專利名稱:牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的張緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的張緊裝置,該張緊裝置具有 張緊桿,該張緊桿通過樞軸承可旋轉(zhuǎn)地支承在基殼體上并且徑向上與 樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線間隔地設(shè)有可以旋轉(zhuǎn)的張緊輥,該張緊桿被借助扭 轉(zhuǎn)彈簧施加以圍繞樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線的扭矩,該扭轉(zhuǎn)彈簧被構(gòu)成為螺 旋彈簧、與樞軸承共軸布置、在兩個(gè)彈簧端部在殼體側(cè)與基殼體連接 并且在桿側(cè)與張緊桿連接,其中樞軸承包含軸承螺栓、軸承轂和布置 在軸承螺栓與軸承轂之間的至少一個(gè)滑動(dòng)軸承套,并且其中張緊輥的 中部徑向施力平面與樞軸承的中部徑向支承平面通常軸向間隔開。
背景技術(shù):
前面所述結(jié)構(gòu)類型的張緊裝置被應(yīng)用在各種實(shí)施方案中優(yōu)選是在 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助機(jī)組牽引裝置中。這樣類型的張緊裝置既在具有在 構(gòu)成基殼體的組件的軸承轂中的與張緊桿牢固連接的軸承螺栓的支承 的內(nèi)部支承的實(shí)施方案中是已知的,又在具有在構(gòu)成基殼體的組件的 軸承螺栓上的與張緊桿牢固連接的軸承轂的支承的內(nèi)部支承實(shí)施方案 中是已知的,其中分別設(shè)有基殼體,用于將相關(guān)的張緊裝置固定在發(fā) 動(dòng)機(jī)殼體上,例如固定在內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱或者分配齒輪箱上。
鑒于張緊輥的布置,在這種類型的張緊裝置中可以附加地區(qū)分所 謂的偏置式-或Z形實(shí)施方案(在該方案中,張緊輥被軸向上布置在張緊
桿的背離基殼體的外側(cè))與所謂的共線實(shí)施方案或u形實(shí)施方案(在該
方案中,張緊輥徑向上在基殼體的側(cè)面被軸向上布置在張緊桿的朝向 基殼體的內(nèi)壁上)。
在基殼體內(nèi)或者在基殼體上的張緊桿的徑向支承通過至少一個(gè)滑動(dòng)軸承套來實(shí)現(xiàn),該滑動(dòng)軸承套被布置在軸承轂與軸承螺栓之間并且 通常由具有抵抗力的以及同時(shí)摩擦低的塑料制成。所產(chǎn)生的徑向力作 用到軸承套上,該徑向力由扭轉(zhuǎn)彈簧的作用到張緊桿上的彈力和由牽
引機(jī)構(gòu)通過張緊輥施加到張緊桿上的反作用力獲得。但是因?yàn)閺较蚱?面中的至少一個(gè)(在該徑向平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)彈簧的彈力和牽引機(jī)構(gòu)的反作 用力作用到張緊桿上)通常被相對(duì)于樞軸承或滑動(dòng)軸承套的中部徑向 支承平面間隔開,而強(qiáng)制地獲得圍繞翻轉(zhuǎn)軸線的所產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)力矩,
該翻轉(zhuǎn)力矩垂直于中部支承平面內(nèi)的樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線。該翻轉(zhuǎn)力矩 不利地以滑動(dòng)軸承套的高的局部壓力和邊緣負(fù)荷導(dǎo)致樞軸承的不均勻 的、以及軸向上端部側(cè)成對(duì)角線對(duì)置作用的單側(cè)的負(fù)荷,該單側(cè)負(fù)荷 關(guān)于牽引機(jī)構(gòu)導(dǎo)致滑動(dòng)軸承套不均勻的磨損并且因此導(dǎo)致張緊桿以及
在該張緊桿上固定的張緊輥的同軸度誤差。
為了避免所述缺點(diǎn),提出各種類型的解決方案來避免這種翻轉(zhuǎn)力矩。
這樣在DE 42 20 879 Al中描述了一種帶有外部支承的張緊桿的張 緊裝置,該張緊裝置通過扭轉(zhuǎn)彈簧(該扭轉(zhuǎn)彈簧被構(gòu)成為封閉式可加 載的具有端部側(cè)彈簧端頭的螺旋彈簧)可以相對(duì)于基殼體以圍繞樞軸 承的旋轉(zhuǎn)軸線的扭矩加載。螺旋彈簧在桿側(cè)外部螺旋上與滑塊保持連 接,該滑塊在與牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的到張緊輥的反作用力平行的角度 位置,關(guān)于樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線徑向可移動(dòng)地在張緊桿的內(nèi)部圓柱形隔 板的徑向?qū)蜓b置內(nèi)被引導(dǎo),并且通過徑向彈力以內(nèi)部摩擦面被壓到 與基殼體連接的內(nèi)部圓柱形隔板的圓柱形外壁上,該滑塊被共軸地布 置在張緊桿的圓柱形隔板的內(nèi)部。
徑向彈力以及由此通過滑塊的摩擦面在張緊桿與基殼體之間作用 的摩擦力矩(通過該力矩張緊桿的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到衰減)表現(xiàn)為很大程 度上與螺旋彈簧的扭矩成正比。另外,徑向彈力通過其到樞軸承的中 部徑向支承平面的軸向距離來補(bǔ)償牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的到張緊輥上的反作用力的、圍繞假想的位于樞軸承的中部支承平面內(nèi)部翻轉(zhuǎn)軸線的 翻轉(zhuǎn)力矩。
