CN108350999A - 在脱耦张紧器上的无间隙的摆动支承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的连续牵引传动系统的摆动张紧装置(1)，所述摆动张紧装置具有基础单元(2)和与所述基础单元分离的、环形的张紧臂(3)，其中，所述张紧臂(3)被能滑动地支承在所述基础单元(2)的滑动支承区段(4)中，以便能够实现相对于所述基础单元(2)的旋转运动，其中，在所述基础单元(2)的滑动支承区段(4)和所述张紧臂(3)之间安置至少一个相互压紧所述基础单元(2)和所述张紧臂(3)的弹簧件(5，6)。

Description

在脱耦张紧器上的无间隙的摆动支承装置
技术领域
本发明涉及一种用于连续牵引传动系统，优选内燃机的连续牵引传动系统的摆动张紧装置，该内燃机例如是机动车的柴油或者汽油发动机，该机动车例如是轿车、卡车、公交车、农用车或摩托车，所述摆动张紧装置包括基础单元和与之分离的环形的张紧装置，其中，张紧臂被能滑动地支承在基础单元的滑动支承区段中，以便能够实现相对于基础单元的旋转运动。
背景技术
在现有技术的不同实施方案中已知这样的摆动张紧装置也被称为摆轮张紧装置和环形张紧装置。为此，例如DE 10 2011 084 680 B3公开了一种用于皮带传动系统的张紧装置，该皮带传送系统具有连续运转的皮带、配备机械壳体的电机、驱动轮以及至少另外一个通过皮带与驱动轮保持传动连接的传动轮。所述张紧装置包括张紧装置壳体，两个张紧轮，产生预紧力的弹簧装置，抵抗弹簧装置弹力并且可运动地支承在张紧装置内的张紧臂以及将张紧装置壳体轴向过度张紧的支架，所述张紧装置壳体借助于滑动支承装置能够围绕着驱动轮轴线相对于所述机械壳体摆动，所述张紧轮在其圆周方向上在驱动轮前和后对皮带施加预紧力，其中，其中一个张紧轮支承在张紧臂上，另外一个张紧轮位置固定地支承在张紧装置壳体上。
另外的现有技术也可以在EP 2 557 295 B1以及DE 10 2012 209 028 A1中已知。
然而现有技术也有不足之处，在滑动支承装置中经常存在与公差有关的、径向以及轴向的间隙。在摆动张紧装置每次高频率的摆动过程中摆动张紧装置会通过原点，此时没有径向力以及轴向力作用在张紧臂和基础单元之间的支承位置上。这样就造成了，在摆动张紧装置确定的振动激励情况下在支承间隙中会产生共振。因此会出现嘎嘎异响或者明显加大滑动支承装置的磨损。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，消除现有技术已知的不足以及提供一种摆动张紧装置，在所有工作状态下尽可能无间隙地固定摆动张紧装置的张紧臂。
所述技术问题被根据本发明的技术方案所解决，在基础单元的滑动支承区段和张紧臂之间安置至少一个相互压紧基础单元和张紧臂的弹簧件。这意味着，存在/安置于张紧臂和基础单元之间的滑动支承装置被弹性的预张紧。
因此可以消除至少在径向或者轴向上的支承间隙，或者不仅将在径向而且将在轴向的支承间隙消除。摆动阻尼被有针对性地调整，和/或将支承装置的固有频率改变，使其在工作频率的频率范围之外。通过这种共振特性的改变明显减少了在摆动张紧装置工作时产生的异响。
其他有利的实施方案在从属权利要求中被要求保护并且在下面进行详细阐述。
与此相应的，有利的是，至少一个弹簧件具有作为滑动面的表面。因此，能够将弹簧件集成在特别狭窄的结构空间里。在这种情况下，如果滑动面优选在径向和/或轴向上支撑/紧贴在滑动支承区段或张紧臂上，则能够特别有利地安置弹簧件。在另外一种实施方案中，至少一个弹簧件具有两个滑动面，所述滑动面分别安装在两个相反方向的表面上。因此，能够实现特别抗磨损的弹簧件。
在这种关系下还有利的是，至少一个弹簧件在基础单元和张紧臂之间的径向上(张紧臂的旋转轴线径向)和/或轴向上(张紧臂的旋转轴线的轴向)施加弹簧力。因此，可以特别有效的使用弹簧件。
如果至少一个弹簧件被安置在滑动支承区段和张紧臂之间的径向间隙和/或轴向间隙内，则能够多方面地适用于已有的没有大改动的摆动张紧装置的实施方案。
