DE4313058A1

DE4313058A1 - Selbstspann-Vorrichtung

Info

Publication number: DE4313058A1
Application number: DE4313058A
Authority: DE
Inventors: Yoshiya Yamamoto
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1993-10-28
Also published as: JP2577329Y2; JPH0586058U; CA2093459A1; CA2093459C; US5312302A

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Selbstspann-Vor richtung und insbesondere auf eine Selbstspann-Vorrichtung, die zur Ausübung geeigneter Spannung auf einen Motor-Steuer bzw. Synchronriemen für ein Kraftfahrzeug oder einen Riemen zum Antreiben eines Hilfsgeräts wie etwa einer Wechselstrom- Lichtmaschine oder eines Kompressors (im folgenden in beiden Fällen einfach als "Riemen" bezeichnet) eingesetzt wird.

Im allgemeinen wird eine Selbstspann-Vorrichtung mit der bei spielsweise in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausgestaltung zur Ausübung geeigneter Spannung auf einen Riemen eingesetzt. Eine rohrförmige, feststehende Achse 1 ist beispielsweise an der Vorderfläche eines Motorzylinder-Blocks mit Hilfe eines (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Bolzens befestigt. Ein Halb-Gehäuse 2 ist konzentrisch zur feststehenden Achse 1 am basisendseitigen Abschnitt der feststehenden Achse 1 (lin kes Ende gemäß Fig. 3) befestigt, während ein Eingriffsvor sprung 3 an der axial außen liegenden endseitigen Oberfläche des Halb-Gehäuses 2 fest angebracht ist. Der Eingriffsvor sprung 3 ist mit einer nicht gezeigten, an der Vorderseite des Zylinderblocks ausgebildeten Eingriffsvertiefung in Ein griff zu bringen, um eine Drehung der feststehenden Achse 1 zu verhindern.

Ein an einem Schwingelement 4 vorgesehener zylindrischer Ab schnitt 5 ist an die feststehende Achse 1 mit Hilfe eines da zwischen befindlichen Gleitlagers 6 extern angepaßt. Ein Schwingarm 7 erstreckt sich radial vom zylindrischen Ab schnitt 5 nach außen, wobei eine Schwenkachse 8 parallel zur feststehenden Achse 1 an der Spitze des Schwingarms 7 vorge sehen ist. Eine Spannscheibe 9 ist schwenkbar mit Hilfe eines Rollenlagers bzw. Wälzlagers 10 an der Schwenkachse 8 gela gert.

An einem Teil des Schwingelements 4 ist konzentrisch zum zy lindrischen Abschnitt 5 ein Halb-Gehäuse 11 vorgesehen. Ein Gehäuse 14, das zum Umschließen einer Torsionsschraubenfeder 13 dient, ist durch Zusammenbauen der Halb-Gehäuse 11 und 2 in gegenseitigem Eingriff gebildet. Ein Ende der Torsions schraubenfeder 13 steht mit dem Halb-Gehäuse 2 auf der Seite der feststehenden Achse 1 in Eingriff, während ihr anderes Ende mit dem Halb-Gehäuse 11 auf der Seite des Schwingele ments 4 in Eingriff steht, so daß auf das Schwingelement 4 eine elastische Kraft in eine Richtung ausgeübt wird, durch die die Spannscheibe 9 elastisch in Richtung zu einem Riemen gedrückt wird. Daher wird die auf den Riemen ausgeübte Span nung normalerweise unabhängig von irgendwelchen Veränderungen der Abmessungen des Riemens aufgrund einer Temperaturänderung oder dergleichen oder von durch den Motorbetrieb verursachten Vibrationen oder dergleichen auf gleichförmigem Niveau auf grund der gegen den Riemen gedrückten Riemenscheibe 9 gehal ten.

Weiterhin ist der innere Umfangsrandabschnitt einer Dämpfer platte 11 am Außenumfang des axialen Spitzenbereichs der feststehenden Achse 1 (rechtes Ende gemäß Fig. 3) befestigt, so daß der äußere Umfangsrandabschnitt der Dämpferplatte 15 auf einem Teil der inneren Umfangsoberfläche des Schwingele ments 4 gleitet. Genauer gesagt, ist die Dämpferplatte 15 zu sammen mit der feststehenden Achse 1. und dem Halb-Gehäuse 2 z. B. durch Druckgießen von Aluminium hergestellt. Ein recht winkliger rohrförmiger Abschnitt 16 ist an der äußeren Um fangsfläche der axialen Spitze der feststehenden Achse 1 aus gebildet, während ein rechteckiges Loch 17 in der Mitte der Dämpferplatte 15 zur Aufnahme des hierin eingeführten recht winkligen rohrförmigen Abschnitts 16 ausgebildet ist. Die axiale Spitze des rechtwinkligen rohrförmigen Abschnitts 16 wird danach durch Verstemmung oder Verkrimpung gegenüber dem Umfangsrandabschnitt des rechteckigen Lochs 17 zur Ausbildung verstemmter oder verkrimpter Abschnitte 18 verformt, so daß die Dämpferplatte 15 unverdrehbar an der axialen Spitze der feststehenden Achse 1 aufgrund der Wirkung der verstemmten oder verkrimpten Abschnitte 18 festgelegt ist.