由于與滑塊摩擦接觸的基殼體的外部圓柱形壁的相對(duì)小的活動(dòng)半 徑,通過徑向彈力產(chǎn)生的摩擦力矩比較小,換言之,徑向彈力必須相 對(duì)較大,以便產(chǎn)生足夠大的摩擦力矩。另外,用于精確補(bǔ)償牽引機(jī)構(gòu) 的圍繞翻轉(zhuǎn)軸線的所產(chǎn)生的反作用力的翻轉(zhuǎn)力矩的徑向彈力難于校 準(zhǔn)。為此,已知的張緊裝置在基殼體的區(qū)域內(nèi)根據(jù)兩個(gè)所需的圓柱形 隔板大小具有如下尺寸,該尺寸使得在牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置中的張緊裝 置的布置變得困難。
另一種具有外部支承的張緊桿的張緊裝置由EP 0 780 597 Bl公 知,在該張緊裝置中,張緊桿通過扭轉(zhuǎn)彈簧(該扭轉(zhuǎn)彈簧被構(gòu)成為封 閉式可加載的具有端部側(cè)彈簧端頭的螺旋彈簧)相對(duì)于基殼體以圍繞 樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線的扭矩加載。螺旋彈簧在殼體側(cè)彈簧端部與在內(nèi)部 成角的彈簧端頭通過斜面與滑塊連接,該滑塊被保持在關(guān)于樞軸承的 旋轉(zhuǎn)軸線與牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的到張緊輥上的反作用力平行的角度位 置,并且通過有效的彈力的徑向分量以外部摩擦面被壓到與張緊桿連 接的外部圓柱形隔板的圓柱形內(nèi)壁上。
該彈力的徑向分量和由此通過滑塊的摩擦面在張緊桿與基殼體之 間作用的摩擦力矩通過張緊桿的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被衰減,并表現(xiàn)為與螺旋彈 簧的扭矩成正比。
另外,彈力的徑向分量通過其到樞軸承的中部徑向支承平面的軸 向距離來補(bǔ)償牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的到張緊輥上的反作用力的、圍繞假 想的位于樞軸承的中部支承平面內(nèi)部翻轉(zhuǎn)軸線的翻轉(zhuǎn)力矩。
由于在彈簧端頭與滑塊之間的不適當(dāng)?shù)臈U的比例關(guān)系,通過彈力 的徑向分量產(chǎn)生的摩擦力矩比較小,換言之,彈力必須相對(duì)較大,以便產(chǎn)生足夠大的摩擦力矩。此外,用于精確補(bǔ)償牽引機(jī)構(gòu)的圍繞翻轉(zhuǎn) 軸線的所產(chǎn)生的反作用力的翻轉(zhuǎn)力矩的彈力的徑向分量難于校準(zhǔn)。此 外,制造成本和裝配成本由于滑塊布置的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)而相對(duì)高。另外, 這種的彈簧類型具有不利的較大的結(jié)構(gòu)空間。
在DE 601 05 759 T2描述了具有與前述張緊裝置相類似的滑塊布 置的張緊裝置。區(qū)別于根據(jù)EP 0 780 597 Bl的實(shí)施方案,在根據(jù)DE 601 05 759 T2的實(shí)施方案中,張緊桿在內(nèi)部支承并且滑塊被布置在桿側(cè), 其中滑塊由設(shè)有外部摩擦面或者摩擦層的阻尼板構(gòu)成。螺旋彈簧在桿 側(cè)彈簧端部與在內(nèi)部成角的彈簧端頭通過兩個(gè)接觸點(diǎn)與阻尼板保持連 接,阻尼板的摩擦面被布置在關(guān)于樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線與牽引機(jī)構(gòu)的所 產(chǎn)生的作用到張緊輥的反作用力的角度位置,并且通過有效彈力的徑 向分量被壓到與基殼體連接的外部圓柱形隔板的圓柱形內(nèi)壁上。
發(fā)明內(nèi)容
出于這種背景,本發(fā)明基于如下任務(wù)公開一種開頭所述類型的 張緊裝置,該張緊裝置在構(gòu)造簡(jiǎn)化的和結(jié)構(gòu)空間優(yōu)化的情況下,具有 改善的可校準(zhǔn)性、與張緊元件成比例作用的較大的摩擦衰減,以及均 勻滿裝載的滑動(dòng)支承。
本發(fā)明基于如下知識(shí),即,產(chǎn)生相對(duì)大的摩擦力矩,以使得張緊 桿的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生摩擦衰減,以及通過直接地也就是無(wú)偏離和無(wú)過渡 地利用被構(gòu)成為螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)彈簧的端部側(cè)的彈力,精確校準(zhǔn)用于 對(duì)牽引機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的反作用力關(guān)于樞軸承的翻轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆D(zhuǎn) 力矩,并比迄今已知更為有效地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的并且節(jié)省空間的構(gòu)造。
該任務(wù)根據(jù)主權(quán)利要求的特征通過牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的張緊裝置 來解決,該張緊裝置具有張緊桿,該張緊桿通過樞軸承可旋轉(zhuǎn)地支承 在基殼體上并且徑向與樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線間隔地設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的張緊 輥,張緊桿被借助扭轉(zhuǎn)彈簧施加以圍繞樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線的扭矩,該扭轉(zhuǎn)彈簧構(gòu)成為螺旋彈簧、與樞軸承共軸布置、并且在兩個(gè)彈簧端部 在殼體側(cè)與基殼體連接的并且在桿側(cè)與張緊桿連接。在此,樞軸承包 含軸承螺栓、支承榖以及至少一個(gè)被布置在軸承螺栓與支承榖之間的 滑動(dòng)軸承套,其中張緊輥的中部徑向施力平面與樞軸承的中部徑向平
