用于张紧辊或卷绕辊的带轮装置的制作方法

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由此所采取的路径。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。

轴承通常包括具有使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。

这种装置往往配备有额外的保护法兰，其有助于保护装置免受来自外部环境的污染物或飞溅物的影响。法兰还用作用于螺丝的头部的止推垫圈。

然而，颗粒物或其他污染元素可能到达法兰与带轮装置的轴承之间。轴承通常设置有固有的附加密封部件，例如密封件，其将容纳有滚动元件的轴承腔封闭，并且能够阻止这种污染。

然而，这种污染可能会随着时间的推移而在轴承的密封部件的紧邻区域积聚。由于密封部件可能会磨损，因此污染物进入轴承腔的风险随着带轮装置的使用持续时间而增大。这种内部污染可能会导致轴承的内部组件的加速劣化，特别地可能会导致滚动元件与圈之间的接触表面的加速劣化。这可能会导致由带轮装置提供的旋转机械连接的质量下降，并且导致轴承的内部组件的使用寿命缩短。特别是在运行模式下，破损的风险也较高。

技术实现要素：

本发明旨在弥补这些缺点。

更特别地，本发明旨在提供这样一种带轮装置，其抵抗高水平的污染，特别经济，并且安装容易且安全，形成不能够被拆卸(dismantled)且需要较小的轴向和径向空间的子组件。

本发明涉及一种用于传动元件的张紧辊或卷绕辊的带轮装置，所述带轮装置包括带轮、轴承和保护法兰。

所述轴承设置有安装所述带轮(/其上安装所述带轮)的旋转的外圈、固定的内圈、密封部件以及至少一列滚动元件，所述内圈和所述外圈是同轴的，并且在所述内圈和所述外圈之间形成径向空间，所述密封部件在每个轴向侧封闭所述径向空间，所述至少一列滚动元件配置在所述径向空间中，并且所述轴承具有用于接纳螺丝的安装孔。

所述保护法兰是环形的，并且包括小直径的第一径向部分、大直径的第二径向部分以及大体上轴向的中间部分，所述第一径向部分设置有外边缘和形成所述法兰的孔的内边缘，所述第一径向部分支承抵靠所述固定的内圈的正表面，所述第二径向部分设置有内边缘和外边缘，所述大体上轴向的中间部分连接所述第一径向部分的所述外边缘和所述第二径向部分的所述内边缘。

