CN105673813B - 滑轮装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的滑轮装置(1)包括：滚动轴承(2)，其包括限定中心孔(10)的内圈(22)、外圈(24)以及安装在所述内圈与外圈之间的滚动元件(26)；滑轮(3)，其与所述外圈旋转地固定，并且设置有用于与传输构件(32)接合的装置(30)；螺钉(4)，其包括头部(42)和容纳在所述内圈的中心孔中的柄部(44)，所述螺钉配置成将滑轮装置固定到马达支撑件(100)。所述滑轮装置还包括第一套筒(6)，其布置在所述内圈与螺钉之间于所述马达支撑件的一侧上。所述第一套筒(6)包括具有截头圆锥形部分(68)的内表面(600)，该截头圆锥形部分具有朝向所述螺钉的头部增加的直径(D68)。

Description

滑轮装置
技术领域
本发明涉及一种滑轮装置。该装置的领域是用于拉伸链条或皮带来进行传输运动的张力辊、用于支撑和传输旋转的辊子、卷绕机、松散滑轮以及任何其他装置。
背景技术
就已知的方式来说，这种滑轮装置可以包括滚动轴承和固定螺钉。滚动轴承包括相对旋转的内圈和外圈。螺钉包括头部端和螺纹端。螺钉穿过滚动轴承的内圈，使得其螺纹端穿过布置在支撑件例如发动机缸体上的螺纹孔的内部。在可能的范围内，应该避免滚动轴承的转动元件与支撑件之间的机械接触，支撑件可能被特定地定位在机动车的发动机舱中并受到频繁振动。
为此，已知的是使用间隔件来将滚动轴承与支撑件沿轴向分离。为了生产这种间隔件，第一方法包括将间隔件结合到滚动轴承的内圈中。这种方法的一个缺点是，它使得制造和组装配备有这种间隔件的滑轮装置更加复杂。
根据第二方法，间隔件是与滚动轴承分离的部件。滑轮装置从而配备有固定到滚动轴承内圈的金属套筒。这种方法的一个缺点涉及套筒的重量和成本。
在这方面，例如从DE-A-19850157已知的是，提供一种由包覆模制或装配在滚动轴承内圈上的塑料材料制成的套筒。这种滑轮装置制造简单且具有成本效益。
例如从DE-A-102006019538还已知的是，提供具有减小尺寸的两个套筒，并且在它们之间限定轴向空隙。当固定螺钉***穿过套筒时，该螺钉通常以一定角度***，然后与紧靠支撑件的套筒边缘碰撞。使用两个套筒可以降低滑轮装置的重量和成本，但是将螺钉***支撑件很复杂。
发明内容
更具体地，本发明旨在通过提出一种便于***螺钉的新的滑轮装置来解决这些缺点。
为此，本发明涉及一种滑轮装置，包括：滚动轴承，其包括限定中心孔的内圈、外圈以及安装在所述内圈与外圈之间的滚动元件。所述滑轮装置还包括滑轮，其与所述外圈旋转地固定，并且设置有用于与传输构件接合的装置；以及螺钉，其包括头部和容纳在所述内圈的中心孔中的柄部，所述螺钉配置成将滑轮装置固定到马达支撑件。所述滑轮装置还包括第一套筒，其布置在所述内圈与螺钉之间于所述马达支撑件的一侧上。根据本发明，所述套筒包括具有截头圆锥形部分的内表面，该截头圆锥形部分具有朝向所述螺钉的头部增加的直径。
因此，本发明可以防止螺钉在***通过该装置的过程中卡靠着第二套筒。螺钉的柄部穿过内圈的内中心孔，然后通过套筒的截头圆锥形部分，而没有在穿透支撑件之前与其边缘之一碰撞的任何风险。此外，将截头圆锥形部分设置在套筒上可以降低该装置的重量，且因此降低其成本。
根据本发明有利的但可选的方面，这种滑轮装置可以结合在任何技术上可行组合考虑的一个或多个以下特征：
-所述滑轮装置还包括布置在所述内圈与螺钉之间的第二套筒。
-轴向间隙限定在所述第一套筒与布置在所述内圈的孔中的第二套筒之间，所述轴向间隙具有的长度大于或等于所述孔的长度的一半。
-所述第二套筒包括具有截头圆锥形部分的内表面，该截头圆锥形部分具有的直径朝向所述第一套筒增加。
-所述第一和第二套筒具有相同的结构。
-所述第一和第二套筒中的至少一个的内表面具有截头圆锥形部分，该截头圆锥形部分具有增加的直径并且相反于另一套筒出现。
-所述第一和第二套筒中的至少一个具有圆柱形外表面，该圆柱形外表面设置有定位成抵靠着所述滚动轴承的内圈的至少一个肋。
-所述第一套筒的内表面的最小直径小于所述螺钉的柄部的直径。
-所述第一套筒的内表面在超过其轴向长度的80％上是截头圆锥形的。
-所述第一套筒的截头圆锥形部分在其整个内表面上延伸。
-所述第一和第二套筒中的至少一个设置有外斜面以及朝向另一套筒定向的端部。
-所述第一套筒通过包覆成型、粘合或压制而被安装在所述内圈上。
