DE102006042105A1

DE102006042105A1 - Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102006042105A1
Application number: DE200610042105
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl.-Ing. Schmidl (BA); Johann Singer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2008-03-27
Also published as: WO2008028783A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, mit einem ortsfesten Basisteil (1), welches eine topfförmige äußere Gestalt aufweist, und mit einem über eine Gleitlagerung auf einer zentral angeordneten Lageraufnahme (4) des Baisteils (1) drehgelagerten Spannrollenträger (6) mit Spannrolle, welcher mittels einer in dem gebildeten ringförmigen Freiraum (7) zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils (1) und der Außenseite der Lageraufnahme (4) angeordneten sowie die Lageraufnahme (4) konzentrisch umgebenden Torsionsfeder (8) gegenüber dem Basisteil (1) vorspannbar ist, wobei die Torsionsfeder (8) einenends am Baisteil (1) und anderenends am Spannrollenträger (6) abgestützt ist. Um eine verbesserte Balancierung des auf dem Basisteil (1) reibgelagerten Spannrollenträgers (6) bei minimierter Gleitlager-Kantenbelastung zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die Gleitlagerung (5) für den Spannrollenträger (6) als Radiallager und als Axiallager ausgebildet ist, indem eine Lagerbuchse (5a) mit einem radial abgestellten Steg (5b) auf das freie Ende der Lageraufnahme (4) geschoben sowie mittels dieses Steges (5b) gegen eine radiale Schulter (9) der Lageraufnahme (4) gesetzt ist, und dass die Torsionsfeder (8), eine Axialkraft "F<SUB>A</SUB>" auf den Spannrollenträger (6) zum Basisteil (1) hin ausübend, als Zugfeder ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, mit einem ortsfesten Basisteil, welches eine topfförmige äußere Gestalt aufweist, und mit einem über eine Gleitlagerung auf einer zentral angeordneten Lageraufnahme des Basisteils drehgelagerten Spannrollenträger mit Spannrolle, welcher mittels einer in dem gebildeten ringförmigen Freiraum zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils und der Außenseite der Lageraufnahme angeordneten und die Lageraufnahme konzentrisch umgebenden Torsionsfeder gegenüber dem Basisteil vorspannbar ist, wobei die Torsionsfeder einenends am Basisteil und anderenends am Spannrollenträger abgestützt ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Spannvorrichtungen sind seit geraumer Zeit in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. So offenbart die DE 44 28 560 A1 eine Spannvorrichtung für ein Zugmittel eines Riemen- oder Kettentriebs, mit einem eine Spannrolle aufweisenden Spannrollenträger, der mittels einer an einem Basisteil abgestützten Schraubendrehfeder gegen das Zugmittel angefedert ist, und mit einer basisteilfesten Schwenkachse, gegenüber welcher der Spannrol lenträger mittels eines in einem Ringraum angeordneten Gleitlagerringes schwenkbar gelagert ist, wobei der Ringraum radial von einem basisteilfesten Teil und einem spannrollenträgerfesten Teil begrenzt ist. Eine zu der Schwenkachse konzentrisch angeordnete Drehstabfeder ist mit einem Ende an dem Spannrollenträger und anderenends an einem Radialflansch befestigt. Zwischen dem Radialflansch und dem Basisteil ist eine Reibscheibe angeordnet, die infolge einer axialen Kraftkomponente der Torsionsfeder im Sinne einer Druckfeder gegen den Radialflansch axial eingespannt ist und eine Dämpfung von hochfrequenten Stellbewegungen des Spannrollenträgers bewirkt.
Aus der DE 102 48 352 A1 ist des Weiteren eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art mit einer eine Drehachse des Drehlagers der Spannvorrichtung radial beabstandet umschließenden, geschlitzten Reibungsbuchse bekannt, die einen Keilring bildet und in Einbaulage in eine kreisringförmige Ausnehmung einer Nabe des Spannrollenträgers der Spannvorrichtung formschlüssig eingreift. Die an sich bekannte Torsionsfeder übt eine Axialkraft aus, welche im Sinne einer Druckfeder den Spannrollenträger und demgemäß auch die Reibungsbuchse in Richtung einer drehstarr mit einem Zapfen des ortsfesten Basisteils der Spannvorrichtung verbundenen Druckscheibe beaufschlagen.
