皮带张紧设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于皮带驱动的起动器-发电机的皮带张紧设备。
【背景技术】
[0002]皮带驱动器通常包括环形皮带和至少两个滑轮，至少两个滑轮之一充当驱动器运行并且一个能充当皮带驱动器的输出运行。这种皮带驱动器特别地用于机动车辆的内燃机上以用于驱动附件，其中第一滑轮连接到燃烧发动机的曲轴并且驱动皮带。另一滑轮被分配给附件，例如水栗、交流发电机或空调压缩机并且由皮带驱动器旋转地驱动。在常用皮带驱动器中，附件被配置为消耗品，即它们由曲轴的滑轮经由皮带驱动。在此情况下，皮带的未被驱动部分(松弛侧)形成于曲轴与在皮带的周向方向上邻接曲轴的配件之间，所述邻接配件通常是发电机。为了确保皮带充分地缠绕滑轮，皮带由皮带张紧设备的张紧辊预张紧。
[0003]从DE 10 2011 053 869 Al已知一种皮带张紧设备，其确切地具有一个张紧臂，张紧臂经由螺旋弹簧相对于基座构件在周向方向上支承。
[0004]还已知皮带驱动器，其中，起动器发电机作为另一附件(即，电动马达)而整合到皮带驱动器中，起动器发电机取决于操作条件可以充当起动器或者发电机运行。起动器发电机作为介于发动机运行(一方面)与起动器运行(另一方面)之间的附件，在具有这种起动器发电机的皮带驱动器中，在起动器发电机的滑轮两侧发生驱动部分与从动部分之间的变化。因此必需向这两个提到的部分设置弹簧加载的张紧辊，其中，分别地，一个以弹簧力作用于皮带的从动部分上，而另一个被推离皮带的张紧部分。
[0005]从DE 2013 102 562 Al已知这种具有两个张紧臂的皮带张紧设备，这两个张紧臂由弹簧在周向方向支承于彼此上。弹簧具有至少1.25并且最多2.5个卷绕数量。
[0006]从EP 2 128 489 A2已知用于包括起动器-发电机的皮带驱动器的皮带张紧设备。皮带张紧设备具有外壳，在外壳中，两个张紧臂绕共同枢转轴线可枢转地支承。张紧臂由弹簧装置支承于彼此上。外壳可安装于驱动滑轮中，驱动滑轮安装于起动器-发电机上使得在封闭起动器-发电机的驱动轴的环形部分中，外壳相对于起动器-发电机并无接触。
[0007]从US 2008/0070730 Al已知一种用于张紧柔性驱动构件的张紧器。张紧器包括弯曲形状的弹簧脊(spring spine)和用于接合皮带的轮。
[0008]对于两个张紧设备或双臂张紧器而言，在发电机轴线周围以及在皮带平面前方和后方的空间可用性特别有限。而且，皮带安装较为困难不仅仅因为空间条件。根据皮带张紧器的设计，所形成的高扭矩可以作用于皮带张紧器上，这可能导致增加的磨损。而且，制造用于皮带张紧器的弹簧的费用是很高的。
【发明内容】
[0009]基于这个目的，本发明提出了一种皮带张紧设备，在皮带平面前方和后方的轴向空间方面，这种皮带张紧设备特别紧凑，能以简单的方式生产这种皮带张紧设备，并且这种皮带张紧设备易于安装。而且，提出了具有这种皮带张紧设备的附件布置，这种附件布置具有紧凑的设计，能易于安装，而且其还避免了上文提到的缺点。
