DE4408121C2 - Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Spannung auf einen bewegten Riemen - Google Patents
Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Spannung auf einen bewegten RiemenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Aufbringen
einer Spannung auf einen bewegten Riemen mit: einem
feststehenden Grundteil, einer ersten Achse, die am Grundteil
befestigt ist, einem verschwenkbaren Teil, das verschwenkbar an
der ersten Achse gelagert ist und einen von einer Feder
beaufschlagten Schwenkarm aufweist, einer zweiten Achse, die am
verschwenkbaren Teil befestigt ist, einer Spannrolle, die auf
der zweiten Achse drehbar gelagert ist, um die von der Feder
erzeugte Kraft auf den beweglichen Riemen aufzubringen, wobei
die Spannrolle derart angeordnet ist, daß die erste Achse
außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Spannrolle liegt, und
einer Dämpfungsvorrichtung.
Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der US-A 4,657,524
bekannt. Dort ist eine Einheit mit einem Dämpfungsglied und
einer axial auf einen Kolben einer Kolben-Zylinder-Einheit
wirkenden Druckfeder vorgesehen, die über den Kolben hydrau
lisch einen Stößel beaufschlagt, welcher wiederum die Ver
schwenkung der Spannrolle bewirkt. Diese Einheit muß in einem
bestimmten radialen Abstand von der ersten Achse, also der
Schwenkachse des verschwenkbaren Teils, angeordnet werden, um
die gewünschte Verstellwirkung zu erzielen, da ansonsten die
Druckkraft der integrierten Druckfeder oder deren Federweg
nicht ausreichen, oder die Druckfeder muß derart vergrößert
werden, daß die Einheit nicht mehr kompakt ist, wodurch sich
ebenfalls Einbaubeschränkungen ergeben.
Derartige Spannvorrichtungen werden dazu benutzt, auf den
Synchronriemen eines Automotors oder auf die Riemen, die
Hilfsaggregate antreiben, wie zum Beispiel eine Drehstrom-
Lichtmaschine oder einen Kompressor, eine geeignete Spannung
aufzubringen; (alle diese Riemen werden der Einfachheit halber
weiter unten als Riemen bezeichnet).
Um die Nockenwelle eines OHC-Motors (mit einfacher
obenliegender Nockenwelle) oder eines DOHC-Motors (mit
doppelter obenliegender Nockenwelle) synchron mit der
Kurbelwelle anzutreiben, wird üblicherweise eine
Antriebsvorrichtung mit einem Zahnriemen 1 verwendet, wie sie
in Fig. 1 dargestellt ist. Gemäß Fig. 1 wird durch die
Kurbelwelle des Motors eine Antriebsriemenscheibe 2
angetrieben. Am Ende der Nockenwelle ist eine
Folgeriemenscheibe 3 angebracht. Führungs- oder
Folgeriemenscheiben 4 werden dazu verwendet, den Riemen 1 zu
führen und dazu, Hilfsaggregate, wie beispielsweise die
Wasserpumpe, anzutreiben. Zum Aufbringen einer ordnungsgemäßen
Spannung auf den Riemen 1 ist eine Spannrolle oder
Riemenscheibe 5 vorgesehen. Diese Spannrolle oder Riemenscheibe
5 ist drehbar auf einem verschwenkbaren Teil 7 gelagert, das um
eine Achse 6 verschwenkbar ist. An dem Ende eines Halteteiles
15, das seinerseits am verschwenkbaren Teil 7 befestigt ist,
ist eine Feder 8 angebracht, und der Riemen 1 wird dadurch,
unabhängig von Längenänderungen aufgrund von
Temperaturveränderungen oder von Schwingungen aufgrund des
Betriebs des Motors, dauernd unter eine im wesentlichen
festgelegte Spannung versetzt, daß die Spannrolle oder
Riemenscheibe 5 elastisch gegen den Riemen 1 drückt.
Zusätzlich zur Funktion des Aufbringens einer Spannung auf den
Riemen 1 sollte die Spannrolle auch dazu dienen, den Riemen 1
in seiner Lage zu halten. Wenn die Antriebsriemenscheibe 2 bei
der Antriebsvorrichtung der Nockenwelle gemäß Fig. 1 umläuft,
dann entsteht in demjenigen Teil des Riemens 1, der zwischen
der Riemenscheibe 2 und der Spannrolle oder Riemenscheibe 5
liegt, eine Neigung, die in der Richtung schwingt, die zur
Bewegungsrichtung des Riemens senkrecht steht. Wenn diese
Schwingung zugelassen wird, dann wird die Amplitude der
Schwingung größer (die Schwingung wächst an) und im
angetriebenen Teil des Riemens 1 entstehen abnorme Schwingungen
oder, im Fall eines Zahnriemens, treten Probleme auf wie zum
Beispiel ein sogenanntes Zahnspringen.
Wie dies in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. S58-
653578 und S63-180759 offenbart ist, ist aus diesem Grunde in
eine Spannrolle eine Dämpfungsvorrichtung eingebaut worden und
diese Dämpfungsvorrichtung wird dazu benutzt, den Riemen 1 zu
in seiner Bahn zu halten. Eine Ausführungsform solcher
Dämpfungsvorrichtungen ist in Fig. 2 dargestellt. Ein
verschwenkbares Teil 10 ist durch ein Gleitlager 11 auf einer
feststehenden oder stationären Achse 9 verschwenkbar gelagert,
die ihrerseits beispielsweise an der Vorderseite des
Zylinderblocks eines Motors befestigt ist. Der vordere Teil 12
des verschwenkbaren Teils 10 ist zur feststehenden Achse 9
exzentrisch. Die Spannrolle oder Riemenscheibe 5 ist mit Hilfe
eines Wälzlagers 13 drehbar auf dem vorderen Teil 12 des
verschwenkbaren Teiles 10 gelagert. Auf den hinteren Teil 14
des verschwenkbaren Teiles 10 ist ein Halteteil 15 aufgeschoben
und befestigt, an dessen äußerem Ende ein Befestigungsteil 16
angeformt ist.
Eine nicht dargestellte Zugfeder ist mit ihrem Ende mit dem
Befestigungsteil 16 so verbunden, daß ein Moment um die
feststehende Achse 9 auf das verschwenkbare Teil 10 und
letztlich auf den Riemen eine Kraft aufgebracht wird. Die
äußere Umfangsfläche der Spannrolle 5 wird dadurch gegen den
Riemen 1 gedrückt (Fig. 1).
Zwischen der äußeren Umfangsfläche der feststehenden Achse 9
und der inneren Umfangsfläche des verschwenkbaren Teiles 10
befindet sich ein Raum 17, in dem jeweils mehrere feststehende,
ebene Bleche 18 sowie bewegbare, ebene Bleche 19 abwechselnd
angeordnet sind. Die ebenen Bleche 18 sind mit ihrem inneren
Umfang so abgestützt, daß sie sich in bezug auf die
feststehende Achse 9 nicht drehen, während die bewegbaren,
ebenen Bleche 19 so abgestützt sind, daß sie am verschwenkbaren
Teil 10 befestigt sind. Der Raum 17 ist durch die Öl-
Einfüllöffnung 20 mit einer viskosen Flüssigkeit,
beispielsweise einem Öl, gefüllt, und nachdem die viskose
Flüssigkeit eingefüllt worden ist, wird die Einfüllöffnung mit
Hilfe einer Stahlkugel 21 verschlossen. Auf der feststehenden
Achse 9 sitzt eine Halteplatte 32 so, daß die feststehenden,
ebenen Bleche 18 und die bewegbaren, ebenen Bleche 19 daran
gehindert werden, sich voneinander zu trennen.
Die Seitenflächen der feststehenden, ebenen Bleche 19 liegen
den Seitenflächen der bewegbaren, ebenen Bleche 18 so
gegenüber, daß zwischen ihnen ein sehr geringer Abstand
besteht. Da dieser Abstand mit der viskosen Flüssigkeit
ausgefüllt ist, wird eine schnelle relative Verschiebung
zwischen den ebenen Blechen 18 und 19 durch die Scherkraft
verhindert, die der viskosen Flüssigkeit im Abstand zwischen
diesen beiden Blechen innewohnt. Die Spannrolle oder
Riemenscheibe 5 wird demzufolge daran gehindert,
zurückzuweichen und zwar selbst dann, wenn die Spannung des
Riemens 1 schnell ansteigt.
