DE102009000795B4

DE102009000795B4 - clamping element

Info

Publication number: DE102009000795B4
Application number: DE102009000795.4A
Authority: DE
Inventors: Walter Blume; Bernd Steiner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: DE102009000795A1

Abstract

Spannelement für einen Riementrieb, wobei das Spannelement (6) um eine Drehachse (11), die innerhalb eines Spannelementkörpers angeordnet ist, schwenkbar gelagert ist, und wobei das Spannelement (6) eine zu einem Antriebsmittel (4) orientierte Innenfläche (12) aufweist, die eine Spannfläche (13) hat, die bezogen auf die Drehachse (11) konvex gewölbt ist und in einer neutralen Position zumindest bereichsweise an dem Antriebsmittel (4) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (12) die Spannfläche (13) und eine Anschlagfläche (14) hat, wobei die Spannfläche (13) in die Anschlagfläche (14) übergeht, welche geradlinig verlaufend ausgeführt ist, so dass sich ein Spalt (16) zwischen der Anschlagfläche (14) und einer Rückseite (8) des Antriebsmittels (4) beginnend bei dem Übergang von der Spannfläche (13) zur Anschlagfläche (14) in Richtung zu einem Ende (17) der Anschlagfläche (14) stetig erweitert, und wobei an der Innenfläche (12) ein, mit einer an den Verlauf der Innenfläche (12) also deren Spannfläche (13) und Anschlagfläche (14) angepassten Ausgestaltung separates Tragelement (22) angeordnet ist, welches kraftformschlüssig mittels Rastmitteln mit dem Spannelementkörper verbunden ist, und wobei das Tragelement (22) an dessen Spannfläche (13) mit Aufnahmen für jeweilige Segmente (23) von Nadellagern ausgeführt ist, wobei das separate Tragelement (22) an dessen Spannfläche (13) nadellagerkäfigartig ausgeführt ist, wobei die Segmente (23) mit dem separaten Tragelement (22) lediglich an dessen Spannfläche (13) verbunden sind, und wobei die Segmente (23) eine an eine Breite des separaten Tragelementes (22) angepasste axiale Länge aufweisen.Tensioning element for a belt drive, wherein the tensioning element (6) is mounted pivotably about an axis of rotation (11) which is arranged inside a tensioning element body, and wherein the tensioning element (6) has an inner surface (12) oriented towards a drive means (4), which has a clamping surface (13) which is convexly curved in relation to the axis of rotation (11) and in a neutral position rests at least in regions on the drive means (4), characterized in that the inner surface (12) has the clamping surface (13) and a Has a stop surface (14), the clamping surface (13) merging into the stop surface (14), which is designed to run in a straight line, so that there is a gap (16) between the stop surface (14) and a rear side (8) of the drive means (4 ) beginning at the transition from the clamping surface (13) to the abutment surface (14) in the direction of one end (17) of the abutment surface (14) steadily widens, and on the inner surface (12) with a 12) i.e. the design of which is adapted to the clamping surface (13) and stop surface (14) of which a separate supporting element (22) is arranged, which is connected to the clamping element body in a force-fitting manner by means of locking means, and the supporting element (22) on its clamping surface (13) having receptacles for respective segments (23) of needle bearings, the separate support element (22) being designed like a needle bearing cage on its clamping surface (13), the segments (23) being connected to the separate support element (22) only on its clamping surface (13), and the segments (23) having an axial length adapted to a width of the separate support element (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a tensioning element having the features of the preamble of claim 1.

Derartige Spannelemente sind z. B. für Antriebssysteme bekannt. Ein beispielhaftes Antriebssystem weist ein Antriebsrad und zumindest ein Abtriebsrad aufweist, die über das Antriebsmittel miteinander verbunden sind, wobei dem Antriebsmittel ein Spannsystem zugeordnet ist, das zumindest dass Spannelement aufweist Beispielsweise können mit dem Antriebssystem Nebenaggregate wie z. B. die Ölpumpe einer hydraulisch unterstützten Servolenkung angetrieben werden, indem die Rotation des der Kurbelwelle zugeordneten Antriebrades mittels des Antriebmittels auf das dem Nebenaggregat zugeordnete Abtriebsrad übertragen wird, um die beispielhafte Ölpumpe anzutreiben. Bekannt ist aber auch das Antriebssystem für den Primärtrieb des Verbrennungsmotors (Kurbelwelle/Nockenwelle) zu nutzen. Bekannt sind aber auch Systeme, bei denen ein Elektromotor über ein Antriebsmittel (z. B. Zahnriemen) eine Kugelumlaufspindel antreibt (riemengetriebene elektrische Servolenkungen).Such clamping elements are z. B. known for drive systems. An exemplary drive system has a drive wheel and at least one driven wheel, which are connected to one another via the drive means, with the drive means being assigned a clamping system which has at least that clamping element. B. the oil pump of a hydraulically assisted power steering can be driven by the rotation of the drive wheel associated with the crankshaft being transmitted by means of the drive means to the driven wheel associated with the auxiliary unit in order to drive the exemplary oil pump. However, it is also known to use the drive system for the primary drive of the internal combustion engine (crankshaft/camshaft). However, systems are also known in which an electric motor drives a recirculating ball spindle (belt-driven electric power steering systems) via a drive means (e.g. toothed belt).

