CN102869899A - 张紧设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及牵引机构传动装置的张紧设备（1），包括位置固定地定位的基础部件（2），给该基础部件配属有枢转臂（3）。该枢转臂（3）能够通过转动支承件枢转，该转动支承件由轮毂（9）、基础部件（2）的螺栓（5）和滑动支承装置（10）组成。在基础部件（2）与枢转臂（3）之间插入的弹簧器件（12）造成伸张力以及造成与枢转臂（3）连接的张紧滚子（11）在牵引机构上的力锁合的支撑。为了衰减枢转臂（3）的调节运动设置有阻尼装置（13），其包括弹性力加载的两个分离的摩擦元件。摩擦垫圈（14）为此形状锁合地支撑在与基础部件（2）的螺栓（5）连接的支撑垫圈（8）上并且摩擦锁合地支撑在枢转臂（3）上。此外，阻尼装置（13）包括与弹簧器件（12）直接共同作用的摩擦环（17），该摩擦环固定在枢转臂（3）上并且摩擦锁合地支撑在呈罐状构建的基础部件（2）的内壁（19）上。

Description

张紧设备

技术领域

本发明涉及一种张紧设备，利用其可以将内燃机的牵引机构传动装置的牵引机构自动地预张紧。张紧设备的结构包括位置固定地定位的基础部件，给该基础部件配属有枢转臂，该枢转臂能够通过转动支承件在基础部件的螺栓上枢转。在基础部件与枢转臂之间插入的弹簧器件施加伸张力并且在张紧设备的运行状态中此外造成与枢转臂连接的张紧滚子在牵引机构上的力锁合的支撑。此外，张紧设备包含阻尼装置，该阻尼装置衰减枢转臂在运行状态中的调节运动。

背景技术

该结构方式的张紧设备优选应用在用于驱动内燃机的各种机组的皮带传动装置中。这种牵引机构传动装置的牵引机构基于通过内燃机的燃烧过程而出现的转动不均匀性而经受内燃机的交变应力。对于牵引机构传动装置而言在此会出现超过许可的极限张紧的负荷状态。牵引机构的交变应力导致夹紧臂的偏移，这些偏移借助阻尼装置来最小化。

由DE 102 48 352 A1中公知了张紧设备，其包括基础部件，该基础部件与螺栓一体式地连接，该螺栓与枢转臂的轮毂以及滑动支承装置一起形成转动支承件。在自由端部上，给螺栓配属有支撑垫圈，该支撑垫圈形成用于经弹簧负载的枢转臂的轴向止挡，其中，在支撑垫圈与枢转臂之间插入摩擦垫圈，其形成针对张紧设备的阻尼装置。

US 45 57 707示出了其它张紧设备，其中为了产生牵引机构的预张紧力，构造为螺旋弹簧的压缩弹簧在周边方向上造成张紧力。弹簧器件在轴向方向上作用的的压力用作张紧设备的阻尼装置，该压力加载摩擦垫圈。

发明内容

本发明的任务在于，实现具有高阻尼的、紧凑的、成本优化的并且构件优化的张紧设备。

为了解决问题，根据本发明的张紧设备包括如下阻尼装置，其包括两个分离的、经弹性力加载的摩擦元件。在与基础部件的螺栓连接的支撑垫圈上固定有摩擦垫圈，在摩擦垫圈上支撑由弹簧器件的轴向力加载的枢转臂。摩擦垫圈为此摩擦锁合地配合在枢转臂的轴向容纳部中。作为其它的摩擦元件设置有如下摩擦环，该摩擦环围住弹簧器件的弹簧端部；在枢转臂上是抗相对转动的；并且摩擦锁合地支撑在呈罐状构建的基础部件的内壁上。通过根据本发明的阻尼装置可以有利地获得相对合力（Mittelkraft）≥60%的阻尼。阻尼装置的库伦摩擦到摩擦环上地通过构造为扭转弹簧的弹簧器件的切向起作用力而产生并且附加地通过在枢转杆上的弹簧器件的轴向力来产生，枢转杆轴向地支撑在摩擦垫圈上。

