CN110645338A - 用于张紧辊或卷绕辊的带轮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带轮装置(1)，用于传动元件用的张紧辊或卷绕辊，所述带轮装置(1)包括轴承(3)和带轮(2)。所述带轮(2)设置有轴向截面为C形的两个带轮元件(21、22)。所述带轮元件(21、22)中的至少一个带轮元件包括轴向贯通开口(40、41)，另一个带轮元件(22、21)包括容纳在所述开口(40、41)中的轴向突出部分(44、45)以及通过所述突出部分(44、45)的自由轴向端的变形而形成的颈部(46、47)，以提供与所述开口(40、41)的轴向保持。至少一个贯通开口(40、41)在其边缘处设置有相对于穿过所述开口(40、41)的所述突出部分(44、45)以大体上径向后退的方式形成的至少一个凹陷区域(40a、40b、41a、41b)。

Description

用于张紧辊或卷绕辊的带轮装置
技术领域
本发明涉及用于张紧辊或卷绕辊的带轮装置的领域，该张紧辊或卷绕辊用于与传动元件配合，例如与机动车辆内燃发动机的正时带或正时链或者传动带或传动链配合。
背景技术
这种辊通常用于将传动元件中的张力永久地保持在给定范围或者用于局部地改变传动元件所采取的路径。因此，该辊分别被称为张紧辊和卷绕辊。在卷绕辊中，带轮经由轴承可旋转地安装在带螺纹的螺纹体上，然后辊被直接地或间接地固定到发动机缸体或固定到张紧辊装置的元件，例如铰接臂或偏心轮。
轴承通常包括具有供螺丝穿过的孔的固定的内圈、其上安装有带轮(/由带轮跨过)(surmounted)的旋转的外圈以及介于内圈与外圈之间的至少一列滚动元件。
特别地，已知提供具有两个带轮元件的带轮，每个带轮元件的轴向截面为C形，两个元件中的每个元件对称地安装在轴承的外圈的外表面上。通常，这两个带轮元件紧紧地安装在所述外圈上，但是已知在两个元件之间提供特定的轴向附接部件。
例如，在现有的公开文献US-A-1177046和US-A-4518372中，两个C形带轮元件的径向部分在周向上设置有一组通孔，所述组的所述孔在轴向上彼此相对。两个元件经由设置在所述孔中的铆钉而被附连。然而，这种带轮需要多个铆钉，以固定两个C形带轮元件。这涉及在生产线和组装线上有额外的部件、特定的库存管理以及额外的成本。
从US-A-1627558还已知每个C形带轮元件在周向上设置有一组通孔，所述组的所述孔成角度地偏移。一个带轮部件的径向部分包括轴向突起，该轴向突起插入到另一个带轮元件中的对应通孔中，然后所述突起发生变形以提供轴向保持(/轴向定位)。然而，使突起变形的方法导致在每个带轮元件中产生薄弱点，更特别地，在开口的边缘(/外周/外周部)(periphery)以及每个C形元件的轴向部分和径向部分之间的接头区域处产生薄弱点。当第一带轮元件的容纳在第二带轮元件的通孔中的突起抵靠所述第二带轮元件的中间部分发生变形时，力必然会传递到所述开口的周围边界。该边界也可能会发生变形，并且因此中间部分也可能会发生变形。这可能会导致带轮元件的整体变形，并因此导致带轮元件不正确地安装在轴承的外圈上。
发明内容
本发明旨在弥补这些缺点。
更特别地，本发明旨在提出这样一种带轮装置，其特别经济，安装简单且安全，形成不能够被拆卸的子组件，并且具有较小的轴向和径向空间需求。
本发明涉及一种用于传动元件用的张紧辊或卷绕辊的带轮装置，所述带轮装置具有中心轴线并且包括带轮和轴承。
所述轴承设置有旋转的外圈、固定的内圈以及配置在两个圈之间的至少一列滚动元件，所述固定的内圈具有能够接纳螺丝的主体的孔。
带轮设置有轴向截面为C形的两个带轮元件，每个带轮元件具有：内部分，安装在所述轴承的外圈的外表面上；外部分，具有用于与所述传动元件配合的外表面；以及中间部分，在所述内部分的沿着轴向侧的轴向端与所述外部分的沿着轴向侧的轴向端之间大体上沿径向延伸，两个带轮元件的中间部分在轴向上彼此支承抵靠，并且每个带轮元件以一体件形成。
所述带轮元件中的至少一个带轮元件的中间部分包括至少一个轴向贯通开口，另一个带轮元件的中间部分包括容纳在所述开口中的轴向突出部分以及颈部，所述颈部通过所述突出部分的自由轴向端的变形而形成并且指向大体上径向的方向，以提供与所述开口的周围边界的轴向保持(/为所述开口的周围边界提供轴向保持)。
