DE102006051654A1

DE102006051654A1 - Riemenspanner

Info

Publication number: DE102006051654A1
Application number: DE200610051654
Authority: DE
Inventors: Johann Singer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Riemenspanner (1) eines Riementriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Spannrolle (3) tragenden, gegen einen Riemen des Riementriebs anfederbaren Spannarm (2), der gegenüber einem ortsfesten Gehäuse (4) drehbar gelagert ist, wobei ein auf einem Achsstumpf (6) des Gehäuses (4) angeordnetes Aufnahmeelement (7) radial außen eine konische Mantelfläche (12) aufweist, auf der eine Gleitlagerbuchse (14) angeordnet ist, wobei sich auf letzterer ein Nabenteil (8) des Spannarms (2) mit einer radial inneren konischen Mantelfläche (15) radial abstützt, und mit einer sich in Richtung der Drehachse (16) erstreckenden Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41), die sich mit einem Ende am Gehäuse (4) sowie mit einem anderen Ende am Spannarm (2) abstützt und diesen mit einem Drehmoment sowie Spannarm (2) und Gehäuse (4) mit einer Axialkraft beaufschlagt. Um die Balancierung des Spannarms des Riemenspanners zu verbessern, ist vorgesehen, dass die Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41) radial nach außen gegen wenigstens ein Reibelement (20; 34) gespannt ist, welches radial zwischen Schraubendrehfeder (17) und einer radial äußeren Anlagefläche (21; 33) im Spannarm (2) und/oder im Gehäuse (4) angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Riemenspanner eines Riementriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Spannrolle tragenden, gegen einen Riemen des Riementriebs anfederbaren Spannarm, der gegenüber einem ortsfesten Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei ein auf einem Achsstumpf des Gehäuses angeordnetes Aufnahmeelement radial außen eine konische Mantelfläche aufweist, auf der eine Gleitlagerbuchse angeordnet ist, wobei sich auf letzterer ein Nabenteil des Spannarms mit einer radial inneren konischen Mantelfläche radial abstützt, und mit einer sich in Richtung der Drehachse erstreckenden Schraubendrehfeder, die sich mit einem Ende am Gehäuse und mit einem anderen Ende am Spannarm abstützt und diesen mit einem Drehmoment sowie Spannarm und Gehäuse mit einer Axialkraft beaufschlagt.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Riemenspanner werden genutzt, um eine kontinuierliche Vorspannung des Riemens eines Zugmitteltriebes aufrecht zu erhalten. Am Ende des Spannarms ist dazu ein Spannmittel, wie beispielsweise eine Spannrolle angebracht, die durch die Wirkung eines Federelementes gegen das Zugmittel an gedrückt ist. Auf diese Weise wird eine federnde Abstützung des Spannmittels an dem Zugmittel sichergestellt. Der Riemenspanner weist ferner eine Dämpfungseinrichtung auf, um Oszillationen des Zugmittels sowie daraus resultierende Schwingungen des Spannarms zu dämpfen. Die Dämpfung von unerwünschten Schwingungen erhöht die Lebensdauer des Zugmittels und der das Zugmittel berührenden Bauteile; darüber hinaus verhindert die Dämpfungseinrichtung die Entstehung von unerwünschten Geräuschen.
Die erforderliche Auflagekraft wird durch ein Drehmoment einer Schraubendrehfeder sowie den Spannarm und die Spannrolle erzeugt. Die Dämpfungseinrichtung, hier bestehend aus einer kegeligen bzw. konischen Gleitlagerbuchse, wird durch die Axialkraft der Feder vorgespannt. Bewegt sich der Spannarm, so führt dies zu einer Relativbewegung in der Dämpfungseinrichtung, so dass Reibungsdämpfung erzeugt wird. Die über das Drehmoment der Feder erzeugte Spannkraft und die über die Axialkraft der Feder erzeugte Dämpfung werden an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst. Aufgrund der verwendeten Materialien können hohe Dämpfungswerte bei gleichzeitig hoher Konstanz über Temperatur und Frequenz sowie minimalen Einlaufeffekten erreicht werden.