面通常軸向間隔開。
此外,在該張緊裝置中,扭轉(zhuǎn)彈簧被構(gòu)成為開放式可加載的不具 端頭的帶有平截頭的螺旋彈簧,該螺旋彈簧的桿側(cè)彈簧端部抵靠在與 張緊桿連接的擎子的軸向-徑向取向的止擋面上,其中擎子關(guān)于樞軸承 的旋轉(zhuǎn)軸線在周向側(cè)上被如此布置,使得止擋面正交于,也就是垂直 于牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的作用到張緊輥的反作用力Fzj,其中張緊桿的到 螺旋弾簧的反作用力Ff—r的支撐對(duì)著基殼體進(jìn)行,并且其中桿側(cè)彈簧端 部的中部相對(duì)于樞軸承的中部支承平面軸向上被如此間隔開,使得螺 旋彈簧的通過止擋面作用到張緊輥上的切向彈力F^t以及牽引機(jī)構(gòu)的 通過張緊輥?zhàn)饔玫綇埦o桿上的所產(chǎn)生的反作用力Fp—k的圍繞假想的、垂
直于彈力F^t與反作用力FFj^、與樞軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在中部支承平面內(nèi)
垂直相交的翻轉(zhuǎn)軸線的翻轉(zhuǎn)力矩mk彼此抵消。
通過采用不具端頭的螺旋彈簧,扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩分別作為切向彈 力通過截頭彈簧端部被導(dǎo)入到張緊桿和基殼體內(nèi)。由此, 一方面獲得 一種相對(duì)簡(jiǎn)單的并且節(jié)省空間的張緊裝置的構(gòu)造。因?yàn)閺椓νㄟ^截頭 彈簧端部的導(dǎo)入被幾何地精確確定,另一方面通過尺寸的變化、螺旋 彈簧的高度以及剛性,無(wú)需很費(fèi)力氣就可以非常精確地校準(zhǔn)可由彈力 產(chǎn)生的圍繞樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線的摩擦力矩以及可以由彈力產(chǎn)生的圍繞 樞軸承的翻轉(zhuǎn)軸線的補(bǔ)償?shù)姆D(zhuǎn)力矩。
這種根據(jù)本發(fā)明的張緊裝置的有利構(gòu)造方案和改進(jìn)方案在權(quán)利要 求2到11中說明。
通過桿側(cè)的彈力(該彈力通過擎子被導(dǎo)入到張緊桿內(nèi)), 一方面產(chǎn)生了通過張緊輥?zhàn)饔玫奖环峙涞臓恳龣C(jī)構(gòu)的圍繞樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線 的張緊力矩,牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的反作用力相對(duì)于該張緊力矩保持平 衡。另一方面通過桿側(cè)的彈力在其到樞軸承的翻轉(zhuǎn)軸線的軸向距離上 產(chǎn)生了翻轉(zhuǎn)力矩,該翻轉(zhuǎn)力矩與牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的反作用力的翻轉(zhuǎn) 力矩保持平衡。
此外,在張緊輥的中部施力平面與螺旋彈簧的桿側(cè)彈簧端部的中 部的關(guān)于樞軸承的中部支承平面軸向?qū)χ玫牟贾弥?,擎子被布置在?緊桿的徑向背離張緊輥的范圍,并且在張緊輥的中部施力平面與螺旋 彈簧的桿側(cè)彈簧端部的中部的關(guān)于樞軸承的中部支承平面軸向同側(cè)的 布置中,擎子被布置在張緊桿的徑向朝向張緊輥的范圍。
張緊裝置的摩擦衰減有利地以如下方式實(shí)現(xiàn),張緊桿的到螺旋彈 簧的反作用力的桿側(cè)支撐通過滑塊進(jìn)行,該滑塊圍繞樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸 線關(guān)于螺旋彈簧的外部桿側(cè)螺旋從擎子的止擋面出發(fā)旋轉(zhuǎn)約90。恢復(fù) 原狀地布置,徑向在內(nèi)部抵靠在螺旋彈簧的外部桿側(cè)螺旋上,在張緊 桿的徑向?qū)蜓b置內(nèi)被徑向可移動(dòng)地引導(dǎo),并且徑向在外部以摩擦面 抵靠在基殼體的圓柱形內(nèi)壁上。
由此實(shí)現(xiàn),充分的彈力被用作滑塊的徑向壓緊力,以產(chǎn)生導(dǎo)致張 緊桿的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的摩擦衰減的摩擦力矩,而不會(huì)影響作用到張緊桿的 力關(guān)于樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線與翻轉(zhuǎn)軸線的力矩平衡。
在螺旋彈簧的外部桿側(cè)螺旋與張緊桿之間適當(dāng)?shù)夭贾脙?yōu)選被開槽 的支承環(huán),該支承環(huán)保證相對(duì)于張緊桿合型地對(duì)抗扭轉(zhuǎn)并且由具有抵 抗能力的以及摩擦低的塑料制成。通過應(yīng)用該支承環(huán),借助外部螺旋 的滑移支承獲得螺旋彈簧的徑向很大程度自由的可移動(dòng)性,以使得通 過桿側(cè)彈力產(chǎn)生的力和力矩在很大程度不受摩擦影響并且由此很大程 度地與幾何數(shù)值相適應(yīng)。為此,通過應(yīng)用不同厚度的支承環(huán)獲得如下 可能性,即,簡(jiǎn)便地校準(zhǔn)通過桿側(cè)彈力產(chǎn)生的圍繞樞軸承的翻轉(zhuǎn)軸線的補(bǔ)償力矩以及附加地穩(wěn)定彈簧或桿。
