DE102007020738A1

DE102007020738A1 - Belt drive clamping device for internal combustion engine of motor vehicle, has integrated multi-functional part arranged in housing part, and damper designed as frictional damper with frictional partners

Info

Publication number: DE102007020738A1
Application number: DE200710020738
Authority: DE
Inventors: Matthias Schmidl; Johann Singer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2008-11-06

Abstract

The device (1) has an integrated multi-functional part (10) arranged in a housing part (3). A torsion spring (20) is formed as a legless coil spring, which produces a rotary force connection between the parts (3, 10) on a side turned towards the part (3), and is attached to a spring fracture safety device. An expansion element (9) is axially arranged at a distance between the housing part and the clamping arm, and is arranged on a side turned towards the clamping arm. A damper is designed as frictional damper with frictional partners (11, 12) working together in a radial direction.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, beispielsweise zum Antrieb von Nebenaggregaten an Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, mit einem Spannarm, der an einem Ende drehbar an einem Gehäuseteil gelagert und gegenüber dem Gehäuseteil innerhalb eines durch eine Wegbegrenzung festgelegten maximalen Arbeitsbereiches verschwenkbar ist und der an dem anderen Ende eine Spannrolle zur Abstützung an einem Zugmittel trägt, mit einer zwischen dem Gehäuseteil und dem Spannarm wirksamen Torsionsfeder, die zur Erzeugung einer kontinuierlichen Vorspannung des Zugmittels ein Torsionsmoment auf den Spannarm ausübt, und mit einer mechanischen Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwenkbewegungen des Spannarms am Zugmitteltrieb.The The invention relates to a tensioning device for a traction mechanism drive, For example, to drive ancillaries on internal combustion engines of motor vehicles, with a clamping arm, which rotates at one end mounted on a housing part and opposite to the Housing part within a specified by a Wegbegrenzung maximum work area is pivotable and at the other end carries a tension pulley for support on a traction device, with an effective between the housing part and the clamping arm Torsion spring used to generate a continuous bias the traction means exerts a torsional moment on the tensioning arm, and with a mechanical damping device for damping of pivoting movements of the tensioning arm on the traction mechanism drive.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Zugmitteltriebe, insbesondere Riementriebe, zum Antrieb von Nebenaggregaten, wie beispielsweise Generatoren, Ventilatoren, Kompressoren, Pumpen etc., an Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen, benötigen für eine einwand freie Funktionsweise eine bestimmte kontinuierliche Vorspannung. Um eine einmal eingestellte Vorspannung aufrechtzuerhalten und ein Durchrutschen oder Schlagen des Riemens auch bei alterungs- oder verschleißbedingter Längung des Zugmittels auf Dauer zuverlässig zu vermeiden, werden meist automatische Spannsysteme eingesetzt. Derartige Spannsysteme sind als mechanische oder hydraulische Vorrichtungen in vielfältiger Weise realisiert und seit längerem bekannt.flexible drives, in particular belt drives, for driving ancillaries, such as for example, generators, fans, compressors, pumps, etc., on internal combustion engines in motor vehicles, need for a proper functioning a certain continuous Preload. To maintain a preset bias and slipping or hitting the belt even with aging or wear-related elongation of the traction device To avoid reliably in the long run are usually automatic Clamping systems used. Such clamping systems are mechanical or hydraulic devices realized in many ways and known for some time.

Bei einer gängigen Bauweise mechanischer Riemenspanner ist am Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors ein verschwenkbar gleitgelagerter Spannarm angeordnet, der eine Spannrolle trägt, die sich an dem Riemen angefedert abstützt, wobei der Spannarm über eine Torsionsfeder mit einem Drehmoment beaufschlagt wird. Der Spannarm überträgt eine bei der Montage eingestellte Vorspannung auf den Riemen und hält diese durch eine entsprechende Verschwenkung des Hebels im Betrieb aufrecht. Im Gegensatz zu manuellen Spannvorrichtungen ist somit ein Nachstellen des Spannarms bzw. der Spannrolle nicht erforderlich. Vielmehr übt die Torsionsfeder zur Erzeugung einer kontinuierlichen Vorspannung des Zugmittels ein sich über Schwenkbewegungen bzw. Schwenkstellung des Spannarms selbständig regulierendes Torsionsmoment auf den Spannarm aus.at a common construction of mechanical belt tensioner is pivotable on the crankcase of the internal combustion engine slidably mounted clamping arm, which carries a tension roller, which is spring-loaded on the belt, wherein the clamping arm over a torsion spring is acted upon by a torque. The tensioner transfers one pre-tension set during assembly on the belt and holds this by a corresponding pivoting of the lever in operation upright. Unlike manual clamping devices is thus an adjustment of the tensioning arm or tensioning roller is not required. Rather, the torsion spring exercises to produce a continuous Pretension of the traction means is about pivoting movements or Pivoting position of the tensioning arm independently regulating Torsion torque on the tension arm off.

Weiterhin ist in der Regel eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, um Schwingungen und Stöße, die über den Verbrennungsmotor, die angetriebenen Aggregate sowie den Riementrieb selbst übertragen werden, zu dämpfen und damit einen möglichst verschleiß- und geräuscharmen sowie lagerschonenden Betrieb zu ermöglichen.Farther As a rule, a damping device is provided, to vibrations and shocks over the Combustion engine, the driven units and the belt drive themselves be transmitted, dampened and with it a wear-and low-noise as possible as well as to facilitate storage-friendly operation.

Moderne Zugmitteltriebe, die beispielsweise in einem gemeinsamen Trieb mittels eines besonders flexiblen Keilrippenriemens mehrere Aggregate antreiben, unterliegen zunehmend hohen Zug- und Lagerbelastungen. Entsprechend steigen die Anforderungen an die automatischen Spanneinheiten hinsichtlich Funktion und Gebrauchsdauer. Dabei ist aufgrund größerer und zusätzlicher Aggregate sowie durch Designvorgaben der zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt. Zusätzlich wird insbesondere aus Energiespargründen und für eine gute Fahrdynamik allgemein ein möglichst geringes Gewicht der in Fahrzeugen verbauten Komponenten, somit auch der Spannsysteme, verlangt. Dies macht eine ständige Weiterentwicklung der Zugmitteltriebe für Fahrzeuge erforderlich.modern Traction drives, for example, in a common drive means of a particularly flexible V-ribbed belt drive several units, are subject to increasingly high tensile and bearing loads. Corresponding the demands on the automatic clamping units increase Function and service life. It is due to larger and additional aggregates as well as by design specifications of limited space available. additionally especially for energy saving reasons and for Good driving dynamics generally the lowest possible Weight of components installed in vehicles, including the Clamping systems required. This makes a constant evolution the traction drives required for vehicles.

Einige Vorschläge haben Verbesserungen hinsichtlich einer Entlastung des Gleitlagers zum Ziel. Die DE 42 20 879 A1 zeigt beispielsweise ein Stützelement zur Lagerentlastung bei einer Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb. Bei der Spannvorrichtung gemäß der EP 0 780 597 B1 sind zwei beabstandete Lagerflächen vorgesehen, auf die sich die Lagerlasten gleichmäßig verteilen.Some proposals have improvements in terms of relief of the sliding bearing to the goal. The DE 42 20 879 A1 shows, for example, a support element for bearing relief in a tensioning device for a traction mechanism drive. In the tensioning device according to the EP 0 780 597 B1 two spaced bearing surfaces are provided, on which the bearing loads evenly distributed.

