CN104048007A - 弹簧、皮带张紧装置和组件 - Google Patents

弹簧、皮带张紧装置和组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种弹簧8，特别用于用在皮带张紧装置中，具有多个最小1.25和最大2.5的线圈，其围绕弹簧轴A8延伸，其中，第一线圈端42具有相对于第一线圈区域48的轴向偏移Va，布置得围绕弹簧轴A8成360°角，并且其中，第二线圈端49具有相对于第二线圈区域50的径向偏移Vr，布置得围绕弹簧轴A8成360°角。本发明进一步涉及一种皮带张紧装置，以及具有这种皮带张紧装置的组件。

Description

弹簧、皮带张紧装置和组件
技术领域
本发明涉及一种用于皮带驱动的皮带张紧装置，其包括传动皮带和至少两个皮带滑轮，其中的一个用作驱动并且一个用作皮带驱动的输出。这种皮带驱动特别用于机动车辆的内燃机，其中，第一皮带滑轮支撑在内燃机的曲柄轴上，并且驱动皮带。进一步，皮带滑轮分配至辅助单元，例如水泵、发电机或空调压缩机，并且可旋转地由皮带驱动而驱动。在通常的皮带驱动中，辅助单元设计为消耗部件，这意味着，它们通过皮带由曲柄轴的皮带滑轮驱动。在这一情形中，未驱动侧的皮带布置在曲柄轴和在皮带的圆周方向中跟随的单元、通常是发电机之间。为了确保皮带围绕着皮带滑轮的足够接触，皮带通过皮带张紧装置的张紧滑轮的方式而被预张紧。
背景技术
同样，皮带驱动是已知的，其中，起动机-发电机单元集成在皮带驱动中作为进一步的辅助单元，也就是，电动机，其可基于操作条件而被操作为起动机(车辆起动机)或发电机(发电器)。在正常的或发动机操作中，曲柄轴上的皮带滑轮是驱动滑轮，而起动机-发电机和其它剩余单元被驱动。在起动和曲柄转动期间，起动机-发电机通过相应的皮带滑轮而驱动曲柄轴，来起动内燃机。在这一使用起动机-发电机作为辅助单元的皮带驱动中，对于起动机-发动机的皮带滑轮两侧在驱动侧和为驱动侧之间的改变发生在发动机操作和起动操作之间。因此，需要提供一种弹簧负载的张紧滑轮，用于指定的两侧，其分别的一个滑轮通过弹簧力的装置而作用在未驱动侧，同时另一侧由张紧的驱动侧推回。
从EP2128489A2，用于具有起动机-发电机单元的皮带驱动的皮带张紧装置是已知的。皮带张紧装置具有一壳体，其中，两个张紧臂围绕共有的枢转轴而枢转地支撑。张紧臂通过弹簧装置的方式被相互支撑。壳体可在驱动皮带滑轮已经被安装在起动机-发电机上时安装。
从US4758208B，用于具有起动机-发电机单元的皮带驱动的皮带张紧装置是已知的。起动机-发电机单元的壳体安装在发动机模块上，并且使得壳体以限制的方式可围绕驱动滑轮的旋转轴旋转。皮带张紧装置包括两个张紧臂，其围绕驱动轴可相对彼此类似剪刀地枢转。在张紧臂之间布置张紧弹簧，其朝向彼此作用在两个张紧臂上。
从应用的DE102011053869A1，恰好具有一个张紧臂的皮带张紧装置是已知的，其通过螺旋弹簧相对于基底元件在圆周方向中被支撑。
发电机轴周围以及皮带平面前面或后面的可用安装控件被特别限制，用于两个张紧装置或双臂张紧装置。此外，皮带的安装是困难的，并不至少因为安装空间条件。基于皮带张紧器的设计，可以导致作用在皮带张紧器上的高转矩，其可以带来增加的磨损。
发明内容
本发明基于该目的，提出一种弹簧，其紧凑地构造且因而特别适于用在皮带张紧装置中。目的进一步是，提出一种用于皮带驱动的皮带张紧装置，其设计得紧凑，可容易地安装，且在皮带和皮带张紧装置的促动踏板之间带来了有力的力。此外，提出了具有这一皮带张紧装置的组件，其具有紧凑的设计，可容易地安装且可以克服上面指出的缺点。
一种方案是一种弹簧，特别用于用在皮带张紧装置，具有多个最小1.25和最大2.5线圈(卷绕)，其围绕弹簧轴延伸，其中，第一线圈端具有相对于第一线圈区域轴向偏移的轴，布置得相对于第一线圈端围绕弹簧轴成360°角，并且其中，第二线圈端具有相对于第二线圈区域径向偏移的轴，布置得相对于第二线圈端围绕弹簧轴成360°角。在这一连接中，第一和第二线圈端表示线圈的各端，围绕具有凹拱形的弹簧轴延伸。进一步的端部，其例如是径向向外的或在轴向方向中弯曲，可分别跟随第一和/或第二线圈端。布置得围绕弹簧轴成360°意味着，布置一个线圈的的区域远离弹簧的各端部。
一个优点是，弹簧作为一个整体具有这一平坦布置，使得装配有依照本发明的弹簧的组件也可紧凑形成。弹簧在圆周部中具有最小的轴向构造，其中布置了第二线圈端，其在极限情况中的高度仅相应于弹簧线圈的最大线圈直径。因此，在这一圆周部中可提供足够的用于其它部件、类似张紧滑轮的空间。同时，弹簧具有所需的弹簧特性，由于1.25升至2.5线圈的圆周延伸，也就是，围绕弹簧轴的450°至900°延伸角。