Ein gattungsgemäßer Riemenspanner ist beispielsweise aus der DE 10 2004 028 485 A1 bekannt. Die Spannarmachse und das Gehäuse dieses Riemenspanners weisen jeweils eine Kegelfläche auf, wobei zwischen diesen beiden Kegelflächen eine kegelige Gleitlagerbuchse angeordnet ist. Bei einem zu großen Radialspiel im Gleitlager infolge von abrasiven Verschleiß an den Gleitlagerflächen müssen die kegeligen Gleitlagerflächen von Hand axial soweit aufeinander zu geschoben und positioniert werden, bis das Radialspiel im Gleitlager wieder in einem zulässig Toleranzbereich liegt. Bei diesem Riemenspanner ist zur Stabilität der Führung des Spannarms vorgesehen, dass die dortige Spiral- oder Schenkelfeder einen Nabenzapfen umgreift und führt. Dabei sollen Radialkräfte der Schenkelfeder im Bereich des Nabenzapfens z. B. in Abhängigkeit von den herrschenden Druckkräften ausgelegt sein, wobei die durch die Schenkelfeder erzeugten Radialkräfte nach radial innen in Richtung auf die Gleitlagerbuchse wirken.
Ein weiterer Riemenspanner ist aus DE 40 10 928 A1 bekannt. Zur Verbesserung der Spannfunktion kommt dort eine axial geschlitzte Federbuchse zum Einsatz, die von den ersten Windungen der Schraubenfeder umschlossen ist und über welche die Schlingkraft der Windungen auf die Federbuchse übertragen wird. Hierdurch wird erreicht, dass sich gegenüber der direkten Einwirkung der Schraubenfeder nur auf die Federbuchse eine gleichmäßigere Verteilung der Reibungskraft zwischen der Federbuchse und der Reibungsbuchse der Spanneinrichtung und damit ein höheres Drehmoment erzielen lässt, das zu einer wirksameren Dämpfung führt. Dabei hängt die Kraft des Kontakts zwischen der Schraubenfeder und der Federbuchse von der Hebelstellung des Spannarms zum Gehäuse ab. Das Spannteil, das mit seiner Spannscheibendrehachse exzentrisch zur gemeinsamen Drehachse angeordnet ist, wirkt wie ein Hebel. Seine Stellung ändert sich in Abhängigkeit der Riemenlänge. Ist der Riemen kurz, vornehmlich dann, wenn er neu ist, nimmt das Spannteil eine andere Hebelstellung bezüglich des Basisteils ein und realisiert so eine relativ große Kraft zur Federbuchse unter Erzielung der oben beschriebenen Vorteile. Nimmt aber die Riemenlänge zu, welches sich mit zunehmendem Alter bzw. zunehmender Betriebsdauer oder bei einer Leistungsaufnahme eines Aggregats im Riementrieb einstellt, ändert sich die Hebelstellung, resultierend in einer Nachstellung und Konstanthaltung der Riemenspannung. Damit verbunden nimmt aber auch die Kraft zwischen Schraubenfeder und Federbuchse ab, was in einer Abnahme der Höhe des übertragbaren Drehmoments resultiert.
Bei einem aus der DE 103 60 286 A1 bekannten Riemenspanner mit konischem Gleitlager ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Windungen der Schraubenfeder über zwischen diese Windungen greifende Dämpfungskörper gegeneinander gedämpft sind. Damit soll eine wirksame Dämpfung unabhängig von der Stellung des Spannarms bezüglich des Gehäuses, also auch unabhän gig von der Länge des Riemens und dem Betriebszustand, erreicht werden. Die Schraubenfeder übt dabei ausschließlich Torsionskräfte und axiale Kräfte aus.
Aus der DE 196 03 558 A1 ist ein weiterer Riemenspanner bekannt, bei dem die Schraubendrehfeder als Zugfeder ausgebildet ist. Hierdurch soll sich eine erhebliche Vereinfachung und eine Verringerung der erforderlichen Bauteile des Riemenspanners ermöglichen lassen, nämlich dadurch, dass nur eine einzige Schraubenfeder erforderlich ist, die gleichzeitig mehrere Funktionen erfüllt.