Schwerpunkt anderer bekannter Spannvorrichtungen ist eine möglichst konstante hohe Dämpfungsrate. In der DE 43 00 178 C1 wird dazu beispielsweise ein kegeliges Druckstück verwendet, welches in Wirkverbindung mit einem Federelement permanent eine Dämpfungsbuchse beaufschlagt.Focus of other known tensioning devices is a constant as possible high damping rate. In the DE 43 00 178 C1 For this purpose, for example, a conical pressure piece is used, which permanently acts in operative connection with a spring element, a damping bushing.

Verschiedene Spannsysteme verwenden, wie beispielsweise in der DE 100 55 594 A1 gezeigt, als Dämpfungseinheit eine mit dem Spannarm drehfest verbundene, axial belastete Reibscheibe, die flächig mit einem entsprechenden Reibbelag an einem ortsfesten Gehäuseteil zusammenwirkt, um ein den Spanarmbewegungen entgegengerichtetes Reibmoment zu erzeugen. Zur Erzielung der erforderlichen Reibarbeit benötigen solche Reibscheibenspanneinheiten eine relativ hohe Axialkraft, die meist durch eine entsprechend groß dimensionierte Axial kraftkomponente der als Schraubenfeder ausgebildeten Torsionsfeder aufgebracht werden muss.Use different clamping systems, such as in the DE 100 55 594 A1 shown, as a damping unit with a rotatably connected to the clamping arm, axially loaded friction disc, which cooperates with a surface of a corresponding friction lining on a stationary housing part to produce a Spanarmbewegungen the opposing friction torque. To achieve the required friction work such Reibscheibenspanneinheiten require a relatively high axial force, which usually must be applied by a correspondingly large dimensioned axial force component of the torsion spring designed as a helical spring.

Es sind auch Spannsysteme bekannt, die das Torsionsmoment und die Axialkraft trennen. In dem Spannsystem der DE 103 28 900 A1 wird beispielsweise eine Drehstabfeder zur Erzeugung des Torsionsmomentes verwendet. Zur axialen Anpressung einer Reibscheibe ist eine zusätzliche Druckfeder vorgesehen.There are also known clamping systems that separate the torsional moment and the axial force. In the clamping system of DE 103 28 900 A1 For example, a torsion spring is used to generate the torsional moment. For axial contact pressure of a friction disc, an additional compression spring is provided.

Weiterhin sind diverse Spannsysteme bekannt, deren Dämpfungsfunktion durch eine am Gleitlager des Spannarms angeordnete Reibungsbuchse anstelle einer Reibscheibe realisiert ist. Besonders kompakt bauen so genannte Konusspannsysteme mit kegelförmigen, als Gleitlager eingesetzten Reibungsbuchsen. Die DE 101 52 364 A1 zeigt beispielsweise eine derartige Spanneinheit, bei der zur Erzielung einer erforderlichen Anpresskraft auf die konische Reibungsbuchse eine ebenso konisch gewickelte, an die Reibungsbuchse angepasste Schraubendrehfeder eingesetzt ist.Furthermore, various clamping systems are known, the damping function is realized by a arranged on the sliding bearing of the clamping arm friction sleeve instead of a friction disc. So-called cone clamping systems with conical friction bushes used as sliding bearings are particularly compact. The DE 101 52 364 A1 shows, for example, such a clamping unit in which is used to achieve a required contact force on the conical friction bushing a conically wound, adapted to the friction bushing helical torsion spring.

Da die Spanneinheiten wie bereits eingangs erläutert zunehmend hohen Belastungen unterliegen und gleichzeitig vom Markt möglichst hohe Dämpfungsraten gefordert werden, wobei sowohl singuläre Stöße als auch hochfrequente Schwingungen den Spannarm beaufschlagen, können zudem die eingesetzten Torsionsfedern, meist Schenkelfedern, vermehrt starken Schwingungsbelastungen ausgesetzt sein. Dies kann im Extremfall sogar zum Federbruch und Ausfall der Spanneinheit führen.There the clamping units as already explained in the beginning increasingly subject to high loads and at the same time as possible from the market high attenuation rates are required, with both singular shocks as well as high-frequency vibrations act on the tensioning arm, In addition, the torsion springs used, mostly torsion springs, increasingly exposed to strong vibration loads. This can in extreme cases, even spring breakage and failure of the clamping unit to lead.

Daher sind zum Schutz zylindrisch gewickelter Torsionsfedern bereits Schwingungsdämpfer vorgeschlagen worden. Die DE 10 2004 028 485 A1 zeigt einen Konusspanner mit einer Schraubenfeder, deren Windungen zum Teil an einem Dämpfungsrohr anliegen, das etwaige kritische Resonanzschwingungen verhindert. Bei einem aus der DE 103 60 286 A1 bekannten vergleichbaren Konusspanner ist ein elastischer Dämpfungskörper vorgesehen, der zwischen die Windungen greift. Dadurch werden die Windungen unabhängig vom sich je nach Spannarmstellung ändernden Windungsabstand gegeneinander gedämpft. Derartige Schwingungsdämpfer sind bisher jedoch auf Konusspanner beschränkt.Therefore, vibration dampers have already been proposed for protecting cylindrical wound torsion springs. The DE 10 2004 028 485 A1 shows a cone clamp with a coil spring, the windings lie partially against a damping tube, which prevents any critical resonance vibrations. At one of the DE 103 60 286 A1 known comparable cone clamp an elastic damping body is provided which engages between the turns. As a result, the turns are attenuated independently of each other depending on Spannarmstellung changing pitch. However, such vibration dampers are so far limited to cone clamp.

Die meisten bekannten herkömmlichen Spannsysteme arbeiten mit hohen axialen Federkräften zur Erzielung einer Dämpfung. Dieses Funktionsprinzip hat sich in der Praxis grundsätzlich bewährt. Hinsichtlich ihrer Baugröße, Dämp fungsrate und Lagerbelastung bieten sie jedoch eher ein begrenztes Potenzial für Weiterentwicklungen.The Most known conventional clamping systems work with high axial spring forces to achieve a damping. This functional principle has in principle in principle proven. With regard to their size, Damping rate and bearing load, however, they offer more limited potential for further development.

Bei einer neuartigen Bauweise ist die Dämpfungseinrichtung daher so konzipiert, dass die Reibarbeit zumindest überwiegend über in radialer Richtung zusammenwirkende Reibflächen zur Verfügung steht. Somit wird keine hohe axiale Federkraft zur Anpressung der Reibpartner in axialer Richtung benötigt. Die Torsionsfeder kann vielmehr mit einer vergleichsweise geringen, gegebenenfalls lediglich zum Ausgleich eines Axialspiels erforderlichen Axialkraftkomponente ausgelegt werden. Derartige Schraubenfedern sind kostengünstiger und kleiner dimensioniert, also bauraumsparend.at a novel construction is the damping device Therefore, designed so that the friction work at least predominantly over in the radial direction cooperating friction surfaces is available. Thus, no high axial spring force for pressing the friction partners needed in the axial direction. The torsion spring can rather with a comparatively small, possibly only for compensation an axial play required axial force component designed become. Such coil springs are cheaper and dimensioned smaller, so space-saving.

