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DE10235285A1 - Belt drive motion dampening mechanism has rolling body in contact on both sides with inner face of outer body and outer face of inner body - Google Patents

Belt drive motion dampening mechanism has rolling body in contact on both sides with inner face of outer body and outer face of inner body Download PDF

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Publication number
DE10235285A1
DE10235285A1 DE10235285A DE10235285A DE10235285A1 DE 10235285 A1 DE10235285 A1 DE 10235285A1 DE 10235285 A DE10235285 A DE 10235285A DE 10235285 A DE10235285 A DE 10235285A DE 10235285 A1 DE10235285 A1 DE 10235285A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rolling
belt drive
tensioning device
drive according
inner part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10235285A
Other languages
German (de)
Inventor
Gunnar Dipl.-Ing. Pralle
Bernd Dipl.-Ing. Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
INA Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INA Schaeffler KG filed Critical INA Schaeffler KG
Priority to DE10235285A priority Critical patent/DE10235285A1/en
Priority to AU2003253337A priority patent/AU2003253337A1/en
Priority to PCT/EP2003/008273 priority patent/WO2004015305A1/en
Publication of DE10235285A1 publication Critical patent/DE10235285A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

A belt drive has a belt tensioning device with a housing containing a spring-action dampener acting in conjunction with a moving arm. the dampener esp. consists of cylindrical inner and outer parts which are separated by a rolling or sliding body (9). The inner face of the outer section and outer face of the inner section generate dampening forces (F1, F2) by their relative motion.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindungfield of use the invention

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für einen Riementrieb, mit einem Vorrichtungsgehäuse zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm sowie mit einem an dem freien Ende des Spannarms angeordneten Andrückmittel.The invention relates to a clamping device for a Belt drive, with a device housing to accommodate spring and damping agents, with a tensioning arm rotatably mounted on it and with one on the free Pressure means arranged at the end of the tensioning arm.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Zur Vermeidung des Durchrutschens eines Antriebsriemens auf den Antriebsscheiben eines Riementriebes wird der Antriebsriemen in der Regel mittels einer zwischen den Antriebsscheiben auf den Riemen wirkenden Spannvorrichtung von seinem unbeeinflussten Umschlingungsweg ausgelenkt und so die notwendige Vorspannkraft erzeugt, die den Riemen auf die Antriebsscheiben drückt. Derartige Spannvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem drehfest angeordneten Gehäuse, an dem ein Spannarm für eine Riemenandrückrolle schwenkbar gelagert ist. In dem Gehäuse befindet sich eine Feder-Dämpfungs-Einrichtung, wobei sich die Feder einerseits an dem Gehäuse abstützt und mit ihrem anderen Ende auf den Spannarm wirkt. Der Dämpfungsmechanismus sorgt dafür, dass die in einem solchen Antriebssystem auftretenden Riemenschwingungen auf ein erträgliches Maß begrenzt werden. Eine solche Dämpfungsvorrichtung besteht gemäß dem Stand der Technik üblicherweise aus Bremskörpern, die entweder an dem Gehäuse oder an dem Spannarm befestigt sind und mit einer bestimmten Anpresskraft auf eine in Bezug auf die Drehbewegung des Spannarms wirksame Gegenfläche wirken. Derartige Riemenspannvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 3419 969 A1 und der DE 37 28 158 A1 bekannt, bei denen ringförmige gummielastische Elemente die Brems- bzw. Schwingungsdämpfungsfunktion erfüllen. Nachteilig bei diesen Dämpfungsvorrichtungen ist, dass diese einem abrasiven Verschleiß unterliegen und zum Teil auch Schmierstoffe eingesetzt werden müssen, um eine gewünschte Dämpfungswirkung zu erzielen.To prevent a drive belt from slipping on the drive sheaves of a belt drive, the drive belt is generally deflected from its uninfluenced wrap path by means of a tensioning device acting on the belt between the drive sheaves, thus generating the necessary pretensioning force which presses the belt onto the drive sheaves. Such tensioners essentially consist of a non-rotatably arranged housing on which a tension arm for a belt pressure roller is pivotally mounted. A spring damping device is located in the housing, the spring being supported on the one hand on the housing and acting on the tension arm with its other end. The damping mechanism ensures that the belt vibrations occurring in such a drive system are limited to a tolerable level. According to the prior art, such a damping device usually consists of brake bodies which are fastened either to the housing or to the tensioning arm and act with a certain contact force on a counter surface which is effective with respect to the rotational movement of the tensioning arm. Such belt tensioners are for example from the DE 3419 969 A1 and the DE 37 28 158 A1 are known in which annular rubber-elastic elements fulfill the braking or vibration damping function. A disadvantage of these damping devices is that they are subject to abrasive wear and in some cases, lubricants must also be used in order to achieve a desired damping effect.

