DE102009052637A1

DE102009052637A1 - Automatic traction clamping device for tensioning belt of traction drive in vehicles with internal combustion engine, has base housing and swivel arm that is provided with roller-supported pulley

Info

Publication number: DE102009052637A1
Application number: DE200910052637
Authority: DE
Inventors: Johann Singer
Original assignee: Individual
Current assignee: Singer Johann De
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-12

Abstract

The automatic traction clamping device (1) has a base housing (2) and a swivel arm (5) that is provided with a roller-supported pulley. The swivel arm is pivoted with respect to the base housing around a common rotating axis (4) relative to each other by a torsion moment of a torsion spring (6) that is arranged in the base housing. The clamping device has a multi-functional element (10) with a one-piece resilient support component (13).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine automatische Spann- und Dämpfungsvorrichtung insbesondere für einen in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor zum Antrieb der Nebenaggregate verwendeten Zugmitteltrieb, mit einem Basisgehäuse und einem in Bezug auf dieses um eine gemeinsame Rotationsachse relativ zueinander mit dem Torsionsmoment einer Torsionsfeder betätigtem Schwenkarm, an welchem eine wälzgelagerte Umlenkrolle zum Führen des Zugmittels befestigt ist, mit einem Multifunktionselement, welches eine zwischen dem im Basisgehäuse bzw. im Schwenkarm verankerten Zapfen und dem Lagergehäuse des Schwenkarms bzw. des Basisgehäuses platzierte Lagerkomponente und eine zwischen der Torsionsfeder und der Reibfläche des Basisgehäuses bzw. des Schwenkarms wirkende Dämpfungskomponente über eine durch einen Durchbruch des Lagergehäuses des Schwenkarms bzw. des Basisgehäuses verlaufende Brücke einer zum Multifunktionselement gehörenden einteiligen federelastischen Stützkomponente miteinander verbindet, wobei das Multifunktionselement die für eine wirksame Übertragung des Torsionsfedermomentes in den Schwenkarm sowie die für eine effektive Dämpfung und stabile Schwenkarmdynamik notwendigen Komponenten beinhaltet sowie ein und dasselbe Multifunktionselement aufgrund der elastischen Gestalt in Riemenspannern mit unterschiedlichen Geometrien verbaut werden kann.The invention relates to an automatic tensioning and damping device, in particular for a traction mechanism used in motor vehicles with internal combustion engine for driving the ancillaries, with a base housing and a relative to each other about a common axis of rotation with the torsional moment of a torsion spring actuated pivot arm on which a roller bearing Guide roller for guiding the traction means is fixed, with a multi-functional element, which acts between the anchored in the base housing or in the pivot arm pin and the bearing housing of the pivot arm or the base housing bearing component and acting between the torsion spring and the friction surface of the base housing and the pivot arm Damping component via a running through an opening of the bearing housing of the pivot arm or the base housing bridge a belonging to the multi-functional one-piece elastic support component with each other connects, wherein the multi-functional element includes the necessary for effective transmission of Torsionsfedermomentes in the pivot arm and the necessary for effective damping and stable Schwenkarmdynamik components and one and the same multifunctional element can be installed due to the elastic shape in belt tensioners with different geometries.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind automatische Zugmittelspannvorrichtungen bekannt, die beispielsweise zum effizienten Antrieb von Nebenaggregaten in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor verwendet werden. Die Hauptfunktionen der sogenannten automatischen mechanischen Spannvorrichtung sind das Nachspannen des Riemens, das Dämpfen etwaiger Riemenschwingungen und das Führen und Umlenken des Riemens.Automatic Zugmittelspannvorrichtungen are known from the prior art, which are used for example for the efficient drive of ancillaries in motor vehicles with internal combustion engine. The main functions of the so-called automatic mechanical tensioning device are the tensioning of the belt, the damping of any belt vibrations and the guiding and deflection of the belt.

Moderne Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren weisen verschiedene Nebenaggregate wie Generator, Kühlwasserpumpe, Lenkhilfepumpe und Klimakompressor auf, welche durch die auf der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors sitzende Abtriebsriemenscheibe mittels eines endlosen Keilrippenriemens, welcher in Wirkverbindung mit den Aggregateriemenscheiben steht, angetrieben werden.Modern motor vehicles with internal combustion engines have various ancillaries such as generator, cooling water pump, power steering pump and air conditioning compressor, which are driven by the seated on the crankshaft of the engine driven pulley by means of an endless V-ribbed belt, which is in operative connection with the Aggregateriemenscheiben.

Für die Erfüllung der gestiegenen Funktions- und Gebrauchsdauervorgaben der Aggregate bzw. Aggregatetriebkomponenten ist die Justierung und Beibehaltung einer bestimmten Riemenspannung von enormer Bedeutung. Vor dem Hintergrund der Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren werden große Anstrengungen unternommen, Leistungsverluste, wie sie durch Schlupf, Riemenschwingungen und auch Aggregatewellenbelastung entstehen, in vertretbaren Grenzen zu halten.For the fulfillment of the increased functional and service life specifications of the units or unit operating components, the adjustment and maintenance of a specific belt tension is of enormous importance. Against the background of increasing the efficiency of internal combustion engines, great efforts are being made to keep power losses caused by slippage, belt vibrations and also aggregate shaft load within reasonable limits.

Die Erfindung handelt von einer automatischen Spannvorrichtung in Topfbauweise mit einem gleitgelagerten oszillierenden Schwenkarm und einem mechanischen Reibmechanismus als Dämpfungseinrichtung.The invention relates to an automatic clamping device in pot construction with a sliding bearing oscillating arm and a mechanical friction mechanism as damping device.

Äußerlich unterscheiden sich die handelsüblichen Spannvorrichtungen in Topfbauweise in der Abmessung sowie dem Verhältnis von Durchmesser und Höhe des annähernd zylindrischen Basisgehäuses, in dem radialen Abstand der Umlenkrollen- zur Schwenkarmdrehachse, in der Orientierung der Umlenkrolle anhand sich die Bezeichnungen Inline- oder Langarm- sowie Offset- oder Kompaktspannsysteme ableiten, sowie in der Art der Befestigung an dem Verbrennungsmotor.Externally, the commercially available clamping devices in pot design differ in dimension and the ratio of diameter and height of the approximately cylindrical base housing, in the radial distance of Umlenkrollen- Schwenkarmdrehachse, in the orientation of the guide roller by the names inline or longarm and offset or derive compact clamping systems, and in the manner of attachment to the internal combustion engine.

Allen Spanneinheiten in Topfbauweise gemein ist eine meist aus einem runden Federstahldraht gewickelte schraubenförmige Torsionsfeder zum Zwecke der Einleitung einer Riemenspannkraft und zur Bereitstellung einer Normalkraft für die Erzielung einer Reibarbeit, d. h. einer Dämpfung. Neben den sogenannten Schenkelfedern werden seit geraumer Zeit auch schenkellose Torsionsfedern in Spannvorrichtungen eingesetzt. Der Kraftfluss des Torsionsmomentes erfolgt hier über die stumpfen Enden, wobei sich der mittlere Windungsdurchmesser der Torsionsfeder unter Belastung vergrößert.Common to all tensioning units in pot construction is a helical torsion spring usually wound from a round spring steel wire for the purpose of initiating a belt tensioning force and providing a normal force for achieving a friction work, d. H. a damping. In addition to the so-called leg springs also thighless torsion springs are used in clamping devices for some time. The power flow of the torsional moment takes place here via the blunt ends, wherein the mean turn diameter of the torsion spring increases under load.

