[发明专利]非圆形的旋转部件

说明书

技术领域

本发明涉及非圆形的旋转部件，该非圆形的旋转部件特别地但非唯一地用于同步传动装置，并且本发明涉及构造这种部件的方法。该部件可以包括特别地但非唯一地在内燃发动机中用于消除或减少机械振动的非圆形的链轮部件。

背景技术

同步传动系统，如基于正时皮带的系统，广泛应用于机动车辆中以及工业应用中。例如，在机动车辆中，正时皮带或链被用来驱动打开和关闭发动机进气门和排气门的凸轮轴。另外，其他设备如水泵、燃油泵等也可以由同一根皮带或链驱动。

内燃发动机在其运行期间会产生多种类型的机械振动，并且这些振动通常通过同步传动系统中的正时皮带或链传递。机械振动的特别集中的来源由进气门和排气门以及打开和关闭这些进气门和排气门的凸轮轴提供。打开和关闭进气门和排气门导致了称为扭转振动的振动类型。当这些振动的频率接近传动系统的自然频率时，发生系统共振。在共振时，扭转振动和皮带段张紧力波动处于其最大值。

扭转振动导致皮带或链的张紧力波动，这能够增加磨损并减短皮带或链的寿命。扭转振动还可以引起正时误差，并产生不期望的噪声量。

已知在这种传动系统中提供非圆形的链轮部件以尝试减少或消除振动。然而，至少一些这种链轮设计成具有恒定的齿距和恒定的谷部宽度。

发明内容

提供了一种非圆形的旋转部件，其包括具有非圆形周边的本体和围绕本体的周边定位的多个齿。该本体的非圆形周边导致在旋转部件围绕轴线旋转期间在与旋转部件接合的循环传动构件中产生的张紧力变化。谷部将每个齿与相邻的每个齿分开。每个谷部的宽度和齿距中的至少一者与在旋转部件围绕轴线旋转期间当谷部接纳皮带齿时在循环传动构件中产生的张紧力的量大致相关。在优选的实施方式中，谷部宽度和齿距两者均与在旋转部件围绕轴线旋转期间当谷部接纳皮带齿时在循环传动构件中产生的张紧力的量大致相关。

如本文所描述并在图6中所示的，还提供了一种用于形成非圆形的旋转部件的轮廓的方法。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式对实施方式进行描述，在附图中：

图1a为用于DOHC(双顶置凸轮轴)机动车辆内燃发动机的结合了非圆形链轮的同步传动装置的示意图；

图1b为用于SOHC(单顶置凸轮轴)机动车辆内燃发动机的结合了非圆形链轮的同步传动装置的示意图；

图2为图1b中示出的非圆形链轮的放大图；

图3为示出形成非圆形链轮的一种方法的流程图；

图4a为可以例如在机动车辆内燃发动机中使用的非圆形链轮部件的示意图；

图4b为在用于构造非圆形链轮部件的方法中使用的非圆形多边形模型的示意图；

图5a和图5b示出了扭转振动对现有技术中的圆形链轮的链轮位置和皮带张紧力的影响；

图6a-6c示出了扭转振动对非圆形链轮的链轮位置和皮带张紧力的影响；

图7a-7c示出了确定顶点的位置以形成图2中所示的多边形的方法；

图8为非圆形链轮处于选定的方位并且与皮带接合的示意图；以及

图9为非圆形链轮处于另一选定的方位并且与皮带接合的示意图。

具体实施方式

参照图1a，其为根据本发明的一种实施方式的用于车辆内燃发动机14(示意性地示为矩形)的同步传动系统10的图示。该同步传动系统10包括循环传动构件11(例如，其可以是正时皮带)，第一旋转部件12、第二旋转部件12和第三旋转部件12(分别以12a、12b和12c示出)，以及附加的旋转部件13(分别以13a和13b示出)。旋转部件12和旋转部件13也可以称为旋转体或链轮。然而，当使用术语“链轮”时，应当理解的是，作为替代，旋转部件12或旋转部件13也可以是另一种类型的旋转部件。在整个公开内容中，为了阅读方便，循环传动构件11可以称作为皮带或正时皮带，然而应当理解的是，可以使用其他类型的同步循环传动构件。皮带11具有多个齿15，所述多个齿15被中间谷部16彼此分开。每个链轮具有本体8，本体8具有多个齿17和中间谷部18，其中，齿17接合皮带11的谷部16。为了阅读方便，本文中旋转体12可以称作为链轮，然而应当理解的是，可以根据所使用的循环传动构件的类型而使用其他类型的旋转体。旋转体13a为皮带张紧器的一部分，并且被压靠在皮带11的无齿侧，从而以已知的方式使皮带11张紧。旋转体13b是支承在正时皮带11的无齿侧上的固定的惰轮。