张紧辊或卷筒装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及张紧辊或卷筒的领域，其设计为与诸如链条或带的扭矩传输元件相互作用，例如，机动车辆的热内燃机的正时皮带。
【背景技术】
[0002]这样的张紧辊或卷筒通常用于保持扭矩传输元件上的张力总是在额定范围内，或者局部地修改后者适合的通道。在这样的辊中，带轮通过滚子轴承可旋转地安装在轴上，辊随后直接或间接固定到发动机组或张紧辊的元件，例如，铰链壁或偏心轮。
[0003]通常已经知晓，为了提供具有中心孔的滚子轴承，其中插入螺纹螺钉，所述螺钉旨在拧入发动机组的壁上提供的锥形开口中，这样保证了辊到发动机组的连接。
[0004]包括带轮和滚子轴承的张紧辊可在作为结构模块提供到汽车发动机组装现场前在制造商现场预装，其中螺钉随后插入用于辊到其支撑的最终连接。
[0005]然而，如果辊是不对称的，也就是说如果它具有两个不同的径向侧边，螺钉通过不是为了此目的提供的轴向侧边插入可能导致装配错误。例如，辊的一个侧边可提供有开口，以便容纳螺钉头部的全部或部分。如果螺钉通过另一侧边插入，螺钉呈现在另一侧上的螺纹部分具有很大的长度减小。因此，该螺钉不能仅由几个螺纹与支撑辊的螺纹孔配合，导致不适合冲击或振动的连接。
【发明内容】
[0006]本发明通过提供一种新颖的张紧辊或卷筒而特别解决了上述这些问题，其生产和组装简单，元件数少，因此保证螺钉的方便安装。
[0007]为此目的，本发明涉及用于扭矩传输元件的张紧辊或卷筒装置，包括至少一个滚子轴承，其具有内环、外环以及在内环和外环之间的至少一排滚动元件，还包括设置在外环上的带轮和固定螺钉，该固定螺钉设置有主体和螺钉头部，该固定螺钉的主体用于插入内环的中心孔中。
[0008]根据本发明，一接合部设置在螺钉主体的外周边上，并且第一接合部和第二接合部设置在内环的孔中。螺钉的头部和接合部之间的轴向长度等于内环的径向侧边和内环的孔中第一接合部之间的轴向长度，螺钉的头部旨在与内环的径向侧边抵靠接触。螺钉的头部和接合部之间的轴向长度总是大于内环的与螺钉的头部相对的径向侧边和内环的孔中的第二接合部之间的轴向长度。螺钉的接合部在螺钉的主体在希望的方向上插入内环的孔中时与内环的第一接合部接触，但是在螺钉的主体在不希望的方向上插入时与内环的第二接合部接触。
[0009]由于本发明，当螺钉在希望的方向上插入内环的中心孔中时，其完全集成在该孔中，直至螺钉头部的接合部抵靠内环的径向侧边，并且直到螺钉的接合部接触抵靠内环的第一接合部。另一方面，当螺钉没有在所希望的方向上插入内环的中心孔中时，它没有完全集成在孔中，因为螺钉的接合部与内环的第二接合部接触，而不是螺钉头部接触抵靠内环的径向侧边。
[0010]在此情况下，承载头部的螺钉的端部于是从孔全部或部分地突出，而没有穿过的可能性，因此给操作者提供了螺钉不正确插入的指示。
[0011]这些装置的组合形成螺钉插入张紧辊装置中的键合系统(keying system)。
[0012]根据本发明有利的而非必须的方面，这样的张紧辊或卷筒装置可考虑任何技术可能的组合而结合下面的一个或多个特征:
[0013]-滚子轴承的滚动元件是球。
[0014]-滚动元件是滚筒或滚针。
[0015]-滚子轴承的滚动元件由保持架以更大或更小的圆周间隔保持。
[0016]-滚子轴承的外环形成辊装置的带轮，这样，外环的外圆柱表面与扭矩传输元件相互作用。
[0017]-内环包括在径向侧边上的开口，其直径和深度适合于容纳螺钉头部的全部或部分，从而所述螺钉头部的端部没有轴向延伸超过滚子轴承和/或带轮。
[0018]-内环的中心孔中形成的第一接合部和第二接合部包括分别形成在轴承的轴向端部上的第一肩部和第二肩部，其内径小于孔的内径。
[0019]-固定螺钉的主体上形成的接合部包括在轴承的一个轴向端部处所形成的肩部，其外径大于螺钉主体的外径。
[0020]-内环的内孔中轴承的内径基本上等于螺钉的主体的对应轴承的外径。
[0021]-轴承的每一接合部在内环的孔中的位置由所述接合部的位置和内环的位于螺钉的头部的另一侧上的径向侧边之间的轴向距离限定。在该接合部位置上的该轴向距离和该内孔在内环位于该螺钉的该头部另一侧上的径向侧边和该螺钉的该头部所抵靠接触的该内环的径向侧边之间的轴向长度之间的位置关系在O和0.5之间的范围上。
[0022]-轴承的第一接合部在内环的孔中的位置设置成优选等于0.35的位置关系。
[0023]-轴承的第二接合部在内环的孔中的位置设置成优选等于O的位置关系。
[0024]-第二接合部是肩部，形成在孔中的轴承和内环的位于螺钉的头部的另一侧的径向侧边之间的交汇处。
