CN1782463A - 具有链轮和对准的支撑轮的链传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种链传动装置，具体地涉及用于汽车发动机的凸轮轴/凸轮轴驱动机构，其包括至少两支链轮和一根传动链。该至少两支链轮的齿轮缘在轴向相对于彼此横向偏移地设置。该传动链用作多排链，其中由于齿轮缘的横向偏移，每支链轮的偏移齿轮缘各自具有与其相对应的多排链的链轨。链轮的偏移齿轮缘的齿顶圆直径重叠。至少一支支撑轮与相关链轮的齿轮缘横向相邻地设置，其中该支撑轮啮合到未与该相关链轮的齿轮缘相啮合的多排链的空轨中，并与相关链轮一起被驱动。

Description

具有链轮和对准的支撑轮的链传动装置
技术领域
本发明涉及一种链传动装置，具体地涉及用于汽车发动机的凸轮轴/凸轮轴驱动机构，其包括至少两支链轮和一根传动链，其中该至少两支链轮的齿轮缘在轴向相对于彼此横向偏移地设置，该传动链为多排链，由于横向偏移，每支链轮的偏移齿轮缘各自具有与其相对应的多排链的链轨，并且链轮的偏移齿轮缘的齿顶圆直径重叠。
背景技术
需求运行良好的正时链传动装置，特别是在内燃机领域中。在这方面存在有对于这种链传动装置的低噪声水平的很高的要求，因此采取了大量的措施以避免不必要的振动和由其引起的运转噪音。众所周知，如果链轮具有较大数量的齿则可得到更平稳的运行，这是大都不愿使用较小的链轮尺寸的原因。另一方面，对提供更紧凑的内燃机和链传动装置的需要不断增加。在汽车发动机的凸轮轴/凸轮轴驱动机构中，两根凸轮轴之间的轴间距离设定了限制，对其需进行考虑。
在DE 10019458中描述了一种减小两根凸轮轴之间的轴间距离的可能性。在该结构中采用了双排链，两支相对于彼此偏移设置的凸轮轴链轮与其啮合。横向位置与各自的链轮相邻的空链轨由特别形成的滑轨进行支撑。
从US 5471895、DE 3347638 C2、WO 83/02307 A1、EP 0575044 A1、JP 60-91054和JP 57-210109中可以了解其它的重叠或者相互覆盖的链传动装置。
此外，在DE 10042041中说明了一种链传动装置，其具有与相关的链轮横向相邻设置的支撑轮。在使用双排链时，这些支撑轮支撑由外链板形成的边缘区域。因此支撑轮的圆周表面与相邻的外链板确定的轮廓相对应。在这些结构中可进行轴间距离的减小，其是部分值得考虑的。然而，对于应尽量平稳的多排链的移动，还应改进传动装置的磨损性能。
所以，本发明的目的是改进上述类型的链传动装置，从而实现磨损降低。
发明内容
根据本发明，其关于普通链传动装置提供了至少一支支撑轮，与相关链轮的齿轮缘横向相邻地设置，该支撑轮啮合到未与该相关链轮的齿轮缘相啮合的多排链的空轨中，并与相关链轮一起被驱动。与DE10042041 A1相反，根据本发明，多排链的空轨能够支撑其本身(即，在链板之间)，使得例如滚子链的支撑轮与链的滚子相接触。结果减少了磨损和噪音。关于DE 10019458.3，减少了滑动摩擦的分配及相应的磨损。虽然本发明不适合大的重叠，但是特别是在汽车发动机的结构中，充分的应用情况是可能的，其中即使较小的凸轮轴距离的减小也能够带来很大的优势。即使首先凸轮轴距离不会减小，但这种可能性允许现有的凸轮轴/凸轮轴驱动机构的凸轮轴链轮的齿数增加，从而取得相对于以前使用的链传动装置的优势。术语“齿轮缘”还包括单片结构(其上形成有链轮的带齿部的基体)。
链轮的重叠优选地小于重叠的链轮齿轮缘的齿顶圆半径和齿根圆半径之间的差。这表示链轮仅在其带齿部重叠，并且与链轮的齿轮缘直线对准并支撑同一链轨的支撑轮，可同样具有尽可能大的直径。
