彈簧、皮帶張緊裝置和組件的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種彈簧8，特別用于用在皮帶張緊裝置中，具有多個最小1.25和最大2.5的線圈，其圍繞彈簧軸A8延伸，其中，第一線圈端42具有相對于第一線圈區域48的軸向偏移Va，布置得圍繞彈簧軸A8成360°角，并且其中，第二線圈端49具有相對于第二線圈區域50的徑向偏移Vr，布置得圍繞彈簧軸A8成360°角。本發明進一步涉及一種皮帶張緊裝置，以及具有這種皮帶張緊裝置的組件。
【專利說明】彈簧、皮帶張緊裝置和組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于皮帶驅動的皮帶張緊裝置，其包括傳動皮帶和至少兩個皮帶滑輪，其中的一個用作驅動并且一個用作皮帶驅動的輸出。這種皮帶驅動特別用于機動車輛的內燃機，其中，第一皮帶滑輪支撐在內燃機的曲柄軸上，并且驅動皮帶。進一步，皮帶滑輪分配至輔助單元，例如水泵、發電機或空調壓縮機，并且可旋轉地由皮帶驅動而驅動。在通常的皮帶驅動中，輔助單元設計為消耗部件，這意味著，它們通過皮帶由曲柄軸的皮帶滑輪驅動。在這一情形中，未驅動側的皮帶布置在曲柄軸和在皮帶的圓周方向中跟隨的單元、通常是發電機之間。為了確保皮帶圍繞著皮帶滑輪的足夠接觸，皮帶通過皮帶張緊裝置的張緊滑輪的方式而被預張緊。
【背景技術】
[0002]同樣，皮帶驅動是已知的，其中，起動機-發電機單元集成在皮帶驅動中作為進一步的輔助單元，也就是，電動機，其可基于操作條件而被操作為起動機(車輛起動機)或發電機(發電器)。在正常的或發動機操作中，曲柄軸上的皮帶滑輪是驅動滑輪，而起動機-發電機和其它剩余單元被驅動。在起動和曲柄轉動期間，起動機-發電機通過相應的皮帶滑輪而驅動曲柄軸，來起動內燃機。在這一使用起動機-發電機作為輔助單元的皮帶驅動中，對于起動機-發動機的皮帶滑輪兩側在驅動側和為驅動側之間的改變發生在發動機操作和起動操作之間。因此，需要提供一種彈簧負載的張緊滑輪，用于指定的兩側，其分別的一個滑輪通過彈簧力的裝置而作用在未驅動側，同時另一側由張緊的驅動側推回。
[0003]從EP2128489A2，用于具有起動機-發電機單元的皮帶驅動的皮帶張緊裝置是已知的。皮帶張緊裝置具有一殼體，其中，兩個張緊臂圍繞共有的樞轉軸而樞轉地支撐。張緊臂通過彈簧裝置的方式被相互支撐。殼體可在驅動皮帶滑輪已經被安裝在起動機-發電機上時安裝。
[0004]從US4758208B，用于具有起動機-發電機單元的皮帶驅動的皮帶張緊裝置是已知的。起動機-發電機單元的殼體安裝在發動機模塊上，并且使得殼體以限制的方式可圍繞驅動滑輪的旋轉軸旋轉。皮帶張緊裝置包括兩個張緊臂，其圍繞驅動軸可相對彼此類似剪刀地樞轉。在張緊臂之間布置張緊彈簧，其朝向彼此作用在兩個張緊臂上。
[0005]從應用的DE102011053869A1，恰好具有一個張緊臂的皮帶張緊裝置是已知的，其通過螺旋彈簧相對于基底元件在圓周方向中被支撐。
[0006]發電機軸周圍以及皮帶平面前面或后面的可用安裝控件被特別限制，用于兩個張緊裝置或雙臂張緊裝置。此外，皮帶的安裝是困難的，并不至少因為安裝空間條件。基于皮帶張緊器的設計，可以導致作用在皮帶張緊器上的高轉矩，其可以帶來增加的磨損。
【發明內容】
[0007]本發明基于該目的，提出一種彈簧，其緊湊地構造且因而特別適于用在皮帶張緊裝置中。目的進一步是，提出一種用于皮帶驅動的皮帶張緊裝置，其設計得緊湊，可容易地安裝，且在皮帶和皮帶張緊裝置的促動踏板之間帶來了有力的力。此外，提出了具有這一皮帶張緊裝置的組件，其具有緊湊的設計，可容易地安裝且可以克服上面指出的缺點。
[0008]一種方案是一種彈簧，特別用于用在皮帶張緊裝置，具有多個最小1.25和最大
2.5線圈(卷繞)，其圍繞彈簧軸延伸，其中，第一線圈端具有相對于第一線圈區域軸向偏移的軸，布置得相對于第一線圈端圍繞彈簧軸成360°角，并且其中，第二線圈端具有相對于第二線圈區域徑向偏移的軸，布置得相對于第二線圈端圍繞彈簧軸成360°角。在這一連接中，第一和第二線圈端表示線圈的各端，圍繞具有凹拱形的彈簧軸延伸。進一步的端部，其例如是徑向向外的或在軸向方向中彎曲，可分別跟隨第一和/或第二線圈端。布置得圍繞彈簧軸成360°意味著，布置一個線圈的的區域遠離彈簧的各端部。
[0009]一個優點是，彈簧作為一個整體具有這一平坦布置，使得裝配有依照本發明的彈簧的組件也可緊湊形成。彈簧在圓周部中具有最小的軸向構造，其中布置了第二線圈端，其在極限情況中的高度僅相應于彈簧線圈的最大線圈直徑。因此，在這一圓周部中可提供足夠的用于其它部件、類似張緊滑輪的空間。同時，彈簧具有所需的彈簧特性，由于1.25升至
2.5線圈的圓周延伸，也就是，圍繞彈簧軸的450°至900°延伸角。
