WO2000053953A1 - Spannelement für riemen, ketten oder dergleichen - Google Patents

Spannelement für riemen, ketten oder dergleichen Download PDF

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piston
tensioning element
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tensioning
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Bernd Hartmann
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INA Wälzlager Schaeffler oHG
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Definitions

  • the invention relates to a spring tensioning element, which can be equipped with a hydraulic damper unit, with a housing for receiving the spring and a pressure piece, which is designed as a stamp, piston or piston with a piston rod, the pressure piece with a tension roller, a sprocket or the like is in operative connection.
  • a hydraulic tensioning device for belts or chains is known from EP-0 483 564 A1, in which the spring-loaded piston effects the belt or chain tensioning via a sliding shoe.
  • the sliding block rests rigidly on the piston and this in turn rests against the spring, so that all vibrations emanating from the belt or chain drive act on the spring and the hydraulic damper of the tensioning element and are partially converted into movements, specifically also those vibrations which, due to their frequency and amplitude, should not cause the tensioning device to move or be adjusted.
  • the document also deals with the special design of the hydraulic damper.
  • a similar hydraulic tensioning element is known from EP-0 212 119 B1, in which the compression spring acts via a piston and this via a piston rod on an arm to which a tensioning roller for tensioning a toothed belt is attached.
  • This document also deals with detailed questions of the hydraulic damper unit and also proposes a rigid attachment of the swivel arm to a piston rod and a rigid attachment of the piston rod to the piston, so that all vibrations there also affect the tensioning Device are transmitted and there lead to partially undesirable swinging movements.
  • the object of the invention is to improve the known solutions so that only the movements of the tensioning roller or the sprocket or the like or an arm carrying the tensioning roller are transmitted to the central unit of the tensioning element, which are provided for adjusting the tensioning element and the hydraulic damper unit are. The noise caused by this should also be reduced.
  • the pressure piece has two components which can be displaced relative to one another in the direction of the spring force, between which a damping element is arranged.
  • the pressure piece is different, e.g. designed as a stamp, as a piston of the hydraulic damper unit or as a piston rod that is operatively connected to a piston.
  • the mutually displaceable components are also designed accordingly.
  • the piston rod can also be designed to be displaceable relative to the piston, so that these can be seen as corresponding components between which the damping element is effective.
  • the damping element ensures that the vibrations guided by the tensioning roller or the like or by a lever or arm onto the tensioning element are first filtered by the damping element and only the uncompensated movements lead to a movement or adjustment in the tensioning element.
  • damping element is designed to compensate for small vibration amplitudes and / or high vibration frequencies, the belt tension is kept constant with small vibration widths and the tensioning element including the hydraulic damper is protected. In the case of large vibration widths, the belt vibrations are damped. At the same time, this also reduces the noise of the tensioning element.
  • the damping element is advantageously designed as a plastic or rubber element or as a compression spring, depending on the design of the components.
  • the components themselves have mating guide surfaces, so that there is an exact power transmission and guidance between the components. They advantageously form a space in which the damping element is arranged.
  • the figure shows a tensioning device with a section through a spring tensioning element according to the invention
  • 1 denotes a tensioning roller, which rests on a toothed belt 2 shown in sections and tensions it.
  • the tensioning roller 1 is attached to a rocker arm 3, which in turn is arranged pivotably about a fixed point.
  • the spring-tensioning element 4 has a partially illustrated housing 5, in which a Piston 6 is guided, which is biased by a spring 7 in the direction of the rocker.
  • the piston 6 consists of the components 8 and 9, which are supported against one another by means of guide surfaces 10. They form a space 11 in which a damping element 12 made of plastic is arranged.
  • the basic tension of the toothed belt 2 is ensured by the spring 7, wherein during operation of the toothed belt, for example for driving a camshaft of an internal combustion engine, an irregular load on the toothed belt arises, which leads to vibrations of small vibration widths. These are compensated for by the movement of the components 8 and 9 against one another and a deformation of the damping element 12, so that only small masses are moved to compensate for these vibrations. This leads to a better compensation of the vibrations with a small amplitude or high frequency and to a reduction in noise.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Feder-Spannelement (4) mit einem Gehäuse (5) zur Aufnahme der Feder (7) und eines Druckstückes, wobei das Druckstück mit einer Spannrolle (1), einem Kettenrad oder dergleichen in Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäss weist das Druckstück zwei gegeneinander in Richtung der Federkraft verschiebbare Bauteile (8, 9) auf, zwischen denen ein Dämpfungselement (12) angeordnet ist.