Schließlich ist aus der EP 0 780 597 B1 ein komplizierter Riemenspanner mit Dämpfungsmechanismus bekannt, welcher einen Reibschuh mit einer radial äußeren gekrümmten Reibfläche aufweist, der von einer Radialkomponente einer Torsionsfeder radial gegen eine komplementäre Innenfläche des schwenkbaren Spannrollenträgers gedrückt wird und ein hohes Dämpfungsreibmoment sowie eine Balancierung des Spannrollenträgers (Rechtwinkligkeit) bewerkstelligen soll. Der Reibschuh ist vorliegend grundplattenseitig angeordnet. Aufgrund der erforderlichen Spannkräfte bei gegebenen Einbauverhältnissen lässt sich eine Balancierung nur zum Teil ausreichend umsetzen, woraus erhöhte Gleitlager-Kantenbelastungen, einhergehend mit einer reduzierten Lebensdauer, resultieren. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb zu schaffen, die aus vergleichsweise wenigen Bauteilen ausgebaut ist und eine verbesserte Balancierung des auf dem Basisteil reibgelagerten Spannrollenträgers bei minimierter Gleitlager-Kantenbelastung aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von einer Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, mit einem ortsfesten Basisteil, welches eine topfförmige äußere Gestalt aufweist, und mit einem über eine Gleitlagerung auf einer zentral angeordneten Lageraufnahme des Basisteils drehgelagerten Spannrollenträger mit Spannrolle, welcher mittels einer in dem gebildeten ringförmigen Freiraum zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils und der Außenseite der Lageraufnahme angeordneten sowie die Lageraufnahme konzentrisch umgebenden Torsionsfeder gegenüber dem Basisteil vorspannbar ist, wobei die Torsionsfeder einenends am Basisteil und anderenends am Spannrollenträger abgestützt ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Gleitlagerung für den Spannrollenträger als Radiallager und als Axiallager ausgebildet ist, indem eine Lagerbuchse mit einem radial abgestellten Steg auf das freie Ende der Lageraufnahme geschoben sowie mittels dieses Steges gegen eine radiale Schulter der Lageraufnahme gesetzt ist, und dass die Torsionsfeder, eine Axialkraft „F_A" auf den Spannrollenträger zum Basisteil hin ausübend, als Zugfeder ausgebildet ist.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Danach ist vorgesehen, dass axial benachbart zu einem Radialflansch des Spannrollenträgers eine Reibungsbuchse angeordnet ist, welche eine Dämpfung von hochfrequenten Stellbewegungen des Spannrollenträgers ermöglicht und am Basisteil zumindest axial abgestützt sowie mit einer innen liegenden Kontaktfläche des Radialflansches des Spannrollenträgers in Wirkverbindung ist.
Weiter ist vorgesehen, dass die Reibungsbuchse an einem Stützelement des Basisteils axial abgestützt und/oder von dem Basisteil formschlüssig aufgenommen und/oder mit demselben stoffschlüssig verbunden ist.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass in axialer Richtung gesehen ein begrenzter Abschnitt „s" des Freiraums zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils und der Außenseite der Lageraufnahme von der Reibungsbuchse derart weitestgehend vollständig eingenommen ist, dass eine weiter verbesserte Balancierung des Spannrollenträgers durch verbesserte Abstützung desselben zu verzeichnen ist.
Die Reibungsbuchse kann sich dabei axial derart weit in den genannten Freiraum erstrecken, dass zumindest eine Windung der Torsionsfeder radial außen von der Reibungsbuchse abgestützt ist. Durch diese Anordnung bewirkt die Torsionsfeder auch eine radiale Klemmkraft auf die Reibungsbuchse in Richtung zur radialen Außenwand des Basisteils.
Wie die Erfindung noch vorsieht, kann die Torsionsfeder schenkellos ausgebildet sein, indem deren freie Federenden jeweils in einen im Basisteil beziehungsweise Spannrollenträger ausgebildeten Hinterschnitt derart formschlüssig eingreifen, dass eine einfache Montage gestattet und auf den Spannrollenträger eine Axialkraft „F_A" im Sinne einer Zugkraft zum Basisteil hin aufbringbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einer Ausführungsform näher erläutert. Darin zeigt
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildeten Spannvorrichtung, und
2 eine Detailansicht der formschlüssigen Aufnahme der Federenden der Torsionsfeder in einem Hinterschnitt des Basisteils beziehungsweise des Spannrollenträgers.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die in der 1 gezeigte Spannvorrichtung für einen nicht näher dargestellten Zugmitteltrieb, welcher ein Riemen- oder Kettentrieb sein kann, weist ein Basisteil 1 auf, das mit einer Anlagefläche 2 mittels eines nicht näher gezeigten, eine Axialbohrung 3 des Basisteils 1 durchdringenden mechanischen Befestigungselementes ortsfest an einem tragenden Bauteil, beispielsweise an einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Das Basisteil 1 ist vorzugsweise als Gussbauteil ausgebildet und weist eine topfförmige äußere Gestalt auf. Einstückig mit dem Basisteil 1 ist zentral innerhalb desselben eine die Axialbohrung 3 aufweisende Lageraufnahme 4 ausgebildet, auf welcher über eine Gleitlagerung 5 ein Spannrollenträger 6 drehgelagert ist.