Zudem zeigt die CH 31 62 36 sowie die CH 32 49 87 Wälzlager, die im wesentlichen aus einem Außenteil, einem Innenteil und dazwischen angeordneten gummielastischen Wälzkörpern bestehen. Bei diesen Wälzlagern ist der Abstand zwischen den relativ zueinander beweglichen Lagerteilen kleiner als der Durchmesser der Wälzkörper vor deren Einsetzen in das Wälzlager, so dass auf die eingesetzten Wälzkörper eine radial wirkende Vorspannung wirkt. Die Wälzkörper weisen vor ihrem Einführen in den Raum zwischen dem Lagerinnenteil und dem Lageraußenteil einen annähernd runden Querschnitt auf. Je nach der den Wälzkörpern erteilten Vorspannung leisten diese infolge molekularer Umlagerung innerhalb derselben, die jedoch ohne weitere äußere Formänderung verlaufen, einer Verdrehung der beiden genannten Teile in Bezug zueinander einen größeren oder kleineren Widerstand. Derartige Lager sind gemäß dieser Druckschriften auch bis zu einem gewissen Grad als Bewegungsdämpfer einsetzbar.CH 31 62 36 also shows the CH 32 49 87 roller bearings, which essentially consist of an outer part, an inner part and there are rubber-elastic rolling elements arranged in between. With these roller bearings is the distance between the relatively movable bearing parts smaller than the diameter of the rolling elements before they are inserted in the rolling bearing, so that on the rolling elements used radial bias acts. The rolling elements point before being inserted into the space between the inner part of the bearing and the outer part of the bearing an approximation round cross section. Depending on the preload given to the rolling elements perform as a result of molecular rearrangement within it, but without any further change in shape run, a twist of the two parts mentioned in relation to each other a larger or smaller resistance. Such bearings are also according to these publications Can be used as a movement damper to a certain extent.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe an die Erfindung darin, eine Riemenspannvorrichtung gemäß der DE 34 19 969 A1 derart weiterzuentwickeln, dass eine kostengünstigere Herstellung sowie ein besseres Betriebsverhalten darstellbar sind.Based on this prior art, the object of the invention is to provide a belt tensioning device according to the DE 34 19 969 A1 to be further developed in such a way that less expensive production and better operating behavior can be achieved.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution to this problem results derive from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention can be found in the subclaims.

Demnach ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung für einen Riementrieb mit einem Vorrichtungsgehäuse zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm sowie mit einem an dem freien Ende des Spannarms angeordneten Andrückmittel so ausgebildet ist, dass das Dämpfungsmittel aus einem hohlzylindrischen Außenteil und einem zylindrischen Innenteil besteht, zwischen denen Wälz- oder Gleitkörper angeordnet sind, wobei die Innenseite des Außenteils, die Oberfläche des Innenteils und/oder die Wälz- oder Gleitkörpern derart ausgebildet sind, dass an diesen oder an der diesen Bauteilen gegenüberliegenden Fläche bei deren Beaufschlagung mit einer Kraft und bei Relativbewegung zueinander eine den Roll- oder Gleitwiderstand der Wälz- oder Gleitkörper erhöhende und dämpfend wirkende makroskopische Oberflächenverformung der Bauteile entsteht. Dabei kann das Außenteil als Gehäuseaußenteil und das Innenteil als Gehäuseinnenteil ausgebildet sein.Accordingly, it is provided that the Clamping device for a belt drive with a device housing for receiving spring and damping agents, with a rotatably mounted tension arm and with one on the free end of the clamping arm arranged pressing means is designed so that the damping agent from a hollow cylindrical outer part and a cylindrical inner part, between which rolling or sliding are arranged, the inside of the outer part, the surface of the Inner part and / or the rolling or sliders are designed such that on these or on these components opposite area when applied with a force and with relative movement to each other the rolling or sliding resistance of the rolling or Sliding body increasing and dampening acting macroscopic surface deformation the components are created. The outer part can be used as an outer housing part and the inner part as the inner part of the housing be trained.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass eine oder beide der sich gegenüberliegenden Seiten von Außenteil und Innenteil der Dämpfungsvorrichtung viskoselastisch oder selbsttätig reversibel nachgiebig ausgebildet sind und die Wälz- oder Gleitkörper aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Bei einer Relativbewegung von Innenteil und Außenteil zueinander sowie bei Beaufschlagung der Wälzkörper mit einer Anpresskraft können diese Wälzkörper so in diese elastische Schicht eindringen und dort entlang ihrer Rollbahn ständig Verformungsarbeit leisten, die dämpfend auf die Bewegung des Spannarmes wirkt. Dieses Deformationsverhalten wird z.B. dadurch erreicht, dass das Außenteil und/oder das Innenteil der Dämpfungsvorrichtung aufeinander zuweisende Oberfläche haben, die aus einem Elastomer oder einem anderen, vorzugsweise einem Polymerwerkstoff bestehen, die eine reversible Verformung der Oberflächen zulassen.Provision can also be made for one or both of the opposite sides of the outer part and inner part of the damping device to be designed to be viscoelastic or automatically reversible and the rolling or sliding bodies are made of a metallic material. With a relative movement of the inner part and outer part to each other and when the rolling elements are subjected to a contact pressure, these rolling elements can penetrate into this elastic layer and constantly perform deformation work along their runway, which has a damping effect on the movement of the tensioning arm. This deformation behavior is achieved, for example, in that the outer part and / or the inner part of the damping device have surfaces that face one another and that are made of an elastomer or egg nem another, preferably a polymer material, which allow a reversible deformation of the surfaces.