根据本发明，所述至少一个贯通开口在其边缘处设置有至少一个凹陷区域，所述至少一个凹陷区域相对于穿过所述开口的所述突出部分以大体上径向后退的方式形成。
借助于本发明，这样的开口包括相对于突出部分后退的凹陷区域，以在通过突出部分的自由轴向端的变形来制造颈部期间保护带轮元件的中间部分在该区域中免受力和任何变形的影响。
此外，由于这样后退的凹陷区域指向大体上径向的方向，因此中间部分与内部分和/或外部分之间的折叠接头也受到较小的力和任何变形。
这使得带轮元件在轴向上接合在一起，从而形成单元带轮组件。这些带轮元件制造简单且经济，因为它们需要已知且经济的制造方法和工具，而不需要额外的紧固元件。一旦组装好，这些带轮元件就不具有薄弱区域，并且在操作中具有较低的断裂风险。这些带轮元件即使在组装后也具有受控的尺寸，并且被最佳地安装在轴承的外圈上。
根据它们单独使用或组合使用的本发明的进一步有利但非必要的特征：
-所述至少一个贯通开口在其边缘处设置有两个凹陷区域，所述两个凹陷区域相对于穿过所述开口的所述突出部分在相反的方向上以在径向后退的方式形成。
-所述突出部分是管状的。
-所述两个带轮元件中的每个带轮元件的中间部分在周向上包括一组贯通开口以及朝向另一个带轮元件的一组轴向突出部分。
-同一个带轮元件的开口和突出部分彼此交替。
-所述带轮元件的外部分是圆柱形的。
-所述带轮元件的内部分是圆柱形的。
-所述带轮元件的内部分紧紧地安装在所述轴承的外圈的外表面上。
-至少一个带轮元件设置有侧向部分，所述侧向部分从所述内部分的在所述中间部分的轴向相对侧的轴向端大体上沿径向延伸，所述侧向部分在轴向上支承抵靠所述轴承的外圈的侧向表面。
-所述轴承的内圈包括相对于所述外圈的侧向表面在轴向上突出的至少一个端部，带轮元件的所述侧向部分的自由端进入(/经过到)(pass into)所述内圈的所述轴向突出端部的外表面的紧邻区域中，以形成窄通道。
-所述内圈的所述端部在轴向上相对于所述带轮元件的侧向部分突出。
-所述带轮装置包括用于与所述螺丝配合的保持部件。
-所述固定的内圈的孔包括内周向槽，与所述螺丝配合的环形O型环被容纳在所述内周向槽中。
-保持架保持滚动元件的周向间隔。
-所述滚动元件为球。
-所述带轮元件由金属制成，例如由钢制成。
附图说明
通过阅读完全以非限制性示例的方式给出并在附图中示出的本发明的实施方式的详细描述，将更好地理解本发明，其中：
-图1是带轮装置的立体后视图；
-图2是图1的带轮装置的轴向截面图；以及
-图3和图4是用于图1中的带轮装置的带轮元件的前端视图和立体前视图。
具体实施方式
如在图1和图2中可以看出的，用于带的张紧辊或卷绕辊的带轮装置(具有整体标号1)具有几何轴线X1并且包括被设计为与诸如带或链的传动元件(未示出)配合的带轮2、轴承3和螺丝4。
轴承3包括固定的内圈5和旋转的外圈6，所述内圈5和所述外圈6关于轴线X1同轴。轴承3还包括两列滚动元件7和8以及保持架(未标示)，两列滚动元件7和8在此为球的形式并且设置在形成于两个圈之间的径向空间中，保持架分别保持滚动元件7和8的周向间隔。
内圈5和外圈6是同轴的。在示出的示例性实施方式中，圈是实心的，也就是说，圈是通过从金属管、棒、锻造部件或轧制坯料上去除材料的机加工或磨削而获得的。
内圈5包括孔9、带台阶的外表面10以及后侧向表面11和前侧向表面12，带台阶的外表面10设置有滚道(未标示)，该滚道的轴向截面具有适于滚动元件7、8的凹圆环形内轮廓(concave and toroidal internal profile)。
外圈6包括带台阶的圆柱形孔13、外圆柱表面14以及后侧向表面15和前侧向表面16，带台阶的圆柱形孔19设置有滚道(未标示)，该滚道的轴向截面具有适于滚动元件7、8的凹圆环形内轮廓，在外圆柱表面14上安装带轮2。
固定的内圈5在朝向其上用于安装带轮装置1的支撑件(未示出)的轴向向后方向上沿轴向延伸到旋转的外圈6之外(/延伸超过旋转的外圈6)。因此，固定的内圈5设置有向后突出的轴向端部33，该轴向端部33的后侧向表面11相对于外圈6的后侧向表面15在轴向上偏移。后侧向表面11用于形成用于轴承3抵靠装置1用的支撑件的支承表面。
