CN105626798A - 皮带张紧设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮带张紧设备，包括：基座构件3，其具有附连部9和用于驱动轴的开口36；第一张紧臂4和第二张紧臂6，第一张紧臂4和第二张紧臂6由第一轴承22和第二轴承24在基座构件3上绕第一枢转轴线A4和第二枢转轴线A6可枢转地支承并且具有第一张紧辊5和第二张紧辊7；弹簧结构8，其使两个张紧臂4、6朝向彼此在周向方向上预张紧，其中弹簧结构8具有至少一个弓形弹簧25,25’，至少一个弓形弹簧25,25’具有绕第一枢转轴线A4和第二枢转轴线A6小于360°的周向延伸部U25；其中至少一个弓形弹簧25,25’具有支承于第一张紧臂4与第二张紧臂6上的第一支承部26,26’和第二支承部27,27’以及在第一支承部26,26’和第二支承部27,27’之间延伸的弹簧部分28,28’；其中至少一个弓形弹簧25,25’在第一支承部和第二支承部26,27；26’,27’的区域中具有轴向长度L26,L27，轴向长度L26,L27在轴向比弓形弹簧25,25’的总轴向长度L25短。

Description

皮带张紧设备

技术领域

本发明涉及一种用于皮带驱动的起动器-发电机的皮带张紧设备。

背景技术

皮带驱动器通常包括环形皮带和至少两个滑轮，至少两个滑轮之一充当驱动器运行并且一个能充当皮带驱动器的输出运行。这种皮带驱动器特别地用于机动车辆的内燃机上以用于驱动附件，其中第一滑轮连接到燃烧发动机的曲轴并且驱动皮带。另一滑轮被分配给附件，例如水泵、交流发电机或空调压缩机并且由皮带驱动器旋转地驱动。在常用皮带驱动器中，附件被配置为消耗品，即它们由曲轴的滑轮经由皮带驱动。在此情况下，皮带的未被驱动部分(松弛侧)形成于曲轴与在皮带的周向方向上邻接曲轴的配件之间，所述邻接配件通常是发电机。为了确保皮带充分地缠绕滑轮，皮带由皮带张紧设备的张紧辊预张紧。

从DE102011053869A1已知一种皮带张紧设备，其确切地具有一个张紧臂，张紧臂经由螺旋弹簧相对于基座构件在周向方向上支承。

还已知皮带驱动器，其中，起动器发电机作为另一附件(即，电动马达)而整合到皮带驱动器中，起动器发电机取决于操作条件可以充当起动器或者发电机运行。起动器发电机作为介于发动机运行(一方面)与起动器运行(另一方面)之间的附件，在具有这种起动器发电机的皮带驱动器中，在起动器发电机的滑轮两侧发生驱动部分与从动部分之间的变化。因此必需向这两个提到的部分设置弹簧加载的张紧辊，其中，分别地，一个以弹簧力作用于皮带的从动部分上，而另一个被推离皮带的张紧部分。

从DE2013102562A1已知这种具有两个张紧臂的皮带张紧设备，这两个张紧臂由弹簧在周向方向支承于彼此上。弹簧具有至少1.25并且最多2.5个卷绕数量。

从EP2128489A2已知用于包括起动器-发电机的皮带驱动器的皮带张紧设备。皮带张紧设备具有外壳，在外壳中，两个张紧臂绕共同枢转轴线可枢转地支承。张紧臂由弹簧装置支承于彼此上。外壳可安装于驱动滑轮中，驱动滑轮安装于起动器-发电机上使得在封闭起动器-发电机的驱动轴的环形部分中，外壳相对于起动器-发电机并无接触。

从US2008/0070730A1已知一种用于张紧柔性驱动构件的张紧器。张紧器包括弯曲形状的弹簧脊(springspine)和用于接合皮带的轮。

对于两个张紧设备或双臂张紧器而言，在发电机轴线周围以及在皮带平面前方和后方的空间可用性特别有限。而且，皮带安装较为困难不仅仅因为空间条件。根据皮带张紧器的设计，所形成的高扭矩可以作用于皮带张紧器上，这可能导致增加的磨损。而且，制造用于皮带张紧器的弹簧的费用是很高的。

发明内容

基于这个目的，本发明提出了一种皮带张紧设备，在皮带平面前方和后方的轴向空间方面，这种皮带张紧设备特别紧凑，能以简单的方式生产这种皮带张紧设备，并且这种皮带张紧设备易于安装。而且，提出了具有这种皮带张紧设备的附件布置，这种附件布置具有紧凑的设计，能易于安装，而且其还避免了上文提到的缺点。

