CN101861480A - 低噪声的链传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种链传动装置，具有至少两个链轮和一个与这些链轮处于啮合的齿形链，这些链轮设置有具有渐开线啮合的齿，该链传动装置尤其是用于车辆驱动装置，所述齿形链由各个成排设置的具有孔的链接片构成，其中，这些链接片借助于穿过这些孔的摇摆件可运动地彼此相连接并且具有链齿(5)。该链传动装置的特征在于：这些链轮至少之一的至少一个齿的齿廓构造得不同。

Description

低噪声的链传动装置
技术领域
本发明涉及一种链传动装置，该链传动装置具有一个主动的链轮和一个被驱动的链轮以及一个使这些链轮在驱动上连接的驱动链。
背景技术
这种齿形链在车辆驱动装置中的多个部位上使用，例如在全轮分动器中使用，在发动机前置横向布置式变速器中用于跨接到差速器的轴距，作为变速器内部的液压辅助总成的驱动链，作为内燃发动机的气门机构控制链或者作为车辆的其它辅助总成(冷却剂泵，润滑剂泵，空调压缩机，发电机、启动机马达，混合式辅助马达，制动力放大器和类似装置)的驱动链。如通常公知的那样对齿形链、套筒链和滚子链予以区别。本发明涉及具有齿形链的链传动装置，其中，链轮设置有渐开线啮合。驱动链的齿分别与链轮的齿槽啮合，由此在驱动链与对应的链轮之间建立形状锁合且无滑转的连接以便传递转矩。
在使用平环链作为以固定传动比在两个齿轮之间行进的齿形链时，由于链接片在齿轮的齿廓上的碰撞脉冲，固体声传入到系统中，这种固体声传入在声学上表现得不利。通过这种碰撞脉冲产生的“齿啮合频率”在全部转速下存在。系统的转速仅仅确定频率，链或链传动装置转动越快，该频率越高。
已经公知，具有齿形链和链轮的链传动装置的声学特性例如通过接片长度的随机化来优化。另外，通过使用两个平行地设置并且分别彼此相对错位半个接片长度地行进的齿形链而得到声学优化的可能性。
DE 43 16 877 A1已经基本公知，这样构造链传动装置的驱动链，使得链节与链轮的前后相继的啮合不规则地进行，以便以此方式干扰撞击脉冲的噪声成分，由此，链传动装置的噪声形成朝沙沙声发展。在作为现有技术的该文献中描述的公知措施提出，在驱动链中例如通过链轮齿或驱动链节的不规则的齿距或者通过驱动链轮的啮合齿廓的不规则构型来产生链节的不规则冲击频率。该措施的目的在于，实现随机的链啮入。在此描述的措施可概括为概念“小随机”。已经证实，使用小随机的措施在制造技术上比较麻烦，由此在制造中昂贵。在上述文献中描述的另一个公知措施提出，使用由多个彼此相对平行地行进的单个链组成的驱动链，并且对应配置的链轮分别彼此相对扭转一个预给定的角度。以此方式应使不同的单个链的冲击频率的相位彼此相对移动并且由此也使同时碰撞到被分开的齿轮上的质量减小。该解决方案在结构和制造技术上也非常麻烦，因此相对昂贵。
发明内容
本发明的任务在于，提供另一种行进噪声减小的链传动装置。
该任务通过权利要求1的特征来解决。从属权利要求描述本发明的有利的进一步构型。
本发明的基本观点在于，设置链轮齿的齿廓的不同几何形状。这种差别可通过不同措施来实现。这些措施也可组合。链轮的齿的齿廓应构造得不对称，尤其是啮合角度应不同。由此在齿轮上存在一个主转动方向。在牵引工况中，第一(驱动)链轮的在转动方向上在前行进的齿廓牵引着链缠绕，即齿形链在所述齿廓上啮入。如果例如在发动机不向前驱动的下坡行驶的情况下牵引工况变换到惯性工况中，则从牵引工况中的牵引回行段变化到惯性工况中的空载回行段以及反之。在此情况下，链接片的齿的齿廓压到现在进行驱动的第二链轮的在转动方向上在前行进的齿廓上。链与链轮的啮入对声学情况具有决定性影响。通过在链轮上使用不同的齿廓几何形状而存在可能性：链传动装置的声学情况对于牵引工况和惯性工况有目的地受到积极影响。因为两个工作状态中的力情况不同，所以在公知链传动装置中接片齿廓关于齿轮齿廓的力作用点也变化。本发明通过对链轮的齿的齿廓的要求保护的改善而克服该效应。
