DE3809169C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Riemenspanneinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Riemenspanneinrichtung ist in der älteren DE 37 17 125 A1 beschrieben. Hierbei dreht es sich um eine Riemenspanneinrichtung, die dazu geeignet ist, in beiden Richtungen zu funktionieren, also sowohl bei erschlaffendem Riemen diesen zu spannen als auch bei sich verkürzendem Riemen die Spannung zu vermindern. Bei dieser Einrichtung muß eine Voreinstellung der einzustellenden Spannung im zerlegten Zustand stattfinden. Wenn man somit die dort vorgesehene Torsionsfeder um einen bestimmten Winkelbetrag verdreht und dadurch spannt, so kommt es bei der nachfolgenden Montage der Spanneinrichtung selbst, sowie bei der Montage der Spanneinrichtung selbst sowie bei der Montage der Spanneinrichtung am Motorblock zu Abweichungen in der resultierenden Spannkraft, da unvermeidbare Toleranzen vorhanden sind.

Aus der US 43 71 360 ist eine Riemenspanneinrichtung bekannt, bei der dann, wenn eine Klemmschraube gelöst wird, die Spanneinrichtung entsprechend einer gespeicherten Torsionskraft einer Torsionsfeder eine Nachspannung des Riemens vornimmt. Es handelt sich also hier nicht um eine "automatische" Spanneinrichtung. Weiterhin ist eine selbsttätige Verminderung der Spannkraft bei dieser Einrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Riemenspanneinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine exakte Spannkrafteinstellung im eingebauten Zustand der Einrichtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs­ beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht zur Erläuterung einer Steuerriemen-Antriebseinrichtung für einen Motor, auf die die Erfindung Anwendung findet;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teiles der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer automatischen Riemenspanneinrichtung gemäß der Erfindung; und in

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Im folgenden wird auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Eine Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist mit einer Nockenwellenriemen­ scheibe 2 über einen Zahnriemen oder Steuerriemen 5 verbunden. Eine Ölpumpenriemenscheibe 3 und eine Leerlaufriemenscheibe 4 stehen mit dem Steuerriemen 5 an der gespannten Seite der Laufstrecke des Steuerriemens 5 in Eingriff. Eine Spannriemen­ scheibe 6 drückt auf der Durchhangseite gegen den Steuerriemen 5. Die Spannriemenscheibe 6 ist drehbar gelagert an einem zentralen Bereich eines Armes 7, und zwar mit einem an einer Achse 8 montierten Lager 9. Das eine Ende des Armes 7 ist an einem Motorkörper mit einem Zapfen 10 drehbar befestigt.

Eine automatische Spanneinrichtung 20 ist in der Nähe des oberen Bereiches des anderen Endes des Armes 7 vorgesehen. Eine Spannfeder 11 ist vorgesehen, um den Arm 7 vorzuspannen und die automatische Spanneinrichtung 20 auf diese Weise zu unterstützen, um die Vibration oder Schwingungen des Steuer­ riemens 5 zu verringern.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, hat die automatische Spann­ einrichtung 20 einen vertikalen Zylinderkörper 21 mit einer axialen Kammer 21 e. Eine Schraube 22 ist in den Zylinderkörper 21 eingeschraubt, so daß sie eine Öffnung an der Oberseite des Zylinderkörpers 21 abdeckt.

Eine Achse 25 ist in der Kammer 21 e des Körpers 21 axial angeordnet. Ein oberer Bereich der Achse 25 ist in einer Aussparung 21 b in dem Körper 21 drehbar montiert. Die obere Hälfte der Achse 25 hat einen größeren Durchmesser und bildet damit einen Absatz 25 a, dessen Unterseite mit einer Schulter 26 a eines Zylinderanschlags 26 in Eingriff steht, der in axialer Richtung in dem Körper 21 vorgesehen ist.

Um die obere Hälfte der Achse 25 herum ist eine Torsionsfeder 27 angeordnet, die mit einem Ende mit einem Schlitz 25 b an der Oberseite der Achse 25 in Eingriff steht und die mit ihrem anderen Ende in eine Nut 21 c in der Innenwand des Körpers 21 eingreift, um die Achse 25 mit einem Drehmoment zu beaufschlagen. Ein quadratisches Außengewinde 25 c ist am unteren Umfang der Achse 25 ausgebildet. Ein Ölreservoir 29, welche ein Schmier­ öl A geringer Viskosität enthält, ist in der Achse 25 ausgebildet.

Eine Zylinderstange 28 hat eine Bohrung 28 c sowie ein Innen­ gewinde 28 a in einem mittleren Bereich bezüglich der axialen Länge der Bohrung 28 c. Die Zylinderstange 28 ist in dem Zylinder­ anschlag 26 vorgesehen, wobei das Innengewinde 28 a mit dem Außengewinde 25 c der Achse 25 in Eingriff steht. Die Zylinder­ stange 28 steht aus dem Zylinderkörper 21 nach unten vor. Ein Kopfteil 28 b ist am unteren Ende vorgesehen, das gegen den Arm 7 anliegt.