Der Spannrollenträger 6 ist an seinem freien Ende mit einer an sich bekannten und hier nicht näher dargestellten Spannrolle bestückbar, die gegen ein Zugmittel mittels einer Anpresskraft anlegbar ist. Hierzu ist in einem ringförmigen Freiraum 8 zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils 1 und der Außenseite der Lageraufnahme 4 eine die Lageraufnahme 4 konzentrisch umgebenden Torsionsfeder 8 angeordnet, mittels welcher der Spannrollenträger 6 gegenüber dem Basisteil 1 mit einer Auslenkkraft vorspannbar ist. Die Torsionsfeder 8 ist dazu mit ihrem einen Ende am Basisteil 1 und mit ihrem anderen Ende am Spannrollenträger 6 abgestützt.
Wie der 1 weiter zeigt, ist vorliegend die Gleitlagerung 5 sowohl als Radiallager als auch als Axiallager ausgebildet, indem eine Lagerbuchse 5a mit einem radial abgestellten Steg 5b auf das freie Ende der Lageraufnahme 4 geschoben und mittels des Steges 5b gegen eine radiale Schulter 9 der Lageraufnahme 4 gesetzt ist.
Diese bauliche Maßnahme gestattet in der Abkehr von bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen die Verwendung einer Torsionsfeder 8 in Form einer Zugfeder, die geeignet ist, eine Axialkraft „F_A" auf den Spannrollenträger 6 in Richtung zum Basisteil 1 hin auszuüben. Dadurch kann die Torsionsfeder 8 schenkellos ausgebildet werden, welches sich vorteilhaft dahingehend auswirkt, dass zum einen eine Materialeinsparung bei der Torsionsfeder 8 und zum anderen eine erleichterte Montage derselben zu verzeichnen ist.
Während des Montageprozesses greifen die freien Federenden 10 der Torsionsfeder 8 beim Überfahren zugeordneter Endanschläge jeweils formschlüssig in einen druckgießtechnisch leicht zu realisierenden Hinterschnitt 11 des Basisteils 1 bzw. des Spannrollenträgers 6 ein (2).
Aufgrund dieser besonderen Ausbildung der Spannvorrichtung sind weitere Mittel zur Gewährleistung des Wirkverbundes zwischen dem Basisteil 1 und dem Spannrollenträger 6, wie sie der Stand der Technik beispielsweise in Form von Scheibensicherungen oder Verstemmungen vorsieht, weitestgehend entbehrlich, da allein die Torsionsfeder 8 die relativ zueinander beweglichen Bauteile zusammenhält.
Ferner sind durch die Zwangsführung des Spannrollenträgers 6 auf der besonders ausgebildeten Gleitlagerung 5 der Lageraufnahme 4 undefinierte Gleitla ger-Kantenbelastungen minimiert, woraus auch eine verbesserte Balancierung des Spannrollenträgers 6 resultiert.
Um eine wirkungsvolle Dämpfung von hochfrequenten Stellbewegungen des Spannrollenträgers 6 zu erzielen, ist benachbart zu einem Radialflansch 12 des Spannrollenträgers 6, der seinerseits das topfförmige Basisteil 1 stirnseitig abdeckt, eine geschlitzte Reibungsbuchse 13 angeordnet, die sich zumindest axial am Basisteil 1 abstützt und mit einer innenliegenden Kontaktfläche 14 des Radialflansches 12 des Spannrollenträgers 6 dadurch in Wirkverbindung bringbar ist, dass der Spannrollenträger 6 und demgemäß auch die Kontaktfläche 14 des Radialflansches 12 mittels der als Zugfeder ausgebildeten Torsionsfeder 8 gegen die Kontaktfläche 15 der Reibungsbuchse 13 gedrückt werden.
Die Reibungsbuchse 13 kann an einem Stützelement des Basisteils 1 axial abgestützt und/oder von dem Basisteil 1 beispielsweise in Aussparungen formschlüssig aufgenommen und/oder mit demselben stoffschlüssig, etwa durch Klebung, verbunden sein (nicht näher dargestellt).
Um die Balancierung des Spannrollenträgers 6 auf der Lageraufnahme 4 des Basisteils 1 noch weiter zu verbessern, ist vorliegend in axialer Richtung gesehen ein begrenzter Abschnitt „s" des Freiraums 7 zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils 1 und der Außenseite der Lageraufnahme 4 von der Reibungsbuchse 13 weitestgehend vollständig eingenommen. Insgesamt ist eine wirkungsvollere Abstützung des Spannrollenträgers 6 zu verzeichnen, und zwar zum einen durch die Lageraufnahme 4 und zum anderen über die Reibungsbuchse 13 an der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils 1.
