DE102009012713A1

DE102009012713A1 - Spannvorrichtung für Zugmitteltriebe an Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE102009012713A1
Application number: DE200910012713
Authority: DE
Inventors: Roland Arneth; Markus Fischer; Niels FLÄMIG; Roman Kern
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-16

Abstract

Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längen des Zugmittels (1), insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, eines Zugmitteltriebes, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, mit einem spannmittel, insbesondere Spannschiene (2), Gleitschuh, Spannarm mit Spannrolle oder Spannrolle, mit einem Spannelement (3), das drehbar an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine gelagert, mittels eines dort abgestützten Drehfederelements (11) belastet ist und mit dem Spannmittel in Wirkverbindung steht, wobei das Spannelement (3) zumindest einen drehbar gelagerten Arbeitsexzenter (8) aufweist, an dem das Drehfederelement (11) angreift, und wobei der Arbeitsexzenter (8) mit Hilfe eines Übertragungselements mit dem Spannmittel in Wirkverbindung steht.

Description

Gebiet der Erfindung
Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels, insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, eines Zugmitteltriebes, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, mit einem Spannmittel, insbesondere einer Spannschiene, Gleitschuh, Spannarm mit Spannrolle oder Spannrolle, mit einem Spannelement, das drehbar an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine gelagert, mittels eines dort abgestützten Drehfederelements belastet ist und mit dem Spannmittel in Wirkverbindung steht.
Hintergrund der Erfindung
Es ist eine Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels bekannt, DE-2 030 386 A , die eine an einem Ende ortsfest schwenkbar gelagerte Spannschiene aufweist und mit Abstand dazu ein Spannelement. Das Spannelement ist als eine spiralförmig ausgeführte Nockenscheibe ausgebildet und drehbar auf einer Achse gelagert. Es ist ein Drehfederelement, das als gewickelte Drahtfeder ausgeführt ist, vorgesehen, die sich zum einen ortsfest, zum anderen an der Nockenscheibe abstützt, so dass dadurch eine Verdrehung der Nockenscheibe und ein Nachspannen der Spannschiene erfolgen kann, wenn Längungen dies erforderlich machen. Die Abstützung der Nockenscheibe ist nicht starr, da entweder die Achse der Nockenscheibe federnd beweglich geführt ist oder die Nockenscheibe auf einer an der Spannschiene befestigten Blattfeder abgestützt ist.
Es wird als nachteilig empfunden, dass in den Kraftschluss der Nockenscheibe ein Federelement eingebaut ist, so dass die in einem Zugmitteltrieb auftretenden Schwingungen zum Aufschaukeln des Zugmitteltriebes und ungleichmäßigen Spannungen des Zugmitteltriebes führen können.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung, insbesondere das Spannelement so zu verbessern, dass gleichzeitig auch eine Dämpfung des Systems erfolgt und ein Aufschaukeln vermieden wird. Darüber hinaus soll das Spannelement kostengünstig herstellbar und für die Großserienfertigung geeignet sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Spannelement zumindest einen drehbar gelagerten Arbeitsexzenter aufweist, an dem das Drehfederelement angreift, und dass der Arbeitsexzenter mit Hilfe eines Übertragungselements mit dem Spannmittel in Wirkverbindung steht.
Je nach Ausgestaltung und Lage der Exzentrizität des Arbeitsexzenters und des Übertragungselements ist die Übertragung der Spannkraft auf das Spannmittel nicht starr sondern in gewissem Sinne elastisch und nachgiebig, weil der Exzenter sich unter Last auch zurückdrehen kann und eine Dämpfung der Bewegungen durch mechanische Reibung zwischen dem Arbeitsexzenter und seiner Lagerung sowie je nach Ausbildung desselben zwischen dem Übertragungselement und dem Spannmittel erfolgt.
Das Übertragungselement kann in vorteilhafter Weise als Reibscheibe, vorzugsweise nockenförmig ausgebildete Reibscheibe, ausgebildet sein, die mit einer Stützfläche des Spannmittels, insbesondere einer Spannschiene, in Wirkverbindung steht. Dabei kann die Reibscheibe drehfest mit dem Arbeitsexzenter verbunden sein oder auch einstückig mit diesem ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich eine kostengünstige einfache Lösung. Das Übertragungselement kann aber auch je nach Ausbildung des Zugmitteltriebes als Spannrolle ausgebildet sein, die vorzugsweise mittels eines Wälzlagers auf dem Arbeitsexzenter gelagert ist. Dabei kann sogar die Mantelfläche des Arbeitsexzenters den Innenring des Wälzlagers bilden, da die Mantelfläche kreiszylindrisch ausgebildet sein kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Arbeitsexzenter auf einem Stützelement drehbar gelagert ist, das an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine befestigbar ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Arbeitsexzenter mittels eines Gleitlagers zur besseren definierten Gleitreibung auf dem Stützelement gelagert ist.
