CN105546094A - 用于链条或皮带的滑轮装置及配备有该装置的机动车辆 - Google Patents

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Abstract

用于链条或皮带的滑轮装置(2)包括两个滚动轴承(20A、20B)，其每一个具有内环(22A、22B)、相对于内环关于共同中心轴线(X2)可旋转的外环(24A、24B)、安装在内环和外环之间限定的滚动腔(28A、28B)中的一排滚动元件(26A、26B)。滑轮(10)固定为随着两个轴承的外环(24A、24B)旋转且提供有外径向表面(12)以与链条或皮带接合。该装置还包括在外环(22A、22B)上施加平行于共同中心轴线(X2)的轴向负荷(E、R)的装置(16、50、60)。该轴向负荷迫使外环(24A、24B)一个朝着另一个，或彼此相对。

Description

用于链条或皮带的滑轮装置及配备有该装置的机动车辆
技术领域
本发明涉及滑轮装置，特别是机动车辆中所用的滑轮装置。这样的装置可能涉及用于拉伸链条或皮带以传输运动的张力辊、从动辊、缠绕器、空转滑轮和用于支撑和传输旋转的任何其它装置。
背景技术
在这种类型的装置中，例如，已经从FR-A-2,706,726知晓采用两排滚珠，该滚珠与由金属板制造的两个环配合以支撑滑轮。由FR-A-2,970,755和FR-A-2,971,028还已经知晓在皮带张力辊装置或空转滑轮装置内采用两排滚珠，该滚珠与通过冲压金属板制造的薄壁环配合。
采用这种类型的材料且为了避免滚动元件的过早磨损，必须匹配滚珠和环，或者采用刚性环，即结实的环，因此相对昂贵。
发明内容
本发明通过提出新的滑轮装置特别针对于解决这些缺陷，该新的滑轮装置制造成本低，并且具有满意的机械性能，包括在这些内环和外环相对薄的情况下。
为此，本发明涉及用于链条或皮带的滑轮装置，所述装置包括两个滚动轴承，其每一个具有内环、相对于内环关于共同中心轴线可旋转的外环、以及安装在内环和外环之间限定的滚动腔中的一排滚动元件。该装置还包括随着两个滚动轴承的外环旋转固定且提供有外径向表面以与链条或皮带配合的滑轮。根据本发明，该滑轮装置包括在外环上作用平行于共同中心轴线的轴向负荷的装置，该轴向负荷迫使外环一个朝着另一个，或者彼此相对。
由于本发明，作用在外环上的轴向负荷使其能反作用制造间隙，特别是可由内环和外环的低刚度引起，但是也来自与滑轮装置的其它部件相关的其他因素，特别是膨胀现象。
在本发明的意义内，词语“轴向”涉及装置的共同中心轴线，其构成内环和外环之间的相对旋转轴线。当平行于轴线时方向或力是轴向，且当垂直于轴线且与该轴线正割时方向或力是径向。当一个表面垂直于轴向方向时是指轴向，并且当它垂直于径向方向时是指径向。
根据本发明有利但可选的方面，考虑任何技术允许的结合，这样的滑轮装置可结合下面的一个或多个特征：
-滚动轴承采用倾斜接触，其接触方向在它们接近共同中心轴线时汇聚在一起，轴向负荷力倾向于使外环彼此靠近。
-滚动轴承采用倾斜接触，其接触方向在它们接近共同中心轴线时发散，轴向负荷力倾向于使外环彼此分开。
-滚动轴承的内环和外环由冲压金属板的条形成。
-轴向负荷装置包括轴向止挡部，该轴向止挡部设置在滑轮上且适合于通过支承接触性接收两个滚动轴承的外环当中的第一外环，以及朝着滑轮的轴向止挡部支承在第二环上的弹性强制构件。
-滑轮装置包括弹性构件相对于滑轮的轴向锁定元件。
-弹性支承构件是弹性可变形波纹垫圈，其支承抵靠第二外环的侧表面，轴向锁定元件是接合在滑轮的内部径向凹槽中的保持环。
-轴向负荷装置包括两个止挡部，其设置和/或粘附在滑轮上且每一个能通过支承接触性接收滚动轴承的外环，同时弹性构件轴向地位于两个外环之间且支承抵靠这两个环。
-滚动轴承的两个内环彼此轴向支承抵靠，并且两个外环在弹性构件上施加轴向压缩力。
-滑轮装置还包括间隔器用于在两个滚动轴承的内环之间传递轴向负荷力。
-滑轮装置包括螺栓以装配在支撑上，该螺栓径向地容纳在内环内，而间隔器提供且配置为承受滑轮装置装配在支撑上产生的轴向压缩力，该力导致阻挡内环相对于间隔器的旋转。