Dabei ergibt sich jedoch ein Montageproblem durch die üblicherweise angeordnete Wegbegrenzung, die einen Schwenk- bzw. Arbeitsbereich des Spannarms begrenzt. Dazu greift ein Vorsprung eines beweglichen Bauteils axial in ein Fenster eines ortfesten Bauteils ein, das von zwei Endanschlägen begrenzt wird. Der Spannarm kann so innerhalb des durch die Länge des Fensters definierten Arbeitsbereiches verschwenken, wobei die Endanschläge gegebenenfalls beim Anschlagen (Schnalzen) den dabei auftretenden Scherkräften standhalten müssen. Dies wird durch eine, unter Berücksichtigung des Materials der Begrenzungselemente, beispielsweise aus Aluminium-Druckguss, bestimmte ausreichend dimensionierte axiale Überlappung von Vorsprung und Endanschlag sichergestellt.there However, this results in a mounting problem by the usual arranged Wegbegrenzung, a pivoting or working area of Clamping arm limited. For this purpose, a projection of a movable engages Component axially into a window of a stationary component, the is limited by two end stops. The tension arm can so within the length defined by the window Swivel working area, where the end stops, if necessary when striking (snapping) the shear forces occurring have to withstand. This is done by one, taking into account the material of the limiting elements, for example of die-cast aluminum, certain sufficiently dimensioned axial overlap ensured by projection and end stop.

Zur Montage des Spannsystems müssen zunächst der Spannarm und das Gehäuseteil entsprechend der Überlappung der Wegbegrenzung relativ zueinander wenigstens soweit angehoben werden, dass eine Relativverdrehung zum Zwecke der Vorspannung der Torsionsfeder erfolgen kann, ohne dass die Begrenzungselemente dabei miteinander in Kollision geraten. Erst anschließend erfolgt eine axiale Translation, bei welcher der Vorsprung mit dem Begrenzungsfenster in Eingriff kommt.to Assembly of the clamping system must first of all the clamping arm and the housing part according to the overlap the travel limit relative to each other at least as far raised be that a relative rotation for the purpose of biasing the Torsion spring can be done without the limiting elements here collide with each other. Only then takes place an axial translation in which the projection with the boundary window engages.

Bei herkömmlichen Spannsystemen wird die Anhebung über die ohnehin ausreichend große Axialkraft-Federrate mit einem entsprechend großen Axialweg der in der Regel als Schraubendruckfeder ausgebildeten Torsionsfeder aufgebracht. Bei der neuen Bauart ist die axiale Federrate der Torsionsfeder dafür jedoch eher unzureichend, so dass die Torsionsfeder aus Montagegründen, insbesondere zur Gewährleistung einer Montierbarkeit an automatischen Montiereinrichtungen, mit einer höheren Federrate konzipiert sein muss, als zu ihrer Funktion eigentlich notwendig wäre. Dies wiederum führt zu größer dimensionierten Federn, also solchen mit größerem Bauraumbedarf als eigentlich notwendig. Durch die vergleichsweise erhöhten aufzubringenden Axialkräfte zur Realisierung der Translationsbewegung bei der Montage mit der stärkeren Feder kann sich zudem die Handhabung erschweren bzw. ein größerer Montageaufwand entstehen.at conventional clamping systems will override the the already sufficiently large axial force spring rate with a correspondingly large Axialweg the usually as Applied helical compression spring trained torsion spring. at the new design is the axial spring rate of the torsion spring for it but rather insufficient, so that the torsion spring for assembly reasons, in particular to ensure a mountability automatic mounting equipment, with a higher spring rate must be conceived as actually necessary for their function would. This in turn leads to greater dimensioned springs, so those with larger Required space as actually necessary. By the comparatively increased applied axial forces for realization the translational movement during assembly with the stronger Spring can also complicate the handling or a larger Assembly costs arise.

Zusätzlich kann sich ein weiterer Handhabungsnachteil ergeben. Da die zur Gewährleistung einer automatischen Montierbarkeit mit einem größeren Axialweg dimensionierten Federn unter Umständen einen vergleichsweise großen Windungsabstand haben, können sie sich bei der üblichen Bevorratung als Schüttgut in ihren Vorratsbehältern leicht ineinander verhaken, was in der Folge ein zeitaufwendiges Trennen derselben von Hand am Montagestand erfordert.additionally can result in a further handling disadvantage. As to ensure a automatic mountability with a larger one Axialweg sized springs may be a comparatively can have large winding distance, they can in the usual storage as bulk in their supply containers slightly hooked into each other, which as a result, a time-consuming separation of the same by hand at the assembly requires.

Schließlich ist auch bei dieser Bauart bei den zu erwartenden Belastungen in modernen Zugmitteltrieben ohne weitere Maßnahmen die Gefahr von Federbrüchen nicht gänzlich auszuschließen.Finally, with this type of construction, too expected loads in modern traction drives without further measures, the risk of spring breakage is not completely ruled out.

Zusammenfassend bedeutet dies: Bei den herkömmlichen Spannsystemen kann nicht ohne weiteres die Belastungsgrenze gesteigert und ihre Baugröße möglichst gleichzeitig verringert werden. Bei der neuen Bauart können hingegen deren Vorteile hinsichtlich Kosten- und Fertigungsaufwand sowie Bauraumbeanspruchung nicht in vollem Umfang zum Tragen kommen, so dass weiterer Entwicklungsbedarf besteht.In summary this means: In the conventional clamping systems can not easily increased the load limit and their size be reduced at the same time as possible. At the new Design, on the other hand, their advantages in terms of cost and production costs and space requirements not in full Extent, so that further development needs exist.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst kompakt bauende mechanische Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb zu entwickeln, bei der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden, die insbesondere bei einer vergleichsweise starken Beanspruchung eine hohe Betriebssicherheit sowie Lebensdauer aufweist und dennoch montage- und fertigungstechnisch einfach sowie kostengünstig ist.Of the Invention is therefore based on the object as possible compact mechanical clamping device for one To develop traction drive, in which the disadvantages described above avoided, especially in a comparatively strong Stress has a high reliability and durability and yet easy to assemble and manufacture as well as inexpensive is.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Zugmittelspannvorrichtung mit mechanischer Reibungsdämpfung durch eine Konzeption mit möglichst wenigen kompakt bauenden Funktionsteilen, die montagefreundlich ausgebildet und/oder mit zusätzlichen Montagehilfen versehen sowie gegen einen erhöhten Verschleiß geschützt sind, sowie mit einer Dämpfungseinrichtung, die zur Erzielung der Reibarbeit keine hohen axialen Federraten erfordert, geeignet ist, die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich Funktion, Lebensdauer, Bauraum und Gewicht zu erfüllen sowie kostengünstig herstellbar ist.Of the Invention is based on the finding that a Zugmittelspannvorrichtung with mechanical friction damping by a conception with as few compact functional parts as possible, designed to be easy to install and / or with additional Assembled mounting aids and protected against increased wear are, as well as with a damping device to achieve the friction work does not require high axial spring rates suitable is the increased demands in terms of function, life, Space and weight to meet and cost can be produced.

