DE60109606T2 - Automatische zahnriemenspannvorrichtung mit anordnung zur vermeidung des überspringens von zähnen - Google Patents

Automatische zahnriemenspannvorrichtung mit anordnung zur vermeidung des überspringens von zähnen Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung.
  • Diese Erfindung betrifft das Gebiet von Riemenspannvorrichtungen und Riemenspannvorrichtungssystemen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen sowohl der Riemenspannvorrichtungen des mechanischen Typs als auch des hydraulischen Typs zur Verwendung mit einem Nockenwellenriemenantriebssystem in Kraftfahrzeugmotoranwendungen und dergleichen.
  • Ein Steuerriemen, der um zwei zusammenarbeitende Riemenscheiben gezogen ist, ist in der Technik von Spannungsübertragungsanordnungen wohlbekannt. Es gibt wirtschaftliche Vorteile für den vorher erwähnten, verglichen mit anderen Arten von Anordnungen, insbesondere ineinandergreifenden Zahnradanordnungen. Es ist bekannt, eine automatische Spannvorrichtung in Verbindung mit einem Synchron- oder Steuerriemenantriebssystem zu verwenden, um Spannungsvariationen im Riemen auszugleichen. Diese Variationen sind für gewöhnlich dynamischen Effekten wie zyklischen Drehmomentvariationen und thermischen Effekten zuzuschreiben, die Änderungen der Länge eines Steuerriemenantriebs einführen.
  • Eine Spannvorrichtung ist auf der üblichen Erschlaffungsseite der Riemenspannweite in einem Riemenantriebssystem angeordnet. Die Spannvorrichtungsgestaltung ist typischerweise in zwei Gruppen unterteilt: mechanische Riemenspannvorrichtungen, die auf der Coulomb-Reibung als Mittel zur Erzeugung von Dämpfung beruhen; und zweitens, hydraulische Riemenspannvorrichtungen, die im allgemeinen eine Kolbenanordnung mit ei nem bekannten Durchsickern und einem Einwegventil aufweisen, um eine asymmetrische Dämpfung zu erzeugen, die proportional zur Geschwindigkeit ist. Während diese Typen von Riemenspannvorrichtungen dazu bestimmt sind, sich zyklischen Drehmomentvariationen und thermischen Effekten in einem Riemenantriebssystem anzupassen, indem sie die Riemenspannung auf der Erschlaffungsseite der Riemenspannweite steuern, sind solche Riemenspannvorrichtungen nicht dazu bestimmt, sich extremen Drehmoment-Umkehrsituationen (Rückprall) anzupassen, wie einer Motorrückzündung oder einer umgekehrten Motorrotation (z.B. ein Automobil bewegt sich rückwärts, während es sich im Vorwärtsgang befindet und die Kupplung eingekuppelt ist).
  • In solchen extremen Drehmoment-Umkehrsituationen wird die Erschlaffungsseite des Riemenantriebssystems die straffe Seite. Die straffe Riemenspannung auf der üblichen Erschlaffungsseite bewirkt, daß die Spannvorrichtung auf den Rückprall reagiert und schnell die Riemenspannung senkt, indem die Riemenscheibe und ihr damit zusammenhängender Dreharm sich vom Riemen weg bewegen, um die straffe Seite der Riemenspannweite zu lockern. Wenn die Riemenscheibenbewegung extrem ist, kann sie der Riemen übermäßig lockern und führt zum Überspringen von Zähnen oder Ratschen, wenn der erschlaffte Riemen in die Riemenscheibe oder Nockenwellenriemenscheiben eintritt. Ein Überspringen von Zähnen oder Ratschen ist für den Betrieb eines Motors nachteilig, da die Synchronisation der Riemenscheiben verloren geht.
