本發(fā)明涉及一種皮帶輪裝置的制造方法，該皮帶輪裝置用于張力輥(tension roller)或設(shè)計上與傳動部件相配合的輥(roller)，所述傳動部件，例如，可以是機動車內(nèi)燃機中的凸輪帶或鏈等。本發(fā)明還涉及安裝有該皮帶輪裝置的發(fā)動機。

背景技術(shù)：

這種輥常被用于將諸如帶或鏈等傳動部件的張力永久保持在一個給定范圍內(nèi)，或局部改變上述帶或鏈的路徑。這些就分別被稱為張力輥或輥。

在一個輥中，皮帶輪通過軸承可旋轉(zhuǎn)的安裝于螺桿(screw)或軸桿(shaft)上，然后該輥直接或間接連接到發(fā)動機缸體或張力輥裝置中諸如關(guān)節(jié)臂(articulated arm)或曲柄(crank)等部件上。

軸承是一個被設(shè)計成用于為皮帶輪和螺桿或軸桿之間提供樞軸連接的機械裝置，為此，該軸承可以是滾動軸承(rolling-element bearing)。

目前已知的是，給輥配備一滾動軸承，該滾動軸承安裝有內(nèi)圈、覆蓋有皮帶輪的外圈和一列諸如球等滾動體，這些滾動體在徑向上位于由各軸承圈構(gòu)成的滾道上。

為了承受更大的負(fù)載，滾動軸承可安裝至少兩列滾動體。根據(jù)一種可選方案，輥可安裝有至少兩個單列滾動體的滾動軸承。

然而，在使用多個軸向上相鄰的滾動軸承時，需要使這些滾動軸承的外圈與安裝在這些外圈上的皮帶輪過盈配合(interference)，就像如WO 01/033108A1中所描述的那樣。事實上，每個滾動軸承部件中的固有制造缺陷和偏差恰恰意味著存在軸向和徑向上的對準(zhǔn)誤差(alignment faults)，甚至是在已經(jīng)被認(rèn)為是完全相同的兩個滾動軸承之間也存在對準(zhǔn)誤差。壓裝在軸向相鄰的滾動軸承的外圈上的皮帶輪有助于消除所述外圈之間的對準(zhǔn)誤差

硬質(zhì)塑料或金屬皮帶輪可以被用于此目的，滾動軸承中所述的內(nèi)圈安裝在滑輪中心孔的內(nèi)圓柱面上。

然而，在這種限制下，通過在滾動軸承的外圈上注塑材料來制造皮帶輪是不可能的。事實上，在這種情況下，對準(zhǔn)誤差是不能被皮帶輪所消除的，這是因為由材料構(gòu)成的所述皮帶輪僅僅是沉積并適合于軸承圈。由剛性更低、堅固性更低、和花費更少的材料制造的皮帶輪是不能使用的。而本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所熟知且成本低廉的二次成型(overmoulding)過程也不合適。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種實現(xiàn)起來非常簡單廉價的皮帶輪裝置制造方法。

基于此目的，本發(fā)明涉及一種用于張力輥或傳動部件輥的皮帶輪裝置的制造方法。

在本發(fā)明中，該裝置包括一個皮帶輪、至少兩個滾動軸承和一個軸套，該方法包括以下順序步驟：

(a)預(yù)先組裝各自具有單列滾動體的至少兩個滾動軸承，每個所述滾動軸承均包括一個具有孔的內(nèi)圈、一個具有外圓柱面的外圈以及在徑向上位于內(nèi)圈和外圈之間的單列滾動體，其中，軸承圈可繞中心軸相對旋轉(zhuǎn)；

(b)將所述軸套與所述滾動軸承同軸設(shè)置；

(c)在所述軸套的外圓柱面上先后組裝各自具有單列滾動體的所述至少兩個滾動軸承，所述至少兩個滾動軸承的內(nèi)圈在軸向上依次互相抵靠，各滾動軸承的內(nèi)圈共用所述軸套，從而使所述軸套的外圓柱面與軸向上相鄰的各滾動軸承的內(nèi)圈孔過盈配合；

