CN103062346B - 用于皮带传动机构的张紧设备和带有这种张紧设备的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于皮带传动机构的张紧设备（2）和带有这种张紧设备的电机（1）。这种张紧设备包括带有两个张紧滚子（6、7）的张紧器壳体（8、8a、8b）和固定在启动发电机的机器壳体（3）上的支承承载件（9），张紧器壳体借助滑动支承装置以能枢转的方式支承在支承承载件上，一个张紧滚子（7）支承在张紧臂（17）上且另外那个张紧滚子（6）则位置固定地支承在张紧器壳体（8、8a、8b）上，张紧设备（2）包括在轴向跨过张紧器壳体（8、8a、8b）的支承承载件（9），支承承载件一方面固定在所述机器壳体（3）上以及另一方面具有支承部位（10），支承部位在驱动轮（5）的背离所述机器壳体（3）的一侧上滑动支承张紧器壳体（8、8a、8b）。

Description

用于皮带传动机构的张紧设备和带有这种张紧设备的电机

技术领域

本发明涉及用于皮带传动机构的张紧设备，该皮带传动机构具有：连续环绕的皮带；带有机器壳体和驱动轮的电机；以及至少一个其它的传动轮，该至少一个其它的传动轮通过皮带与驱动轮处在驱动连接中，其中，张紧设备包括如下：

-张紧器壳体，该张紧器壳体借助滑动支承装置以能绕驱动轮的轴线枢转的方式相对机器壳体支承；

-两个张紧滚子，它们沿皮带的环绕方向在驱动轮之前和之后用预张紧力加载皮带；

-产生预张紧力的弹簧器件；以及

-以能克服弹簧器件的力运动的方式支承在张紧器壳体中的张紧臂，

其中，张紧滚子中的一个张紧滚子支承在张紧臂上，并且另外的那个张紧滚子则位置固定地支承在张紧器壳体上。

此外，本发明还涉及带有这种张紧设备的电机。

背景技术

在带有切换式吸收和输出转矩的传动轮和伴随拉紧分支和松弛分支的相应切换的皮带传动机构中，松弛分支的张紧要求带有两个张紧滚子的张紧设备，这两个张紧滚子在切换式地进行驱动和经驱动的驱动轮之前和之后预张紧皮带。典型但不是必要地涉及内燃机的皮带传动机构，该内燃机带有形式为启动发电机的电机，该启动发电机不仅为了电流产生的目的由内燃机来驱动，而且还驱动内燃机，以便启动该内燃机。

如例如在DE19926615A1、DE102008025552A1和DE102006019877A1中建议的那样的已公知的张紧设备，各具有固定在启动发电机上的张紧器壳体和两个能运动地支承在该张紧器壳体内的张紧臂，该张紧臂的张紧滚子通过布置在其间的弹簧器件能够相互力加载，以便张紧皮带。

开头所述类型的张紧设备，也就是说一方面带有仅一个能运动地支承在张紧器壳体中的张紧臂和另一方面带有与壳体固定的张紧滚子，以及带有这种张紧设备的电机，由两个未预先公开的文献DE102011082764A1和DE102011082330A1公开。滑动支承装置的相对滚动支承装置明显更高的支承摩擦以简单的方式使得如下成为可能，即，将针对在运行中进行来回枢转的张紧器壳体的振动阻尼而言所需的摩擦力矩在合适的水平上调整。

发明内容

基于此，本发明基于如下任务，即，尤其关于在机器壳体上的滑动支承装置从结构上改进开头提到的类型的张紧设备和带有这类张紧设备的电机。

就张紧设备而言，为此的解决方案在于，张紧设备包括在轴向跨过(überspannen)张紧器壳体的支承承载件，该支承承载件一方面固定在机器壳体上并且另一方面具有支承部位，该支承部位在驱动轮的背离机器壳体的一侧上滑动支承张紧器壳体。这种结构性的设计方案使得如下称为可能，即，将张紧设备作为完全地经预安装的结构单元连同整合在该结构单元内的滑动支承装置固定在电机上，更确切地说，在已经安装的驱动轮的情况下。待设置在电机上的、用于张紧设备的固定点可以在优选拧紧的情况下局限于在机器壳体内的螺纹孔或牵条螺栓。