In dieser Weise ist axial ein ringförmiger Zwischenraum 19 zwischen der Dämpferplatte 15 und dem Schwingelement 4 ge schaffen , wobei die Dämpferplatte 15 an dem axialen Spitzen bereich der feststehenden Achse 1 befestigt ist. Ein O-Ring 21 ist in eine vertiefte ringförmige Rille 20 eingepaßt, die am gesamten Umfang der Außenumfangsoberfläche der Dämpfer platte 15 in jedem ihrer axialen Endabschnitte ausgebildet ist. Die Außenumfangsränder der O-Ringe 21 sind dazu ausge legt, an den Innenumfangsoberflächen des Schwingelements 4 zu gleiten, um die beiden Endabschnitte des Zwischenraums 19 flüssigkeitsdicht abzuschließen.

Ein viskoses Fluid 22, wie etwa Siliconöl oder dergleichen ist in den Zwischenraum 19 über ein Fülloch 23 eingefüllt. Das Fülloch 23 wird nach dem Einfüllvorgang durch die Einfüh rung einer Stahlkugel 24 verschlossen. Somit ist das viskose Fluid 22 abdichtend im Zwischenraum 19 umschlossen, der zwi schen der feststehenden Achse 1, speziell der Dämpferplatte 15, und dem Schwingelement 4 vorhanden ist, die sich in Dreh richtung relativ zueinander verlagern. Daher wird, wenn der Riemen während des Betriebs des Motors mit kleiner Amplitude vibriert, diese sowohl zur Spannscheibe 9 als auch zum Schwingelement 4 übertragene Vibration durch das viskose Fluid 22 im Zwischenraum 19 gedämpft, so daß die Vibration der Spannscheibe 9 und des Schwingelements 4 nicht anwächst.

Vorliegende Erfindung ist dazu ausgelegt, irgendwelches Spiel im Eingriffabschnitt der Dämpferplatte 15 bezüglich der fest stehenden Achse 1 auszuschalten, ohne die Herstellungskosten der den vorstehend beschriebenen Aufbau und die vorstehend angegebene Arbeitsweise besitzenden Selbstspannvorrichtung zu erhöhen.

Herkömmlicherweise wird zur drehfesten Festlegung der Dämp ferplatte 15 an der feststehenden Achse 1 der rechtwinklige rohrförmige Abschnitt 16 am axialen Spitzenabschnitt der feststehenden Achse 1 gleichzeitig mit der durch Druckguß er folgenden Herstellung der feststehenden Achse 1 ausgebildet, während das rechteckige Loch 17 in dem mittleren Abschnitt der Dämpferplatte 15 gleichzeitig mit der durch Druckguß er folgenden Herstellung der Dämpferplatte 15 ausgebildet wird. Demgemäß wird aufgrund unvermeidbarer Herstellungsfehler Spiel unvermeidlich im Eingriffsabschnitt hervorgerufen, wenn der rechtwinklige rohrförmige Abschnitt 16 und das rechtecki ge Loch 17 ineinander eingepaßt werden. Folglich gibt es Fäl le, bei denen das Spiel nicht beseitigt werden kann, selbst wenn die verstemmten oder verkrimpten Abschnitte 18 am axia len Spitzenbereich des rechtwinkligen rohrförmigen Abschnitts 16 ausgebildet werden.

Falls die Abmessungsgenauigkeit des rechtwinkligen rohrförmi gen Abschnitts 16 und des rechteckigen Lochs 17 dadurch ver bessert wird, daß als Herstellungsverfahren kein Druckgießen, sondern vielmehr ein Bearbeitungsverfahren wie etwa ein Zu richtverfahren oder dergleichen eingesetzt wird, läßt sich das Ausmaß der Ausbildung eines Spiels im vorstehend erwähn ten Eingriffsabschnitt verringern, so daß es möglich ist, das Spiel im Eingriffsabschnitt vollständig durch Bereitstellung der verstemmten Abschnitte 18 zu beseitigen. Dies ist aber nicht wünschenswert, da sich die Herstellungskosten erhöhen.