[0010]依照優選實施方式，第一線圈端具有相對于第一線圈區域的軸向距離(Va)，其小于彈簧線圈的直徑(d8)的三倍(Va < 3.d8)，特別小于彈簧線圈直徑的二倍(Va < 2 *d8)，如果需要，甚至小于彈簧線圈直徑(Va<d8)。替代地或額外地，第二線圈端可以具有相對于第二線圈區域的徑向距離(Vr)，其小于彈簧線圈的直徑(d8)的三倍(Vr < 3.d8)，特別小于彈簧線圈直徑的二倍(Vr <2*d8)，如果需要，甚至小于彈簧線圈直徑(Vr<d8)。第一線圈端相對于第一線圈區域可以具有徑向重疊，布置得圍繞其中彈簧軸成360°角，借此，在這一重疊圓周部分中實現了徑向緊湊設計。替代地或額外地，第二線圈端相對于第二線圈區域可以具有軸向重疊，布置得進一步圍繞彈簧軸成360°角，借此，在這一重疊圓周部分中實現了小的軸向設計高度。彈簧的兩個線圈端優選地在圓周方向中相對彼此偏離180° ±30°，也就是相對彼此在150°至210°之間的任意值，而不排除其它值。
[0011]依照優選的實施方式，第一線圈部從第一線圈端朝向第一線圈區域延伸，布置在第一平面中。這特別意味著，第一線圈部的第一線圈部布置在一平面中，其中，基于考慮制造公差，也應包括彈簧中心線從該平面相對于彈簧線圈直徑最大±5%的特定偏移。替代地或額外的，第二線圈部從第二線圈端延伸朝向第二線圈區域，可被布置在第二平面中。在此，上面描述的“在平面中”的定義是相應有效的。兩個平面優選地彼此平行布置，且從彈簧軸至少實質上成直角分別延伸。通過這一設計的方式，產生了端側線圈部的平坦鄰接面，其對于彈簧的平坦結構，以及彈簧以組裝條件而軸向支撐于其上的連接部件再次是有利的。支撐面可特別形成用于容納第一或第二線圈部，分別作為徑向面。
[0012]優選地，在第一線圈部和第二線圈部之間提供傾斜部。這一傾斜部圍繞彈簧軸特別在45°至90°左右延伸，但是并不排除其它值。上升部越短，端側線圈部越大，特別布置在一個平面中，可被形成，使得可以獲得相對于連接部件的好的和穩定的支撐。
[0013]此外，上文指出的目標通過用于皮帶驅動的皮帶張緊裝置解決，其中，皮帶驅動具有至少一個單元，具有殼體、具有驅動軸且具有皮帶滑輪，以及傳動皮帶，用于驅動皮帶滑輪，其中，皮帶張緊裝置包括以下的:基底元件，具有用于連接皮帶張緊裝置至單元的接合裝置，且具有開口，驅動軸在組裝情形中至少部分地延伸進入這里；兩個張緊臂，其圍繞樞轉軸樞轉地支撐在基底元件上，并且通過彈簧元件在圓周方向中相對彼此被支撐，其中，樞轉軸布置得在組裝情況中處于單元的皮帶滑輪的外直徑中；對于每個張緊臂，張緊滑輪用于張緊皮帶，其中，張緊滑輪分別圍繞旋轉軸被旋轉地支撐在相應的張緊臂上；其中，彈簧元件處于卷曲彈簧的形式，其圍繞樞轉軸延伸且具有至少1.25和最大2.5線圈(卷繞)。
[0014]該單元原則上可以是任何機器，其形成了部分皮帶驅動，這特別意味著任何輔助單元由機動車的主發動機驅動。在這個范圍中，該單元還可被稱為工作機器。特別提供了，該單元形成為發電機，通過它，張緊裝置可以以固定方式連接。然而，明顯的是，依照本發明的皮帶張緊裝置還可被提供在皮帶裝置的任何其它輔助單元上，例如在水泵上。“可以以固定方式連接”意味著一個實施方式，其中，皮帶張緊裝置制造為獨立部件并且后來連接至該機器，例如通過螺釘連接的方式。皮帶張緊裝置的連接例如可以實現在該單元的前板或毗鄰的裝配組上。優選地，皮帶張緊裝置直接安裝在該單元上，分別在該單元的殼體的一部分上。
[0015]由于皮帶張緊裝置可直接安裝在該單元上，以有利的方式實現了非常緊湊的構造。皮帶張緊裝置可特別地布置在該單元上的端側，使得發動機艙在曲柄軸和單元之間不必非要具有獨立的空間。
[0016]此外，沒有進一步的連接裝置需要用于發動機模塊上的皮帶張緊裝置。總的來說，皮帶張緊裝置可獨立于發動機艙中的空間條件而獨立構造。由于張緊臂的樞轉軸被布置在皮帶滑輪的外直徑中，皮帶張緊器在軸向視圖中布置在該單元的外殼中，使得徑向設計空間也是小的。
[0017]由于兩個張緊臂，支撐在基底元件上，皮帶張緊裝置在發生在該單元的旋轉振動中具有分離效應。通過彈簧作用在皮帶上的力經常是恒定的，由于兩個張緊臂的彈性支撐。張緊臂可以分別樞轉或移動，圍繞著基底元件在最低能量水平的方向，進入力處于平衡的位置。由作用在張緊滑輪上的力產生的總的合力，通常沿著單元的軸而延伸。
[0018]兩個張緊臂相對于基底元件圍繞著樞轉軸而樞轉地支撐，并且通過卷繞彈簧的方式在圓周方向中相對彼此被支撐。兩個張緊臂被朝向彼此推動，分別在皮帶的方向中，來張緊它。提供的卷繞彈簧的線圈數量是至少1.25和最大2.5包括它們之間的任意值。在這一連接中的線圈意味著彈簧的360°卷繞或旋轉，并因而也可被稱為卷繞或旋轉。這意味著，卷繞彈簧圍繞著張緊臂的樞轉軸具有近似450°至900°的圓周延伸。1.5至2線圈的數量是特別優選的，相應于近似540°至720°的圓周延伸。彈簧的端部可被徑向向外由曲柄轉動，并且在旋轉方向中被支撐在第一和第二張緊臂上的相應鄰接上。