-间隔器提供有用于传感器电缆的通道。
-两个滚动轴承的内环由单件形成。
-每个环包括与滚动元件接触的轨道和垂直于共同中心轴线的平面环形部分，而轴向负荷力施加在两个外环的平面环形部分之间。
本发明还涉及机动车辆，配备有如上所述滑轮装置和支承在该装置的滑轮的外径向表面上链条或皮带。
附图说明
仅参照示例和附图，根据其原理，依据滑轮装置和机动车辆的两个实施例的接下来的描述，将更好地理解本发明并且将更清晰地示出本发明的其它有益效果，其中：
-图1是根据本发明的滑轮装置的截面图，该滑轮装置根据本发明设置在机动车辆的支架上，
-图2是对应于图1中的上部的放大半截面图，其中仅示出了滑轮装置并且省略了其包括的螺栓，
-图3是图1和2中用于滑轮装置的弹性垫圈的剖视图，以及
-图4是根据本发明第二实施例的用于滑轮装置的与图2相似的视图。
具体实施方式
图1至3示出的滑轮装置2是空转滑轮，其设计为安装在发动机组4上，其装配有用于接收位于滑轮装置2中的螺栓8的旋塞(tapping)6。如图1所示，发动机组4属于机动车辆。
滑轮装置2包括滑轮10，其围绕中心轴线X2自由旋转，并且附图标记12表示其外径向表面，以虚线并且仅在图1中示出的皮带14支承在该外径向表面上。。
可选择地，滑轮10在其外径向表面14上可接收链条。
滑轮10设计为通过两个完全相同的球轴承20A和20B以旋转的方式围绕轴线X2被支撑。滚动轴承20A包括非旋转式内环22A、旋转式外环24A和设置在滚动腔28A中的一排滚珠26A，滚动腔28A径向地设置在环22A和24A之间。由合成材料制成的保持架29A以其自身已知的方式使滚珠26a保持在滚动腔28A内部的适当位置。
环22A和22B通常以夹紧的方式安装在滑轮10的孔中。这种夹紧是必要的，以防止这些标出的外环22A和22B在壳体中发生旋转。这种现象称为“滚动(rolling)”。一般而言，即使环22A和22B在横向上夹紧，调节部件10、22A和22B之间的连接夹紧保持必需。
环22A和24A以金属片冲压成条的方式制成，其厚度在0.3和10mm之间。对于大的滚动轴承，该厚度可以是50mm，或甚至是100mm。
环22A包括部件222A和部件224A，部件222A限定了滚珠26A的滚道，部件224A是平面的、环状的并且与轴线X2垂直。同样地，环24A包括滚道242A和平面的、环状的并且与轴线X2垂直的部件244A。环22A和24A其每一个都是单一件。密封垫圈27A位于环22A和24A之间，在滚动轴承20B的侧面上，并且其包括框架272A和弹性体274A。
标记ΔA表示在图2的平面中的直线，其贯穿滚道222A和242A的中心以及滚珠26A的中心。线ΔA相对于轴线X2倾斜约45°。
标记P2表示相对于轴线X2的径向平面，并且通过滚动轴承20A和20B之间。线ΔA在接近轴线X2的同时也接近平面P2。
同样地，滚动轴承20B包括非旋转式内环22B、旋转式外环24B、滚珠26B、滚动腔28B、保持架29B和密封件27B。环22A和22B其每一个分解成形成滚道的部件222B或224B以及环状且垂直于轴线X2的平面部件224B或244B。直线ΔB定义为贯穿滚道222B和242B其各自的中心，并且贯穿图2所示平面中的滚珠26B的中心。线ΔB相对于平面P2与线ΔA对称。线ΔA和ΔB随着其接近于轴线X2而彼此汇集。
因此，两个滚动轴承20A和20B倾斜地接触，并且可理解为关于滚珠26A和26B与邻接环之间的接触表面的取向，具有“X”型的构造。
滚动轴承20A和20B是“抗磨轴承”或“离合器轴承单元”类型，如有时用于从FR-A-2，992，383已知的机动车辆离合器/致动机构。
滑轮装置2还包括间隔器30，其沿轴线X2横向地设置在内环22A和22B的部件224A和224B之间。该间隔器30由金属制成。其通过机械加工、冲压、烧结或锻造制成。
可选择地，间隔器30可由塑料制成，并且在该情况下其可通过模塑成型获得。