根据本发明，所述中间部分形成周向凹槽，与所述固定的内圈的所述正表面的外边缘相比，所述周向凹槽的底部在径向上朝向所述带轮装置的内部偏移。

根据本发明的进一步有利但非必要的特征单独或组合使用：

-所述轴承的内圈包括形成所述轴承的安装孔的用于接纳螺丝的孔。

-所述轴承包括安装在所述轴承的内圈的孔中的环形间隔件，所述间隔件设置有形成所述轴承的所述安装孔的用于接纳螺丝的孔。

-所述滚动元件是球。

-保持架保持所述滚动元件的周向间隔。

-所述法兰的中间部分是圆柱形的。

-所述法兰的中间部分是截头圆锥形的。

-截头圆锥形的所述中间部分指向所述带轮装置的内部。

-截头圆锥形的所述中间部分指向所述带轮装置的外部。

-所述周向凹槽以所述法兰的大直径的第二径向部分作为所述周向凹槽的外侧向边缘(/所述法兰的大直径的第二径向部分作为所述周向凹槽的外侧向边缘)。

-所述周向凹槽以所述固定的内圈的正表面作为所述周向凹槽的内侧向边缘(/所述固定的内圈的正表面作为所述周向凹槽的内侧向边缘)。

-所述周向凹槽以所述法兰的小直径的第一径向部分作为所述周向凹槽的内侧向边缘(/所述法兰的小直径的第一径向部分作为所述周向凹槽的内侧向边缘)。

-所述小直径的第一径向部分具有形成所述周向凹槽的内侧向边缘的折叠部，中间部分从所述折叠部延伸。

-所述大直径的第二径向部分的外边缘延伸到所述带轮的紧邻区域中，以形成窄的通道。

-所述法兰包括轴向部分，所述轴向部分在轴向上从所述第一径向部分的孔延伸(/从所述第一径向部分的孔沿轴向延伸)并且容纳在所述轴承的安装孔中。

-所述轴向部分牢固地安装在所述轴承的安装孔中。

-所述轴向部分紧密地安装在所述轴承的安装孔中。

-所述轴向部分包括与所述轴承的中央安装孔配合的保持部件。

-所述法兰包括用于与所述螺丝配合的保持部件。

-所述带轮由金属制成，例如，由钢制成。

-所述带轮由塑料材料制成，例如，由聚酰胺制成。

-所述带轮通过在所述轴承的外圈上包覆成型塑料材料而形成。

-所述法兰由金属制成，例如，由钢制成。

-所述法兰由塑料材料制成，例如，由聚酰胺制成。

附图的简要说明

通过阅读作为完全以非限制性示例的方式给出并在附图中示出的若干实施方式的详细描述，将更好地理解本发明，其中：

-图1是根据第一实施方式的带轮装置的轴向截面图；

-图2是根据第二实施方式的带轮装置的轴向截面图；

-图3是根据第三实施方式的带轮装置的轴向截面图；以及

-图4是根据第四实施方式的带轮装置的轴向截面图。

具体实施方式

如在图1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、保护法兰(/凸缘)(flange)4和螺丝5。

轴承3包括固定的内圈6、旋转的外圈7，所述外圈6和所述内圈7关于轴线x1同轴并且在彼此之间形成径向空间8。轴承3还包括两列滚动元件9和10以及保持架11和12，两列滚动元件9和10在此以球形式布置在外圈与内圈之间，保持架11和12分别保持滚动元件9和10的周向间隔。

内圈6和外圈7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中去除材料的机加工或磨削而获得的。

内圈6包括孔13、外圆柱表面14以及两个正表面15、16，外圆柱表面14设置有滚道，该滚道的轴向截面具有适于滚动元件9、10的凹形内轮廓。

外圈7包括圆柱形孔17、外圆柱表面18以及两个正表面19、20，圆柱形孔17设置有滚道，该滚道的轴向截面具有适于滚动元件9、10的凹形内轮廓，带轮2安装在外圆柱表面18上。

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列数的滚动元件，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(plainbearing)。

有利地，轴承3在径向空间8的每个轴向侧包括环形的密封件21、22，用于封闭内圈6与外圈7之间的径向空间，其中，滚动元件9、10被容纳在该径向空间内部。

有利地，密封件21、22均包括第一端和第二端，密封件21、22的第一端均固定在设置于外圈7的孔17中的周向槽中，密封件21、22的第二端均由与内圈6的外圆柱表面14滑动接触的唇部形成。如此，径向空间8以密封的方式在轴向上被封闭在两个密封件21、22之间。

在图1中示出的实施方式中，轴承3还包括间隔件23。间隔件23是环形的并且设置有装配在内圈6的孔13中的外表面24、形成轴承3的安装孔的孔25以及两个正表面26、27。

在本实施方式中，间隔件的孔25与内圈6的孔13同轴。作为一种选择，孔25的轴线可以相对于孔13的轴线偏移，因此间隔件23形成偏心件(eccentric)。

间隔件23在轴向方向上朝向其上用于安装带轮装置1的支撑件从轴承3轴向地延伸出来(/轴向地延伸超出轴承3)。有利地，间隔件23包括径向缘部(rim)28，轴承3的内圈6的正表面15支承抵靠径向缘部28。在与内圈6支承接合的轴向相反侧，径向缘部28包括用于支承抵靠(bearingagainst)装置1的支撑件的表面。这种间隔件23使得可以根据应用改变带轮装置1与其支撑件之间的间隔。

