皮带张紧器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于内燃机的发电机皮带传动装置的皮带张紧器(1)，其包括：?环形的壳体部件(9)，所述壳体部件以包围发电机轴(7)的方式紧固在发电机壳体(2)上；?环形的张紧部件(6)，所述张紧部件以可围绕发电机轴枢转的方式支承在壳体部件上；?唯一的张紧轮(4)，所述张紧轮支承在张紧部件上并且预张紧皮带；?和弹簧，所述弹簧夹紧在壳体部件和张紧部件之间并且用转矩加载张紧件以产生皮带张紧。弹簧可以是弧形弹簧(22)，所述弧形弹簧与皮带平面(ε)平行地并且在周向上完全地在张紧轮的枢转区域之外延伸。
【专利说明】
皮带张紧器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于内燃机的发电机皮带传动装置的皮带张紧器。所述皮带张紧 器包括：
[0002] -环形的壳体部件，所述壳体部件以包围发电机轴的方式紧固在发电机壳体上，
[0003] -环形的张紧部件，所述张紧部件以可围绕发电机轴枢转的方式支承在壳体部件 上，
[0004] -唯一的张紧轮，所述张紧轮支承在张紧部件上并且预张紧皮带，和-弹簧，所述弹 簧夹紧在壳体部件和张紧部件之间并且用转矩加载张紧部件以产生皮带张紧。
【背景技术】
[0005] 这种皮带张紧器从EP 2 573 423 A1中已知。弹簧在那里构成为包围发电机轴的 螺旋弹簧。
【发明内容】
[0006] 本发明基于下述目的，在结构上改进开始提及的类型的皮带张紧器，使其构造方 式尽可能紧凑。
[0007] 所述目的的解决方案通过下述方式得出，弹簧是弧形弹簧，所述弧形弹簧平行于 皮带平面并且在周向上完全在张紧轮的枢转区域之外延伸。张紧器弹簧装置的所述结构设 计方案一一弧形弹簧始终已知地是螺旋压力弹簧，所述螺旋压力弹簧的纵向延伸不是直 的，而是圆弧形的一一能够实现，将弹簧结构空间限制成圆弧，所述圆弧不由在运行时枢转 的张紧轮掠过。因为与已知的皮带张紧器相对地在张紧轮的枢转区域中没有弹簧结构空间 延伸，所以张紧部件和张紧轮以距发电机壳体相对小的轴向间距设置。此外，这也适用于皮 带盘，所述皮带盘在与张紧轮相同的皮带平面中伸展，使得结果是，存在由发电机和皮带张 紧器构成的轴向尤其紧凑的组件。因为此外皮带平面以距发电机壳体相对小的间距伸展， 所以发电机轴在皮带盘和发电机壳体中的第一支承部位之间的自由长度相应短，以实现相 对小的轴弯曲。
【附图说明】
[0008] 本发明的其他特征从下面的描述中并且从附图中得出，在所述附图中示出根据本 发明的皮带张紧器的一个实施例。附图示出：
[0009]图1示出发电机皮带传动装置的发电机连同安装在其上的皮带张紧器的立体图； [0010]图2示出皮带张紧器的后视图；
[0011] 图3示出皮带张紧器的纵剖面；
[0012] 图4示出不带有壳体盖的皮带张紧器的后视图；
[0013] 图5示出图4中的细节X;
[0014] 图6示出皮带张紧器的壳体部件作为单独部件的立体前视图；
[0015] 图7示出皮带张紧器的张紧部件作为单独部件在具有塑料衬的情况下的立体后视 图；
[0016] 图8示出皮带张紧器的张紧部件作为单独部件在不具有塑料衬的情况下的立体前 视图；
[0017] 图9示出皮带张紧器的弹簧罩的立体细节图；
[0018] 图10示出皮带张紧器的弧形弹簧的立体细节图。
【具体实施方式】
[0019] 图1至3示出与内燃机的发电机皮带传动装置的发电机组合的或者作为完成安装 的单独部件的根据本发明的皮带张紧器1。皮带张紧器紧固在发电机壳体2的皮带侧的端侧 上并且在此在三个紧固点3上与发电机壳体拧紧。因为它是在发动机不运转、即不具有内燃 机的起动功能的情况下的常规的发电机，所以皮带张紧器仅具有唯一的张紧轮4以将皮带 在其松弛边中预张紧。张紧轮的球轴承5与环形的张紧部件6拧紧，所述张紧部件包围轴7连 同发电机的皮带盘8,并且所述张紧部件以可围绕发电机轴枢转的方式支承在环形的壳体 部件9上，并且更确切地说，支承在环形的壳体部件中。在本发明中，张紧部件的枢转支承与 发电机轴同心地进行，但是在一个根据本发明的替选方案中也能够围绕发电机轴与之具有 轴偏距地设置（只要皮带盘径向可自由移动）。同样包围发电机轴的壳体部件的内径远大于 皮带盘的直径，使得不妨碍将需要的冷却空气输送到发电机中。