Eine radiale Ölpassage 30 ist in der Wand der Achse 25 in einem Bereich oberhalb des Eingriffsbereiches zwischen dem Außengewinde 25 c und dem Innengewinde 28 a ausgebildet, um eine Verbindung des Ölreservoirs 29 mit einem Raum herzustellen, der zwischen der Achse 25 und der Zylinderstange 28 ausgebildet ist. Eine Schaftdichtung bzw. eine Hutmanschette 31 ist zwischem dem oberen Ende der Zylinderstange 28 und der Achse 25 montiert, um zu verhindern, daß Öl aufgrund einer Leckage aus der Zylinderstange 28 austritt.

In einem mittleren Bereich bezüglich der axialen Richtung der Zylinderstange 28 ist zwischen dem Zylinderanschlag 26 und der Zylinderstange 28 eine Öldichtung 33 vorgesehen, die mit Abstützringen 32 gesichert ist. Somit wird das Öl daran gehindert, aus dem Zylinderanschlag 26 auszutreten. Eine Öldichtung 34 und ein O-Ring 35 sind in einem Raum zwischen dem Zylinderkörper 21 und dem Zylinderanschlag 26 vorgesehen, um dadurch eine Ölleckage aus dem Zylinderkörper 21 zu verhindern. Eine radiale Luftpassage 36 ist in der Wand der Achse 25 in einem Bereich oberhalb des Pegels des Schmieröls A ausgebildet.

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist eine kreisförmige Lagerplatte 23 mit einer länglichen Führungsöffnung 23 a im Zentrum ausgebildet und hat eine Vielzahl von Vorsprüngen 23 b an ihrem äußeren Umfang in regelmäßigen Winkelabständen. Die Lagerplatte 23 steht mit der Zylinderstange 28 in der Führungsöffnung 23 a in Eingriff und ist in eine Öffnung 21 a eingesetzt, die in einem unteren Endbereich des Zylinderkörpers 21 ausgebildet ist. Jeder Vorsprung 23 b steht mit einer entsprechenden Aussparung 21 d in der Öffnung 21 a in Eingriff. Die Lagerplatte 23 ist daran mit einem Klemmring oder Schnappring 24 befestigt.

Ein unterer Bereich der Zylinderstange 28 hat einen Querschnitt mit einer Kontur, die der Form der Führungsöffnung 23 a der Lagerplatte 23 entspricht, so daß die Zylinderstange 28 in axialer Richtung beweglich ist, ohne sich zu drehen. Die Lagerplatte 23 trägt den Zylinderanschlag 26 und damit die Achse 25. Die Torsionsfeder 27 und die Gewinde 25 c und 28 a sind so angeordnet, daß dann, wenn die Achse 25 von der Torsionsfeder 27 gedreht wird, die Zylinderstange 28 vorsteht, wie es mit einer unterbrochenen Linie in Fig. 3 dargestellt ist.

Zur Montage der automatischen Spanneinrichtung 20 wird die Zylinderstange 28 in die Innenposition gedrückt und verdreht, so daß die Achse 25 gedreht wird. Dadurch wird die Torsionsfeder 27 auf ein vorgegebenes Drehmoment vorgespannt. In dieser Position wird die Lagerplatte 23 mit den Wänden der Öffnung 21 a und den Aussparungen 21 d in Eingriff gebracht. Wenn die Zylinderstange 28 in Bezug auf die axiale Richtung losgelassen wird, so wird die Achse 25 von der Torsionsfeder 27 gedreht, so daß die Zylinderstange 28 über das Innengewinde 28 a herausgeschoben wird.

Wenn bei montierter Spanneinrichtung 20 die Zylinderstange 28 nicht die gewünschte Kraft erzeugt, so wird die Lagerplatte 23 mit dem Zylinderkörper 21 außer Eingriff gebracht und zusammen mit der Zylinderstange 28 gegenüber der Achse 25 gedreht, so daß die Spannkraft auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. In dieser Position wird die Lagerplatte 23 dann mit den Wänden der Öffnung 21 a und der Aussparungen 21 d in Eingriff gebracht.

