專利名稱：用于內燃機的牽引傳動裝置的張緊設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于布置在內燃機上的牽引傳動裝置的張緊設備，該牽引傳動裝置具有布置在機器驅動軸上的驅動輪、一個或多個另外的傳動輪和連續地旋轉的牽引件，該牽引件環繞著驅動輪和另外的傳動輪。張緊設備包括兩個具有支承在其上的張緊輪的張緊臂，該張緊輪沿旋轉方向在驅動輪之前和之后用張緊力來加載牽引件，并且張緊設備具有產生張緊力的彈簧機構和如下張緊裝置殼體，該張緊裝置殼體可運動地支承至少一個被彈簧機構的力加載的張緊臂。
背景技術：
尤其在具有交替地接受和送出扭矩的傳動輪的牽引傳動裝置以及相應的牽引段與松弛段交替的情況下，松弛段的張緊需要具有兩個如下張緊輪的張緊設備，該張緊輪在交替地驅動和被驅動的驅動軸的驅動輪之前和之后預張緊牽引件。典型地但并不是必要地，驅動軸是構造為起動機發電機的機器的軸，該機器送出用于起動內燃機的扭矩并且接受用于發電的扭矩。
牽引傳動裝置原則上可以是皮帶傳動裝置、鏈傳動裝置或履帶傳動裝置，而開頭提到類型的張緊設備典型地作為在輔助機組皮帶傳動裝置中的皮帶張緊裝置以不同的結構設計方案而公知。例如在 DE19926615A1、DE102008025552A1 與 DE102006019877A1 中提出如下張緊設備，其具有各一個固定在起動機發電機上的張緊裝置殼體和兩個可運動地支承在其中的張緊臂，它們的張緊滾輪通過布置在其間的彈簧機構彼此力加載，以便張緊該皮帶。發明內容
從這出發，本發明的任務是尤其鑒于小復雜性在結構上改進開頭提到類型的張緊設備。
為此解決方案是，張緊裝置殼體可繞驅動軸軸線樞轉地支承在機器上。換句話說可自轉地支承的張緊裝置殼體參與張緊運動并且可以有利于降低構件復雜性地取消張緊設備在所引用的現有技術中所必需的在機器上并且在該機器上在起動機發電機上或在單獨的機組承載件上的固定。此外，張緊設備在牽引傳動裝置中的裝配可以通過如下方式明顯地被簡化，即，張緊設備與驅動輪連接并且共同螺紋連接在驅動軸上。
在本發明優選的設計方案中，張緊裝置殼體應該借助于滾動軸承支承在驅動軸或驅動輪上。相對于滑動支承而言明顯更小的滾動支承摩擦不止負責在旋轉的驅動軸或旋轉的驅動輪上的持久且無摩擦地支承張緊裝置，而且在張緊裝置殼體的往復的樞轉運動中張緊設備的相應較低的衰減也隨之出現。因此，依據本發明的張緊設備不只適用于具有準靜態地交替的牽引段和松弛段的牽引傳動裝置的張緊，也可以用于發電機與內燃機的轉動不平衡性的動態去耦。由于近似無衰減地連接在發電機上的張緊設備的動態往復運動，產生在張緊設備中繞發電機軸線的力矩平衡。由此減少通過轉動平衡性產生的牽引件振動。
在支承在驅動輪上的情況下特別有利的是，張緊設備與驅動輪和滾動軸承一起形成可裝配到驅動軸上的結構單元，其中，滾動軸承在驅動輪圓環形的凹槽中徑向地安裝在張緊裝置殼體的在凹槽中延伸的支承區段與驅動輪的輪轂之間。像上面提到的那樣，優點一方面在于張緊設備的非常簡化的裝配，并且另一方面由于徑向彼此嵌套地放置的組件優點在于其沿驅動軸的軸向特別緊湊的結構類型。當此外滾動軸承和驅動輪的被牽引件環繞的外周在共同的傳動平面上運轉時，那么在滾動軸承的相應較小的傾斜負載的情況下，張緊設備在支承部位的傾斜力矩被最小化。滾動軸承相對于驅動軸和張緊裝置殼體的支承區段的固定可以以公知方式例如借助壓連接、軸向固定環或這兩種方式進行。
作為用于將張緊裝置殼體支承在驅動軸或驅動輪上的備選方案，支承也可以在(靜止的)機器殼體上，例如在驅動輪之后延伸的支承頸上進行。該支承既可以實施為滾動支承也可以作為滑動支承，其中，在滑動支承的情況下，按需要可規定帶有比較大的支承部位衰減的被限定地調整的摩擦。
