WO2004057211A1 - Spannvorrichtung für einen zugmitteltrieb - Google Patents
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- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/081—Torsion springs
Definitions
- Tensioning device for a traction mechanism drive such as a belt drive, chain drive or the like, with a base body which can be fastened to a machine housing, in particular a crankcase of an internal combustion engine, with a tensioning roller carrier which carries a tensioning roller and which is rotatably mounted on the base body, with a torsion spring which prestresses the tensioning roller carrier relative to the base body in the sense of a displacement of the tensioning roller in the direction of the traction mechanism drive, and with friction elements, in particular a friction disk and a friction lining, which are connected on the one hand to the tensioning roller carrier and on the other hand to the base body.
- a machine housing in particular a crankcase of an internal combustion engine
- a tensioning roller carrier which carries a tensioning roller and which is rotatably mounted on the base body
- a torsion spring which prestresses the tensioning roller carrier relative to the base body in the sense of a displacement of the tensioning roller in the direction of the traction mechanism drive
- Such a generic clamping device is known from DE 44 26 666 A1.
- This clamping device has proven itself in principle.
- the friction elements which are intended to reduce oscillation of the tensioning roller and the tensioning roller carrier on the base body, also fulfill the task set for them.
- noise is generated in the area of the friction elements. Depending on the excitation of the jig due to Depending on the frequency or amplitude range, this noise can be heard in the dynamics of the traction mechanism drive as a loud "squeak" in the engine or vehicle environment.
- the object of the invention is therefore to improve a tensioning device in such a way that the disturbing noises are avoided while maintaining its function. This should be done with simple, inexpensive means.
- the object of the invention is achieved in that at least one of the friction elements has a friction surface which prevents this friction element from sticking to the other friction element.
- the adherence of one friction element to the other is prevented by the fact that the friction surface of at least one friction element is, preferably partially, provided with a lubricant. It is important to find a middle ground between very good sliding between the friction surfaces, which would impair the damping, and sticking and loosening between the friction surfaces, which creates the noise. It is also essential that the tensioning device is maintenance-free, ie that the amount of lubricant is designed for the entire operating time of the tensioning device
- the friction elements preferably the friction disk, have recesses on their flat side facing the other friction element, in which recesses the lubricant is embedded
- the depressions can be in the form of strips, spots or dots
- the recesses can also be designed as micro-recesses, which are preferably produced by means of embossing or laser action.
- the micro-recesses allow good distribution of the lubricant cells within the friction surface
- Grease with black or white solid lubricants standard grease, graphite, PTFE, solid grease or the like is preferably used as the lubricant
- one of the friction elements preferably the friction disk
- a material that is porous at least on the friction surface for which sintered metal or a cast material is well suited, and to treat it with a lubricant, for example Trankol There are no recesses
- FIG. 2 shows a side view of a friction disk facing a friction lining
- Figure 3 is a side view of the friction disc in a modified form
- Figure 4 is a side view of a further modified friction disc
- 1 denotes a basic body of a tensioning device, which is not shown attached to a machine housing, in particular a crankcase of an internal combustion engine.
- the basic body has an outer and an inner jacket, which are connected to one another at one end and form a sleeve-shaped cavity 1a.
- a shaft 2 is mounted inside the base body, which is connected in a rotationally and axially fixed manner to a tensioning tube carrier 3.
- the tensioning tube carrier 3 in turn has a bolt 4 which is arranged axially parallel to the shaft 2 and to this is arranged on the end of the shaft 2 opposite the tensioning carrier 3, a friction disk 5 is arranged, which in turn is rotatably and axially connected to the shaft 2 Between the friction disk 5 and the base body, a friction lining 6 is arranged, which is rotationally fixed to the base body connected is
- a torsion spring 7 is installed, which is connected on the one hand in a rotationally fixed manner to the basic body 1 and on the other hand in a rotationally fixed manner with the tensioning tube carrier 3, so that they have a torque between these components for tensioning a tensioning roller arranged on the bolt 4 but not shown for a traction mechanism drive, also not shown.
- the torsion spring 7 is further designed so that it exerts compressive forces in the axial direction Direction generated so that the friction disc 5 is pressed against the friction lining 6, the forces being transmitted via the tensioning roller carrier 3 and the shaft 2 on the one hand and via the base body 1 on the other. The vibrating forces from the traction mechanism drive around the shaft 2 are damped by the friction effect between the friction disk and the friction lining.
- FIGS. 2 to 4 show the friction surface 8 of the friction disk 5 facing the friction lining 6.
- Micro-depressions 9 are provided in the friction surfaces 8 and are filled with a grease filling, explained in the general description.
- the microwells 9 in FIG. 2 are arranged in radial lines, while the microwells 9 in FIG. 3 are arranged in rows which are arranged parallel to one another and parallel to a plane passing through the axis.
- the microwells 9 in FIG. 4 are also arranged in rows, which, however, are arranged differently.