Eine Sonderstellung nimmt die Spannvorrichtung mit einer sogenannten Spiralfeder aus Flachband ein, welche, wie in WO 2007 001 325 A1 zu erkennen ist, eine Flachbauweise erlaubt.A special position takes the tensioning device with a so-called spiral spring of flat band, which, as in WO 2007 001 325 A1 it can be seen, a flat construction allowed.

Aus der WO 2005 064 201 A1 (Schlingbuchse) und der DE 10 2004 047 422 A1 (Bandfeder-Spreizprinzip) bekannt, werden bisher voneinander getrennte Lagerungs- und Dämpfungselemente in automatischen Zugmittelspannvorrichtungen eingesetzt, wobei zur Erzielung der mechanischen Reibarbeit hauptsächlich der mit der Torsionsfeder in Wirkverbindung stehende separate Reibbelag bei einem relativ hohen Reibkoeffizienten der Reibpaarung vorgesehen ist.From the WO 2005 064 201 A1 (Schlingbuchse) and the DE 10 2004 047 422 A1 (Band spring spreading principle) known, previously separate storage and damping elements are used in automatic Zugmittelspannvorrichtungen, wherein to achieve the mechanical friction work mainly with the torsion spring operatively connected separate friction lining is provided at a relatively high friction coefficient of the friction pair.

Demgegenüber verrichtet die Schwenkhebel-Lagerung eine verhältnismäßig geringe Reibarbeit aufgrund der gleitlagertypischen niedrigen Reibkoeffizienten und relativ kleinen Durchmesser, wobei der Zapfen entweder aus einem mit dem Basisgehäuse oder dem Schwenkarm gefügten zylindrischen Bolzen aus Stahl besteht oder in einem Guss mit dem Basisgehäuse bzw. mit dem Schwenkarm aus Aluminium-Druckguss gefertigt wird. Zwischen Lagergehäuse und Zapfen sind separate Gleitlagerbuchsen aus Kunststoff, einer Metall-Polymer-Matrix oder einer Stützfaser/PTFE-Gewebe-Harz-Matrix eingesetzt.In contrast, the pivot lever bearing performs a relatively low friction work due to the friction bearing typical low friction coefficients and relatively small diameter, wherein the pin consists either of an assembled with the base housing or the swivel arm cylindrical bolt made of steel or in one piece with the base housing or with the swivel arm out Die-cast aluminum is manufactured. Between the bearing housing and pin separate plain bearing bushes made of plastic, a metal-polymer matrix or a support fiber / PTFE fabric-resin matrix are used.

Zwei der Erfindung verwandte automatische Spannvorrichtungen mit einer schenkellosen Torsionsfeder und einer außerhalb der Torsionsfeder liegenden Dämpfungseinrichtung sind in WO 2007 118 625 A1 und WO 2007 113 039 A1 beschrieben, wobei in der letztgenannten auf eine Balancierung des Schwenkarms, d. h. einer gezielten Positionierung eines Torsionsfederendes relativ zum Riemenkraftangriff eingegangen wird, mit dem Ziel, eine gleichmäßig belastete, d. h. kantenlastfreie, Schwenkarmlagerung zu erreichen, was jedoch aufgrund des toleranz- und verschleißbedingten Radialspiels, der über die Gebrauchsdauer verändernden Kraftwirklinien der relativ zueinander stehenden Gleichgewichtsmomente am Riemen respektive am Torsionsfederende, der schwer kalkulierbaren effektiven Reibkräfte sowie der fertigungstechnischen Formfehler (Unebenheiten) an den Federstümpfen ein schwieriges Unterfangen bereitet.Two of the invention related automatic tensioning devices with a thighless torsion spring and a lying outside the torsion spring damper are in WO 2007 118 625 A1 and WO 2007 113 039 A1 described in the latter on a balancing of the pivot arm, ie a targeted positioning of a Torsionsfederendes relative to the belt force attack, with the aim to achieve a uniformly loaded, ie edge load, Schwenkarmlagerung, but due to the tolerance and wear-related radial play, the over the service life changing power lines of the relatively stable equilibrium moments on the belt respectively at the Torsionsfederende, the hard-to-calculate effective frictional forces and the manufacturing-technical flaws (bumps) on the spring stumps a difficult endeavor.

Die Konstruktion aus WO 2008 131 559 A1 nimmt sich deshalb einer spielfreien und stabilen Radiallagerung des Schwenkarms an, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Lagerzapfen durch eine federbelastete, kegelförmige und elastische Lagerhülse umschlungen wird und somit spielfrei arbeitet.The construction out WO 2008 131 559 A1 Therefore, takes a play-free and stable radial bearing of the pivot arm, characterized in that the cylindrical bearing pin is wrapped by a spring-loaded, conical and elastic bearing sleeve and thus works without play.

Dieser Sachverhalt untermauert die Anforderungen nach einer über alle Betriebszustände und über die Lebensdauer eines Fahrzeuges ordnungsgemäß funktionierenden Schwenkarmdynamik bzw. Schwenkarmlagerung der Spannvorrichtung.This fact underpins the requirements for a swivel arm dynamics or swivel arm mounting of the tensioning device that functions properly over all operating conditions and over the life of a vehicle.

Die zitierten Konstruktionen fordern allerdings ihren Tribut in Form von komplexen Bauteilen und Wirkprinzipien, weshalb die Herstellung und die Baugruppenmontage kostenintensiv ist, wobei auch die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Kompakt- und Leichtbauweise eine besondere Herausforderung für den Konstrukteur darstellen.The cited designs, however, take their toll in the form of complex components and operating principles, which is why the production and assembly assembly is costly, with the increased requirements in terms of compact and lightweight design pose a particular challenge to the designer.

Außerdem verlangen nicht wenige moderne Verbrennungsmotoren in bestimmten Betriebspunkten hohe Dämpfungsraten von bis zu 75% in Relation zum Spannmoment. Dies zieht hohe Normalkräfte an der Dämpfungseinrichtung des Spannsystems zur Erzielung der Reibarbeit nach sich, welche wiederum nur durch robuste Bauteile mit großen Querschnitten respektive dicken Wandungen abgefangen werden können. Dieser Sachverhalt erfordert einen großen radialen Bauraum und wegen unnützerweise während der Nachspannphase auftretenden Reibarbeit Konstruktionen mit einer optimalen Wärmeabfuhr und Gestaltfestigkeit.In addition, not a few modern internal combustion engines require high damping rates of up to 75% in relation to the clamping torque at certain operating points. This entails high normal forces on the damping device of the clamping system to achieve the friction work, which in turn can be intercepted only by robust components with large cross sections and thick walls. This situation requires a large radial space and due to unnecessarily occurring during the Nachspannphase friction work constructions with optimal heat dissipation and structural strength.

