带轮装置的制作方法

本发明涉及一种带轮装置。本发明的领域是用于张紧运动传输用的链或带的张紧辊、滚子、带张紧器、游滑带轮(loosepulley)和任何其它旋转传动支撑部件的领域。

背景技术：

作为已知的方式，这种带轮装置可以包括轴承、带轮和紧固螺丝。轴承通常包括具有供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。螺丝包括头部和螺纹轴。螺丝穿过轴承的内圈，使得螺丝的螺纹轴进入设置在支撑件(例如，发动机缸体)中的螺纹孔。

建议避免轴承的旋转元件与支撑件之间的机械接触，特别地，支撑件可以置于机动车辆的发动机舱内并且承受频繁的振动。为此目的，已知的是使用间隔件以将轴承与支撑件在轴向上间隔开。例如，从de-a-19850157中已知设置衬套，该衬套被包覆成型或装配到轴承的内圈中并且设置有与支撑件之间形成间隔件的端部。在更早的公开fr-a1-3029586中，带轮装置包括以刚性连接的方式头对尾地安装在内圈的孔中的两个衬套。然而，衬套和内圈的孔的制造公差必须极其精确，以确保有效的刚性连接，从而无论是在将带轮向带轮的安装位置运输期间还是在带轮的操作期间均防止任何相对运动。

这样的带轮装置往往还配备有密封件或额外的保护用遮蔽件，从而有助于保护该装置免受来自外部环境的污染物或飞溅物的影响。然而，颗粒或其它污染物可能会渗入用于轴承的密封部件附近，并且随着时间的流逝颗粒或其它污染物可能会在用于轴承的密封部件附近积累。由于密封部件可能会磨损，因此污染物渗入轴承室的风险随着带轮装置的使用时间而增加。这种内部污染可能导致轴承内部的组件的加速劣化，特别是导致滚动元件与内圈和外圈之间的接触表面的加速劣化。因此，这可能导致由带轮装置提供的旋转的机械联动装置的质量降低，并导致其内部组件的寿命缩短。特别地，破裂风险在操作模式下还较大。

技术实现要素：

本发明旨在克服这些上述缺点。

更具体地，本发明旨在提供这样一种带轮装置，其抵抗高污染条件，特别经济，安装容易且可靠，形成不可拆卸的子组件并且具有减小的轴向和径向空间需求。

本发明涉及一种带轮装置，用于传动元件，所述带轮装置包括带轮、轴承和至少一个衬套，所述带轮具有用于接合所述传动元件的外表面。

所述轴承设置有旋转的外圈、固定的内圈以及至少一列滚动元件，所述带轮安装在所述外圈的外表面上，所述衬套被容纳在所述内圈的孔中，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，所述至少一列滚动元件布置在所述径向空间中。

根据本发明，所述衬套自由地安装在所述内圈的孔中。所述带轮装置还包括至少一个环形保护遮蔽件。所述遮蔽件具有在第一端与第二端之间延伸的大体上径向的主体，所述第一端在轴向上被保持在源自所述带轮和所述衬套的第一元件中，所述第二端紧邻源自所述带轮和所述衬套的另一元件，所述另一元件具有至少一个肩部，所述至少一个肩部在径向上突出，以确保所述至少一个肩部在轴向上保持所述第二端。

由于本发明，环形保护遮蔽件安装为(例如)以令人满意的同心度刚性地连接到带轮装置，避免复杂件的设计。

防止了污染物侵入带轮装置，更特别地，防止了污染物侵入轴承的同轴的圈之间的径向空间。由此，改善轴承提供的机械联动装置的寿命和质量。

此外，所述遮蔽件形成用于所述衬套的轴向止动件，以确保衬套保持在内圈的孔中。所述衬套自由地安装在所述内圈的孔中，即，在所述衬套的外表面与所述孔的内表面之间有径向间隙，但所述衬套保持在轴向上刚性地连接到所述内圈并由此连接到所述带轮装置。因此，必要的公差要求较低的精度，从而节省时间并且降低制造成本。