此外，有利的是，第一个弹簧件被安置在滑动支承区段和张紧臂之间的径向间隙内，以及第二个弹簧件被安置在滑动支承区段和张紧臂之间的轴向间隙内。因此，在摆动张紧装置中设置至少两个弹簧件，所述弹簧件在各自的方向上相对于滑动支承区段稳定地支撑张紧臂。因此不仅在径向上而且在轴向上特别有效的减少了支承间隙。
如果至少一个弹簧件被设计成波形弹簧，则摆动张紧装置使用寿命会变长。
如果至少一个弹簧件被设计成环形或者盘形，也是有利的实施方案，由于这种实施方案可以将弹簧件节省空间地设置在滑动支承区段和张紧臂之间的径向间隙或轴向间隙内。
在这种关系下还有利的是，波形弹簧设计成环状，其中，所述波形弹簧的(内和外)直径在圆周方向上波浪形地变化。将波形弹簧设计成盘状也是有利的实施方案，所述波形弹簧的轴向侧壁在圆周方向波浪形(弯曲)地延伸。因此，紧凑地以及低成本地制造所述至少一个弹簧件。
另外有利的是，至少一个弹簧件通过扭转止动部和滑动支承区段或张紧臂相连接。因此可以实现至少一个弹簧件的仅一个表面作为滑动面，由此会进一步降低生产成本。
在这种关系下尤其有利的是，至少一个弹簧件通过形状配合式连接抗扭地固定/固持在滑动支承区段或张紧臂上。毕竟很容易制造所述扭转止动部。
另外有利的是，至少一个弹簧件支撑/贴靠在张紧臂的滑动衬片上。由此可以减少滑动支承区段的磨损。
附图说明
下面结合附图详细阐述本发明，并在理论上阐述不同的实施例。
附图为：
图1是根据优选实施例的根据本发明的摆动张紧装置的立体图，其中，从一侧示出改摆动张紧装置，在这侧正面可见张紧臂，
图2是沿纵向局部侧切根据图1所示的摆动张紧装置所得的立体图，其中，可见在摆动张紧装置的基础单元的滑动支承区段和张紧臂之间的滑动支承位置，
图3是图2中用“III”标记的区域的细节图，可见在基础单元和张紧臂之间的轴向间隙和径向间隙中安置的弹簧件，
图4是根据图1所示的根据本发明的摆动张紧装置的纵向剖面图，
图5是图4中用“V”标记区域的细节图，其中，能够清晰见到安置在滑动支承区段与夹紧臂之间的两个弹簧件，
图6是根据图1所示的摆动张紧装置的局部立体图，其中，可见安置在张紧臂和基础部段/基础单元的滑动轴承区段之间的径向间隙内的第一弹簧件，
图7是根据图1所示的摆动张紧装置的在基础单元的滑动支承区段内的外周区域的立体图，其中，省去了张紧臂的图示，以便清晰示出两个以波形弹簧形式的弹簧件，
图8是类似图7所示的摆动张紧装置的外周区域的立体图，其中，以不同的角度示出该外周区域，从而可见在作为轴向弹簧的在轴向间隙中的第二弹簧件的波浪形延展，
图9是根据图1所示的摆动张紧装置的另外的立体图，其中，可见相对于基础单元安装在径向间隙中的第一弹簧件的扭转止动部，
图10是第一弹簧件的立体图，例如被安置在根据附图1所示的摆动张紧装置中，和
图11是第二弹簧件的立体图，例如被安置在根据附图1所示的摆动张紧装置中。
附图仅是示意性的并仅用于理解本发明。相同的元件使用同样的附图标记。
具体实施方式
在附图1中，根据有利的实施方案示出了根据本发明的摆动张紧装置1。在这种情况下，所述摆动张紧装置1可以设计成摆动皮带张紧装置，并且在工作中用于预张紧连续牵引传动系统/皮带传动系统的设计为皮带的连续牵引装置。所述连续牵引传动系统(在此为了条理清楚不详细描述)在内燃机工作中优选将内燃机的输出轴/曲轴与辅助设备，例如发电机的另外的旋转件，例如驱动轴的旋转件相连接。
所述摆动张紧装置1被设计成和用作为环形张紧装置。相应的摆动张紧装置1具有环形的基础单元2，所述基础单元在工作中通常被固定安装在发动机壳体上。基础单元2，以及相对于基础单元可旋转的环形的张紧臂3具有通孔形状的中心孔16。因此，摆动张紧装置1在工作中可以移动到发动机壳体上。
基础单元2具有容纳空间14，所述容纳空间包裹至少一个、即多个在摆动张紧装置1的圆周方向上(关于张紧臂3的旋转轴线26)延伸的弓形弹簧15。所述弓形弹簧15在圆周方向上支撑/安置在基础单元2的部段和相对于基础单元2可围绕旋转轴线26旋转支承的张紧臂3的部段之间。张紧轮17分别转动/可旋转地支承在基础单元2和张紧臂3上，所述张紧轮17在工作中与以皮带形式的连续牵引装置相接触，并且由于弓形弹簧15的弹簧力借助预张紧力将张紧轮按压在连续牵引装置上。