Um störende insbesondere im Zusammenhang mit dem Reibmechanismus der Spannvorrichtung stehende Geräusche zu vermeiden, sollte auf schwingungsanfällige Reibsysteme wie beispielsweise Reibscheibenspannvorrichtungen verzichtet werden. Durch die gestiegenen Anforderungen hinsichtlich Kompaktheit und Leichtbau muss verstärkt auch auf die Reibpaarung und die Vermeidung einer Entstehung von Luft- oder Körperschall verursachten Vibrationen, wie sie beispielsweise aus Mikrorelativbewegung, selbsterregter Schwingung oder Stick-Slip stammen, geachtet werden oder zumindest für eine ausreichende Verstimmung von etwaigen Schwingungen gesorgt werden.In order to avoid disturbing noise, in particular in connection with the friction mechanism of the tensioning device, vibration-prone friction systems such as friction disk tensioning devices should be dispensed with. Due to the increased requirements in terms of compactness and lightweight construction must be paid more attention to the friction pairing and avoiding the formation of airborne or structure-borne vibrations, such as microrelativbewegung, self-excited vibration or stick-slip, or at least for a sufficient detuning any vibrations are taken care of.

Desweiteren wird ein großer Wert auf eine stabile Riemenführung gelegt, welche eine nahezu exakte Rechtwinkeligkeit der Umlenkrollenlauffläche relativ zur Drehachse des Schwenkarms notwendig macht. Zu diesem Zwecke ist eine spanende Bearbeitung der relevanten Oberflächen meist unabdingbar.Furthermore, great importance is placed on a stable belt guide, which makes a nearly exact perpendicularity of the pulley running surface relative to the axis of rotation of the pivot arm necessary. For this purpose, a machining of the relevant surfaces is usually indispensable.

Aufgabenstellung der ErfindungTask of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben und eine kostenreduzierte, kompakter bauende und funktions- bzw. lebensdaueroptimierte Zugmittelspannvorrichtung auch vor dem Hintergrund der Umweltschutzvorgaben zu Schadstoffausstoß, Recycling und Energiebilanz zur Verfügung zu stellen. Grundsätzlich wird nach Möglichkeiten einer Reduzierung der Bauteileanzahl, einer Mehrfachverwendung von bestmöglich ausgelasteten Bauteilen, nach Multifunktionselementen, sowie nach einer Reduzierung und Vereinfachung der Montageprozesse gesucht. Außerdem standen die Realisierung einer asymmetrisch-progressiven Dämpfung, eine spielfreie Radiallagerung des Schwenkarms respektive eine stabile Schwenkarmdynamik sowie das Heranziehen der Lagerungszone zusätzlich zur Erwirkung von Reibarbeit zur thermischen und mechanischen Entlastung der primären Reibungszone auch vor dem Hintergrund einer geräuscharmen und materialschonenden Reibcharakteristik im Fokus der Aufgabenstellung.It is the object of the invention to remedy the disadvantages of the prior art and to provide a cost-reduced, compact construction and functional or life-optimized Zugmittelspannvorrichtung also against the background of environmental protection requirements for pollutant emissions, recycling and energy balance. Basically, the possibilities of a reduction in the number of components, a multiple use of the best possible components, for multi-functional elements, as well as for a reduction and simplification of the assembly processes are sought. In addition, the realization of an asymmetric-progressive damping, a backlash-free radial bearing of the swivel arm and a stable Schwenkarmdynamik and the use of the storage zone in addition to the effect of friction for thermal and mechanical relief of the primary friction zone were also against the background of a low-noise and material-sparing friction in the focus of the task ,

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die im Zusammenspiel mit der Torsionsfeder für eine stabile Schwenkarmdynamik, für ein wirksames Dämpfen von Riemenschwingungen und für die Einleitung der Spannkraft in den Schwenkarm notwendigen Teilfunktionen in einem einzigen Multifunktionselement vereint sind, welches die zwischen dem im Basisgehäuse bzw. im Schwenkarm verankerten Zapfen und dem Lagergehäuse des Schwenkarms bzw. des Basisgehäuses platzierte Gleitlagerkomponente und die zwischen der Torsionsfeder und der Reibfläche des Basisgehäuses bzw. des Schwenkarms wirkende Dämpfungskomponente über eine Brücke, welche durch einen Durchbruch im Lagergehäuse des Schwenkarms bzw. des Basisgehäuses verläuft, verbindet, wobei die Stützkomponente des Multifunktionselements als einteiliges federelastisches Bauteil ausgebildet ist und das Multifunktionselement die für eine spielfreie und stabile Spann- und Dämpfungsfunktion notwendigen Komponenten beinhaltet und aufgrund der elastischen Verformbarkeit in Riemenspannern unterschiedlicher Geometrie verbaut werden kann.The object of the invention is achieved in that the necessary in conjunction with the torsion spring for a stable Schwenkarmdynamik, for effective damping of belt vibrations and for the introduction of the clamping force in the arm part functions are combined in a single multi-functional element, which between the in the base housing or in the swivel arm anchored journal and the bearing housing of the pivot arm or the base housing placed plain bearing component and acting between the torsion spring and the friction surface of the base housing and the pivot arm damping component via a bridge, which passes through an opening in the bearing housing of the pivot arm or the base housing, connects the support component of the multi-functional element is designed as a one-piece spring-elastic component and the multi-functional element includes the components necessary for a play-free and stable clamping and damping function and can be installed due to the elastic deformability in belt tensioners of different geometry.

Die erfindungsgemäßen Spannvorrichtungen sehen zwei grundsätzliche Wirkprinzipien eines Multifunktionselementes vor. Die erste Ausführungsform weist einen relativ federelastischen Stützkörper auf, welcher mit einem separaten zum Multifunktionselement gehörenden Mitnehmer in Wirkverbindung steht. Beim zweiten Wirkprinzip stützt sich der verhältnismäßig robuste und verwindungssteife Stützkörper des Multifunktionselementes unmittelbar, also ohne Mitnehmer, an dem Lagergehäuse des Schwenkarms bzw. des Basisgehäuses ab.The clamping devices according to the invention provide two basic principles of action of a multifunctional element. The first embodiment has a relatively resilient support body, which is in operative connection with a separate carrier belonging to the multi-functional element. In the second mode of action, the relatively robust and torsionally rigid support body of the multifunctional element is supported directly, ie without a driver, on the bearing housing of the pivoting arm or of the base housing.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind die Orientierung der Gleitlager- bzw. Dämpfungskomponenten des Multifunktionselementes und die Positionierung desselben relativ zum Riemenkraftangriff. Damit kann eine optimale Justierbarkeit des Dämpfungskennfeldes, d. h. der effektiven Reibkräfte, ja sogar ein asymmetrisch-progressives Dämpfungskennfeld sowie eine stabile Radiallagerung des Schwenkarms erreicht werden, sodass störende Schwingungen des Riemens im Triebsystem weitaus wirksamer gedämpft werden können und die Nachspanndynamik ein Optimum erreicht.Other essential features of the invention are the orientation of Gleitlager- or damping components of the multi-functional element and the positioning thereof relative to the belt force attack. Thus, an optimal adjustability of the damping characteristic field, d. H. the effective frictional forces, even an asymmetric-progressive damping characteristic and a stable radial bearing of the swing arm can be achieved so that disturbing vibrations of the belt in the drive system can be far more effectively damped and the Nachspanndynamik achieved an optimum.

Die Verwendung von Einzelteilen in Spannsystemen für unterschiedliche Anwendungen wie beispielsweise der Torsionsfeder und der Scheibe wird um das flexibel einsetzbare federelastische Multifunktionselement erweitert, was die Teilekosten drastisch reduziert.The use of individual parts in clamping systems for different applications such as the torsion spring and the disc is extended by the flexibly deployable resilient multifunction element, which drastically reduces the cost of parts.

