CN101415969A - 牵引机构传动装置的张紧装置 - Google Patents

Abstract

牵引机构传动装置的张紧装置，具有张紧杆(2)，该张紧杆通过枢轴承(3)可旋转地支承在基壳体(4)上并且径向上与枢轴承(3)的旋转轴线(5)间隔地设有可以旋转的张紧辊(6)，该张紧杆(2)被借助扭转弹簧(11)施加以围绕枢轴承(3)的旋转轴线(5)的扭矩M_T，该扭转弹簧被构成为螺旋弹簧(12)、与枢轴承(3)共轴布置、在两个弹簧端部(13、14)在壳体侧与基壳体(4)连接并且在杆侧与张紧杆(2)连接，其中枢轴承(3)包含轴承螺栓(7)、轴承毂(8)和布置在轴承螺栓(7)与轴承毂(8)之间的至少一个滑动轴承套(9)，并且其中张紧辊(6)的中部径向施力平面(17)与枢轴承(3)的中部径向支承平面(19)轴向间隔开。

Description

牵引机构传动装置的张紧装置

技术领域

本发明涉及一种牵引机构传动装置的张紧装置，该张紧装置具有张紧杆，该张紧杆通过枢轴承可旋转地支承在基壳体上并且径向上与枢轴承的旋转轴线间隔地设有可以旋转的张紧辊，该张紧杆被借助扭转弹簧施加以围绕枢轴承的旋转轴线的扭矩，该扭转弹簧被构成为螺旋弹簧、与枢轴承共轴布置、在两个弹簧端部在壳体侧与基壳体连接并且在杆侧与张紧杆连接，其中枢轴承包含轴承螺栓、轴承毂和布置在轴承螺栓与轴承毂之间的至少一个滑动轴承套，并且其中张紧辊的中部径向施力平面与枢轴承的中部径向支承平面通常轴向间隔开。

背景技术

前面所述结构类型的张紧装置被应用在各种实施方案中优选是在内燃发动机的辅助机组牵引装置中。这样类型的张紧装置既在具有在构成基壳体的组件的轴承毂中的与张紧杆牢固连接的轴承螺栓的支承的内部支承的实施方案中是已知的，又在具有在构成基壳体的组件的轴承螺栓上的与张紧杆牢固连接的轴承毂的支承的内部支承实施方案中是已知的，其中分别设有基壳体，用于将相关的张紧装置固定在发动机壳体上，例如固定在内燃活塞发动机的曲轴箱或者分配齿轮箱上。

鉴于张紧辊的布置，在这种类型的张紧装置中可以附加地区分所谓的偏置式-或Z形实施方案(在该方案中，张紧辊被轴向上布置在张紧杆的背离基壳体的外侧)与所谓的共线实施方案或U形实施方案(在该方案中，张紧辊径向上在基壳体的侧面被轴向上布置在张紧杆的朝向基壳体的内壁上)。

在基壳体内或者在基壳体上的张紧杆的径向支承通过至少一个滑动轴承套来实现，该滑动轴承套被布置在轴承毂与轴承螺栓之间并且通常由具有抵抗力的以及同时摩擦低的塑料制成。所产生的径向力作用到轴承套上，该径向力由扭转弹簧的作用到张紧杆上的弹力和由牵引机构通过张紧辊施加到张紧杆上的反作用力获得。但是因为径向平面中的至少一个(在该径向平面内扭转弹簧的弹力和牵引机构的反作用力作用到张紧杆上)通常被相对于枢轴承或滑动轴承套的中部径向支承平面间隔开，而强制地获得围绕翻转轴线的所产生的翻转力矩，该翻转力矩垂直于中部支承平面内的枢轴承的旋转轴线。该翻转力矩不利地以滑动轴承套的高的局部压力和边缘负荷导致枢轴承的不均匀的、以及轴向上端部侧成对角线对置作用的单侧的负荷，该单侧负荷关于牵引机构导致滑动轴承套不均匀的磨损并且因此导致张紧杆以及在该张紧杆上固定的张紧辊的同轴度误差。

为了避免所述缺点，提出各种类型的解决方案来避免这种翻转力矩。

这样在DE 42 20 879 A1中描述了一种带有外部支承的张紧杆的张紧装置，该张紧装置通过扭转弹簧(该扭转弹簧被构成为封闭式可加载的具有端部侧弹簧端头的螺旋弹簧)可以相对于基壳体以围绕枢轴承的旋转轴线的扭矩加载。螺旋弹簧在杆侧外部螺旋上与滑块保持连接，该滑块在与牵引机构的所产生的到张紧辊的反作用力平行的角度位置，关于枢轴承的旋转轴线径向可移动地在张紧杆的内部圆柱形隔板的径向导向装置内被引导，并且通过径向弹力以内部摩擦面被压到与基壳体连接的内部圆柱形隔板的圆柱形外壁上，该滑块被共轴地布置在张紧杆的圆柱形隔板的内部。

