用于张紧辊或惰辊的带轮装置的制作方法

本发明涉及用于张紧辊或惰辊(idlerroller)的带轮装置的领域，该张紧辊或惰辊被设计用于与传动元件配合，例如与机动车辆的内燃发动机的正时带或传动带或者正时链或传动链配合。

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特定范围内或者用于局部地改变传动元件所采取的路径。这些辊分别被称为张紧辊或惰辊。在惰辊的情况下，带轮凭借轴承可旋转地安装在带有螺纹体的螺丝上，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旋转元件。

这种装置往往配备有密封接头或额外的保护法兰，其有助于保护装置免受污染或免受源自外部环境的污染物的影响。

然而，颗粒或其他污染元素可能渗入轴承的密封部件的紧邻区域中，并且这些颗粒或其他污染元素可能随时间的变化而积累在轴承的密封部件的紧邻区域中。密封部件可能磨损，并且污染物渗入到轴承腔中的风险随着带轮装置的使用周期而增大。这样的内部污染物可能会导致轴承的内部组件的加速劣化，特别是可能会导致旋转元件与圈之间的接触表面的加速劣化。这进而还可能会导致由带轮装置提供的旋转机械连接的质量的降低，并导致带轮装置的内部组件的使用寿命降低。特别是在运行模式下，破损的风险也较高。

技术实现要素：

本发明提出解决这种不便。

更具体地，本发明提出可使用这样一种带轮装置，其在高污染的条件下具有抵抗力，特别经济，具有简单且安全的组件，形成不可拆卸的子组件，并且具有减小的轴向和径向总尺寸。

本发明涉及一种用于传动元件的张紧辊或惰辊的带轮装置，所述带轮装置包括带轮和轴承，所述带轮具有用于与所述传动元件配合的外表面。

所述轴承设置有旋转的外圈、固定的内圈、后密封部件和前密封部件以及至少一列旋转元件，所述带轮安装在(/跨过)(surmounted)所述旋转的外圈上并且所述旋转的外圈设置有具有至少一个外滚道的孔，所述固定的内圈具有用于接纳螺丝的孔、具有至少一个内滚道的外表面、用于与所述装置的支撑件接触的后侧向表面以及用于与螺丝的头部接触的前侧向表面，所述内圈和所述外圈同轴并且在所述内圈与所述外圈之间形成径向空间，所述后密封部件和所述前密封部件在每个轴向侧封闭所述径向空间，所述至少一列旋转元件配置在所述径向空间中并且位于所述内滚道与所述外滚道之间。

根据本发明，所述固定的内圈在所述固定的内圈后侧设置有用于收集污染物的周向槽，在所述内圈的外表面上机加工所述周向槽。所述周向槽在所述径向空间的外侧相对于所述后密封部件在轴向上偏移。

根据单独或组合使用的本发明的其他有利但非强制性的特征：

所述带轮装置包括具有基本上径向部分的环形保护法兰，所述基本上径向部分具有形成孔的内边缘并且具有紧邻所述带轮的外边缘以形成窄通道，所述基本上径向部分与所述固定的内圈的前侧向表面接触。

所述法兰包括与所述轴承的固定的内圈在一起的保持部件。

所述法兰包括从所述基本上径向部分的外边缘沿轴向延伸的环形套环。

所述套环是圆柱形的。

所述套环是截头圆锥形的。

所述轴承的内圈是一体式的(integral)。

所述轴承的内圈包括轨道元件、间隔件、后侧向表面和前侧向表面，所述轨道元件设置有具有用于旋转元件的至少一个内滚道的外表面，所述间隔件设置有安装在所述轨道元件的孔中的外表面，所述孔用于接纳螺丝，所述后侧表面用于与所述装置的支撑件接触，所述前侧表面用于与螺丝的头部接触。