-所述第一套筒由合成材料制成，特别是采用玻璃纤维进行增强的聚酰胺。
附图说明
根据以下说明，本发明将得到更好地理解，并且其它优点将更加显而易见，以下说明仅作为非限制性示例被提供并且参照附图，其中：
-图1是根据本发明第一实施例的滑轮装置的正视图，包括滑轮、滚动轴承、两个套筒和一个固定螺钉(为了简化的原因，其并未示出)；
-图2是图1的滑轮装置在其通过使用螺钉而被安装在马达支撑件上时沿图1的平面Ⅱ-Ⅱ的剖视图，其中第二套筒插在螺钉头与滚动轴承之间，第一套筒插在滚动轴承和马达支撑件之间；
-图3是图2所示的第二套筒的透视图；
-图4是沿图3中箭头IV的第二套筒的正视图；
-图5是沿图4中平面V-V的第二套筒的剖视图；
-图6是在图1和2中所示的第一套筒的透视图；
-图7是沿图6中箭头VII的第一套筒的正视图；
-图8是沿图7中的平面VIII-VIII的第一套筒的剖视图；
-图9是根据本发明第二实施例的滑轮装置的与图2类似的视图，以及
-图10是根据本发明第三实施例的滑轮装置的与图2类似的视图。
具体实施方式
图1和2示出了张力辊类型的根据本发明的滑轮装置1。
滑轮装置1设计成被安装在图2中部分示出的马达支撑件100上。该滑轮装置1包括滚珠轴承2、滑轮3、紧固螺钉4以及两个套筒5和6。附图标记X1表示滑轮装置1的中心轴线。滑轮装置1限定定心于轴线X1上的中心孔10。附图标记L表示平行于轴线X1测量的孔10的长度。
在下文中，术语“轴向”和“径向”定义为相对于轴线X1。因此，轴向方向平行于轴线X1，径向方向垂直于轴线X1且正切于该轴线。轴向表面垂直于轴向方向，径向表面垂直于径向方向。
滚珠轴承2包括内圈22、外圈24和安装在内圈22与外圈24之间的滚动元件26。在图2的非限制性示例中，滚动元件26由两排滚珠26构成。可替代地，滚动元件26可以是辊子或滚针。
滑轮3固定在外圈24上，例如通过粘合、包覆成型、紧安装或压接。滑轮3固定成随外圈24绕轴线X1旋转。滑轮3设置有外周表面30，即滑轮3的相对于轴线X1径向向外定向的表面。该表面30被设置成通过支承来接收在图2中以点划线所示的带32。表面30形成用于将滑轮3与带32接合的装置，其形成转矩传输构件。代替带32，装置1可以接收围绕表面30安装的链条，其几何形状随后得到调整。附图标记34和36分别表示滑轮3的相对环形表面，它们彼此平行并垂直于轴线X1，表面36转向马达支撑件100。
紧固螺钉4容纳在装置1的孔10中。螺钉4包括头部42和柄部44，该柄部从头部42延伸到螺纹端46。附图标记D44表示柄部44的恒定直径。附图标记X4还表示螺钉4的纵向轴线，其在螺钉4容纳在孔10中时叠加在轴线X1上。
滑轮装置1包括与内圈22限定孔10的第一套筒6和第二套筒5。套筒5和6由合成材料制成，例如采用玻璃纤维进行增强的聚酰胺。套筒5和6通过包覆成型、粘合或压制而被安装在内圈22上。
如在图3至5中详细所示，第二套筒5沿径向布置在内圈22与螺钉4之间于其头部42的一侧上。在实践中，套筒5设计成在其被紧固在马达支撑件100的相应螺纹攻丝(tapping)102中时通过支承接收螺钉4的头部42。
套筒5定心在轴线X5上，该轴线在滑轮装置1的安装构造中与轴线X1和X4结合。附图标记L5表示套筒5的轴向长度。
套筒5包括内轴向部分52和外轴向部分54，内轴向部分52沿径向定位在内圈22与螺钉4的柄部44之间，外轴向部分54沿轴向定位在内圈22与螺钉4的头部42之间。部分52包括圆柱形外表面520，设置成与内圈22接触。在图4和5的示例中，表面520设置有四个肋55，这些肋设计成抵靠着滚动轴承2的内圈22。可替代地，表面520可以设置有不同数量的肋55。当套筒5的部分52***内圈22时，肋55施加保持力于内圈22上。部分54包括朝向滑轮3定向的径向外圆柱形表面540。
套筒5还包括内径向表面500，其在组装的配置中朝向轴线X1与螺钉4定向。表面500在其大部分长度L5上是截头圆锥形的。表面500包括圆柱形部分57，其在滑轮装置1的安装配置中与柄部44接触，和截头圆锥形部分58。截头圆锥形部分58具有的直径D58朝向第一套筒6增加。附图标记D52表示在部分52的一侧上测量的套筒5的最大内径，附图标记D54也表示在部分54的一侧上测量的套筒5的最小内径。直径D52严格大于直径D54。特别地，直径D54是圆柱形部分57的直径。在螺钉4的柄部44***孔10之前，直径D54略小于螺钉4的柄部44的直径D44，使得当螺钉4容纳在滑轮装置1的孔10中时，套筒5特别是其圆柱形部分57沿径向膨胀，并且施加保持力于螺钉4上。
