CN210509388U - 一种发动机齿轮系结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机齿轮系结构，包括同轴且固定连接的直齿轮和斜齿轮；与所述斜齿轮啮合连接、用以驱动燃油泵运动和凸轮轴转动的第一齿轮组以及与所述直齿轮啮合连接、用以驱动空气压缩机旋转、取力器和转向泵运转第二齿轮组。上述发动机齿轮系结构将斜齿轮和直齿轮同轴固定成双层齿轮结构，然后将多个不同的发动机附件按照工作特性加以区分，将扭矩小的发动机附件啮合于斜齿轮以降低噪音、提高运行平稳性；将扭矩大的发动机附件啮合于直齿轮以避免产生轴向力。上述结构将多个发动机附件集成为一体，除了能够满足全部发动机附件的扭矩需求的前提下提高齿轮系的传动性能，降低噪音以外，还能缩小整个结构的尺寸。

Description

一种发动机齿轮系结构

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种发动机齿轮系结构。

背景技术

发动机齿轮系是发动机的重要组成部分，齿轮系结构布置考虑的因素包括被驱动的发动机附件需要的传动扭矩大小、发动机齿轮噪音等等。

目前发动机的齿轮系多采用整套斜齿轮方案或者整套直齿轮方案。采用整套斜齿轮方案，斜齿轮啮合性能好，传动平稳，噪音小，但斜齿轮运动时会产生轴向力推力，对轴向结构产生损坏，因而发动机在输出扭矩上受到了轴向力限制；采用整套直齿轮方案，不产生轴向推力，对轴向结构不产生损坏，但发动机齿轮啮合性差，噪音大。

对于上述两种发动机齿轮系而言，其结构分散、体积庞大，或受到斜齿轮产生轴向力磨损附件的限制，不能装配大扭矩输出的附件，在使用范围上受到限制；或发动机齿轮系运行不平稳，不能有效降低噪音，无法满足产品质量要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种发动机齿轮系结构，具有集成式结构，能够同时针对性地满足不同发动机附件在大扭矩输出、运行平稳性和降噪等方面的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供一种发动机齿轮系结构，包括：

同轴且固定连接的直齿轮和斜齿轮；

与所述斜齿轮啮合连接、用以驱动燃油泵运动和凸轮轴转动的第一齿轮组；

与所述直齿轮啮合连接、用以驱动空气压缩机、取力器和转向泵运转第二齿轮组。

优选地，还包括连接于所述斜齿轮与所述直齿轮之间的中间轴。

优选地，所述中间轴与所述斜齿轮一体设置；所述中间轴远离所述斜齿轮的一端与所述直齿轮过盈配合、以形成双联齿轮。

优选地，所述斜齿轮的直径小于所述直齿轮的直径。

优选地，所述燃油泵和所述凸轮轴设置于所述斜齿轮远离所述直齿轮的一侧。

优选地，所述空气压缩机设置于所述直齿轮靠近所述斜齿轮的一侧；所述取力器和所述转向泵设置于所述直齿轮远离所述斜齿轮的一侧。

优选地，还包括曲轴和与所述曲轴固定连接的曲轴齿轮；所述曲轴齿轮与所述直齿轮直接啮合以驱动所述直齿轮和所述斜齿轮转动。

优选地，所述第一齿轮组包括：

与所述斜齿轮啮合、用以驱动所述燃油泵运动的燃油泵齿轮；

依次与所述斜齿轮啮合、用以驱动所述凸轮轴转动的中间惰齿轮、凸轮轴惰齿轮和凸轮轴齿轮；所述燃油泵齿轮、所述中间惰齿轮、所述凸轮轴惰齿轮、所述凸轮轴齿轮和所述斜齿轮均设于同一平面。

优选地，所述中间惰齿轮和所述凸轮轴惰齿轮的啮合点、所述凸轮轴惰齿轮和所述凸轮轴齿轮的啮合点均朝向所述燃油泵齿轮与所述斜齿轮的啮合点靠拢、以缩小所述第一齿轮组的安装空间。