Die Erfindung geht daher aus von einer Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, beispielsweise zum Antrieb von Nebenaggregaten an Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, mit einem Spannarm, der an einem Ende drehbar an einem Gehäuseteil gelagert und gegenüber dem Gehäuseteil innerhalb eines durch eine Wegbegrenzung festgelegten maximalen Arbeitsbereiches verschwenkbar ist, und der an dem anderen Ende eine Spannrolle zur Abstützung an einem Zugmittel trägt, mit einer zwischen dem Gehäuseteil und dem Spannarm wirksamen Torsionsfeder, die zur Erzeugung einer kontinuierlichen Vorspannung des Zugmittels ein Torsionsmoment auf den Spannarm ausübt, und mit einer mechanischen Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwenkbewegungen des Spannarms am Zugmitteltrieb.The Invention is therefore based on a clamping device for a traction mechanism drive, for example for driving ancillaries on internal combustion engines of motor vehicles, with a clamping arm, which is rotatably mounted on a housing part at one end and with respect to the housing part within a by a travel limit specified maximum work area is pivotable, and at the other end a tensioner for Support on a traction device carries, with an intermediate the housing part and the clamping arm effective torsion spring, to generate a continuous bias of the traction means exerts a torsional moment on the tensioning arm, and with a mechanical Damping device for damping pivoting movements of the tensioning arm on the traction mechanism drive.

Außerdem ist bei dieser Spannvorrichtung vorgesehen, dass ein integriertes Multifunktionsbauteil in dem Gehäuseteil angeordnet ist, das als Torsionsmomentübertrager, Montagehilfe und Dämpfungseinrichtung wirksam ist, wobei erstens die Torsionsfeder als schenkellose Schraubenfeder ausgebildet ist, die auf der dem Gehäuseteil zugewandten Seite eine Drehkraftverbindung zwischen dem Gehäuseteil sowie dem Multifunktionsbauteil herstellt und der eine Federbruchsicherung zugeordnet ist, wobei zweitens auf der dem Spannarm zugewandten Seite ein das Gehäuseteil und den Spannarm in einer Montageposition axial beabstandetes Spreizelement angeordnet ist, und wobei drittens die Dämpfungseinrichtung als Reibungsdämpfer mit in radialer Richtung zusammenwirkenden Reibpartnern ausgebildet ist.Furthermore is provided with this clamping device that an integrated Multi-functional component is arranged in the housing part, as a torsional moment transformer, mounting aid and damping device is effective, wherein, first, the torsion spring as a legless coil spring is formed, which on the housing part side facing a torque connection between the housing part as well the multi-functional component manufactures and a spring break safety device is assigned, wherein secondly on the clamping arm side facing a housing part and the clamping arm in a mounting position axially spaced spreader is arranged, and third the damping device as a friction damper with is formed in the radial direction co-operating friction partners.

Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass in der Spannvorrichtung eine kompakte Torsionsfeder mit einer vergleichsweise geringen Axialkraftkomponente verbaut werden kann, und dass eine kostengünstige Montierbarkeit der Spannvorrichtung an einer automatischen Montagelinie gewährleistet ist. Gleichzeitig stellt die in radialer Richtung wirkende Dämpfungsvorrichtung hohe Reibmomente zur Dämpfung von über den Zugmitteltrieb übertragenen Spannarmbewegungen zur Verfügung. Die Torsionsfeder wirkt zudem über das mit dem Spannarm verbundene Multifunktionsbauteil stabilisierend auf den Spannarm gegen angreifende Kippmomente, so dass eine weitgehend gleichmäßige und daher verschleißarme Gleitlagerbelastung erreicht wird. Dabei kann die vorteilhaft schenkellose Torsionsfeder mit Hilfe einer Federbruchsicherung, beispielsweise eines Schwingungsdämpfers, der im Wesentlichen Querschwingungen der Windungen gegeneinander dämpft, zuverlässig gegen die Gefahr eines Federbruches bei starker Beanspruchung geschützt werden.By This structure is advantageously achieved that in the clamping device a compact torsion spring with a comparatively low axial force component can be installed, and that a cost-effective mountability the tensioning device on an automatic assembly line guaranteed is. At the same time, acting in the radial direction damping device high friction moments for damping transmitted via the traction drive Tension arm movements available. The torsion spring acts also via the multifunction component connected to the clamping arm stabilizing on the clamping arm against attacking overturning moments, so that a largely uniform and therefore low-wear Sliding bearing load is achieved. In this case, the advantageous thighless torsion spring with the aid of a spring break safety device, for example a vibration damper, the essentially transverse vibrations of the turns against each other dampens, reliably against the risk of spring breakage be protected under heavy use.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Multifunktionsbauteil im Wesentlichen einen seinen Umfang bildenden ringförmigen Reibbelag, der sich an eine an dem Gehäuseteil ausgebildete korrespondierende Reibfläche elastisch anschmiegt, und ein den Reibbelag tragendes Nabenteil, welches mit einem an dem Spannarm ausgebildeten wellenförmigen Ansatz zur Herstellung einer drehfesten, zu Montagezwecken axial verschiebbaren Verbindung mit dem Spannarm korrespondiert, wobei die Drehkraftverbindung zwischen dem Gehäuseteil und dem Multifunktionsteil durch eine Abstützung der Torsionsfeder mit einem Federende in einer gehäuseteilseitigen Ausnehmung des Multifunktionsbauteils und mit dem anderen Federende innerhalb des Gehäuseteils hergestellt ist, so dass bei einer Verdrehung des mit dem Spannarm drehfest verbundenen Multifunktionsbauteils gegenüber dem ortsfesten Gehäuseteil auf den Spannarm erstes ein rückstellendes Torsionsmoment und zweitens über eine Radialkraftkomponente ein dämpfendes Reibmoment ausgeübt wird.In a particularly advantageous embodiment, the multi-functional component essentially comprises an annular friction lining forming its circumference, which elastically conforms to a corresponding friction surface formed on the housing part, and a hub bearing the friction lining, which has a wave-shaped projection formed on the tensioning arm for producing a rotationally fixed , Axially displaceable connection for assembly purposes connection with the clamping arm corresponds, wherein the rotational force connection between the housing part and the multi-functional part is made by a support of the torsion spring with a spring end in a housing-side recess of the multi-functional component and with the other spring end within the housing part, so that at a rotation the non-rotatably connected to the clamping arm multi-functional component relative to the stationary housing part on the clamping arm first a restoring torsional moment and secondly a damping friction torque is exerted via a radial force component.

Die drehfeste Verbindung zwischen dem Multifunktionsbauteil und dem Spannarm kann vorteilhaft als eine Welle-Nabe-Verbindung mit einer formschlüssigen, axial verschiebbaren Steckverzahnung ausgebildet sein, die in einer Endposition axial fixierbar ist. Dadurch wird eine einfache, gleichmäßige und spielfreie Kraftübertragung zwischen dem Multifunktionsbauteil und dem Spannarm sichergestellt.The non-rotatable connection between the multi-functional component and the Clamping arm may be advantageous as a shaft-hub connection with a positive, be formed axially displaceable spline, in a End position is axially fixed. This will make a simple, even and backlash-free power transmission between the multi-functional component and the tensioning arm ensured.

Über das Multifunktionsbauteil wird somit das Torsionsmoment zur Vorspannung des Zugmittels bzw. Riemens auf den Spannarm übertragen und auftretende Riemenschwingungen und Stöße gedämpft.about the multi-functional component thus becomes the torsional moment for biasing of the traction device or belt transmitted to the tensioning arm and occurring belt vibrations and shock damped.

