface 4 the internal combustion engine is adjacent. On the track 5 is one with 6 designated clamping piece slidably disposed, the gripping hook 7 that has grooves 18 in the supporting body 1 next to the track 5 are hooked. Between the support body 1 and the clamping piece 6 is a compression spring 9 arranged on the one hand on a thorn 8th , on the supporting body 1 is fixed, and on the other hand in an opening 12 in the clamping piece 6 is arranged. The thorn 8th has a chamfer along the mandrel 8th on which the assembly of the clamping piece 6 facilitated.

An dem Klemmstück 6 ist eine Lasche 14 angearbeitet, die einen Haken 15 aufweist, der mit einem Gegenhaken 16 an dem Tragkörper 1 derart in Verbindung steht, dass das Klemmstück 6 in eingefahrener Stellung mit dem Tragkörper 1 verhakt werden kann.On the clamping piece 6 is a tab 14 worked that hooked 15 that has a counter hook 16 on the support body 1 in such a way that the clamping piece 6 in retracted position with the support body 1 can be hooked.

Um bei allen Stellungen des Klemmstückes 6 eine eindeutige Linienberührung zwischen Klemmstück 6 und Stützfläche 4 sicherzustellen, weist das Klemmstück 6 eine Kontaktfläche 17 auf, die ballig ausgeführt ist.To all positions of the clamping piece 6 a clear line contact between clamping piece 6 and support surface 4 ensure the clamping piece has 6 a contact surface 17 on, which is executed crowned.

2a und 2b zeigen den Tragkörper 1 als reines Tiefziehteil, ohne Spannelement 10 und Gleitbelag 2. 2b zeigt den Tragkörper 1 in einem Profilschnitt, beispielhaft ist hier ein M-Profil 19 dargestellt. Anhand von 2b treten die Vorteile eines tiefgezogenen Tragkörpers 1 klar zum Vorschein. Es handelt sich um ein dünnes Blech, welches in einem Verfahrensschritt in der Art und Weise verformt werden kann, dass es die für den Tragkörper 1 erforderliche Steifigkeit erhält. 2a and 2 B show the support body 1 as a pure deep-drawn part, without clamping element 10 and sliding coating 2 , 2 B shows the support body 1 in a profile section, an example here is an M-profile 19 shown. Based on 2 B get the benefits of a deep-drawn support body 1 clear to the fore. It is a thin sheet, which can be deformed in a process step in the manner that it for the support body 1 required stiffness receives.

Die 3a bis 3c zeigen eine weiterführende Ausgestaltung der Erfindung. Je nach Anspruch können die Steifigkeitsanforderung an den Tragkörper 1 variieren. Um ein zusätzliche Verbesserung der Steifigkeit zu erlangen ist es vorgesehen, den Tragkörper 1 aus mehr als einem tiefgezogenen Bauteil zusammenzusetzen und anschließend den Gleitbelag 2 zu montieren. Wie in den Figuren dargestellt, können hierbei halbschalenartige, tiefgezogenen Bauteile mittels stoffschlüssigen Verfahrens 13 wie z. B. Schweißen, Clintschen, Kleben oder Nieten unlösbar miteinander verbunden sein. Dadurch wird die Steifigkeit des Tragkörpers signifikant erhöht ohne dessen Gewicht zu erhöhen.The 3a to 3c show a further embodiment of the invention. Depending on the requirement, the stiffness requirement to the support body 1 vary. In order to obtain an additional improvement in rigidity, it is provided the support body 1 composed of more than one deep-drawn component and then the sliding coating 2 to assemble. As shown in the figures, here half shell-like, deep-drawn components by means of cohesive process 13 such as B. welding, Clint, gluing or riveting are inextricably linked. As a result, the rigidity of the support body is significantly increased without increasing its weight.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Tragkörpersupporting body
22: Gleitbelagsliding lining
33: Schnapphakensnap hooks
44: Stützflächesupport surface
55: Laufbahncareer
66: Klemmstückclamp
77: GreifhakenGrappling hook
88th: Dornmandrel
99: Druckfedercompression spring
1010: Spannelementclamping element
11 11: Spannmittelclamping means
1212: Öffnungopening
1313: stoffschlüssige Verbindungencohesive connections
1414: Lascheflap
1515: Hakenhook
1616: Gegenhakencounter hook
1717: Kontaktflächecontact area
1818: Nutengroove
1919: Profilprofile

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0409460 B1 [0002]
EP 0869298 B1 [0003]
DE 4202483 A1 [0004]
DE 4212309 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

ÖNORM M3124 [0006]

Claims

Tensioning device for compensating elongations of a traction device of an internal combustion engine, which has a support surface ( 4 ) for supporting the tensioning device, with a tensioning means ( 11 ), which is designed as a tensioning rail and a supporting body ( 1 ) and a tensioning element ( 10 ), wherein the tensioning element ( 10 ) between the tensioning means ( 11 ) and the support surface ( 4 ), on a track ( 5 ) of the clamping device ( 11 ) and as a clamping piece ( 6 ), the raceway ( 5 ) opposite the support surface ( 4 ) includes an acute angle and the clamping piece ( 6 ) a contact surface ( 17 ), which is adapted to the support surface ( 4 ) to be contacted directly, characterized in that the supporting body ( 1 ) is produced by a deep drawing process.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the supporting body ( 1 ) is executed in several parts and connected by a joining method cohesively.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the clamping element ( 10 ) with the tensioning means ( 11 ) forms a structural unit.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the supporting body ( 1 ) a sliding coating ( 2 ), which preferably by means of snap hooks ( 3 ), is attached.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the track ( 5 ) in one piece with the support body ( 1 ) is made.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the side of the track ( 5 ) on the support body ( 1 ) Grooves ( 18 ) are provided, in which gripping hook ( 7 ) of the clamping piece ( 6 ) are arranged.

Clamping device according to claim 1, characterized in that between clamping piece ( 6 ) and supporting body ( 1 ) approximately parallel to the track ( 5 ) arranged spring is provided.

Clamping device according to claim 7, characterized in that the spring as a compression spring ( 9 ) is executed and on the one hand on a mandrel ( 8th ), of the supporting body ( 1 ) and on the other hand in an opening ( 12 ) of the clamping piece ( 6 ) is arranged.

Clamping device according to claim 11, characterized in that on the clamping piece ( 6 ) a tab ( 14 ) with hooks ( 15 ) is provided, which in the cocked position of the compression spring ( 9 ) with a counter hook ( 16 ) on the support body ( 1 ) is connectable.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the contact surface ( 17 ) of the clamping piece ( 6 ) is executed crowned.