根据一个实施例，提供有支撑轮，其具有的齿圈(toothing)的齿数与设置在同一链轨中的链轮齿轮缘的齿数相同，其中该支撑轮的齿顶圆直径减小，并小于设置在相同链轨中的链轮的齿轮的齿顶圆直径。因此，例如，当使用滚子链时，滚子在齿宽范围内具有确定的接触，并且由支撑轮在精确的确定位置支撑。这也保证了在支撑轮上的较小的碰撞冲击。
此外，链轮的齿轮缘与设置在相同链轨中的支撑轮的距离最大可达1mm。在极个别情况下，该距离可减小为接近于0mm。这也充分减小了链轮之间的链的未支撑面积。另外，最优利用了该空间。
有利地，支撑轮的齿的齿高可小于设置在相同链轨中的链轮的齿轮缘的齿高的1/2，优选地小于1/4。支撑轮的相同的齿高完全满足所需的支撑功能。
根据另一个实施例，上述至少一支支撑轮和至少一支相关链轮的齿轮缘具有公共基体(common base body)，其上并排设置有至少一个链轮齿轮缘和至少一个支撑轮缘。此外，如果使用了带齿的支撑轮缘，这还自动保证了齿的定位。而且，在装配中仅需将单一的基体滑到轴端上即可获得两个功能(支撑和传动)。在此意义上，也可实现单片结构，其中缘不是分别固定的构造部件(而是和基体整体形成)。
附图说明
下面将参考附图对本发明进行详细说明。在附图中：
图1示出了凸轮轴/凸轮轴驱动机构的上部的示意图；和
图2示出了沿着图1中的线II-II剖切的传动的放大视图。
具体实施方式
图1示出了凸轮轴/凸轮轴驱动机构的上部。第一链轮1设置在第一凸轮轴2上，并且第二链轮3设置在第二凸轮轴4上。链轮1、3到凸轮轴2、4上的连接通过常规连接方法完成。以下不对在传动链壳或发动机轴中的链传动装置的装配进行更详细地说明。
缠绕在链轮1、3上的传动链5为滚子链，其设计为双排链。该链条5与曲轴的未示出齿轮相啮合。双排链5由两根常规制造的链板滚子链形成，其中两根滚子链相互平行地设置并且通过销支架(pinbearer)相互连接。这样的双排链5也叫做双排滚子链。
在本实施例中，链轮1和3分别包括公共基体6、7，其中支撑轮缘8、9整体形成在基体6、7上。链轮1和3的实际主啮合区域减小为与基体6、7整体形成的两个齿轮缘1.1和3.1。齿轮缘1.1和支撑轮缘8或者齿轮缘3.1和支撑轮缘9之间的平行距离，分别与双排链5的两根链轨的中心距离相对应。链轮1的齿轮缘1.1和链轮3的支撑轮缘9相互对准并且与相同的链轨啮合。对于链轮3的齿轮缘3.1和链轮1的支撑轮缘8情况相同。
两根链轮轴的轴距A的选择，使得两个齿轮缘1.1和3.1相互重叠。然而，从图2中可以看出，即在轴向上观察，这两个齿轮缘相对于彼此横向偏移地设置，使得它们在其重叠的区域内并排设置。
齿轮缘1.1和3.1具有齿顶圆直径dK1和齿根圆直径dF。齿高H1由齿顶圆直径dK1和齿根圆直径dF之间的差的一半得出。
支撑轮缘8和9也包括齿圈。该齿圈大致与齿轮缘1.1和3.1的齿圈相对应。然而，支撑轮缘8和9的齿顶圆直径dK2相对于齿轮缘1.1和3.1的齿顶圆直径dK1显著减小。对于支撑轮缘8和9，由此得到的齿高H2仅为小于齿高H1的1/4。
设置在同一链轨上的齿轮缘1.1的前侧和支撑轮缘9之间的距离B为小于1mm。
下面，将对上述实施例的操作和功能进行更加详细地说明。
双排链5由未示出的曲轴链轮驱动，并通过同样未示出的导轨和滑轨设置有初张力。如果假设在本实例中双排链5的移动方向为顺时针方向，则双排链5最初与第一链轮1相啮合。在与齿轮缘1.1相啮合的大致同时，也产生与支撑轮缘8的啮合。特别地，在支撑轮缘8的齿间空隙(footwell)中的齿廓(齿根)，与相关的齿轮缘1.1的齿廓大致相同，这是双排链5的滚子均匀地覆在两个缘1.1和8上的原因，使得双排链5在垂直于投影平面的方向上得以最佳对准和导向。因此，由于支撑轮缘8的齿圈，获得了分配给支撑轮缘的链轨的精确的预定位置。由于齿圈，即使有相似的大的冲击，也不会发生如DE 10042041A1所公开的链板那样的碰撞的情况。