Die Torsionsfeder benötigt zur drehkraftschlüssigen Abstützung zwischen Gehäuseteil und Multifunktionsteil keine von dem Federdurchmesser abstehenden, beispielsweise abgewinkelten Schenkel, sondern stützt sich in dem Multifunktionsteil, beispielsweise an einem Steg in einer ringförmigen Ausnehmung, ab. Gehäuseteilseitig ist eine entsprechend geeignete Abstützung ausgebildet.The Torsion spring required for torsionally strong Support between housing part and multifunction part none of the spring diameter projecting, for example, angled Leg, but relies in the multifunction part, for example, on a web in an annular recess, from. Housing part side is a correspondingly suitable support educated.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Spreizelement als ein stirnseitig auf der dem Spannarm zugewandten Seite aus dem Multifunktionsbauteil hervorstehendes Federelement ausgebildet ist, welches in einer Montageposition den Spannarm und das Gehäuseteil axial zumindest soweit voneinander entfernt hält, das eine Wegbegrenzung des Spannarms, bestehend aus einem gehäuseteilseitig vorstehenden Finger, der in ein spannarmseitig aus zwei vorstehenden Endanschlägen gebildetes Fenster eingreift, überwunden wird, und wobei das Spreizelement in einer Endposition in der zugehörigen Aufnahme versenkt ist.Furthermore can be provided that the expansion element as a front side on the side facing the clamping arm from the multifunction component protruding spring element is formed, which in a mounting position the Clamping arm and the housing part axially at least as far away from each other holds, which is a travel limit of the tensioning arm, consisting of a housing part side protruding finger, in a Spannarmseitig formed from two protruding end stops Window engages, is overcome, and wherein the expansion element sunk in an end position in the associated recording is.

Durch ein vorzugsweise im Multifunktionsbauteil integriertes derartiges Spreizelement wird bei der Montage das Gehäuseteil gegenüber dem Spannarm genügend axial angehoben, um Kollisionen der Endanschläge der Wegbegrenzung beim Vorspannen des Spannarms zu vermeiden. Dieses bevorzugt als Federzunge ausgebildete Spreizelement stellt somit für die Liftposition den nötigen Axialweg zur Verfügung, der ansonsten mit den beschriebenen Nachteilen von der Torsionsfeder aufgebracht werden müsste, um eine automatische Montierbarkeit der Spannvorrichtung zu sicherzustellen.By a preferably integrated in the multi-functional component such Spreizelement is opposite the housing part during assembly The clamping arm raised enough axially to collisions of the end stops to avoid the limitation of travel when pretensioning the tensioning arm. This preferably designed as a spring tongue spreading thus provides for the lift position the necessary Axialweg to Available, otherwise with the disadvantages described from the torsion spring would have to be applied to a to ensure automatic mountability of the clamping device.

Ein weiterer Montagevorteil an automatischen Montagelinien ergibt sich durch eine problemlose Zuführung der kompakten schenkellosen Torsionsfeder. Dadurch, dass die Schraubenfeder durch die Hilfe des Spreizelementes nicht zum Anheben von Gehäuseteil und Spannarm bei der Montage benötigt wird, kann sie mit einem geringeren Axialweg und in der Folge mit einem relativ geringen Windungsabstand ausgelegt werden kann. Die Federn lassen sich somit besonders vorteilhaft als Schüttgut bevorraten, ohne die Gefahr, dass sich einzelne Federn ineinander verhaken, was ein zeitaufwendiges manuelles Trennen und Bereistellen der Federn von Hand vermeidet.One further assembly advantage on automatic assembly lines results by a trouble-free feeding of the compact legless Torsion spring. In that the coil spring through the help of the expansion element not for lifting housing part and Tension arm is required during assembly, it can with a lower axial path and subsequently with a relatively small Windungsabstand can be interpreted. The springs can thus be store particularly advantageous as bulk material, without the Risk that individual springs interlock, which is a time-consuming manual Separating and handing the springs away by hand.

Um die automatische Montage noch störungssicherer zu machen, kann eine nicht näher erläuterte Zentrierhilfe vorgesehen sein, mit deren Hilfe die während des Montageaktes der aus Mutifunktionsbauteil, Gehäuseteil und Spannarm bestehenden Baugruppe zum Umfallen neigende Torsionsfeder gegen seitliche Ausweichbewegungen sicher gehalten wird.Around make the automatic assembly even more trouble-free, may be an unspecified centering be provided, with the help of which during the Montageeaktes the of Mutifunktionsbauteil, housing part and clamping arm existing assembly for tipping tilting torsion against lateral evasive movements are securely held.

Insgesamt wird dadurch eine Spannvorrichtung zur Verfügung gestellt, deren Bauteile einfach und sicher mittels Greifer bzw. Roboterarmen in einer automatischen Montagelinie zur Massenfertigung zugeführt und zu der Baugruppe montiert werden können.All in all this provides a tensioning device, their components simply and safely by means of grippers or robot arms supplied in an automatic assembly line for mass production and can be mounted to the assembly.

Zur Erhöhung der Bruchsicherheit der Torsionsfeder ist vorteilhaft ein Schwingungsdämpfer vorgesehen. Der Schwingungsdämpfer kann beispielsweise als ein zwischen die Windungen der Torsionsfeder eingreifender, zumindest Querschwingungen dämpfender, Elastomerkörper ausgebildet sein. Denkbar ist auch dass der Schwingungsdämpfer als ein von der Torsionsfeder umgriffener oder die Torsionsfeder umgreifender, zumindest Querschwingungen dämpfender, Reibungskörper ausgebildet ist.to Increasing the resistance to breakage of the torsion spring is advantageous a vibration damper provided. The vibration damper For example, as one between the turns of the torsion spring engaging, at least transverse vibration damping, elastomeric body be educated. It is also conceivable that the vibration damper as one surrounded by the torsion spring or the torsion spring encompassing, at least transverse vibrations dampening, friction body is trained.

Außerdem können Maßnahmen gegen eine Verschmutzung im Bereich der Dämpfungseinrichtung, also insbesondere des Reibbelages, vorgesehen sein. Abrieb und/oder von außen eingetragene Partikel oder Fluide können die Leistungsfähigkeit des Reibungsdämpfers beeinträchtigen. Um die Funktionsflächen der Reibpartner von derartigen Kontaminationen zu schützen, kann eine Drainage vorgesehen sein. Besonders einfach und effektiv ist ein System von am Außenumfang des Reibbelags angeordneten Längs- und/oder Querrillen, die Verschmutzungen ableiten.Furthermore can take action against pollution in the area the damping device, ie in particular the friction lining, be provided. Abrasion and / or particles introduced from the outside or fluids can increase the performance of the Frictional damper affect. To the functional surfaces to protect the friction partner from such contamination, may be provided drainage. Especially easy and effective is a system of arranged on the outer circumference of the friction lining Longitudinal and / or transverse grooves that remove dirt.

Grundsätzlich ist im Falle ferromagnetischer Abriebpartikel, wie beispielsweise aus der DE 100 55 594 A1 bekannt, auch ein geeignet ausgebildeter Magnetkörper zum Abzug von derartigen Kontaminationen möglich.Basically, in the case of ferromagnetic abrasion particles, such as from DE 100 55 594 A1 Also known, a suitably designed magnetic body for the withdrawal of such contamination possible.

Ein weiterer Aspekt ist die Gewichtsreduzierung der Spannvorrichtung. Das Gewicht der Spannvorrichtung kann zweckmäßigerweise durch eine Leichtbauweise möglichst vieler Teile der Baugruppe reduziert werden. Innbesondere kann das Multifunktionsbauteil in einer Leichtbauweise hergestellt sein, wobei der Reibbelag und das Nabenteil wahlweise in einer Einkomponentenbauweise aus dem gleichen Material oder in einer Zweikomponentenweise aus verschie denen Materialien gefertigt sein können.Another aspect is the weight reduction of the tensioning device. The weight of the tensioning device can expediently be achieved by a lightweight construction of as many parts of the assembly as possible be reduced. Innbesondere the multifunctional component can be made in a lightweight construction, wherein the friction lining and the hub part can be made either in a one-component construction of the same material or in a two-component of various materials.