(d)通過在各滾動軸承的外圈的外圓柱面上注塑材料而形成塑性皮帶輪。

在本發(fā)明中，相鄰滾動軸承的內(nèi)圈相對于軸套的外圓柱面均被放置和調(diào)整。所述軸承圈之間軸向和徑向上的相對對準(zhǔn)誤差通過軸套外表面的圓柱面而被補償。這種圓柱面對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是相對容易被制造的。

隨后，通過在相鄰的各滾動軸承的外圈上注塑材料而形成皮帶輪，這些滾動軸承已經(jīng)在上一步驟中彼此相對的被調(diào)整。注塑過程將材料進行沉積，使材料適合于各滾動軸承的外圈表面和外圈之間的空隙，所述空隙已在之前的放置和調(diào)整步驟中被限制。

因此，本發(fā)明可以使用多個單列滾動軸承代替一個多列滾動軸承，并仍然可以保持等量列數(shù)的滾動體的技術(shù)優(yōu)點。此外，一個多列滾動軸承不僅更昂貴，而且也需要比多個單列滾動軸承制造得更加精確，以獲得等量列數(shù)的滾動體。

本發(fā)明還涉及一種采用上述制造方法獲得的用于張力輥或輥的皮帶輪裝置。

在本發(fā)明可選的一種較佳方案中，采用上述制造方法獲得的皮帶輪裝置可包括以下特征中的一個或技術(shù)上可行的多個特征的任意組合。

-所述滾動軸承中的滾動體是球。

-所述滾動軸承中的滾動體通過一個保持架被大體上規(guī)則的分隔保持在圓周上。

-所述皮帶輪是由可以被注塑(injected)、鑄造(cast)或模制(moulded)的材料制造的，該材料例如可以是塑料。

-所述皮帶輪是由含有30％玻璃纖維的聚酰胺PA66(polyamide PA66)制造的。

-所述皮帶輪包括一個在設(shè)計上要與傳動部件配合的外軸部、一個超出滾動軸承的外圈的內(nèi)軸部和連接所述軸向部分(內(nèi)軸部和外軸部)的徑向環(huán)形中間部分。

-所述皮帶輪具有設(shè)置在內(nèi)軸部和外軸向部之間并連接到中間部分的加強筋(stiffening ribs)。

-所述皮帶輪的內(nèi)軸部具有兩個在徑向上面朝皮帶輪裝置內(nèi)側(cè)的肩，所述的兩肩在軸向上位于由所述皮帶輪裝置的滾動軸承形成的組合體的任何一側(cè)，以使各滾動軸承的相鄰?fù)馊υ谳S向上被所述兩肩所攏抱。

-所述皮帶輪的內(nèi)軸部在一個軸向末端處延伸形成連接裝置，在設(shè)計上用于與端蓋相配合。

-用于所述端蓋的連接裝置包括一個環(huán)形軸向部，該環(huán)形軸向部具有一個在設(shè)計上要置于所述端蓋上相應(yīng)的腔中的凸起(relief)。

-所述凸起是環(huán)形的。

-所述軸套由鋼制造。

-所述軸套由D10燒結(jié)鋼(D10sintered steel)和粘結(jié)劑(binder)制造。

-所述軸套具有一管狀部，所述管狀部包括用于裝設(shè)各滾動軸承的外圓柱面，所述管狀部在一個軸向末端處延伸出具有更大直徑的環(huán)形徑向凸緣。

-所述軸套的凸緣的外徑不大于所述皮帶輪的內(nèi)徑的90％，以便在所述凸緣和所述皮帶輪之間留有自由的徑向空間，允許模具在皮帶輪的二次成型(overmoulding)過程中封蓋在滾動軸承的外圈上。

-所述軸套具有一用于保持螺桿(screw)或軸桿(shaft)的孔。

-所述軸套具有用于剛性連接到支撐部件的連接裝置。

本發(fā)明還涉及包括上述實施例中至少一個輥或張力輥裝置的內(nèi)燃機，所述輥或張力輥裝置用在力矩傳動部件中。

附圖說明

圖1為皮帶輪裝置示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明和本發(fā)明的其他優(yōu)點將在下面對(基于相同原理的)皮帶輪裝置的單個實施例的描述中被更詳細地解釋，這些實施例的提出僅僅是通過舉例說明的方式并且要參考附圖，所述附圖表示出了皮帶輪裝置在軸向上一半的部分。