根据本发明的其它有利但非必要的其他优点，这种带轮装置还可以包括以下特征，这些特征可以单独地或以任何技术上允许的组合来实现：

-所述第一元件是带轮，所述另一元件是衬套。

-所述第一元件是衬套，所述另一元件是带轮。

-所述带轮装置包括在轴向两侧布置在所述内圈的孔中的两个衬套。

-所述遮蔽件的第一端刚性地连接到所述第一元件。

-所述遮蔽件与所述第一元件形成为单个件。

-所述带轮设置有至少一个带轮元件，所述至少一个带轮元件具有c形的轴向截面并且具有内部分、外部分和中间部分，所述内部分安装在所述轴承的外圈的外表面上，所述外部分具有用于接合所述传动元件的外表面，所述中间部分在所述内部分和所述外部分的沿着第一轴向侧的轴向端部之间大体上在径向上延伸，所述遮蔽件在侧向上延伸并且大体上在径向上从所述内部分的在轴向上远离所述中间部分的轴向端部延伸，并且所述带轮元件形成为单个件。

-所述遮蔽件的第一端通过在径向上突出的肩部而在轴向上被保，所述第一元件设置有在径向上突出的肩部。

-所述遮蔽件的第一端通过在多个周向位置进行压隆起而被保持为如此刚性地连接到源自所述带轮和所述衬套的第一元件。

-所述另一元件包括其中容纳所述遮蔽件的自由端的中空区域。

-所述肩部是环形的。

-所述肩部遍及所述另一元件的圆周上的一部分延伸。

-所述肩部由凸环(collar)形成，所述另一元件设置有凸环。

-保持架保持滚动元件的周向间隔。

-所述滚动元件是球。

-所述带轮装置还包括在每个轴向侧封闭所述径向空间的后密封部件和前密封部件。

-所述带轮由金属制成，例如，所述带轮由钢制成。

-所述带轮由塑料制成，例如，所述带轮由聚酰胺制成。

-所述带轮通过在所述轴承的外圈上包覆成型塑料而形成。

-所述遮蔽件由金属制成，例如，所述遮蔽件由钢制成。

-所述遮蔽件由塑料或合成材料制成，例如，所述遮蔽件由聚酰胺制成。

-所述衬套由金属制成，例如，所述衬套由钢制成。

-所述衬套由塑料或合成材料制成，例如，所述衬套由聚酰胺制成。

附图说明

通过阅读仅作为非限制性示例给出的以下描述，将更好地理解本发明。

参照附图进行描述，其中：

图1是根据本发明的第一实施方式的带轮装置的轴向截面图；

图2是根据本发明的第二实施方式的带轮装置的轴向截面图；

图3是根据本发明的第三实施方式的带轮装置的轴向截面图；

图4是根据本发明的第四实施方式的带轮装置的轴向截面图；以及

图5是根据本发明的第五实施方式的带轮装置的轴向截面图。

具体实施方式

如图1中可以看出的，带轮装置在其整体上由附图标记1表示，例如，带轮装置用于张紧辊、带张紧器、小齿轮(pinion)或齿轮。带轮装置1具有几何轴线x1，并且包括带轮2、轴承3和两个保护遮蔽件(/保护罩/防护罩)(protectionshield)4、5，带轮2适于接合如带或链的传动元件(未示出)。

轴承3包括固定的内圈6和旋转的外圈7，所述圈6、7绕着轴线x1同轴并且在它们之间形成径向空间8。轴承3还包括置于两个圈之间的两列滚动元件9和10以及分别保持滚动元件9和10的周向间隔的保持架11和12，在这种情况下，滚动元件9和10被制造成球。

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，即，圈是通过从金属管、棒、锻造件或轧制坯料去除材料的机加工或磨削而获得的。在未示出的可选方案中，圈可以是非同轴的并且具有偏心轴线。

内圈6包括孔13、外表面14以及后侧向表面17和前侧向表面18，外表面14的圆柱形部分设置有滚道15、16，滚道15、16的轴向截面具有适于球9、10的凹圆环形内轮廓。