一种解决方案是一种皮带张紧设备包括：基座构件，其具有用于附连到附件的附连部和用于附件的驱动轴的开口；第一张紧臂，其通过第一轴承绕第一枢转轴线可枢转地支承于基座构件上并且具有可以绕第一旋转轴线旋转的第一张紧辊；第二张紧臂，其通过第二轴承绕第二枢转轴线可枢转地支承于基座构件上并且具有可以绕第二旋转轴线旋转的第二张紧辊；弹簧结构，其布置于第一张紧臂与第二张紧臂之间，使得第一张紧臂和第二张紧臂通过弹簧结构在周向方向上朝向彼此预张紧；其中弹簧结构包括至少一个弓形弹簧，弓形弹簧具有绕第一枢转轴线和第二枢转轴线小于360°的周向延伸部，其中至少一个弓形弹簧具有支承于第一张紧臂上的第一支承部和支承于第二张紧臂上的第二支承部,以及延伸于第一支承部与第二支承部之间的弹簧部分；其中至少一个弓形弹簧在第一支承部和第二支承部的区域中具有轴向长度，该轴向长度比弓形弹簧的总轴向长度短。

一个优点在于：由于弓形弹簧在张紧辊区域中具有较短轴向长度的设计，皮带张紧设备在轴向方向上具有特别扁平的结构。弹簧结构在其中布置张紧辊的周向部分(即，弹簧结构在其中支承于张紧辊上)中具有最小的轴向安装高度，所述安装高度在极端情况下也可以比弹簧丝的最大丝直径小或者与弹簧丝的最大丝直径相同。以此方式，在一平面中实现了将力从弓形弹簧引入到两个张紧臂中，该平面在轴向布置于外壳的附连平面与朝向外壳的张紧辊的边缘之间。所提到的在支承部的区域中的轴向长度，或者整体轴向总长度，可能与弹簧缠绕所围绕的轴线，和/或在安装条件下张紧臂的枢转轴线有关。

皮带张紧设备可以用于皮带驱动器，皮带驱动器具有至少一个附件，该附件具有驱动轴和滑轮以及用于驱动滑轮的环形皮带。皮带张紧设备可以形成为使得张紧臂的两个枢转轴线布置于外壳的开口中。在皮带张紧设备组装于附件上的条件下，两个枢转轴线优选地布置于滑轮以及更确切地驱动轴的最大外径内，更特别地与滑轮和驱动轴同轴。两个枢转轴线能彼此同轴布置，即，形成共同枢转轴线。而且，在安装条件下，附件的驱动轴可以伸入到皮带张紧设备的开口内。

根据一优选实施例，弹簧结构形成为在轴向视图中相对于中央平面成镜像对称，中央平面在张紧辊的两个旋转轴线之间在中央平行地延伸。弹簧结构具有至少一个弓形弹簧，这意味着可以设置一个或多个弓形弹簧。就在本公开中提及一弓形弹簧或特定弓形弹簧而言，如果并未提及相反情况，这将表示该至少一个弓形弹簧，即，所描述的特征可以适用于弓形弹簧中的一个、若干或全部。这也将适用于皮带张紧设备的其它部件(设置了若干这样的部件并且目前描述了这些部件)，特别是张紧辊、张紧臂和其零件。

表述“弓形弹簧”指绕基座构件呈弓形、即拱形延伸的弹簧形状。弓形弹簧少于一圈，即在组装条件下，其绕张紧臂的枢转轴线以小于360°，特别地小于330°的周向延伸部延伸。在每个相应端部，弓形弹簧具有用于在周向方向上支承相应张紧臂上弹簧的支承部，使得两个张紧臂抵靠彼此加载。支承部能形成为拱形并且能接合在张紧臂的相应周向凹槽，使得通过将支承部容纳在两个张紧臂的两个周向凹槽内，弹簧在轴向方向和在周向方向上固定。弹簧部分布置于两个支承部之间，在弹簧弹性扩展时，储存弹簧部分势能于其中。

在弹簧弹性地扩展时，弹簧部分(也被称作C形部分或弓形部分)主要经受弯曲应力。弹簧部分在绕弹簧轴线的周向方向上基本上呈弧状在两个端部之间延伸。在组装条件下，弹簧轴线可以布置成近似接近并且基本上平行于两个张紧臂的枢转轴线。弹簧部分的平均半径大于第一轴承和第二轴承的平均半径，更特别地大于封闭开口的皮带张紧设备的环形部分，使得在环形部分与弹簧部分之间，形成径向间隙。在松弛条件下，弹簧可以具有小于张紧臂的枢转轴线与张紧辊的旋转轴线之间的轴线距离的平均半径。在组装条件下，弓形弹簧可以具有大于枢转轴线与旋转轴线之间的轴线距离的平均半径。由两个张紧臂所成的角度大小根据附件的个别组装条件并且在组装条件下可以小于90°。至少一个弓形弹簧可以由圆丝或方丝制成。

根据第一可能性，可以形成弓形弹簧使得丝截面沿着弹簧的周向延伸部是恒定的。在此情况下，可以特别地设置为弹簧部分的至少部分区域相对于第一支承部和第二支承部在朝向第一张紧辊和第二张紧辊限定的中央平面的方向轴向偏移。可以实现这点，因为弹簧部分具有倾斜区域，倾斜区域具有沿着弓形弹簧的周向延伸部的轴向倾斜分量。因此，实现了形成于弓形弹簧与外壳的附连平面之间的始于弹簧的端部的轴向距离()在朝向另一端部的方向上沿着C形部分增加。最大轴向距离可以形成于C形部分的中央区域中。从中央区域朝向另一端，轴向距离再次减小。轴向倾斜可以在部分区域上延伸，而第二部分区域可以形成为没有倾斜，或者可以沿着弓形部分的整个周向延伸部延伸。

