DE102014211517A1

DE102014211517A1 - Spannschuh eines mechanischen Zugmittelspanners mit außen-/innenliegender verliergesicherter Befestigung einer Drehfeder

Info

Publication number: DE102014211517A1
Application number: DE102014211517.5A
Authority: DE
Inventors: Racine Thiam; Lajos Farkas; Matthias Göb; Rainer Fuhrmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Catensys Germany GmbH
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: DE102014211517B4; CN105299160B; CN105299160A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Spanner (1) für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Spanner (1), in den eine Drehfeder (5) so eingelegt ist, dass bei deren Abstützen an einem gehäuse- oder motorblockfesten Bauteil ein Drehmoment so im Spanner (1) erzeugt ist, dass der Spanner (1) ein mit ihm in Anlage gebrachtes Endloszugmittel zum Ausgleich einer Längenänderung in diesem Endloszugmittel auslenkt, wobei ein erster Schenkel (6) der Drehfeder (5) in einem Kanal (8) des Spanners (1) sich verspannend eingesetzt ist, wobei der erste Schenkel (6) von einem Sicherungsabschnitt (12) des Spanners (1) über seine ganze Schenkelbreite kanalübergreifend überbrückt ist. Die Erfindung betrifft auch einen Zugmitteltrieb mit einem Endloszugmittel, das in Anlage mit einem solchen Spanner gebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Spanner für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Spanner, in dem eine Drehfeder oder Torsionsfeder so eingelegt ist, dass bei deren Abstützen an einem gehäuse- oder motorblockfesten Bauteil ein Drehmoment so im Spanner erzeugt ist, dass der Spanner ein mit ihm in Anlage gebrachtes Endloszugmittel, wie eine Kette oder einen Riemen, zum Ausgleich einer Längenänderung in diesem Endloszugmittel auslenkt, wobei ein erster Schenkel der Drehfeder in einem Kanal des Spanners sich verspannend eingesetzt ist. Unter Drehfedern werden insbesondere auch Schenkelfedern subsumiert, die hebelartige Schenkel aufweisen.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Spanner bekannt, die ein mechanisches und/oder hydraulisches Prinzip nutzen. Bei mechanischen Spannern werden häufig Spannhebel eingesetzt, wie sie bspw. aus der DE 10 2008 047 321 A1 bekannt sind. Dort wird ein Spannhebel vorgestellt, insbesondere für einen Kettenantrieb, aufweisend einen schwenkbar anbringbaren Hebel und eine Torsionsfeder, die am Hebel angebracht ist, wobei die Feder einen gewickelten Bereich, einen ersten Federarm und einen zweiten Federarm aufweist. Ferner ist ein lösbarer Stoppermechanismus vorgesehen, der in Kontakt mit dem Hebel und mit dem zweiten Federarm der Torsionsfeder steht, um temporär die Spannung in der gewickelten Torsionsfeder zu halten, während der Spannhebel mit der eingebauten Torsionsfeder an einer Schwenkachse angebracht wird.
Aus einem benachbarten Stand der Technik, der in einer noch nicht veröffentlichten Voranmeldung der Patentanmelderin enthalten ist, ist ferner ein Spannschuh für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, aufweisend eine Nabe, um welche der Spannschuh schwenkbar gelagert ist und einen Arm, der zur Anlage an einem Zugmittel vorgesehen ist, sowie einen um die Nabe ausgebildeten Ringraum, der zur Aufnahme einer als Wickelfeder ausgebildeten Spannfeder dient, wobei ein an den Ringraum angrenzender, sich in den Arm erstreckender Spalt angeordnet ist, wobei ein erstes Ende der Spannfeder in dem Spalt angeordnet ist und ein zweites Ende sich an einem verbrennungskraftmaschinenfesten Bauteil abstützt. Es ist dabei dort als erfindungswesentlich herausgestellt, dass der Spalt zwei gegenüberliegende Wände aufweist, welche zwei sich gegenüberliegende, voneinander beabstandete Haltenasen ausbilden, die als Verliersicherung der im Spannschuh angeordnete Spannfeder vorgesehen sind.