在此，单个摩擦元件的布置如下地进行，即，这些单个摩擦元件整合在张紧设备的单个构件的已有的结构空间之内。此外，无论是制造还是将摩擦环和摩擦垫圈整合或者说安装到张紧设备中都不要求高成本，由此可以同时成本低廉地实现功能优化的张紧设备。由螺栓组成的转动支承件的结构造成根据本发明的张紧设备的其它成本优点，该螺栓作为独立构件用一个端部固定在基础部件上而以另一端部固定在垫圈上。通过省去与基础部件一体式连接的螺栓简化了通常构建为铸造部件的基础部件的制造。此外，根据本发明的结构使得成本优化的滑动支承装置的使用成为可能，其由两个轴向上分离地插入的滑动支承件衬套组成。

本发明的其它有利的设计方案是从属权利要求2至14的主题。

根据本发明的有利设计方案设置的是，阻尼装置的摩擦垫圈防扭转地通过齿部形状锁合地与支撑垫圈处在嵌入中。优选地，为此作为端面齿部的多齿齿部或者说希尔特式（Hirth）齿部是合适的。利用该齿部可以实现对共轴误差的一定的径向补偿，共轴误差例如通过张紧设备的滑动支承装置而出现。

在指向枢转臂的侧上，摩擦垫圈用至少一个径向取向的或者说锥形分布的和/或轴向取向的摩擦面嵌接到枢转臂的相对应地构造的轴向容纳部中。为了摩擦的调节或者说影响的目的合适的是，对于形成内锥体和外锥体的摩擦垫圈而言牙侧角取得一致地或彼此偏差地规划。

其它属于阻尼装置的具有分离接口的摩擦环在装入状态中由于弹簧器件的伸张力而通过尽可能呈柱体形的壳面摩擦锁合地支撑在壳体的内壁上。备选地合适的是，插入具有摩擦元件或分离接口的摩擦环，该摩擦环利用至少一个摩擦瓦（Reibschuh）支持地通过弹簧器件的伸张力摩擦锁合地支撑在壳体的内壁上。

具有分离接口的摩擦环包括径向向内指向的楔形物，该楔形物在运行状态中与枢转臂的轴向突出的附加件的楔形面和弹簧器件的弹簧端部共同作用。该结构原理导致伴随着枢转臂相对基础部件的扭转角度增加以及弹簧器件的因此联系起来的提高的扭转力，摩擦环的楔形物径向向外移动。因此联系起来地，摩擦环以提高的力支撑在基础部件的内壁上，由此有利地出现提高的阻尼。

作为针对摩擦垫圈和/或摩擦环的材料优选地合适的是具有化学结合的PTFE添加物的PA 46。该PTFE添加物在此可以与各自的应用适配。此外合适的是，作为针对摩擦垫圈和/或摩擦环的材料使用备选的合成材料，其满足在磨损特性和摩擦方面的要求。

枢转臂通过轮毂结合滑动支承装置地能够在螺栓上枢转，以形成转动支承件。规划为独立构件的在基础部件中位置固定的螺栓优选实施为钢螺栓，在该钢螺栓的自由端部上支撑垫圈是防扭转的。优选地，转动支承件的螺栓为了提供与中心螺栓的接合连接件配合到基础部件和支撑垫圈的相对应的通孔中并且形状锁合地和/或材料锁合地附着。

转动支承件的单个构件，基础部件、螺栓、枢转臂以及支撑垫圈根据本发明由相同或不同的材料制造。由钢制造的螺栓可以因此例如与由铝制成的枢转臂和基础部件组合。为了重量优化合适的是，螺栓构造为带有孔的空心体。

根据本发明的其它设计方案设置如下，即，枢转臂在背离基础部件的侧上设有轴向突出的边缘，该边缘在保持环形间隙的情况下在外侧围住支撑垫圈。该轴向突出的边缘适于容纳密封元件例如唇形密封装置，该唇形密封装置支撑在支撑垫圈的外周边上，由此出现阻尼装置的有效的密封。

强调地，根据本发明的张紧设备的结构空间优化的方案将在枢转臂的端侧定位的张紧滚子定位在指向基础部件的侧上。这种布置将张紧设备的轴向结构空间基本上限制到基础部件以及枢转臂的宽度上。