Aus der DE 195 40 706 A1 ist ebenfalls ein nach dem Konusprinzip arbeitender Riemenspanner bekannt, bei welchem die unter Ausübung einer axialen Druckkraft eingespannte Schraubendrehfeder ihre axiale Druckkraft als zu den Gleitlagerflächen senkrecht angeordnete Reaktionskraft in das Gleitlager einleitet. Diese Anordnung soll gewährleisten, dass bei abrasiven Verschleiß an den Gleitlagerflächen diese Gleitlagerflächen infolge der axialen Druckkraft bzw. der senkrecht dazu wirkenden Reaktionskraft gegeneinander gedrückt werden und so ein spielfreies Gleitlager schaffen. Bei konstantem Neigungswinkel der Gleitlagerflächen zu deren Längsachse soll sich die Reaktionskraft über die axiale Einspannung bzw. die axiale Druckkraft der Schraubendrehfeder variabel gestalten lassen.
Aus der EP 0 575 662 A1 ist schließlich ein Riemenspanner bekannt, bei dem durch das Spannen der Schraubendrehfeder eine Verringerung des Durchmessers der Schraubendrehfeder und damit eine radial nach innen gerichtete Kraftkomponente erzeugt wird. In gespanntem Zustand der Schraubendrehfeder wirkt über ein Ende der Schraubendrehfeder eine Kraft auf ein Gleitlager radial nach innen. Das Kippmoment aufgrund der radial nach innen gerichteten Federkraft der Schraubendrehfeder ist dem Kippmoment aufgrund der resultierenden Riemenkraft entgegengerichtet und soll zu einer Kompensation der Kippmomente in einem zylindrischen Gleitlager führen.
Bei den bislang bekannt gewordenen, nach dem Konusprinzip wirkenden Riemenspannern besteht das Problem, dass der Reibkonus sowohl als radiale und axiale Lagerung, wie auch als Reibpartner zur Erzielung der Reibarbeit und damit der Dämpfung genutzt wird. Dem Torsionsmoment der Schraubendrehfeder ist eine hohe Axialkraft im Bereich von etwa 800 bis 1500 N überlagert, wobei diese den Spannarm stabil auf dem Konuslager zu halten hat. Zudem bewirkt die Axialkraft über Keileffekte das Reibmoment bzw. die Dämpfung. Somit sind Reibarbeit und Stabilisierung, also eine Balancierung des Hebels, nicht unabhängig voneinander einstellbar, welches eine kompromissbehaftete Konstruktion zur Folge hat. Auch bei den zuvor beschriebenen Riemenspannern, welche eine radial nach innen wirkende Radialkraft zu nutzen trachten, ist die Balancierung des Spannarms nicht immer zufriedenstellend, welches daran liegt, dass dort ein zusätzliches Reibmoment in die Gleitlagerbuchse eingebracht werden soll, letztendlich also kein wirksamer Beitrag zur Balancierung geleistet wird.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenspanner zu schaffen, der die geschilderten Nachteile beseitigt. Insbesondere soll ein Riemenspanner geschaffen werden, bei dem die Einstellbarkeit des Reibmomentes für die Schwingungsdämpfung bei gleichzeitiger Balancierung des Spannarms verbessert ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise dadurch lösen lässt, dass eine radial nach außen wirkende Federkraft der Schraubendrehfeder erzeugt und genutzt wird.
Die Erfindung geht daher aus von einem Riemenspanner eines Riementriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Spannrolle tragenden, gegen einen Riemen des Riementriebs anfederbaren Spannarm, der gegenüber einem ortsfesten Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei ein auf einem Achsstumpf des Gehäuses angeordnetes Aufnahmeelement radial außen eine konische Mantelfläche aufweist, auf der eine Gleitlagerbuchse angeordnet ist, wobei sich auf letzterer ein Nabenteil des Spannarms mit einer radial inneren konischen Mantelfläche radial abstützt, und mit einer sich in Richtung der Drehachse erstreckenden Schraubendrehfeder, die sich mit einem Ende am Gehäuse sowie mit einem anderen Ende am Spannarm abstützt und diesen mit einem Drehmoment sowie Spannarm und Gehäuse mit einer Axialkraft beaufschlagt.
Außerdem ist zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgesehen, dass die Schraubendrehfeder radial nach außen gegen wenigstens ein Reibelement gespannt ist, welches radial zwischen Schraubendrehfeder und einer radial äußeren Anlagefläche im Spannarm und/oder im Gehäuse angeordnet ist.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass die Einstellbarkeit der Reibarbeit und die Balancierung des Spannarms an dem Riemenspanner verbessert sind. Dies wird erreicht durch eine Splittung der Federkräftepaare, um ein zusätzliches, radial außen im Riemenspanner angeordnetes Reibelement mit einer Radialkraft zu beaufschlagen. Darüber hinaus kann im Falle der Verwendung einer Außenschenkelfeder der Schenkel radial verlängert werden, um die Kräfte für die Balancierung bzw. für die Reibarbeit variabel zu gestalten, wodurch sich eine erweiterte Auslegungsfreiheit ergibt.