Mechanische Spanner für Zugmitteltriebe mit verliergesicherter Befestigung von Federn sind wünschenswert. Die bekannten Lösungen bieten aber für Drehfedern keine besonders funktionablen Verliersicherungen gegen ein Herausfallen, insbesondere während der Montage. Es besteht bei den bekannten Lösungen nicht die Möglichkeit eines wirkungsvollen Einclipsens einer Drehfeder. Selbst wenn es Ansätze zum Einclipsen gibt, so sollen diese einfacher und funktionabler gestaltet werden. Auch soll im Querschnitt quadratischer Federdraht verwendbar sein und komplizierte Werkzeugkonzepte, etwa solche, die mit einem oder mehreren Schiebern arbeiten müssen, verzichtbar sein. Es soll ferner eine höhere Design-Freiheit erreicht werden und eine ideale Krafteinleitung erreicht werden. Letztlich soll ein einfaches, leicht handhabbares System zur Verfügung gestellt werden, das auch kostengünstig ist. Dabei soll auch die Zuverlässigkeit erhalten werden oder sogar erhöht werden.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen mechanischen Spanner erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Schenkel von einem Sicherungsabschnitt des Spanners über seine ganze Schenkelbreite kanalübergreifend überbrückt ist. Die Schenkelbreite wird dabei quer, insbesondere orthogonal zur Längsrichtung bzw. Längserstreckung des ersten Schenkels der Drehfeder / Torsionsfeder / Schenkelfeder gemessen.
Auf diese Weise kann ein in unterschiedlichen Anwendungen einsetzbarer mechanischer Spanner zur Verfügung gestellt werden, insbesondere für Kleinkrafträder. Eine außenliegende, verliergesicherte Befestigung einer Druckfeder wird möglich. Auch ist eine geschickte Krafteinleitung realisierbar. Diese Lösung kann sehr einfach um eine eingeclipste Befestigungsschraube erweitert werden. Die Konstruktion erlaubt es sogar, dass der Kopf der Befestigungsschraube aus Bauraumgründen versenkt ist. Eine Anwendung bei Ölpumpenantrieben mit Kette bietet sich an. Auch in Öl laufende Riemen können eingesetzt werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Drehfeder zwei von einem Hauptbereich abstehende Schenkel aufweist, von denen der erste Schenkel im Kanal eingesetzt ist und ein zweiter Schenkel zum Abstützen an einem gehäuse-, verbrennungskraftmaschinen- oder motorblockfesten Bauteil vorgesehen ist. Auf diese Weise kann eine Krafterzeugung effizient erreicht werden.
Damit kein Verklemmen aber auch kein Klappern auftritt, ist es von Vorteil, wenn der Hauptbereich einen als Nabenabschnitt ausgebildeten Bereich des Spanners möglichst spielfrei umgibt.
Wenn auf der nabenabschnittnahen und/oder nabenabschnittfernen Seite des Sicherungsabschnitts ein möglichst elastisch und/oder plastisch verformbarer Sicherungshaken vorzugsweise mit eigenen Rückstelleigenschaften am ersten Schenkel der Drehfeder anliegt, so kann eine Verliersicherung erreicht werden, die besonders wirkungsvoll ist.
Damit ein besonders kostengünstiger Spanner erreicht ist, ist es von Vorteil, wenn der Sicherungshaken ein integraler, einstückiger Abschnitt des Spanners aus möglichst demselben Material ist.
Das Einsetzen der Drehfeder, insbesondere des ersten Schenkels in den Kanal des Spanners, lässt sich besonders gut bewerkstelligen, wenn der Sicherungshaken von einer Außenseite des Spanners absteht, insbesondere von einer zugmittelfernen Seite.
Die Gestaltungsfreiheit wird erhöht, wenn die Torsionsfeder einen eckigen oder kastenförmigen Querschnitt aufweist, etwa einen runden, kreisförmigen, rechteckigen, dreieckförmigen oder quadratischen Querschnitt, mit vorzugsweise abgerundeten Längskanten.
Die Erfindung betrifft auch einen Zugmitteltrieb mit einem Endloszugmittel, wie einer Kette oder einem (Zahn-)Riemen, wobei das Endloszugmittel in Anlage mit einem Spanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebracht ist oder bringbar ist.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Spanner so relativ zum Endloszugmittel angeordnet ist, dass beim Auslenken des Spanners ein Krafteinleitpunkt sowohl zwischen dem (Feder-)Schenkel und dem Spanner, als auch zwischen dem Spanner und dem Endloszugmittel (genau) in der Mitte der Länge und/oder Breite des Endloszugmittels (vorhanden) ist.