依照优选实施方式，第一线圈端具有相对于第一线圈区域的轴向距离(Va)，其小于弹簧线圈的直径(d8)的三倍(Va＜3.d8)，特别小于弹簧线圈直径的二倍(Va＜2·d8)，如果需要，甚至小于弹簧线圈直径(Va＜d8)。替代地或额外地，第二线圈端可以具有相对于第二线圈区域的径向距离(Vr)，其小于弹簧线圈的直径(d8)的三倍(Vr＜3·d8)，特别小于弹簧线圈直径的二倍(Vr＜2·d8)，如果需要，甚至小于弹簧线圈直径(Vr＜d8)。第一线圈端相对于第一线圈区域可以具有径向重叠，布置得围绕其中弹簧轴成360°角，借此，在这一重叠圆周部分中实现了径向紧凑设计。替代地或额外地，第二线圈端相对于第二线圈区域可以具有轴向重叠，布置得进一步围绕弹簧轴成360°角，借此，在这一重叠圆周部分中实现了小的轴向设计高度。弹簧的两个线圈端优选地在圆周方向中相对彼此偏离180°±30°，也就是相对彼此在150°至210°之间的任意值，而不排除其它值。
依照优选的实施方式，第一线圈部从第一线圈端朝向第一线圈区域延伸，布置在第一平面中。这特别意味着，第一线圈部的第一线圈部布置在一平面中，其中，基于考虑制造公差，也应包括弹簧中心线从该平面相对于弹簧线圈直径最大±5％的特定偏移。替代地或额外的，第二线圈部从第二线圈端延伸朝向第二线圈区域，可被布置在第二平面中。在此，上面描述的“在平面中”的定义是相应有效的。两个平面优选地彼此平行布置，且从弹簧轴至少实质上成直角分别延伸。通过这一设计的方式，产生了端侧线圈部的平坦邻接面，其对于弹簧的平坦结构，以及弹簧以组装条件而轴向支撑于其上的连接部件再次是有利的。支撑面可特别形成用于容纳第一或第二线圈部，分别作为径向面。
优选地，在第一线圈部和第二线圈部之间提供倾斜部。这一倾斜部围绕弹簧轴特别在45°至90°左右延伸，但是并不排除其它值。上升部越短，端侧线圈部越大，特别布置在一个平面中，可被形成，使得可以获得相对于连接部件的好的和稳定的支撑。
此外，上文指出的目标通过用于皮带驱动的皮带张紧装置解决，其中，皮带驱动具有至少一个单元，具有壳体、具有驱动轴且具有皮带滑轮，以及传动皮带，用于驱动皮带滑轮，其中，皮带张紧装置包括以下的：基底元件，具有用于连接皮带张紧装置至单元的接合装置，且具有开口，驱动轴在组装情形中至少部分地延伸进入这里；两个张紧臂，其围绕枢转轴枢转地支撑在基底元件上，并且通过弹簧元件在圆周方向中相对彼此被支撑，其中，枢转轴布置得在组装情况中处于单元的皮带滑轮的外直径中；对于每个张紧臂，张紧滑轮用于张紧皮带，其中，张紧滑轮分别围绕旋转轴被旋转地支撑在相应的张紧臂上；其中，弹簧元件处于卷曲弹簧的形式，其围绕枢转轴延伸且具有至少1.25和最大2.5线圈(卷绕)。
该单元原则上可以是任何机器，其形成了部分皮带驱动，这特别意味着任何辅助单元由机动车的主发动机驱动。在这个范围中，该单元还可被称为工作机器。特别提供了，该单元形成为发电机，通过它，张紧装置可以以固定方式连接。然而，明显的是，依照本发明的皮带张紧装置还可被提供在皮带装置的任何其它辅助单元上，例如在水泵上。“可以以固定方式连接”意味着一个实施方式，其中，皮带张紧装置制造为独立部件并且后来连接至该机器，例如通过螺钉连接的方式。皮带张紧装置的连接例如可以实现在该单元的前板或毗邻的装配组上。优选地，皮带张紧装置直接安装在该单元上，分别在该单元的壳体的一部分上。
由于皮带张紧装置可直接安装在该单元上，以有利的方式实现了非常紧凑的构造。皮带张紧装置可特别地布置在该单元上的端侧，使得发动机舱在曲柄轴和单元之间不必非要具有独立的空间。
此外，没有进一步的连接装置需要用于发动机模块上的皮带张紧装置。总的来说，皮带张紧装置可独立于发动机舱中的空间条件而独立构造。由于张紧臂的枢转轴被布置在皮带滑轮的外直径中，皮带张紧器在轴向视图中布置在该单元的外壳中，使得径向设计空间也是小的。
由于两个张紧臂，支撑在基底元件上，皮带张紧装置在发生在该单元的旋转振动中具有分离效应。通过弹簧作用在皮带上的力经常是恒定的，由于两个张紧臂的弹性支撑。张紧臂可以分别枢转或移动，围绕着基底元件在最低能量水平的方向，进入力处于平衡的位置。由作用在张紧滑轮上的力产生的总的合力，通常沿着单元的轴而延伸。