支承承载件的支承部位可以构造成支承柱，该支承柱从支承承载 件的在轴向与张紧器壳体相邻地分布的端壁出发向张紧器壳体延伸并且张紧器壳体的支承孔滑动支承地接纳在所述支承柱上。该支承相宜地通过布置在支承柱和支承孔之间的滑动支承衬套进行。该滑动支承衬套优选由带有储藏在聚酰胺中的形式为PTFE（聚四氟乙烯）的干燥润滑材料的聚酰胺制成。

此外，滑动支承衬套应当涉及一种凸缘衬套(Bundbuchse)，其利用在径向向外延伸的凸缘不仅用作径向滑动支承件，还用作在一个方向上起作用的轴向滑动支承件。在张紧器壳体的另外的轴向方向上，轴向滑动支承装置可以由滑动支承环形成，该滑动支承环布置在一方面张紧器壳体的和另一方面支承承载件的轴向端侧之间。

鉴于张紧设备在轴向尽可能紧凑的构造方式，支承柱应当至少在张紧器壳体方面构造成空心柱体形，从而使得当张紧设备安装在电机上时支承柱的内部用来容纳驱动轮在电机上的轴向拧紧装置。构件的这种在轴向的相互插套（Ineinanderschachtelung），除了特别紧凑的结构外还具有的优势是，在皮带平面、也就是张紧滚子和滑动支承装置之间的杠杆臂可以尽量小地被保持以及因而滑动支承装置在很大程度上免受附加的待支撑的横向力。

在电机和张紧设备的组装结构的情况下，位置固定地支承在张紧器壳体上的张紧滚子应当沿皮带的环绕方向布置在驱动轮之前。在张紧滚子的这种布置的情况下，在电机的驱动轮上上卷的皮带区段的伴随显著声响和加大的磨损而产生的倾翻风险明显小于在相反的张紧滚子布置的情况下，因为在壳体固定的张紧滚子的情况下，在张紧臂和张紧滚子之间不存在有利于皮带倾翻的支承游隙。

附图说明

在接下来所描述的附图中示出了本发明的实施例。图中；

图1以总立体图示出了按本发明的电机，带有安装在该电机上的 张紧设备；

图2以到张紧设备的支承承载件上的立体前视图示出了按图1的张紧设备；

图3以到张紧器壳体上的立体背视图示出了按图1和图2的张紧设备；

图4以分解图示出了按图1至图3的张紧设备；

图5以相对图4放大的图示出了支承承载件；

图6以相对图4放大的图示出了第一张紧器壳体部件；

图7以相对图4放大的图示出了第二张紧器壳体部件；

图8以相对图4放大的图示出了滑动支承环；

图9以相对图4放大的图示出了滑动支承衬套；

图10以相对图4放大的图示出了轴向安全环；

图11在纵剖面中示出了带有经修正的滑动支承装置的张紧设备。

具体实施方式

在图1中示出的电机1涉及内燃机的附属机组皮带传动机构的启动发电机，其中，启动发电机1和针对（未示出的）连续环绕的多V型皮带的张紧设备2组合成结构单元。启动发电机1包括一般呈柱体形的机器壳体3，该机器壳体在此借助适配器4与内燃机拧紧。在机器壳体3的前侧上分布有拧紧在中央的（不能识别的）驱动轴上的驱动轮5，该驱动轮通过皮带至少与内燃机的（同样未示出的）曲轴传动轮处在驱动连接中。