结合附图2到5可知，为了相对于基础单元2支承张紧臂3，在摆动张紧装置1上设置滑动支承装置27/滑动轴承。在基础单元2上安置/设计滑动支承装置27的滑动支承区段4，用于容纳夹紧臂3。所述滑动支承区段4和张紧臂3的径向外面的/径向外部的法兰区段18一起构成滑动支承装置27。法兰区段18具有优选由塑料制成的滑动衬片13，其中，所述滑动衬片13在附图3和附图5中清晰可见。所述滑动支承区段4主要由基础单元2的槽形环绕的支承空间28所构成。
基础单元2的滑动支承区段4和容纳空间14相连。滑动支承区段4的第一支撑区域19贴着张紧臂3的第一轴向侧朝向径向内部延伸，以盖件21形式的第二支撑区域20贴着张紧臂3的与第一轴向侧相反的第二轴向侧朝向径向内部延伸，所述第一支撑区域和第二支撑区域共同构成支承空间28。盖件21可拆卸地固定在第一支撑区域19上。法兰区段18连同滑动衬片13在轴向上被安置在两个支撑区域19，20之间。张紧臂3在径向外侧被第一支撑区域19环绕。因此，基础单元2构成在截面上主要呈槽型/U形的滑动支承区段4，滑动支承区段4朝向径向内部开口并且构成用于法兰区段18的支承空间28，该法兰区段18的径向外部区域伸入滑动衬片13中。
如在图4和5中所示，在滑动衬片13/张紧臂3的径向外侧22和第一支撑区域19/滑动支承区段4之间的径向上形成径向间隙9。在径向间隙9中，在径向上/张紧臂3的径向上张紧/预张紧地安置根据本发明的第一弹簧件5。第一弹簧件5的整体性在图6到9以及图10中能够被更好地示出。
第一弹簧件5为环形设计(图10)并且波浪形地沿着摆动张紧装置1的外周/在圆周方向上延伸。因此，第一弹簧件5模制为波形弹簧。从摆动张紧装置1的圆周方向上看，第一弹簧件5的内径和外径(由于稳定的金属板强度)波浪形变化(扩张和再次收缩)。由于安装了第一弹簧件5，滑动支承装置27被弹性地预张紧，也就是在径向上被弹性地预张紧。因此，第一弹簧件5在每个工作状态中都处于径向预张紧状态，也就是在径向预张紧/径向弹簧力的施加作用下安装/压紧在径向间隙9中。因此，消除了在张紧臂3和基础单元2之间的径向间隙。张紧臂3相对于基础单元2始终朝向径向。
此外，第一弹簧件6具有扭转止动部11。所述扭转止动部通过沿径向延伸的凸起23实现作用。凸起23形成配合地嵌入在滑动支承区段4中，即在第一支撑区域19中的与该凸起相匹配的(图9所示)凹部24中。因此实现形状配合式连接12，借助这种连接使得第一弹簧件5相对基础单元2被抗扭地固持/支撑。因此，利用第一弹簧件的外周侧使得环形的第一弹簧件5在工作中抗扭地紧贴第一支撑区域19的内侧。与之相反的，利用第一弹簧件的内周侧，将第一环形弹簧件5内侧设计成滑动面，所述滑动面在后面被标记为第一滑动面7。第一滑动面7形成了第一弹簧件5的在张紧臂3/滑动衬片13的滑动支承方面材料上的以及几何设计上优化的表面。如图5详细所示，在工作中张紧臂3能够沿着所述第一滑动面7滑动(通过旋转)。
此外，在第一支撑区域19和张紧臂3之间的轴向上，也就是朝向张紧臂3的第一轴向侧形成轴向间隙10。在轴向间隙10中也安置弹簧件，也就是第二弹簧件6。
第二弹簧件6的设计在图7和8中以及单独地在图11中被示出。第二弹簧件6被设计为带有中心通孔的盘形/环盘形。第二弹簧件6也可以设计成和第一弹簧件5一样的波形弹簧。然而，第二弹簧件6如此被如此模制，从而其轴向侧壁25a，25b/端面在圆周方向上波浪形地延伸。与第一弹簧件5一样，第二弹簧件6也是由金属制成并且沿周向观测其金属片厚度/强度保持一致。朝向第一轴向侧的第一侧壁25a以及朝向第二轴向侧的第二侧壁25b被分别设计为第一和第二滑动面7，8。还可能的是，第二弹簧件6也被抗扭地安装在基础单元2(或张紧臂3)上。在这种情况下，面对张紧臂3的第二侧壁25b成为(第二)滑动面8。
