[发明专利]齿轮传动装置

说明书

本发明涉及一种齿轮传动装置，所述齿轮传动装置用于往复活塞式内燃机(9)的平衡轴传动装置，其中，平衡轴(11)能通过齿轮传动装置被驱动轴驱动，并且平衡轴在被驱动的状态下受到离心力激励的变形过程，至少一个齿轮(1)通过间隙分成内部部分(2)和外部部分(3)，并且该间隙基本上无压力地用与内部部分和/或外部部分相比较软的材料(4)填充，使得通过较软的材料的内部缓冲，基本上阻止或减少在内部部分与外部部分之间的由变形引起的力流和/或力脉冲，所述较软的材料具有200N/mm～15000N/mm的刚度，所述内部部分和/或外部部分在面向较软材料的侧面上在轴向定向中具有三次抛物线形式的形状。通过按本发明的齿轮传动装置显著降低噪音发射。

技术领域

本发明涉及一种齿轮传动装置，所述齿轮传动装置用于往复活塞式内燃机平衡轴传动装置。

背景技术

现代的车辆驱动装置具有机械的分系统，所述分系统降低自由的惯性力和惯性矩在声发射方面的影响。为此一个或多个不平衡物设置在平衡轴上。因此在平衡轴旋转时产生的惯性力并且因此惯性矩抵制往复活塞式内燃机的曲柄连杆机构的惯性力和惯性矩。平衡轴例如通过齿轮反向于曲轴地被驱动。由于惯性力和惯性矩的要降低的量级，得到平衡轴相对于曲轴的必要的转速并且从而也得到在平衡轴与曲轴之间的传动。

在载荷情况下即在往复活塞式内燃机的点火运行时，点火力作用到活塞上。通过连杆该点火力传递到曲轴上并且使该曲轴旋转。但是曲轴不仅旋转而且同时也绕竖轴或横轴弯曲。曲轴的变形状态(也称作为曲柄臂的“呼吸”)导致安装在曲轴上的用来驱动平衡轴的齿轮移动。曲轴的旋转通过已经描述的齿轮级传递到平衡轴上。由于齿轮在曲轴上的径向移动，径向力和齿法向力传递到安装在平衡轴上的齿轮上。因此平衡轴齿轮经历移动轨迹，该移动轨迹以轴承力峰值的形式在平衡轴轴承上可见。因为曲轴箱也由能振动的连续体构成，所以该曲轴箱由于刚刚提及的轴承力曲线被激励振动。曲轴箱的被激励的振动形式的振幅会导致曲轴箱的各个模态的不同的振幅偏移，该曲轴箱本身又与围绕的介质即周围空气处于相互作用，并且从而会导致对于人耳可感觉到的声发射。

通常在这种平衡轴传动装置的声学异常时采取如下措施：用于齿轮的斜齿；降低齿隙；减小齿模数。

用于减小齿隙的两个例子由德国专利文件DE19955474C1和欧洲专利文件EP1705405B1已知。在两个专利文件中分别描述一种借助于可松开的涂层调节彼此啮合的齿轮副的旋转齿隙的方法，该方法尤其用于往复活塞式内燃机的平衡轴的驱动齿轮。可松开的涂层涂在齿间隙中，用于能彼此相对进给的齿轮副的间隙调节，该涂层在平衡轴传动装置运行时又与齿面松开并紧接着调节在摩擦副之间的最佳间隙。

但是所有上述补救措施通常仅能在相对高频的噪音发射(齿轮呼鸣声)的情况下采用。但是在三气缸往复活塞式内燃机的情况下涉及相对低频的激励，其表现类似于气缸的最大点火压力。所以在此如在试验中验证的那样，上述措施中没有一个能在采用时实现必要的补救。

另外由德国公开文件1945264已知一种弹性的、齿圈相对于轴转矩传递的支承。这种支承通过塑料层或者橡胶层实现，其特征在于，该塑料层或者橡胶层在施加全面的压力下设置在齿圈与轴之间。

但是不利在于塑料层或橡胶层的非常昂贵的机械的张紧，该塑料层或橡胶层对于传统方式的大批量采用不能表现出成本效率。

另外这种由DE1945264已知的齿轮不能用在开头所述的问题中，因为对于每个成品齿轮必须实现两个内部的齿轮部分(毂部)的选择性的拧紧并且从而预紧，从而对于每种加载情况都能调节弹性体的确定的刚度。另外各作用到弹性体上的齿轮构件的棱边尤其是在脉冲加载时导致张力峰值，该张力峰值必然通过形成裂纹在一段时间上毁坏弹性体。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种措施，通过该措施能避免由于齿轮传动装置的力和/或力脉冲引起的低频的和高频的激励，该齿轮传动装置尤其用于往复活塞式内燃机尤其是三气缸往复活塞式内燃机的平衡轴传动装置。