内圈6的孔13适于接纳螺丝33，螺丝33的主体34在轴向上延伸超过固定的内圈6的后侧向表面17，所述主体包括用于拧入带轮装置1用的支撑件(未示出)的对应螺纹开口(/对应的攻有螺纹的开口)(tappedopening)的螺纹部分。

外圈7包括圆柱形孔19、外圆柱表面22以及后侧向表面23和前侧向表面24，圆柱形孔19设置有滚道20、21，滚道20、21的轴向截面具有适于球9、10的凹圆环形内轮廓，带轮2安装在外圆柱表面22上。

有利地，轴承3包括环形后密封件25和环形前密封件26，以在每个轴向侧封闭存在于圈6、7之间并且在其内部容纳滚动元件9、10的径向空间8。

有利地，密封件25、26均包括第一端和第二端，第一端固定在设置于外圈7的孔19部分处的周向凹槽中，第二端由抵靠内圈6的外表面14的一部分滑动接触的唇形成。如此，径向空间8以在轴向上被密封的方式而被封闭在两个密封件25、26之间。

作为一种选择，轴承可以包括布置在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。

带轮2包括用于接合如带或链的传动元件的外圆柱表面27和安装为刚性地连接在外圈7的外表面22上的内表面28。带轮具有大体上(mainly)管状形状并且以中心轴线x1为中心。外表面27与传动元件之间的摩擦力允许扭矩的传递。

根据未示出的另一实施方式，传动元件可以是齿形带(toothedbelt)，特别是多槽v型(poly-v型)或任何其他类型的齿形带，但这不限制本发明。由此，外表面27设置有诸如肋或缺口的元件，以与带的形状匹配。

带轮2还包括分别相对于外圈7的后侧向表面23和前侧向表面24在轴向上突出的后部分29和前部分30。在轴向上突出的后部分29和前部分30是阶梯状的。

有利地，带轮2可以由塑料制成，优选地，带轮2可以由聚酰胺制成，例如，带轮2可以由pa6或pa66制成。有利地，可以通过在轴承3的外圈7上包覆成型塑料而形成带轮2。结果是这些零件(外圈7和带轮2)之间具有优异的内聚力。作为一种选择，带轮2可以由金属材料制成，并且紧密地安装在外圈7的外圆柱表面22上，例如，带轮2可以由钢制成。带轮2也可以具有根据使用要求而优化的其他形状。

带轮装置1还包括安装在固定的内圈6的孔13中的后衬套(/套筒)(sleeve)31和前衬套32。衬套31、32由塑料或合成材料制成，例如，衬套31、32由玻璃纤维增强的聚酰胺制成。作为一种选择，衬套可以由金属制成，例如，衬套可以由钢制成。

前衬套32在螺丝33的头部35侧、在径向上布置在内圈6与螺丝33之间。当螺丝33被紧固在发动机支撑件的对应内螺纹中时，前衬套32用于支撑地接纳螺丝33的头部35。前衬套32以轴线x32为中心，在带轮装置1的构造中，轴线x32与中心轴线x1汇合。前衬套32包括在径向上置于内圈6与螺丝33的主体34之间的轴向圆柱形主体36。圆柱形主体36自由地安装在内圈6的孔13中，使得在安装之后在两个元件之间存在径向间隙。前衬套32还包括在径向上置于内圈6的前侧向表面18与螺丝33的头部35之间的径向裙部37。裙部37在轴向上延伸超过内圈6的前侧向表面18。

后衬套31用于在径向上布置在内圈6与装置1的支撑件之间。当内圈6通过螺丝33而被紧固抵靠发动机支撑件时，后衬套31用于支撑地接纳内圈6。后衬套31用于形成装置1在其支撑件上用的座(rest)。后衬套31以轴线x31为中心，在带轮装置1的安装构造中，轴线x31与中心轴线x1汇合。后衬套31包括在径向上置于内圈6与螺丝33的主体34之间的轴向圆柱形主体38。圆柱形主体38自由地安装在内圈6的孔13中，使得在安装之后在两个元件之间存在径向间隙。后衬套31还包括在径向上置于内圈6的后侧向表面17与支撑件之间的径向裙部39。裙部39在轴向上延伸超过内圈6的后侧向表面17，从而形成用于带轮装置1的支撑件的空间，以防止装置1的旋转元件与支撑件之间的任何机械接触。

