DE102010051951A1

DE102010051951A1 - tensioning device

Info

Publication number: DE102010051951A1
Application number: DE201010051951
Authority: DE
Inventors: Peter Tyroller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-24
Also published as: GB201115590D0; CN102537241B; GB2485636A; CN102537241A

Abstract

Spanneinrichtung zum Spannen eines Endloszugmittels in einem Motor eines Fahrzeugs, wobei die Spanneinrichtung eine Blattfeder (1) aufweist, die zwischen einer fahrzeugfesten Anlagefläche und einer Spannschiene (7) angeordnet ist und wobei die Blattfeder (1) in einer vorgespannten Position verbaut ist und die Blattfeder (1) zweischenklig ausgebildet ist.Tensioning device for tensioning an endless traction means in an engine of a vehicle, the tensioning device having a leaf spring (1) which is arranged between a bearing surface fixed to the vehicle and a tensioning rail (7) and wherein the leaf spring (1) is installed in a pretensioned position and the leaf spring (1) has two legs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a clamping device according to the preamble of claim 1.

In einem Kraftübertragungsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, die Drehbewegung einer Kurbelwelle über ein Endloszugmittel, wie z. B. eine Kette, zu einer oder mehreren Nockenwellen oder anderen Aggregaten einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges zu übertragen, wird die Spannung des Endloszugmittels dadurch konstant gehalten, indem eine Spanneinrichtung vorgesehen ist, die eine Spannkraft auf das Endloszugmittel ausübt. Diese Spannkraft, die beispielsweise über eine Spannschiene auf das Endloszugmittel übertragen wird, kann beispielsweise durch eine Blattfeder bereitgestellt werden. Eine derartige Spanneinrichtung mit einer Blattfeder ist der Veröffentlichung DE 11 2006 001 473 T5 entnehmbar, wobei die Blattfeder hier rechteckförmig ausgeführt ist, und in einem Bogen vorverformt ist, so dass sie beim Einbau gegen den Bogen verformt wird und dadurch eine Vorspannkraft auf die Spannschiene ausübt. Um die Federrate der Blattfeder zu erhöhen, ist es üblich mehrere Lagen von Blechen übereinander anzuordnen.In a power transmission mechanism configured to control the rotational motion of a crankshaft via an endless traction means, such as a torque train. As a chain to transfer to one or more camshafts or other units of an internal combustion engine of a motor vehicle, the voltage of the endless traction means is thereby kept constant by a clamping device is provided which exerts a clamping force on the endless traction. This clamping force, which is transmitted for example via a clamping rail on the endless traction means can be provided for example by a leaf spring. Such a clamping device with a leaf spring is the publication DE 11 2006 001 473 T5 removable, wherein the leaf spring is designed here rectangular, and is pre-formed in an arc, so that it is deformed during installation against the arc and thereby exerts a biasing force on the clamping rail. In order to increase the spring rate of the leaf spring, it is common to arrange several layers of sheets one above the other.

Bei Spanneinrichtungen ist es oft von Interesse besonders klein dimensionierte Bauteile einzusetzen, um beispielsweise besonders leichte, gewichtsoptimierte Spanneinrichtungen zu schaffen. Die bekannten Blattfedern für Spanneinrichtungen benötigen aufgrund ihrer Größe viel Bauraum, wodurch die Größe der Spanneinrichtung insgesamt entsprechend zunimmt.When clamping devices, it is often of interest to use particularly small-sized components, for example, to create very lightweight, weight-optimized clamping devices. The known leaf springs for clamping devices require a lot of space due to their size, whereby the size of the clamping device increases accordingly overall.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Blattfeder für eine Spanneinrichtung bereitzustellen, die besonders platzsparend verbaut werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a leaf spring for a clamping device that can be installed in a particularly space-saving.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The invention solves this problem with the features of claim 1. Further preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims, the figures and the associated description.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Spanneinrichtung zum Spannen eines Endloszugmittels in einem Motor eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei die Spanneinrichtung eine Blattfeder aufweist, die zwischen einer fahrzeugfesten Anlagefläche und einer Spannschiene angeordnet ist und in einer vorgespannten Position verbaut ist, und wobei die Blattfeder zweischenklig ausgebildet ist.To achieve the object, a tensioning device for clamping a continuous traction means in an engine of a vehicle is proposed according to the invention, wherein the tensioning device has a leaf spring which is arranged between a vehicle-fixed contact surface and a tensioning rail and is installed in a prestressed position, and wherein the leaf spring formed zweischenklig is.