[0019]依照第一可能性，卷繞彈簧可被構造為螺旋彈簧的形式。在這一情形中，線圈布置的至少部分地彼此軸向相鄰，或者線圈在軸向方向中至少部分具有上升部件。依照第二可能性，彈簧還可被構造為盤簧，這意味著線圈在徑向方向中具有上升部件。在這一情形中，線圈實質上布置在一個平面中或者在徑向縱向截面視圖中，穿過彈簧至少部分地彼此徑向相鄰。進一步的可能性可以是第一可能性和第二可能性的結合，這意味著卷繞彈簧具有依照螺旋簧類型和/或依照盤簧類型的線圈部，以及在軸向和徑向方向中具有上升部件的線圈部。這樣形成且還可被稱為組合的螺旋彈簧和板簧的彈簧，具有特別平坦設計同時具有好的彈簧特性的優點。
[0020]獨立于精準的實施方式，線圈彈簧具有與其標稱直徑相關的相對小的軸向長度，這意味著螺旋彈簧的直徑相對較大。這對于平坦的設計是特別有利的，當在彈簧的裝配情形中，卷繞彈簧的直徑與軸向長度的比值大于3.0，特別大于5.0，優選地大于7.0。因此，其使得皮帶張緊裝置可以被安裝在單元上的端側，而不耗費單元的區域中或曲柄軸和該單元之間的額外空間。在裝配情形中彈簧直徑與其軸向長度的比率的上限可以例如是9.0或以上，而不限于此。當使用具有螺旋部分的卷繞彈簧時，指定的直徑表示彈簧線圈的最大直徑。明顯的，卷繞彈簧的直徑和軸向長度之間的指定比率可取決于彈簧線束的線束直徑。線束直徑越大，彈簧越堅硬，這意味著彈簧的軸向長度或直徑可分別形成的更小，并且反之亦然。
[0021]卷繞彈簧的最大半徑和一個張緊滑輪的旋轉軸至張緊臂的樞轉軸的距離的比率可以小于1.5，特別小于1.3，優選地甚至小于1.0。因此，彈簧可以在張緊臂上接合相對大的直徑，使得在皮帶上實現了張緊臂的好的預張緊。
[0022]依照優選的實施方式，基底元件形成得使得——在皮帶張緊裝置安裝在單元上的情形中一兩個張緊臂的樞轉軸布置在驅動軸的外直徑中，實質上與驅動的旋轉軸同軸。以這一方式，獲得了實質上緊湊的構造和有利的支撐。基座元件的開口具有最小的內徑，其大于皮帶滑輪的最大外徑。以這一方式，當驅動滑輪已經被安裝時，皮帶張緊裝置還可在之后被連接至單元上。
[0023]優選地，基底元件由鋼部件制得，特別是由金屬片形成的部分。因此，使用少量材料獲得了高強度和硬度。基底元件的接合部可以是類似凸緣的突起，從圍繞開口的部分，并且驅動軸延伸經過或進入這里。當接合部具有多個基底元件可被連接至該單元的接合點時，這是有利的。這些接合點例如可被形成為基底元件的凸緣擴張，其從類似袖狀部徑向向外突出。優選地，所述接合裝置至少部分布置在圓周部中，其或多或少地布置得相對于張緊臂，并且驅動皮帶引導遠離皮帶滑輪。對于皮帶張緊裝置在單元上的可靠接合，有利的是，當在軸向視圖中看向皮帶滑輪上時，當接合裝置在圓周部上延伸大于90°且小于270、特別是近似150°至210°的時候。
[0024]依照第一可能性，皮帶張緊裝置形成得使得，張緊臂的軸承裝置布置在基底元件的接合部和皮帶平面之間的區域中。這也用于卷繞彈簧，其抵抗著彼此預張緊張緊臂，其也布置在皮帶的中間平面和接合部之間。皮帶平面或多或少地相應于第一軸承中心平面，其由張緊臂上的張緊滑輪的軸承確定。第二軸承中心平面由基底元件上的張緊臂的軸承形成。
[0025]依照第二可能性，皮帶張緊裝置形成得使得，當從該單元看時，基底元件上的張緊臂的軸承裝置布置在皮帶平面之后。這意味著，張緊臂軸承的中心平面布置得相對于皮帶的中心平面在朝向發動機艙的方向中軸向偏移。在這一可能性中，第二軸承中心平面和用于接合基底元件的結合裝置布置在張緊滑輪的第一軸承中心平面的不同側上。
[0026]依照優選的實施方式，第一張緊臂具有第一支撐面，彈簧抵靠著它被軸向支撐，并且第二張緊臂具有第二支撐面，彈簧軸向地支撐在其上。因此，卷繞彈簧被軸向預張緊，并且固定在兩個張緊臂之間。兩個張緊臂相對于基底元件可分別自由旋轉，圍繞樞轉軸超過360°的角度范圍，借此獲得了好的裝配。
[0027]依照軸承裝置的第一實施方式，兩個張緊臂分離徑向和軸向地支撐在基底元件上，并且在這一情形中，相鄰彼此布置。依照第二實施方式，第一張緊臂徑向地支撐在基底元件上，并且第二張緊臂徑向地支撐在第一張緊臂上。因此，獲得了嵌套的軸承布置。彈簧優選地布置得圍繞第一和第二張緊臂的軸承部分具有徑向距離，并且至少部分地在軸向方向中覆蓋至少一個軸承部。卷繞彈簧的最大半徑優選地小于基底元件的接合點至驅動的旋轉軸的半徑，并且小于張緊滑輪軸和驅動的旋轉軸之間的距離。