因此，根据本发明的链传动装置具有至少两个链轮，其中，链轮的齿设置有渐开线啮合。这些齿在链传动装置工作期间与平环链的链接片的齿啮合。链接片以公知方式成排设置，其中，各个接片具有孔，这些孔被压力件穿过。通常每个孔中分别有两个摇摆件，这些摇摆件与孔一起形成一个摇摆铰链，由此，各个齿形接片形成一个可运动的齿形链。附件地可设置导向接片。根据本发明的链传动装置的特征在于，这些链轮至少之一的至少一个齿的齿廓构造得不同。这样的齿因此具有两个构造得不同的齿廓，这些齿廓在确定的转动方向的情况下可被称为在前行进的齿廓和在后行进的齿廓或者工作齿廓和后齿廓。一链轮的至少一个齿的在前行进的齿廓和在后行进的齿廓因此在其几何形状方面彼此不同。
根据本发明的一个构型，一链轮的至少一个齿的在前行进的齿廓和在后行进的齿廓由于啮合角度不同而彼此不同。
在此优选，在驱动方向上在前行进的齿廓的啮合角度比在驱动方向上在后行进的齿廓的啮合角度陡。按照通常公知的渐开线结构，较陡的啮合角度在此情况下意味着在前行进的齿廓上的啮合角度比该齿的在后行进的齿廓上的啮合角度小。
根据本发明的链传动装置的一个构型，所述啮合角度彼此相差在0.2°至7°之间。啮合角度本身在22°至38°之间。
在根据本发明的链传动装置的一个特别优选的构型中，两个链轮设置有具有不同大小啮合角度的齿。这些齿的在转动方向上在前行进的齿廓在此分别具有较小的啮合角度。
除了齿廓的啮合角度的不同构型之外，至少一个链轮的至少两个齿的齿距构造得不同。
此外，本发明构思在于，至少两个齿的齿厚构造得厚度不同，其中，该差优选在0.1mm至0.7mm之间取值。
根据本发明的一个实施形式，不同啮合角度和/或不同齿距和/或不同齿厚的措施相互组合。
在根据本发明的链传动装置中可提出，驱动轮、从动轮或两个链轮设置有具有不同大小啮合角度和/或不同齿距和/或不同齿厚的齿。
根据本发明的链传动装置的另外的实施形式，第一链轮可比第二链轮大。链轮可具有20至100个之间的齿数和/或实现0.2至5之间的传动比。
根据本发明的链传动装置被设置用于在车辆中使用，尤其是在车辆变速器中使用。
附图说明
下面借助于附图对本发明的实施例进行详细描述。附图表示：
图1链传动装置的简化视图，
图2a和图2b  在渐开线啮合的情况下关于啮合角度的几何情况，
图3具有不同齿距的两个链轮齿，
图4对于根据现有技术的链传动装置在从牵引工况变换到惯性工况时接触点的移位，
图5对于根据本发明的链传动装置在从牵引工况变换到惯性工况时接触点的移位，
图6在牵引工况中链/链轮的啮合情况，以及
图7在惯性工况中链/链轮的啮合情况。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的链传动装置100的示意性视图，该链传动装置具有一个被驱动的链轮1、一个从动的链轮2以及一个使这些链轮彼此连接的传递转矩的齿形链3。齿形链3包括多个接片4，这些接片相对于齿形链3的行进方向横向地成排设置并且在齿形链3的周向方向上彼此相对错位地延伸。接片4分别具有两个用于与链轮1、2的齿7、8啮合的链齿5以及两个孔6。孔6分别由两个摇摆件91、92穿过，这些摇摆件保证接片4相互连接并且与孔6的壁形成摇摆铰链。如箭头所示，转动方向为逆时针方向。在下面的图中也以逆时针的转动方向为出发点。
图2a和图2b示出了链轮1的具有两个齿廓71和72的齿7的根据本发明的构型，其中，图2a示出了在链轮1的转动方向上在前行进的齿廓71的几何情况，图2b示出了在后行进的齿廓72的几何情况，具有啮合角度W1、W2、分度圆直径TK和基圆直径Gk1、Gk2。分度圆直径TK对于两个齿廓71、72相同，而基圆直径GK1和GK2不同。因为渐开线的结构作为齿廓通常已知，所以对几何尺寸的关系不予以详细探讨。在链轮1的根据本发明的齿7中，齿廓71的啮合角度W1小于在后行进的齿廓72的相应角度W2。齿廓71的啮合角度W1取值约为30°，齿廓72的啮合角度取值约为32°。
图3中示出了将一个链轮的两个齿700和750的齿廓701、702、710和720构造得不对称的另一种可能性，即其方式是在前行进的齿廓701和710与在后行进的具有齿距P2的齿廓702和720具有不同的齿距P1。
图4示出了在根据现有技术的链传动装置中分别在牵引工况和惯性工况中的啮合情况，其中，上方的视图示出了牵引工况，下方的视图示出了惯性工况。可以看出，链接片4的链齿5与链轮的齿79之间的接触点K在负荷变换时向上在箭头方向上移动。这种移动总是引起噪声，由此使声学情况变差。