附图说明

参照图1至图4中所示的实施例来更为详细地阐述本发明。在此：

图1以剖面图示出了根据本发明的张紧设备；

图2以立体图示出了其中可看到阻尼装置的摩擦垫圈的根据图1的张紧设备；

图3示出了处于已装入的状态中的阻尼装置的摩擦环；

图4为了阐明阻尼装置示出了张紧设备的部分剖面。

具体实施方式

图1以纵剖面示出了用于牵引机构传动装置的张紧设备1。该结构包括位置固定的、例如附着在内燃机的壳体上的基础部件2，给该基础部件配属有枢转臂3。在呈罐状构建的基础部件2中居中地置入容纳部4，该容纳部确定用于呈柱体形的螺栓5。螺栓5在端侧各形成阶梯状的端部区段6、7，这些端部区段各插入基础部件2的容纳部4的或者说支撑垫圈8的通孔中。借助敛缝或材料锁合的连接尤其是焊接来实现螺栓5在基础部件2或者说支撑垫圈8上的持久牢固地固定。螺栓5在基础部件2的容纳部4与支撑垫圈8之间出现的壳面由枢转臂3的轮毂9围住，该枢转臂通过滑动支承装置10可转动地布置，该滑动支承装置由两个轴向错开的滑动支承件衬套组成。枢转臂3用于容纳在端侧定位在指向基础部件2的侧上的张紧滚子11，该张紧滚子在已装入状态中加载弹性力地贴靠在图1中未绘出的牵引机构上。为了力锁合地支撑张紧滚子11，在基础部件2与枢转臂3之间预张紧地插入作为弹簧器件12的螺旋弹簧。弹簧器件12的扭转力造成张紧滚子11在牵引机构上的力锁合的支撑。通过弹簧器件12的轴向伸张力朝着支撑垫圈8的方向加载枢转臂3。为了在运行状态中衰减枢转臂3的调节运动，该张紧设备1包括包含两个摩擦元件的阻尼装置13。第一摩擦元件形成摩擦垫圈14，其在支撑垫圈8上是抗相对转动的并且在相对侧形状锁合地嵌入到枢转壁3的呈环形的容纳部15中。作为第二摩擦元件设置有直接与弹簧器件12的弹簧端部16共同作用的摩擦环17，其抗转动地固定在枢转臂3上并且在外侧通过壳面18支撑在基础部件2的内壁19上。基于该布置，枢转臂的调节运动造成了摩擦环17相对基础部件2的同步相对运动。枢转臂3形成轴向突出的边缘20，该边缘在保持环形间隙21的情况下径向间隔地围住支撑垫圈8。在边缘20中插入的密封元件22实现了环形间隙21进而阻尼装置13的有效密封。

图2以看到枢转臂3的立体图示出了张紧设备1。支撑垫圈8的缺少使阻尼装置13的摩擦垫圈14的装入位置清楚。摩擦垫圈14形成呈圆环形安置的齿部，尤其是希尔特式齿部，其形状锁合地嵌入到支撑垫圈8的相对应的接触面中。

图3说明了阻尼装置13的摩擦环17的装入位置。与摩擦环17一体式连接的、径向向内指向的楔形物23形状锁合地支撑在轴向突出的附加件24的楔形面上。弹簧器件12造成力锁合的支撑，该弹簧器件将楔形物23在背离附加件24的侧上通过弹簧端部16来加载。枢转臂3的与牵引机构的预张紧相反指向的调节运动造成了弹簧器件12的提高的扭转力，由此弹簧器件12径向扩宽并且通过弹簧端部16将径向向外指向的力分量施加到楔形物23上。具有分离接口25的摩擦环17由此利用提高的挤压力支撑在基础部件2的内壁上，用于实现高的阻尼。

图4以放大的视图示出了摩擦垫圈14的装入位置。根据视图“A”，摩擦垫圈14形成内锥体26和外锥体27，它们形状锁合地嵌入到容纳部15中。阻尼装置13的作用尤其会受内锥体26和外锥体27的牙侧角“α”和“β”影响。为了获得一定的弹性或者说重量节约，摩擦垫圈14在枢转臂侧包括作为槽环绕的或局部布置的留空部28。对侧面摩擦（Flankenreibung）替选地，变形方案“B”示出了摩擦垫圈14的轴向面摩擦。为此，摩擦垫圈14的端面与容纳部15的径向分布的接触面29一起形成摩擦面。

附图标记列表

1  张紧设备

2  基础部件

3  张紧臂

4  容纳部

5  螺栓

6  端部区段

7  端部区段

8  支撑垫圈

9  轮毂

10 滑动支承装置

11 张紧滚子

12 弹簧器件

13 阻尼装置

14 摩擦垫圈

15 容纳部

16 弹簧端部

17 摩擦环

18 壳面

19 内壁

20 边缘

21 环形间隙

22 密封元件

23 楔形物

24 附加件

25 分离接口

26 内锥体

27 外锥体

28 留空部

29 接触面

Claims (14)

