DE102009014198A1

DE102009014198A1 - Spannvorrichtung für Zugmitteltriebe mit Dämpfungseinrichtung

Info

Publication number: DE102009014198A1
Application number: DE200910014198
Authority: DE
Inventors: Michael Kastner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2010-09-23
Also published as: CN202032051U

Abstract

Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels, insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, eines Zugmitteltriebes, insbesondere an nsbesondere Spannschiene (1), Gleitschuh oder Spannarm mit Spannrolle, mit einem Spannelement, das drehbar an der Brennkraftmaschine oder an einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Tragkörper (3) gelagert, mittels eines dort abgestützten Drehfederelements (5) belastet ist und mit dem Spannmittel in Verbindung steht, wobei das Spannelement mittels einer mechanischen Dämpfungseinrichtung (6) mit der Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper (3) in Wirkverbindung steht.

Description

Gebiet der Erfindung
Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels, insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, eines Zugmitteltriebes, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, mit einem Spannmittel, insbesondere Spannschiene, Gleitschuh oder Spannarm mit Spannrolle, mit einem Spannelement, das drehbar an der Brennkraftmaschine oder an einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Tragkörper gelagert, mittels eines dort abgestützten Drehfederelements belastet ist und mit dem Spannmittel in Verbindung steht.
Hintergrund der Erfindung
Es ist eine Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels bekannt, DE- 2 030 386 A , die eine an einem Ende ortsfest schwenkbar gelagerte Spannschiene aufweist und mit Abstand dazu ein Spannelement. Das Spannelement ist als eine spiralförmig ausgeführte Nockenscheibe aufgebildet und drehbar auf einer Achse gelagert. Es ist ein Drehfederelement, das als gewickelte Drahtfeder ausgeführt ist, vorgesehen, die sich zum einen ortsfest, zum anderen an der Nockenscheibe abstützt, so dass dadurch eine Verdrehung der Nockenscheibe und ein Nachspannen der Spannschiene erfolgen kann, wenn Längungen dies erforderlich machen. Da offensichtlich ein Entspannen über die spiralförmige Nockenscheibe nicht möglich ist, ist die Achse der Nockenscheibe federnd beweglich geführt, oder die Nockenscheibe auf einer an der Spannschiene befestigten Blattfeder abgestützt.
Es wird als nachteilig empfunden, dass in den Kraftschluss der Nockenscheibe ein Federelement eingebaut ist, so dass die in einem Zugmitteltrieb auftretenden Schwingungen zum Aufschaukeln des Zugmitteltriebes und ungleichmäßigem Spannen/Entspannen des Zugmitteltriebes führen können. Darüber hinaus handelt es sich bei der Spannschiene um ein aufwändiges Bauteil, da sie einerseits an einem Festlager geführt sein muss und andererseits eine gewisse Länge hat, die bis zum Spannelement reicht und daraus ein hoher Bauaufwand und ein großes Gewicht resultieren.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung mit Spannmittel und Spannelement so zu verbessern, dass ein Aufschaukeln des Systems vermieden wird. Auch soll die Spannvorrichtung einfach und kostengünstig aufgebaut sein. Darüber hinaus soll auch das Spannelement einfach herstellbar und für die Großserienfertigung geeignet sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Spannelement mittels einer mechanischen Dämpfungseinrichtung mit der Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper in Wirkverbindung steht.
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass Schwingungen, die zwangsläufig im Zugmitteltrieb auftreten, nicht zum Aufschaukeln des Zugmittels und des Spannelements führen, sondern dass die Spann- und Entlastungsbewegungen des Spannelements durch mechanische Reibung zwischen dem Spannelement und seinem Tragkörper oder der Brennkraftmaschine gedämpft werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur, wie beim Stand der Technik offenbart, ein Drehfederelement mit gewickelter Drahtfeder zum Einsatz kommen muss, sondern auch verschiedene andere Drehfederelemente, zum Beispiel eine bandgewickelte Spiralfeder oder auch eine gebogene Schraubenfeder, die auch als Bogenfeder bezeichnet wird.
Die Dämpfungseinrichtung weist vorzugsweise ein Reibelement und ein Axialfederelement auf. Es können natürlich auch mehrere Reibelemente nebeneinander vorgesehen sein, die vorzugsweise als Reibbeläge ausgebildet sind. Wichtig dabei ist, dass zumindest ein Reibelement mit dem Spannelement oder der Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper verbunden ist und mit einer Gegenfläche eine Reibebene bildet. Durch die freie Wahl des Reibelements als Reibbelag kann der Reibungsbeiwert durch geeignete Materialwahl weitgehend variiert werden.
Das Axialfederelement kann als Druck-, Wellring- oder Tellerfeder ausgebildet sein. Es ist ferner möglich, dass das Drehfederelement durch geeignete Ausgestaltung gleichzeitig als Axialfederelement ausgebildet ist.
Wird die Spannvorrichtung und damit das Spannelement in einem Raum der Brennkraftmaschine benutzt, in der Öl vorhanden ist, so wird die Dämpfungseinrichtung durch das Öl gekühlt, so dass die durch die Reibung erzeugte Wärme in das Öl geleitet wird. Der Reibbelag wird dann auf die Anwesenheit von Öl abgestimmt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Spannmittel drehfest mit dem Spannelement verbunden ist. Vorzugsweise ist dabei das Spannmittel einstückig mit dem Spannelement ausgeführt. Durch diese Ausgestaltung wird das Spannmittel nicht nur im Bereich des Spannelements in Richtung des Zugmittels bzw. Zugmitteltriebes verschoben, sondern gleichzeitig verschwenkt, so dass eine günstige einfache Spannschiene zur Verfügung steht. Um einen hinreichenden Nachspannweg zu erzeugen, weist dabei das als Spannschiene ausgebildet Spannmittel eine von der Drehachse des Spannelements abstehende Nase auf.
Wichtig für die Funktionsweise der Spannvorrichtung ist, dass das Drehfederelement und die Dämpfungseinrichtung mit Axialfederelement und Reibbeleg so ausgebildet sind, dass das Moment des Drehfederelements größer ist als das Reibmoment der Dämpfungseinrichtung, damit jederzeit ein hinreichendes Nachspannen des Zugmitteltriebes erfolgen kann.
In vorteilhafter Weise weist das Spannmittel einen zur Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper hin gerichteten Hohlraum auf, in dem das Drehfederelement, das Axialfederelement und zumindest teilweise der Reibbelag angeordnet sind. Dadurch erfolgt eine Kapselung des Drehfederelements und des Axialfederelements, so dass auch bei Bruch einer der Federn, keine Teile in Räume der Brennkraftmaschine gelangen können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung,
2: einen Schnitt durch die Spannvorrichtung entlang der Drehachse des Spannmittels,
3: eine perspektivische Ansicht eines Reibbelages und
4: einen Schnitt durch ein als Tellerfeder ausgebildetes Axialfederelement.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Spannschiene bezeichnet, die drehbar auf einem Bolzen 2 angeordnet ist, der seinerseits mit einem Tragkörper 3 verbunden ist. Der Tragkörper 3 ist, nicht näher dargestellt, an einer Brennkraftmaschine befestigt. Die Spannschiene 1 weist eine Nase 4 auf. Ein Verdrehen der Spannschiene belastet ein nicht dargestelltes Zugmittel eines Zugmitteltriebes im Bereich des Leertrumms, wodurch ein Spannen des Zugmitteltriebes erfolgt. Die Spannschiene 1 ist mittels eines, in 2 dargestellten Drehfederelements 5 um den Bolzen 2 drehbelastet, wodurch das Spannen bzw. Nachspannen des Zugmitteltriebes erfolgt. Das Drehfederelement 5 ist als gewickelte Drahtfeder ausgebildet, stützt sich, siehe 1, an dem Tragkörper 3 ab und ist weiterhin mit der Spannschiene 1 drehfest verbunden. Das Drehfederelement 5 ist raumsparend in einem Hohlraum 10 der Spannschiene 1 angeordnet. Weiter ist eine allgemein mit 6 bezeichnete Dämpfungseinrichtung zwischen Spannschiene 1 und Tragkörper 3 vorgesehen, die einen Reibbelag 7 und ein als Tellerfeder ausgebildetes Axialfederelement 8 aufweist. Der Bolzen 2 weist einen Flansch 9 auf, an dem sich die Spannschiene 1 abstützt, wobei die Spannschiene über eine Stirnfläche das Axialfederelement vorspannt und den zwischen dem Axialfederelement 8 und dem Tragkörper 3 angeordneten Reibbelag 7 belastet. Der Reibbelag 7 ist drehfest mit der Spannschiene 1 verbunden und bildet mit dem Tragkörper 3 eine Reibebene, so dass die Bewegung der Spannschiene 1 gegenüber dem Tragkörper 3 einem Reibmoment unterliegt, das allerdings kleiner ist als das Federmoment des Drehfederelements 5.
Die Verwendung einer Tellerfeder als Axialfederelement 8 hat den Vorteil, dass sie klein baut und daher Raum sparend eingesetzt werden kann. Es können natürlich auch andere Axialfederelemente zur Anwendung kommen.

