CN100480548C - 花键定相的复式链轮 - Google Patents

Abstract

一种从链轮轴传递动力到至少两个链条的复式链轮，所述复式链轮包括第一半链轮和至少一个第二半链轮。第一半链轮具有可与链条配合的外周边齿，可与轴配合的内部花键孔，及至少一个表面上的整体形成的突部和相对的凹部。第二半链轮具有可与链条配合的外周边齿，可与轴配合的内部花键孔，以及至少一个表面上的整体形成的突出部分和相对的凹部。第一半链轮的整体形成的突部容纳于第二半链轮的凹部，第一半链轮的凹部容纳第二半链轮的整体形成的突部，可将第一半链轮以定相关系连接到第二半链轮。

Description

花键定相的复式链轮

技术领域

本发明涉及动力传输链条的领域。具体地，本发明涉及与动力传输链条共同使用的复式的定相链轮。

背景技术

在传统的动力传输系统中，循环链条围绕至少两个链轮，每个链轮受到轴的支承。主动链轮转动通过链条进行动力传输，使得从动链轮转动。不同的组合、位置和链轮连接已用于现有的动力传输系统，以减少链轮和链条之间接触产生的噪音和振动。

美国专利5,427,580公开了将发动机正时系统的传统链轮分成两个部分，然后使两个部分相对偏移或定相。在另一实施例中，传统的单链轮用一对链轮代替，该对链轮定相成互相偏移半个齿距，并制成单个单元。这种单个单元双链轮的一个最大问题是制造成本和制造的复杂性。生产单个单元要使用多个粉末冶金刀具进行复杂和昂贵的加工，使单个单元的制造成本非常高。

美国专利5,816,968公开了一种中间链轮组件，其中至少两个定相的链轮置于中间轴，并通过链条连接以驱动凸轮轴。中间凸轮轴链轮单独制造，具有内部键槽或齿，允许链轮置于花键或轮毂上。

美国专利5,846,149公开了一种链条和链轮系统，其包括定相的链轮。这种定相链轮可用单个链轮或两个熔接到一起的单个链轮构成。链轮分成两个部分，然后两个部分相互定相，链轮齿的数目不同。

美国专利5,980,406公开了两个相同的链轮，可设置到轮毂上或轴上，并互相定相。链轮的内圆周面设置了突部和凹部。突部或凹部是花键或键槽。链轮还可在链轮表面设置径向延伸的花键，而不是设置在链轮的内圆周面。

美国专利6,267,701公开了一种定相链条系统的并排的链轮，链轮是偏移的，其中只有一个链轮固定到主动轴。其余的链轮独立转动，不传递动力到轴。这些链轮互相定相。

美国专利6,413,180公开了一种第一逆齿型无声链，相同的链条都围绕第一链轮，第二链条围绕第二链轮。第一链轮和第二链轮平行安装到主动轴，第一链轮的齿相对第二链轮的齿偏移。第一和第二链条只有单一齿距，链轮具有任意的齿距。链轮可整体形成或单独形成。

日本专利01247858A公开了固定到轴的第一链轮，相同的第二链轮通过花键接合到链轮的轮毂部分。轮毂部分通过滑动离合器连接到轴。第一链轮和第二链轮互相定相。

日本专利JP62251564公开了一种双排链轮，分成两个定相的相同链轮。分开沿轴向进行。

发明内容

本发明提出了一种从花键轴传递动力到至少两个链条的复式链轮，所述复式链轮包括第一半链轮和至少一个第二半链轮。第一半链轮具有外周边齿，可与链条配合；和可与轴配合的花键内孔，在至少一个表面上整体形成的突部和相对的凹部。第二半链轮具有外周边齿，可与链条配合；和可与轴配合的花键内孔，在至少一个表面上整体形成的突部和相对的凹部。第一半链轮的整体形成的突部容纳于第二半链轮的凹部，第一半链轮的凹部容纳第二半链轮的整体形成的突部，将第一半链轮以定相关系连接到第二半链轮。