Als Antriebsmittel werden in der Regel endlos ausgeführte Ketten oder Riemen bzw. Zahnriemen verwendet. Insbesondere das Antriebsmittel soll bevorzugt mit geringem Wartungsaufwand durch Nachspannen betrieben werden; denn das Antriebsmittel unterliegt während seines Betriebes einer kontinuierlichen Längenänderung. Häufig werden hierzu Spannsysteme verwendet, um das Antriebmittel unter Spannung zu halten, und damit einen möglichst sicheren und verschleißfreien Antrieb zu gewährleisten.As a rule, endless chains or belts or toothed belts are used as drive means. In particular, the drive means should preferably be operated with little maintenance by retensioning; because the drive means is subject to a continuous change in length during its operation. Tensioning systems are often used for this purpose in order to keep the drive means under tension and thus to ensure the safest and most wear-free drive possible.

Als ein Hauptnachteil der Spannsysteme ist anzusehen, dass diese sehr aufwendig konstruiert und somit selbst sehr wartungsintensiv sind, so dass der Vorteil des wartungsarmen Antriebssystems quasi aufgehoben ist. Die aufwendige Konstruktion ergibt sich dabei aus der Vielzahl von Bauteilen aus denen das Spannsystem aufgebaut ist.A main disadvantage of the clamping systems is that they are very expensive to construct and therefore require a lot of maintenance themselves, so that the advantage of the low-maintenance drive system is virtually eliminated. The complex construction results from the large number of components from which the clamping system is built.

Die JP H09 - 236 157 A beschäftigt sich mit einem Antriebsmittel, welches als Kette um ein Kurbelwellenrad und um ein Steuerrad geführt ist, wobei ein Spannelement auf die Kette einwirkt. Bei einem Ausführungsbeispiel sind in seitlichen Kettenführungen Löcher eingebracht, mit welchen Lager verschraubt sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein Anpresselement offenbart. Dieses weist halbkreisförmige Ausnehmungen auf, die an Lagerbolzen angepasst sind. Das Anpresselement wird auf die seitliche Kettenführung aufgeklebt. Dabei gibt die JP H09 - 236 157 A den Hinweis, dass dieses Ausführungsbeispiel eine weitere Alternative sei, bei welcher der Spannkörper aus Aluminium hergestellt sei und die Rollen aus Kunststoff gebildet seien, wobei das Andrückelement aus hartem Gummi hergestellt sei. Mit dieser Werkstoffkombination sei die Geräuschemission erheblich reduziert. Zudem könne bei dem zweiten Aspekt der JP H09 - 236 157 A die Höhe des seitlichen Kettenführung im Vergleich zu der Höhe der seitlichen Kettenführung gemäß dem ersten Aspekt JP H09 - 236 157 A erheblich reduziert werden.The JP H09 - 236 157 A deals with a drive means, which is guided as a chain around a crankshaft wheel and a steering wheel, with a tensioning element acting on the chain. In one embodiment, holes are made in lateral chain guides, with which bearings are screwed. In another embodiment, a pressing member is disclosed. This has semi-circular recesses that are adapted to bearing bolts. The pressure element is glued onto the lateral chain guide. There are the JP H09 - 236 157 A pointing out that this embodiment is a further alternative, in which the clamping body is made of aluminum and the rollers are made of plastic, with the pressing element being made of hard rubber. This combination of materials significantly reduces noise emissions. In addition, in the second aspect of the JP H09 - 236 157 A the height of the side chain guide compared to the height of the side chain guide according to the first aspect JP H09 - 236 157 A be significantly reduced.

Die DE 296 02 917 U1 befasst sich mit einer Spann- oder Führungsschiene für einen Kettentrieb, mit aus einem gefüllten oder verstärkten Kunststoff geformten Träger, für einen Gleitbelagkörper aus Kunststoff, der form- und kraftschlüssig mit dem Träger verbunden ist.The DE 296 02 917 U1 deals with a tensioning or guide rail for a chain drive, with a carrier formed from a filled or reinforced plastic, for a sliding lining body made of plastic, which is positively and non-positively connected to the carrier.

Die DE 10 2006 058 960 A1 offenbart einen Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einem als Riemen ausgebildeten Zugmittel, welches ein Abtriebsrad mit einem Antriebsrad verbindet. Das Zugmittel ist einem Ölnebel ausgesetzt oder zumindest teilweise in ein Ölbad eingetaucht. Der Zugmitteltrieb weist eine den Riemen vorspannende Spannschiene auf, die mittels wenigstens einer drehbar gelagerten Führungsrolle an dem Zugmittel abgestützt ist. Die Führungsrolle weist ein Gleitlager auf. Die Spannschiene besteht aus zwei axial zueinander beabstandeten Flachprofilen, die durch Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Zwischen den Flachprofilen sind Führungsrollen auf Bolzen drehbar gelagert. Der Riemen ist zwischen den beabstandeten Flachprofilen angeordnet, und wird durch die Führungsrolle(n) umgelenkt bzw. gespannt.The DE 10 2006 058 960 A1 discloses a traction mechanism for an internal combustion engine with a traction mechanism designed as a belt, which connects a driven wheel to a drive wheel. The traction means is exposed to an oil mist or at least partially immersed in an oil bath. The traction mechanism has a tensioning rail that pretensions the belt and is supported on the traction mechanism by means of at least one rotatably mounted guide roller. The guide roller has a plain bearing. The clamping rail consists of two axially spaced flat profiles that are connected to one another by connecting webs. Guide rollers are rotatably mounted on bolts between the flat profiles. The belt is arranged between the spaced flat profiles and is deflected or tensioned by the guide roller(s).