為了進(jìn)一步提高徑向可移動(dòng)性,支承環(huán)也可以具有在其圓周分布 的在彈簧側(cè)布置的軸向抬升裝置,通過該抬升裝置,螺旋彈簧的外部 桿側(cè)螺旋被點(diǎn)狀地軸向支撐。
在支承環(huán)具有足夠的彈性并且應(yīng)用符合要求的原料的情況下,甚 至可以把滑塊集成到支承環(huán)內(nèi),也就是滑塊整件地與支承環(huán)連接,而 不是滑塊形成獨(dú)立的部件。
擎子可以與張緊桿一體地連接。但是這對(duì)于具有不同擎子角度位 置和/或具有右旋或左旋的扭矩的不同應(yīng)用需要不同的張緊桿。因此特
別有利的是,擎子被集成到支撐環(huán)內(nèi),也就是一體地與支承環(huán)連接, 因?yàn)橛谑菍?duì)于不同應(yīng)用可以采用具有不同支承環(huán)的相同張緊桿。
由于所述張緊裝置的構(gòu)造,螺旋彈簧可以不為優(yōu)選釆用的圓柱形 結(jié)構(gòu)形狀,同樣可以被構(gòu)成為錐形。這樣螺旋彈簧可以例如在殼體側(cè) 變細(xì),以便在很擠的裝配關(guān)系下通過減少基殼體那里的直徑從而節(jié)省 結(jié)構(gòu)空間。
如果單單通過桿側(cè)彈力以所述方式不能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償牽引機(jī)構(gòu)的產(chǎn)生
的反作用力的翻轉(zhuǎn)力矩,那么與之相關(guān)的力矩補(bǔ)償可以通過應(yīng)用附加 的第二滑塊來實(shí)現(xiàn),該第二滑塊在螺旋彈簧的外部殼體側(cè)螺旋上有效 地布置到張緊桿上。
此外,螺旋彈簧的殼體側(cè)的彈簧端部抵靠在與基殼體連接的擎子 的關(guān)于樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線軸向-徑向取向的止擋面上,其中擎子在周向 側(cè)上被布置為,使得止擋面正交于牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的到張緊輥的反 作用力,并且基殼體的到螺旋彈簧的反作用力的桿側(cè)支撐通過第二滑 塊進(jìn)行,該第二滑塊圍繞樞軸承的旋轉(zhuǎn)軸線關(guān)于螺旋彈簧的外部殼體側(cè)螺旋從擎子止擋面出發(fā),旋轉(zhuǎn)約90°恢復(fù)原狀地布置,徑向在內(nèi)部 抵靠在螺旋彈簧的外部殼體側(cè)螺旋上,在基殼體的徑向引導(dǎo)裝置內(nèi)徑 向可移動(dòng)地被引導(dǎo)并且徑向在外部以摩擦面抵靠在張緊桿的圓柱形內(nèi) 壁上,其中滑塊的摩擦面的中部在軸向上如此與樞軸承的中部支承平 面間隔開,使得牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的通過張緊輥?zhàn)饔玫綇埦o桿上的反 作用力圍繞翻轉(zhuǎn)軸線的翻轉(zhuǎn)力矩彼此抵消(該翻轉(zhuǎn)力矩分別屬于在桿 側(cè)螺旋彈簧通過止擋面作用到張緊桿上的彈力以及殼體側(cè)通過第二滑 塊被導(dǎo)入到張緊桿的徑向壓緊力)。
這種具有雙阻尼的張緊系統(tǒng)優(yōu)選被應(yīng)用于長(zhǎng)臂/共線張緊單元,其 中張緊輥中部與支承中部也可以處于一個(gè)平面內(nèi)。
下面借助關(guān)于一些實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明詳細(xì)描述。其中, 圖l以縱向機(jī)構(gòu)截面示出根據(jù)本發(fā)明的張緊裝置的優(yōu)選實(shí)施方式,
圖2a示出根據(jù)圖l的張緊裝置的示意的軸向視圖,用以闡明桿的比
例關(guān)系,
圖2b示出根據(jù)圖2a的張緊裝置的示意的徑向側(cè)視圖, 圖2c示出改變了力的方向的根據(jù)圖2b的張緊裝置的示意的軸向視
圖,
圖3以最為重要的結(jié)構(gòu)件的分解示圖示出根據(jù)圖l到圖2c的張緊裝
置,
圖4以透視圖示出根據(jù)圖1到圖3的張緊裝置的張緊桿, 圖5a以縱向機(jī)構(gòu)截面示出根據(jù)本發(fā)明的張緊裝置的改進(jìn)的實(shí)施方
式,
圖5b以截面Vb-Vb示出根據(jù)圖5a的張緊裝置的簡(jiǎn)化的軸向截面視 圖,以及
圖5c以截面Vc-Vc示出根據(jù)圖5a的張緊裝置的簡(jiǎn)化的軸向截面視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中以縱截面示出牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的根據(jù)本發(fā)明的張緊裝 置1的優(yōu)選實(shí)施方式。在所謂的偏置布置或者Z形布置中,張緊桿2
通過樞軸承3可旋轉(zhuǎn)地支承在基殼體4上,并且徑向與樞軸承3的旋 轉(zhuǎn)軸線5間隔地設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的張緊輥6。樞軸承3由軸承螺栓7、軸承 轂8、以及被布置在軸承螺栓7與軸承轂8之間的滑動(dòng)軸承套9構(gòu)成, 其中現(xiàn)有軸承螺栓7與基殼體4牢固地連接,并且軸承轂8為張緊桿2 的組件。為了固定在內(nèi)燃活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的另一殼體上例如在曲軸箱或者 分配齒輪箱上,基殼體2設(shè)有中心孔10,例如固定螺栓可以被引導(dǎo)穿 過該中心孔10。