径向弹力以及由此通过滑块的摩擦面在张紧杆与基壳体之间作用的摩擦力矩(通过该力矩张紧杆的回转运动受到衰减)表现为很大程度上与螺旋弹簧的扭矩成正比。另外，径向弹力通过其到枢轴承的中部径向支承平面的轴向距离来补偿牵引机构的所产生的到张紧辊上的反作用力的、围绕假想的位于枢轴承的中部支承平面内部翻转轴线的翻转力矩。

由于与滑块摩擦接触的基壳体的外部圆柱形壁的相对小的活动半径，通过径向弹力产生的摩擦力矩比较小，换言之，径向弹力必须相对较大，以便产生足够大的摩擦力矩。另外，用于精确补偿牵引机构的围绕翻转轴线的所产生的反作用力的翻转力矩的径向弹力难于校准。为此，已知的张紧装置在基壳体的区域内根据两个所需的圆柱形隔板大小具有如下尺寸，该尺寸使得在牵引机构传动装置中的张紧装置的布置变得困难。

另一种具有外部支承的张紧杆的张紧装置由EP 0 780 597 B1公知，在该张紧装置中，张紧杆通过扭转弹簧(该扭转弹簧被构成为封闭式可加载的具有端部侧弹簧端头的螺旋弹簧)相对于基壳体以围绕枢轴承的旋转轴线的扭矩加载。螺旋弹簧在壳体侧弹簧端部与在内部成角的弹簧端头通过斜面与滑块连接，该滑块被保持在关于枢轴承的旋转轴线与牵引机构的所产生的到张紧辊上的反作用力平行的角度位置，并且通过有效的弹力的径向分量以外部摩擦面被压到与张紧杆连接的外部圆柱形隔板的圆柱形内壁上。

该弹力的径向分量和由此通过滑块的摩擦面在张紧杆与基壳体之间作用的摩擦力矩通过张紧杆的回转运动被衰减，并表现为与螺旋弹簧的扭矩成正比。

另外，弹力的径向分量通过其到枢轴承的中部径向支承平面的轴向距离来补偿牵引机构的所产生的到张紧辊上的反作用力的、围绕假想的位于枢轴承的中部支承平面内部翻转轴线的翻转力矩。

由于在弹簧端头与滑块之间的不适当的杆的比例关系，通过弹力的径向分量产生的摩擦力矩比较小，换言之，弹力必须相对较大，以便产生足够大的摩擦力矩。此外，用于精确补偿牵引机构的围绕翻转轴线的所产生的反作用力的翻转力矩的弹力的径向分量难于校准。此外，制造成本和装配成本由于滑块布置的复杂的结构而相对高。另外，这种的弹簧类型具有不利的较大的结构空间。

在DE 601 05 759 T2描述了具有与前述张紧装置相类似的滑块布置的张紧装置。区别于根据EP 0 780 597 B1的实施方案，在根据DE 60105 759 T2的实施方案中，张紧杆在内部支承并且滑块被布置在杆侧，其中滑块由设有外部摩擦面或者摩擦层的阻尼板构成。螺旋弹簧在杆侧弹簧端部与在内部成角的弹簧端头通过两个接触点与阻尼板保持连接，阻尼板的摩擦面被布置在关于枢轴承的旋转轴线与牵引机构的所产生的作用到张紧辊的反作用力的角度位置，并且通过有效弹力的径向分量被压到与基壳体连接的外部圆柱形隔板的圆柱形内壁上。

发明内容

出于这种背景，本发明基于如下任务：公开一种开头所述类型的张紧装置，该张紧装置在构造简化的和结构空间优化的情况下，具有改善的可校准性、与张紧元件成比例作用的较大的摩擦衰减，以及均匀满装载的滑动支承。

本发明基于如下知识，即，产生相对大的摩擦力矩，以使得张紧杆的回转运动发生摩擦衰减，以及通过直接地也就是无偏离和无过渡地利用被构成为螺旋弹簧的扭转弹簧的端部侧的弹力，精确校准用于对牵引机构所产生的反作用力关于枢轴承的翻转力矩进行补偿的翻转力矩，并比迄今已知更为有效地实现简单的并且节省空间的构造。

该任务根据主权利要求的特征通过牵引机构传动装置的张紧装置来解决，该张紧装置具有张紧杆，该张紧杆通过枢轴承可旋转地支承在基壳体上并且径向与枢轴承的旋转轴线间隔地设有可旋转的张紧辊，张紧杆被借助扭转弹簧施加以围绕枢轴承的旋转轴线的扭矩，该扭转弹簧构成为螺旋弹簧、与枢轴承共轴布置、并且在两个弹簧端部在壳体侧与基壳体连接的并且在杆侧与张紧杆连接。在此，枢轴承包含轴承螺栓、支承榖以及至少一个被布置在轴承螺栓与支承榖之间的滑动轴承套，其中张紧辊的中部径向施力平面与枢轴承的中部径向平面通常轴向间隔开。

