CN106545628B - 皮带张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮带张紧装置，其包括：基座构件(3)；至少一个张紧臂(4)，其围绕枢转轴(A)相对于基座构件(3)可枢转地被支承；用于张紧皮带的张紧滚轮(7)；弹性地支承张紧臂(4)的弹簧(6)；以及用来将张紧臂(4)连接到基座构件(3)的连接组件(40)，其中，该连接组件(40)包括至少两个基座构件连接部分(41)和至少两个张紧臂连接部分(42、42’、42”)，它们通过插入和转动运动彼此连接在一起；其中，在第一基座构件连接部分(41)和第一张紧臂连接部分(42)之间，形成第一接触表面区域，其大于形成在第二基座构件连接部分(41’、41”)和第二张紧臂连接部分(42’、42”)之间的第二接触表面区域。

Description

皮带张紧装置

技术领域

本发明涉及一种用于皮带装置的皮带张紧装置。皮带装置通常包括闭环的循环皮带和至少两个皮带轮，其中一个皮带轮用可作为驱动，而另一个用作为皮带装置的输出。如此的皮带装置特别用于机动车的内燃机，用来驱动辅助单元，其中，第一个皮带轮布置在内燃机的曲轴上并驱动该皮带。另一个皮带轮与辅助单元相连，例如，水泵、发电机或空调压缩机，并通过皮带装置旋转地被驱动。在普通的皮带装置中，辅助单元也可被称作为配件或附件，它们被设计为消耗器，即，它们通过皮带被曲轴的皮带轮所驱动。在该情形中，皮带的从动侧布置在曲轴和循着皮带圆周方向的单元之间，所述单元通常为发电机。为了确保皮带充分地缠绕在皮带轮周围，用皮带张紧装置的张紧滚轮来预张紧皮带。

背景技术

从EP 2 573 423 A1中，可了解到用于所述类型皮带驱动的皮带张紧装置。皮带张紧装置包括基座构件，张紧臂可枢转地支承在该基座构件上。皮带张紧装置设计成这样：在安装状态中，张紧臂的枢转轴布置在组件的皮带轮的外直径内。

努力降低燃耗和CO₂排放，随之而来需要减小车辆部件的重量。因此，在皮带张紧装置的领域中，也正在力求减小其重量。

从本申请人的DE 10 2014 206 716 A1中，可了解到用于皮带装置的皮带张紧装置，皮带张紧装置包括基座构件、相对于基座构件可枢转的张紧臂以及在圆周方向上弹性地支承该张紧臂的弹簧。基座构件和张紧臂至少部分地由塑料构成，于是，皮带张紧装置总体上具有轻的重量。

尤其是在紧凑设计的皮带张紧装置中，当从发动机运行变化到起动机运行时，可造成皮带装置转速的变化，这可导致皮带张紧装置上高的摩擦功率和相应的热载荷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于皮带装置的皮带张紧装置，其可容易地和成本有效地进行生产，并允许有足够的热耗散，于是，在很长的在役寿期中，皮带张紧装置更加特别满足用于带有起动机发电机的皮带驱动中相应的技术要求。

用于皮带装置的皮带张紧装置提供的第一个方案包括：可固定到静止部件上的基座构件；至少一个张紧臂，其围绕枢转轴相对于基座构件可枢转地被支承；用于张紧皮带的张紧滚轮，该张紧滚轮连接到张紧臂，以便围绕转动轴可转动；沿圆周方向弹性地支承张紧臂的弹簧；以及用来将张紧臂连接到基座构件的连接组件，其中，该连接组件包括至少两个圆周地延伸的基座构件连接部分和至少两个圆周地延伸的张紧臂连接部分，它们通过插入和转动运动彼此连接在一起；其中，在第一基座构件连接部分和第一张紧臂连接部分之间，形成第一接触表面区域，其大于形成在第二基座构件连接部分和第二张紧臂连接部分之间的第二接触表面区域。

用于皮带装置的皮带张紧装置提供的第二个方案包括：附连到静止部件上的基座构件；至少一个张紧臂，其围绕枢转轴相对于基座构件可枢转地被支承；用于张紧皮带的张紧滚轮，该张紧滚轮连接到张紧臂，以便围绕转动轴可转动；沿圆周方向弹性地支承张紧臂的弹簧；以及用来将张紧臂连接到基座构件的连接组件，其中，该连接组件包括至少两个圆周地延伸的基座构件连接部分和至少两个圆周地延伸的张紧臂连接部分，它们通过插入件和转动运动彼此连接在一起；其中，张紧臂包括开口，在安装状态下，驱动轴和/或组件的皮带轮延伸到该开口中，其中，包围该开口的张紧臂的壁设置有沿圆周分布的肋，其中，肋包括在足部比头部厚的厚度。