在图1中示出的实施方式中，后衬套31和前衬套32是相同的，并且在轴向上以对称的方式安装。作为一种选择，后衬套和前衬套可以不同，例如，根据装置1与其支撑件之间的轴向间隔的要求，后裙部的尺寸与前裙部的尺寸不同。

带轮装置1还包括在密封的径向空间8的两侧安装的后保护遮蔽件4和前保护遮蔽件5。更确切地，后保护遮蔽件4覆盖后密封件25，前保护遮蔽件5覆盖前密封件26，以提供抵抗外部污染(特别是灰尘和颗粒)的初级保护。

前遮蔽件5具有在第一外端(/外第一端)与第二内端(/内第二端)之间延伸的大体上径向的主体，第一外端安装在带轮2的在轴向上突出的前部分30中，第二内端紧邻前衬套32的裙部37的外表面。

后遮蔽件4具有在第一外端与第二内端之间延伸的大体上径向的主体，第一外端安装在带轮2的在轴向上突出的后部分29中，第二内端紧邻后衬套31的裙部39的外表面。

有利地，遮蔽件通过切割由金属制成的条状件而形成，例如，遮蔽件通过切割由钢制成的条状件而形成。作为一种选择，遮蔽件可以由塑料或合成材料制成，例如，遮蔽件可以由聚酰胺制成。

根据图1中示出的本发明的第一实施方式，后遮蔽件4和前遮蔽件5的第一外端刚性地连接到带轮2。在图1中示出的示例中，前遮蔽件5的第一外端在轴向上倚靠带轮2的阶梯状的且突出的前部分30的凸环(/凸缘)(collar)40，并且在轴向的另一方向上由通过所述前部分30的侧向边缘的塑性变形而获得的压隆起部分(/压凸起部分/压接部分)(crimpingportion)41保持。类似地，后遮蔽件4的第一外端在轴向上倚靠带轮2的阶梯状的且突出的后部分29的凸环(collar)42，并且在轴向的另一方向上由通过所述前部分29的侧向边缘的塑性变形而获得的压隆起部分43保持。有利地，压隆起部分在周向上遍及带轮2的在轴向上突出的后部分29和前部分30规则地分布。作为一种选择，遮蔽件可以通过任何适合的固定方式(例如，通过粘接或包覆成型)而刚性地连接到带轮的在轴向上突出的部分。

根据图1中示出的本发明的第一实施方式，后遮蔽件4和前遮蔽件5的第二内端分别在轴向上保持后衬套31和前衬套32。后衬套31包括肩部44，肩部44在径向上突出且在轴向上容纳在后遮蔽件4的第二内端与内圈6的后侧向表面17之间。如此，肩部44在轴向上被本身是刚性地连接到带轮2的后遮蔽件4阻挡。因此，后衬套31不能从带轮装置1拆卸。类似地，前衬套32包括肩部45，肩部45在径向上突出且在轴向上容纳在前遮蔽件5的第二内端与内圈6的前侧向表面18之间。如此，肩部45在轴向上被本身是刚性地连接到带轮2的前遮蔽件5阻挡。因此，前衬套32不能从带轮装置1拆卸。

图2中示出了第二实施方式。根据该可选实施方式的带轮装置1与图1中示出的先前实施方式的不同之处在于，带轮46与后遮蔽件47和前遮蔽件48形成单件式组件。

更确切地，带轮46包括后带轮元件49和前带轮元件50。

后带轮元件49包括外环形部分51，外环形部分51具有圆柱形孔(未标示)和可以接合传动部件的外圆柱表面52。元件49还包括内环形部分53，内环形部分53具有外圆柱表面(未标示)和紧密地安装在轴承3的旋转的外圈7的外圆柱表面22上的圆柱形孔54。外环形部分51是管状的，并且具有比同样是管状的内环形部分53的直径大的直径，外环形部分51在径向上围绕所述内环形部分53。外环形部分51还具有比内环形部分53的轴向尺寸大的轴向尺寸，所述外环形部分51在装置1的后轴向侧、在轴向上相对于内环形部分53突出。