根据第二可能性，至少一个弓形弹簧在第一支承部和第二支承部中具有小于弹簧部分的至少一个局部区域的轴向长度。可以实现这点，因为弓形弹簧由扁平材料制成，其中扁平材料的在组装条件下加载张紧臂的端部可以被形成为比布置于它们之间的C形部分更薄。就此而言，扁平材料特别地表示具有矩形截面的金属板条带，这种金属板条带被形成为弓形弹簧。

对于两种可能性，能向每个张紧臂设置支承元件，弓形弹簧的配合支承部支承在支承元件上，以使两个张紧臂朝向彼此加载。支承元件中每一个可以具有绕相应张紧辊的旋转轴线的周向方向上延伸的凹槽，相应拱状端部形状配合地接纳在该凹槽中。在这个程度上，连接到相应张紧臂的支承元件也可以被称作接纳元件。由于弹簧的端部在两个支承部中的形状配合接合，弹簧在轴向和周向是固定的。无需另一附连装置用于弹簧。

根据对于第一可能性而言特别有效的一实施例，弹簧结构可以具有两个弓形弹簧，这两个弓形弹簧通过至少一个连接元件而连接到彼此。利用包括两个弹簧的实施例，作用于张紧臂上的预张紧力可以增加。两个弹簧在功能上平行地布置于两个张紧臂之间，即，两个弹簧以其第一端部作用于第一张紧臂上并且以其第二端部作用于第二张紧臂上。在具有两个弹簧的此实施例中，支承元件可以分别具有用于容纳两个弹簧的端部的两个凹槽。两个弹簧可以相同地形成并且可以布置成相对于彼此轴向偏移。替代地，两个弹簧可以不同地形成。在后一实施例中，两个弓形弹簧的第一支承部和第二支承部优选地布置于共同平面中，而两个弹簧的弹簧部分至少在局部区域中布置成相对于彼此轴向偏移，即，布置于不同平面中。特别地设置为两个弓形弹簧的弹簧部分的平均半径具有相同大小，并且两个弓形弹簧的支承部的平均半径不同地较大。因此，实现了两个弹簧的弹簧部分相对于彼此轴向偏移并且在径向彼此重叠，而两个弹簧的支承部相对彼此径向偏移并且彼此在轴向重叠。

根据适用于所有上文提到的实施例的一优选实施例，这些部件，基座构件、第一张紧臂和第二张紧臂中的至少一个由钢板如金属板形成的部分制成。用钢材来生产基座构件或张紧臂有助于轴向紧凑的设计大小，其中因为这种钢材，能实现高强度值。更特定而言，可以设置为这些部件即基座构件、第一张紧臂和/或第二张紧臂中至少一个的金属板厚度小于弓形弹簧的丝直径(这对于圆形材料制成的弹簧特别有效)，或者小于弓形弹簧的弹簧材料的最大轴向延伸部(这对于扁平材料制成的弹簧特别有效)。因此，能实现特别扁平的结构，其中基座构件的总轴向长度可以形成为比弓形弹簧的丝直径的三倍更短。

优选地，所有三个部件，即，基座构件和两个张紧臂由钢制成，即更具体地呈夹层设计。为此，可以设置为基座构件具有凸缘部分、套筒部分和覆盖部分，它们形成容纳腔室以支承第一张紧臂和第二张紧臂。在径向内侧，第一张紧臂可以具有凸缘状轴承部，凸缘状轴承部被轴承元件包围并且轴向抵靠基座构件的凸缘部分支承。第二张紧臂可以具有在径向内侧的套筒状轴承部，套筒状轴承部径向布置于基座构件的套筒部分与第一张紧臂之间，以及具有凸缘状轴承部，凸缘状轴承部轴向布置于第一张紧臂与基座构件的覆盖部分之间。

第一张紧臂和第二张紧臂分别具有环形轴承部，环形轴承部绕相应枢转轴线可枢转地支承于外壳中。两个张紧臂可单独枢转，即相对于外壳和相对于相应另一张紧臂。两个张紧臂可以被设计成相对于外壳没有止挡件，即，它们可以相对于外壳自由旋转大约360°和更多。成对的支承面形成于可相对于彼此移动的部分处。所述支承面通过合适低摩擦轴承装置在轴向或者在径向抵靠彼此支承。设置为至少在形成于基座构件与第二张紧臂之间、第二张紧臂与第一张紧臂之间和/或第一张紧臂与基座构件之间的成对的面中的一对之间提供环形密封件。至少一个环形密封件防止污垢不合需要地穿入到皮带张紧设备内。

环形密封件可以根据下列之一制成：利用双组份塑料注射模制材料，双组份塑料注射模制材料注射模制到这些部件的至少一个部件上，即基座构件、第一张紧臂和/或第二张紧臂，或者模制为单独部件，单独部件连接到这些部件中至少一个，即基座构件、第一张紧臂和/或第二张紧臂，例如，以通过硫化的材料锁定方式。

