CN101384837B - 用于驱动车辆的辅助机组的齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿轮传动装置，用于驱动车辆的辅助机组，该齿轮传动装置具有一个齿轮(6)和一个可与该辅助机组的驱动轴相连接的轮毂(7)，该齿轮作为用于阻尼振动的扭转振动减振器的输入件，该轮毂作为该扭转振动减振器的输出件，其中，该齿轮(6)和该轮毂(7)具有相对应的拱曲部，这些拱曲部共同构成至少一个用于接收该扭转振动减振器的弹簧储能器(11，11′)的通道。根据本发明，该齿轮(6)和该轮毂(7)可借助于一个用于传递转矩的中间齿部(12，13)彼此相耦合。

Description

用于驱动车辆的辅助机组的齿轮传动装置

本发明涉及一种齿轮传动装置，用于驱动车辆的辅助机组，该齿轮传动装置具有一个齿轮和一个可与该辅助机组的驱动轴相连接的轮毂，该齿轮作为用于阻尼振动的扭转振动减振器的输入件，该轮毂作为该扭转振动减振器的输出件，其中，该齿轮和该轮毂具有相对应的拱曲部，这些拱曲部共同构成至少一个用于接收该扭转振动减振器的弹簧储能器的通道。

例如由印刷文献DE4225314A1公开了一种用于带传动装置或链传动装置的传动轮，所述带传动装置或链传动装置用于驱动车辆的辅助机组。该传动轮由车辆的内燃发动机的曲轴通过链或带来驱动。在此设置有一个减振装置，该减振装置具有可在圆周方向上压缩的力储存器，由此进行驱动装置与所连接的辅助机组之间的振动阻尼。

由印刷文献DE10058885也公开了处于车辆的驱动装置与所连接的辅助机组之间的扭转振动减振装置。

此外已经公开，辅助机组例如油泵、转向助力泵或空调压缩机的驱动可借助于一个分配传动装置来进行，该分配传动装置通过链用车辆的内燃发动机的曲轴来驱动。例如辅助机组可具有插接轴作为驱动轴，这种插接轴可通过齿部与分配传动装置的轴相啮合并且由此被驱动。现在已经证实，在齿轮与辅助机组的驱动轴之间的连接为刚性的情况下可产生不期望的振动、尤其是所谓的怠速振动，这种振动通过内燃发动机的不平衡性来激励。这种振动也可传递给辅助机组。为了避免这种情况，在齿轮与驱动轴之间使用或安装振动减振器、尤其是扭转振动减振器。

本发明的任务在于，提出一种开头所述类型的齿轮传动装置，该齿轮传动装置足够阻尼振动，此外还具有尽可能小的结构空间以及少的构件数量。

该任务通过根据本发明的齿轮传动装置来解决，该齿轮传动装置用于驱动车辆的辅助机组，该齿轮传动装置包括一个齿轮和一个可与辅助机组的驱动轴相连接的轮毂，该齿轮作为用于阻尼振动的扭转振动减振器的输入件，该轮毂作为该扭转振动减振器的输出件，其中，齿轮和轮毂具有相对应的拱曲部，这些拱曲部共同构成至少一个用于接收扭转振动减振器的弹簧储能器的通道，其中，齿轮和轮毂可受限制地彼此相对扭转。根据本发明，齿轮和轮毂可借助于一个用于传递转矩的中间齿部或类似结构彼此相耦合。

以此方式可最佳地利用根据本发明提出的齿轮传动装置中的结构空间，以便使作为输入件的齿轮与辅助机组的驱动轴的轮毂振动得到阻尼地相耦合。尤其是在车辆的内燃发动机的怠速转速降低时可通过所使用的具有低弹簧刚度的振动减振器使共振移位到降低的怠速转速以下的值上。齿轮与辅助机组的驱动轴上的轮毂之间的所设置的中间齿部在此用于将较高的即在负荷工况中产生的力矩从齿轮传递给轮毂，而在根据本发明的齿轮传动装置中扭转振动减振器的弹簧储能器在怠速中阻止振动传递。