Komplizierte Werkzeugkonzepte lassen sich verhindern, wenn zwischen dem Spanner und dem Endloszugmittel ein Gleitschuh oder ein Gleitbelag, etwa aus PA66 oder PA46 und/oder Polytetrafluoräthylen bzw. Mischungen daraus (mit oder ohne (Glas-)Faserverstärkung), eingelegt ist.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Spanner ein Leichtmetalldruckgussbauteil oder ein Kunststoffspritzgussbauteil, etwa aus einem thermoplastischen Werkstoff, wie PA66, PA46 mit oder ohne (Glas-)Faserverstärkung ist.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Kanal auf der nabenabgewandten Seite des Sicherungsabschnitts auf der Kanalunterseite offen ausgebildet ist, so dass sich ein komplett durch den Spanner erstreckender, etwa beidseitig offener, Schlitz ausbildet.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mechanischen Spanners mit Blick von oben in einen Kanal, in dem ein erster Schenkel einer Drehfeder eingelegt ist,
2 eine perspektivische Ansicht von unten auf den Spanner aus 1,
3 eine Ansicht von oben auf den Spanner aus 1,
4 eine Ansicht von unten auf den Spanner aus 1,
5 eine Ansicht von oben auf einen weiteren mechanischen Spanner einer zweiten Ausführungsform, wobei anders als in dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 keine außenliegende Befestigung für die Drehfeder vorgesehen ist, sondern eine innenliegende Befestigung,
6 der Spanner aus 5 in einer Rückansicht, umfassend einen Spannschuh, eine Drehfeder und eine integrierte Bundschraube, und
7 eine Ansicht von hinten auf den Spanner aus 5 ohne Bundschraube.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
In 1 ist ein mechanischer Spanner 1 für einen Zugmitteltrieb dargestellt. Der Spanner 1 weist eine Zugmittelkontaktseite 2 auf. Diese Zugmittelkontaktseite 2 ist zum Inkontaktgelangen mit einem Endloszugmittel, wie einem Riemen, etwa einem Zahnriemen, oder einer Kette (nicht dargestellt) vorbereitet.
Das Endloszugmittel ist das Zugmittel eines Zugmitteltriebes, wie eines Ölpumpenantriebs. Die diesbezüglichen Bauteile sind nicht dargestellt. Der Zugmitteltrieb wird an einer Verbrennungskraftmaschine oder in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Der Spanner weist einen Nabenabschnitt 3 auf, welcher von einem Hauptbereich 4 einer aufgewickelten Drehfeder 5 umgeben ist.
Die Drehfeder 5 weist einen ersten Schenkel 6 und einen zweiten Schenkel 7 auf. Der erste Schenkel 6 steckt in einem Kanal 8. Der Kanal 8 ist grundsätzlich an der Oberseite offen und wird durch zwei Wände 9 und 10 und einen Boden 11 gebildet. Der Boden 11 ist in 2 referenziert.
Zurückkommend auf 1 sei auf einen Sicherungsabschnitt 12 hingewiesen, der über die gesamte Breite des Kanals 8, als auch über die gesamte Schenkelbreite des ersten Schenkels 6 den Kanal 8 von der einen Wand 9 bis zur anderen Wand 10 überbrückt. Der Sicherungsabschnitt 12 ist ein integraler Bestandteil des Spanners 1 und aus demselben Material wie der Spanner 1 bestehend.
Ein ebenfalls integraler Sicherungshaken 13 ragt von einer zugmittelkontaktseitenfernen bzw. -abgewandten Seite des Spanners 1 ab / weg und kontaktiert nahe eines distalen Endes des ersten Schenkels 6 die Drehfeder 5. Ein distales Ende des zweiten Schenkels 7 kann in Kontakt mit einem Bolzen geraten, der am Motor / am Motorblock festgemacht ist, anliegen. Dieser Bolzen ist nicht dargestellt.
Ein Befestigungselement 14, wie eine Schraube 15, insbesondere eine (integrierte) Bundschraube, ragt durch den Nabenabschnitt 3.
Wie in der 3 auch angedeutet, kann der Sicherungsabschnitt 12 und der Sicherungshaken 13 auch aus einem anderen Material, als der Spanner 1 bestehen.
In 4 ist ein separates Nabenstück angedeutet, das in Anlage mit der Schraube 15 befindlich ist. Das Nabenstück ist mit dem Bezugszeichen 16 referenziert. Der Sicherungshaken 13 kann einen Vorsprung 17 aufweisen, der zumindest abschnittsweise den ersten Schenkel 6 der Drehfeder 5 umgreift.
In den 5 bis 7 ist eine alternative Ausgestaltung eines Spanners 1 dargestellt. In dem Kanal 8, und zwar auf der nabenabschnittzugewandten Seite vom Sicherungsabschnitt 12 aus gesehen, ist jedoch zur innenliegenden Befestigung der Drehfeder 5 der Sicherungshaken 13 vorgesehen. Der Spanner 1 wird dabei im Wesentlichen durch die Form des Spannschuhs 18 bestimmt.
Bezugszeichenliste