[0020] 张紧部件6在壳体部件9中的轴向的枢转支承一方面通过壳体部件自身的朝向发 电机的端面10并且另一方面通过壳体盖12的背离发电机的端面11形成，所述壳体盖在皮带 张紧器1的后侧在六个紧固点13上与壳体部件拧紧。当然，其他已知的和/或不可松开的紧 固方式，如压制、铆接是可能的。张紧部件在壳体部件中的径向的枢转支承通过张紧部件的 内环周14并且通过固定壳体的环形凸缘16的外周15形成，所述环形凸缘在壳体部件的轴承 端面10和壳体盖之间延伸（也见图4)。考虑到要求的支承特性和进行的张紧部件运动的缓 冲，滑动轴承的材料副由金属的壳体面1〇、11和张紧部件的塑料衬17构成，所述塑料衬由聚 酰胺连同填充入其中的PTFE构成，并且所述塑料衬覆盖张紧部件的两个端侧和内环周（也 见图7)。在张紧部件上夹紧的塑料衬两件式地构成，其中第一衬部分覆盖张紧部件的在图7 中的下端侧，并且第一衬部分借助环形卷边覆盖张紧部件的内环周，并且其中第二衬部分 覆盖张紧部件的在图7中的上端侧。
[0021] 皮带张紧器1在张紧轮4的周向预张紧的安装位置中的定位借助于可移除的固定 销18来进行，所述固定销使张紧部件6和壳体部件9在该位置中相互卡住。对此，固定销穿过 壳体部件中的（见图6)或壳体盖12中的（见图2)的两个彼此对齐的孔19和20以及张紧部件 中的（见图8)周向的凹部21。
[0022] 如果需要，能够通过在壳体部件9、张紧部件6和壳体盖12之间的（没有示出的）单 独的密封件来阻碍污物和喷水侵入壳体内部中。
[0023] 经由张紧轮4导入到皮带中的预张紧借助于弧形弹簧22产生，所述弧形弹簧与皮 带平面ε平行地在张紧部件6的侧面容纳在壳体部件9的相应弧形的空间23,并且张紧轮经 由张紧部件加载转矩，该转矩在图1中为逆时针方向。当然，与此相反的张紧方向能借助相 应匹配的张紧器部件实现。弹簧容纳空间23通过壳体部件的朝向张紧轮轴向地（即沿轴和 轮轴线方向）延伸的拱曲部24形成。拱曲部的轴向延伸大到使得其与张紧轮轴向重叠。这从 图3中清楚地得出。拱曲部的轴向端面在那里位于张紧轮的左边的端面的右边。拱曲部的圆 周角大约为180°并且具有中心，所述中心在皮带张紧器1的标称运行位置中基本上与张紧 轮正相对地伸展。其枢转区域通过张紧部件在壳体部件上的机械止挡限制于大约40°的角 度，使得拱曲部一一虽然其与张紧轮有重叠的轴向延伸一一在枢转区域的两个最终位置也 具有距张紧轮的圆周明显的间距。因此，因为弹簧容纳空间和对其进行限界的拱曲部在周 向上没有延伸到张紧轮的枢转区域中，而是以周向间距完全在此之外伸展，所以张紧轮进 而整个皮带平面以距发电机壳体2相对小的轴向间距设置。这在图3中借助在壳体的拧紧平 面和皮带平面之间的间距量s来说明。
[0024] 图4和5示出皮带张紧器1的安装状态，其中弧形弹簧22和覆盖弹簧容纳空间23的 弹簧罩25安装在壳体部件9中，但是张紧部件6和壳体盖12没有安装在壳体部件9中。与张紧 部件的枢转支承同心的弹簧容纳空间相对于壳体部件的轴承端面10轴向地降低并且通过 两个周向的端壁来限界，其中一个端壁26用作为用于弧形弹簧的壳体部件侧的端部27的弹 簧支座，并且其中另一个端壁28在安装张紧部件之前用作为用于张紧部件侧的弹簧端部29 的周向的止挡。在实施例中，弧形弹簧在安装张紧部件之前在轻微预张紧的情况下在端壁 之间插入到弹簧容纳空间中。所述安装预张紧通过下述方式获得，弹簧容纳空间的由端壁 限界的弧度α小于未张紧的弧形弹簧的弧度Φ (见图10)，并且所述安装预张紧引起在安装 张紧部件之前阻止弧形弹簧和弹簧罩从弹簧容纳空间中脱落。