或者，第一半链轮可在其至少一个表面设置带花键的突缘。第二半链轮设有内孔，其设有至少一个花键，可与突缘配合。第二半链轮的内孔和至少一个花键安装到外侧，与所述第一半链轮的突缘的至少一个花键配合。通过铜焊或高温烧结半链轮以定相关系刚性连接。

在另一实施例中，第一半链轮的带有至少一个花键的内孔相对第一半链轮的外周边齿偏移1/4齿距，第二半链轮的带有至少一个花键的内孔也相对第二半链轮的外周边齿偏移1/4齿距。当第一半链轮或第二半链轮相对另一个翻转时，第一半链轮和第二半链轮的表面接触，形成复式链轮，其中第一半链轮相对第二半链轮定相。

附图说明

图1显示了第一实施例的形成复式链轮的两个半链轮，其中内花键孔的花键数量与半链轮的外周边的齿数不相等；

图2显示了图1的第一实施例的第一半链轮的部分图；

图3显示了第二实施例的第一半链轮的内花键孔的花键相对外周边齿的对齐程度；

图4显示了第二实施例的形成复式链轮的两个半链轮，其中内花键孔的花键数量等于半链轮的外周边齿数；

图5显示了另外的固定两个半链轮到一起，形成第三实施例的复式半链轮的可选方式；

图6显示了固定两个半链轮到一起，形成第三实施例的复式链轮的第四可选方式；

图7显示了另一种固定两个半链轮到一起，形成第四实施例的复式链轮的可选方式；

图8是显示组装好的复式链轮的侧视图；

图9是显示组装好的复式链轮的前表面视图。

具体实施方式

参考图1，第一半链轮1具有沿其外周边的齿2，可与链条配合；内花键孔4，和至少一个表面6，设有整体形成的突部8，在这种情况下，突部是半圆形；和相对的凹部10，在这种情况下也是半圆形。图2显示出部分图，其中第一半链轮1的整体形成的突部8的表面8a与凹部10相接。单个第二半链轮12也有沿其外周边的齿14，可与链条配合；内花键孔16，和至少一个表面18，设有整体形成的突部22，这种情况下是半圆形；和相对的凹部20，在这种情况下也是半圆形。突部8，22和凹部10，20用来互相连接，使第一半链轮1相对第二半链轮12定位，能实现快速安装。

当第一和第二单个半链轮1，12安装到一起时，第一半链轮1的凹部(10)，在这种情况下是半圆形，容纳第二半链轮12的整体形成的突部22；同样地，第一半链轮1的整体形成的突部8容纳于第二半链轮12的凹部20，形成复式链轮500，如图8和9所示，其可设置在轮毂或驱动轴，并与传输动力的链条配合。在复式链轮500，第一半链轮1相对第二半链轮定相成偏移半个齿，尽管第一半链轮1和第二半链轮12之间的相差可大于或小于半个齿。间隙502是第一半链轮1的外周边齿2和第二半链轮12的外周边齿14之间的距离。间隙502还显示了一种直接关系，即第一和第二半链轮1，12的安装关系。理想地，第二半链轮12的整体形成的突部22和第一半链轮1的整体形成的突部8之间的空间尽可能为零。第一和第二半链轮1，12之间安装的越紧密，出现后冲的可能越小。

在这个实施例中，半链轮1，12的内花键孔4，16的花键或齿的数量不等于半链轮1，12的外周边齿2，14的齿数。当两个半链轮1，12连接到一起时，整体形成的突部8，22和凹部10，20的位置定位了半链轮1，12的外周边齿，使互相偏移半个齿。通过适当地变化整体形成突部8，22和凹部10，20的位置，第一半链轮1和第二半链轮12之间的相位差可大于或小于半个齿。