Grundsätzlich sind verzahnte Antriebsriemen oder unverzahnte Antriebsriemen als Antriebsmittel vorteilhaft in Kraftfahrzeugen bzw. Verbrennungsmotoren einsetzbar. In principle, toothed drive belts or non-toothed drive belts can advantageously be used as drive means in motor vehicles or internal combustion engines.

Insbesondere ist eine ansteigende Anwendung verzahnter Riemen, die auch als Synchronriemen bezeichnet werden können, oder Riemen in nasser, also in ölhaltiger Umgebung zu beobachten. Hierbei ist das Antriebssystem in einem Gehäuse eingehaust, in das Schmiermittel bzw. Öl gelangt. Üblicherweise ist das Antriebsrad ein der Kurbelwelle zugeordnetes Zahnrad oder Scheibenrad, welches in einem Ölbad rotiert. Diese „nassen“ Zahnriemen bzw. Riemen werden beispielsweise in Primärtrieben, aber auch zum Antreiben von Nebenaggregaten wie z. B. von Ölpumpen für hydraulische Servolenkungen verwendet. Bei den Primärtrieben werden relativ aufwendig konstruierte und kostenintensive Spannsysteme zum Spannen der Zahnriemen bzw. Riemen eingesetzt. Zum Antreiben von Nebenaggregaten werden aus Kostengründen derzeit keine Spannsysteme wie bei den Primärtrieben eingesetzt. Allerdings zeigt ein „nasser“ Zahnriementrieb bzw. Riementrieb ohne Spannsystem erheblich reduzierte dynamische Eigenschaften z. B. bei der Übertragung des Drehmomentes von dem Antriebrad auf das Abtriebsrad, woraus eine sehr kurze Lebensdauer des Zahnriemens bzw. Riemens resultiert. Bekannt ist, im Nebenaggregatantrieb kostenintensive Spannrollen zu verwenden. Aus Kostengründen soll auf die Spannrollenlösung verzichtet werden, was mittels des Einsatzes hochelastischer Riemen erreicht werden soll. Der Einsatz hochelastischer Riemen ist aber aus Gründen einer sehr aufwendigen Montage und aufgrund der Problematik in der Beherrschung von Rotationsschwingungen nachteilig.In particular, an increasing use of toothed belts, which can also be referred to as synchronous belts, or belts in a wet, ie oily, environment can be observed. Here, the drive system is housed in a housing into which lubricant or oil gets. The drive wheel is usually a gear wheel or disc wheel which is assigned to the crankshaft and rotates in an oil bath. These "wet" toothed belts or belts are used, for example, in primary drives, but also to drive ancillary units such as e.g. B. used by oil pumps for hydraulic power steering. In the case of the primary drives, relatively complex and cost-intensive tensioning systems are used to tension the toothed belts or belts. For cost reasons, no tensioning systems are currently used to drive ancillary units, as is the case with the primary drives. However, a "wet" toothed belt shows drive or belt drive without tensioning system Significantly reduced dynamic properties, e.g. B. in the transmission of torque from the drive wheel to the driven wheel, resulting in a very short service life of the toothed belt or belt results. It is known to use cost-intensive tensioning rollers in the accessory drive. For cost reasons, the tension roller solution is to be dispensed with, which is to be achieved by using highly elastic belts. However, the use of highly elastic belts is disadvantageous for reasons of a very complex assembly and because of the problems in controlling rotational vibrations.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die Spannschienen eine relative hohe Vorspannung benötigen, welche erforderlich ist, um das Antriebsmittel bzw. den Zahnriemen oder Riemen bezüglich seiner Einstellung und Bewegung im gesamten Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors zu steuern. Die Vorspannung kann durch Federelemente, hydraulische Komponenten oder andere geeignete Vorrichtungen aufgebracht werden. Ein Vorteil „nasser“ Zahnriemen ist in einer erwartungsgemäß geringeren Antriebsreibung zu sehen, wobei dieser Vorteil durch die relativ hohe Vorspannung aufgehoben wird. Als „worst case“ eines Antriebssystems bzw. als Betriebsstörung eines Antriebssystems ist anzusehen, dass das Antriebsmittel bzw. der Zahnriemen oder Riemen bei bestimmten Bedingungen ausschlägt oder, Im Falle des Zahnriemens, in bestimmten Bereichen aus den Zahnradvertiefungen herauswandert. Dies ruft ein Zahnspringen und Steuerverluste in dem Antriebssystem hervor.A further disadvantage can be seen in the fact that the tensioning rails require a relatively high preload, which is required in order to control the drive means or the toothed belt or belt with regard to its setting and movement over the entire speed range of the internal combustion engine. The preload can be applied by spring elements, hydraulic components or other suitable devices. One advantage of "wet" toothed belts is the expected lower drive friction, although this advantage is canceled out by the relatively high preload. The "worst case" of a drive system or a malfunction of a drive system is that the drive means or the toothed belt or belt deflects under certain conditions or, in the case of the toothed belt, migrates out of the gear wheel recesses in certain areas. This causes tooth jumping and control losses in the drive system.