对于该两种皮带张紧装置说，有利的是，它们允许热量充分地耗散，且制造容易。因为连接组件设计成通过插入和旋转运动使张紧臂和基座构件彼此连接起来，组件的制造是容易的和成本有效的。较大的接触表面区域和包括沿着高度可变宽度的肋的设计，允许热量充分地从接触区域耗散，因此，更加特别地确保在很长的在役寿期中，皮带张紧装置满足用于带有起动机发电机的皮带驱动中张紧装置使用的技术要求。

应该理解到，两种方案适合于互相交替使用或组合使用。因此，第一种方案可包括第二种方案的肋设计。反之亦然，第二种方案可包括带有第一种方案的不同尺寸接触表面区域的连接组件的设计。

根据第一种可能性，皮带张紧装置可以一个臂张紧装置的形式提供，即，它可准确地包括一个张紧臂。在该情形中，张紧臂通过弹簧装置沿着圆周方向弹性地支承抵靠在基座构件上。根据第二种可能性，皮带张紧装置也可以两个臂张紧装置的形式提供，即，它可准确地包括一个张紧臂。在该情形中，两个张紧臂通过弹簧装置沿着圆周方向相对于彼此支承。两个臂的张紧装置用于这样的皮带装置中，其中，呈起动机发电机形式的另一辅助单元集成到皮带装置内，即，电动机，其根据运行状态可作为起动机或发电机运行。应该理解到，在本发明披露的情景之内，所有涉及到“某一”、“一个”或“该个”张紧臂也可适用于第二张紧臂。

连接组件包括与基座构件相连的多个连接部分和与张紧臂相连的多个连接部分，它们互相作用。基座构件连接部分和张紧臂连接部分设计成这样：张紧臂和基座构件可通过插入运动和旋转运动互相连接。在这一点上，所述连接功能类似于刺刀型的连接，因此，确保皮带张紧装置容易组装。在组装状态中，相应的接触表面区域形成在基座构件连接部分和相连的张紧臂连接部分之间。在该情形中，“接触表面区域”涉及互相轴向支承的区域以及基座构件连接部分和相连的张紧臂连接部分之间的互相表面交叠。

根据本发明的一个方面，建议介于基座构件第一连接部分和张紧臂第一连接部分之间的第一接触表面区域，大于介于基座构件第二连接部分和张紧臂第二连接部分之间的第二接触表面区域。换句话说，基座构件和张紧臂的第一连接部分之间的互相交叠面积大于基座构件和张紧臂的第二连接部分之间的交叠面积。在优选的实施例中，第一接触表面区域至少比第二接触表面区域大10％，尤其是至少大20％，可供选择地至少大30％。

应该理解到，连接组件也可包括三个或更多个介于基座构件和张紧臂之间的连接部分，于是，相应地形成更大数量的接触表面区域。就尺寸来说，所述更大的区域可对应于第一接触表面区域或第二接触表面区域，或前者的尺寸可不同于后者的尺寸。

连接组件也可被称作连接机构，其最好设计成可将张紧臂仅在一个准确的预定转动位置中插入到基座构件内。这简化了组装程序并缩短组装时间。如此避免误差的原理也被称作为防错法(Poka Yokes)。为此，可以更加特别地建议连接部分沿着圆周不规则地分布，和/或包括不同的圆周延伸部分。

根据一个实施例，建议在每两个圆周方向毗邻的基座构件连接部分之间形成凹陷。张紧臂连接部分设置为对应于凹陷的径向突出部分的形式。因此，张紧臂可轴向地被引入到基座构件的转动位置中，其中，张紧臂的径向突出部分布置在基座构件的凹陷的圆周区域内。应该理解到，连接部分的反向运动也是可能的，即，凹陷与张紧臂相连，而径向突出部分与基座构件相连。

根据优选的实施例，基座构件和/或至少一个张紧臂包括相应的开口，在安装状态中，组件的驱动构件可延伸入该开口内。在本发明披露的情境中，组件即为集合体，其应包括可被皮带驱动的任何组件或可驱动皮带的任何组件，尤其是如上所述的辅助单元或部件。例如，驱动构件可以是组件的驱动轴和/或皮带轮。包围开口的张紧臂壁可设置有围绕其至少一部分圆周的多个肋。尤其是，诸肋具有两个功能，即，诸肋可移去皮带张紧装置中运行状态下可能形成的任何摩擦发热，其中，为了有效地移走热量，如果肋包括在其高度上可变的厚度，则是特别地有利。此外，肋有利于沿着朝向组件的方向有目标地供应空气以便有效地冷却组件，皮带张紧装置就附连在该组件上。参照开口的纵向轴线，肋可以直线地、角度地或炸弹形地延伸。术语“角度地”是要包括所有的形状，其中，肋的侧腹或肋的部分不平行于纵向轴线延伸。具体来说，肋还可形成为螺旋形或刀片状。

