CN104930051A - 张力辊或者卷筒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于与扭矩传递元件的张力辊或者卷筒装置(1)。该装置包括至少一个具有一个内圈(32)、一个外圈(31)以及在内圈(32)和外圈(31)之间的至少一排滚动体(33；34)的轴承(3)，在外圈(31)顶部的皮带轮(2)，和插入内圈(32)的中心镗孔(32b)的固位螺钉(4)。内圈(32)的所述镗孔(32b)设有环形腔室(32f)，其中弹性环(5)非固定地且整体地安装在其中，所述腔室(32f；32h)具有足够大于所述弹性环(5)的轴向尺寸的轴向长度。

Description

张力辊或者卷筒装置
技术领域
本发明涉及用于与扭矩传递元件相互作用的张力辊或者卷筒的技术领域，扭矩传递元件例如为链条或者皮带，如汽车的内燃机的正时皮带。
这种张力辊或者卷筒通常用于将作用在扭矩传递元件上的恒定张力维持在一个设定范围，或者局部地修正后者所采用的路径。在这种辊中，皮带轮通过轴承可转动地安装在一根轴上，所述辊随后直接或者间接地连接到发动机本体或者张力辊装置的一个元件上，所述元件例如是铰接臂或者偏心轮。
背景技术
通常已知的是轴承设有中心镗孔，带螺纹的螺钉插入所述中心镗孔，所述螺钉用于旋入设置在发动机本体的壁上的螺纹开口，从而通过这种方式允许辊连接到发动机本体上。
张力辊包括皮带轮，在随后的作为结构模块运送到汽车发动机的组装场地之前轴承和螺钉在制造场所预先组装。因此，为了防止在运输期间和类似情况下的任何移动和震动，必须提供将螺钉固定在辊中的装置以支承准备直接安装到发动机本体上的结构模块。
已知的，文献DE10003208A1提供了一种在螺钉和轴承的内圈的镗孔之间的套筒。所述套筒包括可插入弹性环的腔室，所述弹性环在组装好的辊中提供了螺钉的轴向固定。
然而，如果在安装辊的操作期间，尤其为了使得螺钉的头部从辊中露出而需要螺钉的整个或者部分地移动，由于施加在弹性环上的力，轴向移动螺钉将是非常困难的。具体地，后者被径向地压缩在腔室的圆柱面和螺钉的外周之间，而且如果轴向力沿这个方向被施加给螺钉，它还被压缩在腔室的边缘之间。
发明内容
本发明更特别地通过给出一个新的张力辊或者卷筒意以解决这些问题，所述新的张力辊或者卷筒生产和安装简单，通过减少元件的数量，确保螺钉有效的固定在缩小的空间，同时允许螺钉很容易的移动。
出于这种目的，本发明涉及一种用于扭矩传递元件的张力辊或者卷筒装置。该装置包括至少一个具有一个内圈、一个外圈以及在内圈和外圈之间的至少一排滚动体的轴承，在外圈顶部的皮带轮和插入内圈的中心镗孔固位螺钉。
根据本发明，内圈的所述镗孔设有环形腔室，其中弹性环非固定地且整体地安装在其中，所述腔室具有比所述弹性环的轴向尺寸足够大的轴向长度。
设置在内圈的镗孔内的腔室由环形圆柱部构成，所述环形圆柱部具有比镗孔的圆柱面的径向直径大的径向直径。
由于本发明，螺钉在轴承中的固定是通过轴向地包含在内圈的末端的两个径向边缘之间的弹性环来实现，从而允许最小的轴向尺寸。
此外，弹性环整体进入内圈的内腔中，径向尺寸大大地减小。
本发明的另一个优点在于如果螺钉整个或者部分地从辊移出，也就是说如果从螺钉的自由端朝着螺钉的头部施加轴向力，弹性环具有允许它在腔室中移动的长度。因此，所述弹性环通过在腔室内沿施加给螺钉的力的方向滑动和/或转动而移动，并且对施加的力仅提供适度的阻力。
根据本发明有益的但不是强制性的方面，这种张力辊或者卷筒装置可以以任何技术上允许的组合形式结合一个或者多个如下突出特征：
-轴承的滚动体是滚珠。
-滚动体是滚柱或滚针。
-轴承的滚动体通过保持架在周向上或多或少地保持均匀的间距。
-轴承的外圈形成辊装置的皮带轮，从而外圈的外圆柱面与扭矩传递元件相互作用。
-设置在内圈的内部镗孔中的腔室在镗孔的一端和肩部之间轴向延伸，所述肩部在形成腔室的圆柱面和形成镗孔且具有较小直径的圆柱面之间形成。
-如果设置在内圈的内部镗孔中的腔室从与螺钉的头部相对的镗孔的一端轴向延伸，则弹性环相对于镗孔的所述端轴向地对齐。
-如果设置在内圈的镗孔中的腔室从在螺钉的头部处的镗孔的一端轴向延伸，则弹性环位于紧邻肩部处，所述肩部在形成腔室的圆柱面和形成镗孔的具有较小直径的圆柱面之间形成。
-所述腔室在两个肩部之间轴向延伸，所述两个肩部分别形成在形成腔室的圆柱面的一端和形成镗孔的具有较小直径的圆柱面的一端。