接着，在从链轮1上脱离后，双排链5到达链轮3。同样地，发生与齿轮缘3.1和支撑轮缘9的大体同时的啮合。本实施例因此具有特别有效地支撑双排链5的优点，特别是在齿轮缘1.1和3.1的齿进行实际动力传输的区域。然而，如在图1的中部可以看出的，两支链轮1和3的重叠可同时存在。
尽管，根据本实施例，提供了各自具有共同基体6或7的齿轮缘1.1和支撑轮缘8以及齿轮缘3.1和支撑轮缘9，然而，原理上，也可提供两支平行大齿轮(带齿的链轮和分离的支撑轮)。

Claims (6)

1.一种链传动装置，具体地是用于汽车发动机的凸轮轴/凸轮轴驱动机构，其包括至少两支链轮(1、3)和一根传动链(5)，其中所述至少两支链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)在轴向相对于彼此横向偏移地设置，所述传动链(5)为多排链，由于横向偏移，每支所述链轮(1、3)的偏移齿轮缘(1.1、3.1)各自具有与其相对应的所述多排链(5)的链轨，并且链轮(1、3)的偏移齿轮缘的齿顶圆直径(dK1)重叠，其特征在于至少一支支撑轮(8、9)与相关链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)横向相邻地设置，其中所述支撑轮啮合到未与相关链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、1.3)相啮合的多排链(5)的空轨中，并且与相关链轮(1、3)一起被驱动。
2.根据权利要求1所述的链传动装置，其特征在于所述链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)的重叠小于所述链轮的重叠的齿轮缘(1.1、3.1)的齿顶圆半径(dK1/2)和齿根圆半径(dF/2)之间的差。
3.根据权利要求1或2所述的链传动装置，其特征在于所述支撑轮(8、9)设置有齿圈，其具有与设置在相同链轨中的所述链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)相同数目的齿，其中支撑轮(8、9)的齿顶圆直径(dK2)减小，从而小于设置在相同链轨中的链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)的齿顶圆直径(dK1)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的链传动装置，其特征在于从所述链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)到设置在相同链轨中的支撑轮(8、9)的距离(B)最大可达1mm。
5.根据权利要求3或4所述的链传动装置，其特征在于所述支撑轮(8、9)的齿的齿高(H2)小于设置在相同链轨中的链轮(1、3)的齿轮缘(1.1、3.1)的齿高(H1)的1/2，优选地小于1/4。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的链传动装置，其特征在于所述至少一支支撑轮(8、9)和所述至少一支相关链轮(1、3)包括公共基体(6、7)，其上并排设置有至少一个链轮齿轮缘(1.1、3.1)和至少一个支撑轮缘(8、9)。
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