CN103328841A

CN103328841A - 带张力辊装置和相关的组装方法

Info

Publication number: CN103328841A
Application number: CN2012800058938A
Authority: CN
Inventors: R.勒斯科雷尔; F.里格
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2013-09-25
Also published as: WO2012101123A1; FR2970755B1; FR2970755A1

Abstract

带或者链张力辊装置（1），包括固定构件（2），其意在保持装置（1）在外部元件（3）上，移动构件（4），其可以关于固定构件（2）有角度地运动，以及辊或者带轮（5），其由移动构件（4）支撑且意在与带或者链接触，固定构件（2）包括调整偏心件（6），移动构件（4）包括安装以在调整偏心件（6）上旋转的工作偏心件（9），以及滚动轴承（13），滚动轴承（13）包括外圈（17），内圈（16）和布置在内圈（16）和外圈（17）之间的至少一排滚动元件（18）。每排滚动元件（18）经由两个接触区至少与内圈（16）接触，内圈（16）是由冲压或者牵引板或者管生产的薄壁圈。

Description

带张力辊装置和相关的组装方法

技术领域

本发明涉及自动张力辊装置领域，主要用于保证链或者带中的足够的张力，例如机动车内燃机同步皮带。

背景技术

带或者链张力辊装置通常包括支撑，其意在被固定至发动机本体，以及移动部分，其能够借助于普通轴承关于支撑有角度地运动。移动部分设置有偏心件或者铰接臂，以及由滚动轴承，意在与带或者链接触的辊或者带轮安装在滚动轴承上。弹簧在支撑和移动部分之间施加永恒的张力，引起辊与带或者链使用适当的带张力接触。

张力辊装置因此保证了所需的带或者链张力保持在特定的公差范围内且如此憎恨可能由磨损或者此外由温度变化引起的带或者链中的尺寸变化。

带的失效，特别地摩托车内燃机同步皮带可以对发动机引起相当的损坏且减弱了其可靠的操作。因此重要的是保证带或者链保持在张力之下。

文件FR2920851公开了一种带张力辊装置，其设置有调整的偏心件，该偏心件意在经由基板固定至发动机本体，且设置有工作偏心件，其安装以在调整偏心件上旋转。辊或者带轮固定至安装在工作偏心件上的滚动轴承。所述滚动轴承包括外圈，内圈和布置在所述圈之间的一排滚动元件。内和外圈是一件圈。

为了调整发动机带中的张力，螺钉被安装在调整偏心件的孔中，但是没有上紧，以使得调整偏心件可以关于发动机本体旋转；使用适当的扳手，调整偏心件接着关于基板枢转，从而使辊或者带轮与带接触。通过在辊上的带的反作用，工作偏心件自动关于基板旋转。

然而，假设小的径向距离分开调整偏心件的轴和工作偏心件的轴，工作偏心件的自动旋转不可能足够以实现期望的带张力。因此也必需手动调整该张力。

发明内容

因此，本发明的目标是克服这些缺点。

更特别地，本发明旨在提供一种张力辊装置，其特别易于制造，装配，该张力辊装置是小体积的，经济的，且不需要手动调整张力。

本发明的一个主题是带或者链张力辊装置，包括固定构件，其意在保持装置在外部元件上，移动构件，其可以关于固定构件有角度地运动，以及辊或者带轮，其由移动构件支撑且意在与带或者链接触，固定构件包括调整偏心件，移动构件包括安装以在调整偏心件上旋转的工作偏心件，以及滚动轴承，滚动轴承包括外圈，内圈和布置在内圈和外圈之间的至少一排滚动元件。

每排滚动元件经由两个接触区至少与内圈接触。内圈由冲压或者拉伸板或者管生产。

因此，滚动轴承的孔越大，使得可以增加从调整偏心件的轴线分开工作偏心件的轴线的径向距离，同时，不改变调整偏心件或者普通轴承的尺寸。此外，当调整带张力时，工作偏心件可以关于调整偏心件在更大的角度数值范围上自动枢转，使得可以免除执行后面的手动张力调整操作的需要。