两个张紧臂相对于基底元件围绕着枢转轴而枢转地支撑，并且通过卷绕弹簧的方式在圆周方向中相对彼此被支撑。两个张紧臂被朝向彼此推动，分别在皮带的方向中，来张紧它。提供的卷绕弹簧的线圈数量是至少1.25和最大2.5包括它们之间的任意值。在这一连接中的线圈意味着弹簧的360°卷绕或旋转，并因而也可被称为卷绕或旋转。这意味着，卷绕弹簧围绕着张紧臂的枢转轴具有近似450°至900°的圆周延伸。1.5至2线圈的数量是特别优选的，相应于近似540°至720°的圆周延伸。弹簧的端部可被径向向外由曲柄转动，并且在旋转方向中被支撑在第一和第二张紧臂上的相应邻接上。
依照第一可能性，卷绕弹簧可被构造为螺旋弹簧的形式。在这一情形中，线圈布置的至少部分地彼此轴向相邻，或者线圈在轴向方向中至少部分具有上升部件。依照第二可能性，弹簧还可被构造为盘簧，这意味着线圈在径向方向中具有上升部件。在这一情形中，线圈实质上布置在一个平面中或者在径向纵向截面视图中，穿过弹簧至少部分地彼此径向相邻。进一步的可能性可以是第一可能性和第二可能性的结合，这意味着卷绕弹簧具有依照螺旋簧类型和/或依照盘簧类型的线圈部，以及在轴向和径向方向中具有上升部件的线圈部。这样形成且还可被称为组合的螺旋弹簧和板簧的弹簧，具有特别平坦设计同时具有好的弹簧特性的优点。
独立于精准的实施方式，线圈弹簧具有与其标称直径相关的相对小的轴向长度，这意味着螺旋弹簧的直径相对较大。这对于平坦的设计是特别有利的，当在弹簧的装配情形中，卷绕弹簧的直径与轴向长度的比值大于3.0，特别大于5.0，优选地大于7.0。因此，其使得皮带张紧装置可以被安装在单元上的端侧，而不耗费单元的区域中或曲柄轴和该单元之间的额外空间。在装配情形中弹簧直径与其轴向长度的比率的上限可以例如是9.0或以上，而不限于此。当使用具有螺旋部分的卷绕弹簧时，指定的直径表示弹簧线圈的最大直径。明显的，卷绕弹簧的直径和轴向长度之间的指定比率可取决于弹簧线束的线束直径。线束直径越大，弹簧越坚硬，这意味着弹簧的轴向长度或直径可分别形成的更小，并且反之亦然。
卷绕弹簧的最大半径和一个张紧滑轮的旋转轴至张紧臂的枢转轴的距离的比率可以小于1.5，特别小于1.3，优选地甚至小于1.0。因此，弹簧可以在张紧臂上接合相对大的直径，使得在皮带上实现了张紧臂的好的预张紧。
依照优选的实施方式，基底元件形成得使得——在皮带张紧装置安装在单元上的情形中——两个张紧臂的枢转轴布置在驱动轴的外直径中，实质上与驱动的旋转轴同轴。以这一方式，获得了实质上紧凑的构造和有利的支撑。基座元件的开口具有最小的内径，其大于皮带滑轮的最大外径。以这一方式，当驱动滑轮已经被安装时，皮带张紧装置还可在之后被连接至单元上。
优选地，基底元件由钢部件制得，特别是由金属片形成的部分。因此，使用少量材料获得了高强度和硬度。基底元件的接合部可以是类似凸缘的突起，从围绕开口的部分，并且驱动轴延伸经过或进入这里。当接合部具有多个基底元件可被连接至该单元的接合点时，这是有利的。这些接合点例如可被形成为基底元件的凸缘扩张，其从类似袖状部径向向外突出。优选地，所述接合装置至少部分布置在圆周部中，其或多或少地布置得相对于张紧臂，并且驱动皮带引导远离皮带滑轮。对于皮带张紧装置在单元上的可靠接合，有利的是，当在轴向视图中看向皮带滑轮上时，当接合装置在圆周部上延伸大于90°且小于270、特别是近似150°至210°的时候。
依照第一可能性，皮带张紧装置形成得使得，张紧臂的轴承装置布置在基底元件的接合部和皮带平面之间的区域中。这也用于卷绕弹簧，其抵抗着彼此预张紧张紧臂，其也布置在皮带的中间平面和接合部之间。皮带平面或多或少地相应于第一轴承中心平面，其由张紧臂上的张紧滑轮的轴承确定。第二轴承中心平面由基底元件上的张紧臂的轴承形成。
依照第二可能性，皮带张紧装置形成得使得，当从该单元看时，基底元件上的张紧臂的轴承装置布置在皮带平面之后。这意味着，张紧臂轴承的中心平面布置得相对于皮带的中心平面在朝向发动机舱的方向中轴向偏移。在这一可能性中，第二轴承中心平面和用于接合基底元件的结合装置布置在张紧滑轮的第一轴承中心平面的不同侧上。
依照优选的实施方式，第一张紧臂具有第一支撑面，弹簧抵靠着它被轴向支撑，并且第二张紧臂具有第二支撑面，弹簧轴向地支撑在其上。因此，卷绕弹簧被轴向预张紧，并且固定在两个张紧臂之间。两个张紧臂相对于基底元件可分别自由旋转，围绕枢转轴超过360°的角度范围，借此获得了好的装配。