Dagegen kann in einer anderen Ausgestaltung der Endung vorgesehen sein, dass das Innenteil und das Außenteil starre Oberflächen aufweisen und die Wälzkörper aus einem Elastomer oder einem anderen elastischen Werkstoff bestehen. Dadurch wird erreicht, dass diese Wälzkörper bei Beaufschlagung mit einer Vorspann- oder Normalkraft in makroskopischen Dimensionen derart verformt werden, dass bei einer Bewegung des Außenteils oder des Innenteils relativ zueinander die Verformungsarbeit dämpfend auf die Beweglichkeit des Spannarms der Spannvorrichtung wirkt. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung sind zudem elastisch nicht verformbare Wälzkörper zwischen der Innenseite des Außenteils und der Oberfläche des Innenteils angeordnet, die als Abstandshalter für die elastisch verformbaren Wälzkörper dienen. Dabei ist der Durchmesser der elastisch verformbaren Wälzkörper größer als der Durchmesser der elastisch nicht verformbaren Wälzkörper.In contrast, in another embodiment the ending should be provided that the inner part and the outer part rigid surfaces have and the rolling elements an elastomer or other elastic material. This ensures that these rolling elements when loaded with a preload or normal force in macroscopic dimensions are deformed such that when the outer part moves or the inner part relative to each other to dampen the deformation work the mobility of the clamping arm of the clamping device acts. at this damping device are also elastically non-deformable rolling elements between the inside of the outer part and the surface of the inner part arranged as a spacer for the elastic deformable rolling elements are used. there the diameter of the elastically deformable rolling elements is larger than the diameter of the elastically non-deformable rolling elements.

In einer weiteren Variante der Erfindung besteht die Innenseite des Außenteils, die Oberfläche des Innenteils und/oder die Oberfläche der Wälz- oder Gleitkörper aus einer flexiblen bzw. elastischen Materialschicht, die ein zähflüssiges Material einschließt, wobei die Wälzkörper wiederum aus einem Material bestehen, das nicht selbstständig reversibel verformbar ist.In a further variant of the invention there is the inside of the outer part, the surface of the Inner part and / or the surface the rolling or sliding made of a flexible or elastic material layer, which is a viscous material includes, the rolling elements in turn consist of a material that is not independently reversibly deformable is.

Eine andere Variante des erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzips sieht vor, dass die Innenseite des Außenteils oder die Oberfläche des Innenteils eine starre Oberfläche mit darauf ausgebildeten Gleitkörpern hat, während die gegenüberliegende Oberfläche eine vergleichsweise weiche Oberfläche aus einem Material mit selbsttätig reversibel elastischem Deformationsverhalten aufweist.Another variant of the design principle according to the invention stipulates that the inside of the outer part or the surface of the A rigid surface on the inside with sliding bodies formed on it has while the opposite surface one comparatively soft surface a material with automatic has reversibly elastic deformation behavior.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Dämpfungsvorrichtung ein Bestandteil des Schwenklagers für den Spannarm ist und dabei vorzugsweise als Kegelrollen-, Schrägkugel- oder Rillenkugellager ausgebildet ist, wobei die Wälz- oder Gleitkörper eine kugelförmige, zylindrische, kegelige oder nadelförmige Geometrie aufweisen können.Finally, it can be provided that the damping device is part of the swivel bearing for the tension arm and is included preferably as a tapered roller, angular contact ball or deep groove ball bearing is formed, the rolling or sliding body one spherical, can have cylindrical, conical or needle-shaped geometry.