根据一个实施例，肋包括在足部内的沿高度可变的厚度，其中，具有可变厚度的足部的高度相当于肋总高度的至少10％，尤其是至少为20％。由于具有朝向肋自由端径向向内减小的可变厚度的部分相当长，所以，张紧臂的热量可非常有效地从壁区域引入到肋中，并从那里耗散到环境中。总体上来讲，这减小了作用在皮带张紧装置上的热载荷，因此增加了皮带张紧装置的寿命。在头部内，肋可包括在高度上恒定不变的厚度，其中，例如，具有恒定厚度的头部的高度可以是肋总高度的至少50％。

肋可相对于枢转轴沿轴向方向延伸，或者它们可至少包括沿轴向方向的梯度分量。此外，可以提出：在横截面图中，在头部中形成在两个圆周向毗邻的肋之间的最小距离，大于足部中形成在两个肋之间的最小距离。

多个肋设置在圆周周围，其中，张紧臂的壁设置有围绕圆周部分的肋，它们围绕开口的纵向轴线至少为60°，尤其是至少为90°。还有可能的是，张紧臂的壁不仅包括设置有肋的一个圆周部分，而且还包括多个圆周部分，即，设置有肋的部分。还有可能的是，张紧臂的内壁可围绕全部内圆周设置有肋。在该实施例中，可围绕圆周设置总数为20至30个肋。

基座构件和张紧臂之间可设置轴承结构，用来围绕枢转轴相对于基座构件旋转地支承张紧臂。为了达到紧凑的设计，特别地提出轴承直径相对于皮带张紧装置(不带有张紧滚轮)的轴向长度之比大于1.5，最好大于2.0。轴承机构最好设置为普通轴承的形式，其包括至少一个与基座构件相连的第一轴承元件和与张紧臂相连的至少一个第二轴承元件，成对的滑动面形成在第一和第二轴承元件之间。更具体来说，提议轴承结构包括轴向轴承和径向轴承。轴向轴承和径向轴承在功能上可以分开，即，轴向轴承可唯独地用于容纳张紧臂和基座构件之间的轴向力，而径向轴承可唯独地用来接纳径向力。然而，应该理解到，也可采用组合的轴向/径向轴承。第一和第二轴承元件可用不同材料制造。具体来说，一个轴承元件可由金属材料构成，而另一个轴承构件可由塑料构成，其中，究竟相应地与张紧臂相关还是与基座构件相关则是任意的。

根据一个实施例，基座构件的轴承元件是围绕圆周布置的分段形状，即，在两个圆周方向上毗邻的轴承元件之间，形成有用于插入张紧臂的凹陷。因此，能使张紧臂相对于基座构件进行轴向组装。此外，轴承元件可以预先制造成为基座构件的一体部件，以便形成为一个单元。为此，轴承元件可用低摩擦的塑料材料制造，塑料材料不同于基座构件的金属材料，并可在制造过程中注塑模制到其中。

用于基座构件的材料在原则上可以是任何的材料，并可进行选择来满足相应的要求。例如，张紧臂和/或基座构件可用金属基的材料制造，例如，用铝铸造进行制造。同样地，张紧臂和/或基座构件可用塑料材料制造。可能的是，张紧臂和基座构件可用相同材料或不同材料制造，或者一个部件是用塑料制造，而另一个部件是用金属材料制造。

用塑料来制造张紧臂和/或基座构件应特别地包括这样的可能性：基座构件的材料是塑料的，由不同材料构成的其他元件可集成到塑料中。根据另一更加具体的实施例，建议基座构件和/或张紧臂用好几种塑料材料制造，它们包括不同的材料特性。具体来说，可通过使用多部件注塑模制工艺过程来进行生产，其中，在一次操作中的一个工具中便可形成不同的塑料材料。为了确保从轴承区域中良好的热耗散，可以建议将添加剂添加到基座材料中，其热传导率高于基座材料的热传导率。用于基座构件和/或张紧臂的基座材料可以是纤维加强的塑料，例如，玻璃纤维加强的塑料和/或碳纤维加强的塑料。

此外，可以建议与基座构件相连的轴承元件由轴承材料构成，该轴承材料包括比基座构件的基座材料热传导率高的热传导率。为了实现热量良好地耗散到基座构件中，如果所用材料从张紧臂轴承元件起始通过基座构件轴承元件到基座构件的基座材料包括降低的热传导率，则是有利的。