依照轴承装置的第一实施方式，两个张紧臂分离径向和轴向地支撑在基底元件上，并且在这一情形中，相邻彼此布置。依照第二实施方式，第一张紧臂径向地支撑在基底元件上，并且第二张紧臂径向地支撑在第一张紧臂上。因此，获得了嵌套的轴承布置。弹簧优选地布置得围绕第一和第二张紧臂的轴承部分具有径向距离，并且至少部分地在轴向方向中覆盖至少一个轴承部。卷绕弹簧的最大半径优选地小于基底元件的接合点至驱动的旋转轴的半径，并且小于张紧滑轮轴和驱动的旋转轴之间的距离。
上面指定的目标也有通过皮带驱动的组件而解决，组件包括：具有壳体的单元，驱动轴和皮带滑轮，以及依照一个或多个上文指定的实施方式而形成的皮带张紧装置；其中，皮带张紧装置的基底元件被固定至该单元的壳体；并且其中，驱动轴至少部分地延伸进入基底元件的开口。因此，获得了如上所述的独立于发动机舱中可用空间的紧凑设计，使得其可被表示为上文的描述。优选地，该单元是发电机，然而，也可以是任何其它的辅助单元或机器，例如由主发动机驱动的泵。组件包括该单元和连接于它的皮带张紧装置。
皮带张紧装置和所述单元优选地形成为独立组件，其接下来通过合适的连接方式而相互连接，例如通过螺钉连接的方式。然而，还可能的是，皮带张紧装置和单元一起形成一个组件，其中，皮带张紧装置的基底元件和单元的壳体随后将形成为集成部件。皮带张紧装置可以具有任意上述实施方式。
附图说明
通过使用附图，在下文中描述的本发明的优选实施方式。在这些附图中示出了：
附图1依照本发明处于第一实施方式中的弹簧
a)以透视图，
b)以轴视图，
c)以侧视图，
d)依照附图1b)的剖面线I-I，
附图2依照本发明的第一实施方式的皮带张紧装置
a)以透视分解图，
b)以具有驱动皮带滑轮的装配情形中的透视图，
c)以纵向截面图，
附图3依照本发明的组件的透视图，具有依照本发明的附图2的皮带张紧装置，
附图4依照本发明的第二实施方式的皮带张紧装置的纵向截面图，具有依照附图1的发明的弹簧，
附图5依照本发明的用于皮带张紧装置的轴承布置的修改实施方式，作为在一半纵向截面视图中的细节，
附图6依照本发明的用于皮带张紧装置的轴承布置的进一步实施方式，作为在一半纵向截面视图中的细节，
附图7依照本发明的第三实施方式的皮带张紧装置，
a)以透视分解图，
b)以纵向截面图，
附图8具有依照附图7的皮带张紧装置依照本发明的组件的透视图。
具体实施方式
附图1a)至1d)，在下面一起描述，示出了依照本发明的第一实施方式的弹簧8。弹簧8具有近似1.5的线圈或卷绕。换句话说，弹簧围绕弹簧轴A8延伸经过540°，其中可以考虑在最小1.25和最大2.5(450°和900°)之间的其它数量的线圈。弹簧8具有，从第一端部26开始径向向外弯曲，第一线圈部43，其在平面E43中延伸，在围绕弹簧轴A8的近似110°至120°的角度范围中具有恒定半径R43。线圈部意味着，弹簧在这一部分围绕弹簧轴卷绕，具有凹的内弯曲。由第一线圈部43确定的平面E43基本上与弹簧轴A8成直角布置。跟着没有倾斜的第一线圈部43的是过渡——或倾斜部44，其延伸经过近似60°至70°的角度范围。弹簧8在斜面部44离开平面E43，其意味着弹簧在所述部分44中的轴向方向中具有上升部件。倾斜部44结束在第二线圈部45，其布置在平行于平面E43延伸的平面E45中。第二线圈部45延伸，从倾斜部向线圈部45的端部，近似经过整个线圈，其意味着近似360°的角度范围。第二端部27，其径向向外弯曲，跟随者第二线圈部45的端部。
关于弹簧轴A8，弹簧8在第一线圈部43、倾斜部44和第二线圈部45的一部分具有恒定半径R43。具有半径R43的圆弧从线圈端42向上延伸至第二线圈部45的第一过渡区域46。从关于弹簧轴A8的这一第一过渡区域46至第二过渡区域47，第二线圈部45具有螺旋延伸，使得弹簧8具有径向上升部件且在径向向外方向中离开第一半径R43。这通过半径R47而实现，其大于半径R43，且其中心点M47相对于弹簧轴A8偏离。从第二过渡区域47开始到线圈端49，第二线圈端45围绕弹簧轴A8具有恒定半径R49，其大于第一线圈部43的半径R43。在附图1b)中可见的是，第二线圈部45的这一端部与上升部44同轴地延伸。
可理解的是，所述的角范围和半径的延伸是典型的并且可以也选择其中的角范围或从这里偏移的半径。弹簧8的实质设计特征是，第一线圈端42具有相对于线圈区域48的轴向偏移，进一步在此布置一个线圈，分别围绕弹簧轴A8360°，并且第二线圈端49相对于线圈区域50具有径向距离Vr，进一步在此布置一个线圈，例如，通过360°的角度。