Bei einem Antriebssystem der Eingangs genannten Art, wird das Antriebsmittel beispielsweise in der Ausgestaltung als Zahnriemen oder Riemen mittels des Spannelementes gespannt, indem das Spannelement in seiner neutralen Position mit seiner Spannfläche an einer zur Innenseite gegenüberliegenden Rückseite des Antriebsmittels zumindest bereichsweise anliegt. Das Spannelement ist um seine Drehachse herum drehbar gelagert. Zum Spannen des Antriebsmittels wird das Spannelement aus seiner neutralen Position herausgeschwenkt, und lenkt mit seiner Spannfläche dabei das Antriebsmittel bzw. den entsprechenden Trum in Richtung zu dem jeweils anderen Trum aus. Hierbei ist günstig, wenn die Spannfläche bezogen auf die Drehachse konvex gewölbt ist, also bezogen auf die Drehachse von dieser weg orientiert gewölbt ist.In a drive system of the type mentioned at the outset, the drive means, for example in the configuration as a toothed belt or belt, is tensioned by means of the tensioning element, in that the tensioning element in its neutral position rests with its tensioning surface on a rear side of the drive means opposite the inside, at least in some areas. The clamping element is rotatably mounted around its axis of rotation. In order to tension the drive means, the tensioning element is pivoted out of its neutral position and, with its tensioning surface, deflects the drive means or the corresponding strand in the direction of the respective other strand. It is favorable here if the clamping surface is convexly curved in relation to the axis of rotation, ie is curved in relation to the axis of rotation oriented away from it.

Grundsätzlich hat sich dieses Prinzip in der Praxis bewährt. Allerdings liegt zwischen der Spannfläche des Spannelementes und der Rückseite des Antriebsmittels bzw. des Riemens oder des Zahnriemen eine Relativbewegung, also eine Gleitbewegung vor. Diese Gleitbewegung resultiert in hohen Reibwerten insbesondere bei geringen Drehzahlen. Hierbei kann der Ölfilm zu dünn für eine dynamische Reibung sein. Die erhöhte Reibung wirkt sich nachteilig auf die Lebensdauer des Antriebsmittels aus.Basically, this principle has proven itself in practice. However, there is a relative movement, ie a sliding movement, between the clamping surface of the clamping element and the rear side of the drive means or the belt or the toothed belt. This sliding movement results in high coefficients of friction, particularly at low speeds. The oil film can be too thin for dynamic friction. The increased friction has a negative effect on the service life of the drive means.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spannelement der Eingangs genannten Art mit einfachen Mittel so zu verbessern, dass die Reibwerte zwischen der Spannfläche und der Rückseite des Antriebsmittels auch bei geringen Drehzahlen verringert werden.The object of the invention is therefore to improve a clamping element of the type mentioned at the outset using simple means such that the coefficients of friction between the clamping surface and the back of the drive means are reduced even at low speeds.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Spannelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, the object is achieved by a clamping element with the features of claim 1.

Aufgezeigt wird ein Spannelement für einen Riementrieb, wobei das Spannelement um eine Drehachse, die innerhalb des Spannelementkörpers angeordnet ist, schwenkbar gelagert ist, und wobei das Spannelement eine zum Antriebsmittel orientierte Innenfläche aufweist, die eine Spannfläche hat, die bezogen auf die Drehachse konvex gewölbt ist und in einer neutralen Position zumindest bereichsweise an dem Antriebsmittel anliegt. Gemäß der Erfindung hat die Innenfläche die Spannfläche und eine Anschlagfläche, wobei die Spannfläche in die Anschlagfläche übergeht, welche geradlinig verlaufend ausgeführt ist, so dass sich ein Spalt zwischen der Anschlagfläche und einer Rückseite des Antriebsmittels beginnend bei dem Übergang von der Spannfläche zur Anschlagfläche in Richtung zu einem Ende der Anschlagfläche stetig erweitert, und wobei an der Innenfläche ein, mit einer an den Verlauf der Innenfläche also deren Spannfläche und Anschlagfläche angepassten Ausgestaltung separates Tragelement angeordnet ist, welches kraftformschlüssig mittels Rastmitteln mit dem Spannelementkörper verbunden ist, und wobei das Tragelement an dessen Spannfläche mit Aufnahmen für jeweilige Segmente von Nadellagern ausgeführt ist, wobei das separate Tragelement an dessen Spannfläche nadellagerkäfigartig ausgeführt ist, wobei die Segmente mit dem separaten Tragelement lediglich an dessen Spannfläche verbunden sind, und wobei die Segmente eine an die Breite des separaten Tragelementes angepasste axiale Länge aufweisen.A tensioning element for a belt drive is shown, wherein the tensioning element is pivotably mounted about an axis of rotation, which is arranged inside the body of the tensioning element, and wherein the tensioning element has an inner surface oriented toward the drive means, which has a tensioning surface that is convexly curved in relation to the axis of rotation and in a neutral position at least partially rests against the drive means. According to the invention, the inner surface has the clamping surface and a stop surface, with the clamping surface merging into the stop surface, which is designed to run in a straight line, so that a gap between the stop surface and a rear side of the drive means begins at the transition from the clamping surface to the stop surface in the direction widens steadily towards one end of the stop surface, and wherein a separate support element is arranged on the inner surface, with a design adapted to the course of the inner surface, i.e. its clamping surface and stop surface, which is non-positively connected to the clamping element body by means of locking means, and wherein the support element on its Clamping surface is designed with receptacles for respective segments of needle bearings, the separate support element being designed like a needle bearing cage on its clamping surface, the segments being connected to the separate support element only on its clamping surface, and the segments a e have an axial length adapted to the width of the separate support element.

Die genannten Segmente sind als Wälzkörper eines Nadellagers ausgeführt.The segments mentioned are designed as rolling elements of a needle bearing.

