DE102005035035A1

DE102005035035A1 - Traction mechanism drive for transferring torque between shafts has a tension device associated with a traction mechanism disk

Info

Publication number: DE102005035035A1
Application number: DE200510035035
Authority: DE
Inventors: Roland Arneth; Michael Dipl.-Ing. Bogner
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-01

Abstract

A tension device (2) forms a spring element (SE) (7) centered inside a traction mechanism disk (TMD) (1) and a linkage device (LD) (9) that holds taper disks (3,4) against each other and exerts a pre-tension force on the TMD in an operating link with the SE. The LD forms a bolted connection in a TMD's center through-hole forming an axis of rotation for the TMD.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zugmitteltrieb mit einer einer Zugmittelscheibe zugehörigen Spannvorrichtung, bei dem die Zugmittelscheibe im Wesentlichen aus zwei koaxial auf einer Welle gelagerten, zumindest axial zueinander beweglichen Kegelscheiben besteht, zwischen denen ein Zugmittel läuft, das über die der Zugmittelscheibe zugehörigen Spannvorrichtung mit einer Anpresskraft beaufschlagbar ist.The The invention relates to a traction drive with one of Pulley associated tensioning device, in which the pulley substantially consists of two coaxial a shaft mounted, at least axially movable conical disks exists, between which a traction means runs, that of the pulley associated clamping device can be acted upon by a contact force.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Zugmitteltriebe benötigen zur Übertragung von Drehmomenten zwischen Wellen eine Mindestvorspannkraft. Bei Riementrieben ist dabei stets ein Reibschluss zwischen einem Riemen und einer Riemenscheibe aufrecht zu erhalten. Auch Kettentriebe mit Kettenrädern benötigen eine Vorspannung, um ein optimales und übersetzungsfehlerfreies Laufverhalten der Kette zu gewährleisten. Die erforderliche Vorspannung wird in der Regel mit Spannrollen oder Spannwellen an Spannsystemen erzielt. Derartige Spannsysteme benötigen relativ viel Bauraum und Gewicht. In verschiedenen Bereichen der Technik, insbesondere bei der Entwicklung von neuen Kraftfahrzeugmodellen, wird jedoch der zur Verfügung stehende Bauraum für Zugmitteltriebe, beispielsweise zur Verwendung an Kurbelwellen oder Nebenaggregaten, durch konstrukti ve Vorgaben und/oder zusätzlich anzutreibende Aggregate immer knapper. Daher steigen die Forderungen nach möglichst kompakten Zugmitteltrieben.flexible drives need for the transmission of Torque between shafts a minimum biasing force. With belt drives is always a frictional connection between a belt and a To maintain pulley upright. Also chain drives with sprockets need one Biasing, for optimal and translation error-free running behavior to ensure the chain. The required preload is usually with tension rollers or clamping shafts achieved on clamping systems. Such clamping systems need relatively much space and weight. In different areas of the Technology, especially in the development of new vehicle models, will however be the available one Space for Traction drives, for example, for use on crankshafts or Ancillaries, by konstrukti ve specifications and / or additionally driven Aggregates increasingly scarce. Therefore, the demands for as much as possible compact traction drives.

Aus der Kraftfahrzeuggetriebetechnik ist es bekannt, bei stufenlosen Automatikgetrieben, so genannten CVT-Getrieben (Continuously Variable Transmisssions), Spannsysteme in einen Variator, der aus zwei Kegelscheibenpaaren besteht, bei denen jeweils eine Kegelscheibe axial verschiebbar gelagert ist, einzubauen. Die Kraftübertragung bei CVT-Getrieben erfolgt über ein Zugmittel, bzw. ein Umschlingungsmittel, beispielsweise eine Stahlgliederkette, die zwischen den Kegelscheiben über den Variator läuft. Die konischen Innenwände der Kegelscheiben bilden dabei eine V-förmige Rille zur Aufnahme des Zugmittels. Die Abstände zwischen der festen und der beweglichen Kegelscheibe des Variators können durch eine Beaufschlagung der beweglichen Kegelscheiben mit veränderlichen Anpresskräften, vorzugsweise über eine hydraulisch ansteuerbare Anpresseinrichtung, antriebs- und/oder abtriebsseitig derart variiert werden, dass sich die jeweils gewünschte Übersetzung einstellt.Out the automotive transmission technology, it is known in stepless Automatic transmissions, so-called CVT transmissions (Continuously Variable Transmissions), Clamping systems in a variator consisting of two conical disk pairs consists, in which in each case a conical disk axially displaceable is stored, to be installed. The power transmission in CVT transmissions over a traction means, or a belt, for example a Steel link chain between the conical disks above the variator running. The conical interior walls The conical disks form a V-shaped groove for receiving the Traction means. The distances between the fixed and the movable conical disk of the variator can by acting on the movable conical disks with variable contact forces, preferably over a hydraulically controllable pressing device, drive and / or be varied on the output side so that the respective desired translation established.