Auf überraschend einfache Art und Weise wird durch das radial außen angeordnete Reibelement ein zusätzliches Wirkelement in den Riemenspanner integriert, welches die Funktionalität des Riemenspanners deutlich erhöht. Da bei bestehenden Riemenspannern relativ viel radialer Spiel- bzw. Bauraum zwischen der Schraubendrehfeder und dem Spannarm bzw. dem Gehäuse vor handen ist, lässt sich das zusätzliche Reibelement auch in bereits bestehende Riemenspanner mit geringen konstruktiven Änderungen einbauen, um sie auf diese Weise nachzurüsten.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Schraubendrehfeder radial nach außen gegen ein an der radial äußeren Anlagefläche des Spannarms anliegendes Reibelement sowie gegen ein an der radial äußeren Anlagefläche des Gehäuses anliegendes Reibelement gespannt ist.
In anderen praktischen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass in eine zum Gehäuse gerichtete Stirnseite des Nabenteils eine ringförmige Ausnehmung mit einer radial äußeren Mantelfläche ausgebildet ist, wobei das Reibelement radial an der Mantelfläche anliegt und wobei die Schraubendrehfeder radial nach außen gegen das Reibelement mit einer radialen Federkraft anliegt.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schraubendrehfeder als Außenschenkelfeder, als Innenschenkelfeder oder als schenkellose Drehfeder ausgebildet ist. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass das Reibelement als Gleitschuh, als Ring oder als Gleitlagerbuchse ausgebildet ist.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass am gehäuseseitigen Ende der Schraubendrehfeder ein freier, nach radial außen gerichteter Schenkel radial nach außen zu einem Hebel verlängert ist. Diese Ausgestaltung lässt sich auch noch dadurch ergänzen, dass sich der Hebel an einem Stufenbolzen abstützt, welcher durch einen radial äußeren Flansch des Gehäuses geführt ist.
Besonders vorteilhaft ist ebenso eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Schenkel der Schraubendrehfeder im Gleitschuh gelagert bzw. in diesen eingeclipst ist.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Schenkel der Schraubendrehfeder an einer Außenkante des Reibelements anliegt.
Besonders vorteilhaft ist schließlich eine Variante der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass das Reibelement durch wenigstens eine Federwindung der Schraubendrehfeder mit einer Radialkraft beaufschlagt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
1 eine hälftige Längsschnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Riemenspanners gemäß der Erfindung,
2 ein Detail aus 1,
3 eine hälftige Längsschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Riemenspanners gemäß der Erfindung,
4 eine Schraubendrehfeder eines Riemenspanners gemäß der Erfindung von vorne,
5 eine andere Schraubendrehfeder eines Riemenspanners gemäß der Erfindung von vorne, und
6 eine weitere Schraubendrehfeder eines Riemenspanners gemäß der Erfindung von vorne.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In den 1 und 3 ist jeweils ein erfindungsgemäßer Riemenspanner 1 dargestellt, welcher einen Spannarm 2 aufweist, an dem eine Spannrolle 3 zur Anlage an einem nicht dargestellten Riemen eines Riementriebs einer Brenn kraftmaschine befestigt ist. Der Spannarm 2 ist gegenüber einem Gehäuse 4 drehbar gelagert. Das Gehäuse 4 ist mit einer Anlagefläche 5 ortsfest an einem nicht näher gezeigten tragenden Bauteil, beispielsweise an einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, abgestützt. An dem Gehäuse 4 ist ein Achsstumpf 6 angeformt, auf dem ein Aufnahmeelement 7 lagefixiert ist. Dieses Aufnahmeelement 7 weist eine kegelstumpfförmige Außengeometrie auf, auf der ein Nabenteil 8 des Spannarms 2 schwenkgelagert ist. Sowohl das Gehäuse 4 als auch das Aufnahmeelement 7 sind als Gussteile hergestellt und können mittels einer nicht näher gezeigten sowie durch eine Axialbohrung 9 im Gehäuse 4 hindurch geführte Befestigungsschraube am tragenden Bauteil festgelegt werden. Dabei stützt sich der Schraubenkopf der Befestigungsschraube über eine Unterlegscheibe 10 an einer innerhalb des Aufnahmeelementes 7 ausgebildeten ringförmigen Stützfläche 11 ab, während die axial gegenüber liegende kleinere Stirnfläche des Aufnahmeelementes an einer korrespondierenden Stirnfläche des Gehäuses 4 axial anliegt.