曲轴传动轮以本身公知的方式由启动发电机1的驱动轮5来驱动以启动内燃机，以便然后在已启动的内燃机的情况下将驱动轮5驱动以产生电流。相应地切换式输出转矩或者说吸收转矩的驱动轮5促使在皮带传动机构中的拉紧分支和松弛分支的为此同步的切换，该皮带传动机构具有皮带的通过靠近驱动轮5的箭头所示的环绕方向。在内燃机的启动运行中，如下的皮带分支是拉紧分支，该皮带分支沿环绕方向在进行驱动的驱动轮5之前分布，并且如下的皮带分支是松弛分 支，该皮带分支沿环绕方向在驱动轮5之后分布。反之，在发电机运行中，如下的皮带分支是松弛分支，该皮带分支沿环绕方向在于是经驱动的驱动轮5之前分布，并且如下的皮带分支是拉紧分支，该皮带分支沿环绕方向在驱动轮5之后分布。

张紧设备2在前侧安装在机器壳体3上并且包括两个张紧滚子6和7，这两个张紧滚子在皮带的环绕方向上在驱动轮5之前或者说之后用预张紧力加载该皮带，以便将皮带传动机构的切换的松弛分支张紧。

张紧设备2的结构性构造接下来借助图2至10阐释。

图2至图4在组装结构中（图2和图3）或者说在分解图（图4）中示出了在其安装到电机上之前作为结构单元的张紧设备2。张紧设备2包括张紧器壳体8和带支承部位10的支承承载件9，在该支承部位上以能枢转的方式滑动支承带张紧滚子6、7的张紧器壳体8。支承部位10是支承柱，其从支承承载件9的在轴向与张紧器壳体8相邻地分布的端壁11出发并且向张紧器壳体8延伸。张紧器壳体8利用支承孔12借助稍后阐释的滑动支承装置接纳在支承柱10上。如也由按图1的组装结构所得知的那样，贯穿的呈空心柱体形的支承柱10与驱动轮5同心地分布。这一方面意味着，张紧设备2的枢转支承装置和驱动轮5的转动轴线是同轴的以及另一方面是驱动轮5的（作为轴向螺母的一角仅能部分看到的）轴向拧紧装置13节省轴向结构空间地容纳在支承柱10的内部的前提。

图5示出了作为单个部件的支承承载件9：因为支承部位10在驱动轮5的背离机器壳体3的一侧上分布（见图1），所以支承承载件9在轴向用装配凸缘14跨过张紧器壳体8，该装配凸缘对应机器壳体3的柱体形形状基本上构造成圆弧形。支承承载件9在机器壳体3的前侧上的固定借助在三个固定点15上的螺栓连接进行（该拧紧本身在图1中并未示出）。

沿皮带的环绕方向布置在驱动轮5之后的张紧滚子7借助轴向螺栓16支承在张紧臂17上，该张紧臂的圆弧形的臂区段相对形式为弧形弹簧18的产生预张紧力的弹簧器件以绕驱动轮5的转动轴线能运动的方式支承在张紧器壳体8中。与之相对的是，张紧滚子6位置固定地支承在张紧器壳体8上。该张紧器壳体为此设有螺纹孔19，张紧滚子6的轴向螺栓20拧入该螺纹孔中。

张紧器壳体8的能枢转的滑动支承装置使得如下成为可能，即，在启动发电机1运行切换以及在皮带传动机构中相应地拉紧分支与松弛分支交换的情况下，带张紧滚子6、7的张紧器壳体8绕驱动轮5的转动轴线枢转。当例如启动发电机1从启动运行到发电机运行中切换时，那么在壳体侧能运动的张紧滚子7一侧，皮带分支从松弛分支切换到拉紧分支，以及在壳体侧位置固定的张紧滚子6一侧，皮带分支从拉紧分支切换到松弛分支。因而这种运行切换会导致张紧器壳体8由在张紧滚子7一侧的于是当前的拉紧分支出来到在张紧滚子6一侧的于是当前的松弛分支中的枢转，也就是说，在按图1的皮带的所示的环绕方向的情况下导致逆着环绕方向的枢转。在此，在皮带传动机构中的预张紧力始终通过弧形弹簧18来保持，该弧形弹簧用压力加载使张紧臂17由张紧器壳体8出来。