[0028]上面指定的目標也有通過皮帶驅動的組件而解決，組件包括:具有殼體的單元，驅動軸和皮帶滑輪，以及依照一個或多個上文指定的實施方式而形成的皮帶張緊裝置；其中，皮帶張緊裝置的基底元件被固定至該單元的殼體；并且其中，驅動軸至少部分地延伸進入基底元件的開口。因此，獲得了如上所述的獨立于發動機艙中可用空間的緊湊設計，使得其可被表示為上文的描述。優選地，該單元是發電機，然而，也可以是任何其它的輔助單元或機器，例如由主發動機驅動的泵。組件包括該單元和連接于它的皮帶張緊裝置。
[0029]皮帶張緊裝置和所述單元優選地形成為獨立組件，其接下來通過合適的連接方式而相互連接，例如通過螺釘連接的方式。然而，還可能的是，皮帶張緊裝置和單元一起形成一個組件，其中，皮帶張緊裝置的基底元件和單元的殼體隨后將形成為集成部件。皮帶張緊裝置可以具有任意上述實施方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]通過使用附圖，在下文中描述的本發明的優選實施方式。在這些附圖中示出了:
[0031]附圖1依照本發明處于第一實施方式中的彈簧
[0032]a)以透視圖，
[0033]b)以軸視圖，
[0034]c)以側視圖，
[0035]d)依照附圖1b)的剖面線1-1，
[0036]附圖2依照本發明的第一實施方式的皮帶張緊裝置
[0037]a)以透視分解圖，
[0038]b)以具有驅動皮帶滑輪的裝配情形中的透視圖，
[0039]c)以縱向截面圖，
[0040]附圖3依照本發明的組件的透視圖，具有依照本發明的附圖2的皮帶張緊裝置，
[0041]附圖4依照本發明的第二實施方式的皮帶張緊裝置的縱向截面圖，具有依照附圖1的發明的彈簧，
[0042]附圖5依照本發明的用于皮帶張緊裝置的軸承布置的修改實施方式，作為在一半縱向截面視圖中的細節，
[0043]附圖6依照本發明的用于皮帶張緊裝置的軸承布置的進一步實施方式，作為在一半縱向截面視圖中的細節，
[0044]附圖7依照本發明的第三實施方式的皮帶張緊裝置，
[0045]a)以透視分解圖，
[0046]b)以縱向截面圖，
[0047]附圖8具有依照附圖7的皮帶張緊裝置依照本發明的組件的透視圖。
【具體實施方式】
[0048]附圖la)至Id)，在下面一起描述，示出了依照本發明的第一實施方式的彈簧8。彈簧8具有近似1.5的線圈或卷繞。換句話說，彈簧圍繞彈簧軸AS延伸經過540°，其中可以考慮在最小1.25和最大2.5(450°和900° )之間的其它數量的線圈。彈簧8具有，從第一端部26開始徑向向外彎曲，第一線圈部43，其在平面E43中延伸，在圍繞彈簧軸AS的近似110°至120°的角度范圍中具有恒定半徑R43。線圈部意味著，彈簧在這一部分圍繞彈簧軸卷繞，具有凹的內彎曲。由第一線圈部43確定的平面E43基本上與彈簧軸AS成直角布置。跟著沒有傾斜的第一線圈部43的是過渡一或傾斜部44，其延伸經過近似60°至70°的角度范圍。彈簧8在斜面部44離開平面E43，其意味著彈簧在所述部分44中的軸向方向中具有上升部件。傾斜部44結束在第二線圈部45，其布置在平行于平面E43延伸的平面E45中。第二線圈部45延伸，從傾斜部向線圈部45的端部，近似經過整個線圈，其意味著近似360°的角度范圍。第二端部27，其徑向向外彎曲，跟隨者第二線圈部45的端部。
[0049]關于彈簧軸AS，彈簧8在第一線圈部43、傾斜部44和第二線圈部45的一部分具有恒定半徑R43。具有半徑R43的圓弧從線圈端42向上延伸至第二線圈部45的第一過渡區域46。從關于彈簧軸AS的這一第一過渡區域46至第二過渡區域47，第二線圈部45具有螺旋延伸，使得彈簧8具有徑向上升部件且在徑向向外方向中離開第一半徑R43。這通過半徑R47而實現，其大于半徑R43，且其中心點M47相對于彈簧軸AS偏離。從第二過渡區域47開始到線圈端49，第二線圈端45圍繞彈簧軸AS具有恒定半徑R49，其大于第一線圈部43的半徑R43。在附圖1b)中可見的是，第二線圈部45的這一端部與上升部44同軸地延伸。
[0050]可理解的是，所述的角范圍和半徑的延伸是典型的并且可以也選擇其中的角范圍或從這里偏移的半徑。彈簧8的實質設計特征是，第一線圈端42具有相對于線圈區域48的軸向偏移，進一步在此布置一個線圈，分別圍繞彈簧軸A8360。，并且第二線圈端49相對于線圈區域50具有徑向距離Vr，進一步在此布置一個線圈，例如，通過360°的角度。
[0051]在這一,清形中,軸向偏移Va和徑向偏移Vr分別小于彈簧線束的最大直徑d8。第一線圈端42具有與線圈區域48的徑向重疊，布置得相對這里成360°角，借此，在彈簧的這一圓周區域中，在徑向方向中實現了小的設計尺寸。此外，第二線圈端49相對于線圈區域50具有軸向重疊，布置得相對這里成360°角，借此，在圓周區域中實現了平坦設計。彈簧8的兩個線圈端42、49在圓周方向中相對彼此偏離近似180°，其中，可以選擇優選地高達±30°的特定偏移。
