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Patent Searching and Data


Title:
BELT TENSIONER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/090417
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proposes a belt tensioner (1, 1') for a generator belt drive of an internal combustion engine, comprising: - an annular housing part (8, 8') which is fastened to the generator housing (2) so as to surround the generator shaft (6), - an annular tensioning part (5, 5') which is mounted on the housing part so as to be rotatable about the generator shaft, - a single tensioning roller (4) which is mounted on the tensioning part and which pretensions the belt, - and a spring (9, 9') which exerts torque on the tensioning part in order to generate the belt pretension. It is the intention for the spring to be a flat spiral spring which is arranged substantially concentrically with respect to the rotary bearing of the tensioning part and the spring legs (10, 11) of which are mounted on the housing part at one side and on the tensioning part at the other side.

Inventors:
WEIDNER ALEXANDER (DE)
MARICIC ZORAN (DE)
HARTMANN BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/059169
Publication Date:
June 19, 2014
Filing Date:
May 02, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H7/08
Domestic Patent References:
WO2004027288A12004-04-01
Foreign References:
US20110070985A12011-03-24
US4758208A1988-07-19
US20110070985A12011-03-24
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Claims:
Patentansprüche

Riemenspanner (1 , 1*) für einen Generator-Riementrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend:

- ein ringförmiges Gehiuseteil (8, 8'), das die Generatorwelle (6) umschließend auf dem Generatorgehäuse (2) befestigt ist,

- ein ringförmiges Spannteil (5, 5'), das am Gehäuseteil (8, 8') um die Gene- ratorwelle (6) drehbar gelagert ist,

- eine einzige Spannrolle (4), die auf dem Spannteil (5, 5') gelagert ist und den Riemen vorspannt,

- und eine Feder (9, 9'), die das Spannteil (5, 5') zur Erzeugung der Riemenvorspannung mit Drehmoment beaufschlagt,

dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (9, 9') eine ebene Spiralfeder ist, die im wesentlichen konzentrisch zum Drehlager des Spannteils (5, 5') angeordnet ist und deren Federschenkel (10, 1 1) am Gehäuseteil (8, 8') einerseits und am Spannteil (5, 5') andererseits eingehängt sind.

Riemenspanner (1 , 1 ') nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das

Spannteil (5, 5') konzentrisch zur Generatorwelte (6) drehbar am Gehäuseteil (8, 8') gelagert ist.

Riemenspanner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet» dass der spannteilseitige Federschenkel (1 1 ) auf der Achse (25) der Spannrolle (4) eingehängt ist.

Riemenspanner (1 , 1 ') nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (9, 9') aus Flachband gewickelt ist.

Riemenspanner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet» dass das Gehäuseteil (8) aus zwei oder mehreren Gehäuseabschnitten (15, 16) zusammengesetzt ist, die einen zur Spiralfeder (9) axial benachbarten, zylindrischen Ringraum (20) begrenzen, in dem das Spannteil (5) gleitgelagert angeordnet ist.

6. Riemenspanner (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Gehäuseabschnitten (15, 16) um zwei Blechumformteile handelt, 7. Riemenspanner {1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blechumformteile (15, 16) an ihrem Ringinnenmantel mittels eines Falzes (17) miteinander gefügt sind.

8. Riemenspanner (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Falz (17) durch einen Einschnitt (18) unterbrochen ist, in dem der gehiuse- teilseitige Federschenkel (10) eingehängt ist.

9. Riemenspanner (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das

Spannteil (5) aus einem ringförmigen Blechstanzteil (21 ) gebildet ist, das an dessen Stirnseiten und Innenmantel mit einem das Gleitlager (22) bildenden Polymer beschichtet ist.

10. Riemenspanner (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerbeschichtung ausgehend vom Gleitlager (22) in Dichtlippen (24) über- geht, die im Bereich des Außenmantels des Blechstanzteils (21) von dessen Stirnseiten abstehen und an den Innenstirnseiten des Ringraums (20) anlaufen.

