DE102005053197A1

DE102005053197A1 - Zugmittelspannvorrichtung

Info

Publication number: DE102005053197A1
Application number: DE200510053197
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Bogner; Bernd Dipl.-Ing. Hartmann
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, z. B. einen Riemen- oder Kettentrieb, mit einem Grundkörper (1), der an einem Maschinengehäuse, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem Spannrollenarm (4), der an dem Grundkörper (1) drehbar gelagert ist, mit einer einerseits ortsfest abgestützten Feder, die andererseits den Spannrollenarm (4) im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit einem Reibelement (2, 3), insbesondere mit zwei Reibflächen und/oder einem Reibbelag, wobei die Reibflächen mit dem Grundkörper (1) und dem Spannrollenarm (4) direkt oder mittels eines Bauteils verbunden sind, wobei die Feder (Druckfeder 12) mit einem Mitnehmerelement (5) in Wirkverbindung steht, das Mitnehmerelement (5) an dem Grundkörper (1) oder dem Spannrollenarm (4) drehbar gelagert ist und wobei das Mitnehmerelement (5) mit dem Spannrollenarm (4) in Drehverbindung steht.

Description

Gebiet der Erfindung
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, z. B. einen Riemen- oder Kettentrieb, mit einem Grundkörper, der an einem Maschinengehäuse, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem Spannrollenarm, der an dem Grundkörper drehbar gelagert ist, mit einer einerseits ortsfest abgestützten Feder, die andererseits den Spannrollenarm im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit einem Reibelement, insbesondere mit zwei Reibflächen und/oder einem Reibbelag, vorbei die Reibflächen mit dem Grundkörper und dem Spannrollenarm in Wirkverbindung stehen.

Hintergrund der Erfindung

Eine derartige gattungsbildende Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb ist aus dem US-Patent 4,934,988 bekannt. Bei dieser Spannvorrichtung ist die mit dem Spannrollenarm in Drehverbindung stehende Reibfläche mittels Federn belastet, die diese Reibfläche gegen die mit dem Grundkörper verbundene Reibfläche drücken.

Bei dieser Spannvorrichtung besteht das Problem, dass die Reibkräfte während des Betriebs der Spannvorrichtung zunächst konstant sind, so dass die Dämpfungswirkung des Reibelements festgelegt ist. Darüber hinaus ist damit auch die Größe der Dämpfung bzw. die Höhe des Dämpfungswertes festgelegt. Ein Verschleiß an den Reibflächen führt aufgrund der dann eintretenden Abnahme der Federkraft zwangsweise zu einer Verringerung der Dämpfung.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung so auszubilden, dass die beschriebenen Nachteile behoben werden und dass insbesondere höhere Dämpfungswerte erzielt werden können. Dabei soll die Kraft der die Spannkraft der Spannrolle erzeugenden Feder dazu benutzt werden, die Dämpfungswerte zu beeinflussen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Feder mit einem Mitnehmerelement in Wirkverbindung steht, dass das Mitnehmerelement an dem Grundkörper oder dem Spannrollenarm drehbar gelagert ist und dass das Mitnehmerelement mit dem Spannrollenarm in Drehverbindung steht.

Dadurch wirkt die Kraft der Feder, die an dem Mitnehmerelement als Drehkraft anliegt, auf die Spannrollenvorrichtung und beeinflusst damit die Kraft auf den Spannrollenarm über die Drehverbindung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Mitnehmerelement mittels einer schraubenförmig verlaufenden Gleitfläche axial mit einer entsprechenden Stützfläche am Spannrollenarm in Wirkverbindung steht und dass das Mitnehmerelement mittels eines Reibelements am Grund körper axial abgestützt ist. Durch diese Ausgestaltung beeinflusst die Kraft der Feder in Abhängigkeit der Stützkraft des Spannrollenarmes die Dämpfung der Spannvorrichtung, da die Drehkraft der Feder über die schraubenförmige Gleitfläche und die entsprechende Stützfläche eine Axialkraftkomponente erzeugt, die auf das Reibelement wirkt und die Dämpfung beeinflusst, und eine Tangentialkraftkomponente, die als Kraft auf den Spannrollenarm wirkt. Durch geeignete Wahl der Steigung der Gleit- und Stützfläche können die Komponenten variiert werden. Auch können die Komponenten durch Gleitschichten oder ein oder zwei Gleitbeläge an den Gleit- und/oder Stützflächen beeinflusst werden.