用于收集污染物的周向槽设置在所述内圈的轨道元件的外表面上。

用于收集污染物的周向槽设置在所述内圈的间隔件的外表面上。

所述带轮装置包括用于与所述螺丝配合的保持部件。

所述固定的内圈的孔包括内周向槽，在所述内周向槽中容纳与所述螺丝配合的环形o型环。

保持架确保保持所述旋转元件的周向间隔。

至少一个内滚道由轴向截面具有适于所述旋转元件的凹形内轮廓的周向槽构成。

所述旋转元件是球。

所述至少一个滚道的轴向截面具有适于所述球的圆环轮廓。

用于收集污染物的周向槽的轴向截面具有圆环轮廓。

用于收集污染物的周向槽与形成所述内滚道的周向槽相同。

所述固定的内圈包括设置有至少一个滚道和用于收集污染物的周向槽的圆柱形外表面。

所述带轮包括前轴向突出部分。

所述带轮包括后轴向突出部分。

所述前轴向突出部分在径向上围绕所述法兰的外边缘。

所述后轴向突出部分在径向上围绕用于收集污染物的所述周向槽。

所述带轮安装在所述轴承的旋转的外圈的外表面上。

所述带轮和所述轴承的旋转的外圈一体地形成，所述旋转的外圈设置有用于与所述传动元件配合的外表面。

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。

附图说明

通过精读以非限制性示例的方式提供并由本文所附的单个附图(图1)示出的实施方式的详细描述，将更容易地理解本发明，该附图(图1)表示根据本发明的带轮装置的轴向截面图。

具体实施方式

如在图中可以理解的，用于带的张紧辊或惰辊的带轮装置(其整体由标号1标示)具有几何轴线x1并且包括适于与诸如带或链的传动元件(在此未示出)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同轴并且在它们之间形成径向空间8。轴承3还包括两列旋转元件9和10以及保持架11和12，两列旋转元件9和10在此以球的形式实现并设置在两个圈之间，保持架11和12分别确保保持旋转元件9和10的周向间隔。

内圈6和外圈7是同轴的。在示出的实施方式中，圈是实心的，也就是说，圈是通过在金属管、棒、锻造部件或轧制坯料的基础上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(或圆柱形外表面)14以两个及后侧向表面17和前侧向表面18，外圆柱表面14设置有滚道15、16，滚道15、16的轴向截面具有凹形内轮廓并且具有适于旋转元件9、10的圆环形式。

外圈7包括圆柱形孔19、外圆柱表面(或圆柱形外表面)20以及两个后侧向表面21和前侧向表面22，圆柱形孔19设置有滚道(在此未标示)，该滚道的轴向截面具有凹形内轮廓并且具有适于旋转元件9、10的圆环形式，带轮2安装在外圆柱表面20上。

固定的内圈6在指向其上用于安装带轮装置1的支撑件的轴向向后方向上沿轴向延伸超过旋转的外圈7。后侧向表面17用于形成用于轴承3抵靠装置1用的支撑件的接触表面。

有利地，轴承3在每个轴向侧包括环形密封件23、24，以封闭存在于内圈6与外圈7之间并且在其内部容纳旋转元件9、10的径向空间8。

有利地，密封接头23、24分别包括位于设置在外圈7的孔19中的周向槽中的第一固定末端(固定端)(extremity)以及由以滑动接触抵靠内圈6的外圆柱表面14的唇形成的第二末端。如此，径向空间8以被密封的方式在轴向上在两个密封接头23、24之间被封闭。

作为一种可选方式，轴承可以包括配置于外圈与内圈之间的不同数量列的旋转元件，例如单列旋转元件。

作为一种可选方式，轴承可以包括其他类型的旋转元件，例如圆锥滚子、滚针滚子或者甚至是圆锥滚子轴承。作为一种选择，轴承可以是滑动轴承(plainbearing)。

在这个实施方式中，内圈6一体地形成。根据可选的实施方式(在此未示出)，轴承3可以包括安装在内圈6中的环形间隔件。

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25以及与外圈7为一体的内表面26。带轮具有基本上管状的形式并且以中心轴线x1为中心。

有利地，带轮2可以由塑料材料制成，并且优选地可以由聚酰胺(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)塑料材料而形成。这在这些组件之间产生优异的内聚力。作为一种可选方式，带轮2可以由金属材料制成，例如由钢制成，并且可以被压配到外圈7的外圆柱表面20上。带轮2也可以具有针对应用的需要而优化的其他形式。

根据另一种选择，外圈7的外表面20可以与传动元件直接配合，以这样做来形成用于带轮装置1的带轮。

螺丝5包括主体27和位于所述主体27的轴向末端的头部28。主体27容纳在轴承3的孔13中并且在轴向上延伸超过固定的内圈6的后侧向表面17。主体27包括螺纹部分，螺纹部分用于被拧进用于带轮装置1的支撑件的相应的带螺纹的开口中。