根據(jù)本發(fā)明,在張緊桿2與基殼體4之間有效設(shè)置的扭轉(zhuǎn)彈簧11 被構(gòu)成為開放式可加載的、不具端頭的螺旋彈簧12,其帶有截頭彈簧 端部13和14。所述螺旋彈簧12與樞軸承3共軸并且利用兩個(gè)彈簧端 部13、 14合型地在軸向上在殼體側(cè)與基殼體4連接、在桿側(cè)與張緊桿 2連接。
為了張緊牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的在裝配狀態(tài)下部分纏繞張緊輥6的 牽引機(jī)構(gòu),張緊桿2可被借助螺旋彈簧12施加以圍繞樞軸承3的旋轉(zhuǎn) 軸線5的扭矩MT。該扭矩Mj通過螺旋彈簧12的桿側(cè)彈簧端部13以 切向彈力F^t的形式通過相對(duì)于桿固定的擎子16的軸向-徑向分布的 止擋面15導(dǎo)入到張緊桿2中。由此,有效的扭矩Mt由切向弾力FF—t 乘以螺旋彈簧12的一半直徑Dp/2得到(也就是M產(chǎn)FpyT)f/2)。
在張緊輥6的中部徑向施力平面17內(nèi)產(chǎn)生的有效的牽引機(jī)構(gòu)作用 到張緊輥6上的反作用力Fz—r乘以張緊輥6的旋轉(zhuǎn)軸線18到樞軸承3 的旋轉(zhuǎn)軸線5的有效也就是垂直距離RH—eff與螺旋彈簧12的扭矩MT 保持平衡,使得等式MT= FF^DF/2二Fzj^RH」ff適用于該力矩平衡。
由于其到樞軸承3的中部徑向支承平面19的軸向距離Li,牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的反作用力Fz—k同樣產(chǎn)生了圍繞假想的翻轉(zhuǎn)軸線20的翻轉(zhuǎn)
力矩MK= Fz—R*LP該假想的翻轉(zhuǎn)軸線20垂直于牽引機(jī)構(gòu)的反作用力 FF—t以及在中部支承平面19內(nèi)的樞軸承3的軸線5,所述翻轉(zhuǎn)力矩未 對(duì)滑動(dòng)軸承套9的高的局部的邊緣負(fù)荷進(jìn)行力矩補(bǔ)償,并由此將導(dǎo)致 滑動(dòng)軸承套9或張緊裝置1的過早磨損。
因此,擎子16關(guān)于樞軸承3旋轉(zhuǎn)軸線5在周向側(cè)上被如此布置, 使得止擋面15正交于牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的作用到張緊輥6上的反作用 力FZ_R,并且桿側(cè)的彈簧端部13的中部到樞軸承3的中部支承平面19 具有如此的軸向距離L2,使得通過圍繞翻轉(zhuǎn)軸線20的切向彈力FFT 施加到張緊桿2上的、具有相反旋轉(zhuǎn)方向的翻轉(zhuǎn)力矩MK=FF—,L2與牽 引機(jī)構(gòu)的作用到張緊桿2上的反作用力FZ_R的翻轉(zhuǎn)力矩M^Fzj*"相 當(dāng),由此實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸承套6的無(wú)力矩負(fù)荷。因此,適用力矩平衡 MK=FF—盧L產(chǎn)FF—T*L2。
張緊桿2的反作用力FF—r到螺旋弾簧12的切向彈力Fft的桿側(cè)的 支撐與基殼體4相對(duì)地在滑塊21上進(jìn)行,而不對(duì)張緊桿2的力矩平衡 產(chǎn)生影響。特別是如圖2b和圖2c示出,滑塊21圍繞樞軸承3的旋轉(zhuǎn) 軸線5相對(duì)于螺旋彈簧12的外部桿側(cè)螺旋22從擎子16的止擋面15 出發(fā)看起來被旋轉(zhuǎn)約90°恢復(fù)原狀地布置,在此徑向在內(nèi)部抵靠在螺 旋彈簧12的外部桿側(cè)的螺旋22上,在張緊桿2的徑向?qū)蜓b置23內(nèi) 被徑向可移動(dòng)地引導(dǎo),并且徑向在外部以摩擦面抵靠在基殼體4的圓 柱形內(nèi)壁24上(圖4、圖5)。通過張緊桿2的反作用力Fpj在滑塊 21上的支撐,導(dǎo)致張緊桿2相對(duì)于基殼體4的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的與螺旋彈簧 12的切向彈力FF—t成比例的摩擦衰減。
由于具有MT= FF_T*DF/2=FZ—R*RH—祖或FF—T/ Fz—R=RH—eff/ DF/2以 及MK=FZ—ZL「 FF—,L2或FF—t /Fz—R= L2的適用的力矩關(guān)系和力的 關(guān)系,螺旋彈簧12的桿側(cè)彈簧端部13的達(dá)到力矩平衡所需的到樞軸 承3中部支承平面19的軸向距離在其它給定尺寸的情況下,可以根據(jù)等式L^L^Df/ (2RH—eff)來確定。
為了闡明桿的比例關(guān)系,根據(jù)圖1的張緊裝置1以強(qiáng)烈簡(jiǎn)化示意 的形式在圖2a中以軸向視圖中從張緊桿2到基殼體4的視向被繪出并 且在圖2b中以與圖l相應(yīng)的徑向側(cè)視圖被繪出。其中,螺旋彈簧12、 擎子16和滑塊21以及有效的力FF_T、 FZ_R 、 FF—k與針對(duì)在關(guān)于張緊 輥6的樞軸承3或滑動(dòng)軸承套9的中部支承平面19軸向?qū)χ玫膫?cè)面上 的布置的根據(jù)圖1的示圖相應(yīng)地被繪出。因此,為了獲得預(yù)期的扭矩 mt和補(bǔ)償?shù)姆D(zhuǎn)力矩mk,擎子16被關(guān)于張緊輥6的樞軸承3的旋轉(zhuǎn) 軸線5徑向?qū)χ玫夭贾貌⑶一瑝K21相對(duì)于擎子16逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90° 。