  • Einige Riemenspannvorrichtungen weisen einen Mechanismus aus Sperrzahnrad und Sperrklinke auf, der an den Dreharm der Spannvorrichtung angebracht ist, um einen Spannvorrichtungsrückprall zu beseitigen und ein Überspringen von Zähnen oder Ratschen zu verhindern. Das US-Patent Nr. 4,299,584 offenbart ein Klinkwerk, das mit einer Blattfeder-Sperrklinke betriebsfähig ist, die eine gewisse Nachgiebigkeit bei einem Rückprall zuläßt, indem zugelassen wird, daß die Blattfeder leicht verbogen wird. Das US-Patent Nr. 4,634,407 offenbart eine automa tische Steuerriemenspannvorrichtung, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben, und lehrt einen Mechanismus aus Sperrzahnrad und Sperrklinke, wo das Klinkwerk als eine Einwegkupplung arbeitet, die die Position eines Dreharmes so fixiert, daß die Spannvorrichtung nicht so arbeiteten kann, daß sie den Riemen lockert.
  • Jedoch ist es ein übliches Problem von Klinkwerk/Sperrklinken-Vorrichtungen, daß die Spannvorrichtung hauptsächlich als eine Riemenspannrolle in eine Richtung arbeiten muß, da der Klinkwerkmechanismus die Bewegung des Spannvorrichtungsdreharmes beschränkt. Mit anderen Worten ist der Spannvorrichtungsdreharm nicht imstande, in eine Richtung zu funktionieren, die es zulassen würde, daß der Riemen gelockert wird. Unter diesen Umständen werden Riemenzahnfehler und Geräusche in das Riemenantriebssystem eingeführt, wenn der Riemen nicht mindestens teilweise gelockert werden kann.
  • Das US-Patent Nr. 5,591,094 lehrt einen einstellbaren Anschlag, der in einem Abstand vom Dreharm beabstandet ist, wenn die Riemenscheibe in einen Preßeingriff gegen einen statischen Riemen vorgespannt wird. Der Abstand ist vorbestimmt, um eine Dreharmbewegung in eine Richtung zuzulassen, um den Riemen zu lockern, während außerdem verhindert wird, daß die Riemenzähne von einer Zahnriemenscheibe in einer extremen Drehmoment-Umkehrsituation außer Eingriff kommen (d.h. Zähne überspringen). Das Problem mit einem einstellbaren Anschlag dieser Beschaffenheit ist es, daß sein Abstand vom Dreharm durch eine Kompensation der thermischen Effekte eines heißen Motors bestimmt wird. Jede Komponente des Riemenantriebssystem läßt jedoch Raum für eine gleichzeitige Spannvorrichtungsarmschwingung. In der Praxis ist dieser Abstand groß genug, um ein Überspringen von Zähnen zuzulassen, insbesondere unter Bedingungen, wie einer niedrigen Temperatur und wenn mindestens der Riemen und/oder die Riemenscheiben mit einem Eisüberzug bedeckt ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung.
  • Die Erfindung stellt eine automatische Steuerriemenspannvorrichtung bereit, wie in Anspruch 1 beschrieben. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2-9 beschrieben.
  • Die neuen automatischen Spannvorrichtungen weisen Mechanismen auf, die durch die Umkehrung der Bewegungsrichtung der Steuerriemen betätigt werden. Eine solche Umkehrung der Riemenbewegungsrichtung, die normalerweise sehr selten auftritt, tritt für gewöhnlich während einer kurzen Zeitspanne auf, wonach der Riemen in seine normale Vorwärts- oder bevorzugte Bewegung zurückkehrt. Jeder der vier Mechanismen, die unten offenbart werden, bewirkt bei der Betätigung durch eine umgekehrte Riemenbewegung, daß die Riemenscheibenrotationsachse der automatischen Spannvorrichtung sich in eine Richtung bewegt, die den Riemen während der umgekehrten Bewegung des Riemens straffzieht. Es werden im folgenden Mechanismen offenbart, die auf automatische Spannvorrichtungen zutreffen, die eine nachlaufende oder vorlaufende Geometrie bezüglich des Riemens aufweisen. Wenn sie auf automatische Spannvorrichtungen angewendet werden, die an die Erschlaffungsspannweite des Riemens angreifen, ziehen die Mechanismen fast augenblicklich den Riemen als Reaktion auf die Umkehrung der Riemenrichtung straff. Während sie für eine Kraftfahrzeuganwendung offenbart wird, ist die Erfindung für alle Zahnriemenanwendungen nützlich, wo Überspringen oder Springen der Riemen über Zahnräder für den Betrieb der Maschinen nachteilig wäre.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die neuartigen Merkmale, von denen angenommen wird, daß sie für die vorliegende Erfindung hinsichtlich ihrer Struktur, Organisation, Verwendung und ihres Arbeitsverfahrens kennzeichnend sind, werden zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen derselben aus den folgenden Zeichnungen besser verstanden werden, in denen nun beispielhaft eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt wird. Es ist jedoch ausdrücklich zu verstehen, daß die Zeichnungen nur zum Zweck der Veranschaulichung und zur Beschreibung dienen und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung bestimmt sind. Es werden nun Ausführungsformen dieser Erfindung beispielhaft in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine seitliche Aufrißansicht eines Steuerriemenantriebssystems;
  • 2 eine seitliche Aufrißansicht einer ersten Ausführungsform der Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine seitliche Aufrißansicht einer zweiten Ausführungsform der Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine seitliche Aufrißansicht einer dritten Ausführungsform der Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 ein seitlicher Aufriß einer Ausführungsform einer Spannvorrichtung, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es wird nun auf die 1 bis 5 bezug genommen.