此外，在该张紧装置中，扭转弹簧被构成为开放式可加载的不具端头的带有平截头的螺旋弹簧，该螺旋弹簧的杆侧弹簧端部抵靠在与张紧杆连接的擎子的轴向-径向取向的止挡面上，其中擎子关于枢轴承的旋转轴线在周向侧上被如此布置，使得止挡面正交于，也就是垂直于牵引机构的所产生的作用到张紧辊的反作用力F_{Z_R}，其中张紧杆的到螺旋弹簧的反作用力F_{F_R}的支撑对着基壳体进行，并且其中杆侧弹簧端部的中部相对于枢轴承的中部支承平面轴向上被如此间隔开，使得螺旋弹簧的通过止挡面作用到张紧辊上的切向弹力F_{F_T}以及牵引机构的通过张紧辊作用到张紧杆上的所产生的反作用力F_{F_R}的围绕假想的、垂直于弹力F_{F_T}与反作用力F_{F_R}、与枢轴承的转动轴线在中部支承平面内垂直相交的翻转轴线的翻转力矩M_K彼此抵消。

通过采用不具端头的螺旋弹簧，扭转弹簧的扭矩分别作为切向弹力通过截头弹簧端部被导入到张紧杆和基壳体内。由此，一方面获得一种相对简单的并且节省空间的张紧装置的构造。因为弹力通过截头弹簧端部的导入被几何地精确确定，另一方面通过尺寸的变化、螺旋弹簧的高度以及刚性，无需很费力气就可以非常精确地校准可由弹力产生的围绕枢轴承的旋转轴线的摩擦力矩以及可以由弹力产生的围绕枢轴承的翻转轴线的补偿的翻转力矩。

这种根据本发明的张紧装置的有利构造方案和改进方案在权利要求2到11中说明。

通过杆侧的弹力(该弹力通过擎子被导入到张紧杆内)，一方面产生了通过张紧辊作用到被分配的牵引机构的围绕枢轴承的旋转轴线的张紧力矩，牵引机构的所产生的反作用力相对于该张紧力矩保持平衡。另一方面通过杆侧的弹力在其到枢轴承的翻转轴线的轴向距离上产生了翻转力矩，该翻转力矩与牵引机构的所产生的反作用力的翻转力矩保持平衡。

此外，在张紧辊的中部施力平面与螺旋弹簧的杆侧弹簧端部的中部的关于枢轴承的中部支承平面轴向对置的布置中，擎子被布置在张紧杆的径向背离张紧辊的范围，并且在张紧辊的中部施力平面与螺旋弹簧的杆侧弹簧端部的中部的关于枢轴承的中部支承平面轴向同侧的布置中，擎子被布置在张紧杆的径向朝向张紧辊的范围。

张紧装置的摩擦衰减有利地以如下方式实现，张紧杆的到螺旋弹簧的反作用力的杆侧支撑通过滑块进行，该滑块围绕枢轴承的旋转轴线关于螺旋弹簧的外部杆侧螺旋从擎子的止挡面出发旋转约90°恢复原状地布置，径向在内部抵靠在螺旋弹簧的外部杆侧螺旋上，在张紧杆的径向导向装置内被径向可移动地引导，并且径向在外部以摩擦面抵靠在基壳体的圆柱形内壁上。

由此实现，充分的弹力被用作滑块的径向压紧力，以产生导致张紧杆的回转运动的摩擦衰减的摩擦力矩，而不会影响作用到张紧杆的力关于枢轴承的旋转轴线与翻转轴线的力矩平衡。

在螺旋弹簧的外部杆侧螺旋与张紧杆之间适当地布置优选被开槽的支承环，该支承环保证相对于张紧杆合型地对抗扭转并且由具有抵抗能力的以及摩擦低的塑料制成。通过应用该支承环，借助外部螺旋的滑移支承获得螺旋弹簧的径向很大程度自由的可移动性，以使得通过杆侧弹力产生的力和力矩在很大程度不受摩擦影响并且由此很大程度地与几何数值相适应。为此，通过应用不同厚度的支承环获得如下可能性，即，简便地校准通过杆侧弹力产生的围绕枢轴承的翻转轴线的补偿力矩以及附加地稳定弹簧或杆。