In der DE 199 46 336 A1 ist ein derartiger Zugmitteltrieb beschrieben, bei dem eine Spannvorrichtung zur Rückführung der axialen Verschiebung der Kegelscheiben bei nachlassendem Drehmoment sowie zur Einstellung einer Grundanpresskraft vorgesehen ist. Darin ist ein Kegelscheibenpaar auf Nabenflanschen um eine Nabe axial verschiebbar und verdrehbar gelagert. An den Außenseiten der Kegelscheiben ist jeweils ein axial wirkendes Federelement, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, vorgesehen, dass sich an dem jeweiligen Nabenflansch abstützt. Dadurch werden die Kegelscheiben stets mit einer auf das Zugmittel wirkenden Mindestanpresskraft beaufschlagt und damit eine Mindestzugkraft des Zugmittels sichergestellt.In the DE 199 46 336 A1 is such a traction mechanism described in which a tensioning device for returning the axial displacement of the conical disks is provided with decreasing torque and for setting a basic contact force. This is a conical disk pair on hub flanges about a hub axially displaceable and rotatably mounted. On the outer sides of the conical disks, in each case an axially acting spring element, for example a helical compression spring, is provided, which is supported on the respective hub flange. As a result, the conical disks are always acted upon by a minimum contact force acting on the traction means, thus ensuring a minimum traction of the traction means.

Nachteilig daran ist, dass zur Erzeugung der Vorspannung ein relativ aufwendiger Nabenflansch wenigstens an der Außenseite einer Kegelscheibe des Kegelscheibenpaares erforderlich ist, der relativ viel Bauraum beansprucht. Zur Abstützung der wenigstens einen Feder und zur Halterung sowie Befestigung der Kegelscheiben sind jeweils separate Bauteile erforderlich. Zudem sind an den Außenseiten der Zugmittelscheibe sowohl die wenigstens eine Spannvorrichtung als auch eine hydraulische Anpresseinrichtung angeordnet und aufeinander abgestimmt, bzw. stehen miteinander in Verbindung. Der Zugmitteltrieb ist damit in Konstruktion, Bauraum und Gewicht relativ aufwendig und nicht ohne weiteres für andere Anwendungen als die eines CVT-Getriebes verwendbar.adversely it is that to produce the bias a relatively expensive Hub flange at least on the outside of a conical disk of the Conical pulley pair is required, which requires a relatively large amount of space. For support the at least one spring and for mounting and fastening the Cone disks require separate components. moreover are on the outside of the Zugmittelscheibe both the at least one clamping device as also arranged a hydraulic pressing device and each other coordinated, or are related to each other. The traction drive is thus relatively expensive in construction, space and weight and not for others Applications than those of a CVT transmission suitable.

Aus der DE 699 11 662 T2 ist ein weiterer Zugmitteltrieb bekannt, bei dem ein oder zwei als Torsionsfedern ausgebildete Federelemente in einem Trägersystem an der Außenseite einer axial verschiebbaren Kegelscheibe eines eine Abtriebsscheibe bildenden Kegelscheibenpaares vorgesehen ist. Die zweite Kegelscheibe ist gegenüber der ersten Kegelscheibe axial feststehend gelagert. Die Torsionsfeder stellt eine elastische Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten, jeweils dreiarmigen Träger her. Die Träger bilden zusammen mit einem dritten Träger ein Nockenrollensystem, das in einen Kranz von Nockenführungen an der beweglichen Kegelscheibe eingreift. Über die elastische Verbindung der beiden Träger wird eine mit dem Nockensystem zusammenwirkende Rückstellkraft erzeugt, die einer durch einen Antriebsriemen auf die bewegliche Kegelscheibe ausgeübten Radialkraft, die die bewegliche Kegelscheibe von der feststehenden Kegelscheibe wegdrückt, entgegenwirkt und dadurch eine Vorspannung erzeugt.From the DE 699 11 662 T2 Another traction mechanism drive is known in which one or two spring elements designed as torsion springs are provided in a carrier system on the outside of an axially displaceable conical disk of an output disk forming cone pulley pair. The second conical disk is axially fixed relative to the first conical disk. The torsion spring provides an elastic connection between a first and a second, each three-armed carrier. The carriers together with a third carrier form a cam roller system which engages in a ring of cam guides on the movable cone pulley. Through the elastic connection of the two carriers, a restoring force cooperating with the cam system is generated, which counteracts a radial force exerted by a drive belt on the movable conical disk, which presses the movable conical disk away from the stationary conical disk, and thereby generates a prestress.

Nachteilig daran ist der relativ konstruktions- und kostenaufwendige Aufbau des Trägersystems, das vergleichsweise viel Bauraum und Gewicht beansprucht. Zudem ist die Konstruktion dieses Spannsystems auf einfachere Zugmitteltriebe bzw. Zugmittelscheiben ohne die spezifische Auslegung in Verbindung mit einer hydraulischen Anpresseinrichtung eines CVT-Getriebes ebenfalls nicht ohne weiteres übertragbar.The disadvantage of this is the relatively constructive and costly design of the support system, which takes up comparatively much space and weight. In addition, the construction of this clamping system on simpler traction mechanisms or Zugmit Also, without the specific design in connection with a hydraulic pressing device of a CVT transmission, it is not readily transferable.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zugmitteltrieb mit einer Spannvorrichtung an einer Zugmittelscheibe zu schaffen, bei dem die Spannvorrichtung einfach und kostengünstig konstruiert ist, einen geringen Anspruch an Bauraum und Gewicht erfordert sowie eine vielseitige Verwendung der Zugmittelscheibe ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a traction drive with a To provide tensioning device on a pulley, in which The clamping device is designed simply and inexpensively, a low demands on space and weight and a versatile Use of the pulley allows.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine direkt in eine durch zwei axial zueinander bewegliche Kegelscheiben gebildete Zugmittelscheibe integrierte Spannvorrichtung, die eine Vorspannung auf ein über die Kegelscheiben laufendes Zugmittel bewirkt, ein Zugmitteltrieb ermöglicht wird, der in der Konstruktion relativ einfach und besonders bauraumsparend ist und der insbesondere für Platz sparende Riementriebe zur Anwendung in Kraftfahrzeugen vorteilhaft einsetzbar ist.Of the Invention is based on the finding that by a direct in a formed by two axially mutually movable conical disks Pulley integrated clamping device, which provides a preload on an over the conical disks running traction means causes a traction mechanism allows is, in the construction relatively simple and very space-saving is and in particular for Space-saving belt drives for use in motor vehicles advantageous can be used.