在这一情形中，轴向偏移Va和径向偏移Vr分别小于弹簧线束的最大直径d8。第一线圈端42具有与线圈区域48的径向重叠，布置得相对这里成360°角，借此，在弹簧的这一圆周区域中，在径向方向中实现了小的设计尺寸。此外，第二线圈端49相对于线圈区域50具有轴向重叠，布置得相对这里成360°角，借此，在圆周区域中实现了平坦设计。弹簧8的两个线圈端42、49在圆周方向中相对彼此偏离近似180°，其中，可以选择优选地高达±30°的特定偏移。
弹簧8的实质设计特征是特别的，其具有至少一个类似螺纹的部分，沿着圆周(R43、R49)具有恒定半径，以及至少一个类似螺旋的部分，沿着圆周(R47)相对于弹簧轴A8具有可变半径，以及两个线圈部43、45，其在布置得相互平行的两个平面E43、E45中延伸。因此，获得了具有平坦(平面)邻接面的弹簧8的特别紧凑设计。
附图2a)、2b)和2c)，其在下文中一起描述，示出了依照本发明的第一实施方式的皮带张紧装置2。皮带张紧装置2包括基底元件3、具有第一张紧滑轮5的第一张紧臂4、具有第二张紧滑轮7的第二张紧臂6以及弹簧元件8，其在圆周方向中相对彼此偏移两个张紧臂4、6。弹簧元件8可被设计为附图1a)至1d)所示，如在此示出的，可以具有稍微修改的结构。
基底元件3可被安装在一单元上或可被安装在连接至该单元的一部件上。该单元原则上可以是任何机器，其是部分皮带驱动，这特别意味着任何辅助单元由机动车的主发动机驱动，类似发电机、水泵或类似的。基底元件3具有接合部9，用于被连接至所述单元。接合部9包括四个凸缘突起10，其沿着圆周分布且相对于孔径向向外伸出，经过该孔可以穿过螺钉用于接合在所述单元上。依照本发明实施方式的皮带张紧装置形成得使得，张紧臂4、6的轴承装置分别布置在所述单元或基底元件3的接合部9以及通过安装情形中的皮带形成的中间皮带平面之间。
基底元件3进一步具有凸缘部11，其连接至接合部9的径向内端，并且其用于轴向支撑第二张紧臂6。凸缘部11径向向内结束在袖状部15，第一和第二张紧臂4、6分别径向布置在其上。在袖状部15的自由端上，环形盘21固定作为闭合。通过设定袖状部15的端侧边缘的方式而在本情形中实现了这样，其中，也可以考虑其它接合方法。环形盘21形成了分别用于第一和第二张紧臂4、6的轴向支撑的支撑面。与环形盘21一起，袖状部15和凸缘部11形成了用于两个张紧臂4、6的容器，其在一半纵向截面图中形成了近似的C形。基底元件3形成为钢部件，其可由金属片形成，其中明显的，其它材料和制造方法是可能的。
两个张紧臂4、6分别相对彼此可围绕枢转轴A3枢转，其中，弹簧元件8有效地布置在两个张紧臂4、6之间，抵消枢转运动。组件包括两个张紧臂4、6，并且弹簧元件8可相对于基底元件3围绕枢转轴A3自由旋转，这意味着经过360°或更多。这提供了，枢转轴A3布置得在皮带张紧装置2的安装情形中在单元35的驱动皮带滑轮40的直径中，优选地实质上与驱动皮带滑轮的驱动轴A40同轴。
张紧臂4、6分别具有支撑部12、13，其从各张紧臂4、6的环形部径向向外伸出。各张紧滑轮5、7安装在每个支撑部12、13上，从而通过相应的轴承18、18′的装置可旋转地围绕旋转轴A5、A7被支撑，该旋转轴平行于枢转轴A3。第一张紧滑轮5的轴承18安装在支撑部12的轴颈上，螺钉14螺旋进入这里用于固定。第二张紧装置7可旋转地支撑在中间元件17上，其通过螺钉14′的方式被固定至第二支撑部13。盘16、16′防止污垢进入张紧滑轮5、7的轴承18、18′。
第一张紧臂4具有径向向内的轴承部19，可旋转地被支撑在基体3上。第二张紧部5具有轴承部20，分别相对于第一支撑部19和基体3被可旋转地支撑。可见的是，第一轴承部19和第二轴承部20彼此嵌套。第二轴承部20通过轴承22的方式相对于基底元件3被轴向支撑，其特别形成为轴承盘，其被包容在第二张紧臂6的内环形凹槽中，并且布置在基底元件3的环形肩部11上。在第一和第二轴承部19、20之间，提供了又一个轴承23，其特别形成为L形，当在截面中看的时候，其类似滑动环，并且其在两个张紧臂4、6之间形成了轴向和径向轴承。对于在相反轴向中的支撑，提供了第三轴承24，当在截面中看的时候，其特别形成为类似L形的滑动环，并且形成了用于第一张紧臂4相对于基底元件3的轴向和径向轴承。第三轴承24相对于环形盘21被轴向支撑，其通过设定袖状部15的端侧圈的边缘的方式而安装，在第一轴承22之后，第二张紧臂6、第二轴承23、第一张紧臂4和第三轴承24已被安装在基底元件3上。张紧臂4、6至少实质上布置在具有轴承23、24的一个平面中，使得轴向设计空间很小。
弹簧8是卷绕弹簧元件，其在组装情形中围绕枢转轴A3在圆周方向中延伸。换句话说，弹簧轴A8，其例如由线圈的平均直径的总和确定，布置得至少实质上与基体3的枢转轴A3同轴。实质上同轴意味着，弹簧轴A8相对枢转轴A3的特定偏移是可能的，特别是具有类似螺旋部的卷绕弹簧元件。在当前情形中，弹簧8具有螺旋弹簧的形式，其线圈数量在1.25至2.5之间(相应地450°至900°)，包括这之间的每个值。弹簧8的第一端部26相对于第一张紧臂4在圆周方向中被支撑，并且第二部27相对于第二张紧臂6在圆周方向中被支撑。两个端部26、27分别径向向外弯曲，并且被圆周地支撑在张紧臂4、6的相应座中。
弹簧8布置在第一张紧臂4的支撑面29和具有轴向偏移的第二张紧臂6的支撑面30之间。因此，弹簧8以相对于张紧臂4、6的自由活动方向被轴向保持，使得不产生任何不希望的噪声。两个张紧臂4、6的支撑面29、30在圆周方向中延伸，且分别具有斜面形式，其适于螺旋弹簧8的上升。
在组装情形中，弹簧8在圆周方向中被很重地预张紧；这意味着弹簧8(原文错)相对于其释放情形而扩张，使得弹簧8在朝向彼此的方向中作用在两个张紧臂4、6上。对于预张紧位置的(临时)固定，张紧臂4、6远离彼此抵抗弹簧8的预张紧力而移动，并且锁定销32被插入第一张紧臂4中的第一孔33，且进入第二张紧臂6中的第二孔34。在皮带张紧装置2在组件35上的组装且应用皮带39之后，锁定销32被移除，使得弹簧8在圆周方向中朝向彼此作用在张紧臂4、6上，并且张紧滑轮5、7偏移皮带39。
由于低数量的线圈，也表示为卷绕，弹簧8具有短轴长，其带来了皮带张紧装置2的非常小的轴向构造尺寸。在组装情形中，弹簧8的直径D8与弹簧8的轴向长度L8的比率，其在本情形中近似为6.0，应被重视。因而，获得了非常紧凑的布置，同时具有好的弹簧特性。明显的是，本发明并不被限于这一比率。相反，其它值也是可能的，其中，直径与轴向长度的比率优选地在大于5.0、特别大于7.0的范围中。比率的选择也取决于在有效位置的弹簧线束的线束直径，随着增加的线束直径，弹簧硬度增加，并且反之亦然。
此外，可认识到，螺旋弹簧8的最大半径R8，其等于直径的一半D8/2，相对于张紧滑轮A5、A7的旋转轴和枢转轴A3之间的轴向距离R5、R7更大。在当前情形中，比率R5/R8近似为1.35，其中明显的是，其它值也是可能的。优选地，弹簧8的平均半径R8与轴距R5的比率小于1.5，特别小于1.3或甚至小于1.0且大于0.5，特别大于0.7。因此，可以在皮带39上获得张紧滑轮5、7的高预张紧力。
附图3示出了依照本发明且依照附图2a)至2c)的皮带张紧装置2，处于在单元35上的组装情形。在这一情形中，皮带张紧装置2和单元25一起形成了组件36。组件35在本情形中是以发电机(交流发电机)的形式。发电机的壳体37是可视的，其可通过接合装置被连接至发动机模块。然而，还明显的是，单元也可以是不同的机器，其是皮带驱动的部件，例如，辅助组件，类似泵。
皮带张紧装置2安装在发电机35上的前端。这通过圆周分布连接凸缘10的方式而实现，螺钉38经过它被插入且螺钉连接至发电机35的壳体37。此外，传动皮带39和皮带滑轮40是可视的。皮带滑轮40可被连接至发电机35的驱动轴41，通过合适的方式，类似螺钉。
基底元件3和皮带张紧装置2分别形成得使得——在皮带张紧装置2在单元35上的组装情况中——张紧臂4、6的枢转轴A3布置在驱动轴的外直径中，优选地实质上与驱动的旋转轴同轴。
附图4示出了依照本发明的进一步实施方式的皮带张紧装置2。当前的皮带张紧装置2相应于比依照附图2a)至2c)的实施方式更大的延伸，使得关于共同性，其表示上面的描述。在这一情形中，相同或修改的部件具有与附图2a)至2c)的相同附图标记。在附图4中所示实施方式的弹簧8相应于在附图1a)至1b)中示出的弹簧，使得关于这点，其表示上面的描述，相同细节提供与附图1中相同的附图标记。
依照附图4的实施方式的特定特征是，弹簧8的组装位置被选择为相对张紧臂4、6，使得两个支撑部12、13，张紧臂4、6的张紧滑轮5、7分别安装在其上，布置在弹簧8的圆周区域中，其中弹簧8具有最平坦的可能结构。在这一平坦圆周区域中，弹簧8具有轴向厚度，其仅等于弹簧线束的直径d8。这一平坦圆周部，其由第二线圈部45的一部分形成，在附图4的截面图的右半部中可视。在相对的圆周部，布置第一线圈部43，其相对于第二线圈部45轴向间隔，其在附图4的截面图的左半部中可视。换句话说，线圈部43、44、45的线圈重叠需要用于获得弹簧效果，布置在圆周部中，其相对于张紧滑轮5、7布置。总而言之，张紧装置2具有由于这一设计的特别平坦的轴向设计尺寸。