优选地被制成金属板部件的基座构件具有用于在静止部件例如附件或发动机外壳上附连皮带张紧设备的附连部。附连部能从套筒或环形部分呈凸缘状突伸，围绕开口，通过开口引导该驱动轴。有利地当附连部具有若干附连点时，基座构件能在附连点连接到附件。这些附连点可以例如形成为基座构件的凸缘扩展部的形状，基座构件的凸缘扩展部从环形部分径向向外突出。所提到的附连装置优选地至少布置于周向区域中，其大约与张紧臂相对并且从驱动皮带远离滑轮延伸。为了将皮带张紧设备可靠地附连到附件上，当附连装置在轴向视图中沿着大于90°并且小于270°，特别地大约150°至210°的周向部分朝向皮带张紧设备延伸时，这是有利的。

根据第一可能性，皮带张紧设备被形成为使得张紧臂的轴承布置在基座构件的附连部与皮带平面之间的区域中。这也适用于弹簧结构，弹簧结构使张紧臂朝向彼此预张紧，弹簧结构也布置于皮带的中央平面与附连部之间。皮带平面大致对应于中央轴承平面，中央轴承平面由张紧臂上的张紧辊的轴承形成。第二中央轴承平面由基座构件上的张紧臂的轴承形成。

根据第二可能性，皮带张紧设备被形成为使得张紧臂的轴承布置于基座构件上，当从该单元观察时，在皮带平面后方。这意味着：张紧臂轴承的中央平面布置成在远离附件的方向上相对于皮带的中央平面轴向偏移。第二中央轴承平面和用于附连基座构件的附连装置在此实施例中布置于张紧辊的第一中央轴承平面的不同侧上。

附图说明

在下文中使用附图来描述优选实施例。在附图中示出：

图1示出在第一实施例中根据本发明的皮带张紧设备从侧部观察的透视图；

图2示出图1的皮带张紧设备的纵截面图；

图3示出图1的皮带张紧设备的轴承布置作为细节的半轴向截面图；

图4示出在修改的实施例中作为根据本发明的皮带张紧设备的细节的轴承布置，

图5示出图1的皮带张紧设备在安装于附件上的条件下的透视图，

图6示出图1的皮带张紧设备在安装于附件上的条件下的侧视图，

图7示出在另一实施例中根据本发明的皮带张紧设备在安装于附件上的条件下的侧视图；

图8示出在另一实施例中根据本发明的皮带张紧设备在安装于附件上的条件下的透视图，

图9示出在另一实施例中根据本发明的皮带张紧设备的透视图，

图10示出图9的皮带张紧设备的弹簧结构的细节的透视图，

图11示出在另一实施例中根据本发明的皮带张紧设备的透视图，

图12示出图11的皮带张紧设备的弹簧结构的细节的顶视图，以及

图13示出图11的皮带张紧设备的弹簧结构的细节的侧视图。

具体实施方式

图1至图5(将在下文中共同描述)示出了在第一实施例中根据本发明的皮带张紧设备2。皮带张紧设备2包括：基座构件3；带有第一张紧辊5的第一张紧臂4；带第二张紧辊7的第二张紧臂6；以及，弹簧结构8，利用弹簧结构8，两个张紧臂4、6在旋转方向上抵靠彼此弹性地支承。

基座构件3可以安装于静止部件诸如附件上。附件可以在原则上是构成皮带驱动器的一部分的任何机器，即，特别地任何附件，如发电机、水泵或其它附件，它们由机动车辆的主发动机驱动。基座构件3具有用于将设备连接到静止部件上的附连部9。更特定而言，附连部9具有在径向向外突出的三个周向分布的凸缘突出部10，具有内孔，螺钉能穿过内孔插入以将基座构件附连到静止部件上。根据本实施例的皮带张紧设备2被形成为使得张紧臂4的轴承22、23、24在轴向布置于基座构件3的附连部9与张紧辊5、7的中央辊平面E5之间。在安装条件下，中央辊平面E5大致对应于皮带形成的皮带平面。

而且，基座构件3具有布置于附连部9径向内侧的凸缘部分11，该凸缘部分用于轴向支承第二张紧臂6。凸缘部分11径向朝内地合并于套筒部分15中，第一张紧臂4和第二张紧臂6分别径向支承在套筒部分15上。在套筒部分15的自由端，环形盘21固定为最终零件。这可以通过套筒部分15的端侧边缘的边缘成型而实现，其中，应了解也可以使用其它附连方法。环形盘21形成支承面，支承面用于分别轴向支承第一张紧臂4和第二张紧臂6。总体上，环形盘21、套筒部分15和凸缘部分11形成用于两个张紧臂4、6的插座，在半纵向截面图中，其呈C状。

基座构件3、第一张紧臂4和第二张紧臂6在本情况下形成为钢部件，钢部件特别地由金属板成型而产生。钢部件具有高强度和低材料使用的优点，使得特别地张紧臂4、6可以以轴向扁平方式配置。对于所有三个部件，基座构件3以及第一张紧臂4和第二张紧臂6，可以设置成其板厚度分别小于弓形弹簧25的弹簧丝直径d。张紧臂4、6的薄板厚度可以略微比基座构件3的薄板厚度厚。因此基座构件3的总轴向长度L3小于弓形弹簧25的丝直径三倍(L3<3d)。