最后，后带轮元件49包括用于连接内环形部分53和外环形部分51的中间部分55。中间部分55在后带轮元件49的内部分53和外部分51的前轴向端部之间在径向上延伸。

后带轮元件49具有大体上为c形的轴向截面，限定在装置1的后轴向侧、朝向装置1用于被安装在其上的支撑件的方向敞开的环形开口。

前带轮元件50包括外环形部分56，外环形部分56具有圆柱形孔(未标示)和可以接合传动部件的外圆柱表面57。元件50还包括内环形部分58，内环形部分58具有外圆柱表面(未标示)和紧密地安装在轴承3的旋转的外圈7的外圆柱表面22上的圆柱形孔59。外环形部分56是管状的，并且具有比同样是管状的内环形部分58的直径大的直径，外环形部分56在径向上围绕所述内环形部分58。外环形部分56还具有比内环形部分58的轴向尺寸大的轴向尺寸，所述外环形部分56在装置1的前轴向侧、在轴向上相对于内环形部分58突出。

最后，前带轮元件50包括用于连接内环形部分58和外环形部分56的中间部分60。中间部分60在前带轮元件50的内部分58和外部分56的后轴向端部之间在径向上延伸。

前带轮元件50具有大体上为c形的轴向截面，限定在装置1的前轴向侧、朝向装置1用于被安装在其上的支撑件的相反方向敞开的环形开口。

前带轮元件50和后带轮元件49安装在轴承3的旋转的外圈7上，使得它们的中间部分60和55在径向上支承抵靠彼此。带轮元件50、49在轴向上以对称的方式安装。前带轮元件50的外环形部分56的外圆柱表面57和后带轮元件49的外环形部分51的外圆柱表面52一起形成与传动元件接合的表面。

根据图2中示出的本发明的实施方式，后带轮元件49设置有后遮蔽件47。

后遮蔽件47从内部分53的在轴向上远离后带轮元件49的中间部分55的轴向端部大体上在径向上延伸。后遮蔽件47在轴向上支承抵靠轴承3的外圈7的后侧向表面23。后遮蔽件47设置有自由端，该自由端紧邻后衬套31的在轴向上突出的后裙部39的外表面，以形成径向窄通道。

类似地，在后遮蔽件47的轴向相反方向上，前带轮元件50设置有前遮蔽件48。前遮蔽件48从内部分58的在轴向上远离前带轮元件50的中间部分60的轴向端部大体上在径向上延伸。前遮蔽件48在轴向上支承抵靠轴承3的外圈7的前侧向表面24。前遮蔽件48设置有自由端，该自由端紧邻前衬套32的在轴向上突出的前裙部37的外表面，以形成径向窄通道。

有利地，后带轮元件49和前带轮元件50中的每个形成为单个件(/单件/一体件)(singlepiece)，并且有利地，后带轮元件49和前带轮元件50中的每个通过切割和冲压金属板(/金属片)而形成，例如，通过切割和冲压由钢制成的金属板而形成。

后遮蔽件47和前遮蔽件48的内端分别在轴向上保持后衬套31和前衬套32。后衬套31包括肩部44，肩部44在径向上突出且在轴向上容纳在后遮蔽件47的第二内端与内圈6的后侧向表面17之间。如此，肩部44在轴向上被与后带轮元件49一体地形成的后遮蔽件47阻挡。因此，后衬套31不能从带轮装置1拆卸。类似地，前衬套32包括肩部45，肩部45在径向上突出且在轴向上容纳在前遮蔽件48的第二内端与内圈6的前侧向表面18之间。如此，肩部45在轴向上被本身与前带轮元件50一体地形成的前遮蔽件48阻挡。因此，前衬套32不能从带轮装置1拆卸。

