CN102022186B - 用于至少一个辅助传动机构的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在内燃机的力输出轴、特别是曲轴上用于至少一个辅助传动机构的驱动装置，所述驱动装置具有至少一个设置在力输出轴上的辅助传动机构-驱动元件，还具有固定在轴端部上的扭振减振器，所述扭振减振器具有初级部件和与初级部件振动减振地连接的次级部件。为了实现构造简单、运行安静且无磨损的辅助传动机构，本发明提出：所述至少一个驱动元件(8；15)间接或直接地与扭振减振器(3)的次级部件(10)耦连，特别是传动连接。

Description

用于至少一个辅助传动机构的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的在内燃机的力输出轴上、特别是在曲轴上的用于至少一个辅助传动机构的驱动装置。
背景技术
在例如在曲轴上具有较强的转动均匀性的内燃机的驱动装置中已知，为了使振动引起的扭矩最小化，在端侧设置具有减振质量或者次级部件的扭振减振器。间接地由曲轴传动的辅助传动机构必要时可以具有附加的扭振减振器。例如DE 41 03 213 A1描述了这种驱动装置，其具有作为辅助传动机构的带传动机构。
这种辅助传动机构借助正齿轮传动机构与至少一个直接设置在曲轴的支承轴颈上的正齿轮一起例如用于驱动水泵、压缩机等，并且必要时需要前述附加的扭振减振器，以用实现运行安静的、令人满意地无磨损的辅助传动机构。
发明内容
因此本发明的目的是：提出一种在内燃机的力输出轴上用于至少一个辅助传动机构的驱动装置，所述驱动装置以较低的构造成本适合于两种标准，即适合地减振力输出轴的振动，同时提供运行安静的、无磨损的辅助传动机构。
所述目的通过权力要求1的特征来实现。本发明的有利的构造方案是从属权利要求的对象。
本发明提出，所述至少一个辅助传动机构-驱动元件间接或直接地与扭振减振器的次级部件连接、特别是传动连接。令人吃惊地认识到，次级部件与内燃机的力输出轴、特别是曲轴相比处于较小的角加速度下，从而在相应地耦连辅助传动机构时，其不需要扭振减振器并且在运行安静且无磨损的情况下起作用。扭振减振器的通过耦连所述至少一个辅助传动机构引起的“失调”必要时可以通过源于经验的尝试和/或通过计算如此调节，使得令人满意地满足两种标准；在力输出轴中必要时细微升高的扭转加载可以忽略不计。
根据对此紧凑的且功能可靠的具体实施方式，优选所述至少一个辅助传动机构-驱动元件和/或扭振减振器的次级部件可旋转地支承在力输出轴上，例如支承在力输出轴的支承轴颈上。
构造且制造技术特别有利地，初级部件和次级部件可以在中间连接振动减振机构的情况下彼此径向重叠设置，其中所述至少一个驱动元件通过作为次级部件的外圈驱动。此外所述至少一个正齿轮间接地通过优选柔性的和/或抗扭的力传递和/或耦合元件，特别是盘状的、径向和/或轴向易曲的、薄壁式随动板与次级部件耦连。这能实现沿旋转方向刚性的传动连接，为了实现正齿轮的无应力的耦连，所述传动连接沿轴向和径向限定地是易曲的并且例如还可以补偿细微的对准误差。
例如随动板为此能以在构造方面以特别简单的方式具有多个设置在中心盘环和必要径向外部盘环之间的接板，所述接板通过其造型(波形)和几何形状(接板宽度、板厚度)相应地构造成易曲的。
此外，所述至少一个正齿轮可以借助至少一个滚针轴承可旋转地支承在力输出轴的支承轴颈上，以实现紧凑的、沿径向方向扁平的或者紧凑的构造方式。必要时，还可过使用简单的滑动轴承，因为例如在力输出轴的支承轴颈和正齿轮之间没有出现转速差。
在多个优选平行的辅助传动机构中，能在力输出轴上，优选在力输出轴的支承轴颈上，可旋转地支承多个优选抗转动地彼此耦合或连接的驱动元件和/或扭振减振器的次级部件。在将次级部件支承在力输出轴的支承轴颈的情况下，通常可以省略前述构造的随动板。正齿轮和必要时次级部件的支承优选通过一个或多个滚针轴承或滑动轴承形成，所述滚针轴承或滑动轴承形成彼此直接相邻的功能部件的平稳且紧凑的支承。
在本发明有利的改进方案中，扭振减振器可以设置在力输出轴的端侧端部上和/或辅助传动机构的所述至少一个驱动元件可以定位在扭振减振器和内燃机的壳体之间，进而近似在倒传动中与次级部件耦连。因此在辅助传动机构的刚性构造方案中，例如通过至少一个正齿轮形成的驱动元件直接设置在力输出轴的壳体侧轴承旁并且传递高转矩。