第二弹簧件6处于轴向预张紧状态，也就是在轴向预张紧/轴向弹簧力的作用下被安装/压紧在轴向间隙10中。第二弹簧件6在滑动支承区段4以及张紧臂3上施加的弹簧力可以使张紧臂3被相对于滑动支承区段4在轴向上无间隙地容纳。通过所述设计不仅在轴向上而且在径向上实现对张紧臂3的无间隙容纳。
换句话说，根据本发明，为了消除支承装置(滑动支承装置27)的径向间隙，需要设置额外的间隙以及在结构空间中安装处于预定的预张紧状态的环绕的波形弹簧(第一弹簧件5)。以此确保张紧装置1在支承装置27中不能径向自由移动。根据同样的原理，使用轴向波形弹簧(第二弹簧件6)可以消除轴向间隙。该弹簧件6也处于轻微的预张紧状态。弹簧刚度被设计为，弹簧件的固有频率高于摆动张紧装置1的工作频率并且不再导致衰减过程。此外，弹簧件5，6的优势在于，可以根据选定的预张紧调节摆动阻尼。
附图标记列表
1 摆动张紧装置
2 基础单元
3 张紧臂
4 滑动支承区段
5 第一弹簧件
6 第二弹簧件
7 第一滑动面
8 第二滑动面
9 径向间隙
10 轴向间隙
11 扭转止动部
12 形状配合式连接
13 滑动衬片
14 容纳空间
15 弓形弹簧
16 孔
17 张紧轮
18 法兰区段
19 第一支撑区域
20 第二支撑区域
21 盖件
22 外侧
23 凸起
24 凹部
25a 第一侧壁
25b 第二侧壁
26 旋转轴线
27 滑动支承装置
28 支承空间

Claims (10)

1.一种用于内燃机的连续牵引传动系统的摆动张紧装置(1)，所述摆动张紧装置具有基础单元(2)和与所述基础单元分离的、环形的张紧臂(3)，其中，所述张紧臂(3)被能滑动地支承在所述基础单元(2)的滑动支承区段(4)中，以便能够实现相对于所述基础单元(2)的旋转运动，其特征在于，在所述基础单元(2)的滑动支承区段(4)和所述张紧臂(3)之间安置至少一个相互压紧所述基础单元(2)和所述张紧臂(3)的弹簧件(5，6)。
2.根据权利要求1所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)包括作为滑动面(7，8)的表面。
3.根据权利要求1或2所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)在所述基础单元(2)和所述张紧臂(3)之间在径向和/或轴向上施加弹力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)被安置在所述滑动支承区段(4)和所述张紧臂(3)之间的径向缝隙(9)和/或轴向缝隙(10)内。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，第一弹簧件(5)被安置在所述滑动支承区段(4)和所述张紧臂(3)之间的径向缝隙(9)内，第二弹簧件(6)被安置在所述滑动轴承区段(4)和所述张紧臂(3)之间的轴向缝隙(10)内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)为波形弹簧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)被设计为环形或者盘形。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)通过扭转止动部(11)与所述滑动支承区段(4)或所述张紧臂(3)相连接。
9.根据权利要求8所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)通过形状配合式连接(12)被抗扭地固定在所述滑动支承区段(4)或所述张紧臂(3)上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摆动张紧装置(1)，其特征在于，所述至少一个弹簧件(5，6)支撑在所述张紧臂(3)的滑动衬片(13)上。
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