Das Stützelement, das eine kreiszylindrische Außenfläche aufweist, kann zum einen eine Lagerhülse aufweisen, die einen Einstellexzenter umgreift, der an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine befestigbar ist. Der Einstellexzenter kann aber auch direkt ohne Lagerhülse als Stützelement ausgebildet sein. Die Exzentrizität des Einstellexzenters wird dadurch bewirkt, dass er eine außermittig angeordnete Bohrung aufweist, in der eine Befestigungsschraube angeordnet ist, mit der der Einstellexzenter an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine befestigbar ist. Der Einstellexzenter dient daher der Ersteinstellung bzw. Montage des Spannelements, um die räumlichen Gegebenheiten des Zugmitteltriebes auszugleichen. Anschließend wird der Einstellexzenter gegenüber der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil derselben festgestellt, so dass der Arbeitsexzenter über das Drehfederelement die Nachstellung bewirkt und über die Reibung auf dem Einstellexzenter oder der Lagerhülse oder dem Gleitlager eine Nachgiebigkeit durch Zurückdrehen des Arbeitsexzenters mit Dämpfung aufweist.
An dem Einstellexzenter ist darüber hinaus ein Flansch angebracht, mittels dessen die Lagerhülse mit der Brennkraftmaschine oder dem Bauteil derselben verspannt werden kann. Zwischen dem Flansch des Einstellexzenters und der zugewandten Stirnfläche des Arbeitsexzenters kann eine Sonderscheibe eingebaut werden, die die Dämpfung beeinflusst.
Es ist weiterhin ein Winkelring vorgesehen, der auf der Lagerhülse oder dem Einstellexzenter angeordnet ist. Dieser Winkelring ist drehfest angeordnet und radial beweglich mit der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil derselben verbunden. Er dient dem Drehfederelement als Stütze.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass beliebige Arten von Drehfederelementen eingesetzt werden können. Das Drehfederelement kann als gewickelte Drahtfeder, als bandgewickelte Spiralfeder oder auch als gebogene Schraubenfeder ausgebildet sein.
Dadurch, dass das Drehfederelement, das zwischen dem Winkelring und einer Aussparung des Arbeitsexzenters angeordnet ist, zusätzlich, zu der Torsionskraft noch eine Axialkraft ausüben kann, wird die Sonderscheibe axial belastet und dadurch auch die Reibwirkung derselben beeinflusst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1: einen Ausschnitt eines Zugmitteltriebes auf der Lostrummseite mit Spannschiene und Spannelement,
2: einen Schnitt durch das Spannelement.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 das Zugmittel eines Zugmitteltriebes bezeichnet, der als Kettentrieb ausgebildet ist. Das Zugmittels 1 ist durch eine Spannschiene 2 belastet, die über ein Festauge 2a an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine abgestützt ist. An dem gegenüberliegenden Ende ist ein allgemein mit 3 bezeichnetes Spannelement angeordnet, das sich ebenfalls an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil derselben abstützt und die Spannschiene 2 gegen das Zugmittel 1 drückt.
Wie insbesondere in 2 dargestellt, ist mit 4 ein Einstellexzenter bezeichnet, der außermittig eine Bohrung aufweist, so dass dieser mittels einer nicht dargestellten Befestigungsschraube mit der Brennkraftmaschine oder dessen Bauteil verbunden werden kann. Um den kreiszylindrischen Außenmantel des Einstellexzenters 4 ist eine Lagerhülse 5 angeordnet, die bei Verschraubung des Einstellexzenters 4 mit der Brennkraftmaschine oder dessen Bauteil zwischen einem Flansch 6 des Einstellexzenters 4 und der Brennkraftmaschine oder dessen Bauteil verspannt werden kann. Auf der Lagerhülse 5 ist ein Gleitlager 7 vorgesehen, auf dem ein mit 8 bezeichneter Arbeitsexzenter geführt ist. Es ist vorgesehen, dass das Spannelement ohne Ölversorgung auskommt, so dass zwischen dem Gleitlager und dem Arbeitsexzenter eine gewisse Reibung entsteht, die zur Dämpfung der Bewegung des Spannelements führt. Auf dem Arbeitsexzenter 8 ist eine Reibscheibe 9 drehfest angeordnet, die mit der Spannschiene 2 bzw. einer Stützfläche der Spannschiene 2 in Wirkverbindung steht. Die Reibscheibe 9 kann auch einstückig mit dem Arbeitsexzenter 8 ausgebildet sein.
Statt der Reibscheibe 9 kann je nach Ausgestaltung des Zugmitteltriebes auch eine Spannrolle vorgesehen sein, dessen Wälzlager direkt auf dem kreiszylindrischen Außenmantel des Arbeitsexzenters 8 angeordnet ist, so dass ein Innenring des Wälzlagers entfallen kann.
Zwischen dem Flansch 6 und der Stirnseite des Arbeitsexzenters 8 kann eine Sonderscheibe 10 eingesetzt sein, die die Reibung zwischen dem Flansch 6 und Arbeitsexzenter 8 beeinflusst. Auf der gegenüberliegenden Seite der Sonderscheibe 10 ist ein mit 11 bezeichnetes Drehfederelement angeordnet, das einerseits mit dem Arbeitsexzenter 8 verbunden ist und sich andererseits an einem Winkelring 12 abstützt, der auf der Lagerhülse 5 geführt ist. Da bei Verstellung des Einstellexzenters 4 um die Befestigungsschraube die Lagerhülse 5 sich radial bewegt, weist der Winkelring 12 einen Haken 13 auf, der in einer Öffnung oder hinter einem Vorsprung der Brennkraftmaschine oder des Bauteils der Brennkraftmaschine angeordnet ist und ein Verdrehen des Winkelringes 12 verhindert, aber eine Radialverschiebung zulässt.