Letztlich wird es als sinnvoll angesehen, wenn das Andrückmittel der Spannvorrichtung als Rolle oder Gleitschuh ausgebildet ist.Ultimately, it is considered useful if the pressure medium the tensioning device is designed as a roller or sliding shoe.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Die Erfindung lässt sich anhand von Ausführungsbeispielen erläutern, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:The invention can be described on the basis of exemplary embodiments explain, that in the attached drawing are shown. In it show:

1 eine schematische Darstellung einer Riemenspannvorrichtung, 1 1 shows a schematic illustration of a belt tensioning device,

2 eine schematische Querschnittsdarstellung der Dämpfungsvorrichtung der Riemenspannvorrichtung, 2 2 shows a schematic cross-sectional illustration of the damping device of the belt tensioning device,

3 eine andere Variante der Dämpfungsvorrichtung und 3 another variant of the damping device and

4 eine wälzkörperlose Dämpfungsvorrichtung. 4 a damping device without rolling elements.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenFull Description of the drawings

Die Darstellung gemäß 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Riemenspannvorrichtung 1, mit der ein Antriebsriemen 2 in eine vorgespannte Lage ausgelenkt ist. Die Riemenspannvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 5, das mittels eines Anschlussstücks 6 drehfest an einem Bauteil 16 einer Antriebsvorrichtung befestigt ist. An dem freien Ende dieses Anschlussstücks 6 ist ein Innenteil 8 des Gehäuses 5 unverdrehbar befestigt, das koaxial von einem Gehäuseaußenteil 7 umgeben ist. Zwischen diesen beiden Gehäuseteilen 7, 8 sind Wälzkörper 9 eingelegt, so dass das Gehäuseaußenteil 7 und das Gehäuseinnenteil 8 gegeneinander verdrehbar sind.The representation according to 1 shows a schematic side view of a belt tensioner 1 with a drive belt 2 is deflected into a prestressed position. The belt tensioner 1 consists essentially of a housing 5 that by means of a connector 6 non-rotatable on a component 16 a drive device is attached. At the free end of this connector 6 is an inner part 8th of the housing 5 fixed non-rotatably, the coaxially from an outer housing part 7 is surrounded. Between these two housing parts 7 . 8th are rolling elements 9 inserted so that the outer housing part 7 and the housing inner part 8th are rotatable against each other.

Mit dem Gehäuseaußenteil 7 ist ein Spannarm 4 verbunden, der an seinem freien Ende eine Andrückrolle 3 für den Antriebsriemen 2 trägt. Der Spannarm 4 wird zusammen mit der Andrückrolle 3 von einer hier nicht gesondert dargestellten Fe der mit einer Kraft F gegen den Antriebsriemen 2 gedrückt, so dass dieser entsprechend vorgespannt ist.With the outer casing 7 is a tension arm 4 connected, a pressure roller at its free end 3 for the drive belt 2 wearing. The tension arm 4 is together with the pressure roller 3 of a Fe, not shown separately here, with a force F against the drive belt 2 pressed so that it is preloaded accordingly.

Die Riemenspannvorrichtung 1 verfügt zudem über einen Dämpfungsmechanismus, der dafür sorgt, dass der Spannarm 4 ruhig an dem Antriebsriemen 2 anliegt und nicht aufgrund von Riemenschwingungen zu Drehschwingungen angeregt wird.The belt tensioner 1 also has a damping mechanism that ensures that the tension arm 4 quiet on the drive belt 2 is applied and is not excited to torsional vibrations due to belt vibrations.

Wie 2 entnehmbar ist, besteht die dort gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung abweichend von den bisher üblichen Dämpfungssystemen aus makroskopisch nicht verformbaren Wälzkörpern 9, die zwischen den makroskopisch selbsttätig reversibel verformbaren Oberflächen 18, 19 des Außenteils 7 und des Innenteils 8 des Gehäuses 5 angeordnet sind. Diese verformbaren Oberflächen 18, 19 können aus einer Elastomerschicht oder einer anderen geeigneten Polymermaterialschicht gebildet sein, die auf der Innenseite des Gehäuseaußenteils 7 und/oder auf der Außenseite des Innenteils 8 ausgebildet sind.How 2 can be removed, the embodiment of the damping device according to the invention shown there, deviating from the previously customary damping systems, consists of macroscopically non-deformable rolling elements 9 between the macroscopically automatically reversibly deformable surfaces 18 . 19 of the outer part 7 and the inner part 8th of the housing 5 are arranged. These deformable surfaces 18 . 19 can be formed from an elastomer layer or another suitable polymer material layer, which is on the inside of the housing outer part 7 and / or on the outside of the inner part 8th are trained.