Ein als zusammenhängendes Multifunktionselement ausgeführtes Kombinat ist in einem einzigen Schritt eindeutig, einfach und manuell oder automatisch (z. B. mittels Robotergreifer) montierbar, wobei auch der Entfall einer meist verwendeten separaten Axialgleitlagerscheibe aus Kunststoff aufgrund der in der Scheibe integrierten Gleitlagerschicht bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung die Herstellungsdauer bzw. Taktzeit weiter verkürzt.A combination designed as a coherent multifunctional element can be mounted in a single step clearly, simply and manually or automatically (eg by means of a robotic gripper), whereby the elimination of a mostly used separate plastic axial sliding bearing disc due to the slide bearing layer integrated in the disc in the inventive clamping device the production time or cycle time further shortened.

Durch gezielte Einleitung der Wirkkräfte der Torsionsfeder und Gestaltung bzw. Anordnung bzw. Orientierung des Multifunktionselementes in Wirkverbindung mit dem Zapfen bzw. dem Lagergehäuse lassen sich Schling- und Spreizeffekte erzielen, wobei die Reaktionskräfte daraus zur Erwirkung einer definierten Reibarbeit herangezogen werden können, mit der Folge einer optimal auf Reibwärme abführende Bauteile verteilten thermischen und mechanischen Belastung der Spannvorrichtung.By targeted initiation of the effective forces of the torsion spring and design or arrangement or orientation of the multifunction element in operative connection with the pin or the bearing housing can be Schling and spreader effects achieve, the reaction forces can be used to obtain a defined friction work, with the result an optimally dissipating frictional heat components distributed thermal and mechanical stress on the clamping device.

Allen Multifunktionselementen gemein ist der aus Metall gefertigte Stützkörper, vorzugsweise aus einem hochfesten Stahlblech, um den Wirkprinzip bedingten unterschiedlichen Belastungsanforderungen besonders angepasst Rechnung zu tragen. Die Dicke des Blechs liegt je nach Wirkprinzip vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,0 mm (Mitnehmervariante) bzw. zwischen 1,0 und 2,5 mm (Brückenvariante). An diesem bzw. im Zusammenspiel mit diesem Stützkörper sind zusätzlich die für die Lagerung, die Erzielung der Reibarbeit und die Übertragung des Torsionsmomentes notwendigen Komponenten angebunden.Common to all multi-functional elements is the support body made of metal, preferably made of a high-strength steel sheet, in order to take account of the effect principle different load requirements particularly adapted account. Depending on the operating principle, the thickness of the sheet is preferably between 0.3 and 1.0 mm (driving variant) or between 1.0 and 2.5 mm (bridge variant). At this or in conjunction with this support body necessary for the storage, the achievement of the friction work and the transmission of the torsional components are also connected.

Eine favorisierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sieht ein mit einem Mitnehmer aus Metall oder verstärktem Kunststoff in Wirkverbindung stehendes einteiliges Stanz-Biegeteil aus Federstahl 1.4310 vor, welches eine Beschichtung zur Erzielung einer reibarmen Gleitlagerung des Schwenkarms und fallweise zum Zwecke des Korrosionsschutzes aufweist und an der Dämpfungskomponente einen separaten Reibbelag aus Kunststoff aufweist.A favored embodiment of a tensioning device according to the invention provides an integral with a driver made of metal or reinforced plastic one-piece punched and bent part made of spring steel 1.4310, which has a coating to achieve a reibarmen sliding bearing of the swing arm and occasionally for the purpose of corrosion protection and on the damping component a has separate friction lining made of plastic.

Derartige anwendungsspezifische Beschichtungen existieren bereits an sogenannten Steuertrieb-Spannvorrichtungen und werden u. a. von Dimension Bond Corporation, Chicago angeboten, wie der Schutzrechtschrift CA 2496932 A1 zu entnehmen ist.Such application-specific coatings already exist on so-called timing drive chucks and are offered, inter alia, by Dimension Bond Corporation, Chicago, such as the Schutzrechtschrift CA 2496932 A1 can be seen.

Eine den Schwenkarm optimal stabilisierende erfindungsgemäße Spannvorrichtung, mit einem robusten Stützkörper, über welchem das Torsionsmoment der Torsionsfeder in den Schwenkarm eingeleitet wird, umschlingt den Zapfen oder spreizt sich in die Bohrung des Lagergehäuses und stützt sich am Lagergehäuse ab. Diese Ausführung erfordert keinen Mitnehmer.A swivel arm optimally stabilizing inventive clamping device, with a robust support body, via which the torsional moment of the torsion spring is introduced into the pivot arm, wraps around the pin or spreads into the bore of the bearing housing and is supported on the bearing housing. This design does not require a driver.

Als Werkstoff für vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,0 mm dicke Reibbeläge bieten sich besonders das verschleißbeständige und kostengünstige Polyamid PA46 und für höhere Beanspruchungen PEEK und PAI an. Diese technischen Kunststoffe stellen entsprechende gleitlager- und reibsystemtechnische Materialeigenschaften im Zusammenspiel mit einem Trockenschmierstoff, wie z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE) bereit. Im Bedarfsfall kann auch auf kleine Reibkoeffizienten zurückgegriffen werden, um beispielsweise Dämpfungsraten von 10 bis 40% zu erwirken, wie sie beispielsweise in Nutzfahrzeug-Riemenspannsystemen zur Anwendung kommen. Dies ist z. B. auch mit einer separaten Befettung der mit Schmiertaschen versehenen Reibbeläge auf einfache Weise umsetzbar.As a material for preferably between 0.3 and 1.0 mm thick friction linings are particularly the wear-resistant and cost-effective polyamide PA46 and for higher loads PEEK and PAI. These engineering plastics provide appropriate sliding bearing and Reibsystemtechnische material properties in interaction with a dry lubricant such. As polytetrafluoroethylene (PTFE) ready. If necessary, it is also possible to resort to small coefficients of friction, for example to achieve damping rates of 10 to 40% as used, for example, in commercial vehicle belt tensioning systems. This is z. B. also with a separate lubrication of provided with lubrication friction linings in a simple manner.

Einer Verwendung eines anorganischen Werkstoffes für den Reibbelag, wie er beispielsweise für Bremsbeläge eingesetzt wird, steht nichts im Wege, wobei dann auf einen Gegenläufer aus Stahl, z. B. als rohrförmiges Einlegeteil in das druckgegossene Basisgehäuse bzw. in den druckgegossen Schwenkarm, oder auf eine verschleißfeste Beschichtung der Funktionsflächen des Aluminiumdruckgussteiles analog CA 2496932 A1 bestanden werden muss.A use of an inorganic material for the friction lining, as used for example for brake pads, is nothing in the way, in which case to a counter-rotor made of steel, z. B. as a tubular insert in the die-cast base housing or in the die-cast pivot arm, or on a wear-resistant coating of the functional surfaces of the aluminum diecast analog CA 2496932 A1 must be passed.