在塑料用作为基座构件和/或张紧臂的基座材料的情形中，可提供由金属材料构成的至少一个加强元件，其被注入的塑料材料所包围。“至少一个加强元件”意味着在基座构件中和在张紧臂中可提供相应的一个或若干个加强元件。就本发明披露而言，涉及到“某一”、“一个”或“该个”加强元件，这当然也适用于每个其他的加强元件。例如，加强元件可以套筒的形式提供，套筒被注入材料所包围。具体来说，张紧臂可包括用金属材料构成的加强套筒或轴承元件，张紧臂通过其可转动地被支承在基座构件的轴承装置上。此外，基座构件可包括加强套筒，加强套筒由金属基的材料构成，用来固定到静止的部件上。

弹簧装置最好以至少一个或准确地讲一个弹簧的形式提供，该弹簧围绕纵向轴线延伸。弹簧最好形成为螺旋形弹簧，其中心线至少大体上平行于枢转轴线A延伸，使螺旋弹簧最大地包括，即，最多三个全绕组，更具体来说，最多2.5个全绕组，尤其是最多两个全绕组或少于两个绕组。对于皮带张紧装置的紧凑设计来说，在安装状态中，如果螺旋弹簧的名义直径相对于螺旋弹簧的轴向长度之比大于3.0，尤其是大于4.0，最好大于5.0，则是有利的。因此，皮带张紧装置可附连在组件的端部侧处，不需要组件周围额外的安装空间。替代地，弹簧装置可以轭弹簧或扭转弹簧的形式提供，其沿圆周方向延伸大约不到一个完整匝。还有可能的是，弹簧装置包括一个或若干个螺旋弹簧，在弹簧的安装状态中，弹簧的中心线围绕枢转轴线A沿圆周方向延伸。所述实施例的优点在于，因为其特殊的尺寸比例，所以，它具有特别紧凑的设计，如果采用塑料的话，则它包括特别轻的重量。总体上来说，如果采用塑料的话，则皮带张紧装置包括特别低的质量惯量，于是，可减小线串力延伸的长度。

附图说明

下面将参照附图来解释优选的实施例，附图中：

图1在纵向截面中示出第一实施例中的本发明的皮带张紧装置；

图2在轴向视图中示出从下面观看的根据图1所示皮带张紧装置；

图3在放大的视图中示出根据图1所示皮带张紧装置的细节；

图4在纵向截面中示出第二实施例中的本发明的皮带张紧装置；

图5在轴向视图中示出从下面观看的根据图4所示皮带张紧装置；

图6以详图的形式示出根据图5所示肋组件；

图7是在另一实施例中带有替代的肋设计的本发明的皮带张紧装置的详图；

图8在轴向视图中示出从下面观看的带有替代的肋设计的另一实施例中的本发明的皮带张紧装置。

具体实施方式

下面将联合起来进行描述的图1至3示出了第一实施例中的本发明的皮带张紧装置2。

皮带张紧装置2包括基座构件3，其可固定到组件(未示出)上或固定到连接到组件上的部件；张紧臂4，其相对于基座构件3被轴承结构支承，从而可围绕枢转轴线A枢转；以及弹簧6，其沿圆周方向弹性地支承张紧臂4抵靠在基座构件3上。为了安装，基座构件3具有三个径向地向外突出的法兰部分11，并具有可让螺钉穿过的钻孔，以将基座构件3附连到组件上，即静止的部件。

在自由端部分处，张紧臂4携带张紧滚轮7，其可围绕平行于枢转轴线A延伸的转动轴线B转动。在这一点上，张紧臂8也可被称作滚轮载体。张紧滚轮7可转动地被支承在张紧臂4的轴承轴颈8上并通过螺钉9附连到其上。此外，圆盘10靠近张紧滚轮7轴向地设置，其保护轴承12不让脏物进入。张紧臂4通过轴承结构5相对于基座构件3轴向地和径向地被支承，从而可围绕枢转轴线A转动。张紧臂4通过连接组件40连接到基座构件3。张紧臂4至少大致地布置在带有轴承结构5的平面内，于是，该装置的轴向尺寸较小。

弹簧6以螺旋弹簧的形式设置，弹簧的中心线基本上平行于枢转轴线A延伸。螺旋弹簧6的第一端径向向外地弯曲，并沿着圆周方向被支承在基座构件3对应的邻接表面上。螺旋弹簧6的相对的第二端也径向向外地弯曲，并沿着圆周方向被支承在张紧臂4对应的邻接表面上。螺旋弹簧6使张紧臂4相对于基座构件3实现弹簧力张紧，于是，皮带装置的皮带得到预张紧。