  • 1 ist eine seitliche Aufrißansicht eines Steuerriemenantriebs 5, der mit einem Zahnriemen gezeigt wird, der Spannweiten 16, 17, 18 und 19 aufweist. Zähne 25, die auf dem Innenumfang des Riemens angeordnet sind, sind in einer Vielfachteilung 31 beabstandet. Der Riemen wird um Zahnriemenscheiben 11, 12 und 13 mitgezogen und gespannt. Die Riemenscheiben werden als ein Nockenwellenantrieb einer Kraftfahrzeugmotorgestaltung dargestellt, das zwei außen gezahnte Nockenriemenscheiben 11, 12 und eine außen gezahnte Kurbelwellenriemenscheibe 13 aufweist. Eine Riemenspannvorrichtung 21 ist in Verbindung mit diesen Riemenscheiben so angebracht, daß sie in Verbindung mit dem Steuerriemenantrieb 5 betriebsfähig ist. Wenn der Motor über einen Drehzahlbereich arbeitet, führen die Antriebsnockenwellenriemenscheiben 11, 12 zyklische Drehmomentvariationen ein, die dynamische Riemenspannungsvariationen in den Riemenspannweiten 16 bis 19 bewirken. Die Spannvorrichtung 21 ist dazu bestimmt, Drehmomentvariationen, einen thermischen Zuwachs, wenn der Motor läuft, und eine Dehnung und einen Verschleiß des Riemens auszugleichen, der während der Lebensdauer des Antriebs 5 auftritt.
  • 2 stellt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Riemenspannvorrichtung 21 ist am Motor durch einen Gelenkbolzen 50 angebracht, der einen drehbaren Exzenterarm 49 aufweist, auf den ein vorbestimmtes Drehmoment ausgeübt wird, für gewöhnlich durch eine (hier nicht gezeigte) Federanordnung. Dieses Drehmoment erzeugt eine vorbestimmte Riemenkraft, die wiederum auf den Riemen über eine Riemenscheibe 52 übertragen wird, die durch irgendeine Einrichtung, die einen Fachmann klar ist, und im allgemeinen durch ein (nicht gezeigtes) Lager am Exzenterarm 49 angebracht ist.