保护法兰4包括基本上径向部分29，基本上径向部分29在外边缘与形成法兰4的孔的内边缘之间延伸。

基本上径向部分29与内圈6的前侧表面18接触，内圈6的前侧向表面18被定位为与其上用于安装装置1的支撑件相反。

有利地，轴承3的固定的内圈6的孔13在其后端(rearextremity)包括内周向槽37。环形的o型环38插入在所述内周向槽37中，以在轴向上和径向上将螺丝5的主体27保持在带轮装置2中。作为一种可选方式，带轮装置1可以包括适于保持螺丝5的目的的任何其他部件。

螺丝5的头部28具有与法兰4的基本上径向部分29接触的相对平的表面，所述部分29在轴向上楔于螺丝5的头部28与轴承3的内圈6之间。根据一种变型(在此未示出)，垫圈可以被插在螺丝的头部与法兰的基本上径向部分之间。

作为一种有利的方式，法兰4还包括从径向部分29的内边缘轴向延伸的轴向部分30。轴向部分30被容纳在轴承3的内圈6的孔13中并与孔13相互作用。轴向部分30可以是环形的并且具有基本上管状的形式，或者甚至是离散的并且形成有多个舌(tongue)。轴向部分30一方面允许法兰4相对于轴承3对中，另一方面允许法兰4相对于带轮2对中。

在示出的实施方式中，孔13在其前端(frontextremity)设置有周向槽31。轴向部分30在径向上变形，以这种方式被部分地容纳在所述周向槽31中。法兰4通过使其轴向部分30与设置在固定的内圈6中的周向槽31的壁配合而在轴向上和径向上与轴承3被保持在一起。作为一种可选方式，如果轴承配备有间隔件，则可以在轴承的间隔件的孔中实现周向槽。

作为一种可选方式(在此未示出)，法兰的轴向部分可以被压配在轴承的孔中。根据其他变型，轴向部分通过一些其他适当的手段(例如，通过粘合)而以一体化的方式安装在轴承的安装孔中。

带轮2包括后轴向突出部分32，该后轴向突出部分32在装置1的轴向向后方向上沿轴向延伸超过外圈7的后侧向表面21。带轮2包括前轴向突出部分33，该前轴向突出部分33在装置1的轴向向前方向上沿轴向延伸超过外圈7的前侧向表面22。法兰4的基本上径向部分29的外边缘紧邻带轮2的前轴向突出部分33延伸。前轴向突出部分33在径向上围绕法兰4的基本上径向部分29的外边缘，以形成窄通道，这减小了外部污染物侵入轴承3附近的风险。

在示出的实施方式中，有利地，法兰4包括在轴向向前方向上从基本上径向部分29的外边缘沿轴向延伸的圆柱形环形套环34。作为一种选择，套环34可以是截头圆锥形的或者是适于防止污染物进入的一些其他形式。作为一种选择，套环34可以在装置1的轴向向后方向上沿轴向延伸。

法兰通过在冲压金属带(例如由钢制成的金属带)之后进行切割而形成。作为一种可选方式，法兰可以由塑料材料制成，例如由聚酰胺制成。

与本发明一致，轴承3的固定的内圈6在其后侧设置有用于收集污染物的周向槽36。

在所述内圈6的外圆柱表面14上机加工周向槽36。周向槽36相对于后密封部件23朝向内圈6的后部在轴向上偏移，使得周向槽36位于径向空间8的外侧。

带轮2的后轴向突出部分32在径向上围绕用于收集污染物的周向槽36。

作为一种特别有利的方式，用于收集污染物的周向槽36具有与设置在圆柱形外表面14上的滚道15和16的形式类似的形式。因此，周向槽36的轴向截面具有圆环形式的凹形内轮廓。归因于这个实施方式，可以以与滚道15、16相同的方式以相同的形式和相同的尺寸在相同的表面14上机加工周向槽36。作为另一种可选方式，周向槽36可以具有适于收集污染物的任何其他轴向截面形式，例如平行管形(parallepipedal)、三角形或其他形式。

归因于本发明，设法在装置1的后部穿过用于装置1的支撑件与带轮2之间的通道的污染被收集在距后密封件23一定距离处的周向槽36中。

此外，不同实施方式的技术特征可以在它们之间组合、全部组合以及仅在它们中的一些之间组合。因此，带轮装置可以在成本、性能和易用性方面进行调整。