为了进一步提高径向可移动性，支承环也可以具有在其圆周分布的在弹簧侧布置的轴向抬升装置，通过该抬升装置，螺旋弹簧的外部杆侧螺旋被点状地轴向支撑。

在支承环具有足够的弹性并且应用符合要求的原料的情况下，甚至可以把滑块集成到支承环内，也就是滑块整件地与支承环连接，而不是滑块形成独立的部件。

擎子可以与张紧杆一体地连接。但是这对于具有不同擎子角度位置和/或具有右旋或左旋的扭矩的不同应用需要不同的张紧杆。因此特别有利的是，擎子被集成到支撑环内，也就是一体地与支承环连接，因为于是对于不同应用可以采用具有不同支承环的相同张紧杆。

由于所述张紧装置的构造，螺旋弹簧可以不为优选采用的圆柱形结构形状，同样可以被构成为锥形。这样螺旋弹簧可以例如在壳体侧变细，以便在很挤的装配关系下通过减少基壳体那里的直径从而节省结构空间。

如果单单通过杆侧弹力以所述方式不能实现补偿牵引机构的产生的反作用力的翻转力矩，那么与之相关的力矩补偿可以通过应用附加的第二滑块来实现，该第二滑块在螺旋弹簧的外部壳体侧螺旋上有效地布置到张紧杆上。

此外，螺旋弹簧的壳体侧的弹簧端部抵靠在与基壳体连接的擎子的关于枢轴承的旋转轴线轴向-径向取向的止挡面上，其中擎子在周向侧上被布置为，使得止挡面正交于牵引机构的所产生的到张紧辊的反作用力，并且基壳体的到螺旋弹簧的反作用力的杆侧支撑通过第二滑块进行，该第二滑块围绕枢轴承的旋转轴线关于螺旋弹簧的外部壳体侧螺旋从擎子止挡面出发，旋转约90°恢复原状地布置，径向在内部抵靠在螺旋弹簧的外部壳体侧螺旋上，在基壳体的径向引导装置内径向可移动地被引导并且径向在外部以摩擦面抵靠在张紧杆的圆柱形内壁上，其中滑块的摩擦面的中部在轴向上如此与枢轴承的中部支承平面间隔开，使得牵引机构的所产生的通过张紧辊作用到张紧杆上的反作用力围绕翻转轴线的翻转力矩彼此抵消(该翻转力矩分别属于在杆侧螺旋弹簧通过止挡面作用到张紧杆上的弹力以及壳体侧通过第二滑块被导入到张紧杆的径向压紧力)。

这种具有双阻尼的张紧系统优选被应用于长臂/共线张紧单元，其中张紧辊中部与支承中部也可以处于一个平面内。

附图说明

下面借助关于一些实施方式的附图对本发明详细描述。其中，

图1以纵向机构截面示出根据本发明的张紧装置的优选实施方式，

图2a示出根据图1的张紧装置的示意的轴向视图，用以阐明杆的比例关系，

图2b示出根据图2a的张紧装置的示意的径向侧视图，

图2c示出改变了力的方向的根据图2b的张紧装置的示意的轴向视图，

图3以最为重要的结构件的分解示图示出根据图1到图2c的张紧装置，

图4以透视图示出根据图1到图3的张紧装置的张紧杆，

图5a以纵向机构截面示出根据本发明的张紧装置的改进的实施方式，

图5b以截面Vb-Vb示出根据图5a的张紧装置的简化的轴向截面视图，以及

图5c以截面Vc-Vc示出根据图5a的张紧装置的简化的轴向截面视图。

具体实施方式

在图1中以纵截面示出牵引机构传动装置的根据本发明的张紧装置1的优选实施方式。在所谓的偏置布置或者Z形布置中，张紧杆2通过枢轴承3可旋转地支承在基壳体4上，并且径向与枢轴承3的旋转轴线5间隔地设有可旋转的张紧辊6。枢轴承3由轴承螺栓7、轴承毂8、以及被布置在轴承螺栓7与轴承毂8之间的滑动轴承套9构成，其中现有轴承螺栓7与基壳体4牢固地连接，并且轴承毂8为张紧杆2的组件。为了固定在内燃活塞发动机的另一壳体上例如在曲轴箱或者分配齿轮箱上，基壳体2设有中心孔10，例如固定螺栓可以被引导穿过该中心孔10。

根据本发明，在张紧杆2与基壳体4之间有效设置的扭转弹簧11被构成为开放式可加载的、不具端头的螺旋弹簧12，其带有截头弹簧端部13和14。所述螺旋弹簧12与枢轴承3共轴并且利用两个弹簧端部13、14合型地在轴向上在壳体侧与基壳体4连接、在杆侧与张紧杆2连接。