  • Die Spannvorrichtung, die in 2 gezeigt wird, ist eine nachlaufende Anordnung. Die Mitte 53 der Armstruktur 49 befindet sich über ihren gesamten Betriebsbereich über der Linie 70. Die Linie 70 repräsentiert die über dem Drehpunkt liegende Position der Riemenscheibe 52 bezüglich des Gelenkbolzens 50. Ein Sperrzahnrad 42 ist an der Armstruktur 49 angebracht. Mehrere Sperrklinken 40, die in Taschen in der Gehäusestruktur 41 angeordnet sind und an der Riemenscheibe 52 angebracht sind, spannen das Sperrzahnrad 42 vor, um eine Einwegkupplung zu bilden, und lassen eine uneingeschränkte Rotation der Riemenscheibe 52 in die Drehrichtung des Antriebs 5 gegen den Uhrzeigersinn zu, die durch den Pfeil 61 dargestellt wird. Im Fall einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn, die durch den Pfeil 60 dargestellt wird und die im allgemeinen unter Rückprall- und Zurückrollbedingungen auftritt, greifen die Sperrklinken 40 in das Sperrzahnrad 42 ein, wobei die Riemenscheibe 52 und die Exzenterarmstruktur 49 miteinander verriegelt werden. Dies erzeugt ein Reibungsdrehmoment zwischen dem Riemen 18 und der Riemenscheibe 52 in die Richtung des Pfeiles 60. Das Drehmoment baut die abnormale Riemenkraft auf, die durch die Umkehrung des Riemens verursacht wird. Bei der Verwendung einer vorhandenen Spannvorrichtung, die für den Stand der Technik typisch ist, wird die Riemenscheibe 52 normalerweise in eine Riemenaußenrichtung gedrückt, da die Riemenkraft in Verbindung mit der Armlänge 55 ein entgegengesetztes Drehmoment erzeugt, das das Federdrehmoment überwindet, das auf den Exzenterarm 49 ausgeübt wird, was den Riemen erschlaffen läßt und wiederum potentiell ein Überspringen von Zähnen erzeugt. Wenn die Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bewirkt der Riemen 18 einen Eingriff des Klinkwerks 40, 41, 42, wobei ein Drehmoment erzeugt wird und die Riemenscheibe 52 zum Riemen hin bewegt wird, wodurch folglich die Riemenspannung auf der Erschlaffungsseite vorübergehend erhöht wird und ein Überspringen von Zähnen verhindert wird.
  • 3 ist eine vergrößerte Ansicht der Spannvorrichtung der 1 und stellt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Spannvorrichtung 21 arbeitet in derselben Weise wie oben erläutert. Die Spannvorrichtung, die in 3 gezeigt wird, besteht aus einer vorlaufenden Anordnung. Die Mitte 53 der Armstruktur 49 befindet sich über ihren gesamten Betriebsbereich unter der Linie 70. Ein Sperrzahnrad 44 ist drehbar an der zylindrischen Fläche des Exzenterarmes 49 angebracht. Mehrere Sperrklinken 40, die in Taschen in der Gehäusestruktur 41 angeordnet sind, die an der Riemenscheibe 52 angebracht ist, spannen das Sperrzahnrad 44 vor und lassen eine uneingeschränkte Rotation der Riemenscheibe 52 in die Drehrichtung des Antriebs 5 gegen den Uhrzeigersinn zu, die durch den Pfeil 61 dargestellt wird. Im Fall einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn, die durch den Pfeil 60 dargestellt wird und die im allgemeinen während Rückprall- und Zurückrollzuständen auftritt, greifen die Sperrklinken 40 in das Sperrzahnrad 44 ein, was eine Rotation der Sperrzahnrads 44 zusammen mit der Riemenscheibe 52 ermöglicht. Das Sperrzahnrad 44 steht durch Zäh ne 45 auf der Innenseite der Schnecke mit dem Zahnrad 81 in Eingriff. Das Zahnrad 81 ist drehbar an der Haltestruktur 80 angebracht und ist an der Drehstruktur 50 durch ein Glied angebracht, das hier zur Klarheit nicht gezeigt wird. Folglich ist die Drehstruktur 80 feststehend. Das Zahnrad 81 steht mit den Zähnen 46 in Eingriff, die Teil des Exzenterarmes 49 sind. Dieser Getriebezug führt dazu, daß sich der Exzenterarm 49 zum Riemen hin dreht und ein entgegengesetztes Drehmoment erzeugt. Dieses entgegengesetzte Drehmoment überwindet das durch die Riemenkraft erzeugte Drehmoment, das von der Drehrichtung im Uhrzeigersinn des Antriebs 5 herrührt (die durch den Pfeil 60 dargestellt wird), und erhöht die Riemenspannung, was wiederum ein Überspringen von Zähnen verhindert.