-腔室的轴向长度比弹性环的轴向尺寸至少大两倍。
-内圈包括在径向边缘上的盲孔，所述盲孔的直径和深度适于接收整个或者部分螺钉的头部，从而使得螺钉的末端不会轴向延伸超过轴承和/或皮带轮。
-腔室的轴向长度大于或者等于盲孔的轴向深度，所述盲孔设置在内圈的径向边缘处并且接收螺钉的头部。
-定位环是周向连续的。
-定位环由弹性聚合体材料制成。
-定位环设有周向槽，从而使得所述环被提前径向压缩，以便使其插入内圈的镗孔中且促使它在内圈的镗孔中滑动，并且随后在腔室中它能够回复到它的原始形状。
本发明还涉及一种包括根据前述实施例其中之一所述的至少一个用于扭矩传递元件的张力辊或者卷筒装置的内燃机。
附图说明
根据接下来对张力辊或者卷筒装置并结合它的工作原理的两个实施例的描述，并且参照附图，本发明将更加容易明白，并且其他的优点将更加清晰，所述实施例在这里仅用于举例，其中：
图1是根据第一实施例的张力辊的截面图；
图2是根据第二实施例的张力辊的截面图。
具体实施方式
在本文中，张力辊或者卷筒通过附图标记1来表示并且具有中心轴线X1。张力辊1包括皮带轮2、轴承3和固位螺钉4，在正常运行模式下这些元件与轴线X1同轴。
所述螺钉4包括杆状的本体41和处于本体41的一个自由端的头部42。本体41包括靠近头部的平滑部41a，它的外圆柱面是平滑的。本体41还包括处于所述头部42的另一侧的螺纹部41b。
皮带轮2包括展示出外圆柱面的外部21，用于与扭矩传递元件(未示出)相互作用，扭矩传递元件例如为皮带或者链条。皮带轮2还包括轴向内部22和连接所述内部22和外部21的径向环形中间部23。内部22和外部21与轴线X1同轴。内部22包括镗孔22a，轴承3安装在所述镗孔中。
轴承3包括一个内圈31、一个外圈32、设置成平行面的两排滚动体33和34，在这种情况下滚动体为滚珠，所述滚动体33和34被保持架35和36以及两个密封接头37和38分别固定。
外圈31包括外圆柱面31a，其在形状上与皮带轮的镗孔22a的一致。优选地，皮带轮2模制在外圈31上。外圈31还包括镗孔31b，在镗孔31b中设有用于滚动体33和34的轴承滚道和槽，将密封接头37和38压入所述槽中，所述接头与转动的外圈31形成静态密封。
内圈32包括外圆柱面32a，其中设有用于滚动体33和34的轴承滚道和用于提供与密封接头37和38接触的槽，所述接头与不转动的内圈32形成动态密封。
外圈31通过两个前径向边缘31c和31d轴向地限定，而内圈通过两个前径向边缘32c和32d轴向地限定，通过这种方式，所述边缘分别轴向对齐。
内圈32还包括横向的圆柱镗孔32b，固位螺钉4的本体41插入其中。镗孔32b是轴向穿过内圈32的中心孔，并且它的每个末端在径向边缘32c和32d的区域内开口。本体41的螺纹部41b相对于内圈32的径向边缘32c轴向地突出，并且用于插入设置在一个用于支承所述辊1的部件内的螺纹孔，所述部件具体为用于汽车的发动机本体的壁。
在轴向的相对侧，内圈包括盲孔32e，在径向边缘32d的所述盲孔的直径和深度适于接收螺钉4的整个或者部分头部42，从而所述螺钉头部42的末端不会轴向延伸超过皮带轮2。还可以以这样的方式设置孔32e的尺寸，以使得头部不会轴向延伸超过径向边缘32d。
由于这种设置，使得安装在辊1的支承件上的辊1的轴向尺寸减小，同时整个组件的重量也减小。
根据本发明，内圈32的镗孔32b包括腔室32f，其由环形圆柱部构成，所述环形圆柱部组具有比镗孔32b的圆柱面的径向直径大的径向直径。
根据示出了本发明的第一个实施例的图1，腔室32f在内圈32的径向边缘32c和肩部32g之间轴向延伸，所述内圈32的径向边缘32c位于发动机本体的一侧以及相对于所述螺钉4的头部42的另一侧，所述肩部32g在形成腔室32f的圆柱面和形成镗孔32b且具有较小直径的圆柱面之间形成。
腔室32f具有至少等于盲孔32e的深度的轴向长度，所述螺钉4的头部42至少部分地进入所述盲孔。
根据本发明，弹性环5非固定地且整体地安装到所述腔室32f中并且允许所述螺钉4相对于轴承3轴向固定。弹性环5与内圈32的径向边缘32c轴向对齐。
弹性环5具有比腔室32f的深度足够大的径向尺寸，从而使得所述弹性环5径向延伸超出镗孔32b。安装在镗孔32b的螺钉本体41径向地压缩弹性环5并且通过径向拧紧确保被紧固。
由于本发明，螺钉的轴向固定通过径向拧紧被确保并且是可取消的。事实上，如果需要，操作者能够沿螺钉头部42的方向在螺钉4的螺纹部41b的末端施加轴向力F1，从而促使所述螺钉头部42从孔32e露出来。
这个移除操作通过在腔室32f中的对于弹性环5来说可行的轴向长度而变得更加容易，因此允许它在施加给螺钉的力的方向上通过滑动和/或转动而移动，直到出现与肩部32g的抵靠接触。
当辊1被运输时，弹性环5给螺钉4提供必需的且足够的固定力，而且同时为所述辊1的最后固定操作提供易于撤销的可能性。
另外，由于腔室32f的轴向长度至少等于盲孔32e的深度，能够使得进入盲孔32e的头部42的整个部分整体露出。
由于弹性环5大体上径向地整个进入腔室32f，所述腔室32f自身轴向地设置在内圈32的两个径向边缘32c、32d之间，该装置的径向和轴向尺寸是小的。
根据图2所示的第二个实施例，其中相同的元件采用同样的附图标记，所述辊1不同于之前的实施例，其中腔室32h在内圈32的径向边缘32d和肩部32i之间轴向延伸，所述内圈32的径向边缘32d与螺钉4的头部42处于同一侧而与发动机本体处于相对侧，所述肩部32i在形成腔室32h的圆柱面和形成镗孔32b的具有较小直径的圆柱面之间形成。
腔室32h具有至少等于盲孔32e的深度的轴向长度，所述螺钉4的头部42至少部分地进入所述盲孔。
根据本发明，弹性环5非固定地且整体地安装在所述腔室32h中且确保所述螺钉4相对于轴承3轴向固定。弹性环5轴向地设置在靠近肩部32i的地方。
弹性环5具有比腔室32f的深度足够大的径向尺寸，从而使得所述弹性环5径向延伸超出镗孔32b。安装在镗孔32b的螺钉本体41径向地压缩弹性环5并且通过径向拧紧确保被紧固。
与第一实施例一样，螺钉的轴向固定通过径向拧紧来确保并且是可取消的。靠近肩部32i的所述弹性环5的初始位置允许它在施加给螺钉的力的方向上通过滑动和/或转动在腔室32h中移动。此外，由于通过弹性环5来确保在螺钉4的本体41的平滑部41a上的保持，所以没有损坏螺纹部41b的螺纹的风险。
所述实施例的技术特征以及上述设想的变形可以相互结合。

Claims (7)

1.用于扭矩传递元件的张力辊或者卷筒装置(1)，包括：
-至少一个轴承(3)，具有一个内圈(32)、一个外圈(31)以及在内圈(32)和外圈(31)之间的至少一排滚动体(33；34)，
-在外圈(31)顶部的皮带轮(2)，
-和插入内圈(32)的中心镗孔(32b)的固位螺钉(4)，
其特征在于，内圈(32)的所述镗孔(32b)设有环形腔室(32f；32h)，其中弹性环(5)非固定地且整体地安装在其中，所述腔室(32f；32h)具有比所述弹性环(5)的轴向尺寸足够大的轴向长度。
2.如权利要求1所述的皮带轮装置，其特征在于：设置在内圈(32)的所述镗孔(32b)中的所述腔室(32f；32h)在镗孔(32b)的一端(32c；32d)和肩部(32g；32i)之间轴向延伸，所述肩部在形成腔室(32f；32h)的圆柱面和形成镗孔(32b)且具有较小直径的圆柱面之间形成。
3.如权利要求2所述的皮带轮装置，其特征在于：如果设置在内圈(32)的镗孔(32b)中的腔室(32f)从与螺钉(4)的头部(42)相对的镗孔(32b)的一端(32c)轴向延伸，弹性环(5)相对于镗孔(32b)的所述端(32c)轴向地对齐。
4.如权利要求2所述的皮带轮装置，其特征在于：如果设置在内圈(32)的镗孔(32b)中的腔室(32h)从在螺钉(4)的头部(42)处的镗孔(32b)的一端(32d)轴向延伸，则弹性环(5)位于紧邻肩部(32i)处，所述肩部在形成腔室(32h)的圆柱面和形成镗孔(32b)的具有较小直径的圆柱面之间形成。
5.如前述权利要求1至4其中之一所述的装置，其特征在于：内圈(32)包括在径向边缘(32d)上的盲孔(32e)，所述盲孔的直径和深度适于接收整个或者部分螺钉(4)的头部(42)，从而使得螺钉(4)的所述头部(42)不会轴向延伸超过轴承(3)和/或皮带轮(2)。
6.如权利要求5所述的皮带轮装置，其特征在于：腔室(32f；32h)的轴向长度大于或者等于盲孔(32e)的轴向深度，所述盲孔设置在内圈(32)的径向边缘(32c；32d)处并且接收螺钉(4)的头部(42)。
7.内燃机，其包括根据前面权利要求1至6其中之一所述的至少一个用于扭矩传递元件的张力辊或者卷筒装置(1)。
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