为了张紧牵引机构传动装置的在装配状态下部分缠绕张紧辊6的牵引机构，张紧杆2可被借助螺旋弹簧12施加以围绕枢轴承3的旋转轴线5的扭矩M_T。该扭矩M_T通过螺旋弹簧12的杆侧弹簧端部13以切向弹力F_{F_T}的形式通过相对于杆固定的擎子16的轴向-径向分布的止挡面15导入到张紧杆2中。由此，有效的扭矩M_T由切向弹力F_{F_T}乘以螺旋弹簧12的一半直径D_F/2得到(也就是M_T＝F_{F_T} ^*D_F/2)。

在张紧辊6的中部径向施力平面17内产生的有效的牵引机构作用到张紧辊6上的反作用力F_{Z_R}乘以张紧辊6的旋转轴线18到枢轴承3的旋转轴线5的有效也就是垂直距离R_{H_eff}与螺旋弹簧12的扭矩M_T保持平衡，使得等式MT＝F_{F_T} ^*D_F/2＝F_{Z_R} ^*R_{H_eff}适用于该力矩平衡。

由于其到枢轴承3的中部径向支承平面19的轴向距离L₁，牵引机构的所产生的反作用力F_{Z_R}同样产生了围绕假想的翻转轴线20的翻转力矩M_K＝F_{Z_R} ^*L₁，该假想的翻转轴线20垂直于牵引机构的反作用力F_{F_T}以及在中部支承平面19内的枢轴承3的轴线5，所述翻转力矩未对滑动轴承套9的高的局部的边缘负荷进行力矩补偿，并由此将导致滑动轴承套9或张紧装置1的过早磨损。

因此，擎子16关于枢轴承3旋转轴线5在周向侧上被如此布置，使得止挡面15正交于牵引机构的所产生的作用到张紧辊6上的反作用力F_{Z_R}，并且杆侧的弹簧端部13的中部到枢轴承3的中部支承平面19具有如此的轴向距离L₂，使得通过围绕翻转轴线20的切向弹力F_{F_T}施加到张紧杆2上的、具有相反旋转方向的翻转力矩M_K＝F_{F_T}*L₂与牵引机构的作用到张紧杆2上的反作用力F_{Z_R}的翻转力矩M_K＝F_{Z_R}*L₁相当，由此实现滑动轴承套6的无力矩负荷。因此，适用力矩平衡M_K＝F_{F_Z}*L₁＝F_{F_T}*L₂。

张紧杆2的反作用力F_{F_R}到螺旋弹簧12的切向弹力F_{F_T}的杆侧的支撑与基壳体4相对地在滑块21上进行，而不对张紧杆2的力矩平衡产生影响。特别是如图2b和图2c示出，滑块21围绕枢轴承3的旋转轴线5相对于螺旋弹簧12的外部杆侧螺旋22从擎子16的止挡面15出发看起来被旋转约90°恢复原状地布置，在此径向在内部抵靠在螺旋弹簧12的外部杆侧的螺旋22上，在张紧杆2的径向导向装置23内被径向可移动地引导，并且径向在外部以摩擦面抵靠在基壳体4的圆柱形内壁24上(图4、图5)。通过张紧杆2的反作用力F_{F_R}在滑块21上的支撑，导致张紧杆2相对于基壳体4的回转运动的与螺旋弹簧12的切向弹力F_{F_T}成比例的摩擦衰减。

由于具有M_T＝F_{F_T}*D_F/2＝F_{Z_R}*R_{H_eff}或F_{F_T}/F_{Z_R}＝R_{H_eff}/D_F/2以及M_K＝F_{Z_R}*L₁＝F_{F_T}*L₂或F_{F_T}/F_{Z_R}＝L₁/L₂的适用的力矩关系和力的关系，螺旋弹簧12的杆侧弹簧端部13的达到力矩平衡所需的到枢轴承3中部支承平面19的轴向距离在其它给定尺寸的情况下，可以根据等式L₂＝L₁*D_F/(2R_{H_eff})来确定。

为了阐明杆的比例关系，根据图1的张紧装置1以强烈简化示意的形式在图2a中以轴向视图中从张紧杆2到基壳体4的视向被绘出并且在图2b中以与图1相应的径向侧视图被绘出。其中，螺旋弹簧12、擎子16和滑块21以及有效的力F_{F_T}、F_{Z_R}、F_{F_R}与针对在关于张紧辊6的枢轴承3或滑动轴承套9的中部支承平面19轴向对置的侧面上的布置的根据图1的示图相应地被绘出。因此，为了获得预期的扭矩M_T和补偿的翻转力矩M_K，擎子16被关于张紧辊6的枢轴承3的旋转轴线5径向对置地布置并且滑块21相对于擎子16逆时针旋转90°。