11. Riemenspanner (1) nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeich- net, dass die Achse der Spannrolle (4) eine mit dem Blechstanzteil (21) gefügte und gegenüber dessen beiden Stirnseiten hervorstehende Buchse (25) ist, die seitens der Spannrolle (4) mit einem Innengewinde für eine die Spannrolle (4) am Spannteil (5) befestigende Schraube (26) versehen ist und deren seitens der Spiralfeder (9) verlaufender Außenmantel (28) die Federeinhän- gung für den spannteilseitigen Federschenkel (11 ) ist.

Description:
Riemenspanner

Die Erfindung betrifft einen Riemenspanner für einen Generator-Riementrieb einer Brennkraftmaschine. Der Riemenspanner umfasst:

- ein ringförmiges Gehäuseteil, das die Generatorwelte umschließend auf dem Generatorgehäuse befestigt ist,

- ein ringförmiges Spannteil » das am Gehäuseteil um die Generatorwelle drehbar gelagert ist,

- eine einzige Spannrolle, die auf dem Spannteii gelagert ist und den Riemen vorspannt,

- und eine Feder, die das Spannteil zur Erzeugung der Riemenvorspannung mit Drehmoment beaufschlagt.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Riemenspanner ist aus der US 201 1/0070985 AI bekannt. Bei der

Feder handelt es sich um einen Linearspanner, dessen Befestigungsaugen einerseits am Spannteii und andererseits am Gehäuseteil angelenkt sind. Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenspanner der eingangs genannten Art konstruktiv so zu gestalten, dass der Riemenspanner bei kompakter Bauweise möglichst einfach am Generatorgehäuse montierbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, dass die Feder eine ebene Spiralfeder ist, die im wesentlichen konzentrisch zum Drehlager des Spannteils ange- ordnet ist und deren Federschenkel am Gehäuseteil einerseits und am Spannteil andererseits eingehängt sind. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung entfällt der externe, d.h. außerhalb des Riemenspanners verlaufende Anlenkpunkt für die Feder, so dass der Riemenspanner zum einen sehr viel kompakter bauen kann. Zum anderen kann der Riemenspanner mit deutlich weniger Montageaufwand am Generatorgehäuse befestigt werden,, da lediglich das Gehäuseteil am Generatorgehäuse anzubringen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnyngen

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Riemenspanner dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 den Generator eines Generator-Riementriebs mit einem darauf montierten Riemenspanner in perspektivischer Darstellung;

Figur 2 den Riemenspanner aus Figur 1 in Draufsicht;

Figur 3 den Riemenspanner aus Figur 1 in Rückansicht;

Figur 4 den Riemenspanner aus Figur 1 in perspektivischer Längsschnittdarstellung;

Figur 5 das vergrößerte Detail X aus Figur 4;

Figur 6 das Spannteil des Riemenspanners aus Figur 1 als Einzelteil in perspektivischer Darstellung;

Figur 7 die gehäuseteilseitige Federeinhängung des Riemenspanners aus Figur 1 in perspektivischer Längsschntttdarstellung;

Figur 8 die spannteilseitige Federeinhängung des Riemenspanners aus Figur 1 in perspektivischer Darstellung;

Figur 9 einen weiteren Riemenspanner für einen Generator-Riementrieb im

Längsschnitt. Ausführliche Besch reibyng der Zeichnungen

Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Riemenspanner 1 im Zu- sammenbau mit einem Generator eines Generator-Riementriebs einer Brennkraftmaschine bzw. als Einzelteil, Der Riemenspanner ist auf der riemenseitigen Stirnseite des Generatorgehäuses 2 befestigt und hier an drei Befestigungspunkten 3 mit dem Generatorgehäuse verschraubt. Da es sich um einen gewöhnlichen Generator ohne Motorbetrieb, d.h. ohne Startfunktion der Brennkraftmaschine handelt, hat der Riemenspanner nur eins einzige Spannrolle 4 zum Vorspannen des Riemens in dessen Leertrum. Die Spannrolle ist auf einem ringförmigen Spannteil 5 gelagert, das die Welle 6 und die Riemenscheibe 7 des Generators umschließt und das um die Generatorwelle drehbar an und - genauer gesagt - in einem ringförmigen Gehäuseteil 8 gelagert ist. Vorliegend umschließt das Spann- teil die Generatorwelle konzentrisch und ist dazu konzentrisch drehbar gelagert. In einer nicht dargestellten Ausführung kann die Drehlagerung des Spannteils auch mit Achsversatz zur Generatorwelle angeordnet sein. Der Innendurchmesser des Gehäuseteils ist wesentlich größer als der Durchmesser der Generatorriemenscheibe, so dass die Luftzufuhr in den Generator nicht beeinträchtigt wird.

Die über die Spannrolle 4 in den Riemen eingeleitete Vorspannung wird mittels einer ebenen Spiralfeder 9 erzeugt, die zum Drehlager des Spannteils 5 im wesentlichen konzentrisch angeordnet ist und die mit ihren Federschenkeln 10 und 11 zwischen dem Gehäuseteil einerseits und dem Spannteil andererseits mit ei- nem der Riemenvorspannung entsprechenden Drehmoment eingespannt ist. ' Im wesentlichen' konzentrisch deshalb, da die Spiralform der Feder strenggenommen zentrumslos ist. Die Fixierung des Riemenspanners 1 in der vorgespannten Montagestellung erfolgt mittels eines Sicherungsstifts 12, der das Spannteil mit dem Gehäuseteil in dieser Stellung miteinander verrastet. Hierzu durchsetzt der entfernbare Sicherungsstift eine Bohrung 13 im Spannteil und stützt sich an einer damit fluchtenden Ausnehmung 14 am Gehäuseteil ab (siehe auch Figuren 6 und 8)· Die Figuren 4 bis 8 verdeutlichen den konstruktiven Aufbau des sehr kompakt bauenden Riemenspanners 1 , dessen axialer Bauraum - abgesehen von der Spannrolle 4 - vollständig außerhalb der Riemenebene verläuft. Das Gehäuseteil 8 ist aus mehreren ringförmigen Gehäuseabschnitten und hier aus zwei kosten- günstigen Blech umformte! len 15 und 16 mit U-förmigem bzw. L-förmigem Querschnitt zusammengesetzt, die an ihrem Ringinnenmantel mittels eines Falzes 17 miteinander gefügt sind. Der Falz ist gemäß Figur 7 durch einen Einschnitt 18 unterbrochen, in dem der gehäuseteilseitige Federschenkel 10 eingehängt ist. Der Einschnitt ist auf der Stirnseite 19 des Falzes mittels einer Verstemmung verengt, um den Federschenkel 10 gegen axiales Auswandern aus dem Gehäuseteil zu sichern,

Die beiden Biechumformteile 15, 16 begrenzen einen zylindrischen Rtngraum 20, der axial benachbart zur Spiralfeder 9 und von dieser durch das Blechumformteil 16 separiert verläuft. In dem Ringraum ist das Spannteil 5 sowohl axial als auch radial gleitgelagert angeordnet, Das in Figur 6 als Einzelteil dargestellte Spannteil ist aus einem ringförmigen Blechstanzteil 21 gebildet, das an dessen beiden Stirnseiten und am Innenmantel mit einem das Gleitlager 22 bildenden Polymer (Polyamid mit eingelagertem PTFE) beschichtet ist. Perforationen 23 im Blechstanzteil sorgen für einen sicheren Haft der Beschichtung am Blechstanzteil. Wie in Figur 5 verdeutlicht, geht die Polymerbeschichtung vom Gleitlager ausgehend in Dichtlippen 24 über, die im Bereich des .Außenmantels des Blechstanz- teils von dessen Stirnseiten abstehen. Die Dichtlippen laufen an den Innenstirnseiten des Ringraums an und schützen so das Gleitlager vor eindringender Kontamination wie Schmutzpartikel und Spritzwasser. Die Dichtwirkung besteht auch in dem Umfangsbereich des Gehäuseteils 8, in dem das Blechumformteil 15 zwecks Freigang der betrieblich verschwenkenden Spannrolle 4 freigenommen ist.

Die Achse der Spannrolle 4 ist durch eine mit dem Blechstanzteil 21 gefügte - hier mittels eines Rändeis verpresste - und gegenüber den beiden Stirnseiten des Blechstanzteils hervorstehende Buchse 25 gebildet. Die Buchse hat seitens der Spannrolle ein Innengewinde für eine Schraube 26, mit der die Spannrolfe unter Zwischenschaltung eines auf der Buchse aufgezogenen Distanzrings 27 am Spannteil 5 befestigt ist. Der seitens der Spiralfeder 3 verlaufende Außenmantel 28 der Buchse dient als Federeinhängung für den spannteilseitigen Federschenkel i 1 der Spiralfeder, die aus Flachband gewickelt ist (siehe auch Figur 8). Die Blechumformteile 15. 16 und das Blechstanzteil 21 können alternativ mit anderen bekannten Verfahren, z.B. als Aluminium-Druckgussteile hergestellt werden.

Figur 9 zeigt einen werteren erfindungsgemäßen Riemenspanner 1 \ Dieser unter- scheidet sich von dem zuvor erläuterten Riemenspanner 1 im konstruktiven Aufbau und insbesondere dadurch, dass in dem zylindrischen Ringraum 20' des Gehäuseteils 8' nicht nur das Spannteil 5' drehgelagert ist, sondern auch die Spiralfeder 9' aufgenommen ist. Das Drehlager des Spannteils ist durch eine Gleitlager- Bundbuchse 29 gebildet, die radial zwischen einem inneren Zylinderkragen 30 des Gehäuseteils und einem Zylinderkragen 31 des Spannteils eingesetzt ist und die mit ihrem Bund 32 axial zwischen dem Zylinderkragen des Spannteils und einem Winkelring 33 eingesetzt ist. Dieser ist im inneren Zylinderkragen des Gehäuseteils eingepresst und hält den Riemenspanner 1 * als montagefertige Baueinheit zusammen. Die Spiralfeder umschließt das so gebildete Drehlager, wobei die (nicht dargestellten) Federschenkel radial innen am Zylinderkragen des Spannteils und radial außen an einem äußeren Zylinderkragen 34 des Gehäuseteils eingehängt sind.

Liste der Bezugszahlen

1 Riemenspanner

2 Generatorgehäuse

3 Befestigungspunkt

4 Spannrolle

5 Spannteil

6 Welle des Generators

7 Riemenscheibe des Generators

8 Gehäuseteil 9 Spiralfeder

10 gehäuseteilseitiger Federschenkel

11 spannteilseitiger Federschenkel

12 Sicherungsstift

13 Bohrung für Sicherungsstift

14 Ausnehmung für Sicherungsstift

15 Gehäuseabschnitt / Blechumformteil mit U-förmigem Querschnitt

16 Gehäuseabschnitt / Blechumformteil mit I-förmigem Querschnitt

17 Falz

18 Einschnitt

19 Stirnseite des Falzes

20 Ringraum

21 Blechstanzteit

22 Gleitlager

23 Perforation

24 Dichtlippe

25 Achse der Spannrolle / Buchse

26 Schraube für Spannrolle

27 Distanzring

28 Außenmantel der Buchse

29 Gleitlager-Bundbuchse

30 innerer Zylinderkragen des Gehäuseteils

31 Zylinderkragen des Spannteils

32 Bund der Bundbuchse

33 Winketring

34 äußerer Zylinderkragen des Gehäuseteils