Der Radialflansch 12 des Spannrollenträgers 6 verfügt zweckmäßigerweise über eine Ausnehmung 16, in welche die Reibungsbuchse 13 mit ihrer Kontaktfläche formschlüssig eindringt.
Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Reibungsbuchse 13 sich derart weit axial in den Freiraum 7 erstreckt, dass zumindest eine Windung 17 der Torsionsfeder 8 radial außen durch diese Reibungsbuchse 13 abgestützt ist, wodurch die Balancierung des Spannrollenträgers 6 beziehungsweise die rechtwinklige Ausrichtung desselben zur Lageraufnahme 4 in erhöhtem Maße gewährleistet ist (1).

1: Basisteil
2: Anlagefläche
3: Axialbohrung
4: Lageraufnahme
5: Gleitlagerung
5a: Lagerbuchse
5b: Radialer Steg der Lagerbuchse
6: Spannrollenträger
7: Freiraum
8: Torsionsfeder
9: Radiale Schulter (Lageraufnahme 4)
10: Federende
11: Hinterschnitt
12: Radialflansch (Spannrollenträger 6)
13: Reibungsbuchse
14: Kontaktfläche (Radialflansch 12)
15: Kontaktfläche (Reibungsbuchse 13)
16: Ausnehmung (Radialflansch 12)
17: Windung (Torsionsfeder 8)

Claims

Spannvorrichtung für einen Zugmitteltrieb, mit einem ortsfesten Basisteil (1), welches eine topfförmige äußere Gestalt aufweist, und mit einem über eine Gleitlagerung auf einer zentral angeordneten Lageraufnahme (4) des Basisteils (1) drehgelagerten Spannrollenträger (6) mit Spannrolle, welcher mittels einer in dem gebildeten ringförmigen Freiraum (7) zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils (1) und der Außenseite der Lageraufnahme (4) angeordneten und die Lageraufnahme (4) konzentrisch umgebenden Torsionsfeder (8) gegenüber dem Basisteil (1) vorspannbar ist, wobei die Torsionsfeder (8) einenends am Basisteil (1) und anderenends am Spannrollenträger (6) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerung (5) für den Spannrollenträger (6) als Radiallager und als Axiallager ausgebildet ist, indem eine Lagerbuchse (5a) mit einem radial abgestellten Steg (5b) auf das freie Ende der Lageraufnahme (4) geschoben sowie mittels dieses Steges (5b) gegen eine radiale Schulter (9) der Lageraufnahme (4) gesetzt ist, und dass die Torsionsfeder (8), eine Axialkraft „F_A" auf den Spannrollenträger (6) zum Basisteil (1) hin ausübend, als Zugfeder ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass axial benachbart zu einem Radialflansch (12) des Spannrollenträgers (6) eine Reibungsbuchse (13) angeordnet ist, die eine Dämpfung von Stellbewegungen des Spannrollenträgers (6) ermöglicht, am Basisteil (1) zu mindest axial abgestützt ist und mit einer innenliegenden Kontaktfläche (14) des Radialflansches (12) des Spannrollenträgers (6) in Wirkverbindung ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbuchse (13) an einem Stützelement des Basisteils (1) axial abgestützt und/oder von dem Basisteil (1) formschlüssig aufgenommen und/oder mit demselben stoffschlüssig verbunden ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung gesehen ein begrenzter Abschnitt „s" des Freiraums (7) zwischen der Innenkontur der topfförmigen Gestalt des Basisteils (1) und der Außenseite der Lageraufnahme (4) von der Reibungsbuchse (13) derart eingenommen ist, dass eine verbesserte Balancierung des Spannrollenträgers (6) durch eine verbesserte Abstützung desselben zu verzeichnen ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbuchse (13) sich derart weit axial in den Freiraum (7) erstreckt, dass zumindest eine Windung (17) der Torsionsfeder (8) radial außen von der Reibungsbuchse (13) abgestützt ist.
Spannvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (8) schenkellos ausgebildet ist, und dass deren freie Federenden (10) jeweils in einen im Basisteil (1) beziehungsweise Spannrollenträger (6) ausgebildeten Hinterschnitt (11) derart formschlüssig eingreifen, dass eine einfache Montage möglich und auf den Spannrollenträger (6) eine Axialkraft „F_A" im Sinne einer Zugkraft zum Basisteil (1) hin aufbringbar ist.