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(transmissionelement)配合，例如与机动车辆内燃发动机的正时带或链或者传动带(drivebelt)或链配合。

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在辊处所采取的路径。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、由带轮跨过(/其上安装带轮)(surmounted)的旋转的外圈以及介于内圈和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，颗粒或其他污染元素可能进入带轮装置的法兰与轴承之间。轴承通常设置有固有的额外密封部件，例如封闭容纳有滚动元件的轴承腔并且能够阻止这种污染的密封件。

技术实现要素：

本发明旨在弥补这样的缺点。

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，是特别经济的，并且安装容易且安全，形成不能够被拆卸且具有较小的轴向和径向空间需求的子组件。

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，所述带轮装置包括固定的内元件、旋转的外元件以及保护法兰。

所述固定的内元件包括用于所述装置的安装孔，所述安装孔用于接纳螺丝。

所述旋转的外元件安装为绕着所述固定的内元件同轴地旋转，并且包括用于与所述传动元件配合的外表面。

所述保护法兰是环形的并且包括支承抵靠所述固定的内元件的侧向表面的大体上径向部分，所述大体上径向部分具有形成所述法兰的孔的内边缘。

根据本发明，所述固定的内元件包括套筒，所述套筒在从所述装置轴向向外的方向上从所述侧向表面轴向地突出并且在所述法兰的孔中延伸。所述法兰包括在所述带轮装置的轴向向外的方向上从所述大体上径向部分的内边缘延伸的内轴向部分。所述内轴向部分固定地安装在所述套筒的外表面上。

根据本发明的进一步有利但非必要的特征，它们单独或组合使用：

所述带轮装置包括轴承，所述轴承具有旋转的外圈、固定的内圈、密封部件以及至少一列滚动元件，所述旋转的外圈是所述旋转的外元件的一部分，所述固定的内圈是所述固定的内元件的一部分，所述内圈和所述外圈同轴并且在彼此之间形成径向空间，所述密封部件在两轴向侧封闭所述径向空间，所述至少一列滚动元件被配置在所述径向空间中。

所述轴承的内圈包括形成所述装置的安装孔的孔，所述内圈的孔用于接纳螺丝，所述固定的内元件由所述轴承的所述固定的内圈构成。

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装置的安装孔的孔，所述间隔件的孔用于接纳螺丝，所述固定的内构件由所述轴承的固定的内圈和所述间隔件构成。

所述轴承的固定的内圈设置有轴向突出的套筒。

所述间隔件设置有轴向突出的套筒。

所述装置的安装孔包括小直径的第一孔部和大直径的第二孔部。所述第二孔部至少部分地设置在所述轴向突出的套筒上，两个孔部在轴向上相邻，以形成在所述带轮装置的轴向外侧敞开的具有侧向表面的内环形肩部。所述第一孔部用于接纳螺丝的螺纹体，所述第二孔部用于至少部分地接纳所述螺丝的在轴向上支承抵靠所述肩部的侧向表面的头部。

所述装置包括安装在所述轴承的旋转的外圈上的带轮，所述带轮设置有用于与传动元件直接配合的外表面，所述旋转的外元件由所述带轮和所述轴承的外圈构成。

所述轴承的旋转的外圈包括用于与传动元件直接配合的外表面，所述旋转的外元件由所述轴承的外圈构成。

所述滚动元件是球。

保持架保持所述滚动元件的周向间隔。

所述法兰的大体上径向部分设置有外边缘，所述外边缘进入到(passesinto)所述旋转的外元件的一部分的紧邻区域(immediatevicinity)中，以形成窄通道。

所述旋转的外元件包括指向所述轴承的外部并且在径向上围绕所述法兰的外边缘的轴向突出的部分。

所述法兰包括环形的套环，所述套环从所述大体上径向部分的外边缘轴向地延伸并且与所述旋转的外元件的轴向突出的部分形成窄通道。

所述套环在所述带轮装置的轴向向外的方向上从所述大体上径向部分的外边缘延伸。

所述套环在所述带轮装置的轴向向内的方向上从所述大体上径向部分的外边缘延伸。

所述套环是圆柱形的。

所述套环是截头圆锥形的。

所述法兰的内轴向部分是环形的并且形成管。

所述法兰的内轴向部分包括至少一个凸耳。

所述法兰的内轴向部分紧密地安装在所述套筒上。

所述法兰的内轴向部分包括在大体上径向方向上朝向所述带轮装置的内部折叠的部分。

所述折叠的部分被压接到所述套筒的外表面。

所述折叠的部分容纳在设置在所述套筒的外表面中的凹部中。

所述折叠的部分是截头圆锥形的。

所述折叠的部分是环形的。

所述折叠的部分由至少一个凸耳构成。

所述凹部由周向槽构成。

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。

所述带轮通过将塑料材料包覆成型在所述轴承的外圈上而形成。

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。

附图说明

通过阅读仅作为非限制性示例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是图1的细节图；以及

图3是根据第二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(总体上由标号1指示)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(flange)4和螺丝5。