Für die Reibpartner sind beispielsweise chemische Kombinationen von Polyamid (PA) und Poly-Tetrafluor-Ethylen (PTFE), die am Markt mit verschiedenen Spezifikationen relativ kostengünstig zur Verfügung stehen, besonders geeignet. Sie weisen ein vergleichsweise geringes spezifisches Gewicht sowie für Reibdämpfer geeignete tribologische Eigenschaften auf. Das Nabenteil als Torsionsmomentüberträger kann beispielsweise aus verstärktem Thermoplastwerkstoff bestehen. Die Teile können beispielsweise in einem Kunststoffspritzverfahren einteilig zusammengefügt sein. Alternativ können Reibbelag und Nabenteil auch mit einer einfachen mechanischen, insbesondere formschlüssigen, Verbindung miteinander verbunden sein.For the friction partners are, for example, chemical combinations of Polyamide (PA) and poly-tetrafluoroethylene (PTFE), which are on the market with various specifications relatively inexpensive available stand, especially suitable. They have a comparatively low specific weight and suitable for friction dampers tribological properties. The hub part as Torsionsmomentübertragerträger For example, made of reinforced thermoplastic material consist. The parts can, for example, in a plastic injection molding in one piece be joined together. Alternatively, friction lining and hub part also with a simple mechanical, in particular positive connection, be connected to each other.

Schließlich bietet auch die Konstruktion der drehfesten Verbindung zwischen dem Multifunktionsbauteil und dem Spannarm Potenzial für eine weitere Gewichts- und Materialeinsparung. Dies kann durch die Gestaltung der Verbindungsteile als so genannte Gleichdicke ermöglicht werden. Ein Gleichdick definiert sich dadurch, dass der Abstand zweier paralleler Tangenten unabhängig von einer Drehung des Körpers immer gleich bleibt, also im einfachsten Falle ein Kreis. Alle von der Kreisform abweichenden Gleichdicke, beispielsweise so genannte Reuleaux-Dreiecke oder ähnliche Körper, haben einen kleineren Flächen- bzw. Volumeninhalt und benötigen folglich weniger Material. Dementsprechend kann eine gleichdickartige Welle oder Zapfen am Spannarm mit einem entsprechenden Nabenteil am Multifunktionsbauteil eine besonders vorteilhafte spielfreie drehfeste Verbindung zwischen Spannarm und Multifunktionsbauteil bilden. Zudem ist ein Gleichdick insbesondere in Kunststoffspritzverfahren fertigungstechnisch relativ einfach und kostengünstig herstellbar.After all also offers the construction of the non-rotatable connection between the multifunction component and the tensioner arm potential for a further weight and material savings. This can be done by the Design of the connecting parts as a so-called equal thickness allows become. An equal thickness is defined by the fact that the distance two parallel tangents independent of one rotation of the body always remains the same, so in the simplest case Circle. All deviating from the circular shape equal thickness, for example so-called Reuleaux triangles or similar bodies, have a smaller area or volume content and need consequently less material. Accordingly, an equally thick Shaft or pin on the clamping arm with a corresponding hub part on the multi-functional component a particularly advantageous backlash-free non-rotatable connection between clamping arm and multifunction component form. In addition, a uniform thickness, especially in plastic injection molding manufacturing technology relatively easy and inexpensive to produce.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigtThe The invention will be described below with reference to the accompanying drawings some embodiments explained in more detail. It shows

1 eine Spannvorrichtung im Längsschnitt in einer Montageposition, 1 a clamping device in longitudinal section in a mounting position,

2 Teilansichten der Spannvorrichtung im Ausriss: unten links ein Längsschnitt der Spannvorrichtung in einer Betriebsposition, unten rechts ein Längsschnitt der Spannvorrichtung in der Montageposition sowie oben ein Multifunktionsbauteil im Querschnitt, und 2 Partial views of the clamping device in the excavation: bottom left a longitudinal section of the clamping device in an operating position, bottom right a longitudinal section of the clamping device in the mounting position and above a multi-function component in cross section, and

3 Teilansichten der Spannvorrichtung im Ausriss mit einem Multifunktionsbauteil in Zweikomponentenbauweise mit zwei separaten Bauteilen für Reibfunktion und Torsionsmomentübertragung. 3 Partial views of the clamping device in the excavation with a multifunctional component in two-component design with two separate components for friction function and Torsionsmomentübertragung.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

Die 1 zeigt demnach eine als mechanischen Riemenspanner 1 ausgebildete automatische Spannvorrichtung in einem Riementrieb zum Antrieb von Nebenaggregaten an einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges.The 1 shows therefore as a mechanical belt tensioner 1 trained automatic tensioning device in a belt drive for driving ancillaries on an internal combustion engine of a motor vehicle.

Der Riemenspanner 1 weist einen Spannarm 2 auf, an dessen einen Ende eine nicht dargestellte Spannrolle zur federnden Abstützung an einem Riemen drehbar lagerbar ist. Mit dem anderen Ende ist der Spannarm 2 an einem Gehäuseteil 3 verschwenkbar gelagert. Das Gehäuseteil 3 ist ortsfest an einem nicht dargestellten Maschinenteil, beispielsweise ein Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors, befestigbar. Das Gehäuseteil 3 weist eine Grundplatte 4 auf, an der zum Spannarm 2 hin zeigend ein Finger 5 radial und axial vorsteht. Der Finger 5 bildet mit zwei spannarmseitig radial vorstehenden Endanschlägen 6, 7 eine Wegbegrenzung 8 zur Begrenzung eines maximalen Arbeits- bzw. Schwenkbereichs des Spannarms 2, wobei im Betriebszustand der Finger 5 in das durch die Endanschläge 6, 7 gebildete, umfangsbezogene Arbeitsfenster eingreift.The belt tensioner 1 has a clamping arm 2 on, at one end of a tension roller, not shown, for resilient support on a belt is rotatably storable. At the other end is the tension arm 2 on a housing part 3 pivoted. The housing part 3 is fixed to a machine part, not shown, for example, a crankcase of the internal combustion engine, fastened. The housing part 3 has a base plate 4 on, at the to the tension arm 2 pointing out a finger 5 projects radially and axially. The finger 5 forms with two clamping arm side radially projecting end stops 6 . 7 a path limitation 8th to limit a maximum working or pivoting range of the clamping arm 2 , wherein in the operating state of the finger 5 in the end stops 6 . 7 formed, circumferentially related working window engages.

In der in 1 gezeigten Montage- bzw. Liftposition ist der Spannarm 2 von dem Gehäuseteil 3 durch ein Spreizelement 9 hingegen soweit beabstandet, dass der Finger 5 bei einer Verdrehung zur Spannung des Spannarms 2 gegenüber dem ortsfesten Gehäuseteil 3 nicht mit den Endanschlägen 6, 7 kollidieren kann. Das Spreizelement 9 ist als eine Federzunge oder Federring ausgebildet, die in sich stirnseitig zwischen dem Spannarm 2 und einem Multifunktionsbauteil 10 abstützt. Die axiale Länge der Federzunge 9 ist so gewählt, dass in der Montageposition (Liftposition) der Finger 5 der Wegbegrenzung 8 axial nicht mit den Endanschlägen 6, 7 des Arbeitsfensters überlappt.In the in 1 shown assembly or lift position is the clamping arm 2 from the housing part 3 by a spreading element 9 on the other hand, so far apart that the finger 5 at a twist to the tension of the tensioning arm 2 opposite the stationary housing part 3 not with the end stops 6 . 7 can collide. The spreading element 9 is designed as a spring tongue or spring ring, which is in the front side between the clamping arm 2 and a multifunctional component 10 supported. The axial length of the spring tongue 9 is chosen so that in the mounting position (lift position) of the finger 5 the path limitation 8th not axially with the end stops 6 . 7 of the working window overlaps.

