DE102012201720A1

DE102012201720A1 - Riemenspanner

Info

Publication number: DE102012201720A1
Application number: DE201210201720
Authority: DE
Inventors: Hans Bauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2013-08-08

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Spanner (1) für einen Riementrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Basisteil (2), einem darauf verdrehbar gelagerten Spannteil (3), einer zwischen dem Basisteil und dem Spannteil in Drehrichtung eingespannten Schraubenfeder (6) und einem Reibelement (7), das die Schraubenfeder kreisbogenförmig umgreift und dessen Außenmantelfläche (8) gegen eine Innenmantelfläche des Basisteils oder des Spannteils anläuft, um die Verdrehbewegung des Spannteils zu dämpfen, und das eine Mitnehmerkontur (11) aufweist, mittels welcher das Reibelement in formschlüssig verdrehgesichertem Eingriff mit einer Gegenkontur (12) am Spannteil oder am Basisteil steht. Dabei sollen die Mitnehmerkontur und die Gegenkontur mit jeweils zumindest zwei umfangsversetzten, in dieselbe Drehrichtung weisenden Stirnflächen (16, 17) miteinander in Eingriff stehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spanner für einen Riementrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Basisteil, einem darauf verdrehbar gelagerten Spannteil, einer zwischen dem Basisteil und dem Spannteil in Drehrichtung eingespannten Schraubenfeder und einem Reibelement, das die Schraubenfeder kreisbogenförmig umgreift und dessen Außenmantelfläche gegen eine Innenmantelfläche des Basisteils oder des Spannteils anläuft, um die Verdrehbewegung des Spannteils zu dämpfen, und das eine Mitnehmerkontur aufweist, mittels welcher das Reibelement in formschlüssig verdrehgesichertem Eingriff mit einer Gegenkontur am Spannteil oder am Basisteil steht.
Hintergrund der Erfindung
Ein mechanisch gedämpfter Riemenspanner dieser Art ist beispielsweise aus der DE 10 2009 020 589 A1 mit zwei halbkreisförmigen Reibelementen und aus der DE 10 2009 014 263 A1 mit einem im wesentlichen vollkreisförmigen Reibelement bekannt. Die Reibelemente bestehen jeweils aus einem Reibbelag, der an seiner radialen Innenseite auf einem Belagträger befestigt ist. Im Falle der zitierten Druckschriften sind die Reibelemente gegenüber dem Spannteil verdrehgesichert, und bei sich stärker spannender und dabei im Durchmesser aufweitender Schraubenfeder laufen die radialen Außenseiten der Reibbeläge gegen eine zylindrische Innenmantelfläche des Basisteils an. Dabei wird das dämpfende Reibmoment am Spannteil erzeugt.
Die Verdrehsicherung der Reibelemente erfolgt jeweils über den Belagträger, der eine Mitnehmerkontur in Form eines radial einwärts gerichteten Vorsprungs aufweist, und über eine in der axialen Federauflage des Spannteils verlaufende Ausnehmung mit einer zur Mitnehmerkontur korrespondierenden Gegenkontur, in die der Vorsprung unter Bildung eines umfänglichen Formschlusses eingreift.
Bei anderen, gleichwirkenden Konstruktionen kann das Reibelement auch gegenüber dem Basisteil verdrehgesichert sein und unter Reibungserzeugung an dem Spannteil gleiten.
Im Laufe der zunehmenden Lastspielzahl betrieblicher Hin- und Herdrehungen des Spannteils kann es jedoch an den umfänglichen Stirnflächen der Mitnehmerkontur und der Gegenkontur zu pressungsbedingtem Oberflächenverschleiß kommen. Die dann nachlassende Formschlusswirkung geht mit zunehmendem Materialabrieb der aufeinander reibenden Konturen einher. In dem typischen Fall, dass der Belagträger aus glasfaserverstärktem Kunststoff gespritzt ist und das Spannteil oder das Gehäuseteil als Aluminiumdruckgussteil hergestellt ist, führen der freiwerdende Glasfaser- und Aluminiumabrieb zu erhöhtem Oberflächenverschleiß und vorzeitigem Ausfall des Spanners.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen mechanisch gedämpften Riemenspanner der eingangs genannten Art mit verbesserter Verschleißbeständigkeit der Reibungsdämpfung anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Mitnehmerkontur und die Gegenkontur mit jeweils zumindest zwei umfangsversetzten, in dieselbe Drehrichtung weisenden Stirnflächen miteinander in Eingriff stehen. Mit anderen Worten wird die das Reibmoment abstützende Auflagerkraft an der Mitnehmerkontur und an der Gegenkontur auf mehrere umfängliche Stirnflächen verteilt, um so die Verschleiß erzeugende Flächenpressung an den Konturen zu verringern.
Die Mitnehmerkontur und die Gegenkontur können als Rippenprofil, insbesondere als Poly-V-Profil, mit radial orientierten und zueinander parallelen Rippen ausgebildet sein. Die radiale und zueinander parallele Ausrichtung der Rippen ermöglicht eine widerstandsarme Verschiebung der Mitnehmerkontur in radial auswärtige Richtung und gleichzeitig eine spielarme und dauerfeste Verdrehsicherung in Umfangsrichtung. Unter dem genannten Poly-V-Profil sind mehrere, in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Rippen mit vergleichsweise kleinflächigem und im wesentlichen dreieckigem Querschnittsprofil zu verstehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand eines in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
1 in perspektivischer Ansicht einen Riemenspanner im Zusammenbau;
2 in perspektivischer Ansicht das Spannteil des Spanners als Einzelteil;
3 in perspektivischer Ansicht das Reibelement des Spanners als Einzelteil und
4 in schematischer Längsschnittdarstellung einen Ausschnitt des Spanners mit Spannteil, Reibelement und Schraubenfeder.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren zeigen einen grundsätzlich bekannten Spanner 1 für einen Riementrieb einer Brennkraftmaschine. Der Spanner 1 umfasst ein an der Brennkraftmaschine anzuschraubendes Basisteil 2 und ein Spannteil 3 in Form eines Spannhebels, an dem einerseits eine Riemenspannrolle 4 angebracht ist und der andererseits mittels einer Nabe 5 verdrehbar auf dem Basisteil 2 gelagert ist. Die Riemenvorspannung wird durch eine schenkellose Schraubenfeder 6 erzeugt, die stirnseitig an ihren Federenden zwischen dem Basisteil 2 und dem Spannhebel 3 in Drehrichtung eingespannt ist und durch die der Spannhebel 3 mit dem vorspannenden, über die Spannrolle 4 auf den Riemen übertragenen Drehmoment beaufschlagt wird.
Die Dämpfung der betrieblichen oszillierenden Verdrehbewegungen des Spannhebels 3 gegenüber dem Basisteil 2 erfolgt mechanisch mittels Coulombscher Reibung. Hierzu dient ein die Schraubenfeder 6 kreisbogenförmig umgreifendes Reibelement 7, dessen Außenmantelfläche 8 gegen eine (nicht dargestellte) Innenmantelfläche des Basisteils 2 anläuft und in Umfangsrichtung darauf gleitet. Der sich mit zunehmender Federverspannung vergrößernde Umfang der Schraubenfeder 6 drückt das Reibelement 7 mit entsprechend größerer (Normal-)Kraft gegen das Basisteil 2, wodurch sich die Reibkraft und folglich das Reibmoment des im Basisteil 2 gleitenden Reibelements 7 vergrößern.
Das Reibelement 7 besteht aus einem radial innen verlaufenden Belagträger 9 aus glasfaserverstärktem Polyamid und einem radial außen verlaufenden Reibbelag 10 aus glasfaserfreiem Polyamid, der auf den Belagträger 9 aufgespritzt und in Umfangsrichtung formschlüssig damit verkrallt ist. Die Verdrehsicherung des Reibelements 7 gegenüber dem Spannhebel 3 erfolgt mittels einer Mitnehmerkontur 11, die in Umfangsrichtung formschlüssig in eine Gegenkontur 12 am Spannhebel 3 eingreift. Bei der Mitnehmerkontur 11 handelt es sich um einen radial einwärts gerichteten Vorsprung am Belagträger 9 und bei der Gegenkontur 12 um eine Ausnehmung in der axialen Federauflage 13 des Spannhebels 3.
Zur Verringerung der das Reibmoment abstützenden Flächenpressungen an den umfänglichen Stirnflächen des Vorsprungs 11 und der Ausnehmung 12 sind diese mit ineinander greifenden Rippenprofilen 14 und 15 versehen, welche die dem Reibmoment entsprechende Auflagerkraft auf mehrere (hier fünf) umfangsversetzte, jeweils in dieselbe Drehrichtung weisende Stirnflächen 16 (in die eine Drehrichtung) bzw. 17 (in die andere Drehrichtung) aufteilen. Die Rippenprofile 14, 15 sind jeweils als Poly-V-Profil mit mehreren zueinander parallelen Rippen mit dreieckigem Querschnittsprofil ausgebildet. Die Vielzahl der Rippen bewirkt eine spielarme und dauerfeste Verdrehsicherung des Reibelements 7 in Umfangsrichtung, das sich gleichzeitig aufgrund der parallel-radialen Rippenausrichtung widerstandsarm in radialer Richtung, d.h. in Richtung der Innenmantelfläche des Basisteils 2 verschieben lässt.
Bezugszeichenliste

