CN114294400A - 一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，包括主齿轮和与其重叠配合的副齿轮，其特征是：在所述主齿轮靠近轮齿的轮辐部位上设有安装孔，在所述副齿轮靠近轮齿的轮辐部位上设有配合孔，该配合孔与主齿轮上的安装孔同轴对应；还包括定位销，该定位销的一端与主齿轮上的安装孔过盈配合、另一端与副齿轮上的配合孔间隙配合，配合间隙为t₁；还包括设在主齿轮和副齿轮之间的C型弹簧，该C型弹簧的两端卡住定位销，使定位销与副齿轮上的配合孔的一边贴合，并使主齿轮和副齿轮错开一定角度。本发明能够保证主齿轮与副齿轮便于装配、正常工作，便于维修，克服设置限位销或者限位卡的诸多缺陷。

Description

一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成

技术领域

本发明涉及汽车发动机，具体涉及一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成。

背景技术

目前，剪刀齿轮总成在汽车发动机平衡轴上应用越来越广泛，采用剪刀齿轮总成的目的是通过其主齿轮与副齿轮之间加载一定弹簧力，使主齿轮与副齿轮相对错开一定角度消除剪刀齿轮总成与驱动齿轮啮合侧隙，从而降低齿轮啮合噪声。但剪刀齿轮总成的主齿轮与副齿轮错开一定角度，给剪刀齿轮总成的安装带来比较大影响。

参见图1所示的现有剪刀齿轮总成，包括原主齿轮10和原副齿轮20，通常设置有构件限位销或者限位卡5，将原主齿轮10和原副齿轮20固定至安装状态；其目的是在剪刀齿轮总成安装前，使原主齿轮10与原副齿轮20重合，并用原卡环40固定在平衡轴上，以便于剪刀齿轮总成安装；因限位销或者限位卡5的存在，需要周边零部件上设计避让限位销或者限位卡5的结构，导致影响周边零部件性能降低（如结构强度等）；齿轮啮合检测时，需要旋转进行齿轮及转动力矩检测，限位销或者限位卡5的存在限制了平衡轴的旋转，而导致无法检测；剪刀齿轮总成装配在发动机上装配好后，要拔掉限位销或者限位卡5，在原C型弹簧30的作用下消除齿轮啮合侧隙，从而达到避免齿轮啮合敲击产生噪音。

限位销或者限位卡5在装配后就没有任何作用，造成成本增加及浪费，并且限位销或者限位卡5安装、拆卸都造成工艺成本增加。此外，这种剪刀齿轮总成对售后维修极为困难；剪刀齿轮总成在发动机上装配时，已经拆除了限位卡5，该构件并不在着发动机上，因此维修时，需要利用工装把原主齿轮10与原副齿轮20旋转至对应齿位置，再用售后专用的限位卡5把原主齿轮10与原副齿轮20卡住。因此，现有剪刀齿轮总成结构亟待加以改进。

CN 214092888U 公开了“一种汽车发动机曲轴通过齿轮直接驱动双平衡轴的结构”，包括曲轴、平衡轴驱动齿圈、左平衡轴、剪刀齿轮、右平衡轴、从动齿轮，平衡轴驱动齿圈过盈压装在曲轴上，剪刀齿轮过盈压装在左平衡轴上，从动齿轮过盈压装在右平衡轴上；剪刀齿轮为双齿轮结构，剪刀齿轮由剪刀主齿轮和剪刀副齿轮组成，平衡轴驱动齿圈与剪刀齿轮的剪刀主齿轮和剪刀副齿轮同时啮合，剪刀齿轮的剪刀主齿轮与从动齿轮啮合，可节约发动机成本，使结构更加紧凑，有助于发动机的小型化和轻量化，减少整个平衡轴传动系统的摩擦，降低摩擦功，节省发动机油耗。