扭振减振器特别优选地可以是液压减振的，以便确保从扭振减振器到辅助传动机构实现运行特别安静的、无振动地传递转矩。
在本发明一种优选的构造方案中，为此在扭振减振器的作为初级部件的内圈和作为次级部件的径向外部的外圈之间设置多个星形取向的、弯曲弹性的薄片，所述薄片沿周向限定地弹性地插入相应的径向槽缝，其中所述径向槽缝填充有减振液体。减振液体可以直接地是内燃机的润滑油，特别是当扭振减振器与辅助传动机构一起定位在一个共同的、封闭的传动室中。
在此，为了实现在制造技术方面有利的结构形式，在扭振减振器的外圈中的径向槽缝通过彼此沿周向相距的、扇段形的中间件形成，所述中间件夹紧在两个法兰圈和外部支撑圈之间。中间件优选借助法兰圈和穿过中间件的螺栓固定。
此外，在制造和安装技术方面有利地可以在内圈上形成轴向平行的槽，弯曲弹性的薄片分别插入所述槽中。此外优选设置，所述次级部件的法兰圈在其端侧环形地包围初级部件的内圈。由此还可以实现制造和安装技术简单的、紧凑且有利的结构。
最后，为了确保扭振减振器的特别紧固、扭振可靠且持续地支撑的结构，每个在次级部件的外圈中的径向槽缝设置两个薄片，所述薄片在其径向外部区域中固定地夹入中间件中，所述薄片在径向内部区域中在径向槽缝中具有周向间隙，进而在挤压处于径向槽缝中的减振液体的情况下分别从中间基本位置出发引起有效的振动减振。
所述至少一个辅助传动机构-驱动元件优选通过齿轮传动机构的驱动齿轮、优选通过正齿轮形成，其功能可靠地将力传递到辅助传动机构上、例如传递到水泵的驱动齿轮上。
附图说明
下面借助附图详细阐述本发明的两个实施例。其中示出了：
图1在端侧设置在内燃机的曲轴上的扭振减振器的立体图，其次级部件通过随动板与辅助传动机构的正齿轮传动连接，
图2根据图1的驱动装置纵向剖视图，
图3示出根据图1的驱动装置的另一纵向剖视图，而所述驱动装置具有两个用于通过扭振减振器的次级部件驱动两个辅助传动机构的正齿轮，
图4详细示出根据前述附图示出的液压减振的扭振减振器的纵向剖视图，
图5以局部的断开的立体图示出根据图4的扭振减振器，
图6以中间件、填充有减振液体的径向槽缝、薄片的放大示意图示出根据图4和图5的扭振减振器局部剖视图。
具体实施方式
图1和图2示出在作为内燃机的力输出轴的曲轴2上的第一驱动装置1，在所述曲轴的端侧端部上固定有液压减振的扭振减振器3。
仅部分示出的曲轴2以已知方式通过主支承轴颈2a(仅可以看到一个主支承轴颈2a)可旋转地支承在仅在图2中示出的机器壳体4中。
具有直径较小的导引轴颈6的另一支承轴颈5连接到主支承轴颈2a上。正齿轮8通过滚针轴承7可旋转地支承在支承轴颈5上，所述正齿轮8作为驱动齿轮用于内燃机的辅助传动机构(未详细示出)，例如用于驱动集成到机器壳体中的水泵、压缩机等。
扭振减振器3(下面借助图4、图5和图6详细描述)基本上由作为初级部件的内圈9和作为次级部件或者次级质量的外圈10组成，所述内圈9和外圈10通过减振机构彼此连接。
在此，内圈9借助多个螺栓11与曲轴2的支承轴颈5固定螺纹连接，其中其内周面在导引轴颈6上如所示出的那样定心。
外圈10具有朝向曲轴2的环形法兰10a，环形法兰10a通过沿周向抗扭的随动板12与辅助传动机构的正齿轮8固定连接。
由薄壁式钢板制成的随动板12具有径向的内部盘环12a和外部盘环12b，所述内部盘环和外部盘环通过多个沿周向分布的接板12c彼此连接。盘环12a、12b借助多个螺栓13与正齿轮8和法兰圈10a固定螺纹连接。
接板12c通过其几何形状或者通过波状区域并且通过例如不同的、由内向外减小的接板宽度(比较图1和图2)如此构造，使得接板12c补偿外圈10相对于可旋转地支承在支承轴颈5上的正齿轮8的微小的对准误差，进而消除必要时出现的应力。
图3示出另一驱动装置14，其中仅描述与根据图1和图2的实施方式的不同之处。功能相同的部件具有相同的附图标记。
与图1和图2不同，在曲轴2的支承轴颈5上通过滑动轴承套16可旋转地支承两个正齿轮8、15，这两个正齿轮8、15作为驱动齿轮用于两个未详细示出的辅助传动机构。
分开制造的正齿轮8、15借助多个贯穿的螺栓17与扭振减振器3的法兰圈10a固定螺纹连接。
此外，在法兰圈10a上成形出辅助部段10b，所述辅助部段10b通过另一滑动轴承套16可旋转地支承在曲轴2的支承轴颈5上。
为了确保法兰圈10与正齿轮8、15固定连接，在中间的正齿轮8中在两侧设有环肩8a、8b，正齿轮15的直径较小的环形导引部段15a和法兰部段10b插入所述环肩8a、8b中。替代单个的滑动轴承套16，还可以应用一个共同的滑动轴承16或者如前述构造那样应用一个或多个滚针轴承7。