优选地，所述第二齿轮组包括：

与所述直齿轮啮合、用以驱动所述空气压缩机旋转的空气压缩机齿轮；

与所述直齿轮直接啮合、用以驱动所述取力器运转的取力器齿轮；

与所述直齿轮直接啮合、用以驱动所述转向泵运转的转向泵齿轮；所述空气压缩机齿轮、所述取力器齿轮和所述转向泵齿轮均与所述直齿轮设置于同一平面且厚度均小于所述直齿轮的厚度。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的发动机齿轮系结构包括同轴且固定连接的直齿轮和斜齿轮；燃油泵与凸轮轴属于小扭矩的发动机附件，发动机附件自身具有一定的轴向止推作用，因此利用斜齿轮经由第一齿轮组将动力传递至燃油泵和凸轮轴，既能够满足燃油泵和凸轮轴的扭矩，又能够降低运行中的噪音；而空气压缩机、取力器和转向泵属于大扭矩的发动机附件，发动机附件自身不具有轴向止推力，为了避免轴向力破坏各级齿轮和发动机附件，因此利用直齿轮经由第二齿轮组将动力传递至空气压缩机、取力器和转向泵。

上述发动机齿轮系结构的斜齿轮和直齿轮同轴固定成双层齿轮结构，并根据不同发动机附件的结构特性进行啮合连接、以将多个发动机附件集成为一体，在满足全部发动机附件的扭矩需求的前提下提高齿轮系的传动性能，降低噪音，同时还能缩小整个结构的尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的发动机齿轮系结构的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本实用新型实施例所提供的直齿轮和斜齿轮的装配示意图；

图4为图3的左视图；

图5为本实用新型实施例所提供的斜齿轮、第一齿轮组、燃油泵和凸轮轴的装配示意图；

图6为图5的右视图；

图7为本实用新型实施例所提供的直齿轮、第二齿轮组、空气压缩机、取力器和转向泵的装配示意图；

图8为图7的右视图；

图9为图7的左视图；

其中，1-凸轮轴齿轮、2-凸轮轴惰齿轮、3-中间惰齿轮、4-斜齿轮、5-燃油泵齿轮、6-燃油泵、7-凸轮轴、8-取力器、9-直齿轮、10-曲轴齿轮、11-曲轴、12-空气压缩机惰齿轮、13-空气压缩机齿轮、14-空气压缩机、15-转向泵、16-取力器齿轮、17-转向泵齿轮、18-中间轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图9，图1为本实用新型实施例所提供的发动机齿轮系结构的结构示意图；图2为图1的右视图；图3为本实用新型实施例所提供的直齿轮和斜齿轮的装配示意图；图4为图3的左视图；图5为本实用新型实施例所提供的斜齿轮、第一齿轮组、燃油泵6和凸轮轴的装配示意图；图6为图5的右视图；图7为本实用新型实施例所提供的直齿轮、第二齿轮组、空气压缩机、取力器和转向泵的装配示意图；图8为图7的右视图；图9为图7的左视图。

本实用新型提供一种发动机齿轮系结构，包括同轴固定连接的直齿轮9和斜齿轮4，斜齿轮4与第一齿轮组啮合，用于通过第一齿轮组驱动燃油泵6运动和凸轮轴7转动；直齿轮9与第二齿轮组啮合，用于通过第二齿轮组驱动空气压缩机14、取力器8和转向泵15运转。

显然，与斜齿轮4啮合的第一齿轮组的各个齿轮均为斜齿轮4，与直齿轮9啮合的第二齿轮组的各个齿轮均为直齿轮9。

由于燃油泵6、凸轮轴7属于小扭矩发动机附件，应用斜齿轮4传动时产生的轴向力小，燃油泵6和凸轮轴7自身的轴向止推力就足以与斜齿轮4啮合所产生的轴向力相互作用，有效防止斜齿轮4产生的轴向力破坏发动机附件；此外，斜齿轮4轮齿的接触线为倾斜的直线，与第一齿轮组内的多个齿轮的轮齿逐渐啮合并逐渐脱离，因而传动平稳、噪声小，传动更加紧凑。

由于空气压缩机14、取力器8和转向泵15属于大扭矩发动机附件，如果应用斜齿轮4会产生很大的轴向力，而空气压缩机14、取力器8和转向泵15自身不具有轴向止推力，因此无法采用斜齿轮4啮合传动，反之直齿轮9轮齿的接触线啮合和退出时沿齿宽方向同时进行，不会产生轴向力，能够满足空气压缩机14、取力器8和转向泵15对扭矩的需求。

上述发动机齿轮系结构利用双层结构设置的直齿轮9和斜齿轮4将燃油泵6、凸轮轴7。空气压缩机14、取力器8和转向泵15集成为一体，不仅在有限的空间内实现各个发动机附件的正常运行，而且在降噪、提高传动性能方面也有着显著的进步，有利于缩小发动机齿轮系的体积、提高汽车的性能。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的发动机齿轮系结构做更进一步的说明。