第一和第二半链轮1，12可对称表面6，18的垂直轴线，其正交于半链轮的旋转轴线；或非对称于表面6，18的水平轴线，其平行于半链轮的旋转轴线。半链轮1，12还可以用多个构件构成。如果半链轮是对称的，用于组装各个半链轮的构件可以互换。第一和第二半链轮1，12未物理锁定到适当位置，可脱开地固定到同一轴，但是可使用卡环(未显示)来保持轴向关系。

通过使用两个单独半链轮1，12形成复式链轮500，可使生产单个半链轮1，12的工具的数量减少，且不很复杂，并减少组装时间，可生产出便宜的定相的复式链轮500，并具有较低的噪音水平。

在第二实施例中，如图4所示，第一半链轮100有沿外周边的齿102，可与链条配合；带至少一个花键的内花键孔104，和至少一个表面106。第二单个半链轮112也设有沿外周边的齿114，可与链条配合；带至少一个花键的内花键孔116，和至少一个表面118。内花键孔104和116用于设定相位差。如图3所示，内花键孔104相对第一半链轮100的中心对正的外周边齿102偏移1/4齿或花键间距。第二半链轮112具有相同的内花键孔106，相对外周边齿114偏移1/4齿距。当第一半链轮100翻转与第二半链轮112相连接时，第一半链轮100的外周边齿102与第二半链轮112的外周边齿114偏移半个齿，形成如图8和9所示的复式链轮500，其可设置到轮毂或主动轴，并与传递动力的链条配合，第一半链轮100的外周边齿102与第二半链轮112的外周边齿114偏移半个齿。通过适当调节内花键孔的齿或花键间距，第一半链轮100和第二半链轮112之间的相位差可大于或小于半个齿。

在这个实施例中，半链轮100，112的内花键孔104，116的花键或齿的数量等于半链轮100，112的外周边齿102，114的齿数。第一和第二半链轮100，112可相对与半链轮的旋转轴线正交的表面106，118的垂直轴线对称，或相对平行于半链轮的旋转轴线的表面106，118的水平轴线不对称。半链轮100，112还可以用多个构件制成。如果半链轮是对称的，用于组装各个单个半链轮的构件将可互换。第一和第二半链轮100，112不能物理锁定到适当位置，能够可脱开地固定到同一轴，尽管可使用卡环(未显示)来保持轴向关系。

通过使用两个单独半链轮110，112形成复式链轮500，生产单个半链轮100，112所使用的工具的数量可减少，并且不复杂，可减少组装时间，生产出便宜的定相的复式链轮500，并使噪音水平下降。

在第三实施例中，如图5所示，第一半链轮202设有沿外周边的齿202，可与链条配合；内花键孔204，和至少一个表面206，其带有凹部230，在这个实施例中是通孔；和相对的整体形成的突部232，在这个实施例中是销。第二单个半链轮212也设有沿外周边的齿214，可与链条配合；内花键孔216，和至少一个表面218，其带有整体形成的突部234，在这个实施例中是销；和相对的凹部236，在这个实施例中是通孔，凹部和突部用于相对第二半链轮212连接和定位第一半链轮200，可实现快速组装。

当第一半链轮200反过来或翻转(朝看图者翻过来)，第一半链轮200和第二半链轮212的两个表面206，218接触，形成单个复式链轮500，如图8和9所示，其中第一半链轮200相对第二半链轮212定相。两个半链轮200，212的突部232，234和凹部230，220之间的配合越紧密越好，可出现较少的后冲。

内花键孔204，216用于设定相位差。类似于第一实施例，相对于中心对正的第一半链轮200的外周边齿202，内花键孔204偏移1/4齿或花键间距。第二半链轮212有相同的内花键孔206，相对外周边齿214偏移1/4齿间距。当第一半链轮200反过来与第二半链轮212连接时，第一半链轮200的外周边齿202与第二半链轮212的外周边齿214偏移半个齿。通过适当调节内花键孔的齿或花键间距，第一半链轮200和第二半链轮212之间的相位差可大于或小于半个齿。或者，类似于第二实施例，半链轮200，212的外周边齿的齿数可等于半链轮200，212的内花键孔204，216的花键或齿的数量。当两个半链轮200，212连接到一起，整体形成的突部232，234和凹部230，236的位置定位了半链轮200，212的外周边齿，使其互相偏移半个齿。