与图4不同，图5中示出了相同的啮合情况，但是是在根据本发明的链传动装置中。由于经适配的不对称的在前行进和在后行进的齿廓71和72，为力作用点的接触点K在从牵引工况变换到惯性工况中时不移位，由此实现在声学上显著改善。
图6和图7示出：在根据本发明的链传动装置中不同的齿廓71和72在牵引工况和惯性工况中起作用。图6中示出了牵引工况，在该牵引工况中仅齿70的在前行进的齿廓71与齿形链3的链齿5接触。与此相对，齿70与链齿5之间的接触仅通过在后行进的齿廓72来进行。

Claims (16)

1.链传动装置(100)，具有至少两个链轮(1，2)和一个与这些链轮处于啮合的齿形链(3)，这些链轮设置有具有渐开线啮合的齿(70，700，750)，该链传动装置尤其是用于车辆驱动装置，所述齿形链(3)由各个成排设置的具有孔(6)的链接片(4)构成，其中，这些链接片(4)借助于穿过这些孔(6)的摇摆件(91，92)可运动地彼此相连接并且具有链齿(5)，其特征在于：这些链轮(1，2)至少之一的至少一个齿(70，700，750)的齿廓(71，72，701，702，710，720)构造得不同。
2.根据权利要求1的链传动装置(100)，其特征在于：彼此不同的齿廓(71，72，701，702，710，720)的啮合角度(W1，W2)不同。
3.根据权利要求2的链传动装置(100)，其特征在于：在驱动方向上在前行进的齿廓(71，701，710)的啮合角度(W1，W2)比在驱动方向上在后行进的齿廓(72，702，720)的啮合角度陡。
4.根据权利要求3的链传动装置(100)，其特征在于：所述啮合角度(W1，W2)彼此相差在0.2°至7°的范围内。
5.根据权利要求2至4之一的链传动装置(100)，其特征在于：所述啮合角度(W1，W2)在22°至38°之间取值。
6.根据权利要求2至5之一的链传动装置(100)，其特征在于：两个链轮(1，2)设置有具有不同大小啮合角度(W1，W2)的齿并且这些齿的在转动方向上在前行进的齿廓分别具有较小的啮合角度(W1)。
7.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：至少一个链轮的齿(700，750)具有不同的齿距(P1，P2)。
8.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：至少一个链轮的至少两个齿的齿厚不同。
9.根据权利要求8的链传动装置(100)，其特征在于：厚度差在0.1mm至0.7mm之间取值。
10.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：至少一个链轮(1，2)的至少一个齿(70)的齿廓(71，72)的啮合角度(W1，W2)不同，和/或至少一个链轮(1，2)的齿(700，750)具有不同的齿距(P1，P2)，和/或至少一个链轮的齿厚度不同。
11.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：两个链轮(1，2)具有齿廓(71，72，701，702，710，720)构造得不同的齿和/或具有不同的齿距(P1，P2)。
12.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：从外部被驱动的链轮(1)大于借助于所述齿形链(3)驱动的链轮(2)。
13.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：这些链轮具有20至100个之间的齿数。
14.根据上述权利要求之一的链传动装置(100)，其特征在于：该链传动装置具有约0.2至5之间的传动比i。
15.车辆，其特征在于使用根据权利要求1至14之一的链传动装置(100)。
16.链轮(1，2)，用于具有权利要求1至14之一的特征的链传动装置。
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