压配合互锁连接和具有这种连接的带张紧器的制作方法

1.本发明涉及内部部件与紧固至该内部部件的外部部件的压配合互锁连接，其中：
[0002]-压配合连接包括外部部件与内部部件之间的筒形压接部，
[0003]-并且，互锁连接由轴向止挡件形成，轴向止挡件具有位于内部部件和外部部件上的接触止挡部分。
[0004]
例如从de 20 2012 100 550 u1、ep 2 593 691 b1和de 10 2015 226 218 a1已知了既借助于(摩擦锁定)压配合又借助于轴向互锁连接而将外部部件和内部部件接合在一起的压配合互锁连接。如果力配合因过载而失效，则互锁连接会防止两个部件在轴向上彼此分离。
[0005]
本发明还涉及内燃发动机的附件带驱动器的带张紧器。带驱动器包括发电机，该发电机具有由带缠绕的发电机带轮，其中，带张紧器包括以下部件：
[0006]-轴承凸缘，该轴承凸缘紧固至发电机，该轴承凸缘包围发电机带轮的旋转轴线，
[0007]-第一张紧臂和第二张紧臂，该第一张紧臂和第二张紧臂呈环形形状并且在轴承凸缘上安装成使得该第一张紧臂和第二张紧臂可以相对于彼此枢转，
[0008]-两个张紧带轮，所述两个张紧带轮附接至张紧臂，所述两个张紧带轮在发电机带轮的前方和后方沿带的旋转方向对带施加预张紧力，
[0009]-弹簧，该弹簧夹在张紧臂之间以产生预张紧力，
[0010]-以及锁定套筒，该锁定套筒借助于压配合互锁连接而连接至第一张紧臂并且紧固至第一张紧臂的套筒部段。
[0011]
第一张紧臂借助于锁定套筒以可滑动的方式径向支承抵靠轴承凸缘的内侧向表面，并且第二张紧臂以可滑动的方式径向支承抵靠轴承凸缘的外侧向表面。
[0012]
从de 10 2018 120 933 a1中已知这样的带张紧器。锁定套筒与第一张紧臂的套筒部段的压配合互锁连接包括作为压配合连接的纵向压配合互锁连接以及作为形状配合连接的对套筒部段的径向向外卷边或嵌缝。
[0013]
本发明基于的目的在于改进压配合互锁连接或改进具有压配合互锁连接的带张紧器，从而提高安全性以防连接松动。


技术实现要素：

[0014]
该目的的实现在于通过借助于边缘支承件与止挡部分接触而进行压配合互锁连接，止挡部分既在第一主曲率平面中以具有相同尺寸的相等的曲率半径彼此接触又在第二主曲率平面中以不同的曲率半径彼此接触，其中，压接部的筒轴线与该第一主曲率平面垂直，压接部的筒轴线位于第二主曲率平面中。
[0015]
形成轴向互锁连接的边缘支承件作为压配合的端部部段或者作为以线接触的赫兹接触通过与止挡部分接触而产生局部材料应力，在止挡件承受轴向载荷时，产生的局部材料应力过大，以使得支承边缘穿透接触配对件的表面，该接触配对件相应地发生弹性变形并且必要时还发生塑性变形。与单纯的表面接触相比，这种穿透增强了互锁连接的安全
性以防松动，形象地说，这是因为止挡部分局部地钻入到了彼此中并且因此另外地阻止了在止挡方向上的相互移位。
[0016]
该目的的实现在于通过使用根据本发明的压配合互锁连接来将锁定套筒(外部部件)紧固在第一张紧臂的套筒部段(内部部件)上的带张紧器。
附图说明
[0017]
本发明的其他特征和有利实施方式从以下描述和附图中显而易见，该附图示出了位于用于内燃发动机的附件带驱动器的带张紧器上的根据本发明的压配合互锁连接。除非另有说明，否则相同或功能相同的特征或部件设置有相同的附图标记。
[0018]
在附图中：
[0019]
图1以平面图示出了带张紧器；
[0020]
图2以分解图示出了带张紧器；
[0021]
图3以立体图示出了根据图1的截面a-a；
[0022]
图4以单独视图示出了带张紧器的第一张紧臂，其中，锁定套筒接合至该第一张紧臂；
[0023]
图5示出了图4的细节x；
[0024]
图6示出了图5的细节y，其中，示意性地且简化地示出了相互穿透的相接合部件。
具体实施方式
[0025]