固定的内圈5还在背离其上用于安装带轮装置1的支撑件的轴向向前方向上沿轴向延伸到旋转的外圈6之外(/延伸超过旋转的外圈6)。因此，固定的内圈5设置有向前突出的轴向端部34，该轴向端部34的前侧向表面12相对于外圈6的前侧向表面16在轴向上偏移。前侧向表面12用于形成用于螺丝4的支承表面。
有利地，轴承3在每个轴向侧包括环形密封件(未标示)，用于封闭位于圈5、6之间并且在其内部容纳滚动元件7、8的径向空间。
作为一种选择，轴承可以包括配置于外圈与内圈之间的不同数量列的滚动元件，例如单列滚动元件。
作为一种选择，轴承可以包括其他类型的滚动元件，例如圆锥滚子或滚针。作为一种选择，轴承可以是滑动轴承(plain bearing)。
在该实施方式中，内圈5以一体件(one piece)形成。根据未示出的可选实施方式，轴承3可以包括安装在内圈5中的环形间隔件。
螺丝4包括主体17和位于所述主体17的一个轴向端处的头部18。主体17被容纳在轴承3的孔9中并且在轴向上延伸超过固定的内圈5的后侧向表面11。主体17包括螺纹部分，该螺纹部分用于被旋拧到用于带轮装置1的支撑件的对应的带螺纹的开口(tappedopening)中。在供主体17用于被旋拧入的支撑件的轴向相对侧(/相反侧)，螺丝4的头部18具有支承抵靠轴承3的内圈5的前侧向表面12的相对平(/平坦)的表面。
在示出的实施方式中，内圈3的孔9在其后端设置有周向槽19。环形O型环20(优选弹性的环形O型环)被容纳在所述槽19中并且与螺丝4的主体17配合(/协作)，以保持被固定到内圈5的螺丝4，并由此保持被固定到带轮装置1的螺丝4。
带轮2包括后带轮元件21和前带轮元件22。
后带轮元件21包括外环形部分23，该外环形部分23具有圆柱形孔(未标示)和能够与传动部件配合的外圆柱表面24。元件21还包括内环形部分25，该内环形部分25具有外圆柱表面(未标示)和紧紧地安装在轴承3的旋转的外圈6的外圆柱表面14上的圆柱形孔26。外环形部分23是管状的并且其直径比内环形部分25的直径大，内环形部分25同样是管状的，外环形部分23在径向上围绕所述内环形部分25。外环形部分23的轴向尺寸同样比内环形部分25的轴向尺寸大，所述外环形部分23在装置1的轴向后侧相对于内环形部分25在轴向上突出。
最后，后带轮元件21包括连接内环形部分25与外环形部分23的中间部分27。中间部分27在后带轮元件21的内部分25的轴向前端与外部分23的轴向前端之间沿径向延伸。
后带轮元件21设置有后侧向部分35。后侧向部分35从内部分(内环形部分)25的在后带轮元件21的中间部分27的轴向相对侧的轴向端(轴向后端)大体上沿径向延伸。后侧向部分35在轴向上支承抵靠轴承3的外圈6的后侧向表面15。后侧向表面35设置有自由端，所述自由端经过到内圈5的轴向向后突出的端部33的外表面的紧邻区域(immediatevicinity)中，以形成径向窄通道36。
后带轮元件21的轴向截面具有为C形的整体形状，并限定在朝向其上用于安装装置1的支撑件的方向上、在装置1的轴向后侧敞开的环形开口。
前带轮元件22包括外环形部分28，该外环形部分28具有圆柱形孔(未标示)和能够与传动部件配合的外圆柱表面29。元件22还包括内环形部分30，该内环形部分30具有外圆柱表面(未标示)和紧紧地安装在轴承3的旋转的外圈6的外圆柱表面14上的圆柱形孔31。外环形部分28是管状的并且其直径比内环形部分30的直径大，内环形部分30同样是管状的，外环形部分28在径向上围绕所述内环形部分30。外环形部分28的轴向尺寸同样比内环形部分30的轴向尺寸大，所述外环形部分28在装置1的轴向前侧相对于内环形部分30在轴向上突出。
最后，前带轮元件22包括连接内环形部分30与外环形部分28的中间部分32。中间部分32在前带轮元件22的内环形部分30的轴向后端与外环形部分28的轴向后端之间沿径向延伸。
在后侧向部分35的轴向相对侧，前带轮元件22设置有前侧向部分37。前侧向部分37从内部分(内环形部分)30的在前带轮元件22的中间部分32的轴向相对侧的轴向端(轴向前端)大体上沿径向延伸。前侧向部分37在轴向上支承抵靠轴承3的外圈6的前侧向表面16。前侧向表面37设置有自由端，所述自由端经过到(/进入)内圈5的轴向向前突出的端部34的外表面的紧邻区域中，以形成径向窄通道38。