Die Erfindung geht daher aus von einem Zugmitteltrieb mit einer einer Zugmittelscheibe zugehörigen Spannvorrichtung, bei dem die Zugmittelscheibe im Wesentlichen aus zwei koaxial auf einer Welle gelagerten, zumindest axial zueinander beweglichen Kegelscheiben besteht, zwischen denen ein Zugmittel läuft, das über die der Zugmittelscheibe zugehörigen Spannvorrichtung mit einer Anpresskraft beaufschlagbar ist. Zudem ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung als ein zentriert innerhalb der Zugmittelscheibe angeordnetes Federelement und wenigstens als ein die Kegelscheiben gegeneinander haltendes sowie in Wirkverbindung mit dem Federelement eine Vorspannkraft auf die Zugmittelscheibe ausübendes Verbindungsmittel ausgebildet ist.The The invention is therefore based on a traction drive with a one Pulley associated Clamping device, wherein the pulley substantially from two coaxially mounted on a shaft, at least axially to each other movable conical disks consists, between which a traction means running, the above that of the pulley associated Clamping device can be acted upon by a contact force. moreover It is intended that the tensioning device be centered as one inside the pulley arranged spring element and at least as a conical disks holding each other and in operative connection with the spring element, a biasing force on the traction pulley ausübendes connecting means is trained.

Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft ein sehr einfaches und effektives, in eine Zugmittelscheibe integriertes Spannsystem geschaffen, das stets für die nötige Vorspannung des Zugmittels sorgt und vielseitig verwendbar ist. Die beiden verschiebbar oder verdrehbar gelagerten sowie konisch ausgeführten Scheiben werden mittels der Feder vorgespannt, wodurch diese immer danach streben, den kleinstmöglichen Abstand einzunehmen. Dabei wird die Zugmittelscheibe über ein Verbindungsmittel von außen zusammengehalten, das gleichzeitig die Welle der Zugmittelscheibe bildet.By this structure is advantageously a very simple and effective, created in a pulley integrated clamping system, the always for the necessary Preload of the traction means ensures and is versatile. The two slidably or rotatably mounted as well as conical running discs are biased by the spring, whereby they always afterwards aspire, the smallest possible Distance to take. The pulley is about a Connecting means from the outside held together, at the same time the shaft of the pulley forms.

Als ein besonders einfaches Verbindungsmittel kann eine Schraubenverbindung vorgesehen sein, die in einer eine Drehachse der Zugmittelscheibe bildenden zentralen Durchgangsbohrung der Zugmittelscheibe geführt ist. Derartige Verschraubungen sind kostengünstig herstellbar oder stehen am Markt zur Verfügung. Die Verschraubung bietet zudem den Vorteil, dass sie leicht montierbar und wieder lösbar ist, beispielsweise um das Federelement zu ersetzen. Grundsätzlich sind auch andere einfache Verbindungsmittel, beispielsweise Rast- oder Steckverbindungen denkbar.When a particularly simple connection means can be a screw connection be provided, which in an axis of rotation of the pulley forming central through hole of the pulley is guided. Such glands are inexpensive to produce or stand available on the market. The screw connection also offers the advantage of being easy to assemble and is solvable again, for example, to replace the spring element. Basically Other simple connection means, such as catch or Plug connections conceivable.