图1至图3示出了根据本发明的内燃发动机的附件带驱动器的带张紧器2。该带驱动器尤其驱动起动发电机，该起动发电机以已知的方式不仅用作用于发电的发电机，而且用于启动带或推进内燃发动机，并且在这种情况下作为(驱动)马达运行。带张紧器2借助于轴承凸缘4通过起动发电机的前部部分、即带侧部分上的拧入点5紧固至三个轴承表面13，轴承凸缘包围发电机带轮8的旋转轴线12(在图1中示出为虚线)，并且带张紧器包括两个张紧带轮6和7，这两个张紧带轮将带36(在图1中也示出为虚线)在发电机带轮8的前方和后方沿带的旋转方向预张紧。张紧带轮6、7分别紧固至第一张紧臂9和第二张紧臂10，第一张紧臂和第二张紧臂中的每一者具有封闭的环形设计并且在轴承凸缘4上既相对于彼此又相对于起动发电机径向和轴向地滑动。张紧臂9、10的安装与旋转轴线12同心，但替代性地可以与旋转轴线偏心，只要发电机带轮8和缠绕的带36与带张紧器2具有足够的间隙即可。张紧带轮6、7在每种情况下根据所谓的带轮向下设计借助于螺钉18紧固，该螺钉的螺钉头面向起动发电机。
[0026]
带预张紧力借助于夹在张紧臂9、10之间的弹簧11产生，其中，张紧带轮6、7将带36的松弛侧部预张紧，该松弛侧部根据起动发电机的运行状态与紧侧部互换。在每个张紧臂9、10上形成的六边形37在每种情况下用作用于组装工具的接合部，借此，这两个张紧臂9和10可以克服弹簧力而分开，直到锁定销然后可以插入到两个对准的锁定孔口38和39中并且将这两个张紧臂9和10抵靠彼此固定在该夹持(组装)位置中。
[0027]
产生带预张紧力的弹簧11是弧形弹簧，该弹簧平行于带平面被容纳在对应的弧形形状的弹簧室27中。该弹簧室一方面由第一张紧臂9的周向弓形凸起28轴向地限定并且另一方面由第二张紧臂10的端面23限定，并且以容纳在弹簧室中的弹簧11与张紧带轮6、7在
很大程度上轴向重叠的方式延伸，其中，第二张紧臂的端面设置有滑动轴承环22。弹簧室27的周向延伸部在发电机带轮8的环绕区域中延伸并且在凸起28的周向端部处由两个壁29和30定界。
[0028]
众所周知，弧形弹簧总是具有弧形形状的、敞开的纵向延伸部的螺旋压缩弹簧。弹簧11可以已经制造成弓形形状，或者替代性地制造为直螺旋压缩弹簧，该直螺旋压缩弹簧仅当插入到弹簧室27中时变形成弓形形状。弧形弹簧将扭转弹簧的相对较高的有效系数与弹簧11对其弓形安装空间的周向限制结合在一起(有效系数将弹簧吸收的能量与对于相同弹簧体积和材料应力的最大可能存储功进行比较)。这种类型的张紧器悬架允许环形闭合的张紧臂9、10的几何形状在轴承设计方面是有利的，因为由于足够高的弹簧容量，弹簧11可以基本上没有无问题地定位在发电机带轮8的环绕区域中，并且因此可以与张紧带轮6、7轴向重叠。另外，张紧带轮6、7可以在与起动发电机相距相对较小的轴向距离处运行，并且因此带平面可以在与起动发电机相距相对较小的轴向距离处运行，使得发电机前轴轴承上的力矩载荷保持较小。
[0029]
特别地，但尽管如此，在就弹簧卷曲而言需要具有不利的大的弧度角的弧形弹簧的情况下，也可以串联地设置两个或更多个弧形弹簧或直螺旋压缩弹簧，并且弹簧室27具有相应地与之相适应的弧形角度。无论如何，以具有外部弧形弹簧和内部弧形弹簧的弹簧组件的形式并联连接的弧形弹簧也是可能的。借助于这些参数，张紧器悬架的整体特性可以在很宽的范围内变化。
[0030]
弹簧11被夹在第一张紧臂9的一个壁29与第二张紧臂10的驱动器31之间，以向两个张紧带轮6、7施加朝向彼此的扭矩。驱动器31相对于端面23轴向突出并且在另一壁30的前方伸入到弹簧室27中。由于驱动器31与张紧带轮7完全或至少主要地以轴向重叠的方式延伸的事实，由弹簧11和张紧带轮7引入的这对反作用力在第二张紧臂10的枢轴轴承中产生相对较小的倾斜力矩。
[0031]
弹簧11的外弧固定有三个u形滑动靴状件32，这些滑动靴状件将弹簧11沿径向向外方向和轴向方向的反作用力支承在张紧臂9、10中的至少一者上。在当前情况下，在张紧臂9、10两者上提供轴向支承。通过滑动靴状件32与弹簧室27的弓形外壳33的滑动接触提供径向支承。防止弹簧11的轴向偏转或屈曲的轴向支承通过滑动靴状件32与端面23的滑动接触而提供在起动发电机的部分上，其中，滑动靴状件在此基本上是平坦的，端面由于滑动轴承环22中的凹部34而在该接触区域中金属地暴露。在相反的一侧，轴向支承通过滑动靴状件32与弹簧室27的底部35的滑动接触提供。
[0032]