有利地，内圈由两个半圈构成，当考虑穿过滚动元件的中心的径向平面时，两个半圈关于彼此对称，且两个半圈安装在工作偏心件上。

半圈优选地是相同的，这使得可以减少生产滚动轴承的成本。

滚动轴承可以包括安装在其中一个内半圈和工作偏心件之间的至少一个调整垫片。

在一个实施例中，滚动轴承包括两个调整垫片，每个与其中一个内半圈关联。

在另一个实施例中，滚动轴承包括布置在至少一个外圈和两个内圈之间的两排滚动元件。每排滚动元件经由两个接触区与其中一个内圈接触且经由一个接触区与外圈接触。

有利地，带轮过模制在外圈上。

滚动轴承可以包括由冲压或者牵引板或者管所制造的两个薄壁外圈；每排滚动元件经由两个接触区与其中一个外圈接触。

例如，每个外圈由两个半圈制成，当考虑穿过每排滚动元件的中心的径向平面时，两个半圈关于彼此对称。

有利地，每个内半圈安装在固定至工作偏心件的套筒上。

在一个实施例中，滚动轴承包括两个外调整垫片，每一个安装在盖子和其中一个外半圈之间。

滚动轴承可以进一步包括两个内调整垫片，每个安装在套筒和其中一个内半圈之间。

有利地，调整垫片通过焊接，缩锻，咬边或者压力配合被固定至工作偏心件，套筒或者上盖。

本发明的第二方面涉及组装张力辊装置的方法，张力辊装置包括固定构件，其意在保持装置在外部元件上，移动构件，其可以关于固定构件有角度地运动，以及辊或者带轮，其由移动构件支撑且意在与带或者链接触，固定构件包括调整偏心件，移动构件包括工作偏心件，以及滚动轴承，滚动轴承包括外圈，内圈和布置在内圈和外圈之间的至少一排滚动元件，其中：

工作偏心件安装以在调整偏心件上旋转；

由冲压或者牵引板或者管制造的形成薄壁内圈的其中一个内半圈被固定至工作偏心件；

另一个内半圈，一排滚动元件，其经由两个接触区至少与由两个内半圈形成的薄壁内圈接触，以及外圈被装配；以及

至少一个调整垫片固定在其中一个内半圈和工作偏心件之间。

附图说明

从阅读接下来的仅由非限制性例子给出且参照附图的说明，本发明的其它目标，特征和优点将变得明显，在附图中：

图1是根据本发明的张力辊装置的轴向截面视图；

图2示出了与根据图1的张力辊装置关联的滚动轴承的第二实施例；

图3示出了与根据图1的张力辊装置关联的滚动轴承的第三实施例；

图4示出了与根据图1的张力辊装置关联的滚动轴承的第四实施例；

具体实施方式

如图1中所示，整体标记为1的带或者链（未示出）张力辊装置包括固定构件2，其意在保持张力辊装置1在外部元件3上，例如发动机本体，移动构件4，其可以关于固定构件2有角度地运动，以及辊或者带轮5，其由移动构件4支撑且意在与带或者链接触。

固定构件2包括具有轴线X₁的调整偏心件6，基板7在一个轴向端部被固定在调整偏心件6。调整偏心件6设置有能够接收紧固件的螺纹孔6a，紧固件诸如螺钉8，用于固定调整偏心件6至发动机本体3。当螺钉8松弛时，工作偏心件6可以关于发动机本体3枢转，螺钉8的上紧固定调整偏心件6。调整偏心件6包括中心圆柱部分6b，以及在轴向端部位于发动机本体3侧面上，具有比中心部分6b的直径更大直径的台肩6c以使得增加了径向支承表面6d，经由径向支承表面6d，调整偏心件6支承抵靠在发动机本体3上。调整偏心件6也包括，在发动机本体3的相对端部处，比中心部分6b的直径更小直径的台肩6e，其外表面意在与圈10的孔接合。