而在图2a和图2b中也附加地示出螺旋弹簧12’、擎子16’、和滑块21’的布置以及有效的力F_{F_T’}、F_{F_R’}，当杆侧弹簧端部13’位于关于枢轴承3或滑动轴承套9的中部支承平面19轴向上与张紧辊6相同的侧面上时，得到所述有效的力F_{F_T’}、F_{Z_R’}。在这种情况下，为了获得预期的扭矩M_T和补偿的翻转力矩M_K，擎子16’关于枢轴承3的旋转轴线5径向在与张紧辊6相同的侧面上并且滑块21’相应地相对于擎子16’逆时针旋转90°。

迄今为止，为了简化示图而从以下出发，即，牵引机构在张紧杆2的工作位置以理想的方式如此缠绕张紧辊6，使得牵引机构的到张紧辊6和张紧杆2的负荷，也就是产生的反作用力F_{Z_R}恰好垂直于张紧杆2的几何轴线25，枢轴承3的旋转轴线5通过该几何轴线25与张紧辊6的旋转轴线18连接。在这种情况下，反作用力F_{Z_R}的到枢轴承3旋转轴线5的有效径向距离R_{H_eff}等同于张紧辊6的旋转轴线18到枢轴承3的旋转轴线5的几何距离。

但是，这样的装配比例关系在实际中经常得不到，使得反作用力F_{Z_R}通常相对于在围绕张紧辊6的旋转轴线18的张紧杆2的几何轴线25上的法线至少是不大合适的。例如这在图2c中以基于图2a的轴向视图以与法线成大约30°适当地受到反作用力F_{Z_R}的形式示出。于是相应地擎子16或16’和滑块21或21’必须也被围绕枢轴承3的旋转轴线5旋转地布置，由此，由反作用力F_{Z_R}产生的翻转力矩M_K通过切向弹簧弹力F_{F_T}或F_{F_T’}以预定的方式得到补偿。

根据本发明的张紧装置1的最重要的结构件例如在图3中被以分解示图绘出。张紧杆2(张紧杆2在没有张紧辊6情况下被示出)，在该实施方案中除了轴承毂8外还一体地包含带有止挡面15的擎子16，在安装状态下，螺旋弹簧12杆侧弹簧端部13抵靠在该止挡面上。设有中心孔10的轴承螺栓7与盆状基壳体4牢固地连接。

张紧杆2的实际的实施方式在图4中以透视的斜视图在朝向基壳体4的侧面被绘出。其中除了轴承毂8和带有止挡面15的擎子16外，特别可以看到为滑块21设置的径向导向装置23的可能的构造方案，该径向导向装置23在这里被构成为轴向凹处26，该凹处26具有在周侧上布置的径向的导向面27。

根据本发明的张紧装置1’的改进实施方式在图5a中以纵向截面的径向视图示出，该改进实施方式在图5b中以根据图5a的Vb-Vb的、具有从基壳体4到张紧杆2的视向的轴向截面视图示出，并且以根据图5a的Vc-Vc的、具有从张紧杆2到基壳体4的视向的轴向截面视图示出。在共线-布置或U形-布置中，张紧辊6被布置在轴向朝向基壳体4的内侧。牵引机构的所产生的作用到张紧辊6上的反作用力F_{Z_R}和螺旋弹簧12的切向弹力F_{F_T}关于具有杆臂L₁或L₂的翻转轴线20以相同的作用方向作用到枢轴承3的中部支承平面19的轴向背离基壳体4的侧面上。由此，得到围绕翻转轴线20的有效翻转力矩M_K＝F_{Z_R}*L₁+F_{F_T}*L₂。

为了补偿翻转力矩M_K，基壳体4的对于切向弹力F_{F_T}的反作用力F_{F_R}通过第二滑块29而与张紧杆2相对地支撑，该切向弹力在壳体侧从壳体侧的弹簧端部14通过擎子28被导入到基壳体4中。为此，第二滑块29围绕枢轴承3旋转轴线5关于螺旋弹簧12外部壳体侧螺旋30从擎子28的止挡面31出发，被旋转约90°恢复原状地布置，并且径向在内部抵靠在螺旋弹簧12的外部壳体侧螺旋30上，第二滑块29在基壳体4的径向导向装置32中被径向可移动地引导，并且径向在外部以摩擦面抵靠在与张紧杆2连接的分段圆柱形的罩34的圆柱形内壁33上。

通过基壳体4的在第二滑块29上的反作用力F_{F_R}的支撑，凭借杆臂L₃产生围绕翻转轴线20的补偿力矩M_K＝F_{F_R}*L₃，该补偿力矩与反作用力F_{Z_R}的力矩M_K和在杆侧被导入导张紧杆2的弹力F_{F_T}保持平衡并且由此导致滑动轴承套9的无力矩的负荷(M_K＝F_{Z_R}*L₁+F_{F_T}*L₂＝F_{F_R}*L₃)。因为切向弹力F_{F_T}和径向支撑力F_{F_R}在量上等同，有F_{Z_R}*L₁＝F_{F_T}*(L₃-L₂)或F_{F_T}/F_{Z_R}＝L₁/(L₃-L₂)。