套筒5的部分52包括端部53，其朝向第一套筒6定向并且包括垂直于轴线X5的环形表面530。套筒5的端部53设置有斜面56，其布置在表面520和530之间的连接处。斜面56被提供以便于将套筒5安装在滚动轴承2的内圈22中。
截头圆锥形部分58在超过套筒5的长度L5的80％上从环形表面530延伸。在实践中，部分58在超过长度L5的90％上延伸。
根据未示出的本发明的一个替代方案，截头圆锥形部分58可以在整个长度L5上延伸。在这种情况下，表面500不包括圆柱形部分。
如在图6至8中详细所示，第一套筒6沿径向布置在内圈22与螺钉4之间于马达支撑件100的一侧上。在实践中，套筒6设计成在螺钉4的螺纹端被紧固在该马达支撑件的相应螺纹102中时通过支承接收马达支撑件100。
套筒6定心在轴线X6上，该轴线在装置1的安装构造中与轴线X1、X4和X5结合。附图标记L6表示套筒6的轴向长度。
套筒6包括内轴向部分62和外轴向部分64，内轴向部分62沿径向定位在内圈22与螺钉4的柄部44之间，外轴向部分64沿轴向定位在内圈22与马达支撑件100之间。部分62包括圆柱形外表面620，设置成与内圈22接触。在图6和7的示例中，表面620设置有四个肋65，这些肋设计成抵靠着滚动轴承2的内圈22。可替代地，表面620可以设置有不同数量的肋65。当套筒6的部分62***内圈22时，肋65同套筒5的肋55一样施加保持力于该内圈22上。部分64包括朝向滑轮3定向的径向外圆柱形表面640。
套筒6还包括内径向表面600，其在组装的配置中朝向轴线X1与螺钉4定向。表面600在其大部分长度L6上是截头圆锥形的。表面600包括圆柱形部分67，其在滑轮装置1的安装配置中支承在柄部44上，和截头圆锥形部分68。截头圆锥形部分68具有的直径D68朝向第二套筒5增加。附图标记D62表示在部分52的一侧上测量的套筒6的最大内径，附图标记D64也表示在部分64的一侧上测量的套筒6的最小内径。直径D62严格大于直径D64。特别地，直径D64是圆柱形部分67的直径。在螺钉4的柄部44***孔10之前，直径D54略小于螺钉4的柄部44的直径D44，使得当螺钉4容纳在滑轮装置1的孔10中时，套筒6特别是圆柱形部分67沿径向膨胀，并且施加保持力于螺钉4上。
套筒6的部分62包括端部63，其转向第二套筒5并且包括垂直于轴线X6的环形表面630。套筒6的端部63设置有斜面66，其布置在表面620和630之间的连接处。斜面66同第二套筒5的斜面56一样被提供以便于将套筒6安装在滚动轴承2的内圈22中。截头圆锥形部分68在超过套筒6的长度L6的80％上从环形表面630延伸。在实践中，部分68在超过长度L6的90％上延伸。
根据未示出的本发明的一个替代方案，截头圆锥形部分68在整个长度L6上延伸。在这种情况下，表面600不包括圆柱形部分。
如图2所示，轴向间隙E限定为平行于第二套筒5的表面530与第一套筒6的表面630之间的轴线X1。附图标记l表示平行于轴线X1测量的间隙E的长度。长度l大于或等于孔10的长度L的一半。
在该间隙E，内圈22将孔10直接沿径向限定到轴线X1。这允许显著减小滑轮装置1的重量。此外，由于表面600的截头圆锥形部分，螺钉4的***变得容易，因为螺钉4的端部46不抵接着表面600和630的接合边缘。表面58的截头圆锥形性质还有便于将螺钉的柄部44***到孔10中，同时允许在该***过程中部件4和5之间的角度呈现(angular play)。
下面参照图9和10对本发明的其他实施例进行描述。在这些实施例中，滑轮装置1的构成元件比得上上述第一实施例的构成元件，并且为了简化的原因，带有相同的附图标记。下面仅就与第一实施例的不同之处进行描述。
如在图9中所示，根据第二实施例，第二套筒5与第一套筒6具有相同的结构，实际上与第一实施例的套筒5的结构相同。这使得可以降低部件5和6的制造成本。
如在图10中所示，根据第三实施例，套筒5和6具有相同的结构，并且具有由三个部分构成的内径向表面500和600。特别地，套筒5的表面500具有沿轴向由两个截头圆锥形部分58和59包围的圆柱形部分57，而套筒6的表面600具有沿轴向由两个截头圆锥形部分68和69包围的圆柱形部分67。在这些截头圆锥形部分中，第一部分58和68分别具有的直径D58和D68朝向另一套筒5或6增加和出现。与此相反，第二截头圆锥形部分59和69分别具有的直径D59和D69相反于另一套筒5或6增加和出现。