1: Spannschiene
2: Bolzen
3: Tragkörper
4: Nase
5: Drehfederelement
6: Dämpfungseinrichtung
7: Reibbelag
8: Axialfederelement
9: Flansch
10: Hohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2030386 A [0002]

Claims

Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels, insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, eines Zugmitteltriebes, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, mit einem Spannmittel, insbesondere Spannschiene (1), Gleitschuh oder Spannarm mit Spannrolle, mit einem Spannelement, das drehbar an der Brennkraftmaschine oder an einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Tragkörper (3) gelagert, mittels eines dort abgestützten Drehfederelements (5) belastet ist und mit dem Spannmittel in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement mittels einer mechanischen Dämpfungseinrichtung (6) mit der Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper (3) in Wirkverbindung steht.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (6) ein Reibelement und ein Axialfederelement (8) aufweist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Axialfederelement (8) als Druck-, Wellring- oder Tellerfeder ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehfederelement (5) gleichzeitig als Axialfederelement (8) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel drehfest mit dem Spannelement verbunden ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel einstückig mit dem Spannelement ausgeführt ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Spannschiene (1) ausgebildete Spannmittels eine von der Drehachse des Spannelements abstehende Nase (4) aufweist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Reibbelag (7) der Dämpfungseinrichtung (6) von Öl der Brennkraftmaschine zumindest benässt ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Moment des Drehfederelements (5) größer ist als das Reibmoment der Dämpfungseinrichtung (6).
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (7) mit dem Spannelement drehfest verbunden ist und mit der Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper (3) eine Reibebene bildet.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel zur Brennkraftmaschine oder dem Tragkörper (3) hin gerichtet einen Hohlraum (10) aufweist, in dem das Drehfederelement (5), das Axialfederelement (8) und zumindest teilweise der Reibbelag (7) angeordnet sind.