CN110319151A公开了“一种平衡轴结构”，能够容易地限制剪刀机构的轴向位置。该平衡轴结构具有：具有平衡配重的平衡轴、通过与驱动齿轮啮合而使平衡轴旋转的从动齿轮、以及具有为了消除驱动齿轮与从动齿轮之间的齿隙的剪刀齿轮和关于轴线方向上对剪刀齿轮向从动齿轮进行施力的轴向施力部件且限制轴向位置的剪刀机构，并且具有：关于轴线方向上在平衡轴的比轴端部更靠近内侧设置于平衡轴上且限制剪刀机构的轴向内侧位置的第一限制部、以及通过在平衡轴的比第一限制部更靠近轴端部侧进行固定来限制剪刀机构的轴向外侧位置的第二限制部。

上述专利文献公开的技术方案都不失为所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，其能够保证主齿轮与副齿轮便于装配、正常工作，便于维修，克服设置限位销或者限位卡的诸多缺陷。

本发明所述的一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，包括主齿轮和与其重叠配合的副齿轮，其特征是：在所述主齿轮靠近轮齿的轮辐部位上设有安装孔，在所述副齿轮靠近轮齿的轮辐部位上设有配合孔，该配合孔与主齿轮上的安装孔同轴对应；还包括定位销，该定位销的一端与主齿轮上的安装孔过盈配合、另一端与副齿轮上的配合孔间隙配合，配合间隙为t₁；还包括设在主齿轮和副齿轮之间的C型弹簧，该C型弹簧的两端卡住定位销，使定位销与副齿轮上的配合孔的一边贴合，并使主齿轮和副齿轮错开一定角度。

进一步，所述定位销另一端与副齿轮上的配合孔的配合间隙t₁大于平衡轴驱动齿圈与主齿轮啮合侧隙t、小于剪刀齿轮的0.5个齿轮节距。

进一步，所述主齿轮和副齿轮通过卡环固定在平衡轴上。

本发明的有益效果：

由于采用定位销把主齿轮和副齿轮固定至安装状态，并且剪刀齿轮总成装配好后不需要把定位销取出来，并通过配合间隙设定，能够保证主齿轮与副齿轮工作时定位销不影响剪刀齿轮工作。

由于定位销与副齿轮的配合孔之间的间隙大于平衡轴驱动齿圈与剪刀齿轮啮合侧隙t，小于0.5个齿轮节距p，从而保证齿轮装配时，主齿轮与副齿轮对应齿都安装到同一个齿间内，又保证主齿轮、副齿轮啮合工作定位销与副齿轮发生撞击产生噪音或者干涉而影响啮合力。

附图说明

图1为现有剪刀齿轮总成爆炸图；

图2为本发明所述的发动机平衡轴的剪刀齿轮总成爆炸图，

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为图4的A部放大图；

图6为平衡轴驱动齿圈与主齿轮啮合的示意图。

图中（技术特征标记）：

10—原主齿轮，20—原副齿轮，30—原C型弹簧，40—卡环，5—限位卡；

1—主齿轮，11—安装孔；

2—副齿轮，21—配合孔；

3—C型弹簧；

4—卡环；

6—定位销；

7—平衡轴驱动齿圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作详细说明。

参见图2、图3、图4和图5所示的一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，包括主齿轮1和与其重叠配合的副齿轮2，其特征是：在主齿轮1靠近轮齿的轮辐部位上设有安装孔11，在副齿轮2靠近轮齿的轮辐部位上设有配合孔21，该配合孔21与主齿轮1上的安装孔11同轴对应；还包括定位销6，该定位销6的一端与主齿轮1上的安装孔11过盈配合、另一端与副齿轮2上的配合孔21间隙配合，配合间隙为t₁;本剪刀齿轮总成取消了原限位卡，采用定位销把主齿轮和副齿轮固定至安装状态，并且剪刀齿轮装配好后不需要把定位销取出来，定位销不影响剪刀齿轮工作；还包括设在主齿轮1和副齿轮2之间的C型弹簧3，该C型弹簧3的两端卡住定位销6，使定位销6与副齿轮2上的配合孔21的一边贴合，并使主齿轮1和副齿轮2错开一定角度。定位销6与副齿轮2上的配合孔之间的间隙决定了主齿轮1和副齿轮2错开角度大小。