由于通过法兰圈10a的辅助部段10b将扭振减振器3的外圈10直接支承在支承轴颈5上，可以省略在图1和图2中示出的随动板12，驱动力矩从外圈10直接地传递到正齿轮8、15上。
图4至图6详细示出根据图1和图2的液压减振的扭振减振器3的结构形式。
如特别是从图5中看出，内圈9作为初级部件在其外周上具有多个轴向平行的槽9a，成对设置的、星形取向的、弯曲弹性的薄片18分别插入槽9a中。
薄片18(比较图6)插在外圈10的径向槽缝19中，所述径向槽缝19分别构造在外圈10的扇段形的中间件20之间。薄片18在其径向外部区域中具有较大的厚度并固定夹紧到中间件20中。
薄片18的径向内部区域如所示相对于径向槽缝19沿两个旋转方向具有周向间隙，外圈10通过周向间隙相对于内圈9从薄片18的中间的基本位置开始可以在周向间隙内承受扭振。
中间件20与外圈10的两侧的法兰圈10a和10d一起借助多个螺栓21固定螺纹连接，其中中间件20利用其径向内部的和径向外部的边缘区域包围内圈9和外部支撑圈22。
为了液压减振扭振，径向槽缝填充有液压减振的液体，所述液体在出现振幅时在围绕薄片18形成的腔室或间隙之间被相应地来回挤压。径向槽缝19相对于内圈9和法兰圈10a、10d借助两侧的密封圈23来密封。减振液体可以是来自内燃机的润滑油系统中的润滑油。
根据图4至图6的扭振减振器3匹配于根据图3的实施例，能在其法兰圈10a上构造有辅助部段10b(如所述那样)。
所述驱动装置1或14还可以设置在内燃机的另一力输出轴上，例如设置在中间轴上或者设置在具有耦连的辅助传动机构的凸轮轴上。

Claims (28)

1.一种在内燃机的力输出轴上用于至少一个辅助传动机构的驱动装置，所述驱动装置具有至少一个设置在力输出轴上的辅助传动机构的驱动元件，还具有固定在轴端部上的扭振减振器，所述扭振减振器具有初级部件和与初级部件振动减振地连接的次级部件，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8；15)间接或直接地与扭振减振器(3)的次级部件(10)耦连，其中，所述至少一个驱动元件(8；15)和/或扭振减振器(3)的次级部件(10)可旋转地支承在力输出轴(2)上。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述初级部件(9)和次级部件(10)在中间连接振动减振机构(18)的情况下径向重叠设置，并且所述至少一个驱动元件(8；15)通过作为次级部件的外圈(10)驱动。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过耦合元件与次级部件(10)耦连。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过膜状的随动板(12)与次级部件(10)耦连。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过径向和/或轴向易曲的随动板(12)与次级部件(10)耦连。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过薄壁式随动板(12)与次级部件(10)耦连。
7.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，随动板(12)具有多个设置在中心盘环(12a)和径向外部盘环(12b)之间的接板(12c)，所述接板通过其造型和几何形状相应地构造成易曲的。
8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)借助至少一个滚针轴承(7)和/或滑动轴承(16)可旋转地支承在力输出轴(2)上。
9.根据前述权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在多个平行的辅助传动机构的情况下，在力输出轴(2)的支承轴颈(5)上可旋转地支承多个抗转动地彼此连接的驱动元件(8，15)和/或扭振减振器(3)的次级部件(10)。