  • 4 stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Riemenspannvorrichtung weist eine Riemenscheibe 52, eine Exzenterarmstruktur 49 und eine hydraulische Betätigungsgliedeinheit 100 auf, die durch einen Gelenkbolzen 50 und Bolzen 93, 94 am Motor angebracht ist. Die Riemenscheibe 52 ist an der Exzenterarmstruktur 49 durch ein Lager angebracht, das über einen Bolzen 91 an der Armstruktur 49 befestigt ist. Die Armstruktur 49, die drehbar um den Gelenkbolzen 50 gezogen ist, läßt es zu, daß sich die Riemenscheibe 52 exzentrisch um die Mitte des Gelenkbolzens 50 dreht. Das hydraulische Betätigungsglied 100 übt eine bekannte Kraft am Punkt 110 aus, die in Verbindung mit der Armlänge 55 ein vorbestimmtes Drehmoment erzeugt, das auf die Armstruktur 49 übertragen wird. Dies erzeugt eine vorbestimmte Riemenkraft, die durch die Riemenscheibe 52 auf den Riemen übertragen wird.
  • Die in 4 gezeigte Spannvorrichtung ist eine nachlaufende Anordnung. Die Mitte der Riemenscheibe 52 befindet sich über ihren gesamten Betriebsbereich über der Linie 70. Die Linie 70 repräsentiert die über dem Drehpunkt liegende Position der Riemenscheibe 52 bezüglich des Gelenkbolzens 50. Es ist ein Sperrzahnrad 42 an der Armstruktur 49 angebracht. Mehrere Sperrklinken 40, die in Taschen in der Gehäusestruktur 41 an geordnet sind, die an der Riemenscheibe 52 befestigt sind, spannen das Sperrzahnrad 42 vor und lassen eine uneingeschränkte Rotation der Riemenscheibe 52 in die Drehrichtung des Antriebs 5 gegen den Uhrzeigersinn zu, die durch den Pfeil 61 dargestellt wird. Im Fall einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn, die durch den Pfeil 60 dargestellt wird und die während Rückprall- und Zurückrollzuständen auftritt, greifen die Sperrklinken 40 in das Sperrzahnrad 42 ein, wobei sie die Riemenscheibe 52 und die Exzenterarmstruktur 40 miteinander verriegeln. Dies erzeugt ein Reibungsdrehmoment zwischen dem Riemen 18 und der Riemenscheibe 52 in die Richtung des Pfeiles 60. Das Drehmoment baut die abnormale Riemenkraft auf, die durch die Riemenumkehr verursacht wird, bewegt die Riemenscheibe 52 zum Riemen hin, wobei die Riemenspannung vorübergehend erhöht wird, und verhindert wiederum das Überspringen von Zähnen.
  • In 5 ist eine Riemenspannvorrichtung 2, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, über einen Gelenkbolzen 50 am Motor angebracht und weist eine drehbare Exzenterarmstruktur 49 auf, auf die üblicherweise über eine (hier nicht gezeigte) Federanordnung ein vorbestimmtes Drehmoment ausgeübt wird. Dies erzeugt eine vorbestimmte Riemenkraft, die über eine Riemenscheibe 52, die an der Exzenterarmstruktur 49 durch ein Lager befestigt ist, das üblicherweise aus dem Typ besteht, das als Kugel- oder Rollenlager bezeichnet wird (das hier nicht gezeigt wird), in den Riemen übertragen wird. Die gezeigte Spannvorrichtungsanordnung ist der vorlaufende Typ, wobei die Mitte 53 der Armstruktur 49 über ihren gesamten Betriebsbereich wie oben unter der Linie 70 liegt. Eine zweite Drehstruktur ist an der Grundplatte 148 der Spannvorrichtung angebracht, die eine zweite Exzenterarmstruktur 150 und eine Riemenscheibe 153 aufweist. An die Armstruktur 150 ist eine Sperrklinke 144 angebracht, die an ihrer Spitze eine Zahnradeingriff 143 aufweist. Innerhalb der Riemenscheibe 153 befindet sich eine Einwegkupplung 152, die die Armstruktur vor spannt, um eine freie Rotation der Riemenscheibe 153 zuzulassen, wenn sich der Riemen normal in die Richtung 61 bewegt. Wenn der Motor zurückprallt oder ein Zurückrollen auftritt, ändert der Riemen seine Richtung in 60.