螺旋弹簧6同轴地布置在轴承结构5的外面以支承张紧臂4。螺旋弹簧6和轴承5至少有局部的部分轴向地彼此交叠，以便沿轴向方向保持小的设计空间。螺旋弹簧6具有比其轴向长度大的直径。绕组的数量大于一匝并小于两匝。在优选的实施例中，螺旋弹簧的圆周延伸部的范围在540°和690°之间。在螺旋弹簧的安装状态中，其中，螺旋弹簧被轴向地预张紧，螺旋弹簧6的名义直径D6对轴向长度L6之比在3.0和9.0之间，更具体的来讲，该比例在5.0和8.0之间。还应该理解到，所述数值不是限制的，也可采用其他的数值。在所述范围之内，也可考虑所有的中间范围。此外，应该理解到，在安装状态中的弹簧直径对轴向长度的名义之比也取决于弹簧钢丝的丝直径。丝直径越大，则可选择螺旋弹簧6越小的轴向长度。

皮带张紧装置2以及相应的张紧臂4可包括贯通开口，其与纵向轴线4同轴地布置。这样，基座构件3可容易地旋入到组件内，使驱动轴的端部可供选择地进入贯穿开口18内。总体上来讲，实现了轴向非常短的设计。至少在贯穿开口18的一个部分内，贯穿开口的最小内直径D18最好大于驱动轴(未示出)的外直径，更加特别地还大于连接到驱动轴(未示出)的皮带轮的外直径。

基座构件3包括用来支承张紧臂4的环形部分25。法兰部分从该环形部分25径向向外地延伸，这对于弹簧6来说起作轴向的支承面作用。若干个附连部分11从法兰部分径向向外地突出出来，每个附连部分11具有用来将基座构件3附连在静止部件上的相应的钻孔。附连部分11布置在比法兰部分和弹簧6大的直径上。因此，可很好地支承作用在基座构件3上的任何力和扭矩，并相应地将力和扭矩引入到皮带张紧器所附连的部件内。

螺旋弹簧6布置成在基座构件3的支承面21和张紧臂4的轴向相对的支承面22之间形成轴向的预张紧。这样，张紧臂4远离基座构件3被轴向地加载，使得两个所述部分通过连接组件40轴向地彼此支承抵靠。弹簧6的支承面21在基座构件3的圆周部分上延伸。在该情形中，支承面21的至少局部的部分布置在与驱动轴有轴向交叠的平面内。沿着圆周方向，基座构件3的支承面21可以呈斜坡形状，其适合于螺旋弹簧6的斜度。

皮带张紧装置2设计成这样：从集合体的观点来看，基座构件3处的张紧臂4的轴承5定位在皮带平面之后。该皮带平面是由处于安装状态下的皮带中心形成的平面。轴承结构5包括一个或若干个与基座构件3相连的第一轴承元件30以及与张紧臂4相连的至少一个第二轴承元件31。为了实现皮带张紧装置2紧凑的设计，如果轴承直径D5对皮带张紧装置2(未示出)的轴向长度L2之比大于1.5，最好大于2.0，则就是有利的。

如果从半个纵向截面中观看，那么，第一轴承元件30近似为C形，在径向内部上，该第一轴承元件30包括圆柱形部分32，两个法兰部分33、34从圆柱形部分32中径向向外地突出出来。因此，第一轴承元件30以成形锁定的方式啮合基座构件3的环形部分25。面向张紧臂4的第一法兰部分33形成轴向的支承面，用来沿第一轴向方向支承张紧臂4，而轴向地与第一法兰部分33间距开的第二法兰部分34形成轴向的支承面，用来沿着相对的第二方向支承张紧臂4。圆柱形部分32形成用于张紧臂4的径向支承面。

第一轴承元件30和基座构件3一体地进行制造，更加特别地采用注塑模制来制造。在该情形中，第一轴承元件30用不同于基座构件3的塑料材料制造。轴承材料包括低摩擦的塑料材料，例如，高拉伸强度的聚酰胺和一定百分比的聚四氟乙烯(PTFE)，其强度例如在2000MPa和4000MPa之间。与其相比，基座构件3的基座材料可以是纤维加强的聚酰胺，其强度例如在15000MPa和22000MPa之间。通过使用多组分的注塑模制工艺过程，便可在一个操作过程中用一个工具容易地和成本有效地生产出基座构件3与第一轴承元件30的单元。