10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，驱动元件(8，15)和/或次级部件(10)在力输出轴(2)的支承轴颈(5)上的支承通过一个或多个滚针轴承(7)或者滑动轴承(16)形成。
11.根据前述权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述扭振减振器(3)设置在力输出轴(2)的端侧端部上，和/或辅助传动机构的所述至少一个驱动元件(8，15)定位在内燃机的壳体(4)和扭振减振器(3)之间。
12.根据前述权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述扭振减振器(3)是液压减振的。
13.根据权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，在扭振减振器(3)的作为初级部件的内圈(9)和作为次级部件的径向外圈(10)之间设置多个星形取向的、弯曲弹性的薄片(18)，所述薄片沿周向限定地弹性地插入相应的径向槽缝(19)，其中所述径向槽缝(19)填充有减振液体。
14.根据权利要求13所述的驱动装置，其特征在于，在所述外圈(10)中的径向槽缝(19)通过彼此沿周向相距的、扇段形的中间件(20)形成，所述中间件夹紧在两个法兰圈(10a，10d)和外部支撑圈(22)之间。
15.根据权利要求14所述的驱动装置，其特征在于，所述中间件(20)借助穿过法兰圈(10a，10d)和中间件(20)的螺栓(21)固定。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在所述内圈(9)上加工轴向平行的槽(9a)，所述弯曲弹性的薄片(18)分别插入所述槽中。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述次级部件(10)的法兰圈(10a，10d)在其端侧环形地包围初级部件的内圈(9)。
18.根据权利要求13至15中任一项所述的驱动装置，其特征在于，每个在次级部件的外圈(10)中的径向槽缝(19)设置两个薄片(18)，所述薄片在其径向外部区域中固定地夹入到中间件(20)中，所述薄片在径向内部区域中在径向槽缝(19)中具有周向间隙。
19.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述力输出轴是曲轴。
20.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述辅助传动机构的驱动元件是齿轮传动机构的驱动齿轮。
21.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8；15)间接或直接地与扭振减振器(3)的次级部件(10)传动连接。
22.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8；15)和/或扭振减振器(3)的次级部件(10)可旋转地支承在力输出轴(2)的支承轴颈(5)上。
23.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过抗扭的耦合元件与次级部件(10)耦连。
24.根据权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过柔性的耦合元件与次级部件(10)耦连。
25.根据权利要求21中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过抗扭的力传递元件与次级部件(10)传动连接。
26.根据权利要求21所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过柔性的力传递元件与次级部件(10)传动连接。
27.根据前述权利要求1至2中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在多个辅助传动机构的情况下，在力输出轴(2)上可旋转地支承多个驱动元件(8，15)和/或扭振减振器(3)的次级部件(10)。
28.根据权利要求21所述的驱动装置，其特征在于，所述至少一个驱动元件(8)间接地通过力传递元件与次级部件(10)传动连接。
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