1: Spanner
2: Zugmittelkontaktseite
3: Nabenabschnitt
4: Hauptbereich
5: Drehfeder
6: erster Schenkel
7: zweiter Schenkel
8: Kanal
9: Wand des Kanals
10: Wand des Kanals
11: Boden des Kanals
12: Sicherungsabschnitt
13: Sicherungshaken
14: Befestigungselement
15: Schraube
16: Nabenstift
17: Vorsprung
18: Spannschuh

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008047321 A1 [0002]

Claims

Mechanischer Spanner (1) für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Spanner (1), in den eine Drehfeder (5) so eingelegt ist, dass bei deren Abstützen an einem gehäuse- oder motorblockfesten Bauteil ein Drehmoment so im Spanner (1) erzeugt ist, dass der Spanner (1) ein mit ihm in Anlage gebrachtes Endloszugmittel zum Ausgleich einer Längenänderung in diesem Endloszugmittel auslenkt, wobei ein erster Schenkel (6) der Drehfeder (5) in einem Kanal (8) des Spanners (1) sich verspannend eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (6) von einem Sicherungsabschnitt (12) des Spanners (1) über seine ganze Schenkelbreite kanalübergreifend überbrückt ist.
Spanner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (5) zwei von einem Hauptbereich (4) abstehende Schenkel (6 und 7) aufweist, von denen der erste Schenkel (6) im Kanal (8) eingesetzt ist und ein zweiter Schenkel (7) zum Abstützen an einem gehäuse- oder motorblockfesten Bauteil vorgesehen ist.
Spanner (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbereich (4) einen als Nabenabschnitt (3) ausgebildeten Bereich des Spanners (1) umgibt.
Spanner (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der nabenabschnittnahen und/oder nabenabschnittfernen Seite des Sicherungsabschnitts (12) ein elastischer Sicherungshaken (13) am ersten Schenkel (6) der Drehfeder (5) anliegt.
Spanner (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungshaken (13) ein integraler, einstückiger Abschnitt des Spanners (1) ist.
Spanner (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungshaken (13) von einer Außenseite des Spanners (1) absteht.
Spanner (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (5) einen runden, kreisförmigen, eckigen oder kastenförmigen Querschnitt aufweist.
Zugmitteltrieb mit einem Endloszugmittel, das in Anlage mit einem Spanner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebracht ist.
Zugmitteltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanner (1) so relativ zum Endloszugmittel angeordnet ist, dass beim Auslenken des Spanners (1) ein Krafteinleitpunkt sowohl zwischen dem Schenkel (6) und dem Spanner (1), als auch zwischen dem Spanner (1) und dem Endloszugmittel in der Mitte der Länge und/oder Breite des Endloszugmittels ist.
Zugmitteltrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spanner (1) und dem Endloszugmittel ein Gleitschuh oder ein Gleitbelag eingelegt ist.