轴承3包括固定的内圈6、旋转的外圈7、所述内圈6和所述外圈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在此以球的形式设置在两个圈之间，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。

外圈7包括圆柱形孔13、外圆柱表面14以及两个正表面15、16，圆柱形孔13设置有滚道，该滚道的轴向截面具有适合于滚动元件9、10的凹形内轮廓，带轮2安装在外圆柱表面14上。

内圈6包括中心孔17和外圆柱表面18，外圆柱表面18设置有滚道，该滚道的轴向截面具有适合于滚动元件9、10的凹形内轮廓。

内圈6在轴向方向上朝向其上用于安装带轮装置1的支撑件在轴向上从外圈7延伸出来(/在轴向上延伸超出外圈7)。有利地，内圈6包括径向缘部(rim)19，径向缘部19提供用于装置1抵靠支撑件的支承表面20。

在该支承表面20的轴向相对侧上，内圈6包括环形的侧向表面(lateralsurface)21和套筒(sleeve)22，法兰4在轴向上支承抵靠环形的侧向表面21，套筒22在装置1的轴向向外的方向上从所述侧向表面21轴向地突出。

中心孔17包括小直径的第一孔部23和大直径的第二孔部24。第二孔部24至少部分地设置在轴向突出的套筒22上。两个孔部23、24在轴向上相邻，以形成在带轮装置1的轴向外侧敞开的具有侧向表面26的内环形肩部25。

第一孔部23用于接纳螺丝5的螺纹体27，所述螺纹体27用于被固定在用于装置1的支撑件中的对应的带螺纹的开口中。

第二孔部24用于接纳螺丝5的头部28。在示出的实施方式中，头部28被完全容纳在由大直径的第二孔部24形成的腔中。头部28具有在轴向上支承抵靠肩部25的侧向表面26的大体上平坦的下表面。

仅有内圈6形成用于带轮装置1的固定的内元件，并且内圈6的孔17形成用于装置1的安装孔。

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数量列的滚动元件，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的两轴向侧包括环形密封件29、30，该环形密封件29、30用于封闭在圈6、7之间的且其内部容纳有滚动元件9、10的径向空间。

有利地，每个密封件29、30包括固定在设置在外圈7的孔13中的周向槽中的第一端以及由与内圈6的外圆柱表面18滑动接触的唇(lip)形成的第二端。因此，径向空间8以在两个密封件29、30之间以在轴向上密封的方式被封闭。

在这个实施方式中，带轮装置1包括带轮2。带轮2包括外圆柱表面31和固定到外圈7的内表面32。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(overmoulding)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14上。带轮2也可以具有根据应用的需要而优化的其他形状。

轴承3的旋转的外圈7和带轮2形成用于带轮装置1的旋转的外元件。带轮2的外表面31形成旋转的外元件的能够与传动元件(诸如带或链)配合的外表面。

根据未示出的可选实施方式，带轮装置1不包括与轴承3分开的带轮。通过外圈7的外表面14确保对传动元件的旋转支撑以及路径引导的功能。在这种情况下，仅有轴承3的旋转的外圈7形成带轮装置的旋转的外元件。

保护法兰4包括大体上径向部分33。大体上径向部分33在外边缘与形成法兰4的孔的内边缘之间延伸。

根据未示出的可选实施方式，大体上径向部分可以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在轴向上延伸并连接所述第一径向部分和所述第二径向部分的中间部分。

大体上径向部分33支承抵靠内圈6的侧向表面21。内圈6的套筒22安装于法兰4的径向部分33的内边缘。

内圈6包括形成在法兰4的侧向支承表面21与内圈的外圆柱表面18之间的周向槽(/周向凹槽)34。槽34和法兰的径向部分33形成周向凹槽(trough)。与固定的内圈6的所述外圆柱表面18的外边缘相比，周向凹槽34的底部在径向上朝向带轮装置1的内部偏移，也就是说，周向凹槽34的底部在径向上朝向轴线x1偏移。通过限定在法兰4与带轮2之间的窄通道进入的污染物在距轴承的内圈6的边缘一定距离处被收集在凹槽34中，更特别地，污染物在距密封件30一定距离处被收集在凹槽34中。