Drückt im Betrieb das umlaufende Zugmittel die Scheiben auseinander, so wird die Feder gespannt und wirkt dieser Bewegung entgegen, woraus die Vorspannung des Zugmittels resultiert. Bauraumintensive zusätzliche Spannrollen können ebenso entfallen wie aufwendige Flanschkonstruktionen. Die Spannvorrichtung kommt zudem kostengünstig und gewichtsparend mit einer einzigen Feder aus, die zwischen den Kegelscheiben wirksam ist. Durch eine geeignete Auswahl der Feder mit einer bestimmten Federkonstante kann das Spannvermögen der Zugmittelscheibe, also die Höhe der möglichen Vorspannung auf das Zugmittel, an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Die Spannvorrichtung kann sowohl in an- oder abtreibenden Riemenscheiben, beispielsweise an einer Kurbelwelle oder einem Generator, als auch in einfache Umlenkrollen (in Verbindung mit einem geeigneten Wälzlager) integriert werden. Damit wird eine kostengünstige und vielseitig einsetzbare Zugmittelscheibe mit integrierter Vorspannung zur Verfügung gestellt.Press in operation the rotating traction means the discs apart, so will the spring strained and counteracts this movement, from which the bias of the traction means results. Space-consuming additional tensioners can also be omitted like elaborate flange constructions. The tensioner comes also inexpensive and saving weight with a single spring between the Conical disks is effective. By a suitable selection of the spring with a certain spring constant, the resilience of the Pulley, so the height the possible Preload on the traction device, adapted to the respective requirements become. The tensioning device can be both in driving or abreibendem Pulleys, for example on a crankshaft or a generator, as well as in simple pulleys (in conjunction with a suitable Roller bearing) to get integrated. This will be a cost effective and versatile Pulley with integrated preload provided.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel auf einem zwischen den Kegelscheiben gelagerten, radial beweglich angeordneten Ring läuft. Die Ke gelscheiben können mit dem Ring eine Riemenscheibe bilden, auf dem ein Riemen läuft. Der Ring fungiert dann als die eigentliche Riemenscheibe. Er kann beispielsweise als ein einfacher Rohrabschnitt ausgebildet sein oder in einem an sich bekannten Herstellungsverfahren analog zur Herstellung von Schiebemuffen gefertigt werden.In addition, can be provided that the traction means mounted on a between the conical disks, radially movably arranged ring runs. The Ke gelscheiben can with The ring form a pulley on which a belt runs. The ring then acts as the actual pulley. He can, for example be designed as a simple pipe section or in a known production method analogous to the preparation of Sliding sleeves are manufactured.

Durch den Ring ist es möglich, kostengünstige herkömmliche Zugriemen zu verwenden. Eine Bewegung des Rings aus seiner zentrischen Ursprungslage heraus hat eine Vergrößerung des Scheibenabstandes mit einer entsprechenden Spannung der Feder zur Folge. Umgekehrt versucht die Feder, die Scheiben möglichst nahe zusammen zu bringen und den Ring zu zentrieren (solange kein Spiel vorhanden ist, d.h. so lange der Ring nicht größer ausgeführt ist als der Durchmesser der Scheiben).By the ring is possible inexpensive conventional To use pull straps. A movement of the ring from its centric Original lay out has an enlargement of the pane distance with a corresponding tension of the spring result. Vice versa The spring tries to bring the discs together as close as possible and to center the ring (as long as there is no play, i. as long as the ring is not larger as the diameter of the discs).

Der Ring kann je nach Anforderung radial außen glatt oder profiliert ausgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist ein Ring, der als ein Flachring ausgebildet ist, und ein entsprechend als ein Flachriemen ausgebildetes Zugmittel, das den Ring reibschlüssig umschlingt. Es ist auch möglich, dass an dem Ring wenigstens eine umlaufende Führungsrille ausgebildet ist, auf der dann ein entsprechend angepasster Keilriemen, Poly-V-Riemen oder ein Rundriemen läuft. Auch ein zahnradförmiger Ring, über den eine Kette läuft ist möglich oder eine Kette als Zugmittel, die direkt zwischen den Kegelscheiben läuft, wie es an sich aus CVT-Getrieben bekannt ist.The ring can be performed depending on the requirements radially outside smooth or profiled. Particularly advantageous is a ring made as a flat ring is formed, and a correspondingly designed as a flat belt traction means, which wraps around the ring frictionally. It is also possible that at least one circumferential guide groove is formed on the ring on which then runs a suitably adapted V-belt, poly-V belt or a round belt. Also, a gear-shaped ring over which a chain runs is possible or a chain as a traction device that runs directly between the conical disks, as it is known from CVT transmissions.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass an dem Ring beidseitig konische Ränder ausgebildet sind, die den konischen Innenwänden der Kegelscheiben angepasst sind. Durch die konischen Ränder des Ringes wird eine optimale und verschleißarme Kraftübertragung zwischen Ring und Kegelscheiben begünstigt.Farther it can be provided that conical edges are formed on both sides of the ring, the conical inner walls the conical disks are adjusted. Due to the conical edges of the Ringes is an optimal and low-wear power transmission between ring and Conical disks favored.

Im Falle von Riementrieben kann der Ring entfallen, wenn der Riemen eine ausreichende Quersteifigkeit aufweist, um direkt auf den konischen Scheiben zu laufen. Derartige Riemen sind beispielsweise für riemengetriebene CVT-Getriebe derzeit in der Entwicklung. Bei Verzicht auf den Ring ergeben sich insbesondere weitere Gewichtsvorteile.in the Case of belt drives, the ring can be omitted when the belt has sufficient transverse stiffness to directly on the conical disks to run. Such belts are currently used, for example, for belt-driven CVT transmissions in the development. When waiving the ring arise in particular further weight advantages.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass an den Kegelscheiben eine Zentrierhilfe ausgebildet ist, die an einer der Kegelscheiben als ein zylinderförmiger Vorsprung und an der anderen Kegelscheibe als eine Bohrung ausgebildet ist, in die der Vorsprung eingreift und in der das Federelement gehaltert ist.In addition, can be provided that formed on the conical disks a centering is that on one of the conical disks as a cylindrical projection and is formed on the other cone pulley as a bore, in which engages the projection and in which the spring element held is.