Die Gleitlagerkomponente des Multifunktionselements weist vorzugsweise ein mindestens 180°-Bogensegment auf. Demgegenüber sollte die Dämpfungskomponente bzw. ein eventuell adaptierter Reibbelag vorteilhafterweise einen Bogen zwischen 60° und 180° Winkel aufweisen, um die Normalkraft aus der Torsionsfeder in die Reibfläche wirkungsvoll einzuleiten und auf der gegenüber liegenden Seite den notwendigen radialen Bauraum zu reduzieren bzw. der Anforderung nach Mehrfachverwendung für unterschiedliche Reibflächendurchmesser gerecht zu werden.The plain bearing component of the multi-functional element preferably has an at least 180 ° arc segment. In contrast, the damping component or a possibly adapted friction lining should advantageously have a bow between 60 ° and 180 ° angle to effectively initiate the normal force from the torsion spring in the friction surface and reduce the necessary radial space on the opposite side or the requirement Multiple use for different Reibflächendurchmesser to meet.

Um Form-, Lage- und Passungstoleranzen, insbesondere bei nicht spantechnisch bearbeiteten Einzelteilen – meist die Aluminium-Druckguss-Komponenten Basisgehäuse und Schwenkarm – wirkungsvoll auszugleichen, ist es von Vorteil, wenn die Gleitlager- oder Dämpfungskomponenten in Richtung der Rotationsachse mit gegeneinander versetzten von beiden Seiten anbringbaren nicht durchgehenden Längsschlitzen versehen sind, um sich an die Gegenlaufflächen optimal anzuschmiegen.In order to effectively compensate shape, position and fitting tolerances, in particular with non-machining components - usually the aluminum die-cast components base housing and swivel arm - it is advantageous if the sliding bearing or damping components in the direction of the axis of rotation with offset from each other Side attachable non-continuous longitudinal slots are provided in order to fit snugly against the mating surfaces.

Die Koppelung des Kraftflusses vom Riemen in die Spannvorrichtung bzw. dessen Dämpfungseinrichtung über den federelastischen Stützkörper entschärft bei sogenannten Mikrohüben der Spannvorrichtung das Auftreten von potentiellen Geräuschphänomenen aufgrund Vermeidung von Minirelativbewegung, selbsterregter Schwingungen und evtl. Stick-Slip analog eines Feder-Masse-Systems.The coupling of the power flow from the belt into the tensioning device or its damping device via the resilient support body defuses the occurrence of potential noise phenomena due to the avoidance of mini-relative movement, self-excited vibrations and possibly stick-slip analogous to a spring-mass system in so-called micro strokes of the tensioning device.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Kurze Beschreibungen der ZeichnungenShort descriptions of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings of some embodiments. It shows

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automatischen Zugmittelspannvorrichtung, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, 1 a first embodiment of an automatic Zugmittelspannvorrichtung invention, in a perspective exploded view,

2 eine Schnittdarstellung der Ausführungsform aus 1, 2 a sectional view of the embodiment of 1 .

3 eine weitere Schnittdarstellung der Ausführungsform aus 1, 3 a further sectional view of the embodiment 1 .

4 die in Wirkverbindung stehenden Bauteile Mitnehmer und Stützkomponente der erfindungsgemäßen Ausführung aus 1 in vergrößerter Darstellung, 4 the operatively connected components driver and support component of the embodiment of the invention 1 in an enlarged view,

5 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung mit Mitnehmer und einer gegen die Reibfläche des Schwenkarms wirkenden Dämpfungskomponente des Multifunktionselementes, 5 a schematic sectional view of another embodiment according to the invention with driver and acting against the friction surface of the pivot arm damping component of the multi-functional element,

6 Bauteile einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zugmittelspannvorrichtung, mit einem den Zapfen umschlingenden und am Lagergehäuse abstützenden Multifunktionselement, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, 6 Components of a third embodiment of a traction device clamping device according to the invention, with a multi-functional element wrapped around the pin and supported on the bearing housing, in a perspective exploded view,

7 eine Schnittdarstellung der Ausführungsform aus 6, 7 a sectional view of the embodiment of 6 .

8 eine vierte Variante einer erfindungsgemäßen Zugmittelspannvorrichtung, mit einer geschlitzten Buchse um den Zapfen und einem separaten Reibbelag am Multifunktionselement, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, 8th a fourth variant of a traction device according to the invention, with a slotted sleeve around the pin and a separate friction lining on the multi-functional element, in a perspective exploded view,

9 eine Schnittdarstellung der Ausführungsform aus 8, 9 a sectional view of the embodiment of 8th .

10 relevante Bauteile einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zugmittelspannvorrichtung, mit einem an einem Vorsprung im Lagergehäuse abstützenden und in die Bohrung desselben spreizenden Multifunktionselement, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, 10 relevant components of a further embodiment of a traction mechanism according to the invention, with a support on a projection in the bearing housing and the same in the bore of the expanding multi-functional element, in a perspective exploded view,

11 eine Schnittdarstellung der Ausführungsform aus 10, 11 a sectional view of the embodiment of 10 .

12 eine Schnittdarstellung analog der Spannvorrichtung aus 9, mit einem äußeren Reibring statt eines Reibbelags, 12 a sectional view analogous to the clamping device 9 with an outer friction ring instead of a friction lining,

13 eine besonders vorteilhafte Lageranordnung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem den Zapfen und das Lagergehäuse umschlingenden Multifunktionselement, in einer Schnittdarstellung, sowie 13 a particularly advantageous bearing arrangement of a clamping device according to the invention with a the journal and the bearing housing wrapping multi-functional element, in a sectional view, and

14 ein idealisiertes asymmetrisch-progressives Dämpfungskennfeld. 14 an idealized asymmetric-progressive damping map.

Detaillierte Beschreibungen der ZeichnungenDetailed descriptions of the drawings

Es werden für dieselben Elemente identische Bezugszeichen verwendet.Identical reference numbers are used for the same elements.

Die 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automatischen Zugmittelspannvorrichtung 1. Diese automatische Zugmittelspannvorrichtung 1 dient zum Spannen eines Riemens 20, der Bestandteil eines nicht dargestellten Triebes eines Verbrennungsmotors ist. Die Zugmittelspannvorrichtung 1 weist dabei ein topfförmiges Basisgehäuse 2 aus Aluminium-Druckguss und im inneren Bereich einen Zapfen 3 aus Stahl oder einer Aluminiumknetlegierung auf, welcher mit dem Basisgehäuse 2 beispielsweise mittels Reibschweißtechnologie fest verbunden ist. Das Basisgehäuse 2 weist eine Rotationsachse 4 auf, die auch zentrisch durch den Zapfen 3 verläuft und eine gemeinsame Rotationsachse 4 zu dem Schwenkarm 5 bildet. Der Schwenkarm 5 ist um die Rotationsachse 4 relativ zum Basisgehäuse 2 drehbar. Das Basisgehäuse 2 ist an einem nicht dargestellten Abschnitt des Verbrennungsmotors, vorzugsweise einem Motorblockabschnitt, mittels einer fluchtend mit der Rotationsachse 4 eingesetzten Befestigungsschraube festgelegt.The 1 to 4 show a first embodiment of an automatic Zugmittelspannvorrichtung invention 1 , This automatic Zugmittelspannvorrichtung 1 serves to tension a belt 20 , which is part of a drive, not shown, of an internal combustion engine. The Zugmittelspannvorrichtung 1 has a pot-shaped base housing 2 made of die-cast aluminum and a pin in the inner area 3 made of steel or an aluminum wrought alloy, which with the base housing 2 For example, by means of friction welding technology is firmly connected. The base housing 2 has an axis of rotation 4 on, which also centric by the pin 3 runs and a common axis of rotation 4 to the swivel arm 5 forms. The swivel arm 5 is about the axis of rotation 4 relative to the base housing 2 rotatable. The base housing 2 is at a not shown portion of the internal combustion engine, preferably a motor block portion, by means of an alignment with the axis of rotation 4 set used fastening screw.