Um den Riemen 1 zuverlässig davor zu bewahren, während der
Schwingung rasch lose zu werden, ist eine selbsttätige
Spannrolle so ausgelegt, daß dann, wenn der Riemen 1 lose wird,
die Spannrolle oder Riemenscheibe 5 ihm schnell folgen kann und
dann, wenn der Riemen 1 straff wird, wird die Spannrolle 5
nicht wesentlich zurückgezogen, so daß der Riemen 1
festgehalten wird. Diese Art einer selbsttätigen Spannrolle ist
beispielsweise in den japanischen Offenlegungsschriften Nr.
S63-167163, H2-72252, H2-80839 und H3-24346 offenbart sowie in
den Gebrauchsmuster-Offenlegungsschriften Nr. H2-16846, H2-
98243 und H4-39349.
Die in diesen Druckschriften beschriebenen, selbsttätigen
Spannrollen sind beispielsweise mit einer Einwegkupplung
ausgerüstet, die zwischen einer viskosen Dämpfungsvorrichtung
und einem verschwenkbaren Teil angeordnet ist (japanische
Offenlegungsschrift Nr. S63-167163), einer Klinkenvorrichtung
(japanische Offenlegungsschrift H2-80839, japanische
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-16846), einer
Dämpfungsvorrichtung, die mit einem Rückschlagventil
ausgerüstet ist und nur in einer Richtung wirkt (japanische
Offenlegungsschriften Nr. H2-72252, H3-24346 und
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-98243) oder einer
Dämpfungsvorrichtung mit einer geneigten Fläche, die es der
viskosen Flüssigkeit erleichtert, nur in einer Richtung zu
strömen (Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H4-39349). In
der japanischen Offenlegungsschrift Nr. I, S62-274143 und in
der Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. S60-42458) ist
ferner die Konstruktion einer selbsttätigen Spannrolle
beschrieben, bei der das verschwenkbare Teil und die
Dämpfungsvorrichtung getrennt voneinander ausgebildet sind,
wobei jedes dieser Teile getrennt an der Vorderfläche des
Zylinderblockes des Motors angebaut ist. Fig. 3 zeigt eine
Ausführungsform dieser Bauart einer selbsttätigen Spannrolle.
Das verschwenkbare Teil 10, an dem die Spannrolle 5 gelagert
ist, ist seinerseits um eine Achse 22 verschwenkbar gelagert,
die beispielsweise an der Vorderfläche des Zylinderblockes
angeordnet ist. Der Zylinder 24, der das Gehäuse der
Dämpfungsvorrichtung 23 bildet, ist beispielsweise an der
Vorderseite des Zylinderblockes, getrennt vom verschwenkbaren
Teil 10, befestigt und in der viskosen Flüssigkeit, die im
Zylinder 24 eingeschlossen ist, kann sich ein Hohlkolben 25
frei auf- und abbewegen. Zwischen dem unteren Ende des
Hohlkolbens 25 und dem Boden des Zylinders 24 ist eine
Druckfeder 26 angeordnet und das obere Ende des Hohlkolbens ist
mit dem anschließenden Teil einer Druckstange 27 verbunden. Das
obere Ende der Druckstange 27 stößt an ein Teil des
verschwenkbaren Teiles 10 so an, daß die Kraft der Druckfeder
26 auf das verschwenkbare Teil 10 übertragen wird. Durch die
Kraft der Druckfeder 26 wird die Spannrolle 5 gegen den Riemen
1 gedrückt. Wie dies in der Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift
Nr. S60-52458 offenbart ist, kann zusätzlich zur Druckfeder 26
innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 23 eine Feder am
verschwenkbaren Teil 10 angreifen.
An der Ober- und Unterseite des Hohlkolbens 25 sind Räume 28
und 29 vorgesehen, die miteinander über einen Öldurchlaß 30 in
Verbindung stehen, der mittig sowohl im Hohlkolben 25 als auch
im unteren Teil der Druckstange 27 vorhanden ist. Das
Auslaßende des Öldurchlasses 30 weist auf den Raum 28 zu, der
die Druckfeder 26 enthält und mit einem Rückschlagventil 31
versehen ist, das sich nur dann öffnet, wenn die viskose
Flüssigkeit in den Raum 28 nachströmt.
Bei der selbsttätigen Spannrolle, wie sie in Fig. 3 dargestellt
ist und die die beschriebene Konstruktion aufweist, bewegt sich
die Druckstange 27 während der Schwingung sehr schnell in die
ausgefahrene Richtung (in Fig. 3 nach oben), die Bewegung in
die zurückgezogene Richtung (nach unten in Fig. 3) ist jedoch
nur langsam. Die Spannrolle 5 folgt dem Riemen demzufolge dann
schnell, wenn dieser während der Schwingung lose wird und dann,
wenn der Riemen 1 straff wird, zieht sie sich nicht wesentlich
zurück, so daß der Riemen 1 gehalten oder festgehalten wird.
Die selbsttätigen Spannrollen, die in den oben genannten
Druckschriften offenbart sind, weisen jedoch jeweils die
nachfolgend beschriebenen Probleme auf. Bei der bekannten
Vorrichtung, die in den japanischen Offenlegungsschriften Nr.
S58-65357 und S63-180759 offenbart und in Fig. 2 dargestellt
ist, bewegt sich die Spannrolle 5 in beiden Richtungen nur sehr
langsam, so daß dann, wenn der Riemen lose wird, die Spannrolle
5 ihm nicht folgt, so daß die Riemenspannung zeitweise abfällt.
Ferner ist bei den selbsttätigen Spannrollen, die in den oben
erwähnten Druckschriften offenbart sind (Offenlegungsschriften
Nr. S63-167163, H2-72252, H2-80839, H3-24346, H2-16846, H2-
98243 und H4-39349), entweder die Einwegkupplung aufgrund der
Abnutzung durch Reibung nicht haltbar genug
(Offenlegungsschrift Nr. S63-167163), oder der innere Aufbau
ist so kompliziert, daß die Produktion schwierig wird und die
Produktionskosten hoch liegen (Offenlegungsschriften Nr. H2-
72252, H2-80839, H3-24346, H2-16846 und H2-98243); auf diese
Weise können sich die Eigenschaften der selbsttätigen
Spannrollen aufgrund der Abnutzung der Teile mit der Zeit
leicht ändern und selbst dann, wenn der Riemen lose ist,
verbleibt nur ein geringer Widerstand aufgrund der viskosen
Flüssigkeit, so daß die Fähigkeit der Riemenscheibe, dem Riemen
zu folgen, nicht ausreicht (Offenlegungsschriften Nr. H2-72252,
H3-24346, H2-98243 und H4-39349)
Bei der selbsttätigen Spannrolle gemäß Fig. 3 ist es ferner notwendig, daß das verschwenkbare Teil 10 und die Dämpfungsvorrichtung 23 getrennt voneinander, beispielsweise an der Vorderseite des Zylinderblockes angebaut werden, was aufwendig ist, viel Raum erfordert und das Gewicht erhöht. Bei einer selbsttätigen Spannrolle, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, ist bereits in der Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-56950 vorgeschlagen worden, daß sie kompakter und leichter anbaubar dann ausgebildet sein kann, wenn das Teil, das mit der Achse 22 versehen ist, mit dem Zylinder 24 zusammengefaßt wird, der seinerseits die Dämpfungsvorrichtung 23 enthält und wenn die Kraft einer Torsionsfeder dazu benutzt wird, die Riemenscheibe in Richtung des Riemens zu beaufschlagen. Bei der Vorrichtung, die in dieser Offenbarung beschrieben ist, ist jedoch zwischen der Achse 22 und der Achse, die die Spannrolle lagert, nur ein kurzer Abstand vorhanden, so daß es für diese Spannrolle nicht möglich ist, weiträumig verschoben zu werden, um Druck auf den Riemen auszuüben.