此外有利于結構簡化地，張緊裝置殼體應該可運動地支承僅一個張緊臂并且相應地將另一個張緊臂固定在張緊裝置殼體中或固定在張緊裝置殼體上。在機器是內燃機的起動機發電機的優選情況下，可運動地支承的張緊臂的張緊輪于是應該沿牽引件的旋轉方向布置在驅動輪之前。因此在發電機運行期間，可運動地支承的張緊臂的張緊輪用于張緊松弛段。由此可運動的張緊臂的支承的負載和自鎖危險保持得很小。
盡管如此，尤其在起動機發電機皮帶傳動裝置的情況下也相反地可以是有利的是，將位置固定地支承在張緊裝置殼體上的張緊輪沿皮帶的旋轉方向布置在驅動輪之前。在該張緊輪的布置中，與明顯的噪音和提高的磨損一起出現的纏繞在起動機發電機的驅動輪上的皮帶區段的傾斜危險明顯小于之前提到的張緊輪布置。因為對于與殼體固定的張緊輪沒有引起張緊臂與張緊輪的軸承間隙的皮帶傾斜。
針對兩個張緊臂可運動地支承在張緊裝置殼體中或上的備選情況，在張緊臂與張緊裝置殼體之間的相對運動可以分布在兩個張緊臂上并且相應地可以減小在張緊臂的支承區段上的摩擦負載。
可運動地支承的張緊臂應該具有圓弧形的支承區段，彈簧機構構造為弧形彈簧并且張緊裝置殼體具有相應圓弧形的通道，張緊臂的支承區段和圓弧上的弧形彈簧可運動地容納在該通道中。張緊臂、通道和弧形彈簧應該優選地與驅動軸軸線同中心地延伸。公知地，弧形彈簧是如下螺旋壓力彈簧，其沿它的縱向圓弧形地彎曲。尤其針對張緊裝置殼體可運動地支承兩個張緊臂的情況，張緊臂的一個或兩個支承區段可以空心柱體形地實施并且為了盡可能長的彈簧長度在相應較小的彈簧剛性的情況下，可以容納支撐在其間的弧形彈簧。
為了弧形彈簧的磨損保護，圓弧形通道應該至少在弧形彈簧徑向向外的方向加襯有一個或多個滑動件。通道也適宜地在一個或多個可運動地支承的張緊臂的支承區段上設有滑動件。通過適當的材料選擇和材料配對，在張緊裝置殼體與張緊臂之間的以及在張緊裝置殼體與弧形彈簧之間的期望的摩擦/衰減也可以由此有針對性地來調整。
為了簡單的可制造性和可裝配性地，張緊裝置殼體可以包括兩個相互接合的半殼，它們形成通道并且優選具有近似或完全鏡像對稱的形狀。鑒于低的制造成本，尤其制造為板材成型件或(有利于比較小的繞樞轉軸線的慣性矩)制造為住塑的塑料件的半殼被設置。用于將張緊裝置殼體支承在機器上的支承區段可以要么制造為單獨的部件并且與半殼接合要么一件式地在其中一個半殼上模制。備選地，也可想到的是，具有不分開地制成的管形通道的張緊裝置殼體，以及根據支承區段的設計方案一件式的或者多件式的實施方案。接合的概念應該包括所有用于建立接合連接的公知的方法。
本發明另外的特征由下面的描述和附圖得出，在附圖中示出用于具有起動機發電機的內燃機的皮帶傳動裝置的依據本發明的張緊設備的實施例。其中:
圖1示出皮帶傳動裝置和支承在起動機發電機上的張緊設備的簡化的整體圖2示出張緊設備的放大透視圖3示出張緊設備的組件的分解圖4示出張緊設備的截面圖5示出張緊裝置殼體的前半殼；
圖6示出具有附屬的滑動件的弧形彈簧；
圖7示出張緊裝置殼體的后半殼；
圖8a示出能運動地支承在張緊裝置殼體中的具有附屬的滑動件的張緊臂；
圖8b示出依據圖8a的張緊臂的橫截面圖9示出固定在張緊裝置殼體上的張緊臂。
具體實施方式
圖1部分地示意性示出構造為輔助機組皮帶傳動裝置I的內燃機牽引傳動裝置的平面圖。在這里構造為多楔皮帶2的、沿通過箭頭標記的旋轉方向連續地旋轉的牽引件環繞著構造為起動機發電機4的機器的驅動輪3和兩個另外的傳動輪5與6，這兩個傳動輪布置在內燃機的曲軸KW上或布置在空調壓縮機A/C上。