Im Wesentlichen konzentrisch zu der Rotationsachse 4 ist eine Torsionsfeder 6 im Inneren des Basisgehäuses 2 angeordnet. Die Torsionsfeder 6 ist als schenkellose Schraubentorsionsfeder aus Runddraht ausgebildet, deren Windungsdurchmesser Dm sich unter Belastung, das heißt, während der Dämpfungsphase der operierenden Spannvorrichtung, vergrößert. Das dem Basisgehäuse 2 nächstgelegene Ende 6b der Torsionsfeder 6 ist axial am Basisgehäusegrund 2a an einer sogenannten Rampe, welche der Steigung der Torsionsfeder 6 folgt, tangential an dem Rampenvorsprung (2a) sowie radial an einer Stützkontur der Gehäusewand (2c) festgelegt. Das gegenüberliegende Ende 6a der Torsionsfeder 6 ist an einer Flanke 22 des Mitnehmers 21 und radial an der Stützkomponente 13 des Multifunktionselements 10 festgelegt.Essentially concentric with the axis of rotation 4 is a torsion spring 6 inside the base housing 2 arranged. The torsion spring 6 is designed as a limbless helical torsion spring made of round wire whose coil diameter Dm increases under load, that is, during the damping phase of the operating clamping device. That the base housing 2 nearest end 6b the torsion spring 6 is axially on the base housing basis 2a at a so-called ramp, which is the slope of the torsion spring 6 follows, tangential to the ramp projection ( 2a ) and radially on a support contour of the housing wall ( 2c ). The opposite end 6a the torsion spring 6 is on a flank 22 of the driver 21 and radially on the support component 13 of the multifunction element 10 established.

Der Schwenkarm 5 weist am Lagergehäuse 7 einen beispielhaft segmentförmigen Durchbruch 8 auf, in welchem der Mitnehmer 21 des Multifunktionselementes 10 sitzt. Durch diesen Durchbruch 8 hindurch und mit einer bogenförmigen Brücke 14 in die Einhängung 23 des Mitnehmers 21 eingreifend ist der Stützkörper 13.The swivel arm 5 points to the bearing housing 7 an exemplary segmental breakthrough 8th on, in which the driver 21 of the multifunctional element 10 sitting. Through this breakthrough 8th through and with a bow-shaped bridge 14 in the hanging 23 of the driver 21 engaging is the support body 13 ,

Der Stützkörper 13 wird aus drei wesentlichen Abschnitten gebildet, nämlich aus einer Gleitlagerkomponente 11, einer Dämpfungskomponente 12 und einer bogenförmigen Brücke 14, welche den im Durchbruch 8 des Lagergehäuses 7 formschlüssig eingesetzten Mitnehmer 21 über die Einhängung 23 radial lagefixiert.The supporting body 13 is formed of three essential sections, namely a plain bearing component 11 , a damping component 12 and a bow-shaped bridge 14 that's the breakthrough 8th of the bearing housing 7 positively inserted driver 21 about the hanging 23 radially fixed in position.

Das Multifunktionselement 10 weist hier neben dem mit einer relativ verschleißbeständigen Gleitschicht versehenen federelastischen Stützkörper 13 zum Zwecke der Gleitlagerung 11 und an der Dämpfungskomponente 12 einen formschlüssig gehaltenen Reibbelag 12a aus Kunststoff auf, welcher durch die Radialkraft Frad der Torsionsfeder 6 gegen die Reibfläche 2b des Basisgehäuses 2 gedrückt wird.The multifunction element 10 has here next to the provided with a relatively wear-resistant sliding layer spring-elastic support body 13 for the purpose of sliding bearing 11 and at the damping component 12 a positively held friction lining 12a made of plastic, which by the radial force Frad of the torsion spring 6 against the friction surface 2 B of the base housing 2 is pressed.

Am hebelseitigen Ende der Spannvorrichtung 1 ist eine mit einer Gleitschicht versehenen Scheibe 18 angeordnet. Diese sichert die Baugruppe und ist beispielsweise mit einem anaeroben Klebstoff mit dem Zapfen 3 des Basisgehäuses 2 verbunden. Dieses Konstruktionsmerkmal macht keine separate formschlüssige Verbindung zwischen Scheibe 18 und Zapfen 3, wie es in Spannsystemen der oben erwähnten Schutzrechtschriften der Fall ist, notwendig, welche aufgrund der geringen zur Verfügung stehenden Kreisringfläche gerade bei Aluminiumzapfen eine im Grenzbereich befindliche Bruchsicherheit aufweisen. Insbesondere da die hier beschriebene erfindungsgemäße Spannvorrichtung eine nur geringe Axialkraft der Torsionsfeder zur Überbrückung der axialen Toleranzen erforderlich macht.At the lever end of the clamping device 1 is a disk provided with a sliding layer 18 arranged. This secures the assembly and is, for example, with an anaerobic adhesive with the pin 3 of the base housing 2 connected. This design feature does not make a separate positive connection between the disc 18 and cones 3 , as is the case in clamping systems of the above-mentioned protective rights, necessary, which have due to the small available annular surface, especially for aluminum pin located in the limit area fracture safety. In particular, since the clamping device according to the invention described here requires only a small axial force of the torsion spring to bridge the axial tolerances.

5 zeigt schematisch den mit einem Zapfen 3 versehenen Schwenkarm 5 mit einer glockenförmige Anbindung, woran sich die Reibfläche 5b befindet, welche mit der Dämpfungskomponente 12, 12a des Multifunktionselementes 10 in Wirkverbindung steht. Das Torsionsfederende 6b stützt sich gegen den Mitnehmer 21 ab, welcher im Durchbruch 8 des im Basisgehäuse 2 untergebrachten Lagergehäuses 9 formschlüssig sitzt. 5 schematically shows the one with a pin 3 provided swivel arm 5 with a bell-shaped connection, where the friction surface 5b located, which with the damping component 12 . 12a of the multifunctional element 10 is in active connection. The torsion spring end 6b relies on the driver 21 which one in the breakthrough 8th in the base housing 2 accommodated bearing housing 9 sits positively.

