[发明专利]带有交替节距的链轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种链轮，特别是带有圆形齿环的用于正时链传动装置的链 轮，所述齿环带有多个围绕其圆周分布的以不同的节距相互交替的齿和齿隙。 另外，本发明还涉及相应的链传动装置，特别是带有传动链和至少一个此类链 轮的正时链传动装置。

背景技术

在汽车研发中，NVH特性(振动、噪声、平顺性)具有不断增加的意义。 除购买者追求高的振动舒适性的希望之外，对驾驶员的较低的噪声载荷和振动 载荷对于主动安全性也有贡献。另外，振动载荷特别地影响了相关部件的寿命 和必要的尺寸设计。

在汽车中，多个部件同时作为振动和噪声的激励源。除内燃机本身外，激 励源还有传动系，变速器，通风机，进气设备，排气设备，以及轮胎和底盘， 其中单独的声源和振动源的份额不可忽略。不过，传动系的振动和噪声激励(例 如曲轴和凸轮轴的旋转振动，飞轮的不规则旋转运动，曲轴的轴承载荷以及角 速度变化和转矩激励)在此起到主导作用。传动系(特别是包括曲轴链轮，至 少一个凸轮轴链轮和传动链的内燃机正时链传动装置)的这种动态载荷在整个 汽车内主导地进行，且与所有其它声源和振动源叠加。

多年以来，传动系内的动态载荷的降低-无论是齿带传动还是齿链传动- 一直是内燃机研发中的重点。在此，从DE 37 39 336 C2中已知，通过使用振动 阻尼器来克服旋转振动，然而这要求了明显的附加成本和结构空间。在DE 39 20 528 C1中建议，通过液压制动装置来克服来自凸轮轴的交变转矩。对于齿带传 动，DE 195 20 508 A1描述了用作凸轮轴带轮的非圆形带轮，以降低振动激励。 在此，所示出的非圆形带轮具有四个突出的区域和四个凹入的区域，它们以规 则的间距围绕带轮布置。此外，已从JP 10266868A中已知了用于齿带正时传 动的椭圆形的曲轴主动小齿轮。此外，DE 202 20 367 U1和DE 203 19 172 U1 描述了不限于齿带的同步传动设备的研发，该同步传动设备通过至少一个齿带 轮上的非圆形的外形(特别是椭圆形外形)以反向波动的修正转矩降低了传动 系的动态载荷。

降低了载荷的正时链传动装置例如也已从EP 907 041 B1和EP 1 308 646 A2中已知。在此，链轮的齿隙在其齿根圆直径内(即在径向位置内)相对于常 规的均匀的齿根圆偏置。以此方式，链节铰链的径向啮合位置在链轮齿之间变 化，而处于啮合的链节铰链之间的节距保持恒定。在此，齿隙-齿根圆直径的 布置或者随机分布地选择，或针对均匀正时链载荷来选择。

此外，从DE 43 31 482 A2中已知了带有链和链轮的链传动装置，所述链 由不同长度的链节形成，而所述链轮带有相应的不同的齿节距。链在链轮齿内 的啮合的重复次序的降低减小了周期性振动激励和链传动装置的噪声辐射。取 决于链节的不同长度，不同的齿节距的设计在链轮上以总是相同的设计而重复。 虽然此链传动装置使振动能量分布在三个频率上，但链轮以及由不同长度的链 节形成的链的生产是昂贵的，且在更换时尤其容易导致安装错误。

许多从现有技术中已知的用于降低传动系的噪声和振动载荷的解决方案 在其使用范围内被证明是很好的。目前进一步改进汽车中的NVH特性的大量 努力要求即使是在主导的传动系声源和振动源中的进一步研发努力。此外，传 动装置的动态载荷在迄今为止可供利用的解决方案中总是相对较高。因此，在 正时传动中的进一步载荷降低是希望的，且在正时传动的范围内也能通过尺寸 降低的效果而导致成本降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题因此是降低传动系内、特别是正时链传动装置内 的动态载荷且同时避免已知的解决方案的缺点，而具有尽可能相同的或仅微小 降低的性能。

此技术问题以此类链轮通过如下方式解决，即，使多个(优选至少三个) 相继的节距在圆形齿环的第一区域上连续增加，且使多个(优选至少三个)相 继的节距在圆形齿环的随后的区域上连续地减小。在此，节距的连续变化可以 均匀地也可不均匀地进行，其中原理上正弦的节距变化是最合理的。但各带有 两级台阶的台阶形的节距也已获得了积极的效果。在带有连续增加的节距和连 续减小的节距的区域之间可以布置带有恒定节距(例如平均节距)的区域。然 而，优选地，交替的区域相互邻接地布置，以达到节距的尽可能积极的性能曲 线。