Die zwischen dem Gehäuseinnenteil 8 und dem Gehäuseaußenteil 7 angeordneten Wälzkörper 9 verursachen bei einer Beaufschlagung dieser Teile 7, 8 mit einer Kraft F1, F2 eine elastische Verformung der Oberflächen 18, 19 des Gehäuseaußenteils 7 und des Gehäuseinnenteils 8, die sich nach dem Vorbeiziehen der Wälzkörper 9 infolge der Relativbewegung dieser beiden Teile 7, 8 zueinander wieder zurückbilden. Die aufgewandte Verformungsenergie äußert sich bezüglich der Wälzkörper 9 in einem erhöhten Rollwiderstand im Vergleich zu nicht verformbaren Rollflächen, die für das Riemenspannsystem als Dämpfungseffekt genutzt wird. Die auf die Wälzkörper 9 wirkende Kraft F1, F2 wird dabei vorzugsweise durch eine axial auf das Gehäuseaußenteil 7 oder das Gehäuseinnenteil 8 wirkende Axialfeder erzeugt, die hier aber nicht gesondert dargestellt ist.The between the housing inner part 8th and the housing outer part 7 arranged rolling elements 9 cause when these parts are loaded 7 . 8th with a force F1, F2 an elastic deformation of the surfaces 18 . 19 of the housing outer part 7 and the housing inner part 8th that occur after the rolling elements pass 9 due to the relative movement of these two parts 7 . 8th back to each other. The deformation energy applied expresses itself with regard to the rolling elements 9 in an increased rolling resistance compared to non-deformable rolling surfaces, which is used as a damping effect for the belt tensioning system. The on the rolling body 9 acting force F1, F2 is preferably by an axially on the housing outer part 7 or the inner part of the housing 8th acting axial spring, which is not shown separately here.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der aufeinander zuweisenden Oberflächen des Gehäuseaußenteils 7 und/oder des Gehäuseinnenteils 8 aus einer flexiblen Kunststofffolie bestehen.In another embodiment of the invention it can be provided that at least one of the surfaces of the housing outer part facing one another 7 and / or the housing inner part 8th consist of a flexible plastic film.

Diese flexible Kunststofffolie schließt dabei zwischen sich und dem metallischen Teil des Geäuseinnen- und/oder Gehäuseaußenteils 7, 8 eine viskoelastische Flüssigkeit ein, die für die gewünschte und auf die Drehbewegung des Spannarms 4 dämpfend wirkende elastische Verformung der Kunststofffolie bei einem Vorbeirollen der Wälzkörper 9 sorgt.This flexible plastic film closes between itself and the metallic part of the inner and / or outer part of the housing 7 . 8th a viscoelastic liquid that is required for and on the rotational movement of the tension arm 4 damping elastic deformation of the plastic film when the rolling elements roll past 9 provides.

Die Wälzkörper 9 selbst können als Stahlkugeln ausgebildet und Bestandteile des Wälzlagers sein, mit dem die Verschwenkbarkeit des Spannarms 4 erreicht wird. Dieses Kugellager kann als Kegelrollen-, als Schrägkugel- oder auch als Rillenkugellager ausgebildet sein, wobei die Wälzkörper 9 über eine kugelförmige, eine zylindrische, eine kegelförmige oder eine nadelförmige Geometrie vertilgen können. Diese Integration der Dämpfungsvorrichtung in das Kugellager für den Spannarm 4 erlaubt eine besonders kompakte und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung.The rolling elements 9 themselves can be designed as steel balls and be part of the rolling bearing, with which the pivoting of the clamping arm 4 is achieved. This ball bearing can be designed as a tapered roller bearing, an angular contact ball bearing or as a deep groove ball bearing, the rolling elements 9 have a spherical, cylindrical, conical or needle-like geometry. This integration of the damping device in the ball bearing for the tension arm 4 allows a particularly compact and inexpensive manufacture of the belt tensioning device according to the invention.