曲軸輪5以本身公知的方式為了起動內燃機在起動機模式中由起動機發電機4來驅動，以便在已起動的內燃機中在發電機模式中驅動起動機發電機4。相應交替地送出扭矩的或接受扭矩的驅動輪3在起動機發電機4上導致牽引段和松弛段與之同步的交替。在內燃機的起動運行中，沿旋轉方向在驅動曲軸輪5的驅動輪3之前延伸的那個段7是牽引段，而沿旋轉方向在驅動輪3之后延伸的那個段8是松弛段。相反地在發電機模式期間，沿旋轉方向在由曲軸輪5驅動的驅動輪3之前移動的那個段7是松弛段，而沿旋轉方向在驅動輪3之后移動的那個段是牽引段。
像開頭提到的那樣，交替的松弛段的張緊需要具有兩個張緊輪9和10的張緊設備，該張緊輪沿皮帶的旋轉方向在驅動輪3之前和之后用張緊力來加載皮帶2。依據圖1布置在起動機發電機4的驅動輪3上的依據本發明的張緊設備11的結構構造在下面借助圖2至圖9來闡述。
圖2示出張緊設備11背離起動機發電機的端側的透視圖并且圖3示出張緊設備11的分解圖，其中，為了更好的圖解，在圖3中用12a標記的張緊裝置殼體12的上半殼在圖2中被刪除。兩個張緊輪9和10借助沒有詳細示出的滾動軸承與附屬的張緊臂13和14螺紋連接在一起，其中一個張緊臂13可運動地布置在張緊裝置殼體12中并且另一個張緊臂14固定在張緊裝置殼體12上。張緊輪9、10依據圖1如下這樣在皮帶傳動裝置I中定位，即，可運動地支承的張緊臂13的張緊輪9沿皮帶2的旋轉方向布置在驅動輪3之前。
張緊裝置殼體12包括上半殼12a和面向起動機發電機4的下半殼12b。制造成相互鏡像對稱的板材成型件且借助于焊接軸向相互接合的半殼12a、12b如下這樣成形，即，它們在張緊裝置殼體12的內部形成圓弧形的封閉通道15。以相應彎曲的弧形彈簧16形式的彈簧機構和相應圓弧形的可運動地支承的張緊臂13的支承區段17是與驅動輪3同中心的并且沿圓弧方向可運動地容納在通道15中。
通道15沿弧形彈簧16的徑向向外的方向加襯有滑動件并且在這該滑動件是具有半圓形橫截面的滑動殼18。由尼龍注塑而成的滑動殼18不只用作弧形彈簧16的磨損保護件，而且借助于適當的材料配對/表面配對，在弧形彈簧16與張緊裝置殼體12之間的相對運動中還導致了限定調整的摩擦特性/衰減特性。由于相同的原因，可運動的張緊臂13的支承區段17也嵌在由尼龍構成的夾式滑動件19和20中，該滑動件由兩對相同的半夾子19a、19b和20a、20b形成并且它們在通道15中的周邊位置有另外的參數，以便在張緊臂13與張緊裝置殼體12之間的相對運動中有針對性地影響摩擦特性/衰減特性。
滑動件19、20由圖8a的放大圖得出，其中，半夾子19a、19b和20a、20b與依據圖Sb的支承區段17在橫截面中骨頭式的成型件相對應。當張緊臂13從張緊裝置殼體12中出來很多并且其形狀鎖合地妨礙扭轉的杠桿臂在張緊裝置殼體12中相應地很小時，相對于圓形橫截面，通過該(此外重量減少的)成型件，張緊臂13繞其彎曲的縱向軸線的扭轉可以被減少并且因此張緊輪9繞其轉動軸線的扭轉于是尤其可以被減少。當前將20°的角設置作為移動角(Verfahrwinkel)，其由于支承區段17上的柱體形彈簧托架21在互補于骨頭狀橫截面的，也就是說凸起的半殼12a和12b的配合型部的止擋而產生。這可從圖5和圖7利用在那放大示出的半殼12a、12b清楚地看到。
滑動殼18和滑動件19、20在張緊裝置殼體12中的保持借助軸向在滑動殼18和滑動件19、20上模制的凸鼻形狀鎖合地進行，該凸鼻依據圖5、6、7和8a分別嵌接到與之互補的凹槽或開口中。這樣滑動件19、20的統一用22標記的凸鼻嵌入半殼12a、12b的統一用23標記的開口中，而滑動件18的統一用24標記的凸鼻嵌入半殼12a、12b的統一用25標記的開口中。