基板7，有利地由薄板制成，包括大致管状的轴向引导部分7a且限定了孔7b，其与调整偏心件6的外表面接触。轴向引导部分7a从与台肩6c的形状一致的更大直径区域径向向外延伸，形成靠近发动机本体3的径向部分7c。径向部分7c向着移动构件4轴向延伸，形成轴向凸片7d。通过任何适合的器件，基板7有角度地连接至发动机本体3。

移动构件4包括工作偏心件9，其经由普通轴承11安装以在调整偏心件6上旋转，促动器，其包括返回弹簧12，以及滚动轴承13，其安装在工作偏心件9上且在其上安装辊或者带轮5。

工作偏心件9包括孔9a，轴向位于基板7相对端部的前径向表面9b，从前径向表面9b延伸越过部分它的长度的第一圆柱外表面9c。通过大致倾斜的表面9e，第一外圆柱表面9c轴向连接至第二外圆柱表面9d。第二外圆柱表面9d通过径向部分9f延伸，径向部分9f从第二圆柱表面9d的端部向外延伸，以及大致轴向部分9g，其轴向地在前径向表面9b的相对侧。工作偏心件9是单件式部件。

径向部分9f，轴向部分9g以及基板7的径向支承部分7c限定了壳体14，其中布置了弹簧12。保护元件15也可以布置在该壳体中，被固定抵靠基板7。如所示的，保护元件15径向位于基板7的轴向部分7a和弹簧12之间。弹簧12的其中一个端部固定至基板7，另一个端部固定至工作偏心件9。因此，工作偏心件9可以关于特征偏心件7，关于轴X₁转动，同时承受由所述弹簧12施加的返回扭矩。

普通轴承11采用环形衬垫的形式，包括轴向部分11a，其通过压力配合刚性安装在工作偏心件9的孔9a中，且普通轴承11能够沿着调整偏心件6的外圆柱表面滑动。为此目的，轴向部分11a的孔可以涂覆有薄层的聚四氟乙烯（PTFE）。轴向部分11a在台肩6b的相对侧上，在轴向端部由径向部分11b延伸，径向部分11b向外延伸支承抵靠工作偏心件9的前表面9b。

具有轴线X₂的滚动轴承13包括内圈16，外圈17和在此以球的形式制造的一排滚动元件18，其布置在外圈17和内圈16之间，保持架21，其相应地保持滚动元件18的正确的圆周间隔，以及两个密封件或者密封端部盘20，其关于穿过一排滚动元件18之间的径向平面对称。

外圈17是一件式圈，包括具有滚道17b的内表面17a，以及意在与辊或者带轮5结合的外表面17c。为此目的，可以设置凹槽17d以使得对于带轮更易于过模制在外圈17上。

内圈16是通过冲压或者牵引板或者管制造的薄壁圈且包括两个半圈16a，16b，当考虑穿过滚动元件18的中心的径向平面时，两个半圈关于彼此对称。内半圈16a，16b安装在工作偏心件9上。如图1所示，该排滚动元件18经由两个接触区与内圈16接触且经由一个接触区与一件式外圈17接触。

每个内半圈16a，16b包括轴向部分21a，21b，其经由大致倾斜的部分23a，23b向着径向部分22a，22b的内侧延伸。倾斜部分23a，23b的内表面形成用于滚动元件18的滚道。

向着发动机本体3定位的第一内半圈16a的轴向部分21a与工作偏心件9的第二外圆柱表面9d接触，且第二内半圈16b的轴向部分21b与工作偏心件9的第一外圆柱表面9c接触。

第一内半圈16a的大致倾斜的部分23a与工作偏心件9的倾斜表面9e接触。因此，第一内半圈16a与工作偏心件9的形状一致。

滚动轴承13的轴线X₂从调整偏心件6的轴线X₁径向偏置。

滚动轴承13还包括内调整垫片24，其布置在其中一个内半圈16b和工作偏心件9之间。内调整垫片24包括由圆形表面24c连接至下表面24b的上表面24a，圆形表面24c在形状上与内半圈16b的大致倾斜部分23b一致。