[0052]彈簧8的實質設計特征是特別的，其具有至少一個類似螺紋的部分，沿著圓周(R43、R49)具有恒定半徑，以及至少一個類似螺旋的部分，沿著圓周(R47)相對于彈簧軸AS具有可變半徑，以及兩個線圈部43、45，其在布置得相互平行的兩個平面E43、E45中延伸。因此，獲得了具有平坦(平面)鄰接面的彈簧8的特別緊湊設計。
[0053]附圖2a)、2b)和2c)，其在下文中一起描述，示出了依照本發明的第一實施方式的皮帶張緊裝置2。皮帶張緊裝置2包括基底元件3、具有第一張緊滑輪5的第一張緊臂4、具有第二張緊滑輪7的第二張緊臂6以及彈簧元件8，其在圓周方向中相對彼此偏移兩個張緊臂4、6。彈簧元件8可被設計為附圖1a)至Id)所示，如在此示出的，可以具有稍微修改的結構。
[0054]基底元件3可被安裝在一單元上或可被安裝在連接至該單元的一部件上。該單元原則上可以是任何機器，其是部分皮帶驅動，這特別意味著任何輔助單元由機動車的主發動機驅動，類似發電機、水泵或類似的。基底元件3具有接合部9，用于被連接至所述單元。接合部9包括四個凸緣突起10，其沿著圓周分布且相對于孔徑向向外伸出，經過該孔可以穿過螺釘用于接合在所述單元上。依照本發明實施方式的皮帶張緊裝置形成得使得，張緊臂4、6的軸承裝置分別布置在所述單元或基底元件3的接合部9以及通過安裝情形中的皮帶形成的中間皮帶平面之間。
[0055]基底元件3進一步具有凸緣部11，其連接至接合部9的徑向內端，并且其用于軸向支撐第二張緊臂6。凸緣部11徑向向內結束在袖狀部15，第一和第二張緊臂4、6分別徑向布置在其上。在袖狀部15的自由端上,環形盤21固定作為閉合。通過設定袖狀部15的端側邊緣的方式而在本情形中實現了這樣，其中，也可以考慮其它接合方法。環形盤21形成了分別用于第一和第二張緊臂4、6的軸向支撐的支撐面。與環形盤21—起，袖狀部15和凸緣部11形成了用于兩個張緊臂4、6的容器，其在一半縱向截面圖中形成了近似的C形。基底元件3形成為鋼部件，其可由金屬片形成，其中明顯的，其它材料和制造方法是可能的。
[0056]兩個張緊臂4、6分別相對彼此可圍繞樞轉軸A3樞轉，其中，彈簧元件8有效地布置在兩個張緊臂4、6之間，抵消樞轉運動。組件包括兩個張緊臂4、6，并且彈簧元件8可相對于基底元件3圍繞樞轉軸A3自由旋轉，這意味著經過360°或更多。這提供了，樞轉軸A3布置得在皮帶張緊裝置2的安裝情形中在單元35的驅動皮帶滑輪40的直徑中，優選地實質上與驅動皮帶滑輪的驅動軸A40同軸。
[0057]張緊臂4、6分別具有支撐部12、13，其從各張緊臂4、6的環形部徑向向外伸出。各張緊滑輪5、7安裝在每個支撐部12、13上，從而通過相應的軸承18、IV的裝置可旋轉地圍繞旋轉軸A5、A7被支撐，該旋轉軸平行于樞轉軸A3。第一張緊滑輪5的軸承18安裝在支撐部12的軸頸上，螺釘14螺旋進入這里用于固定。第二張緊裝置7可旋轉地支撐在中間元件17上，其通過螺釘14'的方式被固定至第二支撐部13。盤16、16'防止污垢進入張緊滑輪5、7的軸承18、18'。
[0058]第一張緊臂4具有徑向向內的軸承部19，可旋轉地被支撐在基體3上。第二張緊部5具有軸承部20，分別相對于第一支撐部19和基體3被可旋轉地支撐。可見的是，第一軸承部19和第二軸承部20彼此嵌套。第二軸承部20通過軸承22的方式相對于基底元件3被軸向支撐，其特別形成為軸承盤，其被包容在第二張緊臂6的內環形凹槽中，并且布置在基底元件3的環形肩部11上。在第一和第二軸承部19、20之間，提供了又一個軸承23，其特別形成為L形，當在截面中看的時候，其類似滑動環，并且其在兩個張緊臂4、6之間形成了軸向和徑向軸承。對于在相反軸向中的支撐，提供了第三軸承24，當在截面中看的時候，其特別形成為類似L形的滑動環，并且形成了用于第一張緊臂4相對于基底元件3的軸向和徑向軸承。第三軸承24相對于環形盤21被軸向支撐，其通過設定袖狀部15的端側圈的邊緣的方式而安裝，在第一軸承22之后，第二張緊臂6、第二軸承23、第一張緊臂4和第三軸承24已被安裝在基底元件3上。張緊臂4、6至少實質上布置在具有軸承23、24的一個平面中，使得軸向設計空間很小。
[0059]彈簧8是卷繞彈簧元件，其在組裝情形中圍繞樞轉軸A3在圓周方向中延伸。換句話說，彈簧軸AS，其例如由線圈的平均直徑的總和確定，布置得至少實質上與基體3的樞轉軸A3同軸。實質上同軸意味著，彈簧軸AS相對樞轉軸A3的特定偏移是可能的，特別是具有類似螺旋部的卷繞彈簧元件。在當前情形中，彈簧8具有螺旋彈簧的形式，其線圈數量在
