CN110073121B - 用于传递运动的小齿轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小齿轮(2、3)，其用于传递围绕旋转轴线(Z)的运动，小齿轮由两个面侧向界定，其特征在于，两个面中的每一个包括支承表面(2a、2b、3a、3b)，这些支承表面(2a、2b、3a、3b)包括相同的凸起的图案(9)，凸起的图案使得该图案与该图案的镜面图像叠置，无论镜面图像相对于该图案的叠置角度位置如何，都只给出一个或多个交叉点。

Description

用于传递运动的小齿轮
技术领域
本发明涉及通过摩擦保持两个机械元件无相对运动，以传递扭矩。
背景技术
从文献US7472467已知一种在曲轴的端部、两个小齿轮以及滑轮之间的紧固组装。在该组装中，经激光结构化处理的曲轴的前端部表面具有突出的凸起。曲轴的该前端部表面与未经激光结构化处理的第一小齿轮的第一前表面接触。经激光结构化处理的第一小齿轮的第二前表面具有突出的凸起并与未经激光结构化处理的第二小齿轮的第一前表面接触。最后，经激光结构化处理的第二小齿轮的第二前表面与未经激光结构化处理的滑轮的前表面接触。
这种组装的缺点在于，需要处理曲轴以及两个滑轮。另一缺点在于，在单个面上对滑轮进行这种处理产生了生产中所不希望的部件多样性。另一缺点在于，必须考虑小齿轮的安装方向。
因此，本发明所要解决的问题是实现曲轴、两个小齿轮之间的组装，两个小齿轮具有传递扭矩的能力，而无需使部件彼此旋转，同时限制了部件多样性和部件处理多样性，并且易于考虑安装方向。
发明内容
为了实现该目的，根据本发明设置了一种小齿轮，用于传递围绕旋转轴线的运动，该机械元件由两个面侧向界定，两个面中的每一个都包括支承表面，这些支承表面包括相同的凸起的图案，凸起的图案使得该图案及其镜面图像叠置，无论镜面图像相对于图案的叠置角度位置如何，都只给出一个或多个交叉点。
技术效果是避免图案的部分或完全线性叠置，这种部分或完全线性叠置可能妨碍紧固并在运行中产生滑动的风险。每个面上的图案相同的事实限制了部件和制造操作的多样性。
可以单独或组合地设置各种附加特征：
作为变型，为了提高机械强度，图案至少在靠近支撑面的边缘处设置在支承表面上，该边缘离旋转中心径向最远。
作为变型，为了简化制造，图案包括重复的基本图案。
作为变型，为了仅提供图案交叉的可能性，基本图案具有弧形的形状或直线的线段的形状，该直线的延伸部分不穿过旋转轴线。
作为变型，凸起的图案通过微加工实现。
作为变型，优选地，凸起的图案通过激光微加工实现。
本发明还涉及一种机械组合件，其用于传递围绕旋转轴线的运动，该机械组合件包括并置的机械的第一元件、机械的第二元件、以及第三元件和第四元件，第二元件和第三元件通过紧固装置紧固在第一元件和第四元件之间，使得每个元件相对于彼此始终没有围绕旋转轴线进行相对旋转运动，每个元件通过接触表面与该元件的相邻元件接触，第二元件和第三元件各自为根据本发明的小齿轮。
作为变型，为了简化安装，机械的第二元件和第三元件设置成各自不具有安装方向，或者机械的第二元件和第三元件相同。
本发明还涉及一种热力发动机，其包括根据所述变型中任一项所述的机械组合件。
根据实施例，第一元件是曲轴。
根据实施例，第四元件是滑轮。
本发明还涉及一种包括这种热力发动机的车辆。
附图说明
通过参照附图阅读以下对不限制本发明的特定实施例的描述，其他特征和优点将显现，在附图中：
-图1是曲轴的端部、两个小齿轮和滑轮之间的根据本发明的轴向组装的示意图。
-图2是彼此相对的根据本发明的两个小齿轮的示意图。
-图3是根据本发明的图案与其镜面图像叠置的结果的示意图。
具体实施方式
图1显示了一个机械组合件，其具有彼此抵靠紧固的并置的四个机械元件。在该实施例中，该机械组合件包括作为第一机械元件的曲轴1、作为第二机械元件和第三机械元件的两个小齿轮2和3、以及作为第四机械元件的滑轮4。
这里，围绕纵向轴线Z一起旋转驱动该机械组合件的元件，从不存在这些不同元件相对于彼此围绕纵向轴线Z进行任意相对旋转运动。
两个小齿轮2和3通过朝向曲轴1紧固滑轮2的紧固装置而紧固在曲轴1和滑轮2之间，这些紧固装置阻止这些元件相对于彼此围绕纵向轴线Z进行相对旋转。这里，紧固装置呈现为沿纵向轴线Z安装的轴向的螺钉5的形式，螺钉5穿过滑轮4的通道7而紧固到曲轴的螺纹6。
每个小齿轮2和3具有绕旋转轴线Z的齿轮形状，该齿轮形状包括中心孔，该齿轮形状由两个面侧向界定并在该齿轮形状的圆形周缘上由齿8界定。因此，在机械组合件中，小齿轮2具有朝向曲轴1定向的面以及朝小齿轮3定向的小齿轮2的第二面，而小齿轮3具有朝滑轮4定向的面以及朝小齿轮2定向的小齿轮3的第二面。
小齿轮2、3的面中的每个分别包括支承表面2a、2b、3a、3b。
当这四个元件彼此紧固时，为此目的设置的曲轴1的接触表面1a与存在于小齿轮2的第一侧向面上的支承表面2a接触，支承表面2b与小齿轮3的支承表面3a接触，并且支承表面3b与为此目的设置的滑轮的接触表面4a接触。
小齿轮2和3仅通过紧固锁定在适当位置，此外，如图2所示，为了改善与该机械组合件的接触表面之间的摩擦，在小齿轮2和3的支撑表面2a、2b、3a、3b中的每一个上进行微加工，以在支承表面上设置相同的凸起的图案9。图案是指在支承表面上形成的整个图纹。
小齿轮2可以是用于将运动传递到发动机的分配系统的小齿轮，而小齿轮3可以是用于将运动传递到油泵的小齿轮。
制造相同图案简化了实施例。如在该实施例中，在使用相同的两个小齿轮2、3的情况下，克服了安装方向的问题并减少了部件的多样性。
两个小齿轮2、3可以彼此不同，然而优选地，每个小齿轮设置成不具有安装方向。换句话说，例如，可以倒转小齿轮2。例如，两个小齿轮2、3可以具有不同的宽度。
该图案可以是基本图案9’的重复，这进一步简化了制造。如作为示例在图3中示出的，基本图案9’可以具有弧形的形状。然而，基本图案9’可以具有另一种形状，例如直线的线段，该直线的延伸部分不穿过小齿轮的旋转轴线Z。
回到图2，图案9由基本图案9’组成，这些基本图案9’从离旋转轴线Z最远的边缘2’延伸到离旋转轴线最近的边缘2”。出于抗扭矩强度的原因，规定图案9至少在靠近支撑平面的边缘2’处设置在该支承表面上，该边缘2’距离旋转中心Z径向最远。
出于易于实施的原因，可以通过激光(在英语术语中也称为“激光结构化”的方法)来实现凸起的图案9的微加工。可以提供例如通过电子束的其他形式的微加工。这些微加工在表面上局部产生轻微的隆起，从而允许更好地抓靠支承表面。
为了避免干扰机械组合件的紧固，有必要不将两个表面及其凸起的图案相对地设置，从而在紧固处具有两个压缩的凸起高度且由于两个表面的其余部分可能不接触而在运行中存在滑动的风险。
为了避免这种风险，选择图案9，使得图案9及其在镜面中的图像(镜面图像)进行叠置，无论镜面图像相对于图案9的叠置角度位置如何，都只给出一个或多个交叉点。
如图3所示，位于最左侧的示意图示出了小齿轮2或3的支承表面及其图案9的前视图。中间的示意图是支承表面及其在镜面中的图案的示图。示出了前述两个示意图中的一个叠置到另一示意图的最右侧的示意图仅显示原始图案及其叠置图像的交点10。无论镜像图像相对于图案9的叠置角度位置如何，都将是这种情况，换言之，如果图案的叠置图像围绕旋转轴线Z旋转，则除了交叉以外，不会获得原始图案及其图像的其它叠置。
本发明不限于所描述的实施例。在上述实施例中，小齿轮2、3构成用于传递围绕旋转轴线Z的运动的圆形机械元件。可以提供用于传递围绕旋转轴线的运动的其他圆形机械元件，例如滑轮。
这种机械组合件可以存在于热力发动机中。这种热力发动机可以配备机动车辆。

