DE102007056312A1

DE102007056312A1 - Riemenspanneinheit

Info

Publication number: DE102007056312A1
Application number: DE200710056312
Authority: DE
Inventors: Johann Singer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spanneinheit mit einer Umlenkrolle (7) für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine und bestehend aus zwei zueinander verschwenkbaren Teilen (1, 2), welche mittels einer Torsionsfeder (3) gegeneinander vorgespannt sind und wovon ein Teil (1) mit der Brennkraftmaschine verbunden ist und der andere Teil (2) über einen als Gussteil ausgebildeten Hebel (4) verfügt, welcher über ein Lagerelement (6), welches durch einen Deckel (9) auf der dem Hebel (4) abgewandten Seite gegen Umwelteinflüsse abgedeckt ist, die Umlenkrolle (7) trägt, wobei durch die Vorspannung der beiden Teile (1, 2) zueinander die Umlenkrolle (7) an den Zugmitteltrieb anpressbar ist und dadurch eine gewünschte Spannung von diesem bewirkt, wobei ferner auf der dem Hebel (4) zugewandten Seite der Umlenkrolle (7) ein separates Schutzelement (10), welches aus einem Stanzbiegeteil aus Blech besteht, im Bereich des Lagerelements (6) angeordnet ist, um dieses auch auf dieser Seite gegen Umwelteinflüsse zu schützen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spanneinheit mit einer Umlenkrolle für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine und bestehend aus zwei zueinander verschwenkbaren Teilen, welche mittels einer Torsionsfeder gegeneinander vorgespannt sind und wovon ein Teil mit der Brennkraftmaschine verbunden ist und der andere Teil über einen als Gussteil ausgebildeten Hebel verfügt, welcher über ein Lagerelement, welches durch einen Deckel auf der dem Hebel abgewandten Seite gegen Umwelteinflüsse abgedeckt ist, die Umlenkrolle trägt, wobei durch die Vorspannung der beiden Teile zueinander die Umlenkrolle an den Zugmitteltrieb anpressbar ist und dadurch eine gewünschte Spannung von diesem bewirkt.
Hintergrund der Erfindung
Bei Brennkraftmaschinen werden die Aggregate der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Wasserpumpe, Lenkhilfepumpe, Klimakompressor und Genera tor über sogenannte Zugmitteltriebe betrieben. Das Zugmittel ist hierbei normalerweise ein Riemen, welcher die Riemenscheiben der einzelnen Aggregate mit einer Riemenscheibe der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbindet. Allerdings bewirken die Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle aufgrund der Betriebscharakteristik der Brennkraftmaschine und große Zugmittellängen dynamische Effekte, insbesondere Schwingungen, im Zugmitteltrieb. Diese dynamischen Effekte führen zu einer Verminderung der Lebensdauer des Zugmittels. Weiterhin führen temperaturbedingte Veränderungen des Zugmittelmaterials sowie Längenänderungen aufgrund von Verschleiß und Alterung des Zugmittels zu einer Änderung von dessen Spannung. Aufgrund dieser Tatsache werden heutzutage bei Zugmitteltrieben von Brennkraftmaschinen Spannvorrichtungen vorgesehen, welche die Schwingungen des Zugmittels dämpfen und eine nahezu konstante Spannung des Zugmitteltriebes sicherstellen.
Stand der Technik
In der DE 198 45 710 A1 ist bereits ein mechanischer Riemenspanner offenbart, welcher sich im Wesentlichen aus zwei Teilen zusammensetzt, die über eine Torsionsfeder gegeneinander vorgespannt sind. Der eine Teil ist hierbei mit der Brennkraftmaschine verbunden, während der andere Teil einen als Gussteil ausgeführten Hebel umfasst, der eine gelagerte Umlenkrolle trägt. Zwischen den beiden Teilen sind zudem Reibbeläge vorgesehen, um die im Zugmitteltrieb auftretenden Schwingungen zu dämpfen. Das Lager der Umlenkrolle wird mittels einer Schraube an dem Hebel befestigt, wobei eine Auskragung des Hebels die Lagerseite abdeckt und somit vor Umwelteinflüssen schützt.
Nachteilhaft am bekannten Stand der Technik ist, dass zur Herstellung der Auskragung des Hebels im Bereich der Lagerung der Umlenkrolle ein hoher gießtechnischer Aufwand betrieben werden muss.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Spanneinheit mit einer Umlenkrolle für einen Zugmitteltrieb zu schaffen, bei welcher eine Lagerabdeckung der Umlenkrolle mit niedrigem Herstellungsaufwand zu bewerkstelligen ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der dem Hebel zugewandten Seite der Umlenkrolle ein separates Schutzelement, welches aus einem Stanzbiegeteil aus Blech besteht, im Bereich des Lagerelements angeordnet ist, um dieses auf dieser Seite gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Durch diese Maßnahme kann eine zusätzliche Auskragung des Hebels in diesem Bereich entfallen, was den Herstellungsaufwand reduziert, da sich die projizierte Fläche des Hebels vermindert.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Schutzelement koaxial und formschlüssig korrespondierend zu einem Endabsatz des Hebels angebracht. Dies hat den Vorteil, dass eine Platzierung des Schutzelements bei der Montage der Spanneinheit vereinfacht wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzelement ein rotationssymmetrisches, ringscheibenartiges Bauteil. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch den rotationssymmetrischen Aufbau des Schutzelements eine einfache Gestaltung der Herstellungsmatrize möglich ist, was den Herstellungsaufwand reduziert.