该设计，特别是张紧臂4、6的轴承布置，类似于附图2a)至2c)中所示的设计。依照附图4的本实施方式的特别特征是，两个张紧臂4、6形成为由金属片制成的金属成形部分。在第一张紧臂4的凸缘部51和与这里间隔的第二张紧臂6的凸缘部52之间，形成有环形空间，弹簧8容纳于其中。两个张紧臂4、6通过环形距离保持器53被彼此轴向支撑。
附图5示出了修改的实施方式，用于张紧臂4、6在基底元件3上的轴承布置，具有彼此嵌套的张紧臂4、6。对于此，第二张紧臂6具有在一般纵向截面图中的类似L形的轮廓，具有内袖状部，其可旋转地支撑在基底元件3上，通过轴承衬套24的方式，并且凸缘部从这里伸出。第一张紧臂4形成为类似盘状并且可旋转地支撑在第二张紧臂6上，通过轴承衬套23的相互连接的方式。通过盘21实现了轴向支撑，其通过设定边缘的方式被连接至基体3。
附图6示出了进一步修改的实施方式，用于在基底元件3上的张紧臂4、6的轴承布置，具有平行布置。在这一情形中，两个张紧臂4、6的内轴承部相邻彼此轴向布置，并且二者都通过在基底元件3的袖状部15上的轴承衬套23、24的方式被可旋转地支撑。
附图7a)和7b)示出了依照本发明的进一步实施方式的皮带张紧装置2。这相应于比依照附图2a)至2c)的实施方式更宽延伸，使得关于共同性，其表示上面的描述。在这一情形中，相同或修改的部件分别具有与附图2a)至2c)的相同附图标记。在下文中，主要描述本实施方式的不同之处。
在依照附图7a)至7b)的实施方式中，皮带张紧装置2形成得使得，当从单元35看时，用于张紧臂4、6的轴承装置被布置在皮带平面后的基底元件3上。这意味着，基底元件3上的张紧臂4、6的轴承装置形成的中心平面E3，布置得相对于皮带39的中心平面E18在发动机舱的方向中轴向偏移。皮带平面E18是由在组装情况中的皮带中心形成的平面。用于张紧臂4、6的轴承装置形成得类似于在依照附图2a)至2c)的实施方式中的，具有不同的是，用于张紧滑轮5、7的轴承轴颈分别的张紧臂4、6的轴向方位，指向单元35。基底元件3具有相对长的中间部25，其形成了开口28，驱动轴进入这里并且驱动皮带滑轮40分别延伸。
附图8示出了依照本发明且依照附图7a)和至7b)的皮带张紧装置2，处于在单元35上的组装情形。在这一情形中，皮带张紧装置2和单元35一起形成了组件36。关于单元和组件分别的构造，其表示关于附图3的上文描述，其在此相应有效。
本实施方式的特定特征是，基底元件3上的张紧臂4、6的轴承装置23、24，当从发电机看的时候，布置在皮带平面之后，其实质上相应于张紧滑轮轴承18、18′的轴承中心平面E18。中间部25布置在接合部9和类似袖状部15之间，并且在轴向中延伸。由中间部25形成的开口28，大于驱动皮带滑轮40的最大外径。因此，依照本实施方式的皮带张紧装置还可以被安装在具有组装的驱动皮带滑轮的单元上。在组装情况中，驱动轴和驱动皮带滑轮进入基底元件的开口28而没有接触，其对于上文描述的实施方式也是有效的。对于空气冷却的发电机，通过开口28的直径变化，可以确保足够的空气供应。
附图标记列表
2  皮带张紧装置
3  基底元件
4  第一张紧臂
5  第一张紧滑轮
6  第二张紧臂
7  第二张紧滑轮
8  弹簧
9  接合部
10 凸缘突起
11 凸缘部
12 支撑部
13 支撑部
14 螺钉
15 部分
16 盘(垫圈)
17 中间元件
18 轴承
19 轴承部
20 轴承部
21 环形盘
22 轴承
23 轴承
24 轴承
25 中间部
26 弹簧端
27 弹簧端
28 开口
29 支撑面
30 支撑面
31
32 锁定销
33 孔
34 孔
35 单元
36 组件
37 壳体；
38 螺钉
39 皮带
40 皮带滑轮
41 驱动轴
42 第一线圈端
43 第一线圈部
44 倾斜部
45 第二线圈部
46 过渡区域
47 过渡区域
48 第一线圈区域
49 第二线圈端
50 第二线圈区域
51 凸缘部
52 凸缘部
A  轴
D、d直径
E  平面
R  半径
V  距离

Claims (15)

1.弹簧(8)，特别用于皮带张紧装置，具有至少1.25和最大2.5的线圈数量，所述线圈延伸经过弹簧轴(A8)，
其中，第一线圈端(42)具有相对于第一线圈区域(48)的轴向偏移(Va)，布置得相对于第一线圈(42)围绕弹簧轴(A8)具有360°角，以及
其中，第二线圈端(49)具有相对于第二线圈区域(50)的轴向偏移(Vr)，布置得相对于第二线圈端(49)围绕弹簧轴(A8)具有360°角。