第一张紧臂4由第一轴承22绕第一枢转轴线A4可枢转地支承。第二张紧臂6由第二轴承24绕第二枢转轴线A6可枢转地支承。在当前情况下，两个轴承22、24彼此同轴形成，即两个枢转轴线A4、A6在一起。然而，一般而言，对于具体应用而言也可能两个枢转轴线被布置成彼此平行，即偏心。绕枢转轴线A4、A6的周向方向延伸的弹簧结构8对抗两个张紧臂4、6相对于彼此的枢转运动。由于布置于张紧臂4、6之间的弹簧结构8，两个张紧臂4、6相对于彼此在有限程度上旋转，并且它们可以随着弹簧结构8一起相对于基座构件绕轴线A4、A6自由旋转，即大约360°和更多。在静止部件上的安装条件下，仅在包装允许的情形下能有这种自由旋转性，即，其它部件被布置成靠近张紧设备2。在皮带张紧设备2的安装条件下，设置为枢转轴线A4、A6布置于基座构件3的开口36内。

张紧臂4、6具有相应支承部12、13，相应支承部12、13从相应张紧臂4、6的环形轴承部19、20在径向向外突出。相应张紧辊5、7安装于支承部12、13中每一个上并且由相对应轴承18、18’绕旋转轴线A5、A7可旋转地支承，旋转轴线A5、A7平行于枢转轴线A4、A6布置。用于第一张紧辊5的轴承18安装于支承元件17上，支承元件17连接到支承部12。轴承18由螺钉14附连，螺钉14螺接到螺纹套筒29内，螺纹套筒29支承于支承部上。第二张紧辊7以类似方式可旋转地支承于第二张紧臂6的轴承元件上并且由螺钉连接部14’附连到张紧臂6上。圆盘16、16’防止污垢穿入到张紧辊5、7的轴承18、18’内。

在下文中，参考图3更详细地描述了皮带张紧设备的轴承布置。在径向内侧，第一张紧臂4具有用于可旋转地支承于基座构件3上的轴承部19。第二张紧臂5具有分别相对于第一轴承部19和基座部分3可旋转地支承的轴承部20。还可以看到第一轴承部19和第二轴承部20在轴向和径向抵靠彼此支承。第一轴承部19由第一轴承22可旋转地支承于外壳3中。第一轴承22特别地形成为滑动环，形成为L形截面，其形成第一张紧臂4相对于基座构件3的轴向和径向支承件。第一轴承22轴向支承于环形盘21上，环形盘21固定地连接到套筒部分15。在径向内侧，第一轴承22具有套筒状轴承部，套筒状轴承部在径向布置于基座构件3的套筒部分15与第一张紧臂4的套筒突出部30之间。

在第一轴承部19与第二轴承部20之间设置轴向轴承23，轴向轴承23特别地形成为滑动盘。第二轴承部20经由第二轴承24被轴向支承，第二轴承24相对于基座构件3形成为L形滑动环并且相对于轴承部19的套筒突出部30被径向支承。执行组装，使得由第二轴承24、第二张紧臂6、轴向轴承23、第一张紧臂4和第一轴承22组成的轴承布置被推到套筒突出部15上。然后，环形盘21被推到套筒部分15上并且然后对套筒部分15的端侧边缘做出边界。在安装条件下，张紧臂4、6在轴向布置于附连部11与环形盘21之间。基座构件3或者套筒部分15的轴向长度L3小于弓形弹簧25的弹簧丝直径d的三倍，使得轴向安装空间特别小。

在可相对于彼此旋转的部件3、4、6之间，布置相应环形密封件41、42、43，环形密封件41、42、43防止不希望的污垢穿过。第一环形密封件41注射模制到闭合盘21的径向外端并且密封在外壳盘21与第一张紧臂4的轴承部19之间的环形腔室。中央环形密封件42连接到第二轴承23的径向外边缘并且密封在两个张紧臂4、6之间的环形腔室。在第二张紧臂6的轴承部20与外壳3的凸缘部分11之间的环形间隙由第二环形密封件43密封，第二环形密封件43连接到第一轴承22的径向外边缘。第二轴承24能通过双组分塑料注射模制而与第二环形密封件43一起被生产。这也相对应地适用于具有中央密封件42的中央轴承23。

在图4中示出了轴承布置的略微修改的实施例，其广泛地对应于图3的轴承布置，在涉及共同特征的情况下，在此也参考图3的轴承布置的描述。与图3的实施例相比，图4的实施例的差异在于第一密封件41轴向设置在环形盘21与轴承部19的环形面之间。密封件41以材料锁定的方式连接到环形盘21的下侧，例如通过硫化或胶合。中央密封件42和第二密封件43与第二轴承24一体地形成，这例如可以通过双组份注射模制来实现。第一轴承22形成为C形截面。这可以通过在轴承套筒下端和上端的成型操作来实现。