Das Multifunktionsbauteil 10 besteht aus einem den Umfang bildenden ringförmigen Reibbelag 11, der sich mit einer radialen Vorspannung an eine benachbarte Reibfläche 12 der Innenwand des Gehäuseteils 3 elastisch anschmiegt, und einem zentrischen Nabenteil 13, das als Torsionsmomentübertrager fungiert. Das Nabenteil 13 des Multifunktionsbauteils 10 bildet mit einem spannarmseitigen wellenförmigen Ansatz 14 eine, beispielsweise als Steckverzahnung, ausgebildete drehfeste, axial verschiebbare Welle-Nabe-Verbindung 15. Der Wellenansatz 14 ist gleichzeitig als ein Nabenzapfen an einer Spannarmnabe 16 ausgebildet, der den Spannarm 2 über ein Gleitlager 17 auf einer zentralen Welle 23 des Gehäuseteils 3 drehbar lagert.The multifunctional component 10 consists of an annular friction lining forming the circumference 11 , which with a radial bias to an adjacent friction surface 12 the inner wall of the housing part 3 elastically conforms, and a central hub part 13 , which acts as a torsional momentum transformer. The hub part 13 of the multifunctional component 10 forms with a tension arm side wave-shaped approach 14 a, for example, as a spline formed, rotatable, axially displaceable shaft-hub connection 15 , The wave approach 14 is at the same time as a hub journal on a Spannarmnabe 16 trained, the tension arm 2 via a plain bearing 17 on a central shaft 23 of the housing part 3 rotatably supports.

Auf der dem Gehäuseteil 3 zugewandten Seite stützt sich in einer ringförmigen Ausnehmung 18 (2, 3) des Multifunktionsbauteils 10, zwischen dem Reibbelag 11 und dem Nabenteil 13, an einem Verbindungssteg 19 ein Federende einer als schenkellose Schraubenfeder ausgebildete Torsionsfeder 20 ab. Das andere Federende stützt sich innerhalb des Gehäuseteils 3 am gegenüberliegenden Ende ab, so dass das Gehäuseteil 3 mit dem Multifunktionsteil 10 und damit mit dem Spannarm 2 über die Torsionsfeder 20 drehkraftverbunden ist und bei einer Relativverdrehung ein rückstellendes Torsionsmoment der Feder 20 auf den Spannarm 2 wirkt.On the housing part 3 facing side is supported in an annular recess 18 ( 2 . 3 ) of the multi-functional component 10 , between the friction lining 11 and the hub part 13 , on a connecting bridge 19 a spring end of a trained as a salient coil spring torsion spring 20 from. The other spring end is supported within the housing part 3 at the opposite end, leaving the housing part 3 with the multifunction part 10 and thus with the clamping arm 2 over the torsion spring 20 is rotationally connected and at a relative rotation a restoring torsional moment of the spring 20 on the tension arm 2 acts.

Der Torsionsfeder 20 ist ein nicht dargestellter Schwingungsdämpfer insbesondere zur Dämpfung von Querschwingungen der Federwindungen zugeord net. Einen geeigneten Querschwingungsdämpfer kann der Fachmann beispielsweise in Anlehnung an die eingangs erwähnten Windungsdämpfer für Konusspanner konzipieren.The torsion spring 20 is an unillustrated vibration damper in particular for damping transverse vibrations of the spring coils zugeord net. A suitable transverse vibration damper can be designed by the person skilled in the art, for example, based on the aforementioned coil dampers for cone clamps.

Die 2 zeigt im unteren linken Teil den Riemenspanner 1 fertig montiert im Betriebszustand, wobei die Federzunge 9 plan zusammengedrückt ist und das Gehäuseteil 3 sowie der Spannarm 2 zusammengeschoben und axial gesichert sind. Im rechten unteren Teil ist die Montageposition dargestellt, in der das Gehäuseteil 3 und der Spannarm 2 zum Zwecke der Ausrichtung der Wegbegrenzung 8 unter gleichzeitiger Spannung der Torsionsfeder 20, axial beabstandet sind.The 2 shows in the lower left part of the belt tensioner 1 fully assembled in operating condition, with the spring tongue 9 plan is compressed and the housing part 3 as well as the tension arm 2 pushed together and secured axially. In the lower right part of the mounting position is shown, in which the housing part 3 and the tension arm 2 for the purpose of aligning the travel limit 8th under simultaneous tension of the torsion spring 20 , axially spaced.

Der obere Teil der 2 zeigt das Multifunktionsbauteil 10 mit dem umlaufenden Reibbelag 11, dem Nabenteil 13 und der dazwischen liegenden Torsionsfeder 20, die sich an dem Verbindungssteg 19 abstützt. Die Torsionsfeder 20 kann im Wesentlichen mit ihrer letzten Windung auch eine Radialkraftkomponente auf den Reibbelag 11 ausüben. Der Reibbelag 11 selbst kann auch elastisch vorgespannt in das Gehäuseteil 3 eingesetzt sein, wobei er zweckmäßig als geöffneter Ring ausgebildet und über den Verbindungssteg 19 einteilig, beispielsweise als Kunststoffspritzteil, mit dem Nabenteil 13 verbunden ist. Weiterhin ist am Reibbelag 11 eine Drainage 21 zur Ableitung von Kontaminationen vorgesehen. Die Drainage 21 besteht vorteilhaft aus einer Anzahl über den Außenumfang äquidistant verteilter Querrillen.The upper part of the 2 shows the multifunction component 10 with the revolving friction lining 11 , the hub part 13 and the intermediate torsion spring 20 , which are located at the connecting bridge 19 supported. The torsion spring 20 In essence, with its last turn also a radial force component on the friction lining 11 exercise. The friction lining 11 itself can also be elastically biased in the housing part 3 be used, where it is expediently designed as an open ring and over the connecting web 19 in one piece, for example as a plastic injection molded part, with the hub part 13 connected is. Furthermore, the friction lining 11 a drainage 21 intended for the discharge of contaminants. The drainage 21 advantageously consists of a number over the outer circumference equidistantly distributed transverse grooves.

Die 3 zeigt die gleiche Spannvorrichtung jedoch mit einem Mutifunktionsbauteil 10', bei dem das Nabenteil 13 und der Reibbelag 11 als zwei separate Bauteile über eine an einem Verbindungssteg 19' ausgebildete formschlüssige Verbindung 22 miteinander verbunden sind. Das Multifunktionsbauteil 10' ist vorteilhaft in einer Zweikomponenten – Leichtbauweise gefertigt. Dabei ist das Nabenteil 13 als Torsionsmomentübertrager beispielsweise aus einem verstärkten Thermoplastwerkstoff und der Reibbelag 11 als Reibpartner der Reibfläche 12 aus dem tribologisch geeigneten Werkstoff P46-PTFE15, einer che mischen Kunststoffkopplung von Polyamid 46 (1,4-Diaminobutan-Adipinsure-Copoly-merisat) mit Poly-Tetrafluor-Ethylen, hergestellt.The 3 however, shows the same fixture with a multi-functional component 10 ' in which the hub part 13 and the friction lining 11 as two separate components via one on a connecting web 19 ' trained positive connection 22 connected to each other. The multifunctional component 10 ' is advantageously manufactured in a two - component lightweight construction. Here is the hub part 13 as Torsionsmomentübertrager example of a reinforced thermoplastic material and the friction lining 11 as a friction partner of the friction surface 12 from the tribologically suitable material P46-PTFE15, a che mixing plastic coupling of polyamide 46 (1,4-diaminobutane adipic acid copolymer) with poly-tetrafluoroethylene, produced.