本申请所提供的斜齿轮4和直齿轮9之间设有中间轴18，斜齿轮4和直齿轮9经中间轴18装配成双联齿轮。针对双联齿轮的设置，可将中间轴18和斜齿轮4设置为一体结构，中间轴18远离斜齿轮4的一端与直齿轮9过盈装配以实现固定连接。具体的，中间轴18可设置为台阶轴，套于中间轴18的直齿轮9的内侧端面与中间轴18的台阶面贴合、用于定位直齿轮9相对于斜齿轮4的轴向位置。

直齿轮9和斜齿轮4除了采用装配式结构以外，还可以将毛坯直接加工成直齿轮9和斜齿轮4的一体式结构。

由于燃油泵6和凸轮轴7的扭矩小，因此斜齿轮4的直径可小于直齿轮9的直径，相应的，斜齿轮4的厚度也可小于直齿轮9的厚度、以缩小整个发动机齿轮系结构的尺寸。

其中，燃油泵6、凸轮轴7、空气压缩机14、取力器8以及转向泵15相对于直齿轮9和斜齿轮4的位置可以根据直齿轮9、斜齿轮4的直径大小以及各个发动机附件的结构尺寸调整。

在一种具体实施例中，燃油泵6和凸轮轴7可设置于斜齿轮4的同侧，具体得可通过第一齿轮组将燃油泵6和凸轮轴7均连接于斜齿轮4远离直齿轮9的一侧。

为了更合理的布置多个发动机附件的位置以缩小该发动机齿轮系结构的尺寸，取力器8和转向泵15可设置于直齿轮9的同侧且远离斜齿轮4的一侧；空气压缩机14设置于直齿轮9的另一侧也即靠近斜齿轮4的一侧。

在上述任一实施例的基础上，本实用新型所提供的发动机齿轮系结构还包括曲轴11和与曲轴11固定连接的曲轴齿轮10；曲轴11作为发动机的动力源，曲轴11旋转带动曲轴齿轮10同步旋转，进而与曲轴齿轮10直接啮合与直齿轮9以带动直齿轮9和斜齿轮4转动。继而，斜齿轮4通过第一齿轮组将动力传递至燃油泵6和凸轮轴7，直齿轮9通过第二齿轮组将动力传递至空气压缩机14、取力器8和转向泵15。

其中，第一齿轮组包括用于驱动燃油泵6运动的燃油泵齿轮5和用于驱动凸轮轴7转动的凸轮轴齿轮1；燃油泵齿轮5与斜齿轮4直接啮合；凸轮轴齿轮1通过中间惰齿轮3和凸轮轴惰齿轮2啮合于斜齿轮4；中间惰齿轮3与斜齿轮4直接啮合。其中，前述斜齿轮4、燃油泵齿轮5、中间惰齿轮3、凸轮轴惰齿轮2和凸轮轴齿轮1均设置于同一平面。

进一步的，中间惰齿轮3与凸轮轴惰齿轮2的啮合点、凸轮轴惰齿轮2和凸轮轴齿轮1的啮合点均朝向燃油泵齿轮5与斜齿轮4的啮合点靠拢，换句话说，燃油泵齿轮5的中心、斜齿轮4的中心、中间惰齿轮3的中心、凸轮轴惰齿轮2的中心以及凸轮轴齿轮1的中心可依次连接成近似圆周的半封闭曲线、以避免依次连接于斜齿轮4的中间惰齿轮3、凸轮轴惰齿轮2和凸轮轴齿轮1径向延伸的长度过长，无法集成化设置凸轮轴7和燃油泵6。

与第一齿轮组适应的，第二齿轮组包括一个与直齿轮9啮合的空气压缩机齿轮13和分别与直齿轮9直接啮合的取力器齿轮16和转向泵齿轮17；空气压缩机齿轮13、取力器齿轮16和转向泵齿轮17均沿直齿轮9的外周间隔设置以实现啮合。由于曲轴齿轮10与直齿轮9直接啮合，因而曲轴齿轮10的齿形为直齿，因此空气压缩机14及空气压缩机齿轮13可由曲轴齿轮10驱动、以使空气压缩机齿轮13与直齿轮9间接啮合，从而合理布置第二齿轮组的各个齿轮的空间位置；进一步还可在空气压缩机齿轮13与曲轴齿轮10之间设置空气压缩机惰齿轮12，用于使空气压缩机齿轮13与直齿轮9同向转动。