  • Die Einwegkupplung 152 spürt diese Richtungsänderung und verriegelt die Riemenscheibe 153 und die Armstruktur 150 fest miteinander. Dies beiwirkt, daß sich die Armstruktur 150 in die Richtung dreht, die durch den Pfeil 145 gezeigt wird. Die Sperrklinke 144 dreht sich mit dem Arm 150, was dazu führt, daß der Zahnradeingriff 143 in den Eingriff 142 eingreift, der an der ersten drehbar angebrachten Exzenterarmstruktur 49 befestigt ist. Dieser Zahnradantrieb führt dazu, daß sich die Exzenterarmstruktur 49 zum Riemen hin dreht und ein entgegengesetztes Drehmoment erzeugt, das das durch die Riemenkraft erzeugte Drehmoment überwindet, das auf die abnormale Richtung des Antriebs 5 zurückzuführen ist, die durch den Pfeil 60 dargestellt wird, wodurch folglich die Riemenspannung erhöht wird und ein Überspringen von Zähnen verhindert wird. Ein Anschlag 149 verhindert die Bewegung über den Drehpunkt der zweiten Armstruktur 150 hinaus.
  • Durch diese Beschreibung hindurch, wenn es der Kontext nicht anderes erfordert, werden das Wort „aufweisen" und Variationen wie „weist auf" oder „aufweisend" so verstanden, daß sie den Einschluß einer angegebenen Einheit oder eines Schritts oder einer Gruppe von Einheiten oder Schritten, jedoch nicht den Ausschluß irgendeiner anderen Einheit oder Schrittes oder Gruppe von Einheiten oder Schritten implizieren. Die Mechanismen aus Sperrzahnrad mit Sperrklinke, die Einwegkupplungen bilden, sind so zu verstehen, daß sie Äquivalente, wie Federkupplungen, Freilaufkupplungen und Rollengesperre einschließen.

Claims (9)

  1. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung, die eine erste bewegliche Einrichtung (52) aufweist, die mit einem Steuerriemen (18) in Kontakt gebracht werden kann und als Reaktion auf die Bewegungsrichtung des Steuerriemens relativ zu einer ersten Stelle (55) beweglich ist, wobei eine zweite bewegliche Einrichtung (49) die erste bewegliche Einrichtung und die erste Stelle hält, die zweite bewegliche Einrichtung relativ zu einer zweiten Stelle (51) beweglich ist, und die zweite Stelle von der ersten Stelle beabstandet ist, gekennzeichnet durch eine Einwegeingriffseinrichtung (40), die angepaßt sind, als Reaktion auf eine Bewegung des Steuerriemens in eine bevorzugte Richtung (61) außer Eingriff zu bleiben und als Reaktion auf eine Bewegung des Steuerriemens in die andere Richtung (60) einzugreifen, wobei der Einwegeingriff einen Eingriff der ersten beweglichen Einrichtung mit der zweiten beweglichen Einrichtung bewirkt, wodurch die zweite bewegliche Einrichtung die erste Stelle und die erste bewegliche Einrichtung zum Steuerriemen hin bewegt.
  2. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste bewegliche Einrichtung eine Riemenscheibe (52) aufweist, die mit dem Steuerriemen (18) in Kontakt gebracht werden kann, die Riemenscheibe um die erste Stelle drehbar ist, die eine erste Achse (53) an der Riemenscheibenmitte aufweist, und die zweite bewegliche Einrichtung eine Exzenterarmstruktur (49) aufweist, die die Riemen scheibe um die erste Achse hält und um die zweite Stelle drehbar ist, die eine zweite Achse (51) aufweist, wobei die zweite Achse von der ersten Achse beabstandet ist, gekennzeichnet durch eine Einwegeingriffseinrichtung (40), die angepaßt ist, bei einer Rotation der Riemenscheibe in eine bevorzugte Richtung außer Eingriff zu bleiben und bei einer Rotation der Riemenscheibe in die andere Richtung einzugreifen, wobei der Einwegeingriff einen Eingriff der Riemenscheibe mit der Exzenterarmstruktur bewirkt, wodurch die Exzenterarmstruktur die erste Rotationsachse und die Riemenscheibe zum Steuerriemen hin bewegt.