1.25至2.5之間(相應地450°至900° )，包括這之間的每個值。彈簧8的第一端部26相對于第一張緊臂4在圓周方向中被支撐，并且第二部27相對于第二張緊臂6在圓周方向中被支撐。兩個端部26、27分別徑向向外彎曲，并且被圓周地支撐在張緊臂4、6的相應座中。
[0060]彈簧8布置在第一張緊臂4的支撐面29和具有軸向偏移的第二張緊臂6的支撐面30之間。因此，彈簧8以相對于張緊臂4、6的自由活動方向被軸向保持，使得不產生任何不希望的噪聲。兩個張緊臂4、6的支撐面29、30在圓周方向中延伸，且分別具有斜面形式，其適于螺旋彈簧8的上升。
[0061]在組裝情形中，彈簧8在圓周方向中被很重地預張緊；這意味著彈簧8 (原文錯)相對于其釋放情形而擴張，使得彈簧8在朝向彼此的方向中作用在兩個張緊臂4、6上。對于預張緊位置的(臨時)固定，張緊臂4、6遠離彼此抵抗彈簧8的預張緊力而移動，并且鎖定銷32被插入第一張緊臂4中的第一孔33，且進入第二張緊臂6中的第二孔34。在皮帶張緊裝置2在組件35上的組裝且應用皮帶39之后，鎖定銷32被移除，使得彈簧8在圓周方向中朝向彼此作用在張緊臂4、6上，并且張緊滑輪5、7偏移皮帶39。
[0062]由于低數量的線圈，也表示為卷繞，彈簧8具有短軸長，其帶來了皮帶張緊裝置2的非常小的軸向構造尺寸。在組裝情形中，彈簧8的直徑D8與彈簧8的軸向長度L8的比率，其在本情形中近似為6.0，應被重視。因而，獲得了非常緊湊的布置，同時具有好的彈簧特性。明顯的是，本發明并不被限于這一比率。相反，其它值也是可能的，其中，直徑與軸向長度的比率優選地在大于5.0、特別大于7.0的范圍中。比率的選擇也取決于在有效位置的彈簧線束的線束直徑，隨著增加的線束直徑，彈簧硬度增加，并且反之亦然。
[0063]此外，可認識到，螺旋彈簧8的最大半徑R8，其等于直徑的一半D8/2，相對于張緊滑輪A5、A7的旋轉軸和樞轉軸A3之間的軸向距離R5、R7更大。在當前情形中，比率R5/R8近似為1.35，其中明顯的是，其它值也是可能的。優選地，彈簧8的平均半徑R8與軸距R5的比率小于1.5，特別小于1.3或甚至小于1.0且大于0.5，特別大于0.7。因此，可以在皮帶39上獲得張緊滑輪5、7的高預張緊力。
[0064]附圖3示出了依照本發明且依照附圖2a)至2c)的皮帶張緊裝置2，處于在單元35上的組裝情形。在這一情形中，皮帶張緊裝置2和單元25 —起形成了組件36。組件35在本情形中是以發電機(交流發電機)的形式。發電機的殼體37是可視的，其可通過接合裝置被連接至發動機模塊。然而，還明顯的是，單元也可以是不同的機器，其是皮帶驅動的部件，例如，輔助組件，類似泵。
[0065]皮帶張緊裝置2安裝在發電機35上的前端。這通過圓周分布連接凸緣10的方式而實現，螺釘38經過它被插入且螺釘連接至發電機35的殼體37。此外，傳動皮帶39和皮帶滑輪40是可視的。皮帶滑輪40可被連接至發電機35的驅動軸41，通過合適的方式，類似螺釘。
[0066]基底元件3和皮帶張緊裝置2分別形成得使得——在皮帶張緊裝置2在單元35上的組裝情況中——張緊臂4、6的樞轉軸A3布置在驅動軸的外直徑中，優選地實質上與驅動的旋轉軸同軸。
[0067]附圖4示出了依照本發明的進一步實施方式的皮帶張緊裝置2。當前的皮帶張緊裝置2相應于比依照附圖2a)至2c)的實施方式更大的延伸，使得關于共同性，其表示上面的描述。在這一情形中，相同或修改的部件具有與附圖2a)至2c)的相同附圖標記。在附圖4中所示實施方式的彈簧8相應于在附圖1a)至Ib)中示出的彈簧，使得關于這點，其表示上面的描述，相同細節提供與附圖1中相同的附圖標記。
[0068]依照附圖4的實施方式的特定特征是，彈簧8的組裝位置被選擇為相對張緊臂4、6，使得兩個支撐部12、13，張緊臂4、6的張緊滑輪5、7分別安裝在其上，布置在彈簧8的圓周區域中，其中彈簧8具有最平坦的可能結構。在這一平坦圓周區域中，彈簧8具有軸向厚度，其僅等于彈簧線束的直徑d8。這一平坦圓周部，其由第二線圈部45的一部分形成，在附圖4的截面圖的右半部中可視。在相對的圓周部，布置第一線圈部43，其相對于第二線圈部45軸向間隔，其在附圖4的截面圖的左半部中可視。換句話說，線圈部43、44、45的線圈重疊需要用于獲得彈簧效果，布置在圓周部中，其相對于張緊滑輪5、7布置。總而言之，張緊裝置2具有由于這一設計的特別平坦的軸向設計尺寸。
[0069]該設計，特別是張緊臂4、6的軸承布置，類似于附圖2a)至2c)中所示的設計。依照附圖4的本實施方式的特別特征是，兩個張緊臂4、6形成為由金屬片制成的金屬成形部分。在第一張緊臂4的凸緣部51和與這里間隔的第二張緊臂6的凸緣部52之間，形成有環形空間，彈簧8容納于其中。兩個張緊臂4、6通過環形距離保持器53被彼此軸向支撐。