In Weiterbildung der Erfindung verfügt das Schutzelement über einen innerradialen Randbereich, welcher in Richtung des Endabsatzes des Hebels reicht, und über einen äußeren axialen Randbereich, welcher in Richtung der Umlenkrolle ragt. Durch den inneren Randbereich wird eine optimale Überdeckung mit dem Endabsatz des Hebels erreicht, was die Montage vereinfacht. Der äußere in Richtung der Umlenkrolle ragende Randbereich sorgt für eine Abschirmung des Lagers der Umlenkrolle und schützt dieses damit vor Umwelteinflüssen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Randbereiche über einen Mittelbereich miteinander verbunden, welcher aus einem in radiale und axiale Richtung und einem nur in radiale Richtung wachsendem Teil besteht. Vorteilhaft ist hierbei, dass eine platzsparende Ausführung des Schutzelements erreicht wird, wodurch eine kompaktere Anordnung der Umlenkrolle möglich und somit insgesamt eine kompaktere Ausführung der Spanneinheit erzielt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Lager der Umlenkrolle nach Art eines beidseitig abgedichteten Rillenkugellagers ausgeführt. Durch diese Maßnahme ist das Lager zusätzlich zu dem Schutzelement vor Umwelteinflüssen geschützt, was die Lebensdauer des Lager und damit des Zugmitteltriebes erhöht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzelement durch ein koaxiales Befestigungsmittel mittels eines Innenringes des Lagerelements zwischen Lagerelement und Endabsatz des Hebels fixierbar. Dadurch wird eine sichere Fixierung des Schutzelements auch während des Betriebes der Spanneinheit gewährleistet und zugleich eine leichte Montage erreicht.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Befestigungsmittel nach Art eine Bundschraube ausgebildet, deren Kopfbereich eine dem Innenring des Lagerelements angepasste Kontur aufweist. Durch diese Maßnahme wird eine Zentrierung des Innenrings des Lagerelements erreicht, wenn keine Zentrierung am Hebel vorhanden ist, und zusätzlich die nötige Festigkeit zur Übertragung des Anzugsmoment bewerkstelligt. Außerdem wird eine gute Wärmeableitung möglich.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Schutzelement aus korrosionsgeschütztem Stahl oder Aluminium. Der Vorteil besteht darin, dass eine Korrosion des Schutzelements verhindert und bei der Verwendung von Aluminium zudem eine Gewichtsreduzierung erreicht wird.
In Weiterbildung der Erfindung besteht der Hebel aus Aluminiumdruckguss oder Kunststoffspritzguss. Dadurch kann eine Gewichtsreduzierung des Systems erzielt werden.
Ausführungsbeispiel
Kurze Figurenbeschreibung
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Spanneinheit, geschnitten entlang deren Symmetrieebene, und
2 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Spanneinheit.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Spanneinheit besteht im Wesentlichen aus den beiden Teilen 1 und 2, welche zueinander schwenkbar und über die Torsionsfeder 3 gegeneinander vorgespannt sind. Der erste Teil 1 ist hierbei mit einem Teil der nicht dargestellten Brennkraftmaschine, beispielsweise dem Motorblock, verbunden. Der zweite Teil 2 umfasst einen als Gussteil ausgebildeten Hebel 4, welcher auf einem Endabschnitt 5 ein Lager 6 mit einer Umlenkrolle 7 trägt. Die Kontur des Endabschnitts 5 des Hebels 4 ist hierbei derart ausgebildet, dass der Innenring 8 des Lagers 6 auf diesem zentriert wird. Das Lager 6 ist auf der dem Hebel 4 abgewandten Seite über den Deckel 9 gegenüber der Umgebung abgeschirmt, während auf der dem Hebel 4 zugewandten Seite das Schutzelement 10 zu diesem Zweck vorgesehen ist. Hierbei ist ein innerradialer Randbereich 11 des Schutzelements 10 zwischen dem Innenring 8 des Lagers 6 und dem Endabschnitt 5 des Hebels 4 angeordnet. Eine Abschirmung des Lagers 6 wird durch einen äußeren axialen Randbereich 12, welcher in Richtung der Umlenkrolle 7 ragt, sichergestellt. Dieser äußere axiale Randbereich 12 und der innerradiale Randbereich 11 sind über einen Mittelbereich 13, welcher die Kontur eines Kegelstumpfes aufweist, verbunden. Eine Fixierung des Innenrings 8 des Lagers 6 bezüglich des Hebels 4 sowie eine Fixierung des Schutzelements 10 wird mittels eines Befestigungsmittels 14 sichergestellt. Dieses Befestigungsmittel 14 ist als Bundschraube ausgeführt, die im Kopfbereich eine dem Innenring 8 des Lagers 6 angepasste Kontur aufweist.
Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird eine Abschirmung des Lagers 6 durch den Deckel 9 sowie das Schutzelement 10 gegenüber Umwelteinflüssen sichergestellt. Dem Fachmann wird klar sein, dass eine gemäß der Erfindung gestaltete Abschirmung eines Lagers auch in Bezug auf eine Umlenkrolle ohne damit verbundene Spanneinheit anwendbar ist. Zudem wird auch klar sein, dass auch eine Ausgestaltung der Schutzvorrichtung 10 als Schnappverbindung, welche ähnlich wie der Deckel 9 mit der Umlenkrolle 7 verbunden wird, denkbar ist.
In 2 ist die erfindungsgemäße Spanneinheit in einer Explosionsdarstellung zu sehen, um die Anordnung der Teile zueinander zu verdeutlichen.

