DE4202167A1 - Selbsttaetiger riemenspanner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen Riemenspanner zum Konstanthalten der Spannung eines Riemens.

Bei Kraftfahrzeugmotoren wird normalerweise ein Synchron- oder Zahnriemen benutzt, um eine oder mehrere Nockenwellen anzutreiben. Wenn der Zahnriemen von dem Mo­ torblock weit abliegt, besteht die Tendenz, daß die Steifigkeit der Kurbelwelle und der Nockenwellen abnimmt und die Motorlänge zunimmt. Infolgedessen sollte der Zahn­ riemen so nahe wie möglich am Motorblock sitzen.

Ein mit einem Synchron- oder Zahnriemen versehener Riementrieb ist für gewöhnlich mit einem Riemenspanner ausgestattet, um die Spannung des Riemens konstantzuhal­ ten, weil es bei Anormalitäten der Riemenspannung dazu kommen könnte, daß der Riemen einige der Zähne des mit ihm in Eingriff stehenden Zahnrades überspringt oder daß der Riemen reißt.

Fig. 13 zeigt einen bekannten Riemenspanner (JP-GM-Offenlegungsschrift 3-354). Die­ ser Riemenspanner weist eine zylindrische Tragwelle 42 auf, die an einem Motorblock 40 durch Festziehen einer Schraube 41 montiert wird. Zu dem Riemenspanner gehören ferner ein Riemenscheibenträger 43, der auf der Tragwelle 42 exzentrisch mit Bezug auf die Tragwelle 42 drehbar abgestützt ist, und eine Riemenspannscheibe 44, die auf dem Riemenscheibenträger 43 drehbar gelagert ist. Eine Torsionsschraubenfeder 45 ist ge­ gen den Riemenscheibenträger 43 angepreßt, um die Riemenspannscheibe 44 gegen den Riemen zu drücken und auf diese Weise die Riemenspannung konstantzuhalten.

Weil bei dem bekannten Riemenspanner die Torsionsschraubenfeder 45 zum Einstellen der Spannung zwischen dem Motorblock 40 und der Riemenspannscheibe 44 sitzt, ist die Höhe h von einer Riemenscheiben-Abstützfläche 46 des Motorblocks 40 bis zur Mitte der Riemenspannscheibe 44 verhältnismäßig groß. Infolgedessen kann der Zahn­ riemen nicht nahe dem Motorblock 40 montiert werden.

Bei einem fest eingestellten Riemenspanner läßt sich der Zahnriemen nahe dem Mo­ torblock montieren. Durch einen Austausch dieses fest eingestellten Riemenspanners gegen einen verstellbaren Riemenspanner der in Fig. 13 veranschaulichten Art ließe sich die Lebensdauer des Zahnriemens verlängern. Dies ist in der Praxis jedoch nicht möglich, weil dabei der Abstand h bis zur Mitte der Riemenspannscheibe 44 vergrößert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenspanner zu schaffen, bei dem die Höhe oder der Abstand von der Riemenscheiben-Abstützfläche bis zur Mitte der Riemenspannscheibe reduziert ist.

Diese Aufgabe wird bei einem selbsttätigen Riemenspanner mit einer an einem statio­ nären Bauteil befestigten Tragwelle, einem Riemenscheibenträger, der auf der Trag­ welle an einer gegenüber der Mitte der Tragwelle versetzten Stelle drehbar abgestützt ist, einer auf dem Riemenscheibenträger drehbar abgestützten Riemenspannscheibe, einem auf dem Riemenscheibenträger montierten Federkoppelglied und einer Span­ nungsstellfeder zum Vorspannen des Riemenscheibenträgers in Riemenspannrichtung durch Ausüben von Federkraft auf das Federkoppelglied erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß das Federkoppelglied und/oder die Spannungsstellfeder auf dem Riemen­ scheibenträger an der von dem stationären Bauteil abliegenden Seite montiert sind.