用于張力輥或傳動部件輥的皮帶輪裝置，整體上用標(biāo)記1來表示，包括一個皮帶輪2、兩個滾動軸承6和10以及一個軸套14。

所述皮帶輪2包括一個內(nèi)軸部3、一個外軸部5和一個連接所述內(nèi)/外軸部3、5的徑向環(huán)形中間部4。所述皮帶輪2作為一個整體，具體由部分3、4、5構(gòu)成，是一個以中心軸X1為中心的環(huán)。加強筋4a設(shè)置于內(nèi)/外軸部3、5之間，且與所述環(huán)形中間部4相連。

所述皮帶輪2的外軸部5提供了要與以虛線表示的傳動部件17相配合的外圓柱面5a，所述傳動部件17例如可以是帶或鏈等。

所述皮帶輪2的內(nèi)軸部3具有一通過連接裝置3e延伸出的軸向末端3d，所述連接裝置3e在設(shè)計上要與以虛線所示的端蓋18相配合。所述軸向末端是一個環(huán)，所述連接裝置包括一個要置于端蓋中相應(yīng)凹槽中的環(huán)形凸起3e?？蛇x的，所述連接裝置可以包括粘結(jié)(gluing)，或任何其他適當(dāng)?shù)姆绞健?/p>

所述皮帶輪2的內(nèi)軸部3具有孔3a，在孔3a中設(shè)置了兩個滾動軸承6、10。

所述滾動軸承6包括外圈7和內(nèi)圈8，所述外圈7具有外圓柱面7c、孔7d以及兩個徑向前緣(radial front edges)7a、7b，所述內(nèi)圈8具有外圓柱面8c、孔8d以及兩個徑向前緣8a、8b。

所述滾動軸承6具有單列滾動體9，所述單列滾動體9在本實施例中是球，所述單列滾動體9設(shè)置在由外圈7的孔7d和內(nèi)圈8的外圓柱面8c構(gòu)成的環(huán)形滾道之間。

所述滾動軸承6的軸承圈7、8可以繞中心軸X1相對旋轉(zhuǎn)。

類似的，所述滾動軸承10包括外圈11和內(nèi)圈12，所述外圈11具有外圓柱面11c、孔11d以及兩個徑向前緣11a、11b，所述內(nèi)圈12具有外圓柱面12c、孔12d以及兩個徑向前緣12a、12b。

所述滾動軸承10具有單列滾動體13，所述單列滾動體13在本實施例中是球，所述單列滾動體設(shè)置在由外圈11的孔11d和內(nèi)圈12的外圓柱面12c構(gòu)成的環(huán)形滾道之間。

所述滾動軸承10的軸承圈11、12可以繞中心軸X1相對旋轉(zhuǎn)。

在示例性的實施例中，所述外圈7、11以及內(nèi)圈8、12是固體，即，所述軸承圈可通過對管、棒、鍛坯和/或軋坯進行包括切削(如車削、磨削等)在內(nèi)的加工形成。

所述滾動體9、13可以設(shè)置在保持架(圖中未示出)中，以保持滾動體之間的圓周間距。

所述滾動軸承6、10均可在單列滾動體的每一側(cè)設(shè)有一個或兩個環(huán)形密封裝置(圖中未示出)。

在本發(fā)明中，分別具有單列滾動體9、13的所述滾動軸承6、10在軸向上是相鄰的。

所述兩個滾動軸承6、10的外圈7、11和內(nèi)圈8、12在軸向上分別相鄰，從而使外圈7、11的徑向前邊緣7b、11a與內(nèi)圈8、12的徑向前緣8b、12a在軸向上鄰接。

所述兩個滾動軸承6、10在徑向上均位于所述皮帶輪2的內(nèi)側(cè)。進一步的，所述滾動軸承6、10的外圈7、11的外圓柱面7c、11c均與所述皮帶輪2的內(nèi)軸部3的孔3a接觸。

所述皮帶輪2的內(nèi)軸部3具有兩個在徑向上面朝所述皮帶輪裝置1的內(nèi)側(cè)的肩3b、3c，所述肩3b、3c在軸向上位于由所述皮帶輪裝置1中的各滾動軸承6、10形成的組合體的兩側(cè)。所述肩3b在軸向上抵靠在所述滾動軸承10的外圈11的徑向前緣11b上，所述肩3c在軸向上抵靠在所述滾動軸承6的外圈7的徑向前邊緣7a上。因此，滾動軸承6、10中在軸向上相鄰的外圈7、11在軸向上被所述皮帶輪2的肩3b、3c所攏抱。