而在圖2a和圖2b中也附加地示出螺旋彈簧12'、擎子16'、和滑 塊21'的布置以及有效的力FF_T,、 FF_R,,當(dāng)桿側(cè)彈簧端部13,位于關(guān)于 樞軸承3或滑動(dòng)軸承套9的中部支承平面19軸向上與張緊輥6相同的 側(cè)面上時(shí),得到所述有效的力FF_T,、 FZ_R,。在這種情況下,為了獲得 預(yù)期的扭矩MT和補(bǔ)償?shù)姆D(zhuǎn)力矩MK,擎子16'關(guān)于樞軸承3的旋轉(zhuǎn)軸 線5徑向在與張緊輥6相同的側(cè)面上并且滑塊21,相應(yīng)地相對(duì)于擎子16, 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。。
迄今為止,為了簡(jiǎn)化示圖而從以下出發(fā),即,牽引機(jī)構(gòu)在張緊桿 2的工作位置以理想的方式如此纏繞張緊輥6,使得牽引機(jī)構(gòu)的到張緊 輥6和張緊桿2的負(fù)荷,也就是產(chǎn)生的反作用力Fzj恰好垂直于張緊 桿2的幾何軸線25,樞軸承3的旋轉(zhuǎn)軸線5通過該幾何軸線25與張緊 輥6的旋轉(zhuǎn)軸線18連接。在這種情況下,反作用力Fz—k的到樞軸承3 旋轉(zhuǎn)軸線5的有效徑向距離RH—eff等同于張緊輥6的旋轉(zhuǎn)軸線18到樞 軸承3的旋轉(zhuǎn)軸線5的幾何距離。
但是,這樣的裝配比例關(guān)系在實(shí)際中經(jīng)常得不到,使得反作用力 Fz—k通常相對(duì)于在圍繞張緊輥6的旋轉(zhuǎn)軸線18的張緊桿2的幾何軸線 25上的法線至少是不大合適的。例如這在圖2c中以基于圖2a的軸向視圖以與法線成大約30。適當(dāng)?shù)厥艿椒醋饔昧z—k的形式示出。于是 相應(yīng)地擎子16或16'和滑塊21或21'必須也被圍繞樞軸承3的旋轉(zhuǎn)軸 線5旋轉(zhuǎn)地布置,由此,由反作用力Fz^產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)力矩MK通過切向
彈簧彈力Ff—t或FF—t,以預(yù)定的方式得到補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的張緊裝置1的最重要的結(jié)構(gòu)件例如在圖3中被以分 解示圖繪出。張緊桿2 (張緊桿2在沒有張緊輥6情況下被示出),在 該實(shí)施方案中除了軸承轂8外還一體地包含帶有止擋面15的擎子16, 在安裝狀態(tài)下,螺旋彈簧12桿側(cè)彈簧端部13抵靠在該止擋面上。設(shè) 有中心孔10的軸承螺栓7與盆狀基殼體4牢固地連接。
張緊桿2的實(shí)際的實(shí)施方式在圖4中以透視的斜視圖在朝向基殼 體4的側(cè)面被繪出。其中除了軸承轂8和帶有止擋面15的擎子16夕卜, 特別可以看到為滑塊21設(shè)置的徑向?qū)蜓b置23的可能的構(gòu)造方案, 該徑向?qū)蜓b置23在這里被構(gòu)成為軸向凹處26,該凹處26具有在周 側(cè)上布置的徑向的導(dǎo)向面27。
根據(jù)本發(fā)明的張緊裝置l'的改進(jìn)實(shí)施方式在圖5a中以縱向截面的 徑向視圖示出,該改進(jìn)實(shí)施方式在圖5b中以根據(jù)圖5a的Vb-Vb的、 具有從基殼體4到張緊桿2的視向的軸向截面視圖示出,并且以根據(jù) 圖5a的Vc-Vc的、具有從張緊桿2到基殼體4的視向的軸向截面視圖 示出。在共線-布置或U形-布置中,張緊輥6被布置在軸向朝向基殼體 4的內(nèi)側(cè)。牽引機(jī)構(gòu)的所產(chǎn)生的作用到張緊輥6上的反作用力Fzj和螺 旋彈簧12的切向彈力F^t關(guān)于具有桿臂"或L2的翻轉(zhuǎn)軸線20以相同 的作用方向作用到樞軸承3的中部支承平面19的軸向背離基殼體4的 側(cè)面上。由此,得到圍繞翻轉(zhuǎn)軸線20的有效翻轉(zhuǎn)力矩 Mk二Fz一r承"+Ff—T*L2 。
為了補(bǔ)償翻轉(zhuǎn)力矩mk,基殼體4的對(duì)于切向彈力FF—t的反作用力 FF r通過第二滑塊29而與張緊桿2相對(duì)地支撐,該切向彈力在殼體側(cè)從殼體側(cè)的彈簧端部14通過擎子28被導(dǎo)入到基殼體4中。為此,第 二滑塊29圍繞樞軸承3旋轉(zhuǎn)軸線5關(guān)于螺旋彈簧12外部殼體側(cè)螺旋 30從擎子28的止擋面31出發(fā),被旋轉(zhuǎn)約90?;謴?fù)原狀地布置,并且 徑向在內(nèi)部抵靠在螺旋彈簧12的外部殼體側(cè)螺旋30上,第二滑塊29 在基殼體4的徑向?qū)蜓b置32中被徑向可移動(dòng)地引導(dǎo),并且徑向在外 部以摩擦面抵靠在與張緊桿2連接的分段圓柱形的罩34的圓柱形內(nèi)壁 33上。
通過基殼體4的在第二滑塊29上的反作用力FFR的支撐,憑借桿 臂L3產(chǎn)生圍繞翻轉(zhuǎn)軸線20的補(bǔ)償力矩MK=FF_R*L3,該補(bǔ)償力矩與反 作用力Fz—r的力矩MK和在桿側(cè)被導(dǎo)入導(dǎo)張緊桿2的彈力Ff一t保持平 衡并且由此導(dǎo)致滑動(dòng)軸承套9的無(wú)力矩的負(fù)荷(M^FzV^+Ff—T*L2= FF—R*L3)。因?yàn)榍邢驈椓F_T和徑向支撐力FF—R在量上等同,有Fz—R*L,= FF—T* (L3-L2)或FF—T/Fz—R= IV (L3-L2)。
因此,螺旋彈簧12的殼體側(cè)彈簧端部14的為達(dá)到力矩平衡所需 的到樞軸承3支承平面19的軸向距離L3在其他給定尺寸的情況下,同 樣適用關(guān)系MT= FF_T*DF/2= Fz—R* RH_eff或FF—t /Fz—R=RH—eff/ DF/2,根據(jù) 等式L^LJDp/ (2RH_eff) +1^2來確定。
通過張緊桿2的反作用力Fpj在桿側(cè)的第一滑塊21和在殼體側(cè)的 第二滑塊29上的支撐,導(dǎo)致張緊桿2相對(duì)于基殼體4的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特 別強(qiáng)烈的摩擦衰減,該摩擦衰減與螺旋彈簧12的切向彈力F^t成正比。