Durch die Zentrierhilfe werden die Kegelscheiben und das Federelement auf einfache Weise zueinander positioniert. Das Federelement kann als eine Drehfeder ausgebildet sein, deren Enden jeweils an einer Kegelscheibe fixiert sind. Die Enden der Feder sind beispielsweise in einer Nut am Umfang der Bohrung und in einer Aufnahme an dem Vorsprung fixiert. Die Zentrierhilfe kann ein Bewegungsgewinde aufweisen, über das in Wirkverbindung mit einer Spannbewegung der Drehfeder eine Verdrehung der Kegelscheiben in eine axiale Abstandsänderung der Kegelscheiben umwandelbar ist.By the centering aid are the conical disks and the spring element easily positioned to each other. The spring element can be designed as a torsion spring, the ends of each at a Cone pulley are fixed. The ends of the spring are for example in a groove on the circumference of the bore and in a receptacle on the Lead fixed. The centering aid may have a movement thread, over the in operative connection with a tensioning movement of the torsion spring a rotation the conical disks in an axial change in distance of the conical disks convertible is.

Über die Drehfeder wird durch die Krafteinwirkung des Zugmittels auf die Kegelscheiben im Betrieb des Zugmitteltriebes eine Verdrehung der Kegelscheiben bewirkt, die durch das Gewinde in eine axiale Abstandsvergrößerung umgesetzt wird. Die Federkraft wirkt dabei der Abstandsänderung als eine Rückstellkraft entgegen und übt ihrerseits eine Anpresskraft auf das Zugmittel aus.About the Torsion spring is due to the force of the traction device on the Conical disks in the operation of the traction mechanism drive a rotation of the Cone pulleys, which are converted by the thread into an axial distance increase becomes. The spring force acts while the distance change as a restoring force contrary and exercises in turn, a contact force on the traction means.

Als eine Alternative zu der Drehfeder, kann das Federelement auch als eine Druckfeder ausgebildet sein. In diesem Falle kann vorgesehen sein, dass die Zentrierhilfe eine Verriegelung aufweist, die die Kegelscheiben drehfest zueinander ausrichtet und eine axiale Verschiebung zulässt. Eine Krafteinwirkung des Zugmittels wird dann direkt in eine axiale Abstandsänderung der Kegelscheiben umgesetzt.When an alternative to the torsion spring, the spring element can also as be formed a compression spring. In this case can be provided be that the centering aid has a lock that the Cone pulleys rotatably aligned with each other and an axial displacement allows. A force of the traction device is then directly in an axial distance change implemented the conical disks.

Schließlich kann noch vorgesehen sein, dass die Kegelscheiben als Blechum- formteile hergestellt sind. Durch an sich bekannte Blechumformverfahren können die Kegelscheiben der Zugmittelscheibe besonders kostengünstig gefertigt werden. Derartige Kegelscheiben genügen für eine Vielzahl von denkbaren Anwendungen den Toleranz- und Festigkeitsanforderungen. Es sind jedoch auch durch andere an sich bekannte Fertigungsverfahren, beispielsweise durch Schmiden und anschließendes Oberflächenschleifen hergestellte Kegelscheiben denkbar.Finally, can be provided that the conical disks produced as Blechum- molded parts are. By known sheet metal forming, the Conical pulleys of Zugmittelscheibe made particularly cost become. Such conical disks are sufficient for a variety of conceivable Applications the tolerance and strength requirements. There are but also by other known per se manufacturing methods, for example by smearing and subsequent surface grinding manufactured conical disks conceivable.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigtThe Invention will be described below with reference to the accompanying drawings on some embodiments explained in more detail. In this shows

1 eine Zugmittelscheibe mit einer Spannvorrichtung in zerlegtem Zustand in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne, 1 a pulley with a tensioning device in a disassembled state in a perspective view obliquely from the front,

2 die Zugmittelscheibe gemäß 1 im Einbauzustand in einer Seitenansicht im Querschnitt, 2 the pulley according to 1 in the installed state in a side view in cross section,

3 eine zweite Ausführungsform der Zugmittelscheibe in zerlegtem Zustand in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne, 3 a second embodiment of the pulley in disassembled state in a perspective view obliquely from the front,

4 die Zugmittelscheibe gemäß 3 in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten, 4 the pulley according to 3 in a perspective view obliquely from behind,

5 die zweite Ausführungsform der Zugmittelscheibe im Einbauzustand in einer perspektivischen Ansicht und Querschnitt, und 5 the second embodiment of the pulley in the installed state in a perspective view and cross section, and

6 die zweite Ausführungsform der Zugmittelscheibe im Einbauzustand in einer Seitenansicht im Querschnitt. 6 the second embodiment of the pulley in the installed state in a side view in cross section.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings

1 zeigt eine Zugmittelscheibe 1, vorteilhaft als eine Riemenscheibe ausgebildet, wie sie beispielsweise für einen Riementrieb an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung kommen kann. Die gezeigte Zugmittelscheibe 1 besteht im Wesentlichen aus zwei koaxial angeordneten Kegelscheiben 3, 4 mit konisch ausgebildeten Innenwänden 5 und 6, die in plane Scheibeninnenseiten übergehen, und einer integrierten Spannvorrichtung 2. 1 shows a pulley 1 , Advantageously designed as a pulley, as can be used for example for a belt drive on a crankshaft of an internal combustion engine in a motor vehicle. The pulley shown 1 consists essentially of two coaxially arranged conical disks 3 . 4 with conical inner walls 5 and 6 which merge into flat disk inside and an integrated clamping device 2 ,