前带轮元件22的轴向截面具有为C形的整体形状，并限定在背离其上用于安装装置1的支撑件的方向上、在装置1的轴向前侧敞开的环形开口。
后带轮元件21和前带轮元件22安装在轴承3的旋转的外圈6上，使得它们的中间部分27和32在径向上(和/或轴向上)彼此支承抵靠。带轮元件21、22在轴向上以对称的方式安装。后带轮元件21的外环形部分23的外圆柱表面24与前带轮元件22的外环形部分28的外圆柱表面29相应地以组合的方式形成用于与传动元件配合的表面。
特别有利地，内圈5的轴向向前突出的端部34相对于前带轮元件22的前侧向部分37在轴向上突出。此外，轴向向前突出的端部34是带倒角的，以对污染物和水的侵入形成附加的屏障。
有利地，后带轮元件21和前带轮元件22中的每一者是一体件的(/一体地形成的)，并且有利地通过对金属板(例如，由钢制成的金属板)进行切削和冲压来形成。
如图3和图4所示，后带轮元件21的中间部分27包括在径向上(/在直径上)相对的两个贯通开口(/通孔)(through-opening)40、41以及同样在径向上相对的两个突出部分42、43。开口和突出部分在周向上交替。突出部分42、43是管状的。
类似地，前带轮元件22的中间部分32包括在径向上相对的两个贯通开口(/通孔)(未示出)以及同样在径向上相对的两个突出部分44、45。开口和突出部分在周向上交替。突出部分44、45是管状的。
后带轮元件21中的开口40、41分别在轴向上面对前带轮元件22的突出部分44、45。类似地，前带轮元件22中的开口分别在轴向上面对后带轮元件21的突出部分42、43。突出部分42、43和44、45被容纳在对应的贯通开口40、41中。
前带轮元件22的突出部分44、45分别设置有环形颈部(/颈圈)(collar)46、47。颈部46、47分别通过突出部分44、45的自由轴向端的变形而形成。颈部46、47指向大体上径向的方向，从而使每个颈部提供与后带轮元件21中的对应开口40、41的周围边界(/外周边界)(peripheral border)的轴向保持。类似地，后带轮元件21的突出部分42、43分别设置有环形颈部(未示出)，以提供与前带轮元件22中的对应开口的轴向保持。
如此，带轮元件21、22在轴向上接合在一起，从而形成单元带轮组件2。此外，轴承3的外圈6在轴向上保持在后带轮元件21的后侧向部分35与前带轮元件22的前侧向部分37之间。如此，带轮2在轴向上被保持在轴承3的外圈6上。此外，后带轮元件21的内环形部分25和前带轮元件22的内环形部分30分别紧紧地安装在轴承3的外圈6的外表面14上。如此，带轮2与轴承3的外圈6一体(/同步)旋转。
根据本发明，后带轮元件21中的贯通开口40、41分别在其边缘(/外周部/外周)(periphery)设置有两个凹陷区域40a、40b以及41a、41b，这两个凹陷区域40a、40b以及41a、41b相对于分别穿过所述开口40、41的突出部分44、45在相反的方向上以径向后退(radially set-back)的方式形成。
凹陷区域40a、41a在径向上指向内部分25，更特别地，在径向上指向设置有所述开口40、41的中间部分27与所述内部分25之间的弯折接头(folded joint)。凹陷区域40b、41b在径向上指向外部分23，更特别地，在径向上指向设置有所述开口40、41的中间部分27与所述外部分27之间的弯折接头。
开口40、41的边界是圆形的，其直径对应于接近管状的突出部分42、43的外直径的组装间隙，图3中示出的凹陷区域是与所述圆形边界同心且接合到所述边界的具有较大直径的圆弧部分。作为一种选择，凹陷区域可以是任何其他形状，例如椭圆形。
有利地，前带轮元件22中的贯通开口(未示出)同样设置有类似的凹陷区域。
借助于本发明，这种具有凹陷区域40a、40b和41a、41b的开口40、41使得可以在通过突出部分44、45的自由轴向端的变形来制造颈部46、47期间保护带轮元件21在这些区域中免受力和任何变形的影响。对于一部分的中间部分27与外部分23之间的弯折接头和对于另一部分的中间部分27与内部分25之间的弯折接头也受到较小的力和任何变形。一旦组装好，带轮元件21、22就不具有薄弱区域并且在操作中具有较低的断裂风险。这些带轮元件21、22即使在组装后也具有受控的尺寸，并且被最佳地安装在轴承3的外圈6的外表面14上。