Description

Spannelement für Riemen, Ketten oder dergleichen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Feder-Spannelement, das mit einer hydraulischen Dämpfereinheit ausrüstbar ist, mit einem Gehäuse zur Aufnahme der Feder und eines Druckstückes, das als Stempel, Kolben oder Kolben mit Kolbenstange ausgebildet ist, wobei das Druckstück mit einer Spannrolle, einem Kettenrad oder dergleichen in Wirkverbindung steht.
Hintergrund der Erfindung
Aus der EP- 0 483 564 A1 ist eine hydraulische Spannvorrichtung für Riemen oder Ketten bekannt, bei der der federbelastete Kolben über einen Gleitschuh die Riemen- oder Kettenspannung bewirkt. Der Gleitschuh liegt starr an dem Kolben und dieser seinerseits wieder an der Feder an, so daß alle Schwingun- gen, die von dem Riemen- oder Kettentrieb ausgehen, auf die Feder und den Hydraulikdämpfer des Spannelements einwirken und teilweise in Bewegungen umgesetzt werden, und zwar auch solche Schwingungen, die aufgrund ihrer Frequenz und Amplitude nicht eine Bewegung bzw. eine Verstellung der Spannvorrichtung bewirken sollen. Im übrigen beschäftigt sich das Dokument mit der besonderen Ausgestaltung des hydraulischen Dämpfers.
Aus der EP- 0 212 119 B1 ist ein ähnliches hydraulisches Spannelement bekannt, bei dem die Druckfeder über einen Kolben und dieser über eine Kolbenstange auf einen Arm wirkt, an dem eine Spannrolle zur Spannung eines Zahn- riemens befestigt ist. Auch dieses Dokument beschäftigt sich mit Detailfragen der hydraulischen Dämpfereinheit und schlägt im übrigen eine starre Anlage des Schwenkarms an einer Kolbenstange und eine starre Befestigung der Kolbenstange am Kolben vor, so daß auch dort alle Schwingungen auf die Spann- Vorrichtung übertragen werden und dort zu teilweise unerwünschten Schwingbewegungen führen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Lösungen so zu verbessern, daß nur die Bewegungen der Spannrolle bzw. des Kettenrades oder dergleichen oder eines die Spannrolle tragenden Arms auf die Zentraleinheit des Spannelements übertragen werden, die für eine Verstellung des Spannelements und der hydraulischen Dämpfereinheit vorgesehen sind. Dabei sollen auch die dadurch verursachten Geräusche gemindert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß das Druckstück zwei gegeneinander in Richtung der Federkraft verschiebbare Bauteile aufweist, zwischen den ein Dämpfungselement angeordnet ist. Je nach Ausgestaltung des Spannelements mit oder ohne hydraulischer Dämpfereinheit ist das Druckstück verschiedenartig, z.B. als Stempel, als Kolben der hydraulischen Dämpferein- heit oder auch als mit einem Kolben in Wirkverbindung stehende Kolbenstange ausgeführt. Entsprechend sind auch die gegeneinander verschiebbaren Bauteile ausgebildet. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch die Kolbenstange gegenüber dem Kolben verschiebbar ausgebildet sein, so daß diese als entsprechende Bauteile zu sehen sind, zwischen denen das Dämp- fungselement wirksam ist. Durch das Dämpfungselement wird erreicht, daß die von der Spannrolle oder dergleichen bzw. von einem Hebel oder Arm auf das Spannelement geleiteten Schwingungen zunächst von dem Dämpfungselement gefiltert werden und nur die nicht kompensierten Bewegungen zu einer Bewegung bzw. Verstellung im Spannelement führen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 5. Dadurch, daß das Dämpfungselement zur Kompensation kleiner Schwingungsamplituden und/oder hoher Schwingungsfrequenzen ausgelegt ist, wird bei kleinen Schwingungsbreiten die Riemenspannung konstant gehalten und das Spannelement einschließlich hydraulischem Dämpfer geschont. Bei gro- ßen Schwingungsbreiten erfolgt die notwendige Dämpfung der Riemenschwingungen. Gleichzeitig wird dadurch auch eine Geräuschminderung des Spannelements erreicht. In vorteilhafter Weise ist das Dämpfungselement als Kunststoff- oder Gummielement oder als Druckfeder, je nach Ausgestaltung der Bauteile, ausgebildet. Die Bauteile selbst haben zueinander passende Füh- rungsflächen, so daß eine exakte Kraftübertragung und Führung zwischen den Bauteilen gegeben ist. In vorteilhafter Weise bilden sie zusammen einen Raum, in dem das Dämpfungselement angeordnet ist. Dies kann bei einem Stempel oder Kolben so erfolgen, daß das eine Bauteil eine zylinderartige Öffnung aufweist und das andere Bauteil eine kolbenartige Verlängerung, die in die zylindrische Öffnung hineinragt, so daß in diesem Raum das Dämpfungselement eingesetzt ist. Es ist sicherlich auch möglich, die Kolbenstange über einen Anschlag am Kolben abzustützen und dadurch die erfindungsgemäße Dämpfung zu bewirken.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Figur zeigt eine Spannvorrichtung mit einem Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Feder-Spannelement
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In der Figur ist mit 1 eine Spannrolle bezeichnet, die an einem ausschnittsweise dargestellten Zahnriemen 2 anliegt und diesen spannt. Die Spannrolle 1 ist an einer Schwinge 3 befestigt, die ihrerseits schwenkbar um einen Festpunkt angeordnet ist. An die Schwinge 3 lehnt sich ein allgemein mit 4 bezeichnetes Feder-Spannelement an und bewirkt, nicht dargestellt, über seine feste Abstützung eine Krafteinwirkung auf die Schwinge 3. Das Feder- Spannelement 4 weist ein teilweise dargestelltes Gehäuse 5 auf, in dem ein Kolben 6 geführt ist, der durch eine Feder 7 in Richtung zur Schwinge vorgespannt ist. Der Kolben 6 besteht aus den Bauteilen 8 und 9, die mittels Führungsflächen 10 gegeneinander abgestützt sind. Sie bilden einen Raum 11 , in dem ein aus Kunststoff hergestelltes Dämpfungselement 12 angeordnet ist. Durch die Feder 7 wird die Grundspannung des Zahnriemens 2 sichergestellt, wobei im Betrieb des Zahnriemens, beispielsweise zum Antrieb einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, eine ungleichförmige Belastung des Zahnriemens entsteht, die zu Schwingungen kleiner Schwingungsbreiten führt. Diese werden durch die Bewegung der Bauteile 8 und 9 gegeneinander und eine Verformung des Dämpfungselements 12 kompensiert, so daß nur kleine Massen zum Ausgleich dieser Schwingungen bewegt werden. Dies führt zu einem besseren Ausgleich der Schwingungen mit kleiner Amplitude bzw. hoher Frequenz und zu einer Geräuschreduzierung.
Bezugszahlenliste
Spannrolle
Zahnriemen
Schwinge
Feder-Spannelement
Gehäuse
Kolben
Feder
Bauteile
Führungsflächen
Raum
Dämpfungselement