在如圖5a到圖5c的示圖中,例如在螺旋彈簧12的外部桿側(cè)螺旋 22與張緊桿2之間布置由具有抵抗能力的并且摩擦低的塑料制成的支 承環(huán)35,該支承環(huán)35保證相對(duì)于張緊桿2合型地對(duì)抗扭轉(zhuǎn)并且具有在 其圓周上分布地在彈簧側(cè)布置的軸向抬升裝置36。由此螺旋彈簧12的 外部桿側(cè)螺旋22被點(diǎn)狀地軸向支撐并且可以在螺旋彈簧12壓下和彈 起時(shí)很大范圍地?zé)o阻礙地徑向移動(dòng)。在支承環(huán)35具有足夠彈性時(shí),桿 側(cè)滑塊21也可以被一體地集成到支承環(huán)35中。附圖標(biāo)記1張緊裝置
1,張緊裝置
2張緊桿
3樞軸承
4基殼體
(2、 3的)旋轉(zhuǎn)軸線
6張緊輥
7軸承螺栓
8軸承轂
9滑動(dòng)軸承套
10中心孔
11扭轉(zhuǎn)彈簧
12螺旋彈簧
12,螺旋彈簧
13(桿側(cè)的)彈簧端部
13,(桿側(cè)的)彈簧端部
14(殼體側(cè)的)彈簧端部
15(16的)止擋面
16擎子
16,擎子
17(6的)中部施力平面
18(6的)旋轉(zhuǎn)軸線
19中部支承平面
20翻轉(zhuǎn)軸線
21(第一)滑塊
21,滑塊
22(12的)外部桿側(cè)螺旋
23徑向?qū)蜓b置
24內(nèi)壁25 (2的)幾何軸線
26 凹處
27 導(dǎo)向面
28 擎子
29 (第二)滑塊
30 外部殼體側(cè)螺旋
31 (28的)止擋面
32 徑向?qū)蜓b置
33 內(nèi)壁
34 罩
35 支承環(huán)
36 軸向抬升裝置 DF (12的)直徑
FF_R (2、 12的)(徑向)反作用力
FF—R, (2、 12的)(徑向)反作用力
FF—T (12的)切向彈力
FF_T, (12的)切向彈力
FZR (徑向)反作用力
軸向距離
L2 軸向距離
L3 軸向距離
MK 翻轉(zhuǎn)力矩(圍繞20)
MT 扭矩(圍繞5)
RHeff 有效徑向距離
權(quán)利要求
1. 牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的張緊裝置,具有張緊桿(2),該張緊桿通過樞軸承(3)可旋轉(zhuǎn)地支承在基殼體(4)上并且徑向上與樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)間隔地設(shè)有可以旋轉(zhuǎn)的張緊輥(6),該張緊桿(2)能夠被借助扭轉(zhuǎn)彈簧(11)施加以圍繞樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)的扭矩MT,該扭轉(zhuǎn)彈簧被構(gòu)成為螺旋彈簧(12)、與樞軸承(3)共軸布置、在兩個(gè)彈簧端部(13、14)在殼體側(cè)與基殼體(4)連接并且在桿側(cè)與張緊桿(2)連接,其中樞軸承(3)包含軸承螺栓(7)、軸承轂(8)和布置在軸承螺栓(7)與軸承轂(8)之間的至少一個(gè)滑動(dòng)軸承套(9),并且其中張緊輥(6)的中部徑向施力平面(17)與樞軸承(3)的中部徑向支承平面(19)軸向間隔開,其特征在于,所述扭轉(zhuǎn)彈簧(11)被構(gòu)成為開放式可加載的、不具端頭的、帶有平截頭彈簧端部(13、14)的螺旋彈簧(12),所述螺旋彈簧(12)的桿側(cè)彈簧端部(13)抵靠在與所述張緊桿(2)連接的擎子(16)的軸向-徑向取向的止擋面(15)上,其中所述擎子關(guān)于所述樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)在周向側(cè)上被如此布置,即,所述止擋面(15)正交于牽引機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的作用于所述張緊輥(6)的反作用力FZ_R,其中所述張緊桿(2)的反作用力FZ_R到所述螺旋彈簧(12)上的支撐與所述基殼體(4)相對(duì)地進(jìn)行,并且其中所述桿側(cè)彈簧端部(13)的中心相對(duì)于所述樞軸承(3)的中部支承平面(19)在軸向上間隔開,使得螺旋彈簧(12)的通過所述止擋面(15)作用到所述張緊桿(2)上的切向彈力FF_T以及所述牽引機(jī)構(gòu)的通過張緊輥(6)作用到張緊桿(2)上的有效產(chǎn)生的反作用力FZ_R圍繞假想的翻轉(zhuǎn)軸線(20)的翻轉(zhuǎn)力矩MK彼此抵消,該翻轉(zhuǎn)軸線垂直于所述彈力FF_T和所述反作用力FZ_R并且與在所述中部支承平面(19)內(nèi)的樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)垂直相交。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的張緊裝置,其特征在于,在張緊輥(6) 的中部施力平面(17)以及螺旋彈簧(12)的桿側(cè)彈簧端部(13)的中心關(guān)于樞軸承(3)的中部支承平面(19)軸向?qū)χ玫牟贾弥校孀?(16)被布置在張緊桿(2)的徑向背離張緊輥(6)的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的張緊裝置,其特征在于,在張緊輥(6) 的中部施力平面(17)以及螺旋彈簧(12)的桿側(cè)彈簧端部(13)的 中心關(guān)于樞軸承(3)的中部支承平面(19)軸向同側(cè)的布置中,擎子(16 。