此外由圖5和圖7且結合圖9可以識別的是，固定在張緊裝置殼體12上的張緊臂14具有如下固定栓26，其被壓到通過兩個半殼12a與12b的半柱體形件27a和27b形成的管狀凸緣中并且同時借助凸鼻28卡住以防止在凸緣中的扭轉。兩個張緊臂13、14制造成鋁壓鑄件。
像由圖3和圖4得知的那樣，張緊裝置殼體12能繞起動機發電機4的驅動軸30的軸線29樞轉地支承在該起動機發電機上。在具體的設計方案中，為了支承設置有以深溝滾珠軸承31形式的滾動軸承，該滾動軸承相對于與驅動軸30螺紋連接在一起的驅動輪3支承了張緊裝置殼體12的支承區段12c。被示出的僅僅是用于未示出的、驅動輪3的本身公知的中心螺紋接合件的驅動軸30的螺紋孔32。
張緊設備11與驅動輪3和滾珠軸承31 —起形成能非常簡單地裝配到驅動軸30上的結構單元，其僅僅利用中心螺紋接合件安裝在起動機發電機4上。像在圖5、6、7和8a中可以識別的那樣，結構單元可以在弧形彈簧16的預張緊狀態下被運送到裝配站，其方法是可運動的張緊臂13在張緊裝置殼體12中借助貫穿在半殼12a、12b中的孔33且貫穿在張緊臂13中(未示出的)孔34的保險栓沿周向固定。
再次參看圖3和圖4:像兩個半殼12a、12b那樣，在端側與兩個半殼12a、12b接合的并且在這里同樣被焊接的張緊裝置殼體12的支承區段12c制造成帶有柱體形凸緣35的板材成型件，該凸緣在驅動輪3的圓環形的凹槽36中與之同中心地延伸。滾珠軸承31借助于壓連接徑向地安裝在支承區段12c與驅動輪3的輪轂37之間。通過彼此徑向嵌套的組件布置，滾珠軸承31和被皮帶環繞的驅動輪3的外周38在共同的傳動平面中運行。因此除了軸向特別緊湊的結構類型以外，在滾珠軸承31的相應較小的傾斜負載的情況下，張緊設備11在軸承部位的傾斜力矩被最小化。
在由起動機發電機4的當前運行方式決定的在皮帶傳動裝置I中的負載變換的情況下，也就是說在用松弛段替代牽引段的情況下，張緊設備11的依據本發明的支承導致張緊裝置殼體12在起動機發電機4上繞其驅動軸軸線29進行樞轉。在具有僅一個可運動的張緊臂13的本實施例的情況下，導致樞轉的力流例如經由張緊輪9、張緊臂13、弧形彈簧16、張緊裝置殼體12和固定的張緊臂14到張緊輪10上來進行。樞轉運動的優化可以通過在滾動軸承31上的和在可運動的張緊臂13與弧形彈簧16之間而另一方面在可運動的張緊臂13與張緊裝置殼體12之間的在滑動配對件上的彼此能獨立調整的摩擦參數進行。
附圖標記列表
I皮帶傳動裝置
2 皮帶
3驅動輪
4起動機發電機
5曲軸的傳動輪
6空調壓縮機的傳動輪
7 段
8 段
9張緊輪
10張緊輪
11張緊設備
12張緊裝置殼體
13張緊臂
14張緊臂
15 通道
16弧形彈簧
17可運動的張緊臂的支承區段
18滑動殼
19滑動件
20滑動件
21彈簧托架
22滑動件凸鼻
23用于滑動件凸鼻的開口
24滑動殼凸鼻
25用于滑動殼凸鼻的開口
26固定張緊臂的固定栓
27半殼的半柱體形件
28固定栓上的凸鼻
29驅動軸軸線
30驅動軸
31滾珠軸承
32螺紋孔
33用于保險栓的孔
34用于保險栓的孔
35柱體形凸緣
36圓環形凹槽
37驅動輪輪轂
38驅動輪的外周
權利要求