张紧臂4具有套筒部分26，轴承元件31压靠在该套筒部分26上，该套筒部分形成为轴承套筒。张紧臂4和轴承套筒(插入件)以平面方式彼此连接从而形成混合部分，这样，运行状态下出现的任何热量被平面地引入到张紧臂4内。轴承套筒31是特别形成的金属板片部分，例如，其可用铝或铝合金制造。轴承套筒的套筒部分27和第一轴承元件30的圆柱形部分32形成径向轴承，而轴承套筒31的法兰部分28和第一轴承元件30的法兰部分33形成轴向轴承。在该情形中，轴承套筒31的法兰部分28和第一轴承元件30相关的法兰部分33以平面的方式互相接触，就像两个法兰部分28、33与相关的部件3、4处于平面接触一样，因此，允许从摩擦区域中很好地耗散热量。这同样也适用于轴承元件31的下部法兰部分29，在一侧上，该下部法兰部分与张紧臂的连接部分42平面接触，在另一侧上，其与第一轴承元件30的法兰部分43平面接触。

尤其在图2中可以看到用来连接张紧臂4与基座构件3的连接组件40。该连接组件40设计为刺刀锁定的方式，并包括多个圆周地分布且与基座构件3相连的第一连接部分41、41’、41”，以及多个与基座构件3合作且与张紧臂4相连的第二连接部分42、42’、42”。在安装状态中，相应的接触表面区域形成在基座构件连接部分41、41’、41”和相关的张紧臂连接部分41、42’、42”之间。

在本实施例中，如从图2中可见，建议基座构件3的第一连接部分41和张紧臂4的第一连接部分42之间的第一接触表面区域，大于第二基座构件连接部分41’和第二张紧臂连接部分42’之间的第二接触表面区域，相应地大于第三基座构件连接部分41”和第三张紧臂连接部分42”之间的第三接触表面区域。张紧臂4和基座构件3的第一连接部分41、42之间的互相交叠面积可比第二和第三连接部分41’、42’；41”、42”之间的交叠面积大20％。实现这一点在于，第一张紧臂连接部分42包括比第二和第三张紧臂连接部分42’、42”大的圆周延伸部。通过改变表面接触几何形，更具体来说，通过放大张紧臂连接部分和基座构件连接部分之间的接触表面对，该接触表面对在运行状态之下经受最高的载荷，可减小表面压力，这导致形成最少的热量并降低磨损。

基座构件3的连接部分41、41’、41”由轴承元件30、30’、30”形成，更具体来说，形成轴承元件30、30’、30”的法兰部分34、34’、34”的各部分。因此，轴承元件30、30’、30”具有两个功能，即，它们相对于基座构件3转动地支承张紧臂4，并轴向地支承张紧臂连接部分42、42’、42”，因此使两个部件3、4互相连接。

相应的凹陷43、43’、43”形成在每两个圆周向毗邻的基座构件连接部分41、41’、41”之间。张紧臂4的连接部分42、42’、42”以对应于凹陷43、43’、43”的径向突出部的形式设置。张紧臂4因此可被轴向地引入到基座构件3内的旋转位置中，那里，张紧臂的径向突出部布置在基座构件3的凹陷43、43’、43”的圆周区域内。这使得通过插入运动和旋转运动让张紧臂4和基座构件3可彼此连接成为可能。

在第一相对转动位置中，该位置也可被称作为刺刀连接的位置，基座构件3和张紧臂4可互相轴向地插入。一旦张紧臂4的连接部分42、42’、42”已经完全通过凹陷43、43’、43”，则张紧臂4可相对于基座构件3旋转到第二相对转动位置中。在该第二位置中，张紧臂4的连接部分42、42’、42”被分别轴向地支承在基座构件的连接部分41、41’、41”上和轴承元件30、30’、30”上。在该位置中，张紧臂4和基座构件3彼此轴向地固定，并通过弹簧6互相轴向地预张紧。为了防止这两个部件3、4意外地转回到刺刀连接位置中，可以提供用作为抗转动的阻挡物作用的固定销(未示出)。

连接组件40设计为这样：张紧臂4和基座构件3仅可被插入，即，互相插入在第一转动位置(刺刀连接位置)中。实现这一点在于，张紧臂的连接元件41、41’、41”和基座构件的连接元件42、42’、42”不规则地分布在圆周的周围，并精确地相对于彼此对齐在仅一个相对的转动位置中。该设计简化了组装程序并防止不精确的组装。