In vorteilhafter Weise weist der Spannrollenarm eine Hülse auf, mit der der Spannrollenarm auf dem Grundkörper gelagert ist, wobei das Mitnehmerelement auf der Hülse gelagert ist. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine exakte Lagerung des Spannrollenarmes und eine gute Lagerung des Mitnehmerelements auf der Hülse, so dass auch die Reibkräfte in der Lagerung gering sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Mitnehmerelement einen Flansch aufweist, der mit dem dem Mitnehmerelement zugewandten Reibelement in Wirkverbindung steht. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine einfache Ausbildung des Mitnehmerelements. Dabei kann der Flansch als Reibfläche ausgenutzt werden, wobei die Gleitfläche und die Stützfläche eine hinreichende Axialkraft aufbauen.

Durch diese Ausgestaltung und die beiden Reibelemente zwischen dem Mitnehmerelement und dem Grundkörper sowie dem Spannrollenarm und dem Grundkörper, die durch die in entgegengesetzte Richtungen wirkenden Axialkräfte variabel belastet werden, entsteht insgesamt eine wesentlich höhere und variable Dämpfung, wobei eine konkrete Beeinflussung durch Veränderung des Winkels der schraubenförmigen Gleitfläche und Stützfläche erfolgen kann. Weiterhin ergibt sich sowohl für den Spannrollenarm als auch für das Mitnehmerelement eine exakte axiale Lagerung zwischen den Reibelementen.

In vorteilhafter Weise weist das Mitnehmerelement einen Stützarm auf, der mit dem freien Ende der Feder verbunden ist. An diesem Stützarm kann eine Spiralfeder angreifen, die um das Mitnehmerelement angeordnet sein kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, an dem Stützarm eine schraubenförmige Feder angreifen zu lassen, die sowohl als Zug- als auch das Druckfeder ausgebildet sein kann. Dadurch ist es möglich, die Federkraft beliebig zu variieren, da ein genügender Raum zur Verfügung steht. Das ortsfeste Ende der Feder kann sich an einer Verlängerung des Grundkörpers aber auch an einem beliebigen Bauteil des Maschinengehäuses abstützen.

Der Grundkörper kann in einfacher Weise als Spannhülse ausgebildet sein, die vorzugsweise mit einer zentralen Schraube, am Maschinengehäuse drehfest befestigt ist. Auf den Enden der Spannhülse können beidseitig, nach Montage des Spannrollenarmes und des Mitnehmerelements, Reibscheiben aufgepresst werden, die Reibflächen aufweisen. Sie können aber auch in anderer Weise auf den Enden der Spannhülse befestigt sein, wobei es lediglich darauf ankommt, dass sie drehfest angeordnet sind.

In vorteilhafter Weise ist die Hülse mittels Gleitlagern auf der Spannhülse und das Mitnehmerelement mittels zumindest eines Gleitlagers auf der Hülse gelagert. Das hat den Vorteil, dass sowohl die Hülse des Spannrollenarmes als auch das Mitnehmerelement sich frei axial bewegen können und ihre Lage sich zwischen den Reibelementen einpendelt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Gleitlager als Gleitlagerbuchsen ausgeführt sein können, die in die Hülse und das Mitnehmerelement eingepresst sind. Es ist aber auch möglich, Gleitschichten auf den jeweiligen Innen- oder Außenwänden aufzubringen.