Die Spannvorrichtung 2 besteht aus einem Federelement 7 und einem Verbindungsmittel 9, wobei das Federelement 7 als eine Drehfeder, vorteilhaft als eine archimedische Spirale ausgebildet ist. Die Kegelscheiben 3, 4 werden mittels einer Zentrierhilfe 16 zueinander positioniert. Dazu ist an der einen Kegelscheibe 3 ein zylinderförmiger Vorsprung 17 koaxial um eine Drehachse 21 ausgebildet, und an der anderen Kegelscheibe 4 eine entsprechende Bohrung 18 vorgesehen. Der Vorsprung 19 trägt ein Schraubengewinde 19, welches mit einem entsprechenden Muttergewinde 30 in der Bohrung 18 ein Bewegungsgewinde 31 bildet, über das die Kegelscheiben 3, 4 zueinander verdrehbar sind und dadurch ihr axialer Abstand veränderbar ist.The tensioning device 2 consists of a spring element 7 and a connecting means 9 , wherein the spring element 7 is designed as a torsion spring, advantageously as an Archimedean spiral. The conical disks 3 . 4 be by means of a centering aid 16 positioned to each other. This is on the one cone pulley 3 a cylindrical projection 17 coaxial about a rotation axis 21 trained, and on the other cone pulley 4 a corresponding hole 18 intended. The lead 19 carries a screw thread 19 , which with a corresponding nut thread 30 in the hole 18 a movement thread 31 forms over which the conical disks 3 . 4 are mutually rotatable and thereby their axial distance is variable.

Zwischen den Kegelscheiben 3, 4 ist ein Ring 15 mit konischen Rändern 20 angeordnet, der von den Innenwänden 5, 6 der Kegelscheiben 3, 4 gehalten wird. Auf dem Ring 15 läuft ein Zugmittel 8, vorteilhaft als ein Flachriemen ausgebildet, der den Ring 15 über einen Teil des Umfangs und wenigstens eine zweite (nicht dargestellte) Riemenscheibe des Riementriebes reibschlüssig umschlingt.Between the conical disks 3 . 4 is a ring 15 with conical edges 20 arranged by the interior walls 5 . 6 the conical disks 3 . 4 is held. On the ring 15 runs a traction device 8th , Advantageously designed as a flat belt, which forms the ring 15 over a part of the circumference and at least a second (not shown) belt pulley of the belt drive frictionally wraps around.

Wie in 2 näher dargestellt, ist die Spiralfeder 7 in der Bohrung 18 gelagert, wobei das eine Federende 22 in einer am Rande der Bohrung 18 ausgebildeten Nut 14 und das andere Federende 23 in einer Aufnahmebohrung 24 an dem Vorsprung 17 fixiert ist. Der Durchmesser der Bohrung 18 lässt genügend Spiel für eine Änderung des Durchmessers der Spiralfeder 7 bei einer Spannbewegung, also einem Auseinanderdrehen. Dadurch sind die Kegelscheiben 3, 4 elastisch miteinander verspannt.As in 2 shown in more detail, is the coil spring 7 in the hole 18 stored, with the one spring end 22 in one on the edge of the hole 18 trained groove 14 and the other end of the spring 23 in a receiving hole 24 at the projection 17 is fixed. The diameter of the hole 18 leaves enough clearance for a change in the diameter of the coil spring 7 in a tensioning movement, ie a turning apart. This causes the conical disks 3 . 4 elastically clamped together.

Die Kegelscheiben 3, 4 werden von dem vorteilhaft als eine Schraubenverbindung ausgebildeten Verbindungsmittel 9 gegeneinander gehalten. Die Schrau benverbindung 9 besteht aus einer Schraube 10 sowie einer Schraubenaufnahme 11 und ist in einer zentralen Durchgangsöffnung auf der Achse 21 gelagert. Die Schraube 10 durchragt die Zugmittelscheibe 1 von der Außenseite der Kegelscheibe 3 her und ist an der Außenseite der Kegelscheibe 4 in einer Gewindehülse 12 verschraubbar, so dass ein ausreichender Spielraum für ein axiale Verschiebung der Kegelscheibe 4, die die Spiralfeder 7 trägt, gegen die Kegelscheibe 3, die im Einbauzustand am Schraubenkopf der Schraube 10 anliegt, gegeben ist. Die Gewindehülse 12 ist einstückig mit einer Grundplatte 13 verbunden, die sich an dem Rand der Bohrung 18 abstützt, so dass die Kegelscheibe 4 im Einbauzustand an der Grundplatte 13 anliegt.The conical disks 3 . 4 are made of the advantageously formed as a screw connection connecting means 9 held against each other. The screw benverbindung 9 consists of a screw 10 as well as a screw holder 11 and is in a central through hole on the axis 21 stored. The screw 10 extends through the pulley 1 from the outside of the cone pulley 3 forth and is on the outside of the cone pulley 4 in a threaded sleeve 12 screwed, leaving sufficient clearance for axial displacement of the conical disk 4 that the spiral spring 7 carries, against the cone pulley 3 , in the installed state at the screw head of the screw 10 is present, is given. The threaded sleeve 12 is integral with a base plate 13 connected to each other at the edge of the hole 18 supports, so that the cone pulley 4 in the installed state on the base plate 13 is applied.