1: Spanner
2: Basisteil
3: Spannteil / Spannhebel
4: Spannrolle
5: Nabe
6: Schraubenfeder
7: Reibelement
8: Außenmantelfläche des Reibelements
9: Belagträger
10: Reibbelag
11: Mitnehmerkontur / Vorsprung
12: Gegenkontur / Ausnehmung
13: Federauflage des Spannhebels
14: Rippenprofil
15: Rippenprofil
16: Stirnfläche
17: Stirnfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009020589 A1 [0002]
DE 102009014263 A1 [0002]

Claims

Spanner (1) für einen Riementrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Basisteil (2), einem darauf verdrehbar gelagerten Spannteil (3), einer zwischen dem Basisteil (2) und dem Spannteil (3) in Drehrichtung eingespannten Schraubenfeder (6) und einem Reibelement (7), das die Schraubenfeder (6) kreisbogenförmig umgreift und dessen Außenmantelfläche (8) gegen eine Innenmantelfläche des Basisteils (2) oder des Spannteils (3) anläuft, um die Verdrehbewegung des Spannteils (3) zu dämpfen, und das eine Mitnehmerkontur (11) aufweist, mittels welcher das Reibelement (7) in formschlüssig verdrehgesichertem Eingriff mit einer Gegenkontur (12) am Spannteil (3) oder am Basisteil (2) steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerkontur (11) und die Gegenkontur (12) mit jeweils zumindest zwei umfangsversetzten, in dieselbe Drehrichtung weisenden Stirnflächen (16, 17) miteinander in Eingriff stehen.
Spanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerkontur (11) und die Gegenkontur (12) als Rippenprofile (14, 15) mit radial orientierten und zueinander parallelen Rippen ausgebildet sind.
Spanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenprofile (14, 15) jeweils ein Poly-V-Profil sind.