[0070]附圖5示出了修改的實施方式，用于張緊臂4、6在基底元件3上的軸承布置，具有彼此嵌套的張緊臂4、6。對于此，第二張緊臂6具有在一般縱向截面圖中的類似L形的輪廓，具有內袖狀部，其可旋轉地支撐在基底元件3上，通過軸承襯套24的方式，并且凸緣部從這里伸出。第一張緊臂4形成為類似盤狀并且可旋轉地支撐在第二張緊臂6上，通過軸承襯套23的相互連接的方式。通過盤21實現了軸向支撐，其通過設定邊緣的方式被連接至基體3。
[0071]附圖6示出了進一步修改的實施方式，用于在基底元件3上的張緊臂4、6的軸承布置，具有平行布置。在這一情形中，兩個張緊臂4、6的內軸承部相鄰彼此軸向布置，并且二者都通過在基底元件3的袖狀部15上的軸承襯套23、24的方式被可旋轉地支撐。
[0072]附圖7a)和7b)示出了依照本發明的進一步實施方式的皮帶張緊裝置2。這相應于比依照附圖2a)至2c)的實施方式更寬延伸，使得關于共同性，其表示上面的描述。在這一情形中，相同或修改的部件分別具有與附圖2a)至2c)的相同附圖標記。在下文中，主要描述本實施方式的不同之處。
[0073]在依照附圖7a)至7b)的實施方式中，皮帶張緊裝置2形成得使得，當從單元35看時，用于張緊臂4、6的軸承裝置被布置在皮帶平面后的基底元件3上。這意味著，基底元件3上的張緊臂4、6的軸承裝置形成的中心平面E3，布置得相對于皮帶39的中心平面E18在發動機艙的方向中軸向偏移。皮帶平面E18是由在組裝情況中的皮帶中心形成的平面。用于張緊臂4、6的軸承裝置形成得類似于在依照附圖2a)至2c)的實施方式中的，具有不同的是，用于張緊滑輪5、7的軸承軸頸分別的張緊臂4、6的軸向方位，指向單元35。基底元件3具有相對長的中間部25，其形成了開口 28，驅動軸進入這里并且驅動皮帶滑輪40分別延伸。
[0074]附圖8示出了依照本發明且依照附圖7a)和至7b)的皮帶張緊裝置2，處于在單元35上的組裝情形。在這一情形中，皮帶張緊裝置2和單元35 —起形成了組件36。關于單元和組件分別的構造，其表示關于附圖3的上文描述，其在此相應有效。
[0075]本實施方式的特定特征是，基底元件3上的張緊臂4、6的軸承裝置23、24，當從發電機看的時候，布置在皮帶平面之后，其實質上相應于張緊滑輪軸承18、18'的軸承中心平面E18。中間部25布置在接合部9和類似袖狀部15之間，并且在軸向中延伸。由中間部25形成的開口 28，大于驅動皮帶滑輪40的最大外徑。因此，依照本實施方式的皮帶張緊裝置還可以被安裝在具有組裝的驅動皮帶滑輪的單元上。在組裝情況中，驅動軸和驅動皮帶滑輪進入基底元件的開口 28而沒有接觸，其對于上文描述的實施方式也是有效的。對于空氣冷卻的發電機，通過開口 28的直徑變化，可以確保足夠的空氣供應。
[0076]附圖標記列表
[0077]2皮帶張緊裝置
[0078]3基底元件
[0079]4第一張緊臂
[0080]5第一張緊滑輪
[0081]6第二張緊臂
[0082]7第二張緊滑輪
[0083]8 彈簧
[0084]9接合部
[0085]10凸緣突起
[0086]11凸緣部
[0087]12支撐部
[0088]13支撐部
[0089]14 螺釘
[0090]15 部分
[0091]16 盤(墊圈)
[0092]17中間元件
[0093]18 軸承
[0094]19軸承部
[0095]20軸承部
[0096]21環形盤
[0097]22 軸承
[0098]23 軸承
[0099]24 軸承
[0100]25中間部
[0101]26彈簧端
[0102]27彈簧端
[0103]28 開口
[0104]29支撐面
[0105]30支撐面
[0106]31
[0107]32鎖定銷
[0108]33孔
[0109]34孔
[0110]35單元
[0111]36組件
[0112]37殼體；
[0113]38螺釘
[0114]39皮帶
[0115]40皮帶滑輪
[0116]41驅動軸
[0117]42第一線圈端
[0118]43第一線圈部
[0119]44傾斜部
[0120]45第二線圈部
[0121]46過渡區域
[0122]47過渡區域
[0123]48第一線圈區域
[0124]49第二線圈端
[0125]50第二線圈區域
[0126]51凸緣部
[0127]52凸緣部
[0128]A軸
[0129]D、d 直徑
[0130]E平面
[0131]R半徑
[0132]V距離
【權利要求】
1.彈簧(8)，特別用于皮帶張緊裝置，具有至少1.25和最大2.5的線圈數量，所述線圈延伸經過彈簧軸(AS)， 其中，第一線圈端(42)具有相對于第一線圈區域(48)的軸向偏移(Va)，布置得相對于第一線圈(42)圍繞彈簧軸(A8)具有360°角，以及 其中，第二線圈端(49)具有相對于第二線圈區域(50)的軸向偏移(Vr)，布置得相對于第二線圈端(49)圍繞彈簧軸(AS)具有360°角。