在本发明的一个特别有利的构型的范围内可提出，当前的中间齿部由一些齿轮侧的止挡和一些轮毂侧的配合止挡构成。止挡和配合止挡当输入件与输出件之间相对运动时才接触，这种相对运动不是在怠速中产生，而是在负荷下存在，以便于是保证所述较高的力矩传递给轮毂。在根据本发明的构型中，轮毂可通过轴向插入到齿轮的接收区域中来与中间齿部相啮合。也可考虑其它结构上的构型。

本发明的一个可能实施形式可提出，止挡以及配合止挡各径向向外与通道间隔开。通过在根据本发明的齿轮传动装置中的这种结构上的布置可最佳地利用结构空间，由此可实现特别紧凑的布置可能性。

另一个实施形式提出，设置有多个用于接收弓形弹簧减振器的弓形弹簧的在齿轮和轮毂的圆周上分布地设置的弧形弯曲的通道。虽然也可使用其它扭转振动减振器，但优选使用弓形弹簧减振器，因为可特别有利地使用弓形的压簧。为了实现弓形弹簧减振器的各个压簧的最佳的压簧导向，齿轮上的以及轮毂上的拱曲部可被衬套以相应的半壳。这些半壳可优选用塑料或类似材料制成，以便除了更好的导向特性之外还实现磨损降低。此外，由此可实现切削加工弹簧通道。

本发明的下一个进一步构型可提出，根据本发明的齿轮传动装置附加地包括至少一个合适的摩擦装置。通过摩擦装置可实现输入件与输出件之间的附加轴向力。

根据本发明可提出，第一摩擦装置包括一个具有被加载的摩擦环的压簧或类似件。优选压簧可设置在一个中心栓的凹部中，该中心栓固定在齿轮上。压簧可支撑在中心栓上。据此，靠置在齿轮上的摩擦环有效地在轴向方向上被加载以力。摩擦装置的其它结构上的实施形式也可以。在摩擦装置的所提出的实施形式中，中心栓例如可通过铆接来固定。中心栓用于使压簧例如可支撑在中心栓的头部上。

尤其是在该构型的范围内可提出，摩擦环相对于中心栓无相对转动地设置。为此例如栓的杆的横截面形状和摩擦环的内部形状可相应地适配。也可考虑其它结构上的实施形式，以便实现摩擦环的无相对扭转的布置。

本发明的另一个有利的实施形式可提出，在根据本发明的齿轮传动装置中设置有一个第二摩擦装置。第二摩擦装置可包括一个借助于保险环固定在齿轮上的、具有被加载的摩擦环的碟形弹簧。碟形弹簧可夹紧在保险环与摩擦环之间。碟形弹簧可借助于当前的中间齿部无相对转动地保持在输入件上或齿轮上。在使用第二摩擦装置时也通过碟形弹簧在输入件与输出件之间引起轴向力。

为了避免可能对齿轮的工作齿部的噪声水平产生不利影响的可能的冲击公差，输入件直接借助于一个滑动轴承来支承。为了进一步改善这种效应，可提出，输出件也被滑动支承，以便由此使前述效应进一步最小化。为了保证对输入件和输出件的滑动轴承足够地供给油，根据本发明的下一个进一步构型，可这样设置径向的和/或轴向的孔，使得可用最简单的方式实现对应的滑动轴承座的油供给。

为了可实现齿轮与轮毂之间的对中，根据本发明的下一个构型可提出，在输入件与输出件之间构造对中配合。对中配合可比滑动轴承座实现更粗的对中。以此方式可特别有利地在根据本发明的齿轮传动装置中实现角度和径向错位补偿。