所述滾動軸承6、10中在軸向上相鄰的內(nèi)圈8、12具有相鄰的孔8d、12d，其中，軸套14位于所述孔8d、12d中。

所述軸套14，具有中心軸X1，具有提供外圓柱面15a的圓柱軸向部15，所述滾動軸承6、10的內(nèi)圈8、12分別被安裝在所述外圓柱面15a上。

所述圓柱軸向部15在一個軸向末端處延伸出具有更大直徑的環(huán)形徑向凸緣16。一方面，所述凸緣覆蓋所述外圈11的孔11d與內(nèi)圈12的外圓柱面12c之間的自由徑向空間，以防止裝置1的外部污染物的進入。

所述凸緣16在軸向上還構(gòu)成了所述滾動軸承10中內(nèi)圈12的徑向前緣12b所抵靠的截止面。

由于所述裝置1的另一個滾動軸承6的內(nèi)圈8也抵靠在所述滾動軸承10的內(nèi)圈12上，所以所述凸緣16也可被用作在軸向上調(diào)整相互鄰接的各內(nèi)圈的基準(zhǔn)。

此外，所述凸緣16可抵靠在所述皮帶輪裝置1外部的一個支撐部件(圖中未示出)上，以使該裝置1的組件和附件在所述支撐部件上。所述支撐部件例如可以是發(fā)動機缸體以及相關(guān)的自動張力輥(automatic tension roller)的關(guān)節(jié)臂或曲柄。為此，所述軸套14整體上配備有一通孔15b，旨在使用于將所述皮帶輪裝置1剛性連接到所述支撐部件的螺桿能夠插入該通孔中。

在本發(fā)明中，所述裝置1通過以下順序步驟來組裝：

預(yù)先組裝各自具有單列滾動體的兩個滾動軸承6、10，所述滾動軸承6、10均包括：分別具有孔8d、12d的內(nèi)圈8、12，分別具有外圓柱面7c、11c的外圈7、11，分別位于內(nèi)圈8、12和外圈7、11之間的單列滾動體9、13；其中，所述內(nèi)、外圈7、8和11、12可繞中心軸X1相對旋轉(zhuǎn)。

將所述軸套14與所述滾動軸承6、10同軸設(shè)置。

各自具有單列滾動體的所述兩個滾動軸承6、10先后安裝在所述軸套14的圓柱軸向部15的外圓柱面15a上，滾動軸承6、10的內(nèi)圈8、12共用所述軸向部15。所述軸向部15的外圓柱面15a與所述滾動軸承6、10中內(nèi)圈8、12的孔8d、12d過盈配合。

更進一步的，在圓柱部15上將所述內(nèi)圈8、12的位置調(diào)整至軸向鄰接。此外，滾動軸承10的內(nèi)圈12還抵靠在從所述軸套的軸向部15延伸出來的凸緣16上，所述凸緣16用以為內(nèi)圈8、12構(gòu)成一個位置上的基準(zhǔn)和截止。因此，外圈7、11也同樣移動得彼此更近直至相互抵靠。

接下來，塑性的皮帶輪被二次成型在由滾動軸承6、10的外圈7、11構(gòu)成的部件上。

所述皮帶輪可優(yōu)選的采用諸如由30％的玻璃纖維增強的聚酰胺PA66等塑料制造。

在一種可選的方案(圖中未示出)中，所述裝置1可以包括兩個以上軸向相鄰的滾動軸承。

較佳的，所述軸套14的凸緣16的外徑不大于所述皮帶輪2內(nèi)徑的90％，特別是肩3b，像這樣在所述凸緣16和所述皮帶輪2之間留有自由的徑向空間，可以使模具在皮帶輪2的二次成型過程中封蓋在滾動軸承6、10的外圈7、11上。

本發(fā)明的上述描述均采用球軸承，也可以采用諸如滾子軸承或滾針軸承等其他滾動軸承。

上述實施例中的技術(shù)特征或其變型均可結(jié)合。

以上所述的具體實例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。