[0010]一种解决方案是一种皮带张紧设备包括:基座构件，其具有用于附连到附件的附连部和用于附件的驱动轴的开口 ；第一张紧臂，其通过第一轴承绕第一枢转轴线可枢转地支承于基座构件上并且具有可以绕第一旋转轴线旋转的第一张紧辊；第二张紧臂，其通过第二轴承绕第二枢转轴线可枢转地支承于基座构件上并且具有可以绕第二旋转轴线旋转的第二张紧辊；弹簧结构，其布置于第一张紧臂与第二张紧臂之间，使得第一张紧臂和第二张紧臂通过弹簧结构在周向方向上朝向彼此预张紧；其中弹簧结构包括至少一个弓形弹簧，弓形弹簧具有绕第一枢转轴线和第二枢转轴线小于360°的周向延伸部，其中至少一个弓形弹簧具有支承于第一张紧臂上的第一支承部和支承于第二张紧臂上的第二支承部，以及延伸于第一支承部与第二支承部之间的弹簧部分；其中至少一个弓形弹簧在第一支承部和第二支承部的区域中具有轴向长度，该轴向长度比弓形弹簧的总轴向长度短。
[0011]—个优点在于:由于弓形弹簧在张紧辊区域中具有较短轴向长度的设计，皮带张紧设备在轴向方向上具有特别扁平的结构。弹簧结构在其中布置张紧辊的周向部分(即，弹簧结构在其中支承于张紧辊上)中具有最小的轴向安装高度，所述安装高度在极端情况下也可以比弹簧丝的最大丝直径小或者与弹簧丝的最大丝直径相同。以此方式，在一平面中实现了将力从弓形弹簧引入到两个张紧臂中，该平面在轴向布置于外壳的附连平面与朝向外壳的张紧辊的边缘之间。所提到的在支承部的区域中的轴向长度，或者整体轴向总长度，可能与弹簧缠绕所围绕的轴线，和/或在安装条件下张紧臂的枢转轴线有关。
[0012]皮带张紧设备可以用于皮带驱动器，皮带驱动器具有至少一个附件，该附件具有驱动轴和滑轮以及用于驱动滑轮的环形皮带。皮带张紧设备可以形成为使得张紧臂的两个枢转轴线布置于外壳的开口中。在皮带张紧设备组装于附件上的条件下，两个枢转轴线优选地布置于滑轮以及更确切地驱动轴的最大外径内，更特别地与滑轮和驱动轴同轴。两个枢转轴线能彼此同轴布置，即，形成共同枢转轴线。而且，在安装条件下，附件的驱动轴可以伸入到皮带张紧设备的开口内。
[0013]根据一优选实施例，弹簧结构形成为在轴向视图中相对于中央平面成镜像对称，中央平面在张紧辊的两个旋转轴线之间在中央平行地延伸。弹簧结构具有至少一个弓形弹簧，这意味着可以设置一个或多个弓形弹簧。就在本公开中提及一弓形弹簧或特定弓形弹簧而言，如果并未提及相反情况，这将表示该至少一个弓形弹簧，即，所描述的特征可以适用于弓形弹簧中的一个、若干或全部。这也将适用于皮带张紧设备的其它部件(设置了若干这样的部件并且目前描述了这些部件)，特别是张紧辊、张紧臂和其零件。
[0014]表述“弓形弹簧”指绕基座构件呈弓形、S卩拱形延伸的弹簧形状。弓形弹簧少于一圈，即在组装条件下，其绕张紧臂的枢转轴线以小于360°，特别地小于330°的周向延伸部延伸。在每个相应端部，弓形弹簧具有用于在周向方向上支承相应张紧臂上弹簧的支承部，使得两个张紧臂抵靠彼此加载。支承部能形成为拱形并且能接合在张紧臂的相应周向凹槽，使得通过将支承部容纳在两个张紧臂的两个周向凹槽内，弹簧在轴向方向和在周向方向上固定。弹簧部分布置于两个支承部之间，在弹簧弹性扩展时，储存弹簧部分势能于其中。