Es ist daher eine Aufgabe vorliegender Erfindung, unter ange messener Berücksichtigung der Nachteile derartiger herkömmli cher Einrichtungen eine Selbstspann-Vorrichtung, bei der im wesentlichen kein Spiel in dem eine Dämpferplatte an einer feststehenden Achse festlegenden Eingriffsabschnitt vorliegt, ohne Erhöhung der Herstellungskosten zu schaffen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise ausgebrochene Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels vorliegender Erfindung;

Fig. 2 eine von der rechten Seite gesehene Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform ei ner herkömmlichen Selbstspann-Vorrichtung, und

Fig. 4 eine von der rechten Seite gesehene Ansicht der in Fig. 3 dargestellten herkömmlichen Selbstspann-Vor richtung, wobei die Spannscheibe und ein Teil des Schwingarms nicht dargestellt sind.

Die erfindungsgemäße Selbstspann-Vorrichtung umfaßt in glei cher Weise wie die vorstehend beschriebene herkömmliche Selbstspann-Vorrichtung eine sich entlang einer Mittelachse erstreckende und mit einem Spitzenabschnitt mit einer Endflä che versehene feststehende Achse, ein um die bzw. an der feststehenden Achse in frei schwingender Weise gelagertes und mit einer zur feststehenden Achse konzentrischen Innenum fangsoberfläche versehenes Schwingelement, eine sich vom Schwingelement parallel zur feststehenden Achse erstreckende Schwenkachse, eine in frei drehbarer Weise an der Schwenkach se gelagerte Spannscheibe, eine mit der feststehenden Achse und dem Schwingelement zum federnden Vorspannen der Spann scheibe verbundene Federeinrichtung, eine Dämpferplatte, die einen um den Spitzenabschnitt der feststehenden Achse herum befestigten Innenumfangsabschnitt zum Definieren erster und zweiter Löcher sowie einen in Gleitbeziehung mit der Innenum fangsoberfläche des Schwingelements angeordneten und mit ei ner koaxial zur feststehenden Achse verlaufenden Mittelachse versehenen Außenumfangsabschnitt aufweist, einen zwischen der Dämpferplatte und dem Schwingelement vorhandenen Zwischen raum, ein Dichtmaterial zum Verschließen des Zwischenraums, und ein im Zwischenraum umschlossenes viskoses Fluid.

Bei der erfindungsgemäßen Selbstspann-Vorrichtung ist der er ste zylindrische Oberflächenabschnitt am Spitzenabschnitt der feststehenden Achse koaxial mit deren Mittelachse ausgebil det, während der zweite zylindrische Oberflächenabschnitt am Spitzenabschnitt der feststehenden Achse näher bei der End fläche der feststehenden Achse liegend ausgebildet ist und eine Mittelachse besitzt, die bezüglich der Mittelachse der feststehenden Achse um einen bestimmten Exzentrizitätsbetrag versetzt ist, wobei ein erstes kreisförmiges Loch extern auf den ersten zylindrischen Oberflächenabschnitt koaxial mit der Mittelachse des äußeren Umfangsbereichs der Dämpferplatte aufgesetzt bzw. aufgebracht ist, während ein zweites kreis förmiges Loch extern auf den zweiten zylindrischen Oberflä chenabschnitt koaxial mit diesem aufgesetzt bzw. aufgebracht ist.

Bei der in vorstehender Weise ausgebildeten erfindungsgemäßen Selbstspann-Vorrichtung wird eine geeignete Spannung auf ei nen Riemen im wesentlichen in der selben Weise wie bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Selbstspann-Vorrich tung ausgeübt und es werden weiterhin Dämpfungen, die vom Riemen zur Spannscheibe übertragen werden, im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der vorstehend beschriebenen her kömmlichen Selbstspann-Vorrichtung gedämpft.

Insbesondere ermöglicht im Fall der erfindungsgemäßen Selbst spann-Vorrichtung die Schaffung des exzentrischen Zustands eine Verhinderung der Drehung der Dämpferplatte bezüglich der feststehenden Achse aufgrund des Eingriffs zwischen dem zy lindrischen Oberflächenabschnitt und dem kreisförmigen Loch. Der zylindrische Oberflächenabschnitt und das kreisförmige Loch können einfach hergestellt werden und weiterhin kann ei ne hohe Dimensionierungsgenauigkeit der verschiedenen Teil in einfacher Weise aufrecht erhalten werden. Demzufolge besteht kein Spiel im Eingriffsabschnitt zwischen dem zylindrischen Oberflächenabschnitt und dem kreisförmigen Loch. Zusätzlich ist die Dimensionierungsgenauigkeit der verschiedenen Teile verbessert, so daß die Herstellungskosten der Selbstspann- Vorrichtung nicht hoch sind.