内圈16的一个半圈16b，例如，通过压力配合安装在工作偏心件9的第二外圆柱表面9d上且与偏心件9的径向部分9f接触。滚动元件18，单件式外圈17以及第二内半圈16b被接着安装在工作偏心件9上。最终，内调整垫片24通过缩锻，焊接，或者咬边固定至工作偏心件9以使得轴向保持两个内半圈16a，16b在适当位置。滚动轴承13也包括密封件20，其径向安装在其中一个内半圈16a，16b和外圈17之间且其关于穿过滚动元件18的中心的径向平面对称。滚动轴承13保证了辊或者带轮5关于工作偏心件9自由旋转且也反作用于径向负载。

当带张紧装置1被装配，第一步骤涉及调整带张力。为了这样做，螺钉8被装配没有上紧它，以使得调整偏心件6能够依据关于发动机本体3的旋转且关于基板7而运动。与圈10配合的适合的操作扳手（未示出）用于关于基板7枢转调整偏心件6。以这种方式，使辊或者带轮5与带接触（未示出）。调整偏心件6连续被转动且经由在辊5上带的反作用，随着弹簧12的张力增加，引起了工作偏心件9关于基板7旋转，弹簧12在基板7和工作偏心件9之间施加有抵抗力的扭矩，其具有持续推动辊5抵靠带的趋势。装置1被设计为使得辊5向带施加力，其在所述带中产生适当的张力。使用螺钉8基板7接着被固定在发动机本体3上。当带磨损时，工作偏心件9将自动地关于调整偏心件6有角度地运动。

在图2中示出的该实施例，其中相同的元件使用相同的附图标记，示出了滚动轴承13，其意在被安装在图1的工作偏心件9上。具有轴线X₂的滚动轴承13包括由冲压或牵引板或者管制造的两个薄壁内半圈16a，16b，一个外圈17和一排滚动元件18，在此制造为球的形式，布置在外圈17和内圈16之间，分别保持滚动元件18的正确的圆周间隔的保持架21，以及两个密封件或者密封端部盘，其关于穿过该排滚动元件18之间的径向平面对称。滚动轴承13也包括两个内调整垫片24，25，其基本上相同且关于穿过该排滚动元件中心的径向平面对称。每个内调整垫片24，25布置在其中一个内半圈16a，16b和工作偏心件9之间。因为内调整垫片24，25是相同的，关于调整垫片25的细节将不再给出。

在图3中示出的实施例，其中相同的元件使用相同的附图标记，示出了滚动轴承13，其意在装配在图1中示出的张力辊装置1的工作偏心件9上。

具有轴线X₂的滚动轴承13包括两排滚动元件18a，18b，其布置在单个外圈30和由冲压或牵引制造的两个薄壁内圈31，32之间，以使得每排滚动元件18a，18b与外圈的一个接触区30a，30b接触且与每个内圈31，32的两个接触区31a，31b和32a，32b接触。

每个内圈31，32包括由冲压或牵引板或者管制造的两个薄壁内半圈33，34以及35，36。内半圈33，34和35，36分别关于穿过每排滚动元件18a，18b的中心的平面对称且与示出在图1和2中的内半圈16a，16b相同。

滚动轴承13进一步包括两个保持架37，38，其分别地保持滚动元件18a，18b的正确的圆周间隔，以及两个密封件或者密封端部盘39，其关于穿过该排滚动元件18a，18b之间的径向平面对称。每个密封端部盘39包括安装在外圈30中的上部分39a，由延伸超出其中一个内半圈33，36的径向部分的轴向部分39b延伸。轴向部分39b具有唇状件39c，其轴向定位在内半圈33，36的径向部分上方。滚动轴承13也包括两个内调整垫片40，41，其大致相同且关于穿过该排滚动元件的中心的径向平面对称。每个内调整垫片40，41布置在其中一个内半圈33，36和意在装配在工作偏心件9上的套筒42之间。因为内调整垫片40，41与图2中示出的调整垫片24，25相同，其细节不再给出。套筒42包括中心部分42a，其外表面在形状上与内半圈34，35的形状一致，以及两个侧向部分42b，其外部孔与内垫片40，41接合。带轮或者辊可以直接过模制在外圈30上。