6 zeigt eine Explosionsdarstellung von Schwenkarm 5, Multifunktionselement 10 und Torsionsfeder 6 einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit einem alternativen Multifunktionselement 10. Der Schwenkarm 5 enthält am Lagergehäuse 7 einen Durchbruch 8. Das Multifunktionselement 10 hat an einem Ende des Stützkörpers 13 eine Kröpfung 15 und an der Brücke 14 mindestens ein Durchgangsloch 16 zum „Durchfädeln” der schenkellosen Torsionsfeder. Der aufgrund seiner Breite steife Stützkörper 13 ist vollständig mit Reibmaterial 11a, 12a umgeben. Das Loch 16 dient der Verhinderung einer Kollision des aus Steifigkeitsgründen breiter ausgeführten Multifunktionselementes 10 mit der schenkellosen Torsionsfeder 6 und zum Zwecke einer vereinfachten Montage der vormontierten Baugruppe Multifunktionselement 10 und Torsionsfeder 6. 6 shows an exploded view of swivel arm 5 , Multifunctional element 10 and torsion spring 6 a tensioning device according to the invention with an alternative multi-functional element 10 , The swivel arm 5 contains on the bearing housing 7 a breakthrough 8th , The multifunction element 10 has at one end of the support body 13 a bend 15 and at the bridge 14 at least one through hole 16 for "threading" the thighless torsion spring. The stiff body due to its width 13 is complete with friction material 11a . 12a surround. The hole 16 serves to prevent a collision of the stiffness reasons wider running multifunctional element 10 with the thighless torsion spring 6 and for the purpose of a simplified assembly of the preassembled module multifunction element 10 and torsion spring 6 ,

In 7 sind die Einbausituation und der Kraftfluss des Torsionsmomentes Mt der Spannvorrichtung 1 aus 6 dargestellt. In 7 are the installation situation and the power flow of the torsion torque Mt of the tensioning device 1 out 6 shown.

8 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 mit einer zwischen dem Zapfen 3 und dem Stützkörper 13 platzierten umschlungenen Gleitlagerbuchse 17 und einen am Stützkörper 13 als Dämpfungskomponente 12 dienenden Reibbelag aus Kunststoff 12a. 8th shows an exploded perspective view of another embodiment of a clamping device according to the invention 1 with one between the pin 3 and the support body 13 placed wrapped plain bearing bushing 17 and one on the support body 13 as a damping component 12 serving friction lining made of plastic 12a ,

9 lässt das Zusammenspiel des Multifunktionselementes 10 mit seinen Laufpartnern der Spannvorrichtung aus 8 erkennen. 9 lets the interaction of the multifunctional element 10 with his running partners of the jig off 8th detect.

10 und 11 beschreiben eine weitere Wirkweise eines Multifunktionselementes 10. Um das Torsionsmoment wirksam in den Schwenkarm einzuleiten, steht der Stützkörper 13 mit seiner Stützfläche 15a mit einem Vorsprung 8a des Lagergehäuses 7 in Wirkverbindung, wobei sich der Stützkörper 13 an die Bohrung 7a des Lagergehäuses 7 spreizt. 10 and 11 describe a further mode of action of a multifunctional element 10 , To effectively initiate the torsional moment in the pivot arm, stands the support body 13 with its support surface 15a with a lead 8a of the bearing housing 7 in operative connection, wherein the supporting body 13 to the hole 7a of the bearing housing 7 spreads.

12 zeigt eine weitere Variante ähnlich der Spannvorrichtung aus 8 und 9, mit einem außen liegenden separaten Reibring 30 und einer Buchse 17 am Zapfen 3. 12 shows a further variant similar to the clamping device 8th and 9 , with an external separate friction ring 30 and a socket 17 on the cone 3 ,

13 verdeutlicht eine weitere Ausfühungsform eines Multifunktionselementes 10, welches das über einen großen Winkelbereich ausgeschnittene Lagergehäuse 7 und gleichzeitig den Zapfen 3 umschlingt und einschnürt und somit für eine spielfreie Schwenkarmdynamik sorgt. 13 illustrates another embodiment of a multi-functional element 10 , which is the bearing housing cut out over a large angular range 7 and at the same time the pin 3 wraps around and constricts and thus ensures a play-free Schwenkarmdynamik.

14 zeigt ein idealisiertes asymmetrisch-progressives Dämpfungskennfeld einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung. 14 shows an idealized asymmetric-progressive damping characteristic of a tensioning device according to the invention.

Wirkungsweise der ErfindungOperation of the invention

Die Wirkungsweise der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.The operation of the invention will be explained in more detail below.

Am Schwenkarm 5 ist eine wälzgelagerte Umlenkrolle 19 befestigt, mittels der der Riemen 20 eines Verbrennungsmotortriebes verspannbar ist. Aufgrund der motorspezifischen Ungleichförmigkeiten und Motor- bzw. Aggregatelasten erfährt der Riemen 20 unterschiedliche Zugkräfte bzw. eine Längenänderung des Riementrums, weshalb ein automatisches Nachspannen mittels der Zugmittelspannvorrichtung 1 zu erfolgen hat, um die Spannung des Zugmittels 20 bzw. den Antrieb der Aggregate aufrechtzuhalten. Dazu drückt die vorgespannte Torsionsfeder 6, welche mit ihrem am Grund 2a des Basisgehäuses 2 festgelegten Ende 6b relativ zum Motorblock lagefixiert angeordnet ist, den Schwenkarm 5 über das Multifunktionselement 10 bzw. Lagergehäuse 7 derart, dass der Riemen 20 wieder gespannt wird. Dabei gleitet der Schwenkarm 5 mit seinem Lagergehäuse 7 um den Zapfen 3 des Basisgehäuses 2 bzw. der Schwenkarm 5 mit seinem Zapfen 3 relativ zum Lagergehäuse 7 des Basisgehäuses 2, wobei die Dämpfungskomponente 12 über den Stützkörper 13 von der Torsionsfeder 6 eine Radialkraft Frad in Richtung der Reibfläche 2b des Gehäuses 2 bzw. in Richtung der Reibfläche 5b des Schwenkarms 5 erfährt und eine Stabilisierungswirkung bei geringer Reibarbeit auf die Spannvorrichtung 1 ausübt.On the swivel arm 5 is a roller bearing roller 19 fastened, by means of a belt 20 an internal combustion engine drive is braced. Due to the engine-specific irregularities and engine or aggregate loads, the belt experiences 20 different tensile forces or a change in length of the belt, so an automatic retightening means of Zugmittelspannvorrichtung 1 has to be done to the tension of the traction device 20 or to maintain the drive of the units. For this presses the prestressed torsion spring 6 which with their at the bottom 2a of the base housing 2 fixed end 6b is arranged fixed in position relative to the engine block, the swivel arm 5 via the multifunction element 10 or bearing housing 7 such that the belt 20 is stretched again. At the same time the swivel arm slides 5 with its bearing housing 7 around the cone 3 of the base housing 2 or the swivel arm 5 with his spigot 3 relative to the bearing housing 7 of the base housing 2 , wherein the damping component 12 over the support body 13 from the torsion spring 6 a radial force Frad in the direction of the friction surface 2 B of the housing 2 or in the direction of the friction surface 5b of the swivel arm 5 experiences and a stabilizing effect with low friction work on the clamping device 1 exercises.