[0025]-螺钉的主体包括位于螺钉的头部附近的光滑部分和位于螺钉的头部的另一侧上的螺纹部分。
[0026]-光滑部分和螺纹部分位于螺钉的接合部的两侧。
[0027]-螺纹部分的第一螺纹在螺钉的接合部附近开始。
[0028]-螺钉的螺纹部分的轴向长度小于或等于内环的内孔的总轴向长度。
[0029]-螺钉的螺纹部分的轴向长度小于或等于内环的内孔的总轴向长度与一轴向距离之间的差异，该轴向距离在第二接合部的位置和内环的位于螺钉头部的另一侧上的径向侧边之间。
[0030]本发明还涉及内燃机，其包括根据上述实施例之一的用于扭矩传输元件的至少一个张紧辊或卷筒装置。
【附图说明】
[0031]通过下面两个独立实施例的描述，本发明将得到更好的理解，并且其其它优点将更加清楚，两个独立实施例显示出张紧辊或卷筒装置与其原理的一致性，这仅以示例的方式并且参考附图给出，附图中:
[0032]图1示出了根据第一实施例的附有螺钉的辊的截面图；
[0033]图2示出了张紧辊的截面图，以不同的几何参数示出；
[0034]图3示出了根据第一实施例的螺钉，以不同的几何参数示出；
[0035]图4示出了根据第二实施例的螺钉；以及
[0036]图5不出了根据第三实施例的螺钉。
【具体实施方式】
[0037]张紧辊或卷筒总体上用附图标记I表示，并且其具有中心轴线XI。张紧辊I包括带轮2、滚子轴承3和固定螺钉4，这些元件在常规操作模式下与轴线Xl同轴。
[0038]螺钉4包括杆形式的主体41和在主体41的自由端之一处的头部42。主体41包括在头部42附近的光滑部分41a，其外圆柱表面是光滑的。主体41还包括在所述头部42的相对侧上的螺纹部分41b。
[0039]带轮2包括呈现为外圆柱表面的外部21，其用于与诸如皮带或链条的扭矩传输元件(未示出)相互作用。带轮2还包括内轴向部分22和径向环形中间部分23，该径向环形中间部分23连接所述内部22和外部21。内部22和外部21与轴线Xl同轴。内部22包括孔22a，其中安装滚子轴承3。
[0040]滚子轴承3包括内环31、外环32、两排滚动元件33和34、以及两个密封件37和38，在此情况下，两排滚动元件33和34是球，设置在分别由保持架35和36保持的平行平面中。
[0041]外环31包括外圆柱表面31a，其形状与带轮2的孔22a —致。带轮2优选地模制在外环31上。外环31还包括孔31b和凹槽，孔31b中设置用于滚动元件33和34的滚子轴承的滚道，凹槽中压入密封件37和38，所述密封件与旋转的外环31形成静态密封。
[0042]内环32包括外圆柱表面32a和凹槽，外圆柱表面32a中设置用于滚动元件33和34的滚子轴承的滚道，凹槽用于与密封件37和38建立接触，所述密封件用于与非旋转内环32形成动态密封。
[0043]外环31由前部的两个径向侧边31c和31d轴向界定，并且内环由前部的两个径向侧边32c和32d轴向界定，这样，所述两个侧边分别轴向对齐。
[0044]内环32还包括贯通的圆柱孔32b，其中插入固定螺钉4的主体41。孔32b是轴向通过内环32整体的中心开口，并且在径向侧边32c和32d区域中的其每一个端部处终止。主体41的螺纹部分41b相对于内环32的径向侧边32d轴向突出，并且旨在插入在用来支撑所述辊I的部件中所设置的螺纹孔中，具体而言机动车辆的发动机机体的壁中。
[0045]在轴向的相对侧上，内环包括在径向侧边32c上的开口 32e，其直径和深度适合于容纳螺钉4的头部42的全部或部分，这样，所述螺钉的头部42的端部没有轴向延伸超过带轮2。还可提供这样的开口 32e，其尺寸为使得头部42没有轴向延伸超过径向侧边32c。
[0046]开口 32e限定了径向侧边32f，其旨在一旦螺钉4已经完全插入孔32b中时与头部42接触。侧边32c和32f之间的轴向长度表示为L3。
[0047]由于这样的设置，能减小辊I安装在其支撑件上的轴向尺寸以及整个组件的重量。
[0048]根据本发明，内环32的孔32b包括第一接合部5a和第二接合部5b。这两个接合部5a、5b包括第一肩部和第二肩部，第一肩部和第二肩部分别形成在轴承5c的轴向端部，其内径D5小于孔32b的内径D32。
[0049]轴承5c的两个接合部5a、5b在内环32的孔32b中的位置分别由所述接合部5a、5b的位置和内环32的位于与螺钉4的头部42相对侧上的径向侧边32d之间的轴向距离LI和LO限定。
[0050]内孔32b中容纳螺钉4的主体41的轴向长度L限定在内环32的位于与螺钉4的头部42相对侧上的径向侧边32d和内环32的径向侧边32f之间，螺钉4的头部42旨在与径向侧边32f抵靠接触。
[0051]在图1和2所示的示例中，第一接合部5a在孔32b中的位置使得接合部5a的轴向距离LI和轴向长度L的