被布置在張緊桿(2)的徑向朝向張緊輥的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的張緊裝置,其特征在于,張緊 桿(2)的到螺旋彈簧(12)上的反作用力FF_R的桿側(cè)支撐通過滑塊(21 ) 來進(jìn)行,滑塊(21)圍繞樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)關(guān)于螺旋彈簧(12)的外部桿側(cè)螺旋(22)從擎子(16)的止擋面(15)出發(fā)旋轉(zhuǎn) 90°恢復(fù)原狀地布置,徑向在內(nèi)部抵靠在螺旋彈簧(12)的外部桿側(cè) 螺旋(22),并且在張緊桿(2)的徑向?qū)蜓b置(23)中被徑向可移 動(dòng)地引導(dǎo),并且徑向在外部以摩擦面抵靠在基殼體(4)的圓柱形內(nèi)壁(24)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中至少一個(gè)所述的張緊裝置,其特征在于, 在螺旋彈簧(12)的外部桿側(cè)螺旋(22)與張緊桿(2)之間布置支承 環(huán)(35),該支承環(huán)(35)保證相對(duì)于張緊桿(2)合型地對(duì)抗扭轉(zhuǎn)并 且由具有抵抗力的以及摩擦低的塑料制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的張緊裝置,其特征在于,支承環(huán)(35) 具有在其圓周分布地在彈簧側(cè)布置的軸向抬升裝置(36),用于點(diǎn)狀 地軸向支撐螺旋彈簧(12)的外部桿側(cè)螺旋(22)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3到6之一所述的張緊裝置,其特征在于,滑塊 (21)與支承環(huán)(35) —體地連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的張緊裝置,擎子(16)與張緊桿(2) —體地連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3到7中至少一個(gè)所述的張緊裝置,其特征在于, 擎子(16)與支承環(huán)(35) —體地連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中至少一個(gè)所述的張緊裝置,其特征在 于,螺旋彈簧(12)被構(gòu)成為錐形。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1到10中至少一個(gè)所述的張緊裝置,其特征在 于,螺旋彈簧(12)的殼體側(cè)彈簧端部(14)抵靠在與基殼體(4)連 接的擎子(28)的關(guān)于樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)軸向-徑向取向的 止擋面(31)上,其中擎子(28)在周向側(cè)上被如此布置,使得止擋 面(31)正交于牽引機(jī)構(gòu)的中部產(chǎn)生的到張緊輥(6)的反作用力Fz—R, 并且基殼體(4)的到螺旋彈簧(12)的反作用力Fp—R的桿側(cè)支撐通過 第二滑塊(29)進(jìn)行,該第二滑塊(29)圍繞樞軸承(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(5)關(guān)于螺旋彈簧(12)的外部殼體側(cè)螺旋(30)從擎子(28)的止 擋面(31)出發(fā)旋轉(zhuǎn)約90°恢復(fù)原狀地布置,徑向在內(nèi)部抵靠在螺旋 彈簧(12)的外部殼體側(cè)螺旋(30)上,在基殼體(4)的徑向引導(dǎo)裝 置(32)內(nèi)被徑向可移動(dòng)地引導(dǎo),并且徑向在外部以摩擦面抵靠在張 緊桿(2)的圓柱形內(nèi)壁(33)上,其中滑塊(29)的摩擦面的中心在 軸向上如此與樞軸承(3)的中部支承平面(19)間隔開,使得牽引機(jī) 構(gòu)的所產(chǎn)生的通過張緊輥(6)作用到張緊桿(2)上的反作用力Fz—R 圍繞翻轉(zhuǎn)軸線(19)的翻轉(zhuǎn)力矩MK彼此抵消,所述翻轉(zhuǎn)力矩分別屬于 在桿側(cè)螺旋彈簧(12)通過止擋面(15)作用到張緊桿(2)上的彈力 FF_T,以及在殼體側(cè)通過第二滑塊(29)被導(dǎo)入到張緊桿(2)內(nèi)的徑向壓緊力FpR。
全文摘要
牽引機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的張緊裝置,具有張緊桿(2),該張緊桿通過樞軸承(3)可旋轉(zhuǎn)地支承在基殼體(4)上并且徑向上與樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)間隔地設(shè)有可以旋轉(zhuǎn)的張緊輥(6),該張緊桿(2)被借助扭轉(zhuǎn)彈簧(11)施加以圍繞樞軸承(3)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)的扭矩M<sub>T</sub>,該扭轉(zhuǎn)彈簧被構(gòu)成為螺旋彈簧(12)、與樞軸承(3)共軸布置、在兩個(gè)彈簧端部(13、14)在殼體側(cè)與基殼體(4)連接并且在桿側(cè)與張緊桿(2)連接,其中樞軸承(3)包含軸承螺栓(7)、軸承轂(8)和布置在軸承螺栓(7)與軸承轂(8)之間的至少一個(gè)滑動(dòng)軸承套(9),并且其中張緊輥(6)的中部徑向施力平面(17)與樞軸承(3)的中部徑向支承平面(19)軸向間隔開。
文檔編號(hào)F16H7/12GK101415969SQ200780011848
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
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