Claims (12)

1.一种小齿轮(2、3)，其用于传递围绕旋转轴线(Z)的运动，所述小齿轮由两个面侧向界定，其特征在于，所述两个面中的每一个包括支承表面(2a、2b、3a、3b)，所述支承表面(2a、2b、3a、3b)包括相同的凸起的图案(9)，凸起的所述图案(9)使得所述图案(9)和所述图案的镜面图像叠置，无论所述镜面图像相对于所述图案(9)的叠置角度位置如何，都只给出一个或多个交叉点(10)。
2.根据权利要求1所述的小齿轮，其特征在于，所述图案(9)至少在靠近所述支承表面的边缘(2’)处设置在所述支承表面上，所述边缘离所述旋转轴线(Z)径向最远。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的小齿轮，其特征在于，凸起的所述图案(9)包括基本图案(9’)的重复。
4.根据权利要求3所述的小齿轮，其特征在于，所述基本图案(9’)具有弧形的形状或直线的线段的形状，所述直线的延伸部分不穿过所述旋转轴线(Z)。
5.根据权利要求1所述的小齿轮，其特征在于，凸起的所述图案(9)通过微加工实现。
6.根据权利要求5所述的小齿轮，其特征在于，涉及通过激光的微加工。
7.一种机械组合件，其用于传递围绕旋转轴线(Z)的运动，所述机械组合件包括并置的机械的第一元件(1)、机械的第二元件(2)、第三元件(3)以及第四元件(4)，所述第二元件和第三元件(2、3)通过紧固装置(5)紧固在所述第一元件和第四元件(1、4)之间，使得每个元件相对于彼此始终没有围绕所述旋转轴线(Z)进行相对旋转运动，每个元件通过接触表面(1a、2a、2b、3a、3b、4a)而与所述元件的相邻元件接触，其特征在于，所述第二元件和第三元件(2、3)各自是根据权利要求1至6中任一项所述的小齿轮。
8.根据权利要求7所述的机械组合件，其特征在于，所述机械的第二元件和第三元件(2、3)设置成各自不具有安装方向，或者所述机械的第二元件和第三元件相同。
9.一种热力发动机，其特征在于，包括根据权利要求7或权利要求8所述的机械组合件。
10.根据权利要求9所述的热力发动机，其特征在于，所述第一元件是曲轴。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的热力发动机，其特征在于，所述第四元件是滑轮。
12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9至11中任一项所述的热力发动机。
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