Bei der selbsttätigen Spannrolle gemäß Fig. 3 ist es ferner notwendig, daß das verschwenkbare Teil 10 und die Dämpfungsvorrichtung 23 getrennt voneinander, beispielsweise an der Vorderseite des Zylinderblockes angebaut werden, was aufwendig ist, viel Raum erfordert und das Gewicht erhöht. Bei einer selbsttätigen Spannrolle, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, ist bereits in der Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-56950 vorgeschlagen worden, daß sie kompakter und leichter anbaubar dann ausgebildet sein kann, wenn das Teil, das mit der Achse 22 versehen ist, mit dem Zylinder 24 zusammengefaßt wird, der seinerseits die Dämpfungsvorrichtung 23 enthält und wenn die Kraft einer Torsionsfeder dazu benutzt wird, die Riemenscheibe in Richtung des Riemens zu beaufschlagen. Bei der Vorrichtung, die in dieser Offenbarung beschrieben ist, ist jedoch zwischen der Achse 22 und der Achse, die die Spannrolle lagert, nur ein kurzer Abstand vorhanden, so daß es für diese Spannrolle nicht möglich ist, weiträumig verschoben zu werden, um Druck auf den Riemen auszuüben.
Eine selbsttätige Spannrolle kann auch so ausgebildet werden,
wie dies in der Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. H2-
54946 offenbart ist, wobei die Verschiebung der Spannrolle
durch Vergrößerung des Abstandes zwischen der Achse 22 und der
Rollenachse erhöht werden kann und wobei die Spannrolle durch
die Kraft einer Torsionsfeder in Richtung auf den Riemen
gedrückt wird. Bei dieser bekannten Konstruktion wird die
Schwingung des Riemens jedoch nicht wirkungsvoll gedämpft oder
unterbunden, da die Schwingung der Spannrolle in einfacher
Weise nur unter Verwendung des Reibungswiderstandes oder der
inneren Verluste des Gummis gedämpft oder unterbunden wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe
zugrunde, eine gattungsgemäße Spannvorrichtung anzugeben, die
einen kompakten Aufbau aufweist, wenig Einbauraum erfordert,
geringes Gewicht besitzt, einfach, wirtschaftlich und
kostengünstig herzustellen ist und eine hohe Zuverlässigkeit
besitzt.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 dadurch gelöst, daß die Feder von einer Torsionsfeder
gebildet ist, die um die erste Achse herum angeordnet ist und
einander gegenüberliegende Enden aufweist, von denen das eine
mit dem Grundteil und das andere mit dem verschwenkbaren Teil
in Eingriff steht, daß die Dämpfungsvorrichtung räumlich und
funktional getrennt ist von der Torsionsfeder, daß die
Dämpfungsvorrichtung als linear bewegliche Dämpfereinheit
ausgebildet ist und daß die Dämpfungsvorrichtung sowohl an
einem am feststehende Grundteil ausgebildeten Vorsprung als
auch an dem Schwenkarm des verschwenkbaren Teils anliegt.
Bevorzugte Weiterbildungen dieser Spannvorrichtung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
In der nachfolgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf
die Zeichnung Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Riementriebes für einen
Motor, bei dem eine selbsttätige Spannrolle vorhanden
ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer
bekannten, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 3 ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer
bekannten, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 4 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 5 eine Ansicht der selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 1
von rechts, wobei ein Teil der selbsttätigen
Spannrolle aufgebrochen ist;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 4;
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht der
Dämpfungsvorrichtung, wie sie bei der selbsttätigen
Spannrolle nach Fig. 4 verwendet wird;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 9 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen, selbsttätigen Spannrolle;
Fig. 10 eine perspektivische Explosionsansicht der
selbsttätigen Spannrolle nach Fig. 9;
Fig. 11 eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Dämpfungsvorrichtung, wie sie bei der selbsttätigen
Spannrolle nach Fig. 9 verwendet wird, und zwar in
einem Zustand, in dem der Zylinder zurückgezogen ist;
Fig. 12 eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Dämpfungsvorrichtung, wie sie bei der selbsttätigen
Spannrolle nach Fig. 9 verwendet wird, und zwar in
einem Zustand, in dem der Zylinder vorgeschoben ist;
Fig. 13 eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Dämpfungsvorrichtung bei einer vierten
Ausführungsform, die derjenigen nach Fig. 12 ähnlich
ist.
Die selbsttätige Spannrolle nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, wie sie in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist,
umfaßt ein feststehendes Teil 33, eine an diesem feststehenden
Teil angebrachte, feststehende Achse 37, ein verschwenkbares
Teil 38, das um die feststehende Achse 37 schwenkbar gelagert
ist und ein oberes und ein unteres Teil hat, eine Achse 45, die
am oberen Teil des verschwenkbaren Teiles 38 angebracht ist und
die zur feststehenden Achse 37 parallel verläuft, eine
Spannrolle oder Riemenscheibe 43, die auf der Achse 45 drehbar
gelagert ist, mehrere Federwindungen 50, die um die
feststehende Achse 37 herum verlaufen und eine Torsionsfeder 49
bilden, die ein Paar von Befestigungsteilen 51a und 51b
aufweist, die an ihren beiden Enden so angebracht sind, daß das
Befestigungsteil 51b durch die Öffnung 52b im verschwenkbaren
Teil 38 an Ort und Stelle gehalten wird und das Teil 51a durch
das Loch 52a im feststehenden Teil 33; die Torsionsfeder
liefert dabei eine Kraft, die die Spannrolle oder Riemenscheibe
43 des verschwenkbaren Teiles 38 in Richtung des Riemens 69
drückt. Ferner umfaßt die selbsttätige Spannvorrichtung eine
Dämpfungsvorrichtung 55, die einen unteren Teil hat, der durch
einen feststehenden Arm 54 abgestützt wird, der Teil des
feststehenden Teiles 33 ist sowie ein oberes Endteil, der einem
Kraftaufnahmeblock 58 gegenüberliegt, der in einen Schwenkarm
56 eingepaßt ist, der am verschwenkbaren Teil 38 angeformt ist.
Das obere Ende der Dämpfungsvorrichtung 55 kann auch dem
Kraftaufnahmeblock 58 gegenüberliegen, der im feststehenden Arm
54 so angeordnet ist, daß sein unterer Abschnitt vom Schwenkarm
56 abgestützt ist, wie dies später beschrieben wird.
Das feststehende Teil 33 hat in seinem Mittelabschnitt eine
Befestigungsöffnung 34, durch das sich ein nicht dargestellter
Bolzen erstreckt, so daß das feststehende Teil 33
beispielsweise an der Vorderfläche des Zylinder- oder
Motorblockes befestigt werden kann.
An einem Ende des feststehenden Teiles 33 (die obere Seite in
Fig. 5) ist eine kreisrunde Öffnung 36 angeordnet, in die der
untere Teil der im Querschnitt kreisrunden, feststehenden Achse
37 eingepaßt ist. Das verschwenkbare Teil 38 hat ein Basisteil
(untere Seite in den Fig. 4 und 5), das um die feststehende
Achse 37 herum verschwenkbar gelagert ist. Im einzelnen ist der
zylindrische Teil 39, der im Basisteil des verschwenkbaren
Teiles 38 ausgebildet ist, mit Hilfe von Gleitlagern 40 und 41
auf der feststehenden Achse 37 gelagert. Der Bolzen 35 (siehe
Fig. 6), der in die feststehende Achse 37 eingeschoben wird,
wird in einem Schraubloch verschraubt, das in der Vorderfläche
des Motorblockes eingeformt ist. Er arbeitet mit dem Bolzen
zusammen, der in das Befestigungsloch 34 eingeschoben worden
ist, so daß auf diese Weise das feststehende Teil davor bewahrt
wird, eine Drehung auszuführen.