[0015]在弹簧弹性地扩展时，弹簧部分(也被称作C形部分或弓形部分)主要经受弯曲应力。弹簧部分在绕弹簧轴线的周向方向上基本上呈弧状在两个端部之间延伸。在组装条件下，弹簧轴线可以布置成近似接近并且基本上平行于两个张紧臂的枢转轴线。弹簧部分的平均半径大于第一轴承和第二轴承的平均半径，更特别地大于封闭开口的皮带张紧设备的环形部分，使得在环形部分与弹簧部分之间，形成径向间隙。在松弛条件下，弹簧可以具有小于张紧臂的枢转轴线与张紧辊的旋转轴线之间的轴线距离的平均半径。在组装条件下，弓形弹簧可以具有大于枢转轴线与旋转轴线之间的轴线距离的平均半径。由两个张紧臂所成的角度大小根据附件的个别组装条件并且在组装条件下可以小于90°。至少一个弓形弹簧可以由圆丝或方丝制成。
[0016]根据第一可能性，可以形成弓形弹簧使得丝截面沿着弹簧的周向延伸部是恒定的。在此情况下，可以特别地设置为弹簧部分的至少部分区域相对于第一支承部和第二支承部在朝向第一张紧辊和第二张紧辊限定的中央平面的方向轴向偏移。可以实现这点，因为弹簧部分具有倾斜区域，倾斜区域具有沿着弓形弹簧的周向延伸部的轴向倾斜分量。因此，实现了形成于弓形弹簧与外壳的附连平面之间的始于弹簧的端部的轴向距离O在朝向另一端部的方向上沿着c形部分增加。最大轴向距离可以形成于c形部分的中央区域中。从中央区域朝向另一端，轴向距离再次减小。轴向倾斜可以在部分区域上延伸，而第二部分区域可以形成为没有倾斜，或者可以沿着弓形部分的整个周向延伸部延伸。
[0017]根据第二可能性，至少一个弓形弹簧在第一支承部和第二支承部中具有小于弹簧部分的至少一个局部区域的轴向长度。可以实现这点，因为弓形弹簧由扁平材料制成，其中扁平材料的在组装条件下加载张紧臂的端部可以被形成为比布置于它们之间的C形部分更薄。就此而言，扁平材料特别地表示具有矩形截面的金属板条带，这种金属板条带被形成为弓形弹簧。
[0018]对于两种可能性，能向每个张紧臂设置支承元件，弓形弹簧的配合支承部支承在支承元件上，以使两个张紧臂朝向彼此加载。支承元件中每一个可以具有绕相应张紧辊的旋转轴线的周向方向上延伸的凹槽，相应拱状端部形状配合地接纳在该凹槽中。在这个程度上，连接到相应张紧臂的支承元件也可以被称作接纳元件。由于弹簧的端部在两个支承部中的形状配合接合，弹簧在轴向和周向是固定的。无需另一附连装置用于弹簧。
[0019]根据对于第一可能性而言特别有效的一实施例，弹簧结构可以具有两个弓形弹簧，这两个弓形弹簧通过至少一个连接元件而连接到彼此。利用包括两个弹簧的实施例，作用于张紧臂上的预张紧力可以增加。两个弹簧在功能上平行地布置于两个张紧臂之间，即，两个弹簧以其第一端部作用于第一张紧臂上并且以其第二端部作用于第二张紧臂上。在具有两个弹簧的此实施例中，支承元件可以分别具有用于容纳两个弹簧的端部的两个凹槽。两个弹簧可以相同地形成并且可以布置成相对于彼此轴向偏移。替代地，两个弹簧可以不同地形成。在后一实施例中，两个弓形弹簧的第一支承部和第二支承部优选地布置于共同平面中，而两个弹簧的弹簧部分至少在局部区域中布置成相对于彼此轴向偏移，即，布置于不同平面中。特别地设置为两个弓形弹簧的弹簧部分的平均半径具有相同大小，并且两个弓形弹簧的支承部的平均半径不同地较大。因此，实现了两个弹簧的弹簧部分相对于彼此轴向偏移并且在径向彼此重叠，而两个弹簧的支承部相对彼此径向偏移并且彼此在轴向重置。
[0020]根据适用于所有上文提到的实施例的一优选实施例，这些部件，基