2.如權利要求1所述的彈簧， 其特征在于， 第一線圈端(42)具有相對于第一線圈區域(48)的軸向距離，其小于彈簧線圈直徑(d8)的三倍， 和/或 第二線圈端(49)具有相對于第二線圈區域(50)的軸向距離，其小于彈簧線圈直徑(d8)的三倍。
3.如權利要求1所述的彈簧， 其特征在于， 第一線圈端(42)具有相對于第一線圈區域(48)的徑向重疊，和/或 第二線圈端(49)具有相對于第二線圈區域(50)的徑向重疊。
4.如權利要求1所述的彈簧， 其特征在于， 第一線圈部(43)從第一線圈端(42)朝第一線圈區域(48)延伸，布置在第一平面(E43)中，和/或 第二線圈部(45)從第二線圈端(49)朝第二線圈區域(50)延伸，布置在第二平面(E45)中。
5.如權利要求1所述的彈簧， 其特征在于， 在第一線圈部(43)和第二線圈部(45)之間提供傾斜部(44)，其圍繞彈簧軸(AS)延伸大約45。至90。。
6.用于皮帶驅動的皮帶張緊裝置，其中，皮帶驅動具有至少一個單元(35)，具有驅動軸(41)且具有皮帶滑輪(40)以及用于驅動皮帶滑輪(40)的傳動皮帶(39)，皮帶張緊裝置包括: 基底元件(3)，具有用于連接基底元件(3)至組件(35)的接合裝置(9)，且具有開口，驅動軸(41)在裝配情況中至少部分地延伸進入這里， 兩個張緊臂(4、6)，其圍繞樞轉軸(A3)可樞轉地支撐在基底元件(3)上，并且相對彼此通過彈簧(8)在圓周方向中被支撐，其中，樞轉軸(A3)布置得在裝配情形中在組件(35)的皮帶滑輪(40)的外徑中， 兩個張緊滑輪(5、7)，用于張緊皮帶(39)，每個所述張緊滑輪(5、7)圍繞各自的旋轉軸(A5、A7)可旋轉地被分別支撐在兩個張緊臂(4、6)上， 其中，彈簧(8)圍繞樞轉軸(A3)延伸，通過至少1.25至最大2.5的線圈數量。
7.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置，其特征在于， 在裝配情形中，最大直徑(D8)與彈簧(8)的最大軸向長度(L8)的比率大于5.0。
8.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 彈簧(8)的最大半徑(R8)與兩個張緊滑輪(5、7)中的至少一者的旋轉軸(A5、A7)和兩個張緊臂(4、6)的樞轉軸(A3)之間的軸距的比率小于1.5。
9.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 彈簧(8)依照權利要求1至5之一形成。
10.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 彈簧(8)布置得，在軸向方向和圓周方向的至少一者中，在第一張緊臂(4)和第二張緊臂(6)之間具有突起。
11.如權利要求6 所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 基底元件(3)是由金屬片制得的鋼部件。
12.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 基座元件(3)的類似袖狀部(15)具有最小的內徑(dl5)，其大于皮帶滑輪(40)的最大外徑(D40)。
13.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 第一和第二張緊臂(4、6)相對于基底元件(3)可自由旋轉，分別經過圍繞樞轉軸(A3)至少360°的角度范圍。
14.如權利要求6所述的皮帶張緊裝置， 其特征在于， 第一軸承中心平面(E5)由張緊臂(4、6)上的張緊滑輪(5、7)的軸承(18)形成， 第二軸承中心平面(E3)由基底元件(3)上的張緊臂(4、6)的軸承(24)形成， 其中，第一軸承中心平面(E5)和基體(3)的接合裝置(9)布置在第二軸承中心平面(E3)的不同側上，或者 其中，第二軸承中心平面(E3)和基體(3)的接合裝置(9)布置在第一軸承中心平面(E5)的不同側上。
15.用于皮帶驅動的組件，該組件包括:一單元(35)，具有殼體(37)、驅動軸(41)和皮帶滑輪(40)，以及依照權利要求6所述的皮帶張緊裝置(2)， 其特征在于，皮帶張緊裝置(2)的基底元件(3)被連接至或可連接至單元(35)的殼體(37)，其中， 驅動軸(41)至少部分地延伸進入基底元件(3)的開口(28)。
【文檔編號】F16H7/12GK104048007SQ201410163794
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2013年3月13日
【發明者】M·扎克, J·朱迪, S·帕菲法, M·鄭 申請人:穆爾和本德公司