图4中示出的实施例，其中相同的元件使用相同的附图标记，示出了滚动轴承13，其意在安装在图1中示出的张力辊装置1的工作偏心件9上。

具有轴线X₂的滚动轴承13与图3中示出的滚动轴承的不同之处于它包括两个外圈43，44。每个外圈43，44是由冲压或牵引板或者管制造的薄壁圈。每排滚动元件18a，18b布置在两个外圈43，44和由冲压或者牵引制造的两个薄壁内圈31，32之间，以使得每排滚动元件18a，18b与每个外圈33，34的两个接触区33a，33b和34a，34b接触，以及与每个内圈31，32的两个接触区31a，31b和32a，32b接触。

每个外圈43，44包括由冲压或者牵引板或者管制造的两个薄壁内半圈45，46以及47，48。内半圈45，46和47，48关于穿过每排滚动元件18a，18b的中心的平面分别地对称且与图1和2中示出的内半圈16a，16b相同。

滚动轴承13进一步包括两个保持架37，38，其分别保持滚动元件18a，18b的正确的圆周间隔，以及两个密封件或者密封端部盘39，其关于穿过该排滚动元件18a，18b之间的径向平面对称。

滚动轴承13也包括两个内调整垫片40，41，其是大致相同的且关于穿过该排滚动元件中心的径向平面对称，以及两个外调整垫片49，50。每个外调整垫片49，50布置在其中一个外半圈45，48和意在与带轮或者辊5接合的上盖51之间。因为外调整垫片49，50与图2中示出的调整垫片24，25相同，其进一步的细节不被给出。上盖51包括中心部分51a，其外表面与内半圈46，47的形状一致，以及两个侧向部分51b，其内孔与外垫片49，50结合。

每个密封端部盘39包括安装在其中一个外垫片49，50中的上部分39a，由延伸超出其中一个内半圈33，36的轴向部分的径向部分39b延伸。径向部分39b具有唇状件39c，其径向定位在内半圈33，36的轴向部分上方。在该实施例中，带轮或者辊过模制在上盖51上。

在所有说明的实施例中，调整垫片通过任何适合的器件轴向保持，例如通过咬边，焊接，粘结或者压力配合。作为替代，对于垫片的孔可以设置螺纹，以使得它与在任一工作偏心件，套筒或者上盖上对应的螺钉螺纹结合。

本发明不限于说明的实施例可以以多种方式变化。

由于由冲压或者牵引板或者管制造的内和/或外半圈，滚动轴承的孔可以比当圈制作为一件式部件时的更大，且这使得可以增加从调整偏心件的轴分开工作偏心件的轴的径向距离，同时不改变调整偏心件或者普通轴承的尺寸。此外，当调整带张力时，工作偏心件可以关于调整偏心件自动枢转越过更大的角度值，使得可以免除执行后面的手动张力调整操作的需要。

此外，径向装配的调整垫片允许在滚动轴承中的游隙得以调整。每个垫片的轴向定位因此根据在滚动轴承中期望的操作游隙得以确定。该垫片也执行硬化关联的半圈的功能。

该张力辊装置使得可以减少制造成本，且免除后来的手动张力调整操作的需要。

Claims

1.带或者链张力辊装置（1），包括固定构件（2），其意在保持装置（1）在外部元件（3）上，移动构件（4），其可以关于固定构件（2）有角度地运动，以及辊或者带轮（5），其由移动构件（4）支撑且意在与带或者链接触，固定构件（2）包括调整偏心件（6），移动构件（4）包括安装以在调整偏心件（6）上旋转的工作偏心件（9），以及滚动轴承（13），所述滚动轴承（13）包括外圈（17，30，43，44），内圈（16，31，32）和布置在内圈（16，31，32）和外圈（17，30，43，44）之间的至少一排滚动元件（18，18a，18b），其特征在于：每排滚动元件（18，18a，18b）经由两个接触区至少与内圈（16，31，32）接触，内圈（16，31，32）是由冲压或者牵引板或者管所生产的薄壁圈。