Die Dämpfungsvorrichtung 55 umfaßt nach Fig. 7 einen Zylinder
60, der eine viskose Flüssigkeit enthält, einen Kolben 61, der
in den Zylinder 60 so eingepaßt ist, daß er sich in axialer
Richtung bewegen kann, eine Feder 62, die zwischen dem Kolben
61 und dem Zylinder 60 liegt, um den Kolben 61 in nur einer
Richtung (senkrecht nach oben) zu beaufschlagen, einen Plunger
oder Stößel 59, der entsprechend der Länge über den Zylinder
hervorsteht, um die sich der Kolben 61 aufgrund der Kraft der
Feder 62 gegenüber dem Zylinder verschiebt, einen Durchlaß 63,
durch den hindurch beide Enden des Kolbens 61 in axialer
Richtung miteinander in Verbindung stehen und ein
Rückschlagventil 67, das diesen Durchlaß 63 öffnet und
schließt. Dieses Rückschlagventil 67 schließt nur dann, wenn
der Kolben 61 entgegen der Kraft der Feder 62, das heißt nach
unten, verschoben wird.
Es sollte festgehalten werden, daß die feststehende Achse 37
radial außerhalb des Außenumfangs der Spannrolle 43 liegt. Beim
Betrieb der selbsttätigen Spannrolle nach der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben
beschrieben worden ist, verschwenkt sich das verschwenkbare
Teil 38 aufgrund der Kraft der Torsionsfeder 49 so, daß die
Spannrolle 43, die auf der Achse 45 am oberen Teil des
verschwenkbaren Teiles 38 drehbar gelagert ist, elastisch in
Richtung auf den Riemen 62 gedrückt wird. Da die Spannrolle 43
gegen den Riemen 69 angedrückt wird, wird die Verschwenkung des
verschwenkbaren Teiles 38 begrenzt. Der Plunger oder Stößel 59,
der der Verschiebung des Kolbens 61 in der Dämpfungsvorrichtung
55 folgt, die ihrerseits im feststehenden Arm 54 abgestützt
ist, kommt aus diesem Grunde mit dem Kraftaufnahmeblock 58 zur
Anlage und die Spitze des Plungers oder Stößels 59 stößt
aufgrund der Kraft der Feder 62 in der Dämpfungsvorrichtung 55
gegen den Kraftaufnahmeblock 58.
Wenn der Riemen 69 dann lose wird, verschwenkt sich das Teil 38
aufgrund der Kraft der Torsionsfeder 49 und die Spannrolle 43
folgt der Bewegung des Riemens 69. Wenn dies eintritt, dann
erfolgt die Verschiebung des Plungers oder Stößels 59 etwas
verzögert, so daß das Ende des Plungers oder Stößels 59 und der
Kraftaufnahmeblock 58 sich voneinander lösen. Wenn der Riemen
59 lose wird, dann wird demzufolge durch die
Dämpfungsvorrichtung 55 absolut keine Widerstandskraft gegen
das verschwenkbare Teil 38 ausgeübt, so daß die Spannrolle oder
Riemenscheibe 43 der Bewegung des Riemens 69 folgt. Die
Spannrolle 43 folgt demgemäß der Bewegung des Riemens 69
schnell und es wird so verhindert, daß die Spannung im Riemen
69 abfällt. Der Plunger oder Stößel 59 tritt aus dem Zylinder
60 etwas später aus, als dies der Bewegung des verschwenkbaren
Teiles 38 entspricht, und zwar aufgrund der Kraft der Feder 62;
er wird solange vorgedrückt, bis sein Ende mit dem
Kraftaufnahmeblock 58 in Berührung kommt. Wenn der Plunger oder
Stößel 59 auf diese Weise durch die Kraft der Feder 62 aus dem
Zylinder herausgedrückt wird, dann wird das Rückschlagventil
67, das innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 55 angeordnet ist,
geöffnet und die Verschiebung des Kolbens 61 und des Plungers
oder Stößels 59 sind daher relativ schnell und die Spitze des
Plungers oder Stößels 59 schlägt nach einer sehr geringen
Zeitspanne an den Kraftaufnahmeblock 58 an.
Wenn die Spannung im Riemen 69 ansteigt, dann verschwenkt sich
das Teil 38 so, daß es gegen die Kraft der Torsionsfeder 49
drückt. In diesem Zustand wird der Kraftaufnahmeblock 58 gegen
die Spitze des Plungers oder Stößels 59 gedrückt und der
Plunger oder Stößel 59 muß so gegen die Kraft der Feder 62
gedrückt werden, wobei er in den Zylinder 60 hineingedrückt
wird, um das verschwenkbare Teil 38 zu verschwenken. Wenn dies
eintritt, dann wird das Rückschlagventil 67 der
Dämpfungsvorrichtung 55 geschlossen und die Verschiebung des
Kolbens 61 und des Plungers oder Stößels 59 kann nur langsam
durchgeführt werden. Dies führt dazu, daß die vom
verschwenkbaren Teil 38 abgestützte Spannrolle 43 aufgrund der
Wirkung der Dämpfungsvorrichtung 55 ebenfalls langsam
verschoben wird und der Riemen 69 wird durch die Spannrolle 43
gehalten oder festgehalten, so daß Schwingungen im Riemen 69
nicht anwachsen.
Am oberen Ende des verschwenkbaren Teiles 38 befindet sich
ferner ein im Querschnitt kreisrunder, vorspringender Teil 42,
der eine Achse bildet, die parallel zur feststehenden Achse 37
verläuft. Auf diesem vorspringenden Teil 42 ist der innere
Laufring 47 eines Wälzlagers 44 angebracht. Das Wälzlager 44
lagert die Spannrolle 43 drehbar. Der Bereich um die
Mittelöffnung des inneren Laufringes 47 herum wird dadurch
befestigt, daß ein Bolzen 45 durch das Loch in der Mitte des
inneren Laufringes 47 gesteckt wird sowie durch eine flache
Beilagscheibe 48. Alles wird mit einer Mutter 58 so befestigt,
daß der innere Laufring 47 daran gehindert wird, vom
vorspringenden Teil 42 abzufallen; die Spannrolle 43 ist auf
diese Weise drehbar am oberen Ende des verschwenkbaren Teiles
38 gelagert. In diesem Zustand ist die feststehende Achse 37
radial außerhalb der Außenumfangsfläche der Spannrolle 43
angeordnet.
Die Federwicklung 50 der Torsionsfeder 49 verläuft um den
zylindrischen Teil 39 herum. Die Torsionsfeder 49 hat ein Paar
von Befestigungsteilen 51a und 51b, die an beiden Enden der
Federwicklung 50 angeordnet sind. Die Torsionsfeder wird
dadurch an Ort und Stelle festgehalten, daß das
Befestigungsteil 51a in die Eingriffsöffnung 52a im
feststehenden Teil 33 eingeschoben wird und daß das andere
Befestigungsteil 51b über ein Gleitlager 53 in die
Eingriffsöffnung 52b im verschwenkbaren Teil 38 eingeschoben
wird. Die Torsionsfeder 49 übt auf das verschwenkbare Teil 38
eine Federkraft aus, die bestrebt ist, das verschwenkbare Teil
um die feststehende Achse 37 in Fig. 4 im Uhrzeigersinn zu
verschwenken.
An einer Stelle, die von der feststehenden Achse 37 beabstandet
ist, befindet sich ein feststehender Arm 54, der an einem Teil
des feststehenden Teiles 33 angeordnet ist, um den unteren Teil
der Dämpfungsvorrichtung 55 abzustützen. An einer Stelle, die
vom vorspringenden Teil 42 entfernt ist, ist der Schwenkarm 56
einstückig mit einer Vertiefung 57 ausgebildet, in die der
Kraftaufnahmeblock 58 eingepaßt ist. Die Spitze des Plungers
oder Stößels 59 der Dämpfungsvorrichtung 55 liegt der
Stirnfläche des ein Widerlager bildenden Kraftaufnahmeblockes
58 gegenüber.
Wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, enthält die
Dämpfungsvorrichtung 55 den Zylinder 60, in dem sich eine
viskose Flüssigkeit, wie beispielsweise Silikonöl, befindet;
innerhalb dieses Zylinders 60 kann sich der Kolben 61 in
axialer Richtung bewegen (in Fig. 7 nach oben und unten)
Zwischen diesem Kolben 61 und der Bodenfläche des Zylinders 60
sitzt die Druckfeder 62, die den Kolben 61 aus dem Zylinder 60
herausdrückt. Das untere Ende des Plungers oder Stößels 59
stößt an diesem Kolben 61 an. Wenn der Kolben 61 durch die
Kraft der Druckfeder 62 in bezug auf den Zylinder 60 verschoben
wird, dann vergrößert sich die Strecke, um die der Plunger oder
Stößel 59 aus dem Zylinder 60 herausragt.
Im Mittelbereich des Kolbens 61 ist eine kreisrunde Öffnung 63
vorgesehen, während im unteren Seitenteil des hohlen Plungers
oder Stößels 59 Durchgangsöffnungen 64 vorhanden sind, um einen
Durchlaß zu bilden, durch den die einander axial
gegenüberliegenden Enden des Kolbens 61 miteinander in
Verbindung stehen. Das andere Seitenende des Plungers oder
Stößels 59 ist geschlossen. Am offenen Ende der kreisrunden
Öffnung 63 befindet sich eine Kugel 65, die ein Kugel-
Rückschlagventil 67 bildet, das entsprechend der Kraft einer
zweiten Druckfeder 66 den Durchlaß öffnet und schließt. Dieses
Rückschlagventil 67 verschließt den Durchlaß nur dann, wenn der
Kolben 61 gegen die Kraft der Druckfeder 62 verschoben wird.
Aufgrund eines Arretierungsstiftes 68 ist es bei der genannten
Ausführungsform dann nicht möglich, das verschwenkbare Teil 38
um die feststehende Achse 37 herum zu verschwenken, wenn die
Kraft der Torsionsfeder 49 anliegt, wodurch das Aufbringen des
Riemens 69 auf die Spannrolle 43 erleichtert wird.
Wenn das verschwenkbare Teil 38 gegen die Kraft der
Torsionsfeder 49 verschwenkt wird, wird die kleine Öffnung 70
im verschwenkbaren Teil 38 mit der kleinen Öffnung 71 im
feststehenden Teil 33 in Deckung gebracht, so daß der
Arretierungsstift 68 in die kleinen Öffnungen 70 und 71
eingeschoben werden kann.
In diesem Zustand wird die Spannrolle 43, die auf dem
verschwenkbaren Teil 38 gelagert ist, durch die Kraft der
Torsionsfeder 49 nicht verschoben, so daß der Riemen 69 leicht
auf die Spannrolle 43 aufgebracht werden kann. Danach wird der
Arretierungsstift 68 herausgezogen, so daß die Spannrolle 43
durch die Kraft der Torsionsfeder 49 in Richtung auf den Riemen
69 gedrückt wird.
Wenn die Spannvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der
Erfindung im Betrieb ist, dann verschwenkt sich das Teil 38
aufgrund der Kraft der Torsionsfeder 49 und die Spannrolle 43,
die am Ende dieses verschwenkbaren Teiles drehbar gelagert ist,
wird elastisch gegen den Riemen 69 gedrückt. Da die Spannrolle
43 nunmehr am Riemen 69 anliegt wird die Verschwenkung des
Teiles 38 so begrenzt, daß der Schwenkarm 56, der an diesem
Teil 38 angeformt ist, nicht mehr verschoben wird. Wenn daher
der Kolben, der ein Teil der Dämpfungsvorrichtung 55 ist, die
ihrerseits durch den feststehenden Arm 54 des feststehenden
Teiles 33 abgestützt wird, durch die Kraft der Druckfeder 62
verschoben wird, vergrößert sich die Strecke, um die der
Plunger oder Stößel 59 aus dem Zylinder 60 vorragt, so daß die
Spitze des Plungers oder Stößels 59 gegen den
Kraftaufnahmeblock 58 gedrückt wird, der am Ende des
Schwenkarmes 56 gelagert ist.
Wenn in diesem Zustand der Riemen 69 lose wird, dann
verschwenkt sich das Teil um die feststehende Achse 37 herum
durch die Kraft der Torsionsfeder 49 in Fig. 4 im Uhrzeigersinn
und die Spannrolle 43 folgt der Bewegung des Riemens 69. Wenn
dies eintritt, dann folgt die Verschiebung des Plungers oder
Stößels 59 mit einer geringen Verzögerung, so daß sich dessen
Spitze vom Kraftaufnahmeblock 58 löst. Wenn der Riemen 69 lose
wird, dann wird durch die Dämpfungsvorrichtung 55 demzufolge
keine Widerstandskraft gegen das verschwenkbare Teil 38
ausgeübt, das sich demgemäß verschwenken kann, um es der
Spannrolle 43 zu ermöglichen, der Bewegung des Riemens zu
folgen; dabei wird es der Spannrolle 43 ermöglicht, der
Bewegung des Riemens 69 schnell zu folgen, so daß verhindert
wird, daß die Spannung im Riemen 69 abfällt. Da der Abstand
zwischen der feststehenden Achse 37, die im Drehmittelpunkt des
verschwenkbaren Teiles 38 angeordnet ist und der
Drehmittelpunkt der Spannrolle 43 genügend groß ist, ist die
Strecke, um die sich die Spannrolle verschieben kann,
ausreichend groß und die Spannrolle ist aus diesem Grunde
selbst dann in der Lage, den Durchhänger zu straffen, wenn der
Riemen 69 sehr lose wird.
Aufgrund der Kraft der Druckfeder 62 bewegt sich der Plunger
oder Stößel 59 etwas später als das verschwenkbare Teil 38. Er
gleitet solange aus dem Zylinder 60 heraus, bis seine Spitze
mit dem Kraftaufnahmeblock 58 in Berührung kommt. Wenn der
Plunger oder Stößel 59 durch die Kraft der Druckfeder 62
herausgedrückt wird, dann wird auf diese Weise das
Rückschlagventil 67, das innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 55
liegt, geöffnet, so daß die Verschiebungsbewegungen des Kolbens
61 und des Plungers oder Stößels 59 relativ schnell ablaufen
und die Spitze des Plungers oder Stößels 59 schlägt nach einer
relativ geringen Zeitdauer am Kraftaufnahmeblock 58 an.
Wenn die Spannung im Riemen 69 erhöht wird, dann wird das Teil
38 gegen die Kraft der Torsionsfeder 49 um die feststehende
Achse 37 herum in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. In
diesem Zustand wird der Kraftaufnahmeblock 58 auf die Spitze
des Plungers oder Stößels 59 gedrückt und dieser Plunger oder
Stößel und der Kolben 61 müssen gegen die Kraft der Druckfeder
62 und den Dämpfungswiderstand in den Zylinder 60
hineingedrückt werden, um das Teil 38 zu verschwenken.
Wenn dies eintritt, dann wird die Kugel 65 des
Rückschlagventils 67 innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 55 in
die kreisrunde Öffnung 63 hineingedrückt, so daß der
Verbindungsdurchlaß zwischen beiden Enden des Kolbens 61
geschlossen wird. Aus diesem Grunde wird die Verschiebung des
Kolbens 61 und des Plungers oder Stößels 59 nur langsam
durchgeführt, und zwar durch die Leckage zwischen der
Außenseite des Kolbens 61 und der Innenfläche des Zylinders 60.
Dies führt dazu, daß die Verschiebung der Spannrolle 43, die
auf dem verschwenkbaren Teil 38 gelagert ist, durch die
Funktion der Dämpfungsvorrichtung ebenfalls nur langsam
durchgeführt werden kann. Der Riemen 69 wird durch die
Spannrolle 43 gehalten oder zurückgehalten, so daß es auf diese
Weise nicht möglich ist, daß eine Schwingung des Riemens 69
anwächst.