1.牵引机构传动装置的张紧设备，包括位置固定地定位的基础部件（2）并且包含阻尼装置（13），为所述基础部件配属有枢转臂（3），所述枢转臂能够通过转动支承件枢转，所述转动支承件由轮毂（9）、所述基础部件（2）的螺栓（5）和滑动支承装置（10）构成，并且在所述基础部件（2）与所述枢转臂（3）之间插入的弹簧器件（12）施加伸张力以及在运行状态中造成与所述枢转臂（3）连接的张紧滚子（11）力锁合地支撑在牵引机构上，所述阻尼装置衰减所述枢转臂（3）的调节运动，其特征在于，所述转动支承件包括螺栓（5），所述螺栓用一个端部固定在所述基础部件（2）中而用另一端部固定在支撑垫圈（8）中，并且所述阻尼装置（13）包括两个分离的被加载弹性力的摩擦元件、一摩擦垫圈（14）以及一摩擦环（17），其中所述摩擦垫圈形状锁合地支撑在与所述基础部件（2）的所述螺栓（5）连接的所述支撑垫圈（8）上并且摩擦锁合地支撑在所述枢转臂（3）上，所述摩擦环围住所述弹簧器件（12）的弹簧端部（16），所述摩擦环固定在所述枢转臂（3）上并且摩擦锁合地支撑在呈罐状构建的所述基础部件（2）的内壁（19）上。

2.根据权利要求1所述的张紧设备，其特征在于，所述摩擦垫圈（14）通过齿部，尤其是希尔特式齿部，与所述支撑垫圈（8）嵌接。

3.根据权利要求1所述的张紧设备，其特征在于，所述摩擦垫圈（14）在枢转臂侧形成至少一个径向取向的或者说锥形分布的和/或轴向取向的摩擦面。

4.根据权利要求3所述的张紧设备，其特征在于，所述摩擦垫圈（14）利用内锥体（26）和/或外锥体（27）嵌入到所述枢转臂（3）的相对应构造的轴向容纳部（15）中。

5.根据权利要求4所述的张紧设备，其特征在于，所述摩擦垫圈（14）的所述内锥体（26）和所述外锥体（47）具有一致的或彼此偏差的牙侧角。

6.根据权利要求1所述的张紧设备，其特征在于，具有分离接口（25）的所述摩擦环（17）利用壳面（18）摩擦锁合地支撑在所述基础部件（2）的内壁（19）上。

7.根据权利要求1所述的张紧设备，其特征在于，具有分离接口（25）的所述摩擦环（17）利用至少一个摩擦瓦摩擦锁合地支撑在所述基础部件（2）的内壁（19）上。

8.根据权利要求6或7所述的张紧设备，其特征在于，所述摩擦环（17）具有径向向内指向的楔形物（23），所述楔形物在运行状态中插入在所述枢转臂（3）的轴向突出的附加件（24）的楔形面与所述弹簧器件（12）的弹簧端部（16）之间。

9.根据权利要求1至6之一所述的张紧设备，其特征在于，提供具有化学结合的PTFE添加物的PA 46作为用于所述摩擦垫圈（14）和/或所述摩擦环（17）的材料。

10.根据权利要求1所述的张紧设备，其特征在于，所述螺栓（5）在两侧形成阶梯状的端部区段（6、7），所述端部区段作为接合连接件配合并且形状锁合和/或材料锁合地附着到所述基础部件（2）的或所述支撑垫圈（8）的孔中。

11.根据权利要求7所述的张紧设备，其特征在于，间接或直接形成所述转动支承件的构件、所述基础部件（2）、所述枢转臂（3）、所述螺栓（5）以及所述支撑垫圈（8）由相同的或不同的材料制造。

12.根据权利要求1至11之一所述的张紧设备，其特征在于，所述枢转臂（3）形成轴向突出的边缘（20），所述边缘在保持环形间隙（21）的情况下在外侧围住所述支撑垫圈（8）。

13.根据权利要求10所述的张紧设备，其特征在于，为了密封所述阻尼装置（13），在所述枢转臂（3）的所述边缘（20）与所述支撑垫圈（8）之间的环形间隙（21）中插入密封元件（22）。

14.根据权利要求1至11之一所述的张紧设备，其特征在于，所述张紧滚子（11）在端部侧在指向所述基础部件（2）的侧上定位在所述枢转臂（3）上。

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