第一和第二半链轮200，212可相对与半链轮的旋转轴线正交的表面206，218的垂直轴线对称，或相对平行于半链轮的旋转轴线的表面206，218的水平轴线不对称。半链轮200，212还可以用多个构件制成。如果半链轮是对称的，用于组装各个单件半链轮的构件将可互换。第一和第二半链轮200，212不能物理锁定到适当位置，能够可脱开地固定到同一轴，尽管可使用卡环(未显示)来保持轴向关系。

通过使用两个单独半链轮210，212形成复式链轮500，生产单个半链轮200，212所使用的工具的数量可减少，并且不复杂，可减少组装时间，生产出便宜的定相的复式链轮500，并使噪音水平下降。

图6显示了本发明的第四实施例，单个第一半链轮300由粉末金属制成，设有沿外周边的齿302，可与链条配合；内花键孔304，和至少一个表面306，其带有整体形成的突缘324，其上设有至少一个花键或键槽326。第二半链轮312也由粉末金属制成，设有沿外周边的齿314，可与链条配合；带有至少一个花键或键槽328的内花键孔316，可与第一半链轮300的突缘324配合。突缘324的花键或键槽326和花键或键槽328可用于相对第二半链轮312连接和定位第一半链轮300。半链轮300，312然后通过铜焊或高温烧结刚性地连接。在各种情况下，所形成的复式链轮500可快速组装。如果半链轮300，312通过高温烧结刚性连接到一起，包括第一半链轮300的粉末金属的性质允许加热时以一定速率膨胀，粉末金属制成的第二半链轮312的性质允许加热时以小于第一半链轮300的速率膨胀。

当两个半链轮300，312安装到一起，第二半链轮312的内孔316的花键或键328容纳于第一半链轮300的突缘324上的花键或键槽326，形成单个复式链轮500，如图8和9所示，其可设置到轮毂或主动轴，与传递动力的链条配合，其中第一半链轮300相对第二半链轮312定相，通过铜焊或高温烧结半链轮刚性地互相连接。其他刚性连接半链轮的方法包括热收缩和焊接。

间隙502是第一半链轮300的外周边齿302和第二半链轮312的外周边齿314之间的距离，该间隙直接显示了第一和第二半链轮300，312的安装关系。

通过使用两个单独的半链轮300，312来形成复式链轮500，用于生产单个半链轮300，312的工具的数量可减少，且不复杂，可减少组装时间，生产出便宜的定相的复式链轮500，并可降低噪音水平。

在另一可选实施例中，如图7所示，第一半链轮400由粉末金属制成，设有沿外周边的齿402，可与链条配合；内花键孔404，和至少一个表面406，其带有整体形成的突缘424，其上设有多个花键或键槽426。第二半链轮412也用粉末金属制造，设有沿外周边的齿414，可与链条配合；设有多个花键或键槽428的内孔416。突缘424和带有多个花键或键槽428的内孔416用于相对第二半链轮412连接和定位第一半链轮400。半链轮400，412然后通过铜焊或高温烧结刚性连接到一起。在各种情况下，所形成的复式链轮500可快速组装。如果半链轮400，412通过高温烧结刚性连接到一起，包括第一半链轮400的粉末金属的性质允许加热时以一定速率膨胀，粉末金属制成的第二半链轮412的性质允许加热时以小于第一半链轮400的速率膨胀。

当两个半链轮400，412安装到一起，第一半链轮400的整体形成的突缘424上的多个花键或键槽426容纳第二半链轮412的内孔416的多个花键或键428，形成单个复式链轮500，如图8和9所示，其可设置到轮毂或主动轴，与传递动力的链条配合，其中第一半链轮400相对第二半链轮412定相，通过铜焊或高温烧结，半链轮刚性地互相连接。其他刚性连接半链轮的方法包括热收缩和焊接。

间隙502是第一半链轮400的外周边齿402和第二半链轮412的外周边齿414之间的距离，该间隙直接显示了第一和第二半链轮400，412的安装关系。

通过使用两个单独的半链轮400，412来形成复式链轮500，用于生产单个半链轮400，412的工具的数量可减少，且不复杂，可减少组装时间，生产出便宜的定相的复式链轮500，并可降低噪音水平。

示例

参考表一，与任意链条配合的传统链轮，Gemin单链轮，和花键定相的链轮都在平均为500到300RPM的速度范围使用4个中心测试仪(center mics)进行测试。每个链条和链轮组件测试两次，计算出两次测试的平均值。本发明的花键定相的链轮的音调频率比单件的Gimini链轮系统的高1.9dBA，总噪音水平要高0.3dBA，但人耳不能听到。花键定相的链轮显示出音调频率平均改善了10.8dBA，总噪音改善了1.8dBA。如下面所示，花键定相的链轮能够提供比传统的任意链的链轮低很多的噪音水平。

表一

 

链系统	音调频率平均速度范围(SRA)(dBA)	第二谐波平均速度范围(SRA)(dBA)	总水平平均速度范围(SRA)(dBA)
				传统的任意链和链轮，测试1	60.9	43.7	73.2
传统的任意链和链轮，测试2	60.8	44.0	73.3
				两次测试平均	60.9	43.9	73.2
Gemini生产的单件链轮，测试1	48.3	42.5	71.0
				Gemini生产的单件链轮，测试2	48.0	42.5	71.4
两次测试平均	48.2	42.5	71.2
				花键定相的链轮，测试1	50.5	43.0	71.4
花键定相的链轮，测试2	49.7	43.1	71.6
				两次测试平均	50.1	43.0	71.5

如上面的示例所示，与现有技术的单件链轮和具可比性的噪音水平相比，包括单个半链轮的复式链轮的噪音水平使生产成本降低，容易加工和制造。

因此，应当知道所介绍的本发明的实施例仅用来说明本发明原理的应用。本文中参考的实施例的细节不能用来限制权利要求的范围，权利要求阐明了涉及本发明基本原理的特征。

Claims (7)

1.一种从花键轴传递动力到至少两个链条的复式链轮，所述复式链轮包括：

第一半链轮，具有可与链条配合的外周边齿，可与花键轴配合的内部花键孔，和在第一半链轮的至少一个表面形成的突缘，所述突缘带有至少一个花键；

至少一个第二半链轮，具有可与链条配合的外周边齿，带有至少一个花键的内孔，可与所述突缘配合；

其中，所述第二半链轮的所述内孔和至少一个花键，可安装到所述第一半链轮的突缘的至少一个花键的外部并与其配合，并将所述第一半链轮以定相关系连接到所述第二半链轮。

2.根据权利要求1所述的复式链轮，其特征在于，所述第一半链轮与所述第二半链轮的连接是刚性的。

3.根据权利要求1所述的复式链轮，其特征在于，所述链轮还包括所述第一半链轮的外周边齿和所述第二半链轮的外周边齿之间的间隙。

4.根据权利要求1所述的复式链轮，其特征在于，所述第一半链轮与所述第二半链轮定相成偏移半个齿距。

5.一种制造复式链轮的方法，所述链轮可从花键轴传递动力到至少两个链条，所述方法包括步骤：

a)第二半链轮的内孔设置至少一个花键；

b)第一半链轮的突缘设置至少一个花键；

c)采用冶金方法相对所述第二半链轮刚性连接所述第一半链轮，使得所述第二半链轮的至少一个花键配合所述第一半链轮的突缘的至少一个花键。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冶金方法包括铜焊或高温烧结。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冶金方法包括焊接或热收缩。

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