Die Segmente bzw. die Wälzkörper des Nadellagers werden mittels einer ähnlich zu der Verbindung der Wälzkörper mit einem Nadellagerkäfig geeigneten Clip-Verbindung mit der Spannfläche bzw. Randbereichen davon verbunden, so dass die Wälzkörper etwas über die Spannfläche überstehen und sich um ihre Rotationsachse drehen können.The segments or rolling elements of the needle bearing are connected to the clamping surface or edge areas of it by means of a clip connection similar to the connection of the rolling elements to a needle bearing cage, so that the rolling elements protrude slightly over the clamping surface and can rotate about their axis of rotation.

Die Segmente der Nadellager bzw. deren Wälzkörper sind an dem separaten Tragelement angeordnet, welches kraftformschlüssig mit dem Spannelement verbunden ist, wobei das separate Tragelement in der Art einer Clip-Verbindung mit dem Spannelement verbunden sein kann. Dabei ist vorgesehen, dass das Tragelement mit geeigneten Rastmitteln um Seitenkanten des Spannelementes greift bzw. diese hintergreift und so mit dem Spannelement verrastet wird. Natürlich können auch andere geeignete Verbindungsarten zum Verbinden des separaten Tragelementes, welches die Nadellager aufweist, mit dem Spannelement bzw. mit dessen Innenfläche vorgesehen sein.The segments of the needle bearings or their rolling bodies are arranged on the separate support element, which is positively connected to the tensioning element, wherein the separate support element can be connected to the tensioning element in the manner of a clip connection. In this case, it is provided that the support element engages with suitable latching means around side edges of the tensioning element or engages behind them and is thus latched with the tensioning element. Of course, other suitable types of connection can also be provided for connecting the separate support element, which has the needle bearings, to the tensioning element or to its inner surface.

Günstig im Sinne der Erfindung ist, wenn die Segmente der Nadellager, auch wenn diese auf dem separaten Tragelement angeordnet sind, zueinander bevorzugt einen gleich bleibenden Abstand aufweisen. Der Abstand jeweils benachbarter Segmente der Nadellager sollte dabei bevorzugt so gewählt werden, dass ein Kontakt des Zahnriemens oder Riemens mit zwischen den Segmenten der Nadellager angeordneten Zwischenräumen weitgehend oder gänzlich vermieden ist.It is favorable within the meaning of the invention if the segments of the needle bearings preferably have a constant distance from one another, even if they are arranged on the separate support element. The distance between respectively adjacent segments of the needle bearing should preferably be selected in such a way that contact of the toothed belt or belt with the intermediate spaces arranged between the segments of the needle bearing is largely or completely avoided.

Das Spannelement weist die zum Antriebsmittel orientierte Innenfläche auf, welche die Spannfläche und die Anschlagfläche aufweist. Die Spannfläche geht in die Anschlagfläche über. An der Anschlagfläche kann der Zahnriemen oder Riemen anschlagen, wenn dieser bei bestimmten Bedingungen ausschlagen oder, Im Falle eines Zahnriemens, in bestimmten Bereichen aus den Zahnradvertiefungen herauswandern könnte. Dies wirkt einem Zahnspringen und Steuerverlusten in dem Antriebssystem entgegen. Erfindungsgemäß ist die Anschlagfläche daher geradlinig ausgeführt, so dass zwischen der Anschlagfläche und dem Antriebsmittel ein Spalt gebildet ist, der sich von dem Übergang der Spannfläche zur Anschlagfläche in Richtung zu einem Ende der Anschlagfläche stetig erweitert.The clamping element has the inner surface oriented toward the drive means, which has the clamping surface and the stop surface. The clamping surface merges into the stop surface. The toothed belt or belt can hit the stop surface if it deflects under certain conditions or, in the case of a toothed belt, could migrate out of the gear wheel recesses in certain areas. This counteracts tooth jumping and control losses in the drive system. According to the invention, the stop surface is therefore straight, so that a gap is formed between the stop surface and the drive means, which widens steadily from the transition from the clamping surface to the stop surface in the direction of one end of the stop surface.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Tragelement an die Ausgestaltung der Innenfläche korrespondierend zu dieser angepaßt ist, also einen an die Spannfläche und an die Anschlagfläche korrespondierenden Verlauf aufweist, wobei die Segmente der Nadellager lediglich im Bereich der Spannfläche angeordnet werden, da das Spannelement auch nur hier an dem Antriebsmittel anliegt.According to the invention, it is provided that the support element is adapted to the design of the inner surface corresponding to it, i.e. has a course corresponding to the clamping surface and the stop surface, with the segments of the needle bearings being arranged only in the area of the clamping surface, since the clamping element is also only rests against the drive means here.

Das Spannelement ist als Fingerspanner ausgeführt, dessen Spannelementkörper eine Ausnehmung in der Art eines Lagerauges aufweist, in das ein Drehbolzen eines Befestigungselementes eingreift, so dass das Spannelement um den Drehbolzen, welcher die Drehachse bildet, verschwenkbar ist. Um das Spannelement zu verschwenken, können geeignete Wirkeinrichtungen auf das Spannelement einwirken. Die Drehachse ist in zweckmäßiger Ausführung bezogen auf die Spannfläche oberhalb dieser angeordnet, wobei die geeignete Wirkeinrichtung bezogen auf die Drehachse unterhalb dieser auf das Spannelement einwirkt. The clamping element is designed as a finger clamp, the clamping element body of which has a recess in the manner of a bearing eye, into which a pivot bolt of a fastening element engages, so that the clamping element can be pivoted about the pivot bolt, which forms the axis of rotation. In order to pivot the tensioning element, suitable active devices can act on the tensioning element. In an expedient embodiment, the axis of rotation is arranged above the clamping surface in relation to the latter, with the suitable active device acting on the clamping element below it in relation to the axis of rotation.