作为一种选择，轴承3不包括间隔件，内圈6的孔13形成轴承3的安装孔。

带轮2包括用于与诸如带或链的传动元件配合的外圆柱表面29和固定到外圈7的内表面30。带轮具有大体上管状的形状并且以中心轴线x1为中心。

有利地，带轮2可以由塑料材料制成，并且优选地由聚酰胺(例如pa6或pa66)制成。有利地，带轮2可以通过在轴承3的外圈7上包覆成型塑料材料而被形成。这在这些部件之间产生优异的内聚力。作为一种选择，带轮2可以由金属材料制成，例如由钢制成，并且被紧密地安装在外圈7的外圆柱表面18上。带轮2也可以具有根据应用的需要而优化的其他形状。

在另一种选择中，外圈7的外表面18可以与传动元件直接配合，并如此形成带轮装置1的带轮。

螺丝5包括主体31和位于所述主体31的一端处的头部32。主体31被容纳在轴承3的安装孔(在这种情况下为间隔件23的孔25)中。

保护法兰4包括小直径的第一径向部分33、大直径的第二径向部分34和中间部分35，小直径的第一径向部分33设置有形成法兰4的孔的内边缘并设置有外边缘，大直径的第二径向部分34设置有内边缘和外边缘，中间部分35大体上在轴向上延伸并且连接第一径向部分33的所述外边缘和第二径向部分34的所述内边缘。

第一径向部分33支承抵靠内圈6的正表面16并抵靠间隔件23的与缘部28相反定位的正表面27，并如此抵靠其上用于安装装置1的支撑件。

螺丝5的头部32具有相对平坦的表面，该表面支承抵靠法兰4的第一径向部分33，第一径向部分33在轴向上卡在螺丝5的头部32与轴承3的内圈6之间。根据未示出的变型，垫圈可以介于螺丝头部与法兰的大体上径向部分之间。

有利地，法兰4还包括从第一径向部分33的内边缘在轴向上延伸的轴向部分36。轴向部分36被容纳并固定在轴承3的安装孔25中。轴向部分36使得法兰4能够一方面相对于轴承3且另一方面相对于带轮2对中。

在图1中示出的实施方式中，间隔件23的孔25设置有周向槽37，轴向部分36在径向上变形以被部分地容纳在所述周向槽37中。法兰4经由其与设置在间隔件23中的周向槽37的壁配合的轴向部分36而与轴承3在轴向上和径向上保持在一起。作为一种选择，如果轴承不具有间隔件，则可以在轴承的内圈的孔中设置周向槽。

在未示出的可选择方案中，法兰的轴向部分可以紧密地安装在轴承的孔中。在其他变型中，轴向部分通过任意其他适当的方式而被牢固地安装在轴承的安装孔中，例如通过粘接接合而被牢固地安装在轴承的安装孔中。

大直径的第二径向部分34的外边缘延伸到带轮2的紧邻区域(immediatevicinity)中，以形成减小外部污染物进入到轴承3附近的风险的狭窄的通道。

周向凹槽38通过由所述圆柱形中间部分35形成的底部、由轴承3的内圈6的正表面16形成的内侧向边缘(/内侧边缘)(innerlateraledge)(法兰4的第一径向部分33支承抵靠所述内侧向边缘)以及由法兰4的第二径向部分34形成的外侧向边缘(outerlateraledge)来限定。

在图1中所示的本发明的第一实施方式中，中间部分35是圆柱形的。

根据本发明，与固定的内圈6的所述正表面16的外边缘相比，周向凹槽38的底部35在径向上朝向带轮装置1的内部偏移，也就是说，周向凹槽38的底部35在径向上朝向轴线x1偏移。

根据本发明，通过在法兰4与带轮2之间限定的狭窄的通道进入的污染物被收集在距轴承的内圈6的边缘一定距离处的凹槽38中，更具体地，被收集在距密封件22一定距离处的槽38中。