大体上径向部分33的外边缘进入到(passesinto)带轮2的紧邻区域(immediatevicinity)中，以形成用于限制污染物进入装置的窄通道。更具体地，法兰包括从法兰4的外边缘朝向带轮装置1的外侧在轴向上延伸的圆柱形环形套环(collar)36。

套环36在径向上进入到带轮2的轴向突出的环形部分35的紧邻区域中，以形成窄通道。环形部分35在轴向上延伸超出沿着外圈7的正表面16的径向平面，并且还在轴向上延伸超出沿着内圈6的侧向表面21的径向平面。

套环36在径向上被带轮2的轴向突出的环形部分35围绕。套环36与部分35内侧的表面两者在轴向上且径向上彼此面对地延伸，并且在它们之间限定环形空间。特别有利地，套环36和部分35内侧的表面具有匹配的形状。因此，套环36和带轮2的突出部分35限定了在轴向上沿着特定长度延伸的窄通道。以这种方式，改善法兰4与带轮2之间的密封。

作为一种选择，套环可以面向相反的轴向方向。作为一种选择，套环可以是截头圆锥形或用于确保装置1被密封的任何其他适当的形状。

如图2所示，法兰4还包括在带轮装置1的轴向向外的方向上从径向部分33的内边缘延伸的轴向部分37。轴向部分37牢固地安装在轴承3的内圈6的轴向突出的套筒22的圆柱形环形外表面上。

法兰4的内轴向部分37是环形的并且形成管。作为一种选择，法兰的内轴向部分可以包括一个或多个凸耳(/凸出部)(tab)。

根据图1所示的实施方式，法兰4的内轴向部分37在其轴向自由端部处包括折叠部分38。折叠部分38在大体上径向方向上朝向带轮装置1的内部延伸，也就是说，折叠部分38在大体上径向方向上朝向中心轴线x1延伸。

折叠部分38可以包括在内轴向部分37的端部处的一个或多个周向分布的凸耳。作为一种选择，折叠部分可以由环形缘部构成。

在图1所示的实施方式中，折叠部分38是截头圆锥形的。作为一种选择，折叠部分38可以是圆柱形、圆形或在大体上径向方向上朝向装置1的内部延伸的任何其他形状。

有利地，折叠部分38容纳在设置在固定的内圈6的轴向突出的套筒22的外表面中的凹部39中。在示出的实施方式中，凹部由周向槽39构成。

因此，法兰4在轴向上和径向上被保持在轴承3的固定的内圈6上。

作为一种选择，法兰4的内轴向部分37的折叠部分38可以被压接(crimped)到套筒22的外表面。在压接操作期间，内轴向部分37的轴向自由端部抵靠套筒22的外表面变形，并且使所述外表面也变形。如此，折叠部分38与套筒22形成一种保持“爪”。折叠部分38也可以被局部地收边(/折边/填塞)(caulked)并且使套筒22的外表面变形。

根据未示出的可选实施方式，法兰的内轴向部分可以通过被紧密地安装在装置的安装孔中而被固定到套筒22。

通过对金属(例如钢)带(/条)(strip)进行切割并且随后冲压来形成法兰。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。

在图3中示出本发明的第二实施方式，并且本发明的第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于轴承包括内圈和容纳在所述内圈中的间隔件。

图3中示出的带轮装置50具有几何轴线x50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51、轴承52、保护法兰53和螺丝54。

轴承52包括固定的内圈55、旋转的外圈56、所述内圈55和所述外圈56关于轴线x50同轴并且在彼此之间形成径向空间57。轴承52还包括两列滚动元件58和59以及保持架60和61，两列滚动元件58和59在此以球的形式设置在两个圈之间，保持架60和61分别保持滚动元件58和59的周向间隔。

旋转的外圈56与上面关于第一实施方式描述的旋转的外圈7类似，将不再更详细地描述。

内圈55包括中心孔62、外圆柱表面63以及后侧正表面64和前侧正表面65，外圆柱表面63设置有滚道，该滚道的轴向截面具有适合于滚动元件58、59的凹形内轮廓。

在图3中示出的实施方式中，轴承52还包括间隔件66。间隔件66是环形的并且设置有安装在内圈55的孔62中的外表面67，并且设置有中心孔68。

有利地，间隔件66牢固地安装在内圈55中。在示出的实施方式中，间隔件66的外表面67紧密地安装在内圈55的孔62中。间隔件66可以通过任何其他适当的方式固定到内圈55，例如通过粘合剂结合或压接固定到内圈55。作为一种选择，间隔件可以简单地自由安装在轴承的内圈中。