弹簧结构8包括至少一个弓形弹簧25，弓形弹簧25具有周向抵靠第一张紧臂4支承的第一支承部26和周向抵靠第二张紧臂支承的第二支承部27。支承部26、27形成弓形弹簧25的端部并且因此也可以被称作端部。端部形成为拱形并且接合于支承元件31、32的相对应周向凹槽内，支承元件31、32连接到张紧臂4、6中的相应一个。支承元件31、32各从下方被推到张紧臂4、6的相对应支承元件17上。因为端部26、27形状配合地接合在相对应支承元件31、32中，弓形弹簧25在轴向方向和周向方向上固定。弓形弹簧25的自由弹簧部分28在两个支承部26、27之间延伸。在所述自由弹簧部分28中，在弹簧扩展期间储存势能。弓形弹簧25形成为相对于在两个端部之间延伸的中央平面成镜像对称。

在图5中特别地看到弓形弹簧25绕第一枢转轴线A4和第二枢转轴线A6具有小于360°的周向延伸部。在此情况下，弓形弹簧25的弹簧部分28的平均即中间半径R28大于张紧臂4、6的轴承22、23、24的最大半径，或者大于两个张紧臂4、6的环形轴承部19、20的最大半径R19、R29。在图6中特别地看出，弓形弹簧25的总轴向长度L25大于在张紧辊4、6的区域中、或者在支承部26、27的区域中的弓形弹簧的轴向长度L26、L27。这实现为在本实施例中，与张紧辊5、7相对布置的弹簧部分28的区域在远离基座构件3的附连部9的方向上相对于第一支承部26和第二支承部27在轴向偏移。为此，弹簧部分27相对于枢转轴线A4、A6，具有在两个支承部26、27之间的轴向倾斜分量(axialenSteigungskomponente/axialgradientcomponent)，这特别地在图2中可以看出。以此方式实现了弹簧部分28相对于相邻部件具有较大轴向距离并且也在上升振动期间相对于相邻部件无接触。弓形弹簧25由圆形材料生产并且沿着弹簧的延伸部具有恒定截面。

在组装条件下，弓形弹簧25在周向方向上较强地预张紧，即，相对于松弛条件，弹簧扩展，使得弹簧在两个张紧臂4、6朝向彼此的方向上作用于两个张紧臂4、6上。为了(初步)固定预张紧位置，张紧臂4、6克服弹簧的预张紧力彼此远离移动并且将固连销推入到第一张紧臂4中的第一内孔33内和在第二张紧臂6中的第二内孔34内。在将皮带张紧设备2安装于附件35上并且施加皮带39之后，拉出固连销，使得张紧臂4、6由弓形弹簧在周向方向上朝向彼此加载并且张紧辊5、7张紧皮带39。

图5和图6示出了在安装于附件35上的条件下根据图1至图4的本发明的皮带张紧设备2。在此情况下，皮带张紧设备2和附件35一起形成附件单元。在本情况下，附件35被配置为发电机(发电机(dynamo))。可以看到发电机的外壳37，其可以经由附连装置连接到发动机组上。然而，应了解附件也可以是不同的工作机器，其为皮带驱动器的部分，例如附件，如泵。

皮带张紧设备2附连到发电机35的端侧。这由周向分布的连接凸缘10来实现，螺钉38插入连接凸缘10并且栓接到发电机35的外壳37。另外，可以看到环形皮带39和滑轮40，滑轮可以通过栓接连接件以可旋转地固定的方式连接到发电机35的驱动轴。

基座构件3或者皮带张紧设备2被形成为使得在皮带张紧设备2在附件35上的安装条件下，张紧臂4、6的枢转轴线A4、A6布置于驱动轴的外径内，优选地基本上与驱动器的旋转轴线同轴。

图7示出了在另一实施例中根据本发明的皮带张紧设备2。本皮带张紧设备2广泛地对应于图1至图6的实施例，使得在涉及共同特征的情况下，参考上文的描述。由此，相同或修改的部件设有与图1至图6相同的附图标记。

图7的实施例的不同参考弹簧结构8的设计。在本实施例中，弹簧结构包括弓形弹簧25，弓形弹簧25由扁平材料制成。扁平材料应该意味着：具有矩形截面的金属条带用作起始材料。支承于张紧臂4、6上的弓形弹簧25的支承部，即端部26、27，具有比弓形弹簧25的总轴向长度L25和弹簧部分28的轴向长度L28更小的轴向长度L26。可以实现这点，因为在将金属板条带在其端部形成为弓形弹簧之前对其切割，从而在这些区域中产生凹部44。这些凹部44提供用于张紧辊5、7的空间，使得轴向结构总体上较小。弹簧部分28具有在周向方向上始于端部26、27的轴向倾斜分量，使得弹簧部分28的中央区域离附连部分9具有最大轴向距离。在其余方面，本实施例对应于上文所描述的实施例，关于另外的细节，参考上述实施例的描述。

图8示出了在另一实施例中根据本发明的皮带张紧设备2。这在许多部分中对应于图1至图6的实施例，因此关于共同特征，参考上文的描述。在此方面，相同或修改的部件设有与图1至图6实施例相同的附图标记。在下文中，将主要描述本实施例的区别部分。