装置2还包括两个板40A和40B，其整体形状是盘状结构，并且其每一个提供有用于螺栓8的中心通路孔。板40A位于滚动轴承20A的侧面上，并且设计为通过支承接收螺栓8的头部82。板40B位于滚动轴承20B的侧面上，并且设计为支承抵靠在其是发动机组4的一部分并且位于设置旋塞6的中心处的凸台4'上。板40A和40B是相同的，并且其每一个提供有内部径向凹槽42。O形环44设置在板40B的凹槽42中，并且承受与螺栓8的螺纹84的摩擦。
滑轮10设置在滚动轴承20A的侧面上，具有环24A的部件244A支承抵靠其的侧面环状壁16，该侧面环状壁16朝向轴线X2延伸。
此外，滑轮10设置有保持环50容置于其中的内部周向凹槽18。
在保持环50和部件244B之间沿轴线X2设置波纹垫圈60，其是弹性且可变形的，通常称之为“片弹簧”。该弹性且可变性的垫圈在安装好的滑轮装置2构造中围绕板40B和螺栓8设置。
在该构造中，垫圈60在环24B上朝向壁16施加轴向弹力E。该力E通过环24B传送至滚珠26B，并且根据线ΔB的方向传送至环24A。该力E通过环24B的部件224B传送至间隔器30。间隔器30将力E传送至环22A的部件224A(其传送至滚珠26A)，并且通过它们，沿线ΔA传送至环24A，其将它传送至壁16。在图2中，箭头E表示弹力，其通过在两个滚动轴承20B和20A上的波纹垫圈60向上施加到壁16。由于滑轮10相对于垫圈60的轴向位置由接收在凹槽18中的保持环50确定，壁16也受到图中所示的反作用力R，该力具有与力E等同的强度，并且该力的方向与施加在部件24A和30界面上的力的方向相反。因此，通过垫圈60施加的弹力E由于力E和R的组合导致外环24A和24B一个朝着另一个的轴向负荷，这导致在组件上反作用且在滚动轴承20A和20B内以及在部件10和30之间的机械作用。
由图2可见，板40A和40B不与间隔器30轴向接触，而是它们夹紧部件224A和224B抵靠间隔器的外径向腹板(web)32。实际上，螺栓8在旋塞6中的紧固导致头部82将板40A推向凸台4'，使其支承抵靠板40B。于是，板40A和40B承受仅由图1所示的轴向负荷力E'，该力倾向于使板40A和40B彼此抵靠，而夹紧部件224A和224B抵靠间隔器30的腹板32。因此，间隔器30受板40A和40B之间的力E'压缩。
因此，内板22A和22B相对于装置2的非旋转部分固定不动，装置2的非旋转部分包括螺栓8、间隔器30以及板40A和40B。
间隔器30的轴向长度L30选择为使内环22A和22B分开非零的距离d22，该距离平行于轴线X2在部件222A和222B之间测得。这防止环22A和22B在压缩中不得不彼此抵靠工作。
然而，可选地，环22A和22B可轴向接触。
图2示出了部件224A和224B转向轴线X2的边缘不与板40A和40B接触。可选地，环22A和22B安装为夹紧抵靠板40A和40B。
根据本发明未示出的一个选择性方案，两个环22A和22B可由弯曲金属板的单一条制造。在此情况下，间隔器30的几何形状是适当的。
取代波纹垫圈或板簧60，可采用由弹性材料制造的垫圈或在滑轮10上褶皱的弹性构件。在此情况下，不必采用保持环50。
根据本发明图2所示的一个方面，间隔器30提供有沟槽34，其呈现在其外径向表面36上且允许温度传感器70的电缆72通过。该传感器设置为靠近内环22A和22B和表面36之间的平面P2。它可以检测环附近的温度。在此情况下，板40B配备有用于电缆72通过的导管46，并且没有示出的对应的孔提供在凸台4'中。实际上，因为板40A和40B是同样的，所以导管46提供在这些板的每一个中，该导管在图2的板40A中不可见，这是因为该板在轴线X2周围的角度方位。
环24A和24B的每一个分别提供有肩部246A、246B，在它们的部件244A或244B的外表面上。关于环24A，实际上不用该肩部。关于环24B，该肩部能使其通过限定部分接收该垫圈的容积V60相对于轴线X2居中波纹垫圈60。
根据本发明未示出的一个选择性方案，垫圈60可在滑轮10的孔中居中，因此消除了环24A和24B的肩部246A和246B的存在。
部件24B和60在图2的图示中不接触的情况是因为垫圈60的波纹性质。在图2的平面中，垫圈60的波纹与保持环50接触，并且与环24B轴向分开。在另一个径向平面中，它是相反的：波纹与环24B接触，而与保持环50分开。