2.如权利要求1所述的弹簧，
其特征在于，
第一线圈端(42)具有相对于第一线圈区域(48)的轴向距离，其小于弹簧线圈直径(d8)的三倍，
和/或
第二线圈端(49)具有相对于第二线圈区域(50)的轴向距离，其小于弹簧线圈直径(d8)的三倍。
3.如权利要求1所述的弹簧，
其特征在于，
第一线圈端(42)具有相对于第一线圈区域(48)的径向重叠，和/或
第二线圈端(49)具有相对于第二线圈区域(50)的径向重叠。
4.如权利要求1所述的弹簧，
其特征在于，
第一线圈部(43)从第一线圈端(42)朝第一线圈区域(48)延伸，布置在第一平面(E43)中，和/或
第二线圈部(45)从第二线圈端(49)朝第二线圈区域(50)延伸，布置在第二平面(E45)中。
5.如权利要求1所述的弹簧，
其特征在于，
在第一线圈部(43)和第二线圈部(45)之间提供倾斜部(44)，其围绕弹簧轴(A8)延伸大约45°至90°。
6.用于皮带驱动的皮带张紧装置，其中，皮带驱动具有至少一个单元(35)，具有驱动轴(41)且具有皮带滑轮(40)以及用于驱动皮带滑轮(40)的传动皮带(39)，皮带张紧装置包括：
基底元件(3)，具有用于连接基底元件(3)至组件(35)的接合装置(9)，且具有开口，驱动轴(41)在装配情况中至少部分地延伸进入这里，
两个张紧臂(4、6)，其围绕枢转轴(A3)可枢转地支撑在基底元件(3)上，并且相对彼此通过弹簧(8)在圆周方向中被支撑，其中，枢转轴(A3)布置得在装配情形中在组件(35)的皮带滑轮(40)的外径中，
两个张紧滑轮(5、7)，用于张紧皮带(39)，每个所述张紧滑轮(5、7)围绕各自的旋转轴(A5、A7)可旋转地被分别支撑在两个张紧臂(4、6)上，
其中，弹簧(8)围绕枢转轴(A3)延伸，通过至少1.25至最大2.5的线圈数量。
7.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
在装配情形中，最大直径(D8)与弹簧(8)的最大轴向长度(L8)的比率大于5.0。
8.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
弹簧(8)的最大半径(R8)与两个张紧滑轮(5、7)中的至少一者的旋转轴(A5、A7)和两个张紧臂(4、6)的枢转轴(A3)之间的轴距的比率小于1.5。
9.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
弹簧(8)依照权利要求1至5之一形成。
10.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
弹簧(8)布置得，在轴向方向和圆周方向的至少一者中，在第一张紧臂(4)和第二张紧臂(6)之间具有突起。
11.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
基底元件(3)是由金属片制得的钢部件。
12.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
基座元件(3)的类似袖状部(15)具有最小的内径(d15)，其大于皮带滑轮(40)的最大外径(D40)。
13.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
第一和第二张紧臂(4、6)相对于基底元件(3)可自由旋转，分别经过围绕枢转轴(A3)至少360°的角度范围。
14.如权利要求6所述的皮带张紧装置，
其特征在于，
第一轴承中心平面(E5)由张紧臂(4、6)上的张紧滑轮(5、7)的轴承(18)形成，
第二轴承中心平面(E3)由基底元件(3)上的张紧臂(4、6)的轴承(24)形成，
其中，第一轴承中心平面(E5)和基体(3)的接合装置(9)布置在第二轴承中心平面(E3)的不同侧上，或者
其中，第二轴承中心平面(E3)和基体(3)的接合装置(9)布置在第一轴承中心平面(E5)的不同侧上。
15.用于皮带驱动的组件，该组件包括：一单元(35)，具有壳体(37)、驱动轴(41)和皮带滑轮(40)，以及依照权利要求6所述的皮带张紧装置(2)，
其特征在于，皮带张紧装置(2)的基底元件(3)被连接至或可连接至单元(35)的壳体(37)，其中，
驱动轴(41)至少部分地延伸进入基底元件(3)的开口(28)。
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