在未示出的可选方案中，前带轮元件50和后带轮元件49中的仅一个可以设置有侧向部分。

图3中示出了第三实施方式。其与前述的两个实施方式的不同之处在于，后遮蔽件61和前遮蔽件62分别刚性地连接到后衬套63和前衬套64。

更确切地，后衬套63包括容纳在内圈6中的圆柱形主体65以及相对于轴承3的内圈6的后侧向表面17在轴向上向后突出的外径向裙部66。裙部66包括在径向上突出的凸环67。后遮蔽件61的内端被保持为通过由所述裙部66的侧向边缘的塑性变形而获得的压隆起部分68、在轴向上支承抵靠所述凸环67。如此，后遮蔽件61刚性地连接到后衬套63。可以通过任何其他合适的手段(例如，通过粘接)实现刚性连接。

后遮蔽件61从刚性地连接到衬套63的内端朝向紧邻带轮70的在轴向上向后突出的部分69的内表面的外端大体上在径向上延伸，以形成窄通道。部分69包括在径向上向内延伸的至少一个肩部71，以在轴向上阻挡后遮蔽件61的外端。

前衬套64包括容纳在内圈6中的圆柱形主体72以及相对于内圈6的前侧向表面18在轴向上向前突出的外径向裙部73。裙部73包括在径向上突出的凸环74。前遮蔽件62的第二内端被保持为通过由所述裙部73的侧向边缘的塑性变形而获得的压隆起部分75、在轴向上支承抵靠所述凸环74。如此，前遮蔽件62刚性地连接到前衬套64。可以通过任何其他合适的手段(例如，通过粘接)实现刚性连接。

前遮蔽件62从刚性地连接到前衬套64的内端朝向紧邻带轮70的在轴向上向前突出的部分76的内表面的外端大体上在径向上延伸，以形成窄通道。部分76包括在径向上向内延伸的至少一个肩部77，以在轴向上阻挡前遮蔽件61的外端。

有利地，带轮70的保持后遮蔽件61和前遮蔽件62的肩部71、77通过压隆起形成，但每个肩部为所述遮蔽件的外端留有自由运动用的轴向间隙。

由于本发明，后遮蔽件61和前遮蔽件62在轴向上被阻挡在形成于带轮70的在轴向上突出的后部分69和前部分70处的中空区域中。由于遮蔽件61、62均具有分别刚性地连接到衬套63、64的内端，如此，后衬套63和前衬套64两者在轴向上被装置1中的带轮70保持。

图4中示出了第四实施方式。其与前述的实施方式的不同之处在于，后衬套78与后遮蔽件80形成单件式组件，并且前衬套79与前遮蔽件81也形成单件式组件。

图5中示出了第五实施方式。其与前述的实施方式的不同之处在于，后遮蔽件82和前遮蔽件83以它们不刚性地连接到带轮86以及后衬套84和前衬套85但同时在轴向上利用这些元件被保持的方式安装。

更确切地，后遮蔽件82在第一外端与第二内端之间延伸。外端容纳在形成在带轮86的在轴向上向后突出的部分88的内表面处的中空区域87中。有利地，中空区域87形成在部分88的凸环与通过部分88的后侧向边缘的塑性变形而形成的压隆起部分之间。第二内端容纳在形成在后衬套84的在轴向上向后突出的裙部90的外表面处的中空区域89中。后遮蔽件82的内端和外端在轴向上被阻挡在中空区域87、89中，但具有提供特定自由度的轴向间隙。如此，自由地安装在内圈6中的后衬套84在轴向上被保持。保持装置在安装调节和公差方面不需要高的精度。

类似地，前遮蔽件83在第一外端与第二内端之间延伸。外端容纳在形成在带轮86的在轴向上向前突出的部分92的内表面处的中空区域91中。有利地，中空区域91形成在部分92的凸环与通过部分92的前侧向边缘的塑性变形而形成的压隆起部分之间。第二内端容纳在形成在前衬套85的在轴向上向前突出的裙部94的外表面处的中空区域93中。前遮蔽件83的内端和外端在轴向上被阻挡在中空区域91、93中，但具有提供特定自由度的轴向间隙。如此，自由地安装在内圈6中的前衬套84在轴向上被保持。

另外，各个实施方式的技术特征可以完全的，并且仅对于其一些技术特征而言，可以与其他特征组合。因此，可以在成本、性能和实施简单性方面对带轮装置进行调整。