Die aufgrund der verbrennungsmotortypischen und Motor- bzw. Aggregatelast bedingten Riemenschwingungen werden wirksam gedämpft, indem die Torsionsfeder 6 in der Dämpfungsphase der Spannvorrichtung 1 eine Verringerung der Windungsanzahl n erfährt bzw. ihren Öffnungswinkel β vergrößert, weshalb es trotz geringer Vergrößerung des Windungsdurchmessers Dm zu einer Erhöhung der Tangentialkraft Ftang und somit der Radialkraft Frad kommt und somit ein höherer Anpressdruck auf die Dämpfungskomponente 12 und auf die Reibfläche 2b oder 5b wirkt. Durch die Orientierung des Multifunktionselementes bzw. der „frei hängenden” Gleitlager- und Dämpfungskomponenten kommt es darüber hinaus zur Verstärkung der Reibkraft an der Dämpfungskomponente.The belt vibrations due to the combustion engine typical and engine or aggregate load are effectively damped by the torsion spring 6 in the damping phase of the tensioning device 1 a reduction in the number of turns n learns or their opening angle β increases, which is why there is an increase in the tangential force Ftang and thus the radial force Frad despite low increase in the coil diameter Dm and thus a higher contact pressure on the damping component 12 and on the friction surface 2 B or 5b acts. Due to the orientation of the multi-functional element or the "free-hanging" Gleitlager- and damping components, it also increases the friction force on the damping component.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spannvorrichtungjig
22: Basisgehäusebase housing
2a2a: BasisgehäusegrundBase housing base
2b2 B: Reibflächefriction surface
2c2c: Gehäusewandhousing wall
33: Zapfenspigot
44: Rotationsachseaxis of rotation
55: Schwenkarmswivel arm
5a5a: Aufnahmestrukturreceiving structure
5b5b: Reibflächefriction surface
5c5c: Stützstruktursupport structure
66: Torsionsfedertorsion spring
6a6a: TorsionsfederendeTorsionsfederende
6b6b: TorsionsfederendeTorsionsfederende
77: Lagergehäusebearing housing
7a7a: Bohrungdrilling
7b7b: Vorsprunghead Start
88th: Durchbruchbreakthrough
99: Flankeflank
1010: MultifunktionselementMultifunctional element
1111: Gleitlagerkomponenteplain bearing component
11a11a: Gleitlagerelement oder BeschichtungPlain bearing element or coating
1212: Dämpfungskomponentedamping component
12a12a: Reibbelag oder BeschichtungFriction lining or coating
1313: Stützkörpersupport body
1414: Brückebridge
14a14a: RadiusmittelpunktRadius center
1515: Kröpfungcranking
15a15a: Stützflächesupport surface
16 16: Lochhole
1717: geschlitzte Buchseslotted socket
1818: Scheibedisc
1919: wälzgelagerte Umlenkrolleroller bearing pulley
2020: Zugmitteltraction means
2121: Mitnehmertakeaway
2222: Flankeflank
2323: Einhängunghanging system
3030: Reibringfriction ring
- - ->- - ->: Kraftfluss (Torsionsmoment)Power flow (torsional moment)
--->--->: Schwenkrichtung (Spann- und Dämpfungsphase)Swing direction (tensioning and damping phase)
FrieFrie: Riemenkraftbelt force
MtMt: Torsionsmomenttorsional
DmDm: mittlerer Windungsdurchmessermean turn diameter
nn: Windungsanzahlnumber of turns
ββ: Öffnungswinkelopening angle
FtangFtang: Tangentialkrafttangential
FradFrad: RadialkaftRadialkaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007001325 A1 [0008]
WO 2005064201 A1 [0009]
DE 102004047422 A1 [0009]
WO 2007118625 A1 [0011]
WO 2007113039 A1 [0011]
WO 2008131559 A1 [0012]
CA 2496932 A1 [0027, 0030]

Claims

Automatic traction device tensioning device ( 1 ) for tensioning a belt ( 20 ) of a traction mechanism drive in vehicles with an internal combustion engine, with a base housing ( 2 ) and one with respect to this base housing ( 2 ) about a common axis of rotation ( 4 ) relative to one another by the torsional moment (Mt) of a in the base housing ( 2 ) arranged torsion spring ( 6 ) rotatable and with a roller bearing roller ( 19 ) provided pivoting arm ( 5 ), with one between the pin ( 3 ) of the base housing ( 2 ) or the swivel arm ( 5 ) and the bearing housing ( 7 ) of the swivel arm ( 5 ) or of the base housing ( 2 ) arranged plain bearing component ( 11 ) and with one between the torsion spring ( 6 ) and the friction surface ( 2a respectively. 5a ) of the base housing ( 2 ) or the swivel arm ( 5 ) acting damping component ( 12 ), characterized in that the tensioning device is a multifunctional element ( 10 ) with a one-piece resilient support component ( 13 ), on which the plain bearing component ( 11 ) and the damping component ( 12 ) are mounted.

Traction device ( 1 ) according to claim 1, wherein the bearing housing ( 7 ) of the swivel arm ( 5 ) respectively of the base housing ( 2 ) a breakthrough ( 8th ) in which the multifunction element ( 10 ) is inserted or through which the multifunction element ( 10 ) is guided.

Traction device ( 1 ) according to claim 1 and 2, wherein the one-piece support component ( 13 ) of the multifunctional element ( 10 ) is designed as a stamped and bent part and of a resilient strip material having a tensile strength of at least 800 N / mm ² .

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein one end ( 6a . 6b ) of the torsion spring ( 6 ) with the driver ( 21 ) or with the bridge ( 14 ) of the multifunctional element ( 10 ) for the introduction of the torsion spring moment (Mt) in the swivel arm ( 5 ) is in operative connection.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the bearing housing ( 7 ) a support surface ( 7b . 9 ), via which the torsional moment (Mt) of the torsion spring ( 6 ) in the swivel arm ( 5 ) and thereby to stabilize the oscillating arm ( 5 ) contributes.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the plain bearing component ( 11 ) of the multifunctional element ( 10 ) the pin ( 3 ) or a plain bearing bush (FIG. 17 ) wraps around or the plain bearing component ( 11 ) into the hole ( 7a ) of the bearing housing ( 7 ) spreads or for a play-free storage both the pin ( 3 ) as well as the bearing housing ( 7 ) wraps around to stabilize the oscillating arm ( 5 ).

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the with the torsion spring ( 6 ) operatively connected support component ( 13 ) for transmitting the torsional radial force (Frad) on the friction surface ( 2 B . 5b ) of the base housing ( 2 ) or the swivel arm ( 5 ) serves.

Traction device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the multifunctional element ( 10 ) or the supporting component ( 13 ) a firmly adhering and wear-resistant coating ( 11a . 12a ) to achieve the required Gleitreibcharakteristik and service life requirements for the plain bearing component ( 11 ) or damping component ( 12 ) having.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the multifunctional element ( 10 ) next to the one-piece support component ( 13 ) at least one separate friction lining ( 11a . 12a ) made of organic or inorganic material which is soluble or insoluble with the support component ( 13 ) connected is.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the multifunctional element ( 10 ) is produced in the two-component plastic injection molding process and in this case the support component ( 13 ) acts as an insert and at least one of the sliding bearing and damping component ( 11 . 12 ) or the supporting component ( 13 ) completely with plastic as a friction lining ( 11a . 12a ) is sheathed.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the multifunctional element ( 10 ) on its mode of action, shape and arrangement, in particular by the height of the arc angle and orientation of its sliding component ( 11 ) and damping component ( 12 ) can be used to set the damping characteristic (friction work) and to stabilize, ie, tumble-free dynamics, of the oscillating pivot arm.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein one and the same resilient multifunctional element ( 10 ) to some extent on different sized cones ( 3 ) and friction surfaces ( 18 ) of belt tensioners.

Traction device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, wherein the multifunction element ( 10 ) or the finished or merely punched support component ( 13 ) as well as the swivel arm ( 5 ) for left- and right-acting, ie clockwise and counterclockwise, acting tensioning devices ( 1 ) can be used.