张紧设备2的该工作方式，也就是说，到各当前的松弛分支中的进行张紧的进入枢转也促使旋转的启动发电机质量块的从内燃机的曲轴的所谓的去联接。这种去联接通常接管在发电机上的去联接器（例如发电机空转）或在曲轴上的去联接器，该去联接器在传统的没有启动模式的发电机中布置在发电机轴或者说曲轴上，并且将较迟钝的旋转的发电机质量块从曲轴脱开，如果其转速梯度为负的话。这就是说，按本发明的张紧设备2也可以备选于或支持去联接器地被使用在传统的发电机皮带传动机构（没有启动模式）中。

如也由图6和图7是清楚的那样，张紧器壳体8由张紧器壳体部件8a和借助拧紧装置21（图4中的四个螺栓）固定在张紧器壳体部件8a上的第二张紧器壳体部件8b组成，该第二张紧器壳体部件8b和张紧器壳体部件8a一起界限了圆弧形的且在横截面中呈矩形的、用于张紧臂17和弧形弹簧18的容纳腔22。张紧臂17和弧形弹簧18相对张紧器壳体8的支承和振动阻尼借助滑动支承半壳23或者说24进行。张紧器壳体部件8a设有密封板条25，该密封板条保护容纳腔22不由污物颗粒侵入。通过壳体孔26置入（不能看到的）张紧臂孔中的安全销27用作安装安全装置，其在皮带传动机构安装之前将张紧臂17固定在经预张紧的运输位置中。

如由图4结合图8至图10得到的那样，张紧器壳体8在支承承载件9的支承柱10上的滑动支承装置包括布置在支承柱10和支承孔12之间的环形腔内的滑动支承衬套28。该滑动支承衬套不仅用于在机器壳体3的方向上用径向向外延伸的凸缘29在轴向滑动支承张紧器壳体8，而且用于在径向滑动支承张紧器壳体8。张紧器壳体8和凸缘衬套28在该机器壳体的方向上支撑在轴向安全环30上，该轴向安全环按压在支承柱10的自由端部上。张紧器壳体8到相反方向上、也就是说向支承承载件9的轴向滑动支承借助滑动支承环31进行，该滑动支承环布置在一方面张紧器壳体8（见图6）的或者说另一方面支承承载件9的轴向支承面32和33之间。

滑动支承装置的组装结构利用经修正的支承器件由图11得出：不同于滑动支承衬套28和滑动支承环31的是，在那里置入两个凸缘衬套34和35。但两个滑动支承装置的基本结构是相同的并且人们可清楚看到轴向安全环30，其按压在相对支承孔12突出的支承柱10的自由端部上。

凸缘衬套28、34和35以及滑动支承环31各由里面储藏有形式为PTFE的干燥润滑材料的耐热的聚酰胺PA66制成。凸缘衬套28为了更 为简单的安装性的目的以及为了补偿构件公差而设有贯通的纵向切槽36。八个在外周边上分布的纵向槽37用来容纳在运行时产生的支承磨损物。

轴向安全环30和支承承载件9由钢制成，而张紧器壳体8则由铝压铸部件组成。在图示实施例中使用的原料在功能和制造成本方面可以在张紧设备2的另外的实施方案中由另外的合适的原料来替代。

附图标记列表

1 电机/启动发电机

2 张紧设备

3 机器壳体

4 适配器

5 驱动轮

6 位置固定的张紧滚子

7 能运动的张紧滚子

8 张紧器壳体

9 支承承载件

10 支承部位/支承柱

11 支承承载件的端壁

12 张紧器壳体的支承孔

13 驱动轮的轴向拧紧装置

14 支承承载件的装配凸缘

15 支承承载件的固定点

16 能运动的张紧滚子的轴向螺栓

17 张紧臂

18 弹簧器件/弧形弹簧

19 用于固定的张紧滚子的轴向螺栓的螺纹孔

20 位置固定的张紧滚子的轴向螺栓

21 张紧器壳体的拧紧装置

22 容纳腔

23 张紧臂的滑动支承半壳

24 弧形弹簧的滑动支承半壳

25 密封板条

26 用于安全销的壳体孔

27 安全销

28 滑动支承衬套/凸缘衬套

29 滑动支承衬套的凸缘

30 轴向安全环

31 滑动支承环

32 张紧器壳体的轴向支承面

33 支承承载件的轴向支承面

34 凸缘衬套

35 凸缘衬套

36 纵向切槽

37 纵向槽。

Claims (7)