  3. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste bewegliche Einrichtung eine Riemenscheibe (52) aufweist, die um die erste Stelle drehbar ist, die eine erste Achse (53) aufweist und angepaßt ist, einen Steuerriemen (18) zu berühren, und die zweite bewegliche Einrichtung eine Exzenterarmstruktur (49) aufweist, die um die zweite Stelle drehbar ist, die eine zweite Achse (51) aufweist, die von der ersten Achse beabstandet ist, wobei die Exzenterarmstruktur die Riemenscheibe um die erste Achse hält und angepaßt ist, die erste Achse und die Riemenscheibe während einer bevorzugten Rotation der Riemenscheibe zum Steuerriemen hin zu drücken, gekennzeichnet durch eine Einwegkupplung (40) zwischen der Riemenscheibe und der Exzenterarmstruktur, wobei die Einwegkupplung als Reaktion auf die andere Rotation der Riemenscheibe in Eingriff gebracht werden kann, wodurch die Exzenterarmstruktur so gedreht wird, daß die erste Achse und die Riemenscheibe zum Steuerriemen hin bewegt werden.
  4. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste bewegliche Einrichtung eine Riemenscheibe (52) aufweist, die um die erste Stelle drehbar ist, die ei ne erste Achse (53) aufweist und angepaßt ist, einen Steuerriemen zu berühren, und die zweite bewegliche Einrichtung eine Exzenterarmstruktur (49) aufweist, die um die zweite Stelle drehbar ist, die eine zweite Achse (51) aufweist, die von der ersten Achse beabstandet ist, wobei die Exzenterarmstruktur die Riemenscheibe um die erste Achse hält und angepaßt ist, die erste Achse und die Riemenscheibe während einer bevorzugten Rotation der Riemenscheibe zum Steuerriemen hin zu drücken, gekennzeichnet durch eine Einwegkupplung (40) und einen Getriebezug (81) zwischen der Riemenscheibe und der Exzenterarmstruktur, wobei die Einwegkupplung und der Getriebezug als Reaktion auf die andere Rotation der Riemenscheibe in Eingriff bringbar sind, wodurch bewirkt wird, daß der Getriebezug die Exzenterarmstruktur so dreht, daß die erste Achse und die Riemenscheibe zum Steuerriemen hin bewegt werden.
  5. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung und der Getriebezug mindestens ein Klinkwerk und ein Sperrzahnrad (44) aufweisen, wobei das Sperrzahnrad ein erstes Zahnrad (45), ein zweites Zahnrad (81), das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht und um eine feste dritte Achse (80) drehbar ist, und Zahnradzähne (46) auf der Exzenterarmstruktur umfaßt, wobei die Zahnradzähne mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff stehen.
  6. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste bewegliche Einrichtung eine Riemenscheibe (52) aufweist, die um die erste Stelle drehbar ist, die eine erste Achse (51) aufweist und angepaßt ist, einen Steuerriemen (18) zu berühren, und die zweite bewegliche Ein richtung eine Exzenterarmstruktur (49), die um die zweite Stelle drehbar ist, die eine zweite Achse (92) aufweist, die von der ersten Achse beabstandet ist, wobei die Exzenterarmstruktur die Riemenscheibe um die erste Achse hält, und eine hydraulische Einrichtung (100) aufweist, die angepaßt ist, die erste Achse und die Riemenscheibe während einer bevorzugten Rotation der Riemenscheibe zum Steuerriemen hin zu drücken, gekennzeichnet durch eine Einwegkupplung (40) zwischen der Riemenscheibe und der Exzenterarmstruktur, und wobei die zweite Achse über den Umfang der Riemenscheibe hinaus beabstandet ist, die Einwegkupplung als Reaktion auf die andere Rotation der Riemenscheibe in Eingriff bringbar ist, wodurch die Exzenterarmstruktur so gedreht wird, daß die erste Achse und die Riemenscheibe zum Steuerriemen hin und die Exzenterarmstruktur weg von der hydraulischen Einrichtung bewegt werden.
  7. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterarmstruktur ein hydraulisches Betätigungsglied eingreift (110).
  8. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach Anspruch 3 oder 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung ein Klinkwerk ist, das mindestens eine Sperrklinke (40) und ein Sperrzahnrad (42) aufweist.