Die Dämpfungsvorrichtung 55 ermöglicht einen günstigen
Dämpfungswiderstand dann, wenn der Abstand zwischen der
Außenumfangsfläche des Kolbens 61 und der Innenumfangsfläche
des Zylinders 60 im Bereich zwischen 5 und 40 µm liegt und wenn
die viskose Flüssigkeit eine Viskosität hat, die im Bereich
zwischen 50 und 1000 cst liegt. Ein optimaler
Dämpfungswiderstand wird dann erzielt, wenn der genannte
Abstand im Bereich zwischen 6 und 15 µm liegt und wenn die
viskose Flüssigkeit eine Viskosität hat, die zwischen 100 und
600 cst liegt.
Die Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Der Zylinder 60 der Dämpfungsvorrichtung 55 wird
durch den Schwenkarm 56 abgestützt, während der
Kraftaufnahmeblock 58 durch die Spitze des feststehenden Armes
54 abgestützt wird. Die übrige Konstruktion und die
Gesamtfunktion sind im wesentlichen dieselben wie bei der
ersten Ausführungsform.
In den Fig. 9 bis 12 ist eine Spannvorrichtung nach einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Diese Spannvorrichtung umfaßt eine feststehende Achse 137, die
an einem Grundteil 138 zum Anbauen der Spannvorrichtung
angeordnet ist, ein verschwenkbares Teil 123a mit einem
Spitzen- und einem Basisteil, wobei dieses verschwenkbare Teil
um die feststehende Achse 137 herum drehbar gelagert ist, eine
Achse 144, die am Spitzenteil des verschwenkbaren Teiles 123a
angebracht ist und die zur feststehenden Achse 137 parallel
verläuft, eine Spannrolle 124, die auf diese Achse 144 drehbar
gelagert ist und Federwindungen 127, die um die feststehende
Achse 137 herum angeordnet sind und eine Torsionsfeder 126
bilden, die ihrerseits an ihren beiden Enden Befestigungsteile
128a, 128b aufweist; durch Befestigen der Befestigungsteile
128a, 128b jeweils am verschwenkbaren Teil 123a und am
Grundteil 138 bringt die Torsionsfeder auf das verschwenkbare
Teil 123a eine Kraft auf, die die Spannrolle 123 gegen den
Riemen 135 drückt. Ferner umfaßt die Spannvorrichtung nach der
dritten Ausführungsform der Erfindung eine Dämpfungsvorrichtung
131a, von der ein Ende mit dem Schwenkarm 132a des
verschwenkbaren Teiles 123a in Berührung ist und das andere
Ende sich auf einem festen Vorsprung 148 abstützt, der am
Grundteil 138 angeordnet ist.
Diese Dämpfungsvorrichtung 131a umfaßt einen Zylinder 150, der
eine viskose Flüssigkeit enthält, einen Kolben 151, der in den
Zylinder 150 so eingepaßt ist, daß er sich in axialer Richtung
in bezug auf den Zylinder 150 frei bewegen kann, eine zwischen
dem Kolben 151 und dem Zylinder 150 angeordnete Feder 152, die
auf den Kolben 151 in einer Richtung senkrecht nach unten eine
Kraft aufbringt, einen Plunger oder Stößel 153, der
entsprechend der Verschiebung des Kolbens 151 relativ zum
Zylinder 150 aufgrund der Kraft der Feder 152 aus dem Zylinder
150 mehr oder weniger vorragt, einen Durchlaß 154, der die
einander axial gegenüberliegenden Enden des Kolbens 151
miteinander verbindet und ein Rückschlagventil 158, das den
Durchlaß 154 öffnet und schließt. Dieses Rückschlagventil 158
schließt nur dann, wenn der Kolben 151 relativ zum Zylinder 150
entgegen der nachgiebigen Kraft der Feder 152 verschoben wird.
Es sollte festgehalten werden, daß die feststehende Achse 137
radial außerhalb der Umfangskante der Spannrolle 124 liegt.
Das verschwenkbare Teil 123a (siehe Fig. 9 und 10) hat an
seinem Basisende einen zylindrischen Teil 136 und wird durch
einen Bolzen 137 am Grundteil 138 gelagert, das seinerseits an
der Vorderseite des Motorblockes angebracht ist. Der Bolzen 137
stellt eine feststehende Achse dar, die sich durch den
zylindrischen Teil 136 hindurch erstreckt. Der zylindrische
Teil 136 ist mit Hilfe eines Gleitlagers 139 auf dem Bolzen 137
gelagert. Durch Einschrauben des Bolzens 137 in eine
Gewindebohrung 140, die im Grundteil 138 angebracht ist, wird
das verschwenkbare Teil 123a durch das Grundteil 138 so
gelagert, daß es verschwenkbar ist. Die Verschwenkung des
Teiles 123a ist aufgrund des Vorhandenseins des Gleitlagers 139
leicht möglich.
Am Spitzenende des verschwenkbaren Teiles 123a (siehe Fig. 10)
befindet sich ein im Querschnitt kreisrunder Vorsprung 141, der
eine Achse bildet, die zum Bolzen 137 parallel verläuft und auf
dem der innere Laufring 143 eines Wälzlagers 142 sitzt. Das
Wälzlager 142 lagert die Spannrolle 124 drehbar. Der Bereich um
die Mittelöffnung des inneren Laufringes 143 wird dadurch
befestigt, daß durch die Öffnung in der Mitte des inneren
Laufringes 143 ein Bolzen 144 gesteckt wird. Der innere
Laufring wird mit. Hilfe einer Beilagscheibe 145 und einer
Mutter 146 so befestigt, daß er daran gehindert wird, vom
Vorsprung 141 abzufallen. Auf diese Weise ist die Spannrolle
124 am Ende des verschwenkbaren Teiles 123a drehbar gelagert.
In diesem Zustand ist der Bolzen 137, der die feststehende
Achse darstellt, radial außerhalb der äußeren Umfangsfläche
der Spannrolle 124 angeordnet.
Der innere Laufring 143 kann am verschwenkbaren Teil 123a durch
Verschrauben des Bolzens 144 mit der Mutter 146 befestigt
werden, wie dies oben beschrieben worden ist, oder es ist
möglich, den inneren Ring 143 auf das verschwenkbare Teil mit
einer Preßpassung aufzubringen oder man kann den inneren
Laufring 143 auch mit dem verschwenkbaren Teil 123a einstückig
ausbilden.
Die Federwindungen 127 der Torsionsfeder 126 sind um den
zylindrischen Teil 136 herum angeordnet. Diese Torsionsfeder
126 hat ein Paar von Befestigungsteilen 128a und 128b, die an
beiden Enden der Federwindungen angeordnet sind. Sie wird
dadurch an Ort und Stelle festgehalten, daß das
Befestigungsteil 128a in ein Gleitlager 161 eingeschoben wird,
das in einer Befestigungsöffnung 147a im verschwenkbaren Teil
123a angeordnet ist und daß das andere Befestigungsteil 128b in
die Befestigungsöffnung 147b eingeschoben wird, die am
Grundteil 138 ausgebildet ist. Diese Torsionsfeder 126 übt auf
das verschwenkbare Teil 123a eine solche Kraft aus, daß es um
den Bolzen 137 herum in Fig. 9 im Uhrzeigersinn verschwenkt
wird.
Wenn das Befestigungsteil 128b am Grundteil 138 befestigt wird,
kann dies mit Hilfe einer Befestigungsöffnung 147b geschehen
oder das Befestigungsteil kann mit Hilfe einer Nut oder unter
Verwendung eines Stiftes oder einer anderen Vorrichtung
befestigt werden, die am Grundteil 138 ausgebildet ist.
An einer Stelle, die vom Vorsprung 141 beabstandet ist,
befindet sich auf einem Teil des verschwenkbaren Teiles 123a
ein Schwenkarm 132a und in diesem Schwenkarm 132a ist ein
Hohlraum 149 eingeformt, in den eine Dämpfungsvorrichtung 131a
eingepaßt ist. An einer Stelle, die vom Bolzen 137 entfernt
ist, ist das Grundteil 138 ferner mit einem festen Vorsprung
148 versehen und das andere Ende der Dämpfungsvorrichtung 131a
kommt an der Oberfläche dieses Vorsprunges 148 zur Anlage.