带轮元件21、22，更特别地是这样的开口40、41，制造容易且经济，归因于它们需要已知且经济的制造方法和工具(/工具处理)。
各个实施方式的技术特征中的全部或仅一些可以彼此组合。因此，带轮装置可以在成本、性能和容易使用方面进行调整。

Claims (8)

1.一种带轮装置(1)，用于传动元件用的张紧辊或卷绕辊，所述带轮装置(1)包括：
-轴承(3)，设置有：
旋转的外圈(6)，
固定的内圈(5)，具有能够接纳螺丝(4)的主体(17)的孔(9)，以及
至少一列滚动元件(7、8)，配置在所述外圈与所述内圈之间；
-带轮(2)，设置有轴向截面为C形的两个带轮元件(21、22)，每个带轮元件具有：
内部分(25、30)，安装在所述轴承(3)的外圈(6)的外表面(14)上，
外部分(23、28)，具有用于与所述传动元件配合的外表面(24、29)，以及
中间部分(27、32)，在所述内部分(25、30)的沿着轴向侧的轴向端与所述外部分(23、28)的沿着轴向侧的轴向端之间大体上沿径向延伸，两个带轮元件的中间部分(27、32)在轴向上彼此支承抵靠，并且每个带轮元件(21、22)以一体件形成，所述带轮元件(21、22)中的至少一个带轮元件的中间部分(27、32)包括至少一个轴向贯通开口(40、41)，另一个带轮元件(22、21)的中间部分(32、27)包括容纳在所述开口(40、41)中的轴向突出部分(44、45)以及颈部(46、47)，所述颈部(46、47)通过所述突出部分(44、45)的自由轴向端的变形而形成并且指向大体上径向的方向，以提供与所述开口(40、41)的周围边界的轴向保持；
其特征在于，所述至少一个贯通开口(40、41)在其边缘处设置有至少一个凹陷区域(40a、40b、41a、41b)，所述至少一个凹陷区域(40a、40b、41a、41b)相对于穿过所述开口(40、41)的所述突出部分(44、45)以大体上径向后退的方式形成。
2.根据权利要求1所述的带轮装置，其特征在于，所述至少一个贯通开口(40、41)在其边缘处设置有两个凹陷区域(40a、40b、41a、41b)，所述两个凹陷区域(40a、40b、41a、41b)相对于穿过所述开口(40、41)的所述突出部分(44、45)在相反的方向上以径向后退的方式形成。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的带轮装置，其特征在于，所述突出部分(44、45)是管状的。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的带轮装置，其特征在于，所述两个带轮元件(21、22)中的每个带轮元件的中间部分(27、32)在周向上包括一组贯通开口(40、41)以及朝向另一个带轮元件(22、21)的一组轴向突出部分(42、43、44、45)。
5.根据权利要求4所述的带轮装置，其特征在于，同一个带轮元件(21、22)的开口(40、41)和突出部分(42、43、44、45)彼此交替。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的带轮装置，其特征在于，所述带轮元件(21、22)的内部分(25、30)紧紧地安装在所述轴承(3)的外圈(6)的外表面(14)上。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的带轮装置，其特征在于，至少一个带轮元件(21、22)设置有侧向部分(35、37)，所述侧向部分(35、37)从所述内部分(25、30)的在所述中间部分(27、32)的轴向相对侧的轴向端大体上沿径向延伸，所述侧向部分(35、37)在轴向上支承抵靠所述轴承(3)的外圈(6)的侧向表面(15、16)。
8.根据权利要求7所述的带轮装置，其特征在于，所述轴承(3)的内圈(5)包括相对于所述外圈(6)的侧向表面(15、16)在轴向上突出的至少一个端部(33、34)，带轮元件(21、22)的所述侧向部分(35、37)的自由端进入所述内圈(5)的所述轴向突出端部(33、34)的外表面的紧邻区域中，使得形成窄通道(36、38)。
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