通过切割然后冲压金属(例如，钢)带来形成法兰。作为一种选择，法兰可以由塑料材料制成，例如，由聚酰胺制成。

图2中示出本发明的第二实施方式，其中，相同的元件具有相同的附图标号，并且与前面的实施方式的不同之处在于：法兰4设置有带有截头圆锥形状的中间部分39。

中间部分39连接法兰4的第一径向部分33的外边缘和第二径向部分34的内边缘。

在本发明的该第二实施方式中，中间部分39是截头圆锥形的并且指向带轮装置1的内部。

周向凹槽40通过由所述截头圆锥形中间部分39形成的底部、由轴承3的内圈6的正表面16形成的内侧向边缘(法兰4的第一径向部分33支承抵靠所述内侧向边缘)以及由法兰4的第二径向部分34形成的外侧向边缘来限定。

凹槽40的底部39相对于轴线x1倾斜，并且具有与固定的内圈6的正表面16的外边缘相比在径向上朝向带轮装置1的内部偏移的较小直径的区域。如此，凹槽40能够收集已经进入到法兰4与带轮2之间的污染物。

图3中示出本发明的第三实施方式，其中，相同的元件具有相同的附图标号，并且与前面的实施方式的不同之处在于：法兰4设置有中间部分41，中间部分41具有指向装置1的外部的截头圆锥形状。

中间部分41连接法兰4的第一径向部分33的外边缘和第二径向部分34的内边缘。

在本发明的该第三实施方式中，中间部分41是截头圆锥形的并且指向带轮装置1的外部。

周向凹槽42通过由所述截头圆锥形中间部分41形成的底部、由中间部分41由于其倾斜方向向外而形成的内侧向边缘以及由法兰4的第二径向部分34形成的外侧向边缘来限定。

凹槽42的底部41相对于轴线x1倾斜，并且具有与固定的内圈6的所述正表面16的外边缘相比在径向上朝向带轮装置1的内部偏移的较小直径的区域。如此，凹槽42能够收集已经进入到法兰4与带轮2之间的污染物。

图4中示出本发明的第四实施方式，其中，相同的元件具有相同的附图标号，并且与第一实施方式的不同之处在于：法兰4设置有由法兰4的折叠部45形成的凹槽44。

法兰4包括小直径的第一径向部分33、大直径的第二径向部分34、折叠部45以及中间部分43，小直径的第一径向部分33设置有形成法兰4的孔的内边缘和外边缘，大直径的第二径向部分34具有内边缘和外边缘，折叠部45形成在第一径向部分33的外边缘处，中间部分43连接折叠部45和第二径向部分34的内边缘。

折叠部45具有由法兰4的小直径的第一径向部分33形成的内环形部分、在径向上延伸的外环形部分以及连接第一径向部分33的外边缘和外环形部分的中间部分。内环形部分和外环形部分在轴向上彼此面对。内环形部分和外环形部分折叠成彼此接触。作为一种选择，可以在内环形部分与外环形部分之间形成环形中空空间。

中间部分43从折叠部45的外环形部分延伸。在图4中示出的实施方式中，中间部分43是圆柱形的。作为一种选择，中间部分43可以是截头圆锥形的并且指向带轮装置1的内部或指向带轮装置1的外部。

周向凹槽44通过由所述圆柱形中间部分43形成的底部、由折叠部45的径向外环形部分形成的内侧向边缘以及由法兰4的第二径向部分34形成的外侧向边缘来限定。

与固定的内圈6的所述正表面16的外边缘相比，周向凹槽44的底部43在径向上朝向带轮装置1的内部偏移，也就是说，周向凹槽44的底部43在径向上朝向轴线x1偏移。

在所描述的实施方式中，形成周向凹槽的底部的中间部分具有直的、圆柱形的或截头圆锥形的形状，并指向带轮装置1的外部或内部。作为一种选择，在不脱离本发明的范围的情况下，中间部分可以具有适于确保收集污染物的任何其他形状，例如，圆形形状。

此外，各种实施方式的所有或仅一些技术特征可以彼此组合。因此，带轮装置可以根据成本、性能和易用性而进行调整。