Gemäß den Fig. 11 und 12 befindet sich im Zylinder 150 der
Dämpfungsvorrichtung 131a eine viskose Flüssigkeit,
beispielsweise ein Silikonöl, und der Kolben 151 kann sich
innerhalb des Zylinders 150 in axialer Richtung bewegen (in den
Fig. 11 und 12 nach oben und unten). Zwischen diesem Kolben 151
und der Bodenfläche des Zylinders 150 befindet sich eine
Druckfeder 152, die den Zylinder 150 seinerseits vom Kolben 151
weg beaufschlagt. Mit dem Kolben 151 kommt ferner der
Basisabschnitt eines Plungers oder Stößels 153 in Berührung.
Wenn der Kolben 151 durch die Kraft der Druckfeder 152 in bezug
auf den Zylinder 150 verschoben wird, dann wird die Länge, um
die der Plunger oder Stößel 153 aus dem Zylinder vorragt,
vergrößert.
Die Bohrung 154, die in der Mitte des Kolbens 151 ausgebildet
ist, bildet einen Durchlaß, durch den hindurch die axial
einander gegenüberliegenden Enden des Kolbens 151 miteinander
in Verbindung stehen. Am offenen Ende der Bohrung 154 befindet
sich eine Kugel 156, die ein Rückschlagventil bildet, die gemäß
der Kraft einer zweiten Druckfeder 157 das Rückschlagventil
öffnet und schließt. Dieses Rückschlagventil 158 schließt sich
nur dann, wenn der Kolben 151 gegen die Kraft der Druckfeder
152 verschoben wird. An der Kante des offenen Endes des Kolbens
151 sind Ausnehmungen oder Durchgangsöffnungen 155 so
ausgebildet, daß der sehr kleine Ringspalt, der zwischen der
äußeren Umfangsfläche des Kolbens 151 und der inneren
Umfangsfläche 150 gebildet ist, mit dem Raum 160 verbunden
wird, der innerhalb des Kolbens 151 vorhanden ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die
Dämpfungsvorrichtung 131a in den Schwenkarm 132a eingepaßt und
wird von ihm so abgestützt, daß diejenige Seite, die näher am
Plunger oder Stößel 153 der Dämpfungsvorrichtung 131a liegt, in
den Hohlraum 149 des Schwenkarmes 132a eingepaßt ist und daß
das Ende (der untere Teil in Fig. 11) des Zylinders 150 mit dem
Vorsprung 148 zur Anlage kommt, der am Grundteil 138
ausgebildet ist. Der Endabschnitt des Zylinders 150 wird
entsprechend der Schwenkbewegung des Teiles 123a in der
Richtung verschoben, in der er aus dem Hohlraum 149 vorsteht.
Bei der Dämpfungsvorrichtung 131a ist, mit anderen Worten, der
Kolben 151 in der Lage, sich relativ zum Zylinder 150 zu
bewegen und gemäß den Fig. 11 und 12 wird der Zylinder 150
dann, wenn die Seite, die näher am Plunger oder Stößel 153 der
Dämpfungsvorrichtung 131a liegt, in den Hohlraum 149 eingepaßt
ist, entsprechend der Verschiebung des verschwenkbaren Teiles
123a (nach oben in Fig. 11) so verschoben, daß die Länge, um
die der Zylinder 150 aus dem Hohlraum 149 vorsteht, sich
ändert. In den Fig. 11 und 12 ist eine Dichtung 159 erkennbar.
Bei der Spannvorrichtung nach der dritten Ausführungsform der
Erfindung, die so aufgebaut ist, wie dies oben beschrieben ist,
sind die Funktionen des Aufbringens des Drucks auf den Riemen,
des Nachfolgens der Bewegung des Riemens und des Steuerns der
Verschwenkung nahezu dieselben wie die, die bei den oben
erwähnten, ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben
worden sind. Das bedeutet, daß dann, wenn die Spannvorrichtung
nach dieser Ausführungsform im Betrieb ist, das Teil 123a sich
entsprechend der Kraft der Torsionsfeder 126 verschwenkt und
die Spannrolle, die am Ende dieses schwenkbaren Teiles 123a
frei drehbar gelagert ist, elastisch gegen den Riemen 135
gedrückt wird. Wenn die Spannrolle 124 gegen den Riemen 135
anliegt, wird die Verschwenkung des Teiles 123a begrenzt und
der Schwenkarm 132a, der am Teil 123a angeformt ist, wird nicht
mehr verschoben.
Wenn der Kolben 151 in der Dämpfungsvorrichtung 131a, die
ihrerseits im Schwenkarm 132a des verschwenkbaren Teiles 123a
gelagert ist, durch die Kraft der Druckfeder 152 gemäß Fig. 12
relativ zum Zylinder 150 verschoben wird, dann vergrößert sich
die Länge, um die der Zylinder 150 aus dem Hohlraum 149
vorragt, so daß das Ende des Zylinders 150 gegen den Vorsprung
148 des Grundteiles 138 gedrückt wird.
Wenn der Riemen 135 in diesem Zustand lose wird, dann
verschwenkt sich das Teil 123a um den Bolzen 137 durch die
Kraft der Torsionsfeder 126 in Fig. 9 im Uhrzeigersinn und die
Spannrolle 124 folgt der Bewegung des Riemens 135. Wenn dies
eintritt, dann ist die Verschiebung des Zylinders 150 etwa
verzögert, so daß sich das Ende des Zylinders 150 vom Vorsprung
148 trennt. Wenn der Riemen 135 demzufolge lose wird, dann wird
durch die Dämpfungsvorrichtung 131a auf das Teil 123a, das sich
verschwenkt, um es der Spannrolle 124 zu ermöglichen, der
Bewegung des Riemens 135 zu folgen, absolut keine
Widerstandskraft ausgeübt; dies ermöglicht es der Spannrolle
124, der Bewegung des Riemens 135 schnell zu folgen und auf
diese Weise zu verhindern, daß die Spannung im Riemen 135
abfällt. Da der Abstand zwischen dem Bolzen 137, der im
Drehmittelpunkt des verschwenkbaren Teiles 123a angeordnet ist,
und dem Drehmittelpunkt der Spannrolle 124 ausreichend groß
ist, ist darüber hinaus die Strecke, um die sich die Spannrolle
124 verschieben kann, ausreichend groß und die Spannrolle ist
daher selbst dann in der Lage, einem Durchhang des Riemens
wirkungsvoll entgegenzuwirken, wenn der Riemen 135 sehr lose
wird.
Aufgrund der Kraft der Druckfeder 152 bewegt sich der Zylinder
150 etwas später als das verschwenkbare Teil 123a und er kommt
solange aus dem Hohlraum 149 heraus, bis seine Spitze mit dem
Vorsprung 148 in Berührung kommt. Wenn der Zylinder 150 durch
die Kraft der Druckfeder 152 herausgedrückt wird, dann wird auf
diese Weise das Rückschlagventil 158, das innerhalb der
Dämpfungsvorrichtung 131a liegt, durch die Verschiebung der
Kugel 156 geöffnet und zwar ungeachtet der Kraft der Druckfeder
157, so daß die Verschiebung des Zylinders 150 relativ schnell
erfolgt und so daß die Spitze des Zylinders 150 nach einer sehr
kurzen Zeitspanne mit dem Vorsprung 148 in Berührung kommt.
Wenn die Spannung im Riemen 135 ansteigt, dann verschwenkt sich
das Teil 123a um den Bolzen 137 herum in Fig. 9 im
Gegenuhrzeigersinn, und zwar gegen die Kraft der Torsionsfeder
126. In diesem Zustand wird der Boden des Hohlraumes 149 auf
die Spitze des Plungers oder Stößels 153 gedrückt und sowohl
der Plunger oder Stößel 153 als auch der Kolben 151 müssen
gegen die nachgiebige Kraft der Druckfeder 152 und den
Dämpfungswiderstand in den Zylinder 150 hineingedrückt werden,
um das Teil 123a zu verschwenken.