Wenn das Federkoppelglied auf dem Riemenscheibenträger an der von dem stationären Bauteil (Befestigungsteil) abliegenden Seite sitzt, ist in weiterer Ausgestaltung der Er­ findung das Federkoppelglied mit einem in vorbestimmtem Abstand von dem Außenumfang der Riemenscheibe axial verlaufenden Federkoppelteil versehen, und die Spannungsstellfeder ist an das eine Ende des Federkoppelteils angekoppelt. Entspre­ chend einer abgewandelten Ausführungsform ist ein Ende des Federkoppelgliedes auf dem Riemenscheibenträger an der von dem stationären Bauteil abliegenden Seite mon­ tiert, und es ist eine Spannungsstellfeder vorgesehen, die eine in Umfangsrichtung wir­ kende Federkraft ausübt und die mit dem anderen Ende des Federkoppelgliedes ge­ koppelt ist.

Wenn die Spannungsstellfeder auf dem Riemenscheibenträger an der von dem statio­ nären Bauteil abliegenden Seite angeordnet ist, weist entsprechend einer weiter abge­ wandelten Ausführungsform der Erfindung das Federkoppelglied ein in vorbestimmtem Abstand von dem Außenumfang der Riemenspannscheibe axial verlaufendes Federkop­ pelteil auf, und die Spannungsstellfeder ist an das eine Ende des Federkoppelteils ange­ koppelt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Riemenspanners kann die Riemenspann­ scheibe näher an der Riemenscheiben-Abstützfläche des stationären Bauteils oder Be­ festigungsteils montiert werden, und zwar um eine Strecke, die der Höhe des Federkop­ pelgliedes und/oder der Spannungsstellfeder entspricht. Dies erlaubt es, den Abstand zwischen der Riemenscheiben-Abstützfläche des stationären Bauteils und der Mitte der Riemenspannscheibe zu verringern.

Die erfindungsgemäße Ausbildung erlaubt es, einen konventionellen festen selbsttätigen Riemenspanner gegen den Riemenspanner nach der Erfindung auszutauschen.

Weil ferner die Spannungsstellfeder auf der Riemenscheibe an der von dem stationären Bauteil oder Befestigungsteil abliegenden Seite montiert ist, ist eine Anbringung im letzten Montagezustand möglich. Dies gestattet eine besonders einfache Montage des selbsttätigen Riemenspanners.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beilie­ genden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Ausführungsform des selbsttätigen Riemen­ spanners nach der Erfindung,

Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch den Riemenspanner nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform des Riemen­ spanners,

Fig. 4 eine Stirnansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform des Riemenspanners nach der Erfindung,

Fig. 5 einen lotrechten Schnitt durch den Riemenspanner nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Stirnansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform des Riemenspanners,

Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch den Riemenspanner nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Stirnansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform des Riemenspanners nach der Erfindung,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Riemenspanners nach Fig. 8,

Fig. 10 eine Stirnansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform des Riemenspanners,

Fig. 11 eine Seitenansicht des Riemenspanners nach Fig. 10,

Fig. 12 einen lotrechten Schnitt durch eine weiter abgewandelte Ausführungs­ form des Riemenspanners nach der Erfindung, und

Fig. 13 einen lotrechten Schnitt durch einen bekannten selbsttätigen Riemen­ spanner.

Wie aus den Fign. 1 und 2 hervorgeht, ist eine Schraube 3 in eine Riemenscheiben-Ab­ stützfläche 2 eines ein stationäres Bauteil bildenden Motorblocks 1 eingeschraubt. Ein Basisteil 4 und eine zylindrische Tragwelle 5, die auf dem Basisteil 4 sitzt, werden durch Anziehen der Schraube 3 in ihrer Einbaustellung festgehalten. Auf der Tragwelle 5 ist ein Riemenscheibenträger 6 derart abgestützt, daß das Zentrum der Außenumfangsflä­ che des Riemenscheibenträgers gegenüber der Tragwelle 5 versetzt ist. Der Riemen­ scheibenträger 6 wird an einer axialen Bewegung durch das Basisteil 4 und einen Flansch 7 der Tragwelle 5 gehindert; er ist mittels eines Lagers 8 auf der Tragwelle 5 drehbar abgestützt.

Auf dem Riemenscheibenträger 6 ist über ein Lager 9 eine Riemenspannscheibe 10 drehbar gelagert. Ein Riemen 11 wird mittels der Riemenspannscheibe 10 geführt.