在图4所示的第二实施例中，与第一实施例类似的元件给出相同的附图标记。
该实施例与前述实施例的主要区别在于，装置2的两个滚动轴承20A和20B，其倾斜接触，类似于在第一实施例中的它们，可看作关于滚珠26A和26B与滚动轴承20A和20B的相邻环22A、24A、22B，24B之间的接触表面的取向具有“O”配置。
与第一实施例一样，在图4的平面中，附图标记ΔA表示通过滚道222A和242B的各中心且通过滚珠26A中心的直线。该直线相对于轴线X2倾斜约60°。在图4的平面中，附图标记ΔB也表示通过滚道222B和242B的各中心且通过滚珠26B中心的直线。与第一实施例一样，附图标记P2表示径向至轴X2且通过滚动轴承20A和20B之间的平面。
直线ΔA和ΔB相对于平面P2彼此对称，并且接近轴线X2彼此偏离。在此情况下，四条直线ΔA和ΔB，其限定整个装置2，在类似于图1的图示中，大致形成菱形或“O”状结构。
在该实施例中，外环22A和22B的每一个提供有平面环形表面226A、226B。这些表面226A和226B在平面P2处彼此抵靠支承。
弹性垫圈，例如由弹性体或塑料材料制造，轴向地设置在外环24A和24B的平面环形部分244A和244B之间。
外环24A的滚道242A延伸，与部件244A相对，成圆柱部分246A的形式，其支承抵靠滑轮6的侧面环状壁16，与第一实施例类似。此外，环24B的滚道242B由圆柱部件246B延伸，与部件244B相对，圆柱部件246B支承抵靠保持环50，该保持环50接合在滑轮10的内环形凹槽18中，与第一实施例一样。
因此，在装置2的装配好的配置中，表面226A和226B彼此轴向地支承抵靠，并且圆柱部件246A和246B分别地轴向支承抵靠壁16和保持环50，从而环24A和24B的平面环形部件244A和244B在弹性垫圈60上作用压缩力。该压缩力被环60吸收，其反作用地施加弹力E，分别压缩部件246A和246B抵靠壁16和保持环50。该弹力E因此使其能吸收侧面偏差，该侧面偏差由机械公差和膨胀现象引起，特别是热膨胀。
在反作用中，部件16和50朝着环24A和24B上的平面P2施加反作用力R。
应注意，表面226A和226B具有在图4中的竖直径向宽度，对于内环22A和22B每一个的内部这是相对明显的，容积V22A或V22B限定为其中可容纳诸如传感器的附件。这些附件可特别固定在平面部件224A和224B与表面226A和226B相对的表面上。这些其上可安装附件的表面也使其能散热。
取代滚珠26A和26B，滚动元件可设置在滚动轴承20A和20B的内环和外环之间，特别是滚柱或滚针。
本发明在上面在将其实施为空转滑轮的情况下进行了描述。然而，也可应用于其它的滑轮装置，特别是拉伸辊、从动辊或链条或皮带张力器。
上面考虑的实施例和选择性方案可彼此结合以产生本发明的新实施例。

Claims (15)

1.一种用于链条或皮带(14)的滑轮装置(2)，包括：
-两个滚动轴承(20A、20B)，其每一个具有
-内环(22A、22B)，
-外环(24A、24B)，相对于该内环关于共同的中心轴线(X2)可旋转，
-至少一排滚动元件(26A、26B)，安装在该内环和该外环之间限定的滚动腔(28A、28B)中，
-滑轮(10)，固定为随该两个滚动轴承的该外环(24A、24B)旋转且提供有外径向表面(12)以与链条或皮带(14)接合，
其特征在于，该滑轮装置包括在该外环(24A、24B)上作用平行于该共同中心轴线(X2)的轴向负荷(E、R)的装置(16、50、60)，所述轴向负荷迫使该外环(24A、24B)一个朝着另一个，或者彼此相对。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该滚动轴承(20A、20B)采用倾斜接触，其接触方向(ΔA、ΔB)在它们接近该共同中心轴线(X2)时汇集在一起，并且在于轴向负荷力(E、R)倾向于使该外环(24A、24B)彼此靠近。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该滚动轴承(20A、20B)采用倾斜接触，其接触方向(ΔA、ΔB)在它们接近该共同中心轴线(X2)时发散，并且在于轴向负荷力(E、R)倾向于使该外环(24A、24B)彼此分开。