Das Aufnahmeelement 7 weist radial außen eine kegelstumpfartige beziehungsweise konische Mantelfläche 12 auf, auf der eine mittels Dichtringe 13 axial abgedichtete Gleitlagerbuchse 14 angeordnet ist. Auf dieser Gleitlagerbuchse 14 stützt sich das Nabenteil 8 des Spannarms 2 mit einer radial inneren kegelstumpfartigen beziehungsweise konischen Mantelfläche 15 radial ab. Der Spannarm 2 ist über eine sich in Richtung der Drehachse 16 erstreckende Schraubendrehfeder 17, die sich mit einem Ende am Gehäuse 4 und mit einem anderen Ende am Spannarm 2 abstützt, derart mit einem Drehmoment beaufschlagt, dass die am radial äußeren Ende des Spannarms 2 drehgelagerte Spannrolle 3 gegen den Riemen gedrückt wird und diesen bestimmungsgemäß verspannt. Gleichzeitig ist die Schraubendrehfeder 17 zwischen Spannarm 2 und Gehäuse 4 eingespannt, so dass die Schraubendrehfeder 17 eine axiale Federkraft auf das Gehäuse 4 und den Spannarm 2 ausübt.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist in eine zur Anlagefläche 5 des Ge häuses 4 gerichtete Stirnseite 18 des Nabenteils 8 eine ringförmige Ausnehmung 19 eingearbeitet. Ein Reibelement 20 liegt an einer radial äußeren Mantelfläche 21 der Ausnehmung 19 an. Die Mantelfläche 21 dient dabei als radiale Anlagefläche für das Reibelement 20. Die Dicke des Reibelements 20 ist so bemessen, dass es radial gegen die Schraubendrehfeder 17 drückt bzw. umgekehrt, dass die Schraubendrehfeder 17 eine Radialkraft gegen das Reibelement 20 ausübt. Das Reibelement 20 ist im Ausführungsbeispiel nach 1 als Gleitschuh 22 ausgebildet.
Am axial entgegengesetzten, zur Anlagefläche 5 hin gerichteten Ende der Schraubendrehfeder 17 ist ein freier, nach radial außen gerichteter Schenkel 23 zu einem Hebel 24 verlängert, welcher sich an einem Stufenbolzen 25 abstützt. Der Stufenbolzen ist durch einen Flansch 26 des Gehäuses 4 geführt und gegebenenfalls mit dem nicht dargestellten Motorblock verschraubt. Die Ausgestaltung mit dem zum Hebel 24 erweiterten Schenkel 23 dient dazu, die Radialkraft, welche auf das Reibelement 20 wirkt, variabel einstellen zu können, und zwar variabel durch eine zu wählende wirksame Länge bzw. Winkelstellung des Hebels 24.
In 2 ist die Schraubendrehfeder 17 aus 1 schematisch von hinten, also in Richtung zum Spannarm 2 gesehen, dargestellt. Zu erkennen ist dort insbesondere der gegenüber der Darstellung gemäß 1 längere Hebel, welcher sich gegen den Stufenbolzen 25 abstützt. Zu erkennen ist ferner ein zum Spannarm 2 gerichteter Außenschenkel 27 der Schraubendrehfeder 17, welcher in den Gleitschuh 22 eingebettet bzw. eingeclipst ist. Der Außenschenkel 27 kann aber auch an einer Außenkante 28 oder 29 des Gleitschuhs 22 anliegen und gegen den Gleitschuh 22 drücken, so dass in diesem Fall wenigstens eine radial unter dem Gleitschuh angeordnete Federwindung 30 radial gegen den Gleitschuh 22 drücken würde. Ebenso ist es möglich, das Reibelement 20 als Ring oder Gleitlagerbuchse auszuführen, gegen die sich die Schraubendrehfeder 17 mit ihrem vollen Umfang radial anpressen würde.