Die automatische Spanneinrichtung 20 ist am Motor angebracht, wobei die Zylinderstange 28 mit einem Endbereich des Armes 7 in Eingriff steht, wie es Fig. 1 zeigt. Somit wird die Spann­ riemenscheibe 6 gegen den Steuerriemen 5 gedrückt. In einer Position, wo die Komponente der Drehkraft am Innengewinde 28 a, die durch die Reaktion des Steuerriemens 5 erzeugt wird, mit dem Drehmoment der Torsionsfeder 27 ausgeglichen ist, wird die Spannriemenscheibe 6 gehalten, um für eine richtige Riemenspannung zu sorgen. Wenn die Kurbelwellenriemenscheibe 1 gedreht wird, treibt der Steuerriemen 5, geführt von der Leer­ laufriemenscheibe 4 und der Spannriemenscheibe 6, die Nocken­ wellenriemenscheibe 2 und die Ölpumpenriemenscheibe 3 synchron mit der Kurbelwellenriemenscheibe 1 an.

Wenn die Belastung auf der Durchhangseite des Steuerriemens 5 abnimmt, beispielsweise beim Start des Motors, wird die Stange 28 vorübergehend vorstehen. Während des Normalbetriebes des Motors wird die Stange 28 in Abhängigkeit von der Ausdehnung des Steuerriemens 5 beim Aufwärmen und dem Zusammenziehen des Steuerriemens 5 beim Kaltstart vorgeschoben bzw. zurück­ gezogen. Dementsprechend wird die Spannung des Steuerriemens 5 durch die Spannriemenscheibe 6 automatisch auf dem vorgegebenen Wert gehalten.

Wenn die Stange 28 vorgeschoben wird, nimmt das Volumen des Raumes in der Stange zu, und es fließt Schmieröl A im Öl­ reservoir 29 durch die Ölpassage 30 in den Raum. Zur gleichen Zeit wird Luft durch die Luftpassage 36 in das Ölreservoir 29 eingeleitet.

Wenn andererseits die Stange 28 zurückgezogen wird, so wird der Raum kleiner, und das Schmieröl A in dem Raum fließt durch die Ölpassage 30 in das Ölreservoir 29 zurück, während die Luft in dem Ölreservoir 29 durch die Luftpassage 36 abgelassen wird. Da der Pegel des Schmieröls A stets über den Gewinden 28 a und 25 c liegt, werden die Gewinde ständig und sorgfältig geschmiert. Dementsprechend werden Teilchen, die durch den Abrieb der Gewinde entstehen, am Boden des Raumes in der Stange 28 angesammelt.

Das Schmieröl A in der Stange 28 wird mit der Hutmanschette 31 daran gehindert, auszutreten. Auch wenn eine übermäßige Menge an Schmieröl aus der Stange 28 austritt, verhindern die Öl­ dichtungen 33 und 34 ein Austreten aus dem Zylinderkörper 21.

Gemäß der Erfindung wird somit eine automatische Spannein­ richtung angegeben, bei der die auf die Stange wirkende Druck­ beaufschlagung bei der Montage der Spanneinrichtung leicht eingestellt werden kann. Außerdem brauchen die Teile der Spanneinrichtungen hinsichtlich der Dimensionierung nicht hoch präzise hergestellt zu werden, so daß die Herstellung insgesamt leichter, einfacher und kostengünstiger wird.

Claims (3)

1. Automatische Riemenspanneinrichtung, mit

• - einem zylindrischen Körper (21) mit einer axialen Kammer (21 a);
• - einer in der Kammer (21 e) angeordneten Schraubanordnung (25, 28) zur Umsetzung einer Dreh- in eine Längsbewegung und umgekehrt, deren unteres Ende (28 b) aus dem Zylinderkörper (21) hervorsteht und betriebsmäßig mit einer Spannriemenscheibe (6) zum Spannen eines Riemens (5) verbunden ist;
• - einer Torsionsfeder (27), die zwischen dem Körper (21) und einem drehbaren Teil (25) der Schraubanordnung zu dessen Beaufschlagung in Drehrichtung angeordnet ist;
• - wobei die Schraubanordnung ein Schraubteil (25) umfaßt mit Außengewinde (25 c), das in ein entsprechendes Innengewinde (28 a) einer axialen Bohrung (28 c) einer zylindrischen Hülse (28) eingesetzt ist;
• - wobei das Schraubteil (25) drehbar aber axial unverschiebbar in der axialen Kammer (21 e) montiert und von der Torsionsfeder (27) in Drehrichtung beaufschlagt ist, während die zylindrische Hülse (28) längsverschiebbar aus dem Körper (21) hervorstehend angeordnet ist und über eine Lagerplatte (23) mit dem Körper (21) drehfest verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (23) über reversibel montierbare Halteeinrichtungen (24) am Körper (21) drehfest befestigt ist, die derart angeordnet sind, daß die Lagerplatte (23) im zusammengebauten Zustand der Spanneinrichtung abnehmbar und nach geeignetem Verdrehen der zylindrischen Hülse (28) wieder am Körper (21) befestigbar ist.

2. Riemenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (24) einen Schnappring umfassen.