用于基座构件3和张紧臂4的基座材料最好是高强度的纤维加强的塑料材料，例如，玻璃纤维加强的和/或碳纤维加强的聚酰胺。此外，在基座构件3和张紧臂4中，设置有不同材料制造的加强元件。具体来说，基座构件3包括位于附连法兰11处的套筒16，该套筒16在附连法兰11处由金属材料制成，并被注塑模制塑料所包围。张紧臂4也包括呈轴承轴颈形式的加强套筒8，轴承轴颈也被基座塑料材料所包围，并用作为承载张紧滚轮7的载体。

如上所述，张紧臂4的开口18这样进行设计：在安装状态中，组件(未示出)相应的驱动轴和皮带轮可延伸到所述开口18内。包围所述开口18的张紧臂4的壁13设置有圆周分布的肋19。诸肋特别地完成两个功能：即，它们将运行状态之下出现的任何摩擦发热移出张紧臂4之外；此外，肋19有利于将空气有目标地供应到组件，以便有效地冷却该组件，皮带张紧装置附连到该组件上。

下面联合地描述图4和6，该两个图示出了第二实施例中的本发明的皮带张紧装置2，其很大程度上对应于根据图1至3的实施例，于是，只要涉及到共同的特征，便可参照以上的描述。相同的细节或互相对应的细节已经给出与图1至3中所用的附图标记相同的附图标记。

本实施例的特征在于，设置在张紧臂4的壁13处的肋19包括位于一个足部23内的厚度D23，该厚度大于头部24内的厚度。由于加厚的足部23，所以，基座构件3的热量可非常有效地从壁区域引入到肋19内，并从那里散发到环境中。过多的能量通过肋19基部中的最宽可能的连接面导向到表面上并从张紧臂4中移走。因此，可以收集热能并通过对流散发到环境中。该设计特征可被称作为“根部概念”。总体上来讲，因此降低了皮带张紧装置2的载荷，因此缩短了寿命。

如特别地在图6中可见，足部23内的肋19包括沿着高度H变化的厚度T，这一点的实现在于，在横截面图中足部23是倒圆的。具有可变厚度的足部23的高度，在本实施例中对应于肋19总高度H的至少20％。在头部中，肋19包括沿着高度恒定的厚度，其中，具有恒定厚度的头部24的高度，在本实施例中对应于肋19总高度H的至少50％。肋19沿轴向方向延伸。形成在两个圆周毗邻的肋19之间的头部24内的最小距离，大于形成在足部23内的最小距离。因此，在头部区域内确保良好的热量耗散。在本实施例中，肋19沿着全部圆周分布。尤其是，设置三个分段，每个分段具有九个肋19，间隙形成在每两个肋分段20之间。

图7示出了具有修改的肋形状的皮带张紧装置。与根据图4和6中实施例的肋形状相比较，足部23在横截面图中具有截头锥(不是倒圆的)的形状。除此之外，根据图7的实施例对应于根据图4至6的实施例，于是，只要涉及到进一步的细节，便可参照上述的描述。在本文中，相同的细节或互相对应的细节已经分别给予与图4至6中和图1至3中附图标记相同的附图标记。

图8示出了另一实施例中的皮带张紧装置，其再次具有修改的肋结构，它们很大程度上分别对应于根据图7和图1至6的肋结构，于是，只要涉及到共同的特征，可参照上述的描述。再次，相同的细节或互相对应的细节已经给予与图1至6中附图标记相同的附图标记。

根据图8的本实施例的特征在于，张紧臂4的壁13设置有仅在局部区域中的肋19，即，它包括仅一个肋分段20，其围绕纵向轴线A横贯圆周部分延伸略微超过90°。

应该理解到，本发明不局限于上述的实施例，相反，其他的实施例都是可能的。具体来说，包括具有不同大小接触表面区域的连接组件的根据图1至3的实施例，也可设置有根据图4至8的实施例中的一个实施例的肋结构。此外，有可能的是，皮带张紧装置也可设置有盖圆盘，其从下面分别附连到轴承组件5和连接组件13上，以保护它们免遭脏物入侵。

总体来说，本发明的皮带张紧装置2具有如下的优点：提供良好的热耗散条件，因此有较长的寿命。

附图标记清单

2 皮带张紧装置

3 基座构件

4 张紧臂

5 轴承

6 弹簧

7 张紧滚轮

8 轴承轴颈

9 螺钉

10 密封圆盘

11 连接法兰

12 滚动接触轴承

13 壁

14 轴向圆盘

15 套筒突出部

16 套筒

17

18 贯穿开口

19 肋

20 分段

21 支承面

22 支承面

23 足部

24 头部

25 环形部分

26 套筒部分

27 套筒部分

28 法兰部分

29 法兰部分

30 轴承元件

31 轴承元件

32 圆柱形部分

33 法兰部分

34 法兰部分

40 连接组件

41、41’、41” 连接部分

42、42’、42” 连接部分

43、43’、43” 凹陷

A 枢转轴线

B 转动轴线

D 直径

H 高度

L 长度

T 厚度

Claims (12)