在图8的实施例中，皮带张紧设备2被形成为使得用于在基座构件3上支承张紧臂4、6的轴承布置于皮带平面后方，如果从附件35观看。这意味着：在基座构件3上的张紧臂4、6的轴承的中央平面相对于张紧辊5、7和皮带39的中央平面E5在轴向远离附件的方向上轴向偏移。皮带平面由安装条件下皮带中心形成的平面限定。基座构件3的附连部9由中间元件50连接到附件的外壳35。

在下文中一起描述的图9和图10示出了根据本发明的皮带张紧设备2、确切地另一实施例中的弹簧结构8。本皮带张紧设备2广泛地对应于图1至图6的实施例，因此，关于共同特征，参考上文的描述。相同或修改的部件设有与图1至图6相同的附图标记。

本实施例的特征性设计特点涉及弹簧结构8。弹簧结构目前包括两个弓形弹簧25、25’，两个弓形弹簧25、25’同样地形成，即具有相同形状，并且彼此平行布置。两个弓形弹簧25、25’中每一个如在图1至图6的实施例中那样形成。两个弓形弹簧25、25’由形成轴向间隙的一个或多个附连元件45而连接到彼此。端部26,27；26’,27’接纳于支承元件31、32中，每个支承元件具有两个拱形凹槽。支承元件31、32连接到相应张紧臂4、6，如在图1至图6的实施例中那样。利用两个拱形弹簧25、25’的设计，作用于张紧臂4、6上的预张紧力相对于图1的实施例增加。

在下文中一起描述的图11至图13示出了根据本发明的皮带张紧设备2、确切地另一实施例中的弹簧结构8。本皮带张紧设备2在许多部分中分别对应于图1至图6的实施例和图9和图10的实施例，因此，关于共同特征，参考上文的描述。相同或修改的部件设有与上述附图中相同的附图标记。

本实施例的特征性设计特点涉及弹簧结构8。弹簧结构8目前包括两个不同地形成的弓形弹簧25、25’。第一弓形弹簧25如图1至图6的实施例中那样形成并且形成弹簧平面。第二弓形弹簧25’类似于第一弓形弹簧25形成，其中第二弓形弹簧25’的支承部26’,27’和第一弓形弹簧25的支承部26,27布置于共同弹簧平面中，但第二弓形弹簧25’的弹簧部分28’相对于第一弹簧25的弹簧部分28平行偏移。为此，第二弓形弹簧25’具有布置于支承部26’,27’之间的倾斜部分46’,47’，更具体地在周向方向上邻接支承部26’,27’。倾斜部分46’,47’具有轴向倾斜分量并且将布置于第一弹簧平面中的支承部26’,27’连接于布置于平行的第二弹簧平面中的弹簧部分28’。第一弓形弹簧25的支承部26、27同轴布置于第二弓形弹簧25’的第二支承部26’,27’内。相对应地，支承元件361、32还具有彼此同轴布置的两个环形凹槽48,49；48’,49’，并且两个弹簧25,25’的端部26,27；26’,27’容纳于凹槽48,49；48’,49’中。两个弹簧部分28,28’彼此同轴布置并且相对于彼此在轴向偏移。在两个弹簧25,25’之间，沿着整个弹簧长度，即整个周向延伸部，形成距离，使得弹簧在操作期间并不彼此接触。

对于所有上文描述的实施例，优点在于皮带张紧设备2在轴向方向上具有特别扁平的结构，这归因于弓形弹簧25,25’的设计，在张紧辊5、7的区域中具有缩短的轴向长度。弹簧结构8,8’在周向部分中具有最小轴向高度，其中布置张紧辊5、7。这有助于皮带张紧设备2的总体轴向紧凑的设计。

附图标记列表：

2皮带张紧设备

3基座构件

4第一张紧臂

5第一张紧辊

6第二张紧臂

7第二张紧辊

8弹簧结构

9附连部

10凸缘突出部

11凸缘部分

12支承部

13支承部

14螺钉/螺栓

15套筒部分

16盘

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

25,25’弓形弹簧

26,26’支承部

27,27’支承部

28,28’弹簧部分

29螺纹套筒

30套筒突出部

31支承元件

32支承元件

33内孔

34内孔

35附件

36开口

37外壳

38螺钉/螺栓

39皮带

40滑轮

41环形密封件

42环形密封件

43环形密封件

44凹部

45附连元件

46倾斜部分

47倾斜部分

48凹槽

49凹槽

50中间元件

A轴线

D,d直径

E平面

F面

L长度

R半径

Claims (16)

1.皮带张紧设备，包括：

基座构件(3)，其具有附连到配件(35)上的附连部(9)和用于所述配件的驱动轴的开口(36)；

第一张紧臂(4)，其通过第一轴承(22)绕第一枢转轴线(A4)可枢转地支承于所述基座构件(3)上并且具有可以绕第一旋转轴线(A5)旋转的第一张紧辊(5)；

第二张紧臂(6)，其通过第二轴承(24)绕第二枢转轴线(A6)可枢转地支承于所述基座构件(3)上并且具有可以绕第二旋转轴线(A7)旋转的第二张紧辊(7)；

弹簧结构(8)，其布置于所述第一张紧臂(4)与所述第二张紧臂(6)之间，使得所述第一张紧臂(4)和所述第二张紧臂(6)相对于彼此由所述弹簧结构(8)在周向方向上预张紧；