Durch die vorgespannte zweischenklige Blattfeder kann auf kleinem Bauraum genügend Federkraft bereitgestellt werden um das Endloszugmittel im Motor zu spannen. Daraus ergibt sich die Möglichkeit die Spanneinrichtung insgesamt kleiner zu dimensionieren und somit eine Gewichtsersparnis zu realisieren. Ferner kann die Federkraft ohne zusätzlichen Montageaufwand erhöht werden, da durch die vorgeschlagene Lösung zwei parallel wirkende Blattfedern in einem einzigen Montageschritt eingesetzt werden können.Due to the preloaded two-legged leaf spring, enough spring force can be provided in a small space to tension the endless traction means in the engine. This results in the possibility to dimension the clamping device smaller overall and thus to realize a weight saving. Furthermore, the spring force can be increased without additional installation effort, since the proposed solution, two parallel-acting leaf springs can be used in a single assembly step.

Vorzugsweise sind die Aufhängungspunkte der Schenkel zueinander versetzt angeordnet. Durch versetzte Aufhängungspunkte, also Aufhängungspunkte die einen unterschiedlichen Abstand zu dem die Schenkel verbindenden Basisabschnitt aufweisen, kann die Federrate der Blattfeder verändert werden und so leicht an die Anforderungen der jeweiligen Verwendung angepasst werden. Die einzelnen Schenkel weisen bevorzugt unterschiedliche Federraten auf, wobei sich das Federverhalten der Blattfeder aus einer Kombination der beiden Schenkeleigenschaften ergibt und sich so durch die individuellen Gestaltungsmöglichkeiten der Schenkel für eine Vielzahl von Einsätzen anpassen lässt. Vorzugsweise erfolgt eine solche Anpassung dadurch, dass die Schenkel unterschiedliche Längen und/oder Breiten und/oder Biegeradien aufweisen.Preferably, the suspension points of the legs are arranged offset to one another. By offset suspension points, so suspension points which have a different distance to the base portion connecting the legs, the spring rate of the leaf spring can be changed and thus easily adapted to the requirements of the respective use. The individual legs preferably have different spring rates, wherein the spring behavior of the leaf spring results from a combination of the two leg properties and can be adapted by the individual design options of the legs for a variety of uses. Such an adaptation preferably takes place in that the legs have different lengths and / or widths and / or bending radii.

Vorzugsweise weist die Blattfeder eine im Wesentlichen lineare Federrate auf. Eine solche lineare Federrate ist für die Anwendung in einer Spanneinrichtung zum Spannen eines Endloszugmittels vorteilhaft und kann bei mehrlagigen Blattfedern nur schwer erreicht werden.Preferably, the leaf spring has a substantially linear spring rate. Such a linear spring rate is advantageous for use in a tensioning device for tensioning a continuous tension means and can be achieved only with difficulty in multilayered leaf springs.

Vorzugsweise ist an der Spanneinrichtung ein Führungsstift vorgesehen, welcher von der Blattfeder mit den Schenkeln seitlich umfasst ist und dadurch die Blattfeder seitlich fixiert. Durch den Führungsstift wird demnach einerseits eine Führung der Blattfeder ermöglicht, in derart, dass die Blattfeder in ihrer Längsachse und seitlich zu der Längsachse festgelegt und stabil verbaut ist. Zusätzlich kann die Blattfeder durch den Führungsstift besser vorgespannt werden, da die Blattfeder vorzugsweise mit einem die Schenkel verbundenen Basisabschnitt an dem Führungsstift anliegt und so vorteilhaft zwischen dem Basisabschnitt und den Aufhängungspunkten entgegen der Federkrümmung vorgespannt werden kann.Preferably, a guide pin is provided on the clamping device, which is laterally encompassed by the leaf spring with the legs and thereby fixes the leaf spring laterally. By the guide pin is therefore on the one hand a guide of the leaf spring allows, in such a way that the leaf spring is fixed in its longitudinal axis and laterally to the longitudinal axis and stably installed. In addition, the leaf spring can be better biased by the guide pin, since the leaf spring preferably bears with a base portion connected to the legs of the guide pin and can be advantageously biased between the base portion and the suspension points against the spring curvature.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. The figures show in detail:

1: Isometrische Darstellung einer einlagigen Blattfeder nach dem Stand der Technik; 1 : Isometric view of a single-layer leaf spring according to the prior art;

2: Isometrische Darstellung einer erfindungsgemäßen Blattfeder; 2 : Isometric view of a leaf spring according to the invention;

3: Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Blattfeder; 3 : Side view of a leaf spring according to the invention;

4: Isometrische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit eingebauter Blattfeder. 4 : Isometric view of a tensioning device according to the invention with built-in leaf spring.