Dadurch ist auch die Reibung zwischen diesen Flächen unabhängig von dem Vorhandensein von Öl oder Fett, sodass die Spannvorrichtung auch ohne Schmierung betrieben werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung mit einer Druckfeder,
2: eine Seitenansicht der Spannvorrichtung gemäß 1 und
3: einen Schnitt durch die Spannvorrichtung gemäß der Linie III-III in 2.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 bis 3 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Grundkörper bezeichnet, der als Spannhülse ausgebildet ist. An beiden Enden des Grundkörpers 1 sind mit 2 bezeichnete Reibscheiben angeordnet, die auf Absätzen des Grundkörpers aufgepresst sind. An die Reibscheiben 2 schließen sich mit 3 bezeichnete Reibbeläge an. Zwischen den Reibbelägen 3 sind einerseits ein Spannrollenarm 4 und ein Mitnehmerelement 5 angeordnet. Sowohl der Spannrollenarm 4 als auch das Mitnehmerelement 5 haben je einen Flansch, der mit den Reibbelägen 3 in Wirkverbindung steht. Der Spannrollenarm 4 weist eine mit 6 bezeichnete Hülse auf, die mittels Gleitlagern 7 auf dem Grundkörper 1 radial festgelegt, aber axial beweglich geführt ist. Die Hülse 6 hat einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser, auf dem das Mitnehmerelement 5 mittels eines Gleitlagerringes radial geführt ist.
An dem dem Reibbelag 3 abgewandten Ende weist das Mitnehmerelement 5 eine schraubenförmig verlaufende Gleitfläche 9 auf, die an einer entsprechenden Stützfläche 10 der Hülse 6 anliegt, so dass durch eine Verdrehung des Mitnehmerelements auf der Hülse 6 bzw. dem Spannrollenarm 4 axiale Verschiebungen des Mitnehmerelements 5 und der Hülse bzw. des Spannrollenarms 4 nach außen erfolgen und als Axialkraftkomponenten auf die Reibscheiben 2 wirken. Entsprechendes stellt sich natürlich ein, wenn der Spannrollenarm 4 gegenüber dem Mitnehmerelement 5 verdreht wird. Die Steigung der Gleitfläche und der Stützfläche kann so variiert werden, dass ge wünschte Axialkraftkomponenten auf die Reibbeläge entstehen. An dem Mitnehmerelement 5 ist ein mit 11 bezeichneter Stützarm befestigt, auf dessen Fläche sich eine mit 12 bezeichnete Druckfeder abstützt. Die Druckfeder 12 ist mit ihrem anderen Ende, nicht dargestellt, ortsfest an einem Teil des Maschinengehäuses abgestützt. Am Ende des Spannrollenarms 4 ist eine mit 13 bezeichnete Bohrung angebracht, die zur Lagerung einer nicht dargestellten Spannrolle dient.

1: Grundkörper
2: Reibscheiben
3: Reibbeläge
4: Spannrollenarm
5: Mitnehmerelement
6: Hülse
7: Gleitlager
8: Gleitlagerring
9: Gleitfläche
10: Stützfläche
11: Stützarm
12: Druckfeder
13: Bohrung

Claims

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, z. B. einen Riemen- oder Kettentrieb, mit einem Grundkörper (1), der an einem Maschinengehäuse, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem Spannrollenarm (4), der an dem Grundkörper (1) drehbar gelagert ist, mit einer einerseits ortsfest abgestützten Feder, die andererseits den Spannrollenarm (4) im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt und mit einem Reibelement (2, 3), insbesondere mit zwei Reibflächen und/oder einem Reibbelag, wobei die Reibflächen mit dem Grundkörper (1) und dem Spannrollenarm (4) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (Druckfeder 12) mit einem Mitnehmerelement (5) in Wirkverbindung steht, dass das Mitnehmerelement (5) an dem Grundkörper (1) oder dem Spannrollenarm (4) drehbar gelagert ist und dass das Mitnehmerelement (5) mit dem Spannrollenarm (4) in Drehverbindung steht.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (5) mittels einer schraubenförmig verlaufenden Gleitfläche (9) mit einer entsprechenden Stützfläche (10) am Spannrollenarm (4) in Wirkverbindung steht und dass das Mitnehmerelement (5) mittels eines Reibelements (2, 3) am Grundkörper (1) axial abgestützt ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannrollenarm (4) eine Hülse (6) aufweist, mit der der Spannrollenarm (4) auf dem Grundkörper (1) gelagert ist, und dass das Mitnehmerelement (5) auf der Hülse (6) gelagert ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (5) einen Flansch aufweist, der mit dem Reibbelag (3) des dem Mitnehmerelement (5) zugewandten Reibelements (2, 3) in Wirkverbindung steht.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (5) einen Stützarm (11) aufweist, der mit dem freien Ende der Feder (Druckfeder 12) verbunden ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als schraubenförmige Druck- (12) oder Zugfeder ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) als Spannhülse ausgebildet ist, die, vorzugsweise mit einer zentralen Schraube, drehfest am Maschinengehäuse befestigt ist und beidseitig Reibscheiben (2) mit Reibflächen der Reibelemente aufweist, die drehfest auf der Spannhülse angeordnet sind.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (6) mittels Gleitlagern (7) auf der Spannhülse (Grundkörper 1) und das Mitnehmerelement (5) mittels zumindest eines Gleitlagerringes (8) auf der Hülse (6) gelagert sind.