空气压缩机齿轮13、取力器齿轮16和转向泵齿轮17均与直齿轮9设置于同一平面。其中，空气压缩机齿轮13在曲轴齿轮10的驱动下与直齿轮9间接啮合并且同向转动，用于驱动空气压缩机14旋转；取力器齿轮16连接直齿轮9与取力器8，用于将直齿轮9的动力传递至取力器8去以驱动取力器8工作；转向泵齿轮17连接直齿轮9和转向泵15，用于将直齿轮9的动力传递至转向泵15以驱动转向泵15工作。

考虑到直齿轮9啮合连接多个大扭矩的发动机附件，为了提高直齿轮9轮齿的强度，直齿轮9的厚度可大于空气压缩机齿轮13、取力器齿轮16和转向泵齿轮17任一齿轮的厚度。

上述实施例主要以燃油泵6、凸轮轴7、空气压缩机14、取力器8和转向泵15这几个发动机附件为例进行说明，根据该发动机齿轮系结构的核心设计思路，还可将其他发动机附件按照工作性能区分后啮合连接于直齿轮9或斜齿轮4，具体连接方式可以参考燃油泵6、空气压缩机14等发动机附件，此处不再赘述。

以上对本实用新型所提供的发动机齿轮系结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机齿轮系结构，其特征在于，包括：

同轴且固定连接的直齿轮(9)和斜齿轮(4)；

与所述斜齿轮(4)啮合连接、用以驱动燃油泵(6)运动和凸轮轴(7)转动的第一齿轮组；

与所述直齿轮(9)啮合连接、用以驱动空气压缩机(14)、取力器(8)和转向泵(15)运转的第二齿轮组。

2.根据权利要求1所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，还包括连接于所述斜齿轮(4)与所述直齿轮(9)之间的中间轴(18)。

3.根据权利要求2所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述中间轴(18)与所述斜齿轮(4)一体设置；所述中间轴(18)远离所述斜齿轮(4)的一端与所述直齿轮(9)过盈配合、以形成双联齿轮。

4.根据权利要求3所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述斜齿轮(4)的直径小于所述直齿轮(9)的直径。

5.根据权利要求1所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述燃油泵(6)和所述凸轮轴(7)设置于所述斜齿轮(4)远离所述直齿轮(9)的一侧。

6.根据权利要求5所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述空气压缩机(14)设置于所述直齿轮(9)靠近所述斜齿轮(4)的一侧；所述取力器(8)和所述转向泵(15)设置于所述直齿轮(9)远离所述斜齿轮(4)的一侧。

7.根据权利要求1至6任一项所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，还包括曲轴(11)和与所述曲轴(11)固定连接的曲轴齿轮(10)；所述曲轴齿轮(10)与所述直齿轮(9)直接啮合以驱动所述直齿轮(9)和所述斜齿轮(4)转动。

8.根据权利要求7所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述第一齿轮组包括：

与所述斜齿轮(4)直接啮合、用以驱动所述燃油泵(6)运动的燃油泵齿轮(5)；

依次与所述斜齿轮(4)啮合、用以驱动所述凸轮轴(7)转动的中间惰齿轮(3)、凸轮轴惰齿轮(2)和凸轮轴齿轮(1)；所述燃油泵齿轮(5)、所述中间惰齿轮(3)、所述凸轮轴惰齿轮(2)、所述凸轮轴齿轮(1)和所述斜齿轮(4)均设于同一平面。

9.根据权利要求8所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述中间惰齿轮(3)和所述凸轮轴惰齿轮(2)的啮合点、所述凸轮轴惰齿轮(2)和所述凸轮轴齿轮(1)的啮合点均朝向所述燃油泵齿轮(5)与所述斜齿轮(4)的啮合点靠拢、以缩小所述第一齿轮组的安装空间。

10.根据权利要求8所述的发动机齿轮系结构，其特征在于，所述第二齿轮组包括：

与所述直齿轮(9)啮合、用以驱动所述空气压缩机(14)旋转的空气压缩机齿轮(13)；

与所述直齿轮(9)直接啮合、用以驱动所述取力器(8)运转的取力器齿轮(16)；

与所述直齿轮(9)直接啮合、用以驱动所述转向泵(15)运转的转向泵齿轮(17)；所述空气压缩机齿轮(13)、所述取力器齿轮(16)和所述转向泵齿轮(17)均与所述直齿轮(9)设置于同一平面且厚度均小于所述直齿轮(9)的厚度。

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