下面借助于附图来详细描述本发明。附图表示：

图1一个根据本发明的齿轮传动装置的可能实施形式的示意性安装状态；

图2a根据本发明的齿轮传动装置的齿轮的部分剖切的侧视图；

图2b根据本发明的齿轮传动装置的纵向剖切的部分视图；

图3齿轮传动装置的与轮毂相耦合的齿轮的三维视图；

图4具有扭转减振器特性曲线的曲线图；

图5根据本发明的齿轮传动装置的分解视图；

图6根据本发明的齿轮传动装置的第一实施形式的纵向剖切的部分视图；

图7具有被衬套的弓形弹簧通道的根据本发明的齿轮传动装置的另一个纵向剖切的部分视图；

图8具有第一摩擦装置的根据本发明的齿轮传动装置的另一个纵向剖切的部分视图；

图9具有被衬套的弓形弹簧通道的根据图8的本发明齿轮传动装置的另一个纵向剖切的部分视图；

图10具有可能的第二摩擦装置的根据本发明的齿轮传动装置的另一个纵向剖切的部分视图。

图1中示意性地示出了作为用于空调压缩机1的驱动装置的齿轮传动装置的可能安装状态。空调压缩机1通过一个驱动链2由车辆的内燃发动机的未进一步示出的曲轴驱动。为此，通过驱动链2将力矩传递给分配传动装置3，该分配传动装置除了驱动空调压缩机1之外还驱动转向助力泵4。转向助力泵4和空调压缩机1各具有作为驱动轴5、5′的插接轴，这些插接轴通过齿部与分配传动装置3的轴相啮合。

图2a中示出了一个作为扭转振动减振器的输入件的具有工作齿部25的齿轮6的部分剖切的侧视图和一个作为其输出件的轮毂7。图2b中示出了构成根据本发明的齿轮传动装置的输入件和输出件的纵向剖面视图。

构造成输出件的轮毂7可与空调压缩机1的未进一步示出的驱动轴或插接轴5相连接，其方式是插接轴5可插入到轮毂7的内齿部8中。齿轮6和轮毂7具有相对应的拱曲部9、9′，这些拱曲部共同构成用于接收弓形弹簧减振器的弓形弹簧11的弧形弯曲的通道10。这些所谓的弓形弹簧通道10在构造成输入件的齿轮6和构造成输出件的轮毂7的圆周上分布地设置。

根据本发明，在齿轮6与轮毂7之间设置有一个中间齿部，以便使在负荷下产生的力矩从齿轮6传递给轮毂7。中间齿部由齿轮侧的止挡12和相对应的轮毂侧的配合止挡13构成。止挡12以及配合止挡13各径向向外与弓形弹簧通道10间隔开并且在齿轮6和轮毂7的圆周上分布地设置。

在怠速转速范围内，即当无力矩被传递时，噪声传递可通过弓形弹簧减振器来避免。仅当齿轮6关于轮毂7相对扭转时才可在负荷范围中进行转矩传递，在这种相对扭转中止挡12和配合止挡13相靠置。

图3中在根据本发明的齿轮传动装置的齿轮6在轮毂7上装配好的状态中示出了一个三维视图。根据本发明的齿轮传动装置的前述特性通过图4中所示的曲线图中的扭转减振器特性曲线来解释。

图5中示出了具有齿轮6和轮毂7的根据本发明的齿轮传动装置的分解视图，从该分解视图中可看到，在该实施形式中，两个弓形弹簧11、11′在圆周上分布地设置在齿轮6和轮毂7上。另外，设置有一个卡紧环24作为运输保险装置。从根据本发明的齿轮传动装置的纵向剖切的部分视图中尤其是可看到，分开的滑动轴承座的油供给在齿轮6和轮毂7中通过大致径向延伸的孔14、14′和轴向的孔15进行。

在图7中，齿轮6和轮毂7上的已经提及的弧形弯曲的通道或弓形弹簧通道10被衬套以用降低磨损的塑料制成的半壳16、16′。通过半壳16、16′除了降低磨损之外也可在弓形弹簧通道10中对弓形弹簧11更好地导向。此外，可切削加工弓形弹簧通道10。

图8中示出了根据本发明的齿轮传动装置的另一个纵向剖切的部分视图。在该视图中，在齿轮6上固定有一个中心栓17，该中心栓具有一个凹部18。凹部18用于接收第一摩擦装置，该第一摩擦装置包括一个压簧19，该压簧以一个端部靠置在中心栓17的头部上并且以其另一个端部作用在摩擦环20上，以致由此合成作用在齿轮上的轴向力。在图9中，该视图仅通过被衬套以半壳16、16′的弓形弹簧通道10来补充。

图10示出了具有第二摩擦装置的根据本发明的齿轮传动装置的另一个实施形式。第二摩擦装置包括一个碟形弹簧21，该碟形弹簧通过保险环22夹紧在齿轮6上。碟形弹簧21在摩擦环23上作用一个轴向力，该摩擦环靠置在轮毂7上。碟形弹簧21无相对扭转地通过中间齿部保持在齿轮6上。

参考标号清单

1空调压缩机

2驱动链

3分配传动装置

4转向助力泵

5，5′驱动轴

6齿轮

7轮毂

8内齿部

9，9′拱曲部

10通道

11弓形弹簧

12齿轮侧的止挡

13轮毂侧的配合止挡

14，14′径向的孔

15轴向的孔

16，16′半壳

17中心栓

18凹部

19压簧

20摩擦环

21碟形弹簧

22保险环

23摩擦环

24卡紧环

25工作齿部

Claims (13)

1.齿轮传动装置，用于驱动车辆的辅助机组，该齿轮传动装置具有一个齿轮和一个可与该辅助机组的驱动轴相连接的轮毂，该齿轮作为用于阻尼振动的扭转振动减振器的输入件，该轮毂作为该扭转振动减振器的输出件，其中，该齿轮和该轮毂具有相对应的拱曲部，这些拱曲部共同构成至少一个用于接收该扭转振动减振器的弹簧储能器的通道，其特征在于：该齿轮(6)和该轮毂(7)可借助于一个用于传递转矩的中间齿部彼此相耦合，该中间齿部包括一些齿轮侧的止挡(12)和一些相对应的轮毂侧的配合止挡(13)，这些止挡(12)和这些配合止挡(13)在这些拱曲部(9，9′)的径向外部在该齿轮(6)和该轮毂(7)的圆周上分布地设置，其中，该齿轮与该辅助机组的驱动轴上的该轮毂之间的该中间齿部用于将在负荷工况中产生的力矩从齿轮传递给轮毂，其方式是，所述止挡(12)和所述配合止挡(13)相贴靠，而该弹簧储能器在怠速中阻止振动传递。

2.根据权利要求1的齿轮传动装置，其特征在于：每个通道构造成用于接收一个弓形弹簧减振器的一个弓形弹簧(11)的弧形弯曲的弓形弹簧通道(10)。

3.根据权利要求2的齿轮传动装置，其特征在于：设置有多个在该齿轮(6)和该轮毂(7)的圆周上分布地设置的弓形弹簧通道(10)。

4.根据权利要求2或3的齿轮传动装置，其特征在于：每个弓形弹簧通道(10)被衬套以半壳(16，16′)。

5.根据权利要求1或2的齿轮传动装置，其特征在于：设置有至少一个摩擦装置。

6.根据权利要求5的齿轮传动装置，其特征在于：第一摩擦装置包括一个具有被加载的摩擦环(20)的压簧(19)。

7.根据权利要求6的齿轮传动装置，其特征在于：该压簧(19)设置在一个中心栓(17)的凹部(18)中，该中心栓固定在该齿轮(6)上。

8.根据权利要求7的齿轮传动装置，其特征在于：该摩擦环(20)通过该中心栓(17)的杆的和该摩擦环(20)的内部形状的预确定的横截面构型无相对转动地固定在该中心栓(17)上。

9.根据权利要求5的齿轮传动装置，其特征在于：第二摩擦装置包括一个借助于保险环(22)固定在该齿轮(6)上的、具有被加载的摩擦环(23)的碟形弹簧(21)。

10.根据权利要求9的齿轮传动装置，其特征在于：该碟形弹簧(21)借助于该齿轮(6)的中间齿部无相对转动地保持在该齿轮(6)上。

11.根据权利要求1或2的齿轮传动装置，其特征在于：该齿轮(6)和该轮毂(7)支承在彼此分开的滑动轴承上。

12.根据权利要求11的齿轮传动装置，其特征在于：该齿轮(6)和该轮毂(7)具有至少一个径向延伸的孔(14，14′)和/或至少一个轴向延伸的孔(15)，用于对所述滑动轴承供给油。

13.根据权利要求1或2的齿轮传动装置，其特征在于：在该齿轮(6)与该轮毂(7)之间构造有对中配合。