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Abstract
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, wie Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen, mit einem Grundkörper (1), der an einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem eine Spannrolle tragenden Spannrollenträger (3), der an dem Grundkörper (1) drehbar gelagert ist, mit einer Torsionsfeder (7), die den Spannrollenträger (3) gegenüber dem Grundkörper (1) im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit Reibelementen, insbesondere einer Reibscheibe (5) und einem Reibbelag (6), die einerseits mit dem Spannrollenträger (3) und andererseits mit dem Grundkörper (1) verbunden sind wobei zumindest eines der Reibelemente (5 oder 6) eine Reiboberfläche (8) aufweist, die ein Haften dieses Reibelements an dem anderen Reibelement verhindert.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, wie Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen, mit einem Grundkörper, der an einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem eine Spannrolle tragenden Spannrollenträger, der an dem Grundkörper drehbar gelagert ist, mit einer Torsionsfeder, die den Spannrollenträger gegenüber dem Grundkörper im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit Reibelemente, insbesondere einer Reibscheibe und einem Reibbelag, die einerseits mit dem Spannrollenträger und andererseits mit dem Grundkörper verbunden sind.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige gattungsbildende Spannvorrichtung ist aus der DE 44 26 666 A1 bekannt. Diese Spannvorrichtung hat sich im Grundsatz bewährt. Auch die Reibelemente, die ein Schwingen der Spannrolle und des Spannrollenträgers auf dem Grundkörper verringern sollen, erfüllen die an sie gestellte Aufgabe. Es hat sich allerdings gezeigt, dass es zu Geräuschbildung im Bereich der Reibelemente kommt. Abhängig von der Anregung der Spannvorrichtung aufgrund
der Dynamik des Zugmitteltriebes ist dieses Geräusch je nach Frequenz- bzw. Amplitudenbereich als lautstarkes „Quietschen" in Motor- bzw. Fahrzeugumgebung hörbar. Dies stellt eine wesentliche Qualitätsbeeinträchtigung dar, die auf die Spannvorrichtung zurückfällt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung so zu verbessern, dass unter Beibehaltung ihrer Funktion die störenden Geräusche vermieden werden. Dies soll mit einfachen kostengünstigen Mitteln erfolgen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zumindest eines der Reibelemente eine Reiboberfläche aufweist, die ein Haften dieses Reibelements an dem anderen Reibelement verhindert.
Bei Untersuchungen hat sich nämlich herausgestellt, dass das beim Stand der Technik bemängelte Geräusch auf sogenannte Stick-Slip-Effekte zwischen den Reibelementen zurückzuführen ist, d. h. ein abwechselndes Haften und Gleiten zwischen den Reibelementen, die zu Schwingungen und Geräuschen führen.
Um die Geräuschentstehung in ihrer Ursache zu verhindern, gilt es, die Stick- Slip-Effekte zu eliminieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Haften eines Reibelements an dem anderen dadurch verhindert, dass die Reiboberfläche zumindest eines Reibelements, vorzugsweise partiell, mit einem Schmierstoff versehen ist. Dabei gilt es einen Mittelweg zu finden zwischen einem sehr guten Gleiten zwischen den Reiboberflächen, wobei dadurch die Dämpfung beeinträchtigt würde, und dem Haften und Lösen zwischen den Reiboberflächen, wodurch die Geräusche entstehen.
Von wesentlicher Bedeutung ist auch, dass die Spannvorrichtung wartungsfrei ist, d h dass die Schmierstoffmenge für die gesamte Betriebszeit der Spannvorrichtung ausgelegt ist
In vorteilhafter Weise weisen die Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe an ihrer dem anderen Reibelement zugewandten Flache Vertiefungen auf, in denen der Schmierstoff eingelagert ist
Die Vertiefungen können streifen-, fleckenartig oder punktformig ausgebildet
Die Vertiefungen können auch als Mikrovertiefungen ausgeführt sein, die vorzugsweise mittels Prägen oder Lasereinwirkung hergestellt sind Durch die Mikrovertiefungen ist eine gute Verteilung der Schmierstoffzellen innerhalb der Reibfläche möglich
Vorzugsweise wird als Schmierstoff Fett mit schwarzen oder weißen Feststoff- schmierstoffen, Standardschmierfett, Grafit, PTFE, Solid Grease oder dergleichen benutzt
Es ist auch in vorteilhafter Weise möglich, eines der Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe aus einem zumindest an der Reibfläche porösen Material herzustellen, wozu sich Sintermetall oder ein Gusswerkstoff gut eignet, und mit einem Schmierstoff, zum Beispiel Trankol, zu behandeln Dadurch kann das Erstellen der Vertiefungen entfallen
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen in denen Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt ist Es zeigen
Figur 1 einen Querschnitt durch eine Spannvorrichtung für einen
Zugmitteltrieb,
Figur 2 eine einem Reibbelag zugewandte Seitenansicht einer Reibscheibe,