1.用于皮带传动机构的张紧设备，所述皮带传动机构具有：连续环绕的皮带；带有机器壳体（3）和驱动轮（5）的电机（1）；以及至少一个其它的传动轮，所述至少一个其它的传动轮通过所述皮带与所述驱动轮（5）处在驱动连接中，其中，所述张紧设备（2）包括如下：

-张紧器壳体（8、8a、8b），所述张紧器壳体借助滑动支承装置以能绕所述驱动轮（5）的轴线枢转的方式相对所述机器壳体（3）支承；

-两个张紧滚子（6、7），它们沿所述皮带的环绕方向在所述驱动轮（5）之前和之后用预张紧力加载所述皮带；

-产生预张紧力的弹簧器件（18）；以及

-以能克服所述弹簧器件（18）的力运动的方式支承在所述张紧器壳体（8、8a、8b）中的张紧臂（17），

其中，所述张紧滚子中的一个张紧滚子（7）支承在所述张紧臂（17）上并且另外的那个所述张紧滚子（6）则位置固定地支承在所述张紧器壳体（8、8a、8b）上，其特征在于，所述张紧设备（2）包括在轴向跨过所述张紧器壳体（8、8a、8b）的支承承载件（9），所述支承承载件一方面固定在所述机器壳体（3）上以及另一方面具有支承部位（10），所述支承部位在所述驱动轮（5）的背离所述机器壳体（3）的一侧上滑动支承所述张紧器壳体（8、8a、8b）。

2.按权利要求1所述的张紧设备，其特征在于，所述支承承载件（9）的所述支承部位（10）构造成支承柱，所述支承柱从所述支承承载件（9）的在轴向与所述张紧器壳体（8、8a、8b）相邻分布的端壁（11）出发向所述张紧器壳体（8、8a、8b）延伸，并且在所述支承柱上接纳所述张紧器壳体（8、8a、8b）的支承孔（12）。

3.按权利要求2所述的张紧设备，其特征在于，所述张紧器壳体（8、8a、8b）在其径向方向上的滑动支承装置由布置在所述支承柱（10）和所述支承孔（12）之间的滑动支承衬套（28、34、35）形成。

4.按权利要求3所述的张紧设备，其特征在于，带有径向向外延伸的凸缘（29）的滑动支承衬套（28）构造成凸缘衬套用于沿所述张紧器壳体的一个轴向方向滑动支承所述张紧器壳体（8、8a、8b）。

5.按权利要求4所述的张紧设备，其特征在于，所述张紧器壳体（8、8a、8b）在所述张紧器壳体的另外的轴向方向上的滑动支承装置由布置在一方面所述张紧器壳体（8、8a、8b）的和另一方面所述支承承载件（9）的轴向支承面（32、33）之间的滑动支承环（31）构造。

6.按权利要求2所述的张紧设备，其特征在于，所述支承柱（10）至少在所述张紧器壳体（8、8a、8b）方面构造成空心柱体形，从而使得当所述张紧设备（2）安装在所述电机（1）上时所述支承柱（10）的内部用来容纳所述驱动轮（5）在所述电机（1）上的轴向拧紧装置（13）。

7.电机（1），带有固定在所述电机上的按权利要求1所述的张紧设备（2），其特征在于，位置固定地支承在所述张紧器壳体（8、8a、8b）上的张紧滚子（6）沿所述皮带的环绕方向布置在所述驱动轮（5）之前。