Die Funktionsweise der Riemenscheibe 1 im Riementrieb wird im Folgenden erläutert:
Über die Spannvorrichtung 2 wird eine Anpresskraft auf den Ring 15 ausgeübt, der dadurch zwischen den Kegelscheiben 3, 4 zentriert wird. Im Betrieb überträgt der Riemen 8 ein Drehmoment zwischen den verbauten Riemenscheiben des Riementriebs. Auf die Riemenscheibe 1 wird dabei eine Kraftkomponente radial nach innen ausgeübt, die den Ring 15, wie in 2 unten angedeutet, aus der zentrierten Stellung heraus bewegt und damit die Kegelscheiben 3, 4 über das Bewegungsgewinde 31 auseinander dreht. Durch diese Drehbewegung wird die Spiralfeder 7 auseinander gedreht und damit weiter gespannt. Die Federkraft der Spiralfeder 7 wirkt dieser Spannung entgegen und übt dadurch ihrerseits eine Rückstellkraft gegen die Verdrehung des Kegelscheibenpaares 3, 4 in Richtung der zentrierten Stellung des Ringes 15 aus. Als Resultat wird – analog einer herkömmlichen Spannvorrichtung – stets eine Vorspannung auf den Riemen 8 ausgeübt, die den erforderlichen Reibschluss zwischen Riemen 8 und Riemenscheibe 1 bzw. Ring 15 gewährleistet.The operation of the pulley 1 in the belt drive is explained below:
About the tensioning device 2 is a contact force on the ring 15 exerted by the between the conical disks 3 . 4 is centered. In operation, the belt transfers 8th a torque between the installed belt pulleys of the belt drive. On the pulley 1 In this case, a force component is exerted radially inward, which is the ring 15 , as in 2 indicated below, moved out of the centered position and thus the conical disks 3 . 4 over the movement thread 31 turns apart. By this rotational movement is the coil spring 7 turned apart and thus stretched further. The spring force of the spiral spring 7 This voltage counteracts and thus exerts a restoring force against the rotation of the cone pulley pair 3 . 4 in the direction of the centered position of the ring 15 out. As a result, always a bias on the belt - as a conventional tensioning device 8th exerted the required frictional engagement between belts 8th and pulley 1 or ring 15 guaranteed.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einer Zugmittelscheibe 1' und einer Spannvorrichtung 2', bei der das Federelement als eine Druckfeder 7', vorteilhaft als eine zylindrische Schraubendruckfeder, ausgebil det ist. 4 zeigt diesen Aufbau nochmals zur Verdeutlichung aus einer anderen Perspektive. Hierin ist an einer Bohrung 18' ein äußerer Anschlag 28 und ein innerer Anschlag 29 vorgesehen. Die Bohrung 18' bildet mit einem Vorsprung 17' an der Innenseite einer Kegelscheibe 3' eine Zentrierhilfe 16'. 3 shows a second embodiment of the invention with a pulley 1' and a tensioning device 2 ' in which the spring element as a compression spring 7 ' , Advantageously, as a cylindrical helical compression spring, is ausgebil det. 4 shows this structure again for clarification from another perspective. Here's a hole 18 ' an outer stop 28 and an inner stroke 29 intended. The hole 18 ' forms with a lead 17 ' on the inside of a cone pulley 3 ' a centering aid 16 ' ,

Im Einbauzustand (6) liegt die Grundplatte 13 an dem äußeren Anschlag 28 an, wodurch die Grundplatte bündig mit der Außenwand einer Kegelscheibe 4' abschließt, was den Querschnitt der Zugmittelscheibe 1' minimiert. Die Schraubendrehfeder 7' stützt sich zwischen der Innenseite der Grundplatte 13 und dem inneren Anschlag 29 ab.In the installed state ( 6 ) is the base plate 13 at the outer stop 28 on, making the base plate flush with the outer wall of a cone pulley 4 ' completes what the cross section of the pulley 1' minimized. The helical spring 7 ' supports itself between the inside of the base plate 13 and the inner stop 29 from.

In dem perspektivischen Schnittbild in 5 ist verdeutlicht, dass bei einer dezentralen Lage des Ringes 15, die planen Innenseiten der Kegelscheiben 3', 4' einen entsprechenden (geringen) Abstand aufweisen. An dem inneren Anschlag 28 sind zwei diametral liegende Nasen 27 ausgebildet, die im Einbauzustand in entsprechende Nuten 26 an dem Vorsprung 17' eingreifen und eine drehfeste Verriegelung 25 der Kegelscheiben 3', 4' bilden, wobei die Möglichkeit einer axialen Abstandsänderung der Kegelscheiben 3', 4' entlang der Nuten 26 gewährleistet ist (4).In the perspective sectional view in 5 is clarified that at a decentralized position of the ring 15 who plan insides of conical disks 3 ' . 4 ' have a corresponding (small) distance. At the inner stop 28 are two diametrically opposed noses 27 formed in the installed state in corresponding grooves 26 at the projection 17 ' engage and a non-rotatable latch 25 the conical disks 3 ' . 4 ' form, with the possibility of an axial change in the distance of the conical disks 3 ' . 4 ' along the grooves 26 is guaranteed ( 4 ).