Insgesamt wird mit der Erfindung ein verbessertes Spannelement zur Verfügung gestellt, bei dem die Relativbewegung zwischen dem Spannelement bzw. dessen Spannfläche und dem Antriebsmittel bzw. dem Zahnriemen eine Rollbewegung ist, wobei eine Gleitbewegung vermieden ist. Dies wird mittels der an der Spannfläche angeordneten Segmente von Nadellagern (Wälzkörper) erreicht, welche mit ihrer Rotationsachse natürlich so zur Laufrichtung des Antriebsmittels angeordnet sind, dass diese aufgrund der Laufbewegung des Antriebsmittels rotieren. Insofern wird vorteilhaft die Reibung zwischen dem Antriebsmittel und dem Spannelement bzw. dessen Spannfläche reduziert. Vorteilhaft ist hierbei, dass auch bei einer geringen Drehzahl ein erhöhter Reibwert vermieden wird. Aus Bauraumgründen kann aber keine Umlenkrolle bzw. Spannrolle verwendet werden. Vielmehr muß aus diesen Gründen das Spannelement der Eingangs genannten Art in der Art eines Fingerspannelementes, das auch als Spannschuh bezeichnet werden kann, eingesetzt werden.Overall, the invention provides an improved tensioning element in which the relative movement between the tensioning element or its tensioning surface and the drive means or the toothed belt is a rolling movement, with a sliding movement being avoided. This is achieved by means of the segments of needle bearings (rolling bodies) arranged on the clamping surface, which are of course arranged with their axis of rotation in relation to the running direction of the drive means in such a way that they rotate due to the running movement of the drive means. In this respect, the friction between the drive means and the clamping element or its clamping surface is advantageously reduced. The advantage here is that an increased coefficient of friction is avoided even at low speeds. For reasons of space, however, no deflection roller or tension roller can be used. Rather, for these reasons, the clamping element of the type mentioned above must be used in the manner of a finger clamping element, which can also be referred to as a clamping shoe.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen

1 ein Antriebssystem in einer perspektivischen Ansicht,
2 einen Ausschnitt aus 1, und
3 ein Spannelement als Einzelheit in einer perspektivischen Ansicht.

Further advantageous configurations of the invention are disclosed in the dependent claims and the following description of the figures. Show it

1 a drive system in a perspective view,
2 a snippet 1 , and
3 a clamping element as a detail in a perspective view.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numbers, which is why they are usually only described once.

1 zeigt ein Antriebsystem 1. Das Antriebssystem 1 weist ein Antriebsrad 2 und ein Abtriebsrad 3 auf, die über ein Antriebsmittel 4 miteinander verbunden sind. Dem Antriebsmittel 4 ist ein Spannelement 6 zugeordnet. 1 shows a drive system 1. The drive system 1 has a drive wheel 2 and a driven wheel 3, which are connected to one another via a drive means 4. FIG. A clamping element 6 is assigned to the drive means 4 .

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 2 als ein, einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors zugeordnetes Rad, bzw. In the exemplary embodiment shown, drive wheel 2 is designed as a wheel assigned to a crankshaft of an internal combustion engine, or as a

Kurbelwellenzahnrad ausgeführt. Das Abtriebsrad 3 ist als ein, einem Nebenaggregat, beispielsweise einer Ölpumpe einer hydraulischen Servolenkung eines Kraftfahrzeuges zugeordnetes Zahnrad, bzw. Ölpumpenzahnrad ausgeführt. Das Antriebsmittel 4 ist als Zahnriemen 4 mit einer Zahnseite 7 und einer dazu gegenüberliegenden Außenseite bzw. Rückseite 8 ausgeführt. Die Zähne der Zahnseite 7 sind nicht dargestellt. Natürlich kann auch ein unverzahnter Riemen verwendet werden, so dass dieser keine Zahnseite sondern eine Innenseite aufweist. Das Abtriebsrad 3 treibt ein Ausgleichswellenrad 9 an.Crankshaft gear running. The output gear 3 is designed as a gear wheel or oil pump gear wheel assigned to an auxiliary unit, for example an oil pump of a hydraulic power steering system of a motor vehicle. The drive means 4 is a toothed belt 4 with a tooth page 7 and an opposite outside or back 8 executed. The teeth of the tooth side 7 are not shown. Of course, a non-toothed belt can also be used so that it does not have a toothed side but an inside. The output gear 3 drives a balance shaft gear 9 .

Das Antriebssystem 1 kann in einem nicht dargestellten Gehäuse eingehaust sein, so dass auch von einem „nassen“ bzw. „öligen“ Antriebssystem 1 gesprochen werden kann.The drive system 1 can be housed in a housing, not shown, so that one can also speak of a “wet” or “oily” drive system 1.