In der in 3 dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Riemenspannvorrichtung weisen die Innenseite des Gehäuseaußenteils 10 und die Außenseite des Gehäuseinnenteils 11 eine harte und makroskopisch nicht verformbare Oberfläche auf. Zwischen diesen Gehäuseteilen sind Wälzkörper 17 angeordnet, die nicht elastisch verformbar sind und den Abstand zwischen der Innenseite des Gehäuseaußenteils 10 und der Oberfläche des Gehäuseinnenteils 11 unter Einwirkung einer Kraft F1, F2 bestimmen. Zudem sind in diesem Zwischenraum Wälzkörper 12 angeordnet, die reversibel elastisch verformbar sind, so dass bei deren Abrollen Verformungsarbeit geleistet werden muss.In the in 3 shown variant of the belt tensioning device according to the invention have the inside of the housing outer part 10 and the outside of the housing inner part 11 a hard and macroscopically non-deformable surface. There are rolling elements between these housing parts 17 arranged, which are not elastically deformable and the distance between the inside of the housing outer part 10 and the surface of the housing inner part 11 determine under the action of a force F1, F2. There are also rolling elements in this space 12 arranged, which are reversibly elastically deformable, so that deformation work must be performed when they roll.

Wie 3 deutlich entnommen werden kann, ist der Abstand zwischen der Innenseite des Gehäuseaußenteils 10 und der Oberfläche des Gehäuseinnenteils 11 so gewählt, dass er geringer ist als der Durchmesser eines elastisch noch nicht verformten und zunächst annähernd kreisrunden Wälzkörpers 12. Diese Wälzkörper 12 können aus einem Elastomer oder einem anderen sich selbsttätig reversibel verformenden Polymermaterial bestehen. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Wälzkörper 12 aus einer kugelförmigen Kunststofffolie bestehen, die eine viskoelastische Flüssigkeit 16 in sich einschließt.How 3 can be clearly seen is the distance between the inside of the housing outer part 10 and the surface of the housing inner part 11 chosen so that it is smaller than the diameter of an elastically not deformed and initially approximately circular rolling element 12 , These rolling elements 12 can consist of an elastomer or another self-reversibly deforming polymer material. It can also be provided that the rolling elements 12 consist of a spherical plastic film that is a viscoelastic liquid 16 includes in itself.

Die elastisch nicht verformbaren Wälzkörper 17 erfüllen neben ihren üblichen Lageraufgaben in einem Wälzlager auch die Funktion von Abstandshaltern für die im Durchmesser an sich größeren elastischen Wälzkörper 12, so dass dieses dämpfend wirkende Lager für den Spannarm 4 einer Riemenspannvorrichtung 1 gegebenenfalls auch ohne eine eine Axialkraft auf die elastischen Wälzkörper 12 erzeugende Feder herstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wirkt allein durch das formschlüssige Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 7, 8 unter Zwischenlage der elastisch nicht verformbaren Wälzkörper 17 auf die elastisch verformbaren Wälzkörper 12 eine Normalkraft F1, F2, die im statischen Zustand eine Abplattung der Wälzkörper 12 und bei einer Relativbewegung von Gehäuseaußenteils 10 und Gehäuseinnenteils 11 zueinander eine umlaufende Deformation der elastischen Wälzkörper 12 verursacht. Auf diese Weise wird ein Rollwiderstand erzeugt, in dessen Folge eine Dämpfungswirkung auf die Auslenkbewegung des Spannarms 4 der Riemenspannvorrichtung 1 bewirkt wird.The elastically non-deformable rolling elements 17 In addition to their usual bearing tasks in a rolling bearing, they also perform the function of spacers for the elastic rolling elements, which are larger in diameter 12 so that this damping bearing for the tension arm 4 a belt tensioner 1 optionally also without an axial force on the elastic rolling elements 12 producing spring can be produced. In this embodiment of the invention, it acts solely by the positive joining of the two housing parts 7 . 8th with the interposition of the elastically non-deformable rolling elements 17 on the elastically deformable rolling elements 12 a normal force F1, F2, which in the static state is a flattening of the rolling elements 12 and with a relative movement of the housing outer part 10 and housing inner part 11 to each other a circumferential deformation of the elastic rolling elements 12 caused. In this way, a rolling resistance is generated, as a result of which a damping effect on the deflection movement of the tension arm 4 the belt tensioner 1 is effected.