Auf dem von dem Motorblock abliegenden Ende des Riemenscheibenträgers 6 sitzt ein Federkoppelglied 12. Das Federkoppelglied 12 weist einen zylindrischen Teil 13 und einen Federkoppelteil 14 auf. Der zylindrische Teil 13 sitzt mit Preßsitz am einen Ende der Außenumfangsfläche des Riemenscheibenträgers 6. In diesem montierten Zustand erstreckt sich der Federkoppelteil 14 in Axialrichtung unter Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Abstands von der Außenumfangsfläche der Riemenspannscheibe 10.

Eine Spannungsstellfeder 15 in Form einer Schraubenzugfeder ist an das Ende des Fe­ derkoppelteils 14 angekoppelt. Die Feder 15 sucht den Riemenscheibenträger 6 in einer solchen Richtung zu verschwenken, daß die Riemenspannscheibe 10 gegen den Rie­ men 11 angepreßt und dadurch der Riemen gespannt wird.

Eine Dämpfungsvorrichtung 20 ist vorgesehen, um Vibrationen zu absorbieren, die möglicherweise von dem Riemen 11 auf die Riemenspannscheibe 10 übertragen wer­ den. Zu der Dämpfungsvorrichtung 20 gehören eine Zylinderkammer 22, die in dem Riemenscheibenträger 6 gegenüber einer schrägen Nockenfläche 21 ausgebildet ist, so­ wie ein Stößel 23, der in der Zylinderkammer 22 verschiebbar gelagert ist und mittels einer Andruckvorrichtung 24 gegen die schräge Nockenfläche 21 angedrückt wird. Die gleichfalls ein Teil der Dämpfungsvorrichtung 20 bildende Nockenfläche 21 ist an dem Basisteil 4 ausgebildet. Die Nockenfläche 21 verläuft derart schräg, daß der Stößel 23 von dem Riemenscheibenträger 6 vorsteht, wenn der Riemenscheibenträger 6 in einer den Riemen spannenden Richtung schwenkt.

Zu der Andruckvorrichtung 24 gehört eine axiale Öffnung 25, die sich in das hintere Ende des Stößels 23 öffnet. In der Öffnung 25 ist ein Kolben 26 gelagert. Eine Druck­ kammer 27 wird zwischen dem vorderen Ende des Kolbens 26 und dem Boden der Öff­ nung 25 gebildet. Die Druckkammer 27 und eine hinter dem Kolben 26 liegende Spei­ cherkammer 28 stehen über einen Durchlaß 29 miteinander in Verbindung, der in dem Kolben 26 ausgebildet ist. Die Druckkammer 27 nimmt eine Feder 30 und ein Rück­ schlagventil 31 zum Öffnen und Schließen des Durchlasses 29 auf.

Wenn bei dieser Anordnung der Stößel 23 eingeschoben wird, leckt in der Druckkam­ mer 27 befindliches Hydrauliköl über einen Spalt zwischen dem Stößel 23 und dem Kolben 26 in die Speicherkammer 28, so daß sich der Stößel 23 allmählich zurückziehen kann. Wenn andererseits der Stößel 23 unter der Kraft der Feder 30 nach außen bewegt wird, öffnet das Rückschlagventil 31, wodurch das in der Speicherkammer 28 befindliche Hydrauliköl über den Durchlaß 29 in die Druckkammer 27 einströmen kann. Der Stößel 23 kann daher rasch nach außen bewegt werden.

Wenn bei der erläuterten Anordnung die Spannung des Riemens 11 zunimmt, schwenkt der Riemenscheibenträger 6 um die Tragwelle 5 in solcher Richtung, daß der Riemen entspannt wird. Dabei wird der Stößel 23 mittels der schrägen Nockenfläche 21 nach in­ nen geschoben. Da sich der Stößel 23 unter diesen Bedingungen allmählich zurückzieht, schwenkt die Riemenspannscheibe 10 langsam in der einer Entspannung des Riemens entsprechenden Richtung.

Wenn andererseits die Spannung des Riemens 11 kleiner wird als die Federkraft der Spannungsstellfeder 15, schwenkt die Riemenscheibe 10 in der den Riemen spannenden Richtung. Dabei sucht sich der Stößel 23 von der schrägen Nockenfläche 21 wegzube­ wegen. Die in der Druckkammer 27 sitzende Feder 30 verstellt jedoch den Stößel 23 so­ fort nach außen, bis er an der Nockenfläche 21 anliegt. Die Riemenscheibe 10 kann sich daher in der Riemenspannrichtung rasch bewegen.