Das Spannelement 6 ist um eine Drehachse 11 verschwenkbar gelagert (2). Die Drehachse 11 ist innerhalb des Spannelementkörpers angeordnet. Das Spannelement 6 weist weiter eine zum Antriebsmittel 4 orientierte Innenfläche 12 auf, die eine Spannfläche 13 und eine Anschlagfläche 14 hat. Die Spannfläche 13 ist bezogen auf die Drehachse 11 konvex gewölbt. Die Spannfläche 13 geht in die Anschlagfläche 14 über. Die Anschlagfläche 14 ist beispielhaft geradlinig verlaufend ausgeführt, so dass sich ein Spalt 16 zwischen der Anschlagfläche 14 und der Rückseite 8 des Antriebsmittels 4 beginnend bei dem Übergang von der Spannfläche 13 zur Anschlagfläche 14 in Richtung zu einem Ende 17 der Anschlagfläche 14 stetig erweitert.The clamping element 6 is pivotably mounted about an axis of rotation 11 ( 2 ). The axis of rotation 11 is arranged inside the clamping element body. The clamping element 6 also has an inner surface 12 oriented towards the drive means 4 which has a clamping surface 13 and a stop surface 14 . The clamping surface 13 is convex in relation to the axis of rotation 11 . The clamping surface 13 merges into the stop surface 14 . The stop surface 14 is designed to run in a straight line, for example, so that a gap 16 between the stop surface 14 and the rear side 8 of the drive means 4 widens steadily, starting at the transition from the clamping surface 13 to the stop surface 14 in the direction of one end 17 of the stop surface 14.

Die Drehachse 11 ist aus einem Drehbolzen 18 gebildet, der in eine Ausnehmung 19, die auch als Lagerauge bezeichnet werden kann, und die in dem Spannelementkörper angeordnet ist, eingreift. Der Drehbolzen 18 ist an einem Befestigungselement 21 angeordnet.The axis of rotation 11 is formed from a pivot bolt 18 which engages in a recess 19 which can also be referred to as a bearing eye and which is arranged in the clamping element body. The pivot bolt 18 is arranged on a fastening element 21 .

Mit der Spannfläche 13 liegt das Spannelement 6 an dem Antriebsmittel 4 bzw. dessen Rückseite 8 in der beispielhaft dargestellten neutralen Position bereichsweise an und lenkt das Antriebsmittel 4 bzw. den entsprechenden Trum in Richtung zu dem anderen Trum aus (2).With the clamping surface 13, the clamping element 6 rests on the drive means 4 or its rear side 8 in the neutral position shown as an example and deflects the drive means 4 or the corresponding strand in the direction of the other strand ( 2 ).

An der Innenfläche 12 ist ein separates Tragelement 22 angeordnet (3). Das Tragelement 22 weist einen an den Verlauf der Innenfläche 12 bzw. deren Spannfläche 13 und Anschlagfläche 14 angepaßte Ausgestaltung auf. Insofern weist das Tragelement 22 in Übereinstimmung des zuvor beschriebenen ebenfalls die zum Antriebsmittel 4 orientierte Spannfläche 13 und Anschlagfläche 14 auf, weswegen diese dieselben Bezugszeichen erhalten. Das Tragelement 22 ist mit geeigneten Rastmitteln mit dem Spannelementkörper hinreichend lagesicher verbindbar. Wie beispielhaft dargestellt (3) erstreckt sich das separate Tragelement 22 mit seinem an die Anschlagfläche 14 abgepaßten Abschnitt bis kurz vor das Ende 17, so dass hier eine Stufe gebildet ist.A separate support element 22 is arranged on the inner surface 12 ( 3 ). The support element 22 has a configuration adapted to the shape of the inner surface 12 or its clamping surface 13 and stop surface 14 . In this respect, the support element 22 also has the clamping surface 13 and stop surface 14 oriented towards the drive means 4 in accordance with what was described above, which is why these are given the same reference numbers. The support element 22 can be connected to the clamping element body in a sufficiently secure position using suitable latching means. As exemplified ( 3 ) The separate support element 22 extends with its portion matched to the stop surface 14 until just before the end 17, so that a step is formed here.

An der Spannfläche 13 sind Segmente 23 von Nadellagern angeordnet (3). Bevorzugt sind die Segmente 23 als Wälzkörper eines Nadellagers ausgeführt. Wie beispielhaft dargestellt sind mehrere Segmente 23 von Nadellagern vorgesehen, die jeweils einen gleichen Abstand zueinander aufweisen. Die Segmente 23 bzw. Wälzkörper sind mit ihrer Rotationsachse so angeordnet, dass die wirkende Laufbewegung des Antriebsmittels 4 eine Rotation der Segmente 23 bzw. der Wälzkörper bewirkt. Um eine Rotationsbewegung zu ermöglichen sind die Segmente 23 ähnlich der Verbindung in Nadellagerkäfigen mit dem separaten Tragelement 22 verbunden. Vorgesehen ist, dass die Segmente 23 bzw. Wälzkörper eine an die Breite Tragelementes 22 angepaßte axiale Länge aufweisen. Vorteilhaft ist somit die Relativbewegung zwischen dem Antriebsmittel 4 und dem Spannelement 6 bzw. der Spannfläche 13 eine Rollbewegung. Damit wird vorteilhaft eine Gleitbewegung als Relativbewegung vermieden.Segments 23 of needle bearings are arranged on the clamping surface 13 ( 3 ). The segments 23 are preferably designed as rolling bodies of a needle bearing. As shown by way of example, a plurality of segments 23 of needle bearings are provided, each of which is equidistant from one another. The segments 23 or rolling bodies are arranged with their axis of rotation in such a way that the active running movement of the drive means 4 causes a rotation of the segments 23 or the rolling bodies. In order to enable a rotational movement, the segments 23 are connected to the separate support element 22 in a manner similar to the connection in needle bearing cages. It is provided that the segments 23 or rolling bodies have an axial length that is adapted to the width of the support element 22 . The relative movement between the drive means 4 and the clamping element 6 or the clamping surface 13 is therefore advantageously a rolling movement. This advantageously avoids a sliding movement as a relative movement.