Claims

Patentansprüche
1. Feder-Spannelement (4), das mit einer hydraulischen Dämpfereinheit ausrüstbar ist, mit einem Gehäuse (5) zur Aufnahme der Feder (7) und eines Druckstückes, das als Stempel, Kolben (6) oder Kolben mit Kolbenstange ausgebildet ist, wobei das Druckstück mit einer Spannrolle (1), einem Kettenrad oder dergleichen in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeich- net, daß das Druckstück zwei gegeneinander in Richtung der Federkraft verschiebbare Bauteile (8, 9) aufweist, zwischen denen ein Dämpfungselement (12) angeordnet ist.
2. Feder-Spannelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange gegenüber dem Kolben verschiebbar geführt ist.
3. Feder-Spannelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (12) zur Kompensation kleiner Schwingungsamplituden und/oder hoher Frequenzen ausgelegt ist.
4. Feder-Spannelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (12) als Kunststoffoder Gummielement oder als Druckfeder ausgebildet ist.
5. Feder-Spannelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (8, 9) des Druckstückes zueinander passende Führungsflächen (10) aufweisen und miteinander einen Raum (11 ) bilden, in dem das Dämpfungselement (12) angeordnet ist.
PCT/EP2000/001152 1999-03-05 2000-02-12 Spannelement für riemen, ketten oder dergleichen WO2000053953A1 (de)

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