在这个实施方式中，间隔件的孔68与内圈55的孔62同轴。作为一种选择，孔68的轴线可以相对于孔62的轴线偏移，如此间隔件66形成偏心件(eccentric)。

间隔件66在轴向方向上朝向其上用于安装带轮装置50的支撑件在轴向上从轴承52延伸出来(在轴向上延伸超出轴承52)。更特别地，间隔件66包括在轴向上延伸超出由固定的内圈55的后侧正表面64形成的径向平面的后套筒69。后套筒为装置50提供抵靠支撑件的支承表面70，后套筒用于固定到支撑件。根据未示出的实施方式，间隔件66可以设置有后缘部，该后缘部在一个轴向侧设置有支承表面70，并在相对的轴向侧设置有用于固定的内圈55的后侧正表面64的支承表面。

这种间隔件66可以根据应用而改变带轮装置50与其支撑件之间的间隔。此外，在大多数应用中可以使用标准尺寸的轴承52，而间隔件66仅专用于应用所需的尺寸。这可以使轴承52的制造成本最小化并且通过有限范围的轴承来简化库存管理。

在与支承表面70相对的轴向侧，间隔件68在轴向上延伸超出由固定的内圈55的前侧正表面65形成的径向平面。间隔件68包括相对于固定的内圈55的正表面65轴向突出的前套筒71。

轴承52的固定的内圈55和间隔件66形成用于带轮装置50的固定的内元件。间隔件66的孔68形成用于装置50的安装孔。

间隔件66的中心孔68包括小直径的第一孔部72和大直径的第二孔部73。第二孔部73至少部分地设置在轴向突出的套筒71上。两个孔部72、73在轴向上相邻，以形成在带轮装置50的轴向外侧敞开的具有侧向表面75的内环形肩部74。

第一孔部72用于接纳螺丝54的螺纹体76，所述螺纹体76用于被固定在用于装置50的支撑件中的对应的带螺纹的开口中。

第二孔部73用于接纳螺丝54的头部77。在示出的实施方式中，头部77被完全容纳在由大直径的第二孔部73形成的腔中。头部77具有在轴向上支承抵靠肩部74的侧向表面75的大体上平坦的下表面。

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数量列的滚动元件，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52在径向空间57的两轴向侧包括环形密封件76、77，该环形密封件76、77用于封闭在圈55、56之间的且其内部容纳有滚动元件58、59的径向空间。

在这个实施方式中，带轮装置50包括带轮51。带轮51与上面关于第一实施方式描述的带轮2类似，将不再更详细地描述。

轴承52的旋转的外圈56和带轮51形成用于带轮装置50的旋转的外元件。根据未示出的可选实施方式，带轮装置50不包括与轴承52分开的带轮，在这种情况下，轴承52的旋转的外圈56形成带轮装置的旋转的外元件。

保护法兰53包括大体上径向部分78，该大体上径向部分78在外边缘与形成法兰53的孔的内边缘之间延伸。

大体上径向部分78支承抵靠内圈55的前侧正表面65。间隔件66的套筒71安装于法兰53的径向部分78的内边缘。

内圈55包括形成在法兰53的前方正支承表面65与内圈55的外圆柱表面63之间的周向槽(/周向凹槽)79。槽79和法兰53的径向部分78形成周向凹槽(trough)。与所述外圆柱表面63的外边缘相比，周向凹槽79的底部在径向上朝向带轮装置50的内部偏移，也就是说，周向凹槽79的底部在径向上朝向轴线x50偏移。

大体上径向部分78的外边缘设置有套环80，该套环80进入到带轮51的轴向突出的环形部分81的紧邻区域中，以形成用于限制污染物进入装置的窄通道。

法兰53还包括在带轮装置50的轴向向外的方向上从径向部分78的内边缘延伸的轴向部分82。轴向部分82牢固地安装在间隔件66的轴向突出的套筒71的圆柱形环形外表面上。

内轴向部分82在其轴向自由端部处包括截头圆锥形的折叠部分83。折叠部分83在大体上径向方向上朝向带轮装置50的内部延伸，也就是说，折叠部分83在大体上径向方向上朝向中心轴线x50延伸。

有利地，折叠部分83容纳在设置在间隔件66的轴向突出的套筒71的外表面中的周向槽84中。因此，法兰53在轴向上和径向上被保持于其自身固定到内圈55的间隔件66上。

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。