其中所述弹簧结构(8)包括至少一个弓形弹簧(25,25’)，所述弓形弹簧具有绕所述第一枢转轴线和第二枢转轴线(A4,A6)小于360°的周向延伸部(U25)，

其中所述至少一个弓形弹簧(25,25’)具有支承于所述第一张紧臂(4)上的第一支承部(26,26’)和支承于所述第二张紧臂(6)上的第二支承部(27,27’)，以及延伸于所述第一支承部(26,26’)与所述第二支承部(27,27’)之间的弹簧部分(28,28’)，

其中所述至少一个弓形弹簧(25,25’)在所述第一支承部和第二支承部(26,27；26’,27’)的区域中具有轴向长度(L26,L27)，所述轴向长度(L26,L27)比所述弓形弹簧(25,25’)的总轴向长度(L25)短。

2.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述弓形弹簧(25,25’)的截面积(F)沿着所述周向延伸部(U25,U25’)是恒定的，其中所述弹簧部分(28,28’)的至少一中央区域相对于所述第一支承部和第二支承部(26,26’)在朝向所述第一张紧辊和第二张紧辊(5,7)形成的中央平面(E5)的方向上轴向偏移。

3.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述弹簧部分(28,28’)具有倾斜区域(46,47；46’,47’)，其具有沿着所述弓形弹簧(25,25’)的至少周向延伸的部分的轴向倾斜分量。

4.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述至少一个弓形弹簧(25,25’)在所述第一支承部和第二支承部(26,27；26’,27’)中具有小于所述弹簧部分(28,28’)的至少中央区域的轴向长度(L26,L27)。(图7)

5.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述弹簧结构(8)形成为在轴向视图中镜像对称。

6.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述弓形弹簧(25,25’)由圆丝或方丝制成。

7.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述弹簧结构(8)包括两个弓形弹簧(25,25’)，所述两个弓形弹簧(25,25’)由至少一个连接元件(45)连接到彼此。(图9至13)

8.根据权利要求7所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述两个弓形弹簧(25,25’)的所述第一支承部(26,26’)连接到第一支承元件(31)，并且所述两个弓形弹簧(25,25’)的所述第二支承部(27,27’)连接到第二支承元件(32)。

9.根据权利要求7所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述两个弓形弹簧(25,25’)相同地形成并且被布置成相对于彼此轴向偏移。(图9,10)

10.根据权利要求7所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述两个弓形弹簧(25,25’)不同地形成，其中所述两个弓形弹簧(25,25’)的所述第一支承部和第二支承部(26,27；26’,27’)布置在一个平面中，并且其中所述两个弓形弹簧(25,25’)的所述弹簧部分(28,28’)被布置成至少在中央区域中相对于彼此轴向偏移。(图11-13)

11.根据权利要求10所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述两个弓形弹簧(25,25’)在所述弹簧部分(28,28’)中具有相同半径(R28,R28’)，并且所述两个弓形弹簧(25,25’)的所述支承部(26,26’；27,27’)具有不同半径。

12.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述基座构件(3)、所述第一张紧臂(4)和所述第二张紧臂(6)中至少一个是来自钢板的金属板部分。

13.根据权利要求12所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述基座构件(3)、所述第一张紧臂(4)和所述第二张紧臂(6)中至少一个的薄板厚度小于所述弓形弹簧(25,25’)的丝直径(d)，其中所述基座构件(3)的总轴向长度(L3)小于所述弓形弹簧(25)的所述丝直径(d)的三倍。

14.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

成对的支承面形成于所述基座构件(3)与所述第一张紧臂(4)之间，所述第一张紧臂(4)与所述第二张紧臂(6)之间，以及所述第二张紧臂(6)与所述基座构件(3)之间，其中环形密封件(41,42,43)至少设置于所述成对的支承面中一对之间。

15.根据权利要求14所述的皮带张紧设备，

其特征在于

所述环形密封件(41,42,43)之一和所述轴承(22,23,24)之一通过双组份注射模制而共同地制造；

和/或，

所述环形密封件(41,42,43)之一和所述基座构件(3)、所述第一张紧臂(4)、所述第二张紧臂(6)之一连接到彼此，特别是通过硫化作用。

16.根据权利要求1所述的皮带张紧设备，

其特征在于

第一中央轴承平面(E5)由支承所述张紧臂(4,6)处的所述张紧辊(5,7)的轴承(18)形成，并且第二中央轴承平面(E23)由支承所述基座构件(3)上的所述张紧臂(4,6)的所述轴承(22,23,24)形成，

其中所述第一中央轴承平面(E5)和用于附连所述基座构件(3)的所述附连部(9)布置在所述第二中央轴承平面(E23)的不同侧上，或者

其中所述第二中央轴承平面(E23)和用于附连所述基座构件(3)的所述附连部(9)布置在所述第一中央轴承平面(E5)的不同侧上。