1.用于布置在內燃機上的牽引傳動裝置(I)的張緊設備，所述牽引傳動裝置具有布置在機器(4 )的驅動軸(30 )上的驅動輪(3 )、一個或多個另外的傳動輪(5、6 )和連續地旋轉的牽引件(2)，所述牽引件環繞著所述驅動輪(3)和所述另外的傳動輪(5、6)，其中，所述張緊設備(11)包括兩個張緊臂(13、14)，所述張緊臂具有支承在其上的張緊輪(9、10)，所述張緊輪(9、10)沿旋轉方向在所述驅動輪(3)之前和之后用張緊力加載所述牽引件(2)，并且所述張緊設備具有產生張緊力的彈簧機構(16)和如下的張緊裝置殼體(12)，所述張緊裝置殼體能運動地支承至少一個由所述彈簧機構(16)的力加載的張緊臂(13、14)，其特征在于，所述張緊裝置殼體(12)能繞所述驅動軸(30)的軸線(29)樞轉地支承在所述機器(4)上。
2.根據權利要求1所述的張緊設備，其特征在于，所述張緊裝置殼體(12)借助于滾動軸承(31)支承在所述驅動軸(30 )或所述驅動輪(3 )上。
3.根據權利要求2所述的張緊設備，其特征在于，所述張緊設備(11)與所述驅動輪(3)和所述滾動軸承(31) —起形成能裝配到所述驅動軸(30)上的結構單元，其中，所述滾動軸承在所述驅動輪(3)的圓環形凹槽(36)中徑向地安裝在所述張緊裝置殼體(12)的在所述凹槽(36)中延伸的支承區段(12c)與所述驅動輪(3)的輪轂(37)之間。
4.根據權利要求3所述的張緊設備，其特征在于，所述滾動軸承(31)和所述驅動輪(3)的被所述牽引件(2)環繞的外周(38)在共同的傳動平面上運轉。
5.根據權利要求1所述的張緊設備，其特征在于，所述張緊裝置殼體(12)能運動地支承僅其中一個所述張緊臂(13)，并且將所述另一個張緊臂(14)固定在所述張緊裝置殼體(12)中。
6.根據權利要求5所述的張緊設備，其特征在于，所述機器(4)是內燃機的起動機發電機，其中，所述能運動地支承的張緊臂(13)的張緊輪(9)沿所述牽引件(2)的旋轉方向布置在所述驅動輪(3)之前。
7.根據權利要求1所述的張緊設備，其特征在于，所述能運動地支承的張緊臂(13)具有圓弧形的支承區段(17)，所述彈簧機構(16)構造為弧形彈簧并且所述張緊裝置殼體(12)具有相應圓弧形的通道(15)，所述張緊臂(13)的支承區段(17)和所述圓弧上的弧形彈簧(16)能運動地容納在所述通道中。
8.根據權利要求7所述的張緊設備，其特征在于，所述通道(15)至少在所述弧形彈簧(16)的徑向向外的方向加襯有一個或多個滑動件(18、19、20)。
9.根據權利要求7所述的張緊設備，其特征在于，所述張緊裝置殼體(12)包括兩個相互接合的半殼(12a、12b)，它們形成所述通道(15)。
10.根據權利要求9所述的張緊設備，其特征在于，所述半殼(12a、12b)具有近似或完全鏡像對稱的形狀。
全文摘要
用于布置在內燃機上的牽引傳動裝置(1)的張緊設備(11)被提出，該牽引傳動裝置具有布置在機器(4)的驅動軸(30)上的驅動輪(3)、一個或多個另外的傳動輪(5、6)和連續地旋轉的牽引件(2)，該牽引件環繞著驅動輪和另外的傳動輪。張緊設備包括兩個具有支承在其上的張緊輪(9、10)的張緊臂(13、14)，該張緊輪沿旋轉方向在驅動輪之前和之后用張緊力加載牽引件，并且該張緊設備具有產生張緊力的彈簧機構(16)和如下張緊裝置殼體(12)，該張緊裝置殼體能可運動地支承至少一個由彈簧機構的力加載的張緊臂。在此，張緊裝置殼體能繞驅動軸的軸線(29)樞轉地支承在該機器上。
文檔編號F16H7/12GK103154574SQ201180049415
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月30日 優先權日2010年10月13日
發明者斯特凡·麥克, 安德烈·萊切特, 克里斯蒂安·豪克, 伯恩特·哈特曼, 漢斯·鮑爾 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司