In der 1 ist eine Blattfeder dargestellt, wie sie beispielsweise der Veröffentlichung DE 11 2006 001 473 T5 entnehmbar ist. Die Blattfeder ist rechteckförmig und in einem Bogen vorgekrümmt ausgeführt. In dem eingebauten Zustand wird die Blattfeder gegen die Bogenform verformt und übt dadurch eine Vorspannkraft auf eine Spannschiene aus.In the 1 a leaf spring is shown, such as the publication DE 11 2006 001 473 T5 is removable. The leaf spring is rectangular and executed precurved in an arc. In the installed state, the leaf spring is deformed against the arc shape and thereby exerts a biasing force on a clamping rail.

In der 2 ist eine erfindungsgemäße zweischenklige Blattfeder 1 dargestellt. Die zwei Schenkel 3 der Blattfeder 1 weisen jeweils einen Aufhängungspunkt 4 auf. Die Aufhängungspunkte 4 bilden die Endabschnitte der Schenkel 3 und stehen im Wesentlichen im rechten Winkel zu den Schenkeln 3, wobei sie jeweils in Richtung des anderen Schenkels 3 ausgerichtet sind. Die Aufhängungspunkte 4 sind zueinander versetzt angeordnet, weisen also einen unterschiedlichen Abstand zu dem die Schenkel 3 verbindenden Basisabschnitt 2 auf.In the 2 is a two-legged leaf spring according to the invention 1 shown. The two thighs 3 the leaf spring 1 each have a suspension point 4 on. The suspension points 4 form the end portions of the legs 3 and are essentially at right angles to the thighs 3 , in each case in the direction of the other leg 3 are aligned. The suspension points 4 are arranged offset to each other, so have a different distance to the legs 3 connecting base section 2 on.

In der 3 ist die Blattfeder 1 aus 2 in einer Seitenansicht zu sehen. In dieser Ansicht ist zu erkennen, dass die Schenkel 3 unterschiedliche Biegeradien 8 und unterschiedliche Längen aufweisen. Durch die unterschiedlichen Biegeradien 8 und Längen bzw. die versetzten Aufhängungspunkte 4 der Schenkel 3, ergeben sich unterschiedliche Federraten für die einzelnen Schenkel 3.In the 3 is the leaf spring 1 out 2 to be seen in a side view. In this view it can be seen that the thighs 3 different bending radii 8th and have different lengths. Due to the different bending radii 8th and lengths or staggered suspension points 4 the thigh 3 , result in different spring rates for the individual legs 3 ,

Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung mit eingebauter zweischenkliger Blattfeder 1. Die Blattfeder 1 ist zwischen einem fahrzeugfesten Körper, wie z. B. einem Motorabschnitt 6, und einer Spannschiene 7, die zur Spannung eines nicht dargestellten Endloszugmittels vorgesehen ist, angeordnet, wobei die Schenkel 3 der Blattfeder einen Führungsstift 5 umschließen. Die Spannschiene 7 und der Motorabschnitt 6 sind über ein Gelenk miteinander verbunden, wobei die Blattfeder 1 eine Federkraft auf die Spannschiene 7 ausübt und diese dadurch zu einer Drehung um das Gelenk in Richtung des Endloszugmittels bewegt und das Endloszugmittel spannt.The 4 shows a clamping device according to the invention with built-two-leaf spring 1 , The leaf spring 1 is between a vehicle-fixed body, such. B. a motor section 6 , and a tensioning rail 7 , which is provided for tensioning a continuous drawing means, not shown, arranged, wherein the legs 3 the leaf spring a guide pin 5 enclose. The tensioning rail 7 and the engine section 6 are connected by a joint, the leaf spring 1 a spring force on the tensioning rail 7 and thereby moves them to rotate about the hinge in the direction of the endless traction means and tension the endless traction means.