Der Riemenspanner 1 gemäß 3 unterscheidet sich vom Riemenspanner 1 gemäß 1 im Wesentlichen durch eine andere Ausgestaltung des Gehäuses 4. Dieses weist ein an der Anschlagfläche 5 seinen Anfang nehmendes ringförmiges Bord 31 auf, welches sich im Wesentlichen axial erstreckt und mit einer Stirnfläche 32 der Stirnfläche 18 des Nabenteils 8 des Spannarmes 2 gegenüber liegt. Das Bord 31 begrenzt das Gehäuse 4 radial nach außen. An einer radial inneren Mantelfläche 33 des Bordes 31 liegt ein Reibelement 34 an, das in seiner Wirkung dem Reibelement 20 entspricht, welches an einer radial äußeren Mantelfläche 21 der Ausnehmung 19 des Nabenteils 8 anliegt. Die Mantelfläche 33 des Bordes 31 dient dabei ebenfalls als radiale Anlagefläche für das Reibelement 34.
Gegen das am Spannarm 2 angeordnete Reibelement 20 und gegen das mit dem Gehäuse 4 verbundene Reibelement 34 drückt die Schraubendrehfeder 17 mit einer radialen Kraft an. Zu diesem Zweck ist die Schraubendrehfeder 17 radial vorgespannt in das Gehäuse 4 und in die Ausnehmung 19 des Spannarms 2 eingesetzt, wozu der Durchmesser der Schraubendrehfeder 17 zunächst verringert wird. Ein Entspannen der dann in den Riemenspanner 1 eingesetzten Schraubendrehfeder 17 bewirkt den Versuch der Schraubendrehfeder 17 eine Durchmesservergrößerung herbeizuführen. Da dies durch die Reibelemente 20 und 34 nicht möglich ist, presst sich die Schraubendrehfeder 17 unter Erzeugung einer radial wirkenden Federkraft radial nach außen gegen die Reibelemente 20 und 34.
Die Anordnungen nach den 1 bis 3 hat den Zweck, die Balancierung des Spannarms 2 auf dem konischen Aufnahmeelement 7 bzw. auf der Gleitlagerbuchse 14 zu verbessern, und zwar dadurch, dass zusätzlich zur axialen Federkraft und zur Torsionskraft eine nach radial außen wirkende Federkraft genutzt wird. Die Erhöhung und verbesserte Einstellbarkeit des Reibmomentes für die Schwingungsdämpfung bei gleichzeitiger Balancierung des Spannhebels 2, also einer gleichmäßigeren Belastung auf den Konus, wird durch Einfügung des zusätzlichen Reibelementes 20 und/oder 34 erreicht, auf welche die Radialfederkraft der Feder wirkt. Dies steigert die Zuverlässigkeit hinsichtlich Funktion und die Lebensdauer.
In den 4 bis 6 sind drei verschiedene Schraubendrehfedern 17 jeweils in Vorderansicht dargestellt, die je nach speziellem Anforderungsprofil für Riemenspanner gemäß 1 oder 3 eingesetzt werden können.
In 4 ist eine Schraubendrehfeder 17 dargestellt, welche in an sich bekannter Weise als Außenschenkelfeder 35 ausgebildet ist. Diese weist zwei nach radial außen gerichtete Außenschenkel 36, 37 auf, wobei der Außenschenkel 37 mit dem Spannarm 2 und der Außenschenkel 37 mit dem Gehäuse 4 wirkverbunden ist. Die Außenschenkelfeder 35 lässt sich besonders gut für eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Riemenspanners 1 einsetzen, bei der darauf abgezielt wird, dass die Enden der Schraubenfeder 17 das zugehörige Reibelement 20 bzw. 34 direkt beaufschlagen sollen.
In 5 ist eine Schraubendrehfeder 17 dargestellt, welche in an sich bekannter Weise als Innenschenkelfeder 38 ausgebildet ist. Nach innen abgewinkelte Innenschenkel 39, 40 bilden in diesem Fall jeweils einen flächigen Anlagebereich für zugehörige Reibelemente 20 bzw. 34.
In 6 ist eine Schraubendrehfeder 17 dargestellt, welche in an sich bekannter Weise als schenkellose Drehfeder 41 ausgebildet ist. Dabei befinden sich Federenden 42, 43 in einer Durchmesserebene. Diese Ausgestaltung ist besonders kleinbauend, so dass sich mit einer derartigen Drehfeder 41 recht kompakt aufgebaute Riemenspanner realisieren lassen.