4 zeigt dagegen eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzips, bei der die Dämpfungsvorrichtung ohne Wälzkörper zwischen der Innenseite des Gehäuseaußenteils 13 und der Oberfläche des Gehäuseinnenteils 14 auskommt. Dazu sind an der Innenseite des Gehäuse-außenteils 13 starre Gleitkörper 15 ausgebildet, deren radial nach innen weisenden Enden sich in das elastisch reversibel verformbare Material 20 des Gehäuseinnenteils 14 hineindrücken. Bei einer durch den horizontalen Pfeil angedeuteten Relativbewegung dieser beiden Gehäuseteile 13, 14 zueinander und dem Einwirken einer Kraft F1, F2 auf wenigstens eines dieser Gehäuseteile verursachen die Gleitkörper 15 eine Verformung des elastischen Materials 20 des Gehäuseinnenteils 14, die sich selbsttätig reversibel zurückbildet, wenn der jeweilige Gleitkörper 15 sich von diesem Ort wegbewegt. Die dazu notwendige Verformungsarbeit verursacht das beschriebene Dämpfungsverhalten hinsichtlich der Bewegbarkeit des Spannarmes 4. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung wird im Einzelfall ein Schmiermittel zwischen den in Kontakt geratenden Oberflächen einzusetzen sein, mit dessen Hilfe ggf. Adhäsionskräfte zwischen den Gleitkörpern 15 und der Innenteilobertläche 20 vermindert werden. 4 shows, however, another embodiment of the design principle according to the invention, in which the damping device without rolling elements between the inside of the housing outer part 13 and the surface of the housing inner part 14 gets along. These are on the inside of the outer housing part 13 rigid sliding body 15 formed, the radially inwardly facing ends in the elastically reversibly deformable material 20 of the housing inner part 14 Push. With a relative movement of these two housing parts indicated by the horizontal arrow 13 . 14 to each other and the action of a force F1, F2 on at least one of these housing parts cause the sliding body 15 a deformation of the elastic material 20 of the housing inner part 14 , which automatically reversibly regresses when the respective sliding body 15 moving away from this place. The necessary deformation work causes the described damping behavior with regard to the mobility of the tension arm 4 , With this damping device, a lubricant will have to be used in individual cases between the surfaces that come into contact, with the aid of which, if necessary, adhesive forces between the sliding bodies 15 and the inner part surface 20 can be reduced.

11
RiemenspannvorrichtungBelt tensioner
22
Antriebsriemendrive belts
33
Andrückmittelpressure means
44
Spannarmclamping arm
55
Gehäusecasing
66
Anschlussstückconnector
77
Außenteilouter part
88th
Innenteilinner part
99
Wälzkörperrolling elements
1010
Außenteilouter part
1111
Innenteilinner part
1212
Wälzkörperrolling elements
1313
Außenteilouter part
1414
Innenteilinner part
1515
Gleitkörpersliding
1616
Zähflüssiges MaterialViscous material
1717
Nichtelastischer Wälzkörpernot Elastic rolling elements
1818
Reversibel elastisches MaterialReversible elastic material
1919
Reversibel elastisches MaterialReversible elastic material
2020
Reversibel elastisches MaterialReversible elastic material
F1F1
Kraftforce
F2F2
Kraftforce

Claims (12)