因此，螺旋弹簧12的壳体侧弹簧端部14的为达到力矩平衡所需的到枢轴承3支承平面19的轴向距离L₃在其他给定尺寸的情况下，同样适用关系M_T＝F_{F_T}*D_F/2＝F_{Z_R}*R_{H_eff}或F_{F_T}/F_{Z_R}＝R_{H_eff}/D_F/2，根据等式L₃＝L₁*D_F/(2R_{H_eff})+L₂来确定。

通过张紧杆2的反作用力F_{F_R}在杆侧的第一滑块21和在壳体侧的第二滑块29上的支撑，导致张紧杆2相对于基壳体4的回转运动的特别强烈的摩擦衰减，该摩擦衰减与螺旋弹簧12的切向弹力F_{F_T}成正比。

在如图5a到图5c的示图中，例如在螺旋弹簧12的外部杆侧螺旋22与张紧杆2之间布置由具有抵抗能力的并且摩擦低的塑料制成的支承环35，该支承环35保证相对于张紧杆2合型地对抗扭转并且具有在其圆周上分布地在弹簧侧布置的轴向抬升装置36。由此螺旋弹簧12的外部杆侧螺旋22被点状地轴向支撑并且可以在螺旋弹簧12压下和弹起时很大范围地无阻碍地径向移动。在支承环35具有足够弹性时，杆侧滑块21也可以被一体地集成到支承环35中。

附图标记

1　　　　张紧装置

1’      张紧装置

2        张紧杆

3        枢轴承

4        基壳体

5        (2、3的)旋转轴线

6        张紧辊

7        轴承螺栓

8        轴承毂

9        滑动轴承套

10       中心孔

11       扭转弹簧

12       螺旋弹簧

12’     螺旋弹簧

13       (杆侧的)弹簧端部

13’     (杆侧的)弹簧端部

14       (壳体侧的)弹簧端部

15       (16的)止挡面

16       擎子

16’     擎子

17       (6的)中部施力平面

18       (6的)旋转轴线

19       中部支承平面

20       翻转轴线

21       (第一)滑块

21’     滑块

22       (12的)外部杆侧螺旋

23       径向导向装置

24       内壁

25      (2的)几何轴线

26      凹处

27      导向面

28      擎子

29      (第二)滑块

30      外部壳体侧螺旋

31      (28的)止挡面

32      径向导向装置

33      内壁

34      罩

35      支承环

36      轴向抬升装置

DF      (12的)直径

F_{F_R}    (2、12的)(径向)反作用力

F_{F_R’}  (2、12的)(径向)反作用力

F_{F_T}    (12的)切向弹力

F_{F_T’}  (12的)切向弹力

F_{Z_R}    (径向)反作用力

L₁      轴向距离

L₂      轴向距离

L₃      轴向距离

M_K      翻转力矩(围绕20)

M_T      扭矩(围绕5)

R_{H_eff}  有效径向距离

Claims (11)

1.牵引机构传动装置的张紧装置，具有张紧杆(2)，该张紧杆通过枢轴承(3)可旋转地支承在基壳体(4)上并且径向上与枢轴承(3)的旋转轴线(5)间隔地设有可以旋转的张紧辊(6)，该张紧杆(2)能够被借助扭转弹簧(11)施加以围绕枢轴承(3)的旋转轴线(5)的扭矩M_T，该扭转弹簧被构成为螺旋弹簧(12)、与枢轴承(3)共轴布置、在两个弹簧端部(13、14)在壳体侧与基壳体(4)连接并且在杆侧与张紧杆(2)连接，其中枢轴承(3)包含轴承螺栓(7)、轴承毂(8)和布置在轴承螺栓(7)与轴承毂(8)之间的至少一个滑动轴承套(9)，并且其中张紧辊(6)的中部径向施力平面(17)与枢轴承(3)的中部径向支承平面(19)轴向间隔开，