根据图中未示出的一个实施例，套筒6是如上所述的，而套筒5不包括截头圆锥形部分，且其表面500在其整个长度L5上是圆柱形的。
根据图中未示出的另一替代方案，截头圆锥形部分58和68在套筒5和6的整个内表面500和600上延伸。
此外，滑轮装置1可以配置成不同于图2至10而不超越本发明的范围。此外，不同实施例及上述替代实施方案的技术特征可以彼此整体或部分地组合。因此，装置1可以适于成本、功能及性能方面。

Claims (12)

1.一种滑轮装置(1)，包括：
-滚动轴承(2)，其包括限定中心孔(10)的内圈(22)、外圈(24)以及安装在所述内圈与外圈之间的滚动元件(26)；
-滑轮(3)，其与所述外圈旋转地固定，并且设置有用于与传输构件(32)接合的装置(30)；
-螺钉(4)，其包括头部(42)和容纳在所述内圈的中心孔中的柄部(44)，所述螺钉配置成将滑轮装置固定到马达支撑件(100)；
-第一套筒(6)，其布置在所述内圈与螺钉之间于所述马达支撑件的一侧上；
其特征在于，所述第一套筒(6)包括具有截头圆锥形部分(68)的内表面(600)，该截头圆锥形部分具有朝向所述螺钉(4)的头部(42)增加的直径(D68)；
所述滑轮装置包括第二套筒(5)，该第二套筒沿径向布置在所述内圈(22)与螺钉(4)之间于所述螺钉的头部(42)的一侧上；
所述第二套筒(5)包括具有截头圆锥形部分(58)的内表面(500)，该截头圆锥形部分具有的直径(D58)朝向所述第一套筒(6)增加。
2.根据权利要求1所述的滑轮装置，其特征在于，轴向间隙(E)限定在所述第一套筒(6)与布置在所述内圈(22)的孔(10)中的第二套筒(5)之间，所述轴向间隙具有的长度(l)大于或等于所述孔的长度(L)的一半。
3.根据权利要求1所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一和第二套筒(5、6)具有相同的结构。
4.根据权利要求1所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一和第二套筒(5、6)中的至少一个的内表面(500、600)具有截头圆锥形部分(59、69)，该截头圆锥形部分具有增加的直径(D59、D69)并且相反于另一套筒出现。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二套筒(5、6)中的至少一个具有圆柱形外表面(520、620)，该圆柱形外表面设置有定位成抵靠着所述滚动轴承(2)的内圈(22)的至少一个肋(55、65)。
6.根据权利要求1或2所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一套筒(6)的内表面(600)在超过其轴向长度(L6)的80％上是截头圆锥形的。
7.根据权利要求1或2所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一套筒(6)的截头圆锥形部分(68)在其整个内表面(600)上延伸。
8.根据权利要求1或2所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一套筒(6)的内表面(600)的最小直径(D64)小于所述螺钉(4)的柄部(44)的直径(D44)。
9.根据权利要求1所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一和第二套筒(5、6)中的至少一个设置有外斜面(56、66)以及朝向另一套筒定向的端部(53、63)。
10.根据权利要求1或2所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一套筒(6)通过包覆成型、粘合或压制而被安装在所述内圈(22)上。
11.根据权利要求1或2所述的滑轮装置，其特征在于，所述第一套筒(6)由合成材料制成。
12.根据权利要求11所述的滑轮装置，其特征在于，所述合成材料是采用玻璃纤维进行增强的聚酰胺。
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