4.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于该滚动轴承(20A、20B)的该内环(22A、22B)和该外环(24A、24B)由冲压金属板的条形成。
5.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于该轴向负荷装置包括：
-轴向止挡部(16)，设置在该滑轮(10)上且适合于接触性接收该两个滚动轴承(20A、20B)的该外环(24A、24B)当中的第一外环(24A)，
-弹性支承构件(60)，迫使该两个滚动轴承的该外环当中的第二外环(24B)朝着该滑轮的该轴向止挡部。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于它还包括用于该弹性构件(60)相对于该滑轮(10)的轴向锁定元件(50)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于
-该弹性支承构件是弹性可变性波纹垫圈(60)，支承抵靠该第二外环(24B)的侧表面，
-该轴向锁定元件是保持环(50)，接合在该滑轮(10)的内径向凹槽(18)中。
8.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于该轴向负荷装置包括：
-两个轴向止挡部(16、50)，设置和/或粘附在该滑轮上且每一个能接触性接收该滚动轴承(20A、20B)的第一外环(24A、24B)，
-弹性构件(60)，轴向地设置在该两个外环之间且支承抵靠这两个环。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于该滚动轴承(20A、20B)的该两个内环(22A、22B)轴向地彼此支承抵靠，并且在于该两个外环(24A、24B)在该弹性构件(60)上施加轴向压缩力。
10.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于它还包括间隔器(30)，用于在该两个滚动轴承(22A、22B)的该内环(22A、22B)之间传递轴向负荷力(E’)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于它还包括螺栓(8)用于装配在支撑(4)上，该螺栓径向地容纳在该内环(22A、22B)内，并且在于该间隔器(30)提供且配置为承受该滑轮装置(2)装配在该支撑上导致的轴向压缩力(E’)，该力导致阻挡该内环(22A、22B)相对于该间隔器的旋转。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于该间隔器(30)提供有用于传感器(70)的电缆(72)的通道(34)。
13.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于该两个滚动轴承(20A、20B)的该内环(22A、22B)由单件形成。
14.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于每个环(224A、224B、244A、244B)包括与该滚动元件(26A、26B)接触的轨道(222A、222B、242A、242B)以及与该共同中心轴线(X2)垂直的平面环形部分(224A、224B、244A、244B)，并且在于轴向负荷力(E、R)施加在该两个外环(24A、24B)的该平面环形部分(244A、244B)之间。
15.一种机动车辆，配备有根据前述权利要求之一的滑轮装置(2)以及支承在该装置的该滑轮(12)的外径向表面上的链条或皮带(14)。
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