Durch die versetzt angeordneten Aufhängungspunkte 4 und die unterschiedlichen Biegeradien 8 bzw. Längen der Schenkel 3 ergibt sich bereits in der Einbausituation eine Vorspannung der Blattfeder 1. Diese Vorspannung hat den Vorteil, dass schon bei kleinem Federweg eine hohe Federrate bereitgestellt werden kann, und so mit klein dimensionierten, gewichtsparenden Bauteilen das Endloszugmittel gespannt werden kann. Die für den jeweiligen Verwendungsfall benötigten Federraten bzw. Federcharakteristiken können in einfacher Weise durch kleine Geometrieänderungen der Schenkel 3 der Blattfeder 1 eingestellt werden. Zum Bereitstellen einer erhöhten Vorspannung kann beispielsweise eine stärkere Krümmung, also ein kleinerer Biegeradius eines Schenkels 3 oder stärker versetzte Aufhängungspunkte 4 vorgesehen werden.Due to the staggered suspension points 4 and the different bending radii 8th or lengths of the legs 3 already results in the installation situation, a bias of the leaf spring 1 , This bias has the advantage that even with a small spring travel, a high spring rate can be provided, and so with small-sized, weight-saving components, the endless traction means can be stretched. The spring rates or spring characteristics required for the respective case of use can be easily achieved by small changes in the geometry of the legs 3 the leaf spring 1 be set. To provide an increased bias, for example, a stronger curvature, so a smaller bending radius of a leg 3 or more offset suspension points 4 be provided.

Ein Unterschied zwischen der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung und einer Spanneinrichtung aus dem Stand der Technik bekannten Spanneinrichtung, beispielsweise einer Spanneinrichtung gemäß DE 11 2006 001 473 T5 ist, dass das Vorspannen der Blattfeder 1 nicht dazu führt, dass die Spannschiene 7 bereits durch den Einbau der Blattfeder in Richtung des Endloszugmittels bewegt wird. Im Gegenteil führt eine hohe Vorspannung der erfindungsgemäßen zweischenkligen Blattfeder 1 sogar dazu, dass weniger Federweg bei gleicher Federkraft benötigt wird und somit die Spanneinrichtung insgesamt kompakter und besonders bauraumsparend ausgelegt werden kann, da zwischen Endloszugmittel und Motorabschnitt ein nur sehr kleiner Abstand zur Aufbringung der erforderlichen Vorspannkraft benötigt wird.A difference between the clamping device according to the invention and a clamping device known from the prior art clamping device, for example, a clamping device according to DE 11 2006 001 473 T5 is that biasing the leaf spring 1 does not cause the tensioning rail 7 already moved by the installation of the leaf spring in the direction of Endloszugmittels. On the contrary, a high bias of the inventive two-legged leaf spring 1 even to the fact that less spring travel is required for the same spring force and thus the clamping device can be designed more compact and particularly space-saving, since between Endloszugmittel and motor section a very small distance to apply the required biasing force is needed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Blattfederleaf spring
22: Basisabschnittbase section
33: Schenkelleg
44: Aufhängungspunktesuspension points
55: Führungsstiftguide pin
66: Motorabschnittmotor section
77: Spannschienetensioning rail
88th: Biegeradiusbending radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 112006001473 T5 [0002, 0016, 0021]

Claims

Clamping device for tensioning a continuous traction means in an engine of a vehicle, wherein the tensioning device is a leaf spring ( 1 ), which between a vehicle-fixed contact surface and a clamping rail ( 7 ) and wherein the leaf spring ( 1 ) is installed in a prestressed position, characterized in that the leaf spring ( 1 ) is formed zweischklig.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the suspension points ( 4 ) of the thighs ( 3 ) are arranged offset from each other.

Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the legs ( 3 ) have different lengths.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the legs ( 3 ) have different bending radii.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the legs ( 3 ) have different widths.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the leaf spring ( 1 ) has a substantially linear spring rate.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that on the clamping device, a guide pin ( 5 ) is provided, which of the leaf spring ( 1 ) with the thighs ( 3 ) is laterally and thereby fixed the leaf spring laterally.

Clamping device according to claim 7, characterized in that the leaf spring ( 1 ) with one of the thighs ( 3 ) ( 2 ) on the guide pin ( 5 ) is present.