Die Funktionsweise der Spannvorrichtung 2' in der Zugmittelscheibe 1' verläuft im Prinzip analog zu derjenigen der Spannvorrichtung 2 in der Zugmittelscheibe 1, wobei hier jedoch eine Dezentrierung bzw. Zentrierung des Ringes 15 direkt mit einer axialen Stauch- bzw. Ausdehnungsbewegung der Druckfeder 7' und entsprechend einer direkten axialen Verschiebung der Kegelscheiben 3', 4' einhergeht.The operation of the clamping device 2 ' in the pulley 1' runs in principle analogous to that of the clamping device 2 in the pulley 1 , but here is a decentering or centering of the ring 15 directly with an axial compression or expansion movement of the compression spring 7 ' and according to a direct axial displacement of the conical disks 3 ' . 4 ' accompanied.

1, 1'1, 1': Zugmittelscheibepulley
2, 2'2, 2 ': Spannvorrichtungjig
3, 3'3, 3 ': Kegelscheibeconical disk
4, 4'4, 4 ': Kegelscheibeconical disk
55: Innenwandinner wall
66: Innenwandinner wall
7, 7'7, 7 ': Federelementspring element
88th: Zugmitteltraction means
99: Verbindungsmittelconnecting means
1010: Schraubescrew
1111: Schraubenaufnahmescrew receptacle
1212: Gewindehülsethreaded sleeve
1313: Grundplattebaseplate
1414: Nutgroove
1515: Ringring
16, 16'16 16 ': Zentrierhilfecentering
17, 17'17 17 ': Vorsprunghead Start
18, 18'18 18 ': Bohrungdrilling
1919: Schraubengewindescrew thread
2020: Randedge
2121: Drehachseaxis of rotation
2222: Federendespring end
2323: Federendespring end
2424: Bohrungdrilling
2525: Verriegelunglock
2626: Nutgroove
2727: Nasenose
2828: Anschlagattack
2929: Anschlagattack
3030: Muttergewindenut thread
3131: Bewegungsgewindemotion thread

Claims

Traction drive with one of a pulley ( 1 . 1' ) associated tensioning device ( 2 . 2 ' ), in which the pulley ( 1 . 1' ) substantially of two coaxially mounted on a shaft, at least axially movable conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) between which a traction means ( 8th ) running over the pulley ( 1 . 1' ) associated tensioning device ( 2 . 2 ' ) can be acted upon by a contact force, characterized in that the tensioning device ( 2 . 2 ' ) as centered within the pulley ( 1 . 1' ) arranged spring element ( 7 . 7 ' ) and at least as one of the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) holding each other and in operative connection with the spring element ( 7 . 7 ' ) a biasing force on the pulley ( 1 . 1' ) performing connecting means ( 9 ) is trained.

Traction drive according to claim 1, characterized in that the connecting means ( 9 ) is formed as a screw connection, which in one axis of rotation ( 21 ) of the pulley ( 1 . 1' ) forming central through-bore of the pulley ( 1 . 1' ) is guided.

Traction drive according to claim 1 or 2, characterized in that the traction means ( 8th ) on one between the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) mounted, radially movably arranged ring ( 15 ) running.

Traction drive according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) with the ring ( 15 ) form a pulley.

Traction drive according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the ring ( 15 ) is formed as a flat ring, and that the traction means ( 8th ) is formed as a flat belt, the ring ( 15 ) wraps around frictionally.

Traction drive according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that on the ring ( 15 ) conical edges on both sides ( 20 ) which are formed on conically shaped inner wall areas ( 5 . 6 ) of the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) are adjusted.

Traction drive according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that on the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) a centering aid ( 16 . 16 ' ) formed on one of the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) as a cylindrical projection ( 17 . 17 ' ) and the other cone pulley ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) as a bore ( 18 . 18 ' ) into which the projection ( 17 . 17 ' ) engages and in which the spring element ( 7 . 7 ' ) is held.

Traction drive according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the spring element ( 7 ) is designed as a torsion spring whose ends ( 22 . 23 ) each on a conical disk ( 3 . 4 ) are fixed.

Traction drive according to claim 8, characterized in that in the pulley ( 1 ) with the spring element designed as a torsion spring ( 7 ) the conical disks ( 3 . 4 ) via a at the centering aid ( 16 ) ausgebil detes motion thread ( 31 ) are mounted rotatably to each other, and that in operative connection with a clamping movement of the torsion spring ( 7 ) a rotation of the conical disks ( 3 . 4 ) in an axial change in the distance of the conical disks ( 3 . 4 ) is convertible.

Traction drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spring element ( 7 ' ) is formed as a compression spring.

Traction drive according to claim 10, characterized in that in the pulley ( 1' ) with the spring element formed as a compression spring ( 7 ' ) the centering aid ( 16 ' ) a lock ( 25 ), which the cone pulleys ( 3 ' . 4 ' ) against rotation align each other.

Traction drive according to one of claims 1 to 11, characterized in that the conical disks ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) are produced as Blechumformteile.

Traction drive according to one of claims 1 to 12, characterized in that a clamping capacity of the pulley ( 1 . 1' ) on the spring constant of the selected spring element ( 1 . 1' ) is adjustable.

Traction drive according to one of claims 1 to 13, characterized in that the ring ( 15 ) has a guide aid on which a traction means adapted to the guide groove runs.