Figur 3 eine Seitenansicht der Reibscheibe in modifizierter Form und
Figur 4 eine Seitenansicht einer weiter modifizierten Reibscheibe
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den Figuren 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Grund- korper einer Spannvorrichtung bezeichnet, der nicht dargestellt an einem Maschinengehause, insbesondere einem Kurbeigehause einer Brennkraftmaschine, befestigt ist Der Grundkorper weist einen äußeren und einen inneren Mantel auf, die an einem Ende miteinander verbunden sind und einen hulsenformigen Hohlraum 1a bilden Im Inneren des Grundkorpers ist eine Welle 2 gelagert, die dreh- und achsfest mit einem SpannroUentrager 3 verbunden ist Der SpannroUentrager 3 seinerseits weist einen Bolzen 4 auf, der achsparallel zur Welle 2 angeordnet und zu dieser versetzt ist An dem dem SpannroUentrager 3 entgegengesetzten Ende der Welle 2 ist eine Reibscheibe 5 angeordnet, die wiederum dreh- und achsfest mit der Welle 2 verbunden ist Zwischen der Reibscheibe 5 und dem Grundkorper ist ein Reibbelag 6 angeordnet, der mit dem Grundkorper drehfest verbunden ist
In dem hulsenformigen Hohlraum 1 a ist eine Torsionsfeder 7 eingebaut, die einerseits drehfest mit dem Grundkorper 1 und andererseits drehfest mit dem SpannroUentrager 3 verbunden ist, so dass sie eine Drehkraft zwischen diesen Bauteilen zum Spannen einer auf dem Bolzen 4 angeordneten, aber nicht dargestellten Spannrolle für einen ebenfalls nicht dargestellten Zugmitteltrieb Die Torsionsfeder 7 ist weiterhin so ausgelegt, dass sie Druckkräfte in axialer
Richtung erzeugt, so dass die Reibscheibe 5 gegen den Reibbelag 6 gedrückt wird, wobei die Kräfte über den Spannrollenträger 3 und die Welle 2 einerseits und über den Grundkörper 1 andererseits weitergeleitet werden. Durch die Reibwirkung zwischen Reibscheibe und Reibbelag werden die vom Zugmittel- trieb herrührenden Schwingkräfte um die Welle 2 gedämpft.
In den Figuren 2 bis 4 ist die dem Reibbelag 6 zugewandte Reibfläche 8 der Reibscheibe 5 dargestellt. In den Reibflächen 8 sind Mikrovertiefungen 9 angebracht, die mit einer Fettfüllung, in der allgemeinen Beschreibung erläutert, gefüllt sind.
Die Mikrovertiefungen 9 in Figur 2 sind in radialen Linien angebracht, während die Mikrovertiefungen 9 in Figur 3 in Reihen angeordnet sind, die parallel zueinander und parallel zu einer durch die Achse gehenden Ebene angeordnet sind. Die Mikrovertiefungen 9 in Figur 4 sind ebenfalls in Reihen angeordnet, die allerdings anders geordnet sind.
Bezugszeichenliste
Grundkorper hulsenformiger Hohlraum
Welle
SpannroUentrager
Bolzen
Reibscheibe
Reibbelag
Torsionsfeder
Reibfläche
Mikrovertiefungen
Claims
1. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, wie Riemen-, Kettentrieb oder dergleichen, mit einem Grundkörper (1 ), der an einem Maschinengehäuse, insbesondere Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, befestigbar ist, mit einem eine Spannrolle tragenden Spannrollenträger (3), der an dem Grundkörper (1 ) drehbar gelagert ist, mit einer
Torsionsfeder (7), die den Spannrollenträger (3) gegenüber dem Grundkörper (1 ) im Sinne einer Verlagerung der Spannrolle in Richtung auf den Zugmitteltrieb vorspannt, und mit Reibelementen, insbesondere einer Reibscheibe (5) und einem Reibbelag (6), die einerseits mit dem Spannrollenträger (3) und andererseits mit dem Grundkörper (1 ) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Reibelemente (5 oder 6) eine Reiboberfläche (8) aufweist, die ein Haften dieses Reibelements an dem anderen Reibelement verhindert.
2. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reiboberfläche (8) zumindest eines Reibelements (5 oder 6), vorzugsweise partiell, mit einem Schmierstoff versehen ist.
3. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffmenge für die gesamte Betriebszeit der Spannvorrichtung ausgelegt ist.
4. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der
Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe (5), an ihrer dem anderen
Reibelement (6) zugewandten Reibfläche (8) Vertiefungen aufweist, in denen der Schmierstoff eingelagert ist.
5. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen streifen-, fleckenartig oder punktförmig ausgebildet sind.
6. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen Mikrovertiefungen (9) sind, die vorzugsweise mittels Prägen oder Lasereinwirkung hergestellt sind.
7. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff Fett mit schwarzen oder weißen Feststoffschmierstoffen, Standardschmierfett, Grafit, PTFE, Solid Grease oder dergleichen ist.
8. Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Reibelemente, vorzugsweise die Reibscheibe (5) aus einem zumindest an der Reibfläche (8) porösem Material, wie Sintermetall oder einem Gusswerkstoff hergestellt ist und mit einem geeigneten Schmierstoff, zum Beispiel Tränköl, behandelt ist.
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