Die Montage einer solchen Spannvorrichtung erfolgt vorzugsweise an einer automatischen Montagelinie, wobei die einzelnen Bauteile der Baugruppe von computergesteuerten Greifern aufgenommen, ausgerichtet und zusammengesetzt sowie anschließend das Gehäuseteil 3 und der Spannarm 2 gegeneinander vorgespannt, zusammengeschoben, axial gesichert und die Wegbegrenzung 8 verriegelt wird.The assembly of such a clamping device is preferably carried out on an automatic assembly line, wherein the individual components of the assembly of computer-controlled grippers recorded, aligned and assembled, and then the housing part 3 and the tension arm 2 biased against each other, pushed together, axially secured and the Wegbegrenzung 8th is locked.

11: Riemenspannertensioner
22: Spannarmclamping arm
33: Gehäuseteilhousing part
44: Grundplattebaseplate
55: Fingerfinger
66: Endanschlagend stop
77: Endanschlagend stop
88th: Wegbegrenzungtravel limitation
99: Spreizelementspreader
10, 10'10 10 ': MultifunktionsbauteilMultifunction device
1111: Reibbelagfriction lining
1212: Reibflächefriction surface
1313: Nabenteilhub part
1414: Wellenansatzshaft extension
1515: Welle-Nabe-VerbindungShaft-hub-connection
1616: SpannarmnabeSpannarmnabe
1717: Gleitlagerbearings
1818: Ausnehmungrecess
19, 19'19 19 ': Verbindungsstegconnecting web
2020: Torsionsfedertorsion spring
2121: Kontaminations-DrainageContamination drainage
2222: Nabenteil-Reibbelag-VerbindungHub part-friction connection
2323: GehäuseteilwelleCasing shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Clamping device for a traction mechanism drive, for example for driving ancillaries on internal combustion engines of motor vehicles, with a clamping arm ( 2 ) rotatably mounted at one end to a housing part ( 3 ) and opposite the housing part ( 3 ) within one by a path limitation ( 8th ) is pivotable, and at the other end carries a tensioning roller for supporting on a traction means, with a between the housing part ( 3 ) and the tensioning arm ( 2 ) effective torsion spring ( 20 ), which generate a torsional moment on the tensioning arm (FIG. 2 ) and with a mechanical damping device for damping pivoting movements of the tensioning arm ( 2 ) on the traction mechanism, characterized in that an integrated multi-functional component ( 10 . 10 ' ) in the housing part ( 3 ) is arranged, which is effective as Torsionsmomentübertrager, mounting aid and damping device, wherein, firstly, the torsion spring ( 20 ) is designed as a limbless coil spring, which on the housing part ( 3 ) facing side a rotational force connection between the housing part ( 3 ) as well as the multifunction component ( 10 . 10 ' ) and which is associated with a spring break safety device, wherein secondly on the tension arm ( 2 ) facing side a the housing part ( 3 ) and the tensioning arm ( 2 ) in a mounting position axially spaced expansion element ( 9 Thirdly, the damping device is designed as a friction damper with friction partners interacting in the radial direction (US Pat. 11 . 12 ) is trained.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the multifunctional component ( 10 . 10 ' ) an annular friction lining forming its circumference ( 11 ), which adjoins one on the housing part ( 3 ) formed corresponding friction surface ( 12 ) elastically clings, and the friction lining ( 11 ) supporting hub part ( 13 ), which with one on the tensioning arm ( 2 ) formed wavy approach ( 14 ) for producing a rotationally fixed and axially movable connection for assembly purposes ( 15 ) with the tensioning arm ( 2 ), wherein the rotational force connection between the housing part ( 3 ) and the multifunction part ( 10 . 10 ' ) by a support of the torsion spring ( 20 ) with a spring end in a housing-part-side recess ( 18 ) of the multifunction component ( 10 . 10 ' ) and with the other spring end within the housing part ( 3 ) is manufactured, so that with a rotation of the with the clamping arm ( 2 ) rotatably connected multi-functional component ( 10 . 10 ' ) relative to the stationary housing part ( 3 ) on the tensioning arm ( 2 ) First, a restoring torsional moment and secondly via a radial component of force a damping frictional torque is applied.

Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the expansion element ( 9 ) as a front side on the clamping arm ( 2 ) facing side of the multi-functional component ( 10 . 10 ' ) projecting spring element is formed, which in a mounting position the clamping arm ( 2 ) and the housing part ( 3 ) axially at least as far away from each other that a Wegbegrenzung ( 8th ) of the tensioning arm ( 2 ), consisting of a housing part side protruding fingers ( 5 ), which in a tension arm side consists of two projecting end stops ( 6 . 7 ) formed window is overcome, and which is sunk in an end position in the associated receptacle.

Clamping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotationally fixed connection ( 15 ) between the multifunction component ( 10 . 10 ' ) and the tensioning arm ( 2 ) is formed as a shaft-hub connection with a positive, axially displaceable spline, which is axially fixed in an end position.

Clamping device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the torsion spring ( 20 ) associated spring rupture protection is designed as a vibration damper for damping Windungsschwingungen.

Tensioning device according to one of the claims 5, characterized in that the vibration damper acts as one between the turns of the torsion spring ( 20 ) engaging, at least transverse vibration damping, elastomeric body is formed.

Tensioning device according to one of the claim 5, characterized in that the vibration damper is designed as one of the torsion spring ( 20 ) or the torsion spring ( 20 ) encompassing, at least transverse vibrations damping, friction body is formed.

Clamping device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a centering aid is provided, by means of which the torsion spring ( 20 ) during assembly of the mutifunctional component ( 10 . 10 ' ), Housing part ( 3 ) and tensioning arm ( 2 ) existing assembly against lateral evasive movements is securable.

Clamping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the friction lining ( 11 ) and / or with the friction lining ( 11 ) corresponding friction surfaces ( 12 ) Has means for the derivation and / or rejection of contaminants.

Clamping device according to claim 9, characterized in that a contamination drainage ( 21 ) as a system of on the outer circumference of the friction coverings ( 11 ) arranged longitudinal grooves or transverse grooves is formed.

Clamping device according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least the multi-functional component ( 10 . 10 ' ) is manufactured in a lightweight construction, wherein the friction lining ( 11 ) and the hub part ( 13 ) are made in a one-component construction of the same material or in a Zweikomponentenweise of different materials.

Clamping device according to claim 11, characterized in that the friction lining ( 11 ) and the hub part ( 13 ) are integrally connected.

Clamping device according to claim 11, characterized in that the friction lining ( 11 ) and the hub part ( 13 ) are connected together as two separate components.

Clamping device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the rotationally fixed connection ( 15 ) between the multifunction component ( 10 . 10 ' ) and the tensioning arm ( 2 ) is formed with a deviating from a circular cross-section equal thickness cross-sectional profile.