[0025] 在本发明中，未张紧的弧形弹簧22的弧度φ大约为180°。尤其，但是尽管如此不针 对下述情况，即期望更大的弧度，然而对于该缠绕，弧形弹簧不是有利的，也能够设有两个 或更多个串联连接的弧形弹簧和具有相应匹配于此的弧度α的弹簧容纳空间23。与此无关 地，呈具有外部的和内部的弧形弹簧的弹簧组形式的并联连接的弧形弹簧也是可能的。借 助于该参数，张紧器弹簧装置的整体特性能够针对张紧轮4的期望的转矩变化在宽的范围 中变化。
[0026] 在图6中示出的壳体部件9和在图7和8中以带有或不带有滑动轴承衬17示出的张 紧部件6分别制成为铝压铸件。替选地，由板材构成的一件式的或多件式的成型件是可能 的。张紧部件设有随动件30,所述随动件伸入到弹簧容纳空间23中并且用作为用于张紧部 件侧的弹簧端部28的侧向于张紧部件伸展的弹簧支座31。随动件构成为凸起，所述凸起从 张紧部件的环形本体轴向地在张紧轮4侧突出，使得用于张紧部件侧的弹簧端部的弹簧支 座完全地在环形本体旁边并且在与张紧轮相同的一侧上伸展。所述设置方式的优点在于， 由弧形弹簧和张紧轮施加到张紧部件的枢转支承中的力偶产生相对小的倾斜力矩。
[0027]另一个侧壁28设有凹陷部32,所述凹陷部在将张紧部件6安装到壳体部件9中时容 纳随动件30。由此，张紧部件安装明显简化，因为在将随动件引入到凹陷部中时，不需要止 挡于另一个端壁上的弧形弹簧22的获得空间的挤压。在根据图1的固定的安装位置中并且 在张紧轮4的标称的运行位置中，弧形弹簧在端壁26和随动件之间张紧，弧形弹簧的壳体部 件侧的弹簧端部27位于所述端壁上，弧形弹簧的张紧部件侧的弹簧端部29位于所述随动件 上。
[0028]弧形弹簧22沿径向向外的方向支撑在弹簧罩25上，抵抗弹簧作用。在图3和9中示 出的弹簧罩具有基本上L形的横截面，所述横截面大致贴靠在半个弹簧圆周上。弹簧罩由塑 料构成，尤其具有玻璃纤维增强材料，作为PTFE化合物，和/或分别由碳纤维加强的PA46 (聚 酰胺）、PPS(聚苯硫醚)或PEEK(聚醚醚酮)构成。根据弹簧罩的由于在运行时在其中振荡的 弧形弹簧而产生的摩擦学负荷，替选地能够在弹簧-罩接触部中设有其他的耐磨的材料、覆 层或润滑。
[0029]附图标记列表 [0030] 1皮带张紧器 [0031] 2发电机壳体
[0032] 3紧固点
[0033] 4张紧轮
[0034] 5球轴承
[0035] 6张紧部件
[0036] 7发电机的轴
[0037] 8皮带盘
[0038] 9壳体部件
[0039] 10壳体部件的端面
[0040] 11壳体盖的端面
[0041 ] 12壳体盖
[0042] 13紧固点
[0043] 14张紧部件的内环周
[0044] 15环形凸缘的外周
[0045] 16环形凸缘
[0046] 17塑料衬
[0047] 18固定销
[0048] 19用于固定销的孔
[0049] 20用于固定销的孔
[0050] 21用于固定销的凹部
[0051 ] 22弧形弹簧
[0052] 23弹簧容纳空间
[0053] 24弹簧容纳空间的拱曲部
[0054] 25弹簧罩
[0055] 26 端壁
[0056] 27壳体部件侧的弹簧端部
[0057] 28另一个端壁
[0058] 29张紧部件侧的弹簧端部
[0059] 30随动件
[0060] 31用于张紧部件侧的弹簧端部的弹簧支座
[0061 ] 32用于随动件的凹陷部
【主权项】
1. 一种用于内燃机的发电机皮带传动装置的皮带张紧器(1)，所述皮带张紧器包括： -环形的壳体部件(9)，所述壳体部件以包围发电机轴(7)的方式紧固在发电机壳体(2) 上， -环形的张紧部件(6)，所述张紧部件以能围绕所述发电机轴（7)枢转的方式支承在所 述壳体部件(9)上， -唯一的张紧轮(4)，所述张紧轮支承在所述张紧部件(6)上并且预张紧皮带，和 -弹簧，所述弹簧在所述壳体部件(9)和所述张紧部件(6)之间夹紧并且用转矩加载所 述张紧部件(6)以产生皮带预张紧， 其特征在于，所述弹簧是弧形弹簧(22)，所述弧形弹簧与皮带平面（ε)平行地延伸，并 且所述弧形弹簧在周向上完全在所述张紧轮(4)的枢转区域之外延伸。2. 根据权利要求1所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述壳体部件(9)具有通过两个 周向的端壁(26,28)限界的、弧形的空间（23)以容纳所述弧形弹簧(22)，所述弧形弹簧在一 个所述端壁(26)和所述张紧部件(6)的随动件(30)之间夹紧，所述弧形弹簧的壳体部件侧 的弹簧端部(27)位于所述端壁上，所述弧形弹簧的张紧部件侧的弹簧端部(29)位于所述随 动件上，并且所述随动件伸入到所述弹簧容纳空间（23)中。3. 根据权利要求2所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述弹簧容纳空间（23)通过所 述壳体部件(9)的与所述张紧轮(4)轴向重叠的拱曲部(24)形成，其中所述拱曲部(24)在所 述张紧轮(4)的所述枢转区域的两个端部位置中在周向上与该张紧轮间隔开。4. 根据权利要求2或3所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述随动件(30)构成为在所 述张紧轮(4)的侧面轴向突出的凸起。5. 根据权利要求4所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，另一个所述端壁(28)在将所述 张紧部件(6)安装到所述壳体部件(9)上之前用作为用于所述张紧部件侧的弹簧端部(29) 的周向的止挡，并且另一个所述端壁设有凹陷部(32)，所述凹陷部在将所述张紧部件(6)安 装到所述壳体部件(9)上时容纳所述随动件(30)。6. 根据权利要求2至5中任一项所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述弹簧容纳空间 (23)的由所述端壁(26,28)限界的弧度(α)小于未张紧的所述弧形弹簧(22)的弧度（φ )。7. 根据权利要求2至6中任一项所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述弹簧容纳空间 (23)由弹簧罩(25)覆盖，所述弧形弹簧(22)沿径向向外的方向支撑到所述弹簧罩上。8. 根据权利要求7所述的皮带张紧器(1)，其特征在于，所述弹簧罩(25)由塑料构成。9. 根据上述权利要求中任一项所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述张紧部件(6) 在所述壳体部件(9)上的轴向的枢转支承一方面通过所述壳体部件(9)形成，并且另一方面 通过紧固在所述壳体部件(9)上的壳体盖(12)形成。10. 根据权利要求9所述的皮带张紧器（1)，其特征在于，所述张紧部件(6)在所述壳体 部件(9)上的轴向的和径向的枢转支承通过所述张紧部件(6)的塑料衬(17)形成。
【文档编号】F16H7/08GK106068404SQ201580010260
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年2月4日 公开号201580010260.X, CN 106068404 A, CN 106068404A, CN 201580010260, CN-A-106068404, CN106068404 A, CN106068404A, CN201580010260, CN201580010260.X, PCT/2015/200062, PCT/DE/15/200062, PCT/DE/2015/200062, PCT/DE15/200062, PCT/DE15200062, PCT/DE2015/200062, PCT/DE2015200062
【发明人】贝恩德·哈特曼, 佐兰·马里契奇, 亚历山大·魏德纳
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司