Ein Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Selbstspann-Vorrichtung dargestellt. Die Selbst spann-Vorrichtung weist eine feststehende Achse 1 rohrförmi ger Gestalt, ein von außen auf die feststehende Achse 4 auf gesetztes Schwingelement 4 und eine an einer axialen Spitze der feststehenden Achse 2 befestigte Dämpferplatte 15 auf.

Die feststehende Achse 1 besitzt eine Verlängerung zur Aus bildung eines konzentrisch zur feststehenden Achse 1 liegen den Halb-Gehäuses 2, während das Schwingelement 4 einen zy lindrischen, von außen auf die feststehende Achse 1 aufge setzten Abschnitt 5, einen radial vom zylindrischen Abschnitt 5 nach außen verlaufenden Schwingarm 7, eine parallel zur feststehenden Achse 1 in der Spitze des Schwingarms vorgese hene Schwenkachse 8 und ein Halb-Gehäuse 11, das in teleskop artiger Beziehung mit dem Halb-Gehäuse 2 angeordnet ist, um faßt.

Die Merkmale vorliegender Erfindung bestehen in der Gestal tung des Teils, durch die die Dämpferplatte 15 in unverdreh barer Weise an der feststehenden Achse 1 befestigt wird. Der Aufbau und die Arbeitsweise der anderen Teile sind im wesent lichen dieselben wie bei der vorstehend beschriebenen her kömmlichen Einrichtung, weshalb Teile dieser Gestaltung in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. In den Zeichnungen bezeichnen gleichartige Bezugszeichen Teile, die identisch mit den Teilen der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Einrichtung sind oder diesen entsprechen, so daß keine weite re Erläuterung dieser Teile gegeben wird.

Ein zylindrischer Oberflächenabschnitt 25 mit einem Durchmes ser, der kleiner ist als der der äußeren Umfangsoberfläche der feststehenden Achse 1, ist auf der äußeren Umfangsober fläche der axialen Spitze der rohrförmigen feststehenden Ach se 1 durch maschinelle Bearbeitung beispielsweise in einer Drehmaschine ausgebildet. Der äußere Umfang des Abschnitts 25 ist exzentrisch bezüglich des äußeren Umfangs oder der Mit telachse der feststehenden Achse 1 ausgelegt. Genauer gesagt, ist die Mittelachse a der zylindrischen Oberfläche des Ab schnitts 25 mit einem vorbestimmten Exzentrizitätsmaß δ be züglich der Mittelachse b der feststehenden Achse 1 versetzt.

Ein kreisförmiges Loch 25 ist nahezu in der Mitte der Dämp ferplatte 15, jedoch exzentrisch bezüglich der Achse der feststehenden Achse 1 ausgebildet. Im einzelnen ist die Mit telachse d des kreisförmigen Lochs 26 um den vorbestimmten Exzentrizitätsbetrag δ bezüglich der Mittelachse c der äuße ren Umfangskante der Dämpferplatte 15 versetzt.

Vor dem Zusammenbau der Dämpferplatte 15 und der feststehen den Achse 1 wird der Innendurchmesser R des kreisförmigen Lochs 26 auf dieselbe oder eine geringfügig kleinere Größe wie der Außendurchmesser D des zylindrischen Oberflächenab schnitts 25 gebracht (R D), so daß der zylindrische Ober flächenabschnitt 25 fest in das kreisförmige Loch 26 ohne Spiel oder Zwischenraum zwischen dem kreisförmigen Loch 26 der Dämpferplatte 15 und dem zylindrischen Oberflächenab schnitt 25 der feststehenden Achse 1 eingepaßt ist.

Wenn die Dämpferplatte 15 auf den Spitzenbereich der festste henden Achse 1 aufgesetzt ist, ist der zylindrische Oberflä chenabschnitt 25 in das kreisförmige Loch 26 eingepaßt, und es werden verstemmte Abschnitte 18 durch Verstemmung der Spitze des zylindrischen Oberflächenabschnitts 25 gegenüber dem Umfangsrand des kreisförmigen Lochs in der geforderten Weise ausgebildet.

Als Ergebnis des Eingriffs zwischen dem zylindrischen Ober flächenabschnitt 25 und dem kreisförmigen Loch 26, die in ex zentrischer Beziehung vorgesehen sind, kann eine Drehung der Dämpferplatte 15 bezüglich der feststehenden Achse 1 der er findungsgemäßen Selbstspann-Vorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau verhindert werden.

Da der Außenumfangsrand der Dämpferplatte 15 an der Innenum fangsfläche des Gleitelements 4 an einem Teil desselben glei tet, der dieselbe Mittelachse wie die Mittelachse b der fest stehenden Achse 1 besitzt, schwingt die Dämpferplatte 15 nicht um den Umfang der feststehenden Achse 1. Demgemäß dreht sich die Dämpferplatte 15 aufgrund des Eingriffs zwischen dem zylindrischen Oberflächenabschnitt 25 und dem kreisförmigen Loch 26, die jeweils mit dem bestimmten Exzentrizitätsbetrag δ bezüglich der Mittelachse b der feststehenden Achse 1 ver sehen sind, bezüglich der feststehenden Achse 1 nicht.

Der zylindrische Oberflächenabschnitt 25 und das kreisförmige Loch 26 können in einfacher Weise durch maschinelle Bearbei tung in einer Drehmaschine ausgebildet werden. Zusätzlich kann der Außendurchmesser des zylindrischen Oberflächenab schnitts 25 und der Innendurchmesser des kreisförmigen Lochs 26 leicht mit hoher Präzision betreffend die Größe bzw. Ab messungen endbearbeitet werden. Demzufolge liegt kein Spiel zwischen dem zylindrischen Oberflächenabschnitt 25 und dem kreisförmigen Loch 26 vor. Desweiteren ist die Dimensionie rungsgenauigkeit der Teile 25, 26, gleichfalls ohne Notwen digkeit hoher Herstellungskosten der Selbstspann-Vorrichtung, verbessert.

Aufgrund des vorstehend beschriebenen einfachen Aufbaus kann die erfindungsgemäße Selbstpann-Vorrichtung ohne Spiel in dem Abschnitt, in dem die Dämpferplatte an der feststehenden Ach se angebracht ist, und ohne erhöhte Kosten hergestellt wer den.

Claims

Selbstspann-Vorrichtung mit
einer feststehenden Achse (1), die sich entlang einer Mittelachse (b) erstreckt und einen Spitzenbereich mit einer Endfläche besitzt,
einem Schwingelement (4), das in freischwingender Weise um die feststehende Achse (1) herum gelagert ist und eine konzentrisch zur feststehenden Achse (1) verlaufende innere Umfangsoberfläche besitzt,
einem Schwenkzapfen bzw. einer Schwenkachse (8), der bzw. die sich vom Schwingelement (4) parallel zur feststehen den Achse (1) erstreckt,
einer in frei drehbarer Weise am Schwenkzapfen (8) ge lagerten Spannscheibe (9),
einer mit der feststehenden Achse (1) und dem Schwing element (9) verbundenen Federeinrichtung (13) zum federnden Drücken der Spannscheibe (9),
einer Dämpferplatte (15), die einen um den Spitzenbe reich der feststehenden Achse (1) herum befestigten inneren Umfangsabschnitt zur Definierung eines ersten und eines zwei ten kreisförmigen Lochs (26) und einen äußeren Umfangsab schnitt besitzt, der in Gleitbeziehung mit der inneren Um fangsoberfläche des Schwingelements (4) steht und eine Mit telachse besitzt, die koaxial mit der feststehenden Achse (1) verläuft,
einem Zwischenraum (19), der zwischen der Dämpferplatte (15) und dem Schwingelement (4) vorhanden ist,
einem Abdichtmaterial (24) zum Verschließen des Zwi schenraums (19),
einem im Zwischenraum (19) umschlossenen viskosen Fluid (22),
einem ersten zylindrischen Oberflächenabschnitt, der am Spitzenbereich der feststehenden Achse (1) ausgebildet ist und koaxial zur Mittelachse der feststehenden Achse (1) ver läuft, und
einem zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt (25), der am Spitzenbereich der feststehenden Achse (1) näher bei der Endfläche ausgebildet ist und eine Mittelachse besitzt, die bezüglich der Mittelachse der feststehenden Achse (1) um einen Exzentrizitätsbetrag versetzt ist,
wobei das erste kreisförmige Loch extern auf den ersten zylindrischen Oberflächenabschnitt aufgesetzt ist und koaxial zur Mittelachse des äußeren Umfangsabschnitts der Dämpfer platte (15) verläuft, und
das zweite kreisförmige Loch (26) extern auf den zwei ten zylindrischen Oberflächenabschnitt (25) aufgesetzt ist und koaxial zum zweiten zylindrischen Oberflächenabschnitt verläuft.