在所示的实施方式中，大量的滑动接触各自一方面由塑料表面且另一方面由金属表面形成，因此为调节带张紧器2的摩擦并且因此为调节带张紧器的操作阻尼特性产生了相当大的余地。在将滑动接触就其各自的材料配对、表面形状和粗糙度以及如有必要的润滑而言进行匹配时，还必须考虑这些滑动接触的相对运动。例如，当滑动接触从驱动器31起沿一个壁29的方向被观察时，这些滑动接触变得更大，例如在滑动靴状件32与第二张紧臂10的端面23之间变得更大。相反地，一方面滑动靴状件32之间的相对运动变得更小，另一方面弹簧室27的底部35与外壳33之间的相对运动变得更小。
[0033]
在轴承凸缘4上形成有轴承套筒14，该轴承套筒与张紧臂9、10一样设计为铝压铸部，第一张紧臂9和第二张紧臂10的外表面以能够径向滑动的方式支承抵靠轴承套筒的内
表面。滑动轴承在内部借助于滑动轴承环15而径向设置并且在外部借助于滑动轴承环20而径向设置，该滑动轴承环与滑动靴状件32一样由具有嵌入ptfe的聚酰胺制成。滑动轴承环15和20各自也用作推力轴承，其中，滑动轴承环15借助于连接至第一张紧臂的锁定套筒17抵靠轴承凸缘4轴向支承第一张紧臂9，并且其中，滑动轴承环20抵靠轴承凸缘4轴向支承第二张紧臂10。张紧臂9、10的相反地定向的轴向承载由滑动轴承环22提供。
[0034]
包围锁定套筒17的由弹性体材料制成的密封唇41与轴承凸缘4的远离发电机的端面40密封接触并且保护上述滑动轴承免于渗入污垢和溅水。轴承点的发电机侧的密封或屏蔽借助于弹性密封绳44的密封唇43实现，该弹性密封绳大部分在弹簧室27的区域中延伸并且仅在圆弧上延伸大约270
°
的弧形角度，在该弹簧室的区域中，该弹性密封绳轴向地配装在第一张紧臂9上。该插入式连接通过第一张紧臂9上的几个段状轴向突出部45和密封绳44中的对应的凹槽固定以防止轴向地以及在旋转方面松动。在密封绳44外部周向延伸的轴向间隙在第二张紧臂10的两侧通过防尘和防水迷宫结构进行密封。
[0035]
锁定套筒17是由钢板制成的成形部分并且借助于根据本发明的压配合互锁连接紧固至第一张紧臂9。下面将参照图4至图6既作为带张紧器2上的特殊设计又一般地解释了压配合互锁连接，该压配合互锁连接在当前情况下结合了压配合连接的摩擦连接和互锁连接。
[0036]
压配合连接是通过在锁定套筒17的内侧表面与第一张紧臂9的套筒部段16的外侧表面之间的筒形压接部3实现的纵向压力连接。在根据本发明的压配合互锁连接的一般情况下，锁定套筒17表示外部部件，并且套筒部段16表示要连接至外部部件的内部部件。
[0037]
除了压配合连接，由轴向止挡件形成互锁连接，互锁连接防止锁定套筒17相对于套筒部段16的移位，这增加了滑动轴承的轴向间隙。轴向止挡件的形成在锁定套筒17上和套筒部段16上的止挡部分18和19与边缘支承件接触，该边缘支承件在止挡件承受轴向载荷时会产生过大的材料应力，并且因此导致接触部件表面相互“钻入”。
[0038]
在当前情况下，边缘支承件这样形成：通过使止挡部分18作为形成在锁定套筒17中并且位于压接部3的端部处的周向边缘1。在几何上和/或用赫兹线接触表示，止挡部分18、19在第一主曲率平面e1中彼此接触，压接部3的与旋转轴线12相同的筒轴线与该第一主曲率平面垂直，其中，外部部件的曲率半径r
a1
和内部部件的曲率半径r
i1
具有相等的尺寸，并且止挡部分在第二主曲率平面e2中彼此接触，压接部3的筒轴线位于该第二主曲率平面中，外部部件的曲率半径r
a2
和内部部件的曲率半径r
i2
具有不同的尺寸。在第二主曲率平面e2中，止挡部分18、19的曲率优选地一方面是凸的并且在另一方面是非凹的。在当前情况下，外部部件(锁定套筒17)的止挡部分18在成形公差范围0mm《r
a2
《1mm内凸出地弯曲，并且内部部件(套筒部段16)的部分19为截头圆锥形并且在r
i2
～∞的情况下不弯曲止挡。内部部件的止挡部分19相对于压接部3的筒轴线倾斜最大20
°
。
[0039]
在本实施方式中，锁定套筒17在套筒部段16上的纵向压配合连接需要待被连接的部件部段具有下述程度的径向弹性变形能力：在将锁定套筒17压到套筒部段16上时通过弹性变形来补偿待克服的止挡部分18、19的过大尺寸。在当前情况下，要克服的止挡部分18、19的过大尺寸是直径d
s-df的差，其中：
[0040]ds
＝压接部3的直径
[0041]df
＝内止挡部分19的最大直径
[0042]
以这种方式产生的压配合互锁连接相比于开头引用的现有技术的显著优点在于，消除了用以产生互锁连接的嵌缝或滚光的附加过程步骤，并且因此仅需要单个的接合步骤来实现连接。