  9. Automatische Steuerriemenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3–7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung diametrisch kleiner als der Durchmesser der Riemenscheibe ist.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040166975A1 (en) * 2000-06-16 2004-08-26 Gibson Fabian W. Timing belt autotensioner with an anti-tooth skip mechanism
SE520144C2 (sv) * 2002-03-27 2003-06-03 Digatech Ab Anordning för inställning av en riktning
US6849015B2 (en) * 2003-01-31 2005-02-01 Borgwarner Inc. Ratcheting pivot arm tensioner with backlash
US7111998B2 (en) * 2004-05-19 2006-09-26 Robert Bosch Gmbh Adjustable camera with belt tensioning apparatus
US7217207B1 (en) * 2005-11-03 2007-05-15 The Gates Corporation Tensioner
US7320262B2 (en) * 2005-11-03 2008-01-22 The Gates Corporation Tensioner
DE102007005108A1 (de) * 2007-02-01 2008-08-07 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Zugmittelantrieb für ein Haushaltsgerät
US8613680B2 (en) * 2010-04-20 2013-12-24 Litens Automotive Partnership Tensioner with spring damper
DE102010019054A1 (de) * 2010-05-03 2011-11-03 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Spannvorrichtung
WO2013138303A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Keiser Dennis L Eccentric idler
US9790817B2 (en) 2012-10-22 2017-10-17 Litens Automotive Partnership Tensioner with increased damping
FR3008156B1 (fr) * 2013-07-02 2015-08-07 Skf Ab Dispositif tendeur d'un organe de traction, moteur equipe d'un tel dispositif tendeur et procede de mise en oeuvre
US10094451B2 (en) * 2015-07-01 2018-10-09 Dayco Ip Holdings, Llc Dual mode tensioner
US10859141B2 (en) 2015-10-28 2020-12-08 Litens Automotive Partnership Tensioner with first and second damping members and increased damping
US10557531B2 (en) * 2016-06-29 2020-02-11 GM Global Technology Operations LLC Idler assembly
CN109849389A (zh) * 2018-12-20 2019-06-07 阿雷法(苏州)汽车部件有限公司 一种v带包布机的带坯张紧装置
CN115030999B (zh) * 2022-04-27 2022-12-23 安徽全柴动力股份有限公司 一种偏心张紧轮及柴油机冷却系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1523676A (en) * 1925-01-20 Belt-tightening device
US1657024A (en) * 1923-09-27 1928-01-24 Morse Chain Co Chain-adjusting mechanism
GB254048A (en) * 1925-04-28 1926-07-01 Brampton Sa Ets Improvements in or relating to sprocket wheels or pulleys
US4299584A (en) 1979-12-28 1981-11-10 Dyneer Corporation Belt tensioner construction
DE3433004A1 (de) * 1984-09-07 1986-03-20 Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart Getriebe fuer ein elektromotorisches haushaltsgeraet
US4634407A (en) 1985-08-12 1987-01-06 Federal-Mogul Corporation Self-tensioning belt tightener
US4923435A (en) * 1986-12-27 1990-05-08 Koyo Seiko Co., Ltd. Chain or belt tensioner with a one-way clutch
US4808148A (en) * 1988-04-04 1989-02-28 Federal-Mogul Corporation Temperature compensated self-tensioning idler pulley
DE4301850A1 (de) * 1993-01-24 1994-07-28 Ruecker Gmbh Automatische Spannvorrichtung für Treibriemen
US5591094A (en) 1995-11-01 1997-01-07 The Gates Corporation Tensioner with adjustable stop for power transmission belt
DE19546557C1 (de) * 1995-12-13 1997-02-20 Daimler Benz Ag Hydraulische Spannvorrichtung zum Spannen eines nachgiebigen Antriebsmittels einer Nockenwelle
GB9908038D0 (en) * 1999-04-08 1999-06-02 Crawley Donald R The ct system
CA2368985C (en) * 1999-04-12 2007-03-20 Litens Automotive Timing belt tensioner with a backstop device with controlled one-way mechanism
US6422962B1 (en) * 2000-04-11 2002-07-23 Litens Automotive Partnership Timing belt tensioner with a backstop device with controlled one-way mechanism
US20040166975A1 (en) * 2000-06-16 2004-08-26 Gibson Fabian W. Timing belt autotensioner with an anti-tooth skip mechanism

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Publication number Publication date
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US20040053719A1 (en) 2004-03-18
EP1290360A2 (de) 2003-03-12
ATE291706T1 (de) 2005-04-15

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