Spannvorrichtung für einen Riementrieb, mit einem Vorrichtungsgehäuse (5) zur Aufnahme von Feder- und Dämpfungsmitteln, mit einem daran drehbar gelagerten Spannarm (4) sowie mit einem an dem freien Ende des Spannarms (4) angeordneten Andrückmittel (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel aus einem hohlzylindrischen Außenteil (7, 10, 13) und einem zylindrischen Innenteil (8, 11, 14) besteht, zwischen denen Wälzoder Gleitkörper (9, 12, 15) angeordnet sind, und dass die Innenseite des Außenteils (7, 10, 13), die Oberfläche des Innenteils (8, 11, 14) und/oder die Wälz- oder Gleitkörpern (9, 12, 15) derart ausgebildet sind, dass an diesen oder an der diesen Bauteilen gegenüberliegenden Fläche bei deren Beaufschlagung mit einer Kraft (F1, F2) und bei Relativbewegung zueinander eine den Roll- oder Gleitwiderstand der Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15) erhöhende makroskopische Oberflächenverformung eintritt.Tensioning device for a belt drive, with a device housing ( 5 ) to accommodate spring and damping devices, with a clamping arm rotatably mounted on it ( 4 ) and with one at the free end of the tension arm ( 4 ) arranged pressing means ( 3 ), characterized in that the damping means consists of a hollow cylindrical outer part ( 7 . 10 . 13 ) and a cylindrical inner part ( 8th . 11 . 14 ) exists between which rolling or sliding bodies ( 9 . 12 . 15 ) are arranged, and that the inside of the outer part ( 7 . 10 . 13 ), the surface of the inner part ( 8th . 11 . 14 ) and / or the rolling or sliding bodies ( 9 . 12 . 15 ) are designed in such a way that the rolling or sliding resistance of the rolling or sliding bodies () on these or on the surface opposite these components when they are subjected to a force (F1, F2) and when they move relative to one another ( 9 . 12 . 15 ) increasing macroscopic surface deformation occurs. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Wälz- oder Gleitkörpern (9, 12, 15) in Kontakt gelangende Seite (18) des Außenteils (7) und/oder die Seite (19, 20) des Innenteils (8, 14) ein selbsttätig reversibel elastisches Deformationsverhalten aufweisen.Tensioning device for a belt drive according to claim 1, characterized in that the with the rolling or sliding bodies ( 9 . 12 . 15 ) contacting side (18) of the outer part ( 7 ) and / or the side (19, 20) of the inner part ( 8th . 14 ) have an automatically reversible elastic deformation behavior. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (7) und das Innenteil (8, 14) aufeinander zuweisende Oberflächen (18, 19, 20) aus einem Elastomer oder aus einem anderen selbsttätig reversibel elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem Polymerwerkstoff besteht.Tensioning device for a belt drive according to claim 2, characterized in that the outer part ( 7 ) and the inner part ( 8th . 14 ) facing surfaces ( 18 . 19 . 20 ) consists of an elastomer or of another automatically reversibly elastic material, preferably a polymer material. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (12) aus einem Elastomer oder aus einem anderen selbsttätig reversibel elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem Polymerwerkstoff bestehen.Tensioning device for a belt drive according to claim 1, characterized in that the rolling elements ( 12 ) consist of an elastomer or of another automatically reversibly elastic material, preferably a polymer material. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass elastisch nicht verformbare Wälzkörper (17) zwischen der elastisch nicht verformbaren Innenseite des Gehäuseaußenteils (10) und der elastisch nicht verformbaren Oberfläche des Gehäuseinnenteils (11) angeordnet sind.Tensioning device for a belt drive according to claim 4, characterized in that elastically non-deformable rolling elements ( 17 ) between the elastically non-deformable inside of the housing outer part ( 10 ) and the elastically non-deformable surface of the housing inner part ( 11 ) are arranged. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der elastisch verformbaren Wälzkörper (12) größer ist als der Durchmesser der elastisch nicht verformbaren Wälzkörper (17).Tensioning device for a belt drive according to claim 4 and 5, characterized in that the diameter of the elastically deformable rolling elements ( 12 ) is larger than the diameter of the elastically non-deformable rolling elements ( 17 ). Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Außenteils (7, 10, 13), die Oberfläche des Innenteils (8, 11, 14) und/oder die Oberfläche der Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15) aus einer flexiblen Materialschicht besteht, die ein zähflüssiges Material (16) einschließt.Tensioning device for a belt drive according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the inside of the outer part ( 7 . 10 . 13 ), the surface of the inner part ( 8th . 11 . 14 ) and / or the surface of the rolling or sliding bodies ( 9 . 12 . 15 ) consists of a flexible material layer that is a viscous material ( 16 ) includes. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälz- oder Gleitkörper (9, 15, 17) aus einem metallischen Werkstoff bestehen.Tensioning device for a belt drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rolling or sliding bodies ( 9 . 15 . 17 ) consist of a metallic material. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmittel Bestandteile eines Wälzlagers, vorzugsweise eines Kegelrollen-, Schrägku gel- oder Rillenkugellagers insbesondere zur Lagerung des Spannarms (4) sind.Tensioning device for a belt drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the damping means are components of a roller bearing, preferably a tapered roller, angular ball or deep groove ball bearing, in particular for mounting the tensioning arm ( 4 ) are. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälz- oder Gleitkörper (9, 12, 15, 17) eine kugelförmige, zylindrische, kegelige oder nadelförmige Geometrie aufweisen.Tensioning device for a belt drive according to claim 8, characterized in that the rolling or sliding body ( 9 . 12 . 15 . 17 ) have a spherical, cylindrical, conical or needle-shaped geometry. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Außenteils (13) oder die Oberfläche des Innenteils (14) über eine starre Oberfläche mit darauf ausgebildeten Gleitkörpern (15) verfügt, während die gegenüberliegende Oberfläche aus einem Material (20) mit viskoelastischem oder selbsttätig reversibel elastischem Deformationsverhalten besteht.Tensioning device for a belt drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inside of the outer part ( 13 ) or the surface of the inner part ( 14 ) over a rigid surface with sliding bodies formed on it ( 15 ), while the opposite surface is made of one material ( 20 ) with viscoelastic or automatically reversible elastic Deformation behavior exists. Spannvorrichtung für einen Riementrieb nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückmittel (3) als Rolle oder Gleitschuh ausgebildet ist.Tensioning device for a belt drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pressing means ( 3 ) is designed as a roller or sliding shoe.
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