1: erster Teil
2: zweiter Teil
3: Torsionsfeder
4: Hebel
5: Endabschnitt Hebel
6: Lagerelement
7: Umlenkrolle
8: Innenring Lagerelement
9: Deckel
10: Schutzelement
11: innerradialer Randbereich
12: äußerer axialer Randbereich
13: Mittelbereich
14: Befestigungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19845710 A1 [0003]

Claims

Spanneinheit mit einer Umlenkrolle (7) für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine und bestehend aus zwei zueinander verschwenkbaren Teilen (1, 2), welche mittels einer Torsionsfeder (3) gegeneinander vorgespannt sind und wovon ein Teil (1) mit der Brennkraftmaschine verbunden ist und der andere Teil (2) über einen als Gussteil ausgebildeten Hebel (4) verfügt, welcher über ein Lagerelement (6), welches durch einen Deckel (9) auf der dem Hebel (4) abgewandten Seite gegen Umwelteinflüsse abgedeckt ist, die Umlenkrolle (7) trägt, wobei durch die Vorspannung der beiden Teile (1, 2) zueinander die Umlenkrolle (7) an den Zugmitteltrieb anpressbar ist und dadurch eine gewünschte Spannung von diesem bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Hebel (4) zugewandten Seite der Umlenkrolle (7) ein separates Schutzelement (10), welches aus einem Stanzbiegeteil aus Blech besteht, im Bereich des Lagerelementes (6) angeordnet ist, um dieses auch auf dieser Seite gegen Umwelteinflüsse zu schützen.
Spanneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (10) koaxial und formschlüssig korrespondierend zu einem Endabsatz (5) des Hebels (4) angebracht ist.
Spanneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (10) ein rotationssymmetrisches, ringscheibenartiges Bauteil ist.
Spanneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (10) über einen innerradialen Randbereich (11), welcher in Richtung des Endabsatzes (5) des Hebels (4) reicht, und über einen äußeren axialen Randbereich (12), welcher in Richtung der Umlenkrolle (7) ragt, verfügt.
Spanneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randbereiche (11, 12) über einen Mittelbereich (13) miteinander verbunden sind, welcher aus einem in radiale und axiale Richtung und einem nur in radiale Richtung wachsendem Teil besteht.
Spanneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (6) nach Art eines beidseitig abgedichteten Rillenkugellagers ausgeführt sind.
Spanneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (10) durch ein koaxiales Befestigungsmittel (14) mittels eines Innenringes (8) des Lagerelements (6) zwischen Lagerelement (6) und Endabsatz (5) des Hebels (4) fixierbar ist.
Spanneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (14) nach Art einer Bundschraube ausgebildet ist, deren Kopfbereich eine dem Innenring (8) des Lagerelements (6) angepasste Kontur aufweist.
Spanneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (10) aus korrosionsgeschütztem Stahl oder Aluminium besteht.
Spanneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (4) aus Aluminiumdruckguss oder Kunststoffspritzguss besteht.