Wenn dies eintritt, dann wir die Kugel 156 im Rückschlagventil
158 innerhalb der Dämpfungsvorrichtung 131a in die Öffnung der
kreisrunden Öffnung 154 hineingedrückt, so daß der
Verbindungsdurchlaß zwischen den beiden Enden des Kolbens 151
geschlossen wird. Eine Bewegung der viskosen Flüssigkeit an
beiden Enden des Kolbens 151 findet daher nur durch den sehr
kleinen Zwischenraum oder den Leckageweg statt, der zwischen
der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 151 und der inneren
Umfangsfläche des Zylinders 150 vorhanden ist. Die Verschiebung
des Kolbens 151 und des Plungers oder Stößels 153 findet
darüber hinaus nur sehr langsam statt. Dies führt dazu, daß die
Verschiebung der Spannrolle 124, die auf dem verschwenkbaren
Teil 123a gelagert ist, durch die Funktion der
Dämpfungsvorrichtung 131a nur sehr langsam durchgeführt werden
kann und der Riemen 135 durch die Spannrolle 124 gehalten oder
festgehalten wird, wobei eine Schwingung des Riemens 135 nicht
anwachsen kann.
Die Funktion des Andrückens der Spannrolle 124 auf den Riemen
135, um Druck auf den Riemen aufzubringen, die Funktion des
Veranlassens der Spannrolle 124, der Bewegung des Riemens 135
zu folgen und das Unterdrücken der Schwingungen des Riemens
135, sind nahezu dieselben wie bei den Spannvorrichtungen der
ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, die oben beschrieben worden sind; bei der
Spannvorrichtung nach dieser Ausführungsform ist das
feststehende Teil 33 (Fig. 4), das bei den Spannvorrichtungen
der ersten und zweiten Ausführungsform vorhanden war,
weggelassen worden. Auf diese Weise ist es möglich, die
Spannvorrichtung kompakter und leichter zu gestalten. Dies
führt dazu, daß es möglich ist, die Spannvorrichtung in einem
sehr kleinen Raum anzuordnen.
Als nächstes zeigt die Fig. 13 eine vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Bei ihr ist im Unterschied zur dritten
Ausführungsform, die oben beschrieben worden ist, der Zylinder
150 in der Dämpfungsvorrichtung 131a im Hohlraum 149 des
Schwenkarmes 132a gelagert und das Ende des Vorsprunges 148
kommt mit dem Plunger oder Stößel 153 zur Anlage. Die Länge, um
die der Plunger oder Stößel 153 vorsteht, ändert sich daher
entsprechend der Verschwenkung des Teiles 123a. Die übrige
Konstruktion und die Funktionen dieser Spannvorrichtung sind
dieselben wie diejenigen bei der dritten Ausführungsform der
Erfindung, die oben beschrieben worden ist.
Die Spannvorrichtung nach der Erfindung ist so aufgebaut und
funktioniert so, wie dies oben beschrieben worden ist; daher
ist es möglich, sie sehr kompakt und leichtgewichtig
auszubilden, wobei ihre hervorragende Haltbarkeit und
Zuverlässigkeit aufrechterhalten wird und darüber hinaus ist es
möglich, sie kostengünstig herzustellen. Sie benötigt zum
Einbau wenig Raum und sie ist in der Lage, dauernd eine
optimale Spannung im Riemen aufrecht zu erhalten. Die Strecke,
um die die Spannrolle verschoben werden kann, ist darüber
hinaus sehr groß und daher kann die Spannrolle der Bewegung des
Riemens selbst dann folgen, wenn der Durchhang des Riemens groß
ist.
Claims (9)
1. Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Spannung auf einen
bewegten Riemen mit:
- - einem feststehenden Grundteil (33, 138),
- - einer ersten Achse (37, 137), die am Grundteil (33, 138) befestigt ist,
- - einem verschwenkbaren Teil (38, 123a), das verschwenkbar an der ersten Achse (37, 137) gelagert ist und einen von einer Feder beaufschlagten Schwenkarm (56, 132a) aufweist,
- - einer zweiten Achse (42, 141), die am verschwenkbaren Teil (38, 123a) befestigt ist,
- - einer Spannrolle (43, 124), die auf der zweiten Achse (42, 141) drehbar gelagert ist, um die von der Feder erzeugte Kraft auf den beweglichen Riemen (1, 135) aufzubringen, wobei die Spannrolle (43, 124) derart angeordnet ist, daß die erste Achse (37, 137) außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Spannrolle (43, 124) liegt, und
- - einer Dämpfungsvorrichtung (55, 131a),
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Feder von einer Torsionsfeder (49, 127) gebildet ist, die um die erste Achse (37, 137) herum angeordnet ist und einander gegenüberliegende Enden aufweist, von denen das eine mit dem Grundteil (33, 138) und das andere mit dem verschwenkbaren Teil (38, 123a) in Eingriff steht,
- - daß die Dämpfungsvorrichtung (55, 131a) räumlich und funktional getrennt ist von der Torsionsfeder (49, 127),
- - daß die Dämpfungsvorrichtung (55, 131a) als linear bewegliche Dämpfereinheit ausgebildet ist und
- - daß die Dämpfungsvorrichtung (55, 131a) sowohl an einem am feststehende Grundteil (33, 138) ausgebilde ten Vorsprung (148) als auch an dem Schwenkarm (56, 132a) des verschwenkbaren Teils (38, 123a) anliegt.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Grundteil (33)
ein Halteteil ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Grundteil
(138) das Motorgehäuse ist.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Dämpfungsvorrichtung folgende Teile enthält:
- - einen Zylinder (60, 150), der einen unteren Abschnitt mit einem einen ersten Anlagebereich bildenden Boden aufweist,
- - einen Kolben (61, 151), der in den Zylinder (60, 150) eingepaßt ist und einen oberen Abschnitt aufweist, der mit einem einen zweiten Anlagebereich bildenden Druckstück (59, 153) versehen ist,
- - eine Feder (62, 152), die zwischen dem Zylinderboden und dem Kolben (61, 151) liegt und so unter Druck steht, daß sie Kolben (61, 151) und Zylinder (60, 150) auseinander drückt,
- - eine untere Kammer, die im Zylinder (60, 150) vorgesehen ist und durch den Zylinderboden und dem Kolben (61, 151) gebildet wird,
- - eine obere Kammer, die im Zylinder (60, 150) vorgesehen ist und über dem Kolben (61, 151) gebildet wird,
- - eine viskose Flüssigkeit, die in der unteren und der oberen Kammer im Zylinder (60, 150) enthalten ist,
- - einen Leckageweg zur Verbindung der unteren Kammer mit der oberen Kammer so, daß auf die viskose Flüssigkeit, die von der unteren Kammer zur oberen Kammer fließt, ein Fließwiderstand ausgeübt wird, und
- - einen Durchlaß (63, 154) zum Verbinden der unteren Kammer mit der oberen Kammer, wobei der Durchlaß ein Rückschlagventil (67, 158) aufweist, das dann geöffnet wird, wenn die viskose Flüssigkeit von der oberen Kammer in die untere Kammer strömt und das dann geschlossen wird, wenn die viskose Flüssigkeit von der unteren Kammer zur oberen Kammer strömt.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das
Druckstück (59, 153) am Kolben (61, 151) angeordnet
ist und eine Verlängerung des Kolbens (61, 151)
darstellt.
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der
Leckageweg zwischen der Außenumfangsfläche des
Kolbens (61, 151) und der Innenumfangsfläche des
Zylinders (60, 150) gebildet ist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Durchlaß
(63, 154) im Kolben (61, 151) vorgesehen ist.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der
Leckageweg durch einen Abstand in der Größe zwischen
5 und 40 µm gebildet wird, wobei die viskose
Flüssigkeit eine Viskosität zwischen 50 und 1000 cst
besitzt.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |