DE4343429A1

DE4343429A1 - Spannvorrichtung für einen Riemen- oder Kettentrieb

Info

Publication number: DE4343429A1
Application number: DE4343429A
Authority: DE
Inventors: Werner Schmidt; Ingo Dipl Ing Sebastian; Hanns Dipl Ing Seegers; Michael Dipl Ing Schmid; Rudolf Dipl Ing Polster
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1993-12-18
Filing date: 1993-12-18
Publication date: 1995-06-22
Anticipated expiration: 2013-12-19
Also published as: US5449328A; JPH07198009A; DE4343429C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Riemen- oder Kettentrieb mit einem Spannarm, der an seinem einen Ende eine Spann rolle trägt, an seinem anderen Ende über eine Welle in einem Gehäuse drehbar gelagert ist und sich mittels einer Torsionsfeder am Gehäuse federnd abstützt, und mit einer drehfest mit der Welle oder dem Span narm verbundenen Reibscheibe, zwischen deren Reibfläche und einer axialen Anlagefläche des Gehäuses ein Reibbelag angeordnet ist.

Eine Spannvorrichtung der vorgenannten Gattung ist aus der DE-A-41 24 636 bekannt. In derartigen mechanischen Riemenspannern, die vorzugsweise für Aggregatgetriebe von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, wird eine Dämpfung der Bewegungen des Spannarms durch Reibung zwischen dem Reibbelag und der Reibscheibe bzw. der Anlagefläche erzielt. Während die Reibscheibe aus Stahl hergestellt ist, wird für das Gehäuse der Spannvorrichtung aus Fertigungsgründen und zur Ver ringerung von dessen Gewicht üblicherweise Aluminiumspritzguß ver wendet. Da die Reibpaarung zwischen dem Reibbelag und der aus Alumini um hergestellten Anlagefläche einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweist als die Reibpaarung zwischen dem Reibbelag und der Reibschei be, werden zum einen die Dämpfungskennwerte des Spanners in nachteili ger Weise verändert und zum anderen führt die ständige Reibung zwi schen dem Reibbelag und der Anlagefläche zum Verschleiß dieser An lagefläche.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und folglich eine Reibungsdämpfung für die Spannvorrichtung zu schaffen, bei der ausschließlich die Reibscheibe und der Reibbelag als Dämpfungselemente zusammenwirken.

Diese Aufgabe wird an einer Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung nach dessen kennzeichnendem Teil dadurch gelöst, daß an der Anlagefläche form- und/oder kraftschlüssig am Reibbelag angreifende, eine Drehbewegung des Reibbelags gegenüber der Anlagefläche verhindernde Mittel vorgesehen sind. Durch diese Mittel wird der Reibbelag in einer vorgegebenen Lage an der Anlageflä che fixiert, so daß die Reibarbeit nur noch zwischen der Reibscheibe und dem Reibbelag stattfinden kann. Folglich wird Verschleiß an der Anlagefläche des Gehäuses vermieden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll nach dem Anspruch 2 die Anlagefläche zumindest abschnittsweise mit scharfkantigen, in axialer Richtung vorstehenden und sich unter axialem Druck in die Reibscheibe eingrabenden Vorsprüngen versehen sein. Diese scharfkantigen Vorsprün ge, die in unterschiedlicher Form realisiert werden können, spießen sich in die Oberfläche der Reibscheibe und bewirken somit eine Lagefi xierung der Reibscheibe im Gehäuse, insbesondere in Umfangsrichtung. Eine entsprechende Fixierung eines Reibbelags an einer Anlagefläche eignet sich darüberhinaus für jegliche Belagfixierung, beispielsweise in Kupplungen und Bremseinrichtungen.

Gemäß Anspruch 3 sollen die Vorsprünge eine pyramidenartige Kontur aufweisen. Aufgrund dieser Gestaltung der Vorsprünge ergibt sich eine waffelartige Struktur für die Anlagefläche, die bei der Herstellung des Gehäuses im Spritzgußverfahren in einfacher Weise herstellbar ist.

Darüberhinaus bestehen nach den Ansprüchen 4 bis 6 weitere Möglichkei ten einer Ausgestaltung der Drehfixierung des Reibbelags an der An lagefläche. So kann beispielsweise gemäß Anspruch 4 der Reibbelag an seiner der Anlagefläche zugewandten Fläche zumindest eine Ausnehmung aufweisen, in die an der Anlagefläche ausgebildete Vorsprünge ein greifen. Folglich ist der Reibbelag an seiner der Anlagefläche zu gewandten Fläche mit dieser Ausnehmung zu versehen, in die im montier ten Zustand korrespondierende Vorsprünge der Anlagefläche eingreifen.

Bei den Vorsprüngen kann es sich beispielsweise um Paßstifte handeln, auf denen der Reibbelag mit entsprechenden Bohrungen fixiert ist.

Weiterhin kann nach Anspruch 5 der Reibbelag zumindest einen radialen Vorsprung oder eine radiale Ausnehmung aufweisen, die mit einer Aus nehmung oder einem Vorsprung des Gehäuses zusammenwirken. Ein ent sprechender Reibbelag kann ähnlich den in Lamellenkupplungen verwende ten Reibbelägen ausgebildet sein.

Schließlich kann nach Anspruch 6 in die Anlagefläche ein körniges, verschleißfestes Material eingelagert sein, das in axialer Richtung über die Anlagefläche vorsteht und somit ebenfalls für eine Drehfixie rung des Reibbelags am Gehäuse sorgt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung ver wiesen, in der drei Ausgestaltungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebil deten Riemenspanner,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des Riemenspanners auf dessen Reibscheibe mit einem Teilschnitt durch die Reibscheibe,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Anlagefläche eines Gehäuses der Spannvorrichtung,

Fig. 4 eine Teilansicht einer Reibscheibe, bei der diese mit tels axial verlaufender Vorsprünge der Anlagefläche fixiert ist und

Fig. 5 eine Teilansicht einer Ausgestaltung der Reibvorrich tung, bei der der Reibbelag mittels radialer Vorsprünge im Gehäuse fixiert ist.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Spannvorrichtung bezeichnet, die im wesent lichen aus einem Gehäuse 2, einem Spannarm 3 und einer Spannrolle 4 besteht. Dabei ist das Gehäuse 2 tassenartig ausgebildet und weist in seinem Inneren eine konzentrische Nabe 5 auf, in der eine drehfest mit dem Spannarm 3 verbundene Welle 6 über ein Gleitlager 7 drehbar gela gert ist. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Spannarm 3 und der Welle 6 ist über eine Verzahnung 8 hergestellt, wobei der Spannarm 3 in axialer Richtung auf der Welle 6 durch eine Verstemmung 9 fixiert wird. An ihrem dem Spannarm 3 gegenüberliegende Ende nimmt die Welle 6 eine Reibscheibe 10 auf, die durch eine weitere Verzahnung 11 und eine Verstemmung 12 drehfest mit der Welle 6 verbunden ist. Beidseitig des Gleitlagers 7 sind zwischen dem Gehäuse 2 und dem Spannarm 3 bzw. der Reibscheibe 10 Dichtringe 13 angeordnet, die ein Eindringen von Schmutz in das Gleitlager 7 verhindern sollen. An einer Stirnseite des Gehäuses 2 ist eine der Reibscheibe 10 zugewandte Anlagefläche 14 ausgebildet, wobei sich zwischen dieser Anlagefläche 14 und einer Reibfläche 10a der Reibscheibe 10 ein Reibbelag 15 befindet. Auf die besondere Anordnung dieses Reibbelages 15 wird noch im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 5 eingegangen werden.

Weiterhin ist der Spannarm 3 über eine als Torsionsfeder wirkende Schraubenfeder 16 in Richtung eines nicht näher dargestellten Zug mittels, das heißt, eines Riemens oder einer Kette, vorgespannt. Diese Schraubenfeder 16 wird im Inneren des tassenförmigen Gehäuses 2 aufge nommen und ist mit ihren beiden Windungsenden jeweils am Spannarm 3 und am Gehäuse 2 fixiert. Die Spannrolle 4 ist als Kunststoffteil ausgebildet und auf einem Außenring 17 eines Wälzlagers 18 angeordnet, welches beidseitig abgedichtet ist. Dieses Wälzlager 18 weist weiter hin ein topfartig ausgebildetes Innenelement 19 auf, welches als tiefgezogenes Blechteil herstellbar und über eine Schraube 20 mit dem Spannarm 3 verbindbar ist. Zur Abdeckung des Wälzlagers 18 dient eine Schutzkappe 21, die an einem inneren Nabenteil 22 der Spannrolle 4 eingeschnappt ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Spannvorrichtung 1 in Richtung von deren Reibscheibe 10, wobei aufgrund eines Schnittes durch die Reib scheibe 10 und den Reibbelag 15 eine erfindungsgemäß ausgebildete waffelartige Oberflächenstruktur der Anlagefläche 14 erkennbar ist. Die Anlagefläche 14 weist demnach in axialer Richtung vorstehende Vorsprünge 23 auf, die spitz zulaufen und im einzelnen als pyramiden artige Körper ausgebildet sind (vergl. auch Fig. 3). Ist der Reibbe lag 15 zwischen der Reibscheibe 10 und der Anlagefläche 14 angeordnet, so graben sich diese axialen, pyramidenartigen Vorsprünge in den Reibbelag 15 ein und sorgen für dessen drehfeste Fixierung im Gehäuse 2. Die zur Dämpfung der Bewegungen des Spannarms 3 erforderliche Reibung findet demnach nur zwischen der aus Stahl hergestellten Reib scheibe 10 und dem Reibbelag 15 statt. Demzufolge kann das gesamte Gehäuse 2 inklusive der Anlagefläche 14 aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium hergestellt sein, ohne daß an der Anlagefläche 14 Verschleiß auftritt oder sich die Dämpfungseigenschaften der Spannvorrichtung ändern.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Anlagefläche dargestellt, wobei ebenfalls pyramidenartige Vorsprünge 23 vorgesehen sind, diese Vorsprünge 23 aber gegenüber der Ausbildung nach Fig. 2 einen größeren Abstand zueinander aufweisen. Eine derartige Oberflä chenstruktur läßt sich ebenfalls mit geringem Fertigungsaufwand her stellen.

In der Fig. 4 ist eine weitere Variante einer Fixierung einer Reib scheibe 24 im Gehäuse 2 dargestellt. Danach sollen von der in Fig. 1 dargestellten Anlagefläche 14 axiale Vorsprünge in Form von Paßstiften 25 ausgehen, die in Bohrungen 26 des Reibbelags 24 eingreifen. Gemäß Fig. 5 ist ein Reibbelag 27 mit zumindest einem radialen Vorsprung 28 versehen, der in eine radiale Ausnehmung 29 des Gehäuses 2 eingreift. Diese Ausgestaltungen nach den Fig. 4 und 5 lassen sich ebenfalls mit geringem baulichen Aufwand herstellen.

Bezugszeichenliste

1 Spannvorrichtung
2 Gehäuse
3 Spannarm
4 Spannrolle
5 Nabe
6 Welle
7 Gleitlager
8 Verzahnung
9 Verstemmung
10 Reibscheibe
10a Reibfläche
11 Verzahnung
12 Verstemmung
13 Dichtringe
14 Anlagefläche
15 Reibbelag
16 Schraubenfeder
17 Außenring
18 Wälzlager
19 Innenelement
20 Schraube
21 Schutzkappe
22 Nabenteil
23 axiale, pyramidenartige Vorsprünge
24 Reibbelag
25 Paßstifte
26 Bohrungen
27 Reibbelag
28 radiale Vorsprünge
29 radiale Ausnehmungen

Claims

1. Spannvorrichtung (1) für einen Riemen- oder Kettentrieb mit einem Spannarm (3), der an seinem Ende eine Spannrolle (4) trägt, an seinem anderen Ende über eine Welle (6) in einem Gehäuse (2) drehbar gelagert ist und sich mittels einer Torsionsfeder (16) am Gehäuse (2) federnd abstützt, und mit einer drehfest mit der Welle (6) oder dem Spannarm (3) verbundenen Reibscheibe (10), zwischen deren Reibfläche (10a) und einer axialen Anlagefläche (14) des Gehäuses (2) ein Reibbelag (15, 24, 27) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (14) form- und/oder kraftschlüssig am Reibbelag (15, 24, 27) angrei fende, eine Drehbewegung des Reibbelags (15, 24, 27) gegenüber der Anlagefläche (14) verhindernde Mittel (23, 25, 28) aufweist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (14) zumindest abschnittsweise mit scharfkantigen in axialer Richtung vorstehenden, sich unter axialem Druck in den Reibbe lag (15) eingrabenden Vorsprüngen (23) versehen ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (23) eine pyramidenartige Kontur aufweisen.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (24) an seiner der Anlagefläche (14) zugewandten Fläche zumindest eine Ausnehmung (26) aufweist, in die an der Anlagefläche (14) ausgebildete Vorsprünge (25) eingreifen.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (27) zumindest einen radialen Vorsprung (28) oder eine radiale Ausnehmung aufweist, die mit einer Ausnehmung (29) oder einem Vorsprung des Gehäuses (2) zusammenwirkt.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anlagefläche (14) ein körniges, verschleißfestes Material eingela gert ist, das über die Anlagefläche (14) in axialer Richtung vorsteht.