Weil die Riemenspannscheibe 10 in Abhängigkeit von Änderungen der Spannung des Riemens 11 in der zuvor erläuterten Weise schwenken kann, läßt sich die Riemenspan­ nung stabilisieren.

Bei dem vorliegenden Riemenspanner ist das Federkoppelglied 12 auf dem Riemen­ scheibenträger 6 an dessen von dem Motorblock abliegender Seite montiert. Infolgedes­ sen kann die Riemenspannscheibe 10 nahe dem Motorblock 1 angeordnet werden. Dies erlaubt es, die Höhe oder den Abstand h von dem Motorblock 1 bis zur Mitte der Rie­ menspannscheibe 10 im Vergleich zu der in Fig. 13 veranschaulichten bekannten An­ ordnung zu verringern und so den von der Riemenscheibe 10 geführten Riemen 11 nä­ her an dem Motorblock 1 anzuordnen.

Bei der in Fig. 3 veranschaulichten abgewandelten Ausführungsform des selbsttätigen Riemenspanners ist die Dämpfungsvorrichtung 20 der Fig. 2 durch eine abgewandelte Dämpfungsvorrichtung ersetzt. Dabei ist eine abgestufte Tragwelle 5 mittels der Schraube 3 an dem Motorblock 1 befestigt. Der Riemenscheibenträger 6 weist einen zylindrischen Teil 33 auf, der mit einem mit einem großen Durchmesser versehenen Schaft 32 der Tragwelle 5 in Eingriff gehalten wird, um zwischen beiden einen Luft­ spalt 35 zu begrenzen. Der Luftspalt 35 ist mittels zweier Dichtungen 34 abgedichtet und mit einem viskosen Fluid gefüllt, um Vibrationen zu absorbieren, mit denen der Riemenscheibenträger 6 beaufschlagt wird.

Auch bei dieser Anordnung ist das Federkoppelglied 12 auf dem Riemenscheibenträ­ ger 6 an dessen von dem Motorblock 1 abliegenden Ende montiert. Der Abstand h von dem Motorblock 1 bis zur Mitte der Riemenscheibe kann daher in der gleichen Weise wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsform verringert werden.

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform des selbsttätigen Riemenspanners veranschaulicht, bei welcher das mit der Nockenfläche 21 versehene Basisteil 4 und die Spannungsstellfeder 15 zum Verschwenken des Riemenscheibenträgers 6 in der Rie­ menspannrichtung auf dem Riemenscheibenträger 6 an der Seite montiert sind, die von dem Motorblock 1 abliegt.

Die Spannungsstellfeder 15 hat Hufeisenform und ist an ihrem einen Ende mit einem abgebogenen Teil 16 versehen, der in eine Öffnung 17 eingreift, die in dem Basisteil 4 ausgebildet ist. Die Spannungsstellfeder 15 weist am anderen Ende einen abgebogenen Teil 18 auf, der mit dem Federkoppelteil 14 eines an dem Riemenscheibenträger 6 befe­ stigten Federkoppelgliedes 12 angekoppelt ist.

Das Federkoppelglied 12 ist mit einem zylindrischen Teil 13 und dem Federkoppel­ glied 14 versehen. Der zylindrische Teil 13 sitzt mit Preßsitz auf dem Riemenscheiben­ träger 6 an der dem Motorblock 1 näherliegenden Seite des Riemenscheibenträgers. In diesem aufgepreßten Zustand erstreckt sich das Federkoppelteil 14 in Axialrichtung in vorbestimmtem Abstand von dem Umfang der Riemenspannscheibe 10.

Wie im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 2 läßt sich der Abstand h zwischen der Riemenscheiben-Abstützfläche 2 und der Mitte der Riemenspannscheibe 10 dadurch reduzieren, daß die Spannungsstellfeder 15 auf dem Riemenscheibenträger 6 an der von dem Motorblock 1 abliegenden Seite sitzt.

Bei der weiter abgewandelten Ausführungsform des selbsttätigen Riemenspanners ge­ mäß den Fig. 6 und 7 ist der zylindrische Teil 13 am einen Ende des Federkoppelglie­ des 12 mit Preßsitz auf dem Riemenscheibenträger 6 an dessen von dem Motorblock 1 abliegender Seite angeordnet. Die Spannungsstellfeder 15 ist mit dem anderen Ende des Federkoppelgliedes 12 gekoppelt.