其特征在于，所述扭转弹簧(11)被构成为开放式可加载的、不具端头的、带有平截头弹簧端部(13、14)的螺旋弹簧(12)，所述螺旋弹簧(12)的杆侧弹簧端部(13)抵靠在与所述张紧杆(2)连接的擎子(16)的轴向-径向取向的止挡面(15)上，其中所述擎子关于所述枢轴承(3)的旋转轴线(5)在周向侧上被如此布置，即，所述止挡面(15)正交于牵引机构产生的作用于所述张紧辊(6)的反作用力F_{Z_R}，其中所述张紧杆(2)的反作用力F_{Z_R}到所述螺旋弹簧(12)上的支撑与所述基壳体(4)相对地进行，并且其中所述杆侧弹簧端部(13)的中心相对于所述枢轴承(3)的中部支承平面(19)在轴向上间隔开，使得螺旋弹簧(12)的通过所述止挡面(15)作用到所述张紧杆(2)上的切向弹力F_{F_T}以及所述牵引机构的通过张紧辊(6)作用到张紧杆(2)上的有效产生的反作用力F_{Z_R}围绕假想的翻转轴线(20)的翻转力矩M_K彼此抵消，该翻转轴线垂直于所述弹力F_{F_T}和所述反作用力F_{Z_R}并且与在所述中部支承平面(19)内的枢轴承(3)的旋转轴线(5)垂直相交。

2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，在张紧辊(6)的中部施力平面(17)以及螺旋弹簧(12)的杆侧弹簧端部(13)的中心关于枢轴承(3)的中部支承平面(19)轴向对置的布置中，擎子(16)被布置在张紧杆(2)的径向背离张紧辊(6)的范围内。

3.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，在张紧辊(6)的中部施力平面(17)以及螺旋弹簧(12)的杆侧弹簧端部(13)的中心关于枢轴承(3)的中部支承平面(19)轴向同侧的布置中，擎子(16‘)被布置在张紧杆(2)的径向朝向张紧辊的范围内。

4.根据权利要求1到3之一所述的张紧装置，其特征在于，张紧杆(2)的到螺旋弹簧(12)上的反作用力F_{F_R}的杆侧支撑通过滑块(21)来进行，滑块(21)围绕枢轴承(3)的旋转轴线(5)关于螺旋弹簧(12)的外部杆侧螺旋(22)从擎子(16)的止挡面(15)出发旋转90°恢复原状地布置，径向在内部抵靠在螺旋弹簧(12)的外部杆侧螺旋(22)，并且在张紧杆(2)的径向导向装置(23)中被径向可移动地引导，并且径向在外部以摩擦面抵靠在基壳体(4)的圆柱形内壁(24)上。

5.根据权利要求1到4中至少一个所述的张紧装置，其特征在于，在螺旋弹簧(12)的外部杆侧螺旋(22)与张紧杆(2)之间布置支承环(35)，该支承环(35)保证相对于张紧杆(2)合型地对抗扭转并且由具有抵抗力的以及摩擦低的塑料制成。

6.根据权利要求5所述的张紧装置，其特征在于，支承环(35)具有在其圆周分布地在弹簧侧布置的轴向抬升装置(36)，用于点状地轴向支撑螺旋弹簧(12)的外部杆侧螺旋(22)。

7.根据权利要求3到6之一所述的张紧装置，其特征在于，滑块(21)与支承环(35)一体地连接。

8.根据权利要求1到7之一所述的张紧装置，擎子(16)与张紧杆(2)一体地连接。

9.根据权利要求3到7中至少一个所述的张紧装置，其特征在于，擎子(16)与支承环(35)一体地连接。

10.根据权利要求1到9中至少一个所述的张紧装置，其特征在于，螺旋弹簧(12)被构成为锥形。

11.根据权利要求1到10中至少一个所述的张紧装置，其特征在于，螺旋弹簧(12)的壳体侧弹簧端部(14)抵靠在与基壳体(4)连接的擎子(28)的关于枢轴承(3)的旋转轴线(5)轴向-径向取向的止挡面(31)上，其中擎子(28)在周向侧上被如此布置，使得止挡面(31)正交于牵引机构的中部产生的到张紧辊(6)的反作用力F_{Z_R}，并且基壳体(4)的到螺旋弹簧(12)的反作用力F_{F_R}的杆侧支撑通过第二滑块(29)进行，该第二滑块(29)围绕枢轴承(3)的转动轴线(5)关于螺旋弹簧(12)的外部壳体侧螺旋(30)从擎子(28)的止挡面(31)出发旋转约90°恢复原状地布置，径向在内部抵靠在螺旋弹簧(12)的外部壳体侧螺旋(30)上，在基壳体(4)的径向引导装置(32)内被径向可移动地引导，并且径向在外部以摩擦面抵靠在张紧杆(2)的圆柱形内壁(33)上，其中滑块(29)的摩擦面的中心在轴向上如此与枢轴承(3)的中部支承平面(19)间隔开，使得牵引机构的所产生的通过张紧辊(6)作用到张紧杆(2)上的反作用力F_{Z_R}围绕翻转轴线(19)的翻转力矩M_K彼此抵消，所述翻转力矩分别属于在杆侧螺旋弹簧(12)通过止挡面(15)作用到张紧杆(2)上的弹力F_{F_T}，以及在壳体侧通过第二滑块(29)被导入到张紧杆(2)内的径向压紧力F_{F_R}。

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