Die Abstände jeweils benachbarter Segmente 23 bzw. Wälzkörper sind bevorzugt so gewählt, dass ein Kontakt der Rückseite 8 des Antriebmittels 4 mit zwischen den Nadellagern 23 angeordneten Zwischenräumen 24 vermieden ist.The distances between adjacent segments 23 or rolling bodies are preferably chosen such that contact between the rear side 8 of the drive means 4 and the intermediate spaces 24 arranged between the needle bearings 23 is avoided.

Vorteilhaft ist, dass das mit den Segmenten 23 von Nadellagern versehene separate Tragelement 22 aufgrund der rotierenden Segmente 23 bzw. der rotierenden Wälzkörper die Reibung zwischen dem Antriebsmittel 4 und dem Spannelement 6 auch bei geringen Drehzahlen verringert bzw. bevorzugt gänzlich vermeidet. Es liegt durchaus im Sinne der Erfindung, dass die Segmente 23 direkt an der Spannfläche 13 des Spannelementes 6 montiert werden könnten, ohne dass ein separates Tragelement eingesetzt würde.It is advantageous that the separate support element 22 provided with the segments 23 of needle bearings reduces or preferably completely avoids the friction between the drive means 4 and the tensioning element 6 even at low speeds due to the rotating segments 23 or the rotating rolling elements. It is entirely within the meaning of the invention that the segments 23 could be mounted directly on the clamping surface 13 of the clamping element 6 without using a separate support element.

Vorteilhaft ist das separate Tragelement 22 mit den daran angeordneten Segmenten 23 von Nadellagern nicht nur serienmäßig an das Spannelement 6 montierbar sondern auch nachrüstbar an vorhandenen Spannelementen montierbar. Natürlich kann das Tragelement 22 mit daran angeordneten Segmenten 23 von Nadellagern auch lediglich an die Spannfläche 13 angepaßt ausgeführt sein, wobei auf einen zuvor beschriebenen an die Anschlagfläche angepaßten Abschnitt verzichtet werden könnte.Advantageously, the separate support element 22 with the segments 23 of needle bearings arranged thereon can not only be fitted as standard to the tensioning element 6 but can also be retrofitted to existing tensioning elements. Of course, the support element 22 with segments 23 of needle bearings arranged thereon can also be adapted only to the clamping surface 13, in which case a section adapted to the stop surface described above could be dispensed with.

Die Segmente 23 von Nadellagern können, wie bereits beschrieben, entweder direkt an der Spannfläche 13 oder an dem separaten Tragelement 22 angeordnet sein. Insofern ist entweder die Spannfläche 13 mit den daran direkt angeordneten Segmenten 23 bzw. Wälzkörpern oder das Tragelement 22 in dem entsprechenden Bereich (Spannfläche 13 des Tragelementes 22) auch in der Art eines Nadellagerkäfigs mit entsprechenden Aufnahmen für die jeweiligen Segmente 23 bzw. Wälzkörper ausgeführt.As already described, the segments 23 of needle bearings can be arranged either directly on the clamping surface 13 or on the separate support element 22 . In this respect, either the clamping surface 13 with the segments 23 or rolling bodies arranged directly thereon or the support element 22 in the corresponding area (clamping surface 13 of the support element 22) is also in the manner of a needle bearing cage with corresponding recordings for the respective segments 23 or rolling elements.

Claims

Tensioning element for a belt drive, wherein the tensioning element (6) is mounted pivotably about an axis of rotation (11) which is arranged inside a tensioning element body, and wherein the tensioning element (6) has an inner surface (12) oriented towards a drive means (4), which has a clamping surface (13) which is convexly curved in relation to the axis of rotation (11) and in a neutral position at least partially rests against the drive means (4), characterized in that the inner surface (12) comprises the clamping surface (13) and a Has a stop surface (14), the clamping surface (13) merging into the stop surface (14), which is designed to run in a straight line, so that there is a gap (16) between the stop surface (14) and a rear side (8) of the drive means (4 ) beginning at the transition from the clamping surface (13) to the abutment surface (14) in the direction of one end (17) of the abutment surface (14) steadily widens, and where on the inner surface (12) with a on the course of the inner surface (12), i.e. the design of which is adapted to the clamping surface (13) and stop surface (14), of which a separate supporting element (22) is arranged, which is non-positively connected to the clamping element body by means of locking means, and the supporting element (22) on its clamping surface (13) having receptacles for respective segments (23) of needle bearings, the separate support element (22) being designed like a needle bearing cage on its clamping surface (13), the segments (23) being connected to the separate support element (22) only on its clamping surface (13), and wherein the segments (23) have an axial length adapted to a width of the separate support element (22).

clamping element claim 1 , characterized in that adjacent segments (23) on the clamping surface (13) have the same distance from one another.

Clamping element according to one of the preceding claims, characterized in that the carrying element (22) is designed to match the design of the inner surface (12).

Clamping element according to one of the preceding claims, characterized in that the segments (23) of needle bearings are designed as rolling bodies.