2.根据权利要求1所述的张力辊装置，其中内圈（16）包括两个半圈（16a，16b），当考虑穿过滚动元件（18）的中心的径向平面时，两个半圈（16a，16b）关于彼此对称，且两个半圈安装在工作偏心件（9）上。

3.根据权利要求2所述的张力辊装置，其中滚动轴承（13）包括安装在其中一个内半圈（16b）和工作偏心件（9）之间的至少一个调整垫片（24）。

4.根据权利要求3所述的张力辊装置，其中滚动轴承（13）包括两个调整垫片（24，25），每一个与其中一个内半圈（16a，16b）关联。

5.根据权利要求1所述的张力辊装置，其中滚动轴承（13）包括布置在至少一个外圈（30，43，44）和两个内圈（31，32）之间的两排滚动元件（18a，18b），每排滚动元件（18a，18b）经由两个接触区（31a，31b，32a，32b）与其中一个内圈（31，32）接触且经由一个接触区（30a，30b）与外圈（30）接触。

6.根据权利要求1至5中其中一项所述的张力辊装置，其中带轮（5）过模制在外圈（30）上。

7.根据权利要求5所述的张力辊装置，其中滚动轴承（13）包括由冲压或者牵引板或者管制造的两个薄壁外圈（43，44）；每排滚动元件（18a，18b）经由两个接触区（43a，43b，44a，44b）与其中一个外圈（43，44）接触。

8.根据权利要求7所述的张力辊装置，其中每个外圈（43，44）由两个半圈（45，46，47，48）制成，当考虑穿过每排滚动元件（18a，18b）的中心的径向平面时，该两个半圈关于彼此对称。

9.根据权利要求5至8中其中一项所述的张力辊装置，其中每个内半圈（45，46，47，48）安装套筒（42）上，所述套筒（42）固定至工作偏心件（9）。

10.根据权利要求8或9所述的张力辊装置，其中滚动轴承（13）包括两个外调整垫片（49，50），每一个安装在盖子（51）和其中一个外半圈（45，48）之间。

11.根据权利要求5至10中其中一项所述的张力辊装置，其中滚动轴承（13）包括两个内调整垫片（40，41），每个安装在套筒（42）和其中一个内半圈（33，36）之间。

12.根据前述权利要求中其中一项所述的张力辊装置，其中调整垫片（24，25，40，41，49，50）通过焊接，缩锻，咬边或者压力配合固定至工作偏心件（9），套筒（42）或者上盖（51）。

13.组装张力辊装置（1）的方法，该张力辊装置（1）包括固定构件（2），其意在保持装置（1）在外部元件（3）上，移动构件（4），其可以关于固定构件（2）有角度地运动，以及辊或者带轮（5），其由移动构件（4）支撑且意在与带或者链接触，固定构件（2）包括调整偏心件（6），移动构件（4）包括工作偏心件（9），以及滚动轴承（13），滚动轴承（13）包括外圈（17，30，43，44），内圈（16，31，32）和布置在内圈（16，31，32）和外圈（17，30，43，44）之间的至少一排滚动元件（18，18a，18b），其特征在于：

工作偏心件（9）安装以在调整偏心件（6）上旋转；

形成由冲压或者牵引板或者管所制造的薄壁内圈（16）的其中一个内半圈（16a）固定至工作偏心件（9）；

另一个内半圈（16b），一排滚动元件（18），其经由两个接触区至少与由两个内半圈（16a，16b）形成的薄壁内圈（16）接触，以及外圈（17）被装配；以及

至少一个调整垫片（24）固定在其中一个内半圈（16b）和工作偏心件（9）之间。