1: Riemenspanner
2: Spannarm
3: Spannrolle
4: Gehäuse
5: Anlagefläche
6: Achsstumpf
7: Aufnahmeelement
8: Nabenteil
9: Axialbohrung
10: Unterlegscheibe
11: Stützfläche
12: Mantelfläche
13: Dichtring
14: Gleitlagerbuchse
15: Mantelfläche
16: Drehachse
17: Schraubendrehfeder
18: Stirnseite
19: Ausnehmung
20: Reibelement
21: Mantelfläche
22: Gleitschuh
23: Schenkel
24: Hebel
25: Stufenbolzen
26: Flansch
27: Außenschenkel
28: Außenkante
29: Außenkante
30: Federwindung
31: Bord
32: Stirnfläche
33: Mantelfläche
34: Reibelement
35: Außenschenkelfeder
36: Außenschenkel
37: Außenschenkel
38: Innenschenkelfeder
39: Innenschenkel
40: Innenschenkel
41: Drehfeder
42: Federende
43: Federende

Claims

Riemenspanner (1) eines Riementriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem eine Spannrolle (3) tragenden, gegen einen Riemen des Riementriebs anfederbaren Spannarm (2), der gegenüber einem ortsfesten Gehäuse (4) drehbar gelagert ist, wobei ein auf einem Achsstumpf (6) des Gehäuses (4) angeordnetes Aufnahmeelement (7) radial außen eine konische Mantelfläche (12) aufweist, auf der eine Gleitlagerbuchse (14) angeordnet ist, wobei sich auf letzterer ein Nabenteil (8) des Spannarms (2) mit einer radial inneren konischen Mantelfläche (15) radial abstützt, und mit einer sich in Richtung der Drehachse (16) erstreckenden Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41), die sich mit einem Ende am Gehäuse (4) sowie mit einem anderen Ende am Spannarm (2) abstützt und diesen mit einem Drehmoment sowie Spannarm (2) und Gehäuse (4) mit einer Axialkraft beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41) radial nach außen gegen wenigstens ein Reibelement (20; 34) gespannt ist, welches radial zwischen Schraubendrehfeder (17) und einer radial äußeren Anlagefläche (21; 33) im Spannarm (2) und/oder im Gehäuse (4) angeordnet ist.
Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41) radial nach außen gegen ein an der radial äußeren Anlagefläche (21) des Spannarms (2) anliegendes Reibelement (20) und gegen ein an der radial äußeren Anlagefläche (33) des Gehäuses (4) anliegendes Reibelement (34) gespannt ist.
Riemenspanner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zum Gehäuse (4) gerichteten Stirnseite (18) des Nabenteils (8) eine ringförmige Ausnehmung (19) mit einer radial äußeren Mantelfläche (21) ausgebildet ist, wobei das Reibelement (20) radial an der Mantelfläche (21) anliegt und wobei die Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41) radial nach außen gegen das Reibelement (20) mit einer Federkraft anliegt.
Riemenspanner nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendrehfeder (17) als Außenschenkelfeder (35), als Innenschenkelfeder (38) oder als schenkellose Drehfeder (41) ausgebildet ist.
Riemenspanner nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (2; 34) als Gleitschuh (22), als Ring oder als Gleitlagerbuchse ausgebildet ist.
Riemenspanner nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am gehäuseseitigen Ende der Schraubendrehfeder (17) ein freier, nach radial außen gerichteter Schenkel (23) radial nach außen zu einem Hebel (24) verlängert ist.
Riemenspanner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hebel (24) an einem Stufenbolzen (25) abstützt, welcher durch einen radial äußeren Flansch (26) des Gehäuses (4) geführt ist.
Riemenspanner nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schenkel (27; 36; 39) der Schraubendrehfeder (17; 35; 38) im Gleitschuh (22) gelagert bzw. eingeclipst ist.
Riemenspanner nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schenkel (27; 36; 39; 42) der Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41) an einer Außenkante (28; 29) des Reibelements (20; 34) anliegt.
Riemenspanner nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (20; 34) durch wenigstens eine Federwindung (30) der Schraubendrehfeder (17; 35; 38; 41) mit einer Radialkraft beaufschlagt ist.