定位销6另一端与副齿轮2上的配合孔21的配合间隙t₁大于平衡轴驱动齿圈7与主齿轮1啮合侧隙t、小于剪刀齿轮的0.5个齿轮节距。通过配合间隙的设定来保证主齿轮与副齿轮工作时，定位销不影响剪刀齿轮工作，以保证齿轮装配时，主齿轮与副齿轮对应齿都安装到同一个齿间内，又保证主齿轮、副齿轮啮合工作时，定位销与副齿轮发生撞击产生噪音或者干涉而影响啮合力。

主齿轮1和副齿轮2通过卡环4固定在平衡轴上。

装配时，先固定主齿轮1，再装配C型弹簧3、副齿轮2及卡环4，采用工装把副齿轮2旋转至副齿轮2上的配合孔21与主齿轮1上的安装孔11对齐，然后压装定位销6。参见图3，装配好后的剪刀齿轮总成的主齿轮1与副齿轮2在对应部位的C型弹簧3的弹簧力作用下错开一定角度，定位销6与副齿轮2上的配合孔21的一边贴合，定位销6与副齿轮2上的配合孔21之间的间隙决定错开角度大小。

剪刀齿轮总成在发动机上装配时，因为主齿轮1与副齿轮2对应的齿错尺寸大于啮合侧隙，主齿轮1与副齿轮2错开齿与啮合齿是倾斜一个角度，通过剪刀齿轮总成安装螺栓的下压力就可以把主齿轮1与副齿轮2错开尺寸值压缩至平衡轴驱动齿圈与主齿轮啮合侧隙t，保证剪刀齿轮总成安装到位。

剪刀齿轮总成在发动机上工作时，主齿轮1与副齿轮2运动最大包络是平衡轴驱动齿圈7与主齿轮1啮合侧隙t，定位销6与副齿轮2上的配合孔21的配合间隙大于啮合侧隙t，因此，定位销并不影响剪刀齿轮总成工作，不需要拆除掉。本剪刀齿轮总成对售后维修更为有利，由于定位销6没有被拆除掉，售后维修并不需要额外增加装配工装及装配工艺，直接拧紧剪刀齿轮总成的安装螺栓即可，简单、方便。

Claims (3)

1.一种发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，包括主齿轮（1）和与其重叠配合的副齿轮（2），其特征是：在所述主齿轮（1）靠近轮齿的轮辐部位上设有安装孔（11），在所述副齿轮（2）靠近轮齿的轮辐部位上设有配合孔（21），该配合孔（21）与主齿轮（1）上的安装孔（11）同轴对应；还包括定位销（6），该定位销（6）的一端与主齿轮（1）上的安装孔（11）过盈配合、另一端与副齿轮（2）上的配合孔（21）间隙配合，配合间隙为t₁；还包括设在主齿轮（1）和副齿轮（2）之间的C型弹簧（3），该C型弹簧（3）的两端卡住定位销（6），使定位销（6）与副齿轮（2）上的配合孔（21）的一边贴合，并使主齿轮（1）和副齿轮（2）错开一定角度。

2.根据权利要求1所述的发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，其特征是：所述定位销（6）另一端与副齿轮（2）上的配合孔（21）的配合间隙t₁大于平衡轴驱动齿圈（7）与主齿轮（1）啮合侧隙、小于剪刀齿轮的0.5个齿轮节距。

3.根据权利要求1所述的发动机平衡轴的剪刀齿轮总成，其特征是：所述主齿轮（1）和副齿轮（2）通过卡环（4）固定在平衡轴上。

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