1: Zugmittel
2: Spannschiene
2a: Festauge
3: Spannelement
4: Einstellexzenter
5: Lagerhülse
6: Flansch
7: Gleitlager
8: Arbeitsexzenter
9: Reibscheibe
10: Sonderscheibe
11: Drehfederelement
12: Winkelring
13: Haken

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2030386 A [0002]

Claims

Spannvorrichtung zum Ausgleich von Längungen des Zugmittels (1), insbesondere einer Kette oder eines Zahnriemens, eines Zugmitteltriebes, insbesondere an einer Brennkraftmaschine, mit einem Spannmittel, insbesondere Spannschiene (2), Gleitschuh, Spannarm mit Spannrolle oder Spannrolle, mit einem Spannelement (3), das drehbar an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine gelagert, mittels eines dort abgestützten Drehfederelements (11) belastet ist und mit dem Spannmittel in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (3) zumindest einen drehbar gelagerten Arbeitsexzenter (8) aufweist, an dem das Drehfederelement (11) angreift, und dass der Arbeitsexzenter (8) mit Hilfe eines Übertragungselements mit dem Spannmittel in Wirkverbindung steht.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement als Reibscheibe, vorzugsweise nockenförmig ausgebildete Reibscheibe (9), ausgebildet ist, die mit einer Stützfläche des Spannmittels, insbesondere einer Spannschiene (2), in Wirkverbindung steht.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheibe (9) drehfest mit dem Arbeitsexzenter (8) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement als Spannrolle ausgebildet ist, die vorzugsweise mittels eines Wälzlagers auf dem Arbeitsexzenter (8) gelagert ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsexzenter (8) auf einem Stützelement drehbar gelagert ist, das an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine befestigbar ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsexzenter (8) mittels eines Gleitlagers (7) auf dem Stützelement geführt ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement eine Lagerhülse (5) aufweist, die einen Einstellexzenter (4) umgreift, der an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil der Brennkraftmaschine befestigbar ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellexzenter (4) mittels einer außermittig angeordneten Bohrung und einer Befestigungsschraube an der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil derselben befestigbar ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellexzenter (4) einen Flansch (6) aufweist, mittels dessen die Lagerhülse (5) mit der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil derselben verspannbar ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement als Einstellexzenter (4) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lagerhülse (5) oder dem Einstellexzenter (4) eine Winkelring (12) angeordnet ist, der drehfest und radial beweglich mit der Brennkraftmaschine oder einem Bauteil derselben verbunden ist und als Stütze für das Drehfederelement (11) dient.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flansch (6) des Einstellexzenters (4) und der zugewandten Stirnfläche des Arbeitsexzenters (8) eine Sonderscheibe (10) eingebaut ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsexzenter (8) an der der Brennkraftmaschine zugewandten Seite eine ringförmige Aussparung aufweist, in der zumindest teilweise das Drehfederelement (11) angeordnet ist.