1.一种用于皮带装置的皮带张紧装置，其包括：

可附连到静止部件上的基座构件(3)；

至少一个张紧臂(4)，其围绕枢转轴(A)相对于基座构件(3)可枢转地被支承；

用于张紧皮带的张紧滚轮(7)，所述张紧滚轮(7)连接到张紧臂(4)，以便围绕转动轴(B)可转动；

沿圆周方向弹性地支承张紧臂(4)的弹簧(6)；以及

用来将张紧臂(4)连接到基座构件(3)的连接组件(40)，其中，所述连接组件(40)包括至少两个圆周地延伸的基座构件连接部分(41、41’、41”)和至少两个圆周地延伸的张紧臂连接部分(42、42’、42”)，它们通过插入和转动运动彼此连接在一起；

其中，在第一基座构件连接部分(41)和第一张紧臂连接部分(42)之间形成第一接触表面区域，其大于形成在第二基座构件连接部分(41’、41”)和第二张紧臂连接部分(42’、42”)之间的第二接触表面区域；

其中，在两个圆周方向毗邻的基座构件连接部分(41、41’、41”)之间相应地形成凹陷(43、43’、43”)，其中至少两个圆周地延伸的张紧臂连接部分(42、42’、42”)设置为径向突出部分的形式，以及其中张紧臂(4)构造成在转动位置中轴向地被引入到基座构件(3)内，在所述转动位置中，张紧臂(4)的径向突出部布置在基座构件(3)的凹陷(43、43’、43”)的圆周区域内；

轴承结构(5)设置在基座构件(3)和张紧臂(4)之间，以便围绕枢转轴(A)相对于基座构件(3)可转动地支承张紧臂(4)，其中所述轴承结构(5)包括至少一个与所述张紧臂(4)相连的支承元件(31)以及与所述基座构件(3)相连的若干个支承元件(30、30’、30”)，所述若干个支承元件是围绕圆周布置的分段形状，其中在两个圆周方向毗邻的所述基座构件(3)的支承元件(30、30’、30”)之间相应地形成所述张紧臂(4)的径向突出部分插入的所述凹陷(43、43’、43”)之一。

2.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述张紧臂(4)包括开口(18)，在安装状态中，组件的驱动构件可延伸入所述开口内，其中，张紧臂(4)的壁(13)设置有圆周分布的肋(19)，其中，所述肋(19)包括足部(23)内比头部(24)内大的厚度。

3.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述第一接触表面区域至少比第二接触表面区域大10％。

4.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，基座构件连接部分(41、41’、41”)和张紧臂连接部分(42、42’、42”)设计成这样：张紧臂(4)和基座构件(3)可彼此插入在准确的一个预定的转动位置中。

5.如权利要求2所述的皮带张紧装置，其特征在于，足部(23)内的肋(19)包括沿高度可变的宽度(T)，其中，具有可变宽度的足部(23)的高度对应于肋(19)总高度(H)的至少10％。

6.如权利要求2所述的皮带张紧装置，其特征在于，头部(24)内的肋(19)包括沿着高度为恒定的厚度，其中，具有恒定厚度的头部的高度对应于肋(19)总高度(H)的至少50％。

7.如权利要求2所述的皮带张紧装置，其特征在于，形成在头部(24)内两个毗邻肋(19)之间的最小距离，大于足部(23)内两个毗邻肋(19)之间形成的最小距离。

8.如权利要求2所述的皮带张紧装置，其特征在于，在张紧臂(4)的壁(13)处，肋(19)围绕枢转轴(A)绕圆周部分延伸至少60°。

9.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述基座构件(3)的所述支承元件(30、30’、30”)用塑料材料制成，以及所述张紧臂(4)的至少一个支承元件(31)用金属基材料制成。

10.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，基座构件(3)和张紧臂(4)用不同材料制成，其中，基座构件(3)和张紧臂(4)中的至少一个至少部分地由塑料制成。

11.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，与基座构件(3)相连的支承元件(30、30’、30”)用支承材料制成，所述材料包括比基座构件(3)的基座材料高的热传导率。

12.如权利要求1所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述弹簧(6)设置为螺旋弹簧的形式，在内置的状态中，弹簧的轴线至少基本上平行于枢转轴(A)延伸，其中，螺旋弹簧(6)包括最多三个全绕组，其中，在内置的状态中，螺旋弹簧(6)的名义直径(D6)对螺旋弹簧的轴向长度(L6)之比大于3.0。

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