Bei dieser Ausführungsform sitzen sowohl das Federkoppelglied 12 als auch die Span­ nungsstellfeder 15 auf der von dem Motorblock 1 abliegenden Seite des Riemenschei­ benträgers 6. Dadurch läßt sich der Abstand h zwischen der Riemenscheiben-Abstütz­ fläche 2 und der Mitte der Riemenspannscheibe 10 klein halten.

Im Falle der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform des Riemenspanners ist die Spannungsstellfeder 15 der Ausführungsform nach den Fign. 4 und 5 durch eine Spiralfeder ersetzt.

Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen eine Ausführungsform des selbsttätigen Riemen­ spanners, bei welcher als Spannungsstellfeder 15 eine Schraubenfeder gleichen Durch­ messers vorgesehen ist. Die Feder 15 weist an ihrem einen Ende einen abgebogenen Teil 16 auf, der in die Öffnung 17 an der Umfangsfläche des Basisteils 4 eingreift.

Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ist die Dämpfungsvorrichtung 20 der Aus­ führungsform gemäß Fig. 3 an der von dem Motorblock 1 abliegenden Seite des Rie­ menscheibenträgers 6 montiert. Der abgebogene Teil 16 am einen Ende der Spannungs­ stellfeder 15 greift in eine Öffnung 17 ein, die in der Stirnfläche des größeren Durchmesser aufweisenden Schafts 32 ausgebildet ist.

Claims (5)

1. Selbsttätiger Riemenspanner mit einer an einem stationären Bauteil (1) befestigten Tragwelle (5), einem Riemenscheibenträger (6), der auf der Tragwelle an einer ge­ genüber der Mitte der Tragwelle versetzten Stelle drehbar abgestützt ist, einer auf dem Riemenscheibenträger drehbar abgestützten Riemenspannscheibe (10), einem auf dem Riemenscheibenträger montierten Federkoppelglied (12) und einer Span­ nungsstellfeder (15) zum Vorspannen des Riemenscheibenträgers in Riemenspann­ richtung durch Ausüben von Federkraft auf das Federkoppelglied, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federkoppelglied (12) und/oder die Spannungsstellfeder (15) auf dem Riemenscheibenträger (6) an der von dem stationären Bauteil (1) abliegenden Seite montiert sind.

2. Selbsttätiger Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federkoppelglied (12) auf dem Riemenscheibenträger (6) an der von dem statio­ nären Bauteil (1) abliegenden Seite montiert ist, daß das Federkoppelglied (12) mit einem in vorbestimmtem Abstand von dem Außenumfang der Riemenspannschei­ be (10) axial verlaufenden Federkoppelteil (14) versehen ist, und daß die Spannungsstellfeder (15) als Schraubenfeder ausgebildet ist, die an das eine Ende des Federkoppelteils angekoppelt ist.

3. Selbsttätiger Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federkoppelglied (12) auf dem Riemenscheibenträger (6) an der von dem statio­ nären Bauteil (1) abliegenden Seite montiert ist und daß die Spannungsstellfe­ der (15) eine in Umfangsrichtung wirkende Federkraft ausübt und mit dem anderen Ende des Federkoppelgliedes gekoppelt ist.

4. Selbsttätiger Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsstellfeder (15) auf dem Riemenscheibenträger (6) an der von dem statio­ nären Bauteil (1) abliegenden Seite montiert und mit dem Federkoppelglied (12) gekoppelt ist, das auf dem Riemenscheibenträger (6) an der dem stationären Bau­ teil (1) näherliegenden Ende montiert ist, daß das Federkoppelglied (12) mit einem in vorbestimmtem Abstand von dem Außenumfang der Riemenspannscheibe (10) axial verlaufenden Federkoppelteil (14) versehen ist, und daß die Spannungsstellfe­ der (15) an das eine Ende des Federkoppelteils angekoppelt ist.

5. Selbsttätiger Riemenspanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch eine Dämpfungsvorrichtung (20) zum Dämpfen von Schwingungen, die von dem Riemen (11) über die Riemenspannscheibe (10) auf den Riemenschei­ benträger (6) übertragen werden.