[發明專利]同步傳動裝置及方法

有效

• 申請號: 200810094467.1
• 申請日: 2002-10-24
• 公開（公告）號: CN101265962A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 維托爾德·蓋朱斯格
• 申請（專利權）人: 利滕斯汽車公司
• 主分類號: F16H7/00
• 分類號: F16H7/00;F16H7/02;F16H7/06;F16H7/08;F16F15/00;G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王艷江;段斌

本申請是申請號為02823458.8、發明名稱為“具有非圓形驅動部件的同步傳動裝置及其運轉和構造方法”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種同步傳動裝置、一種運轉同步傳動裝置的方法和一種構造同步傳動裝置的方法。本發明涉及機械振動的消除或減少，特別是但不只是內燃機中的振動。

背景技術

諸如正時控制皮帶系統這樣的同步傳動系統廣泛應用于機動車輛中和工業應用中。在機動車輛中，采用例如正時控制皮帶或同步鏈來驅動開合發動機進氣閥和排氣閥的凸輪軸。其它諸如水泵、燃油泵等的裝置也可以由上述相同的皮帶或鏈條驅動。

內燃機在其運轉過程中會產生多種類型的機械振動，這些振動通常通過同步傳動系統中的正時控制皮帶或者同步鏈進行傳遞。進氣閥、排氣閥以及開合這些閥的凸輪軸形成一個很強的機械振動源。進氣閥和排氣閥的打開和閉合導致一種稱作扭轉振動的振動。當這些振動的頻率接近傳動裝置的固有頻率時，發生系統共振。共振時，扭轉振動的振幅和張力的振幅達到其最大值。

作為柔性機械結構，正時控制皮帶和同步鏈極易受機械振動的有害作用的影響。通過正時控制皮帶或同步鏈傳遞的機械振動引起皮帶張力或鏈條張力的波動，可能導致皮帶或鏈條磨損的增加，從而使其壽命縮短。振動還可能引起同步誤差，從而產生一些令人討厭的噪音。

用于減少振動的傳統技術包括增大皮帶或者鏈條的張力，安裝凸輪軸減振器。凸輪軸減振器通過一消振橡膠或硅樹脂將慣性源與凸輪軸鏈輪連接。然而，增加皮帶或鏈條的張力增大了噪聲級，同時縮短了皮帶或鏈條的使用壽命。由于造價和/或缺少空間，安裝凸輪軸減振器也是一種不理想的解決方案。

在DE-A-195?20?508(Audi?AG)中公開了一種用于內燃機的纏繞式皮帶傳動，正時控制皮帶繞在兩個和發動機的曲軸相連接的從動皮帶輪上，一個驅動皮帶輪和發動機的凸輪軸相連接。發明的一個目的在于抵消這種皮帶傳動中產生的扭轉振動。建議提供一種附加扭轉振動，通過該附加扭轉振動可以把臨界共振移至一個能被容許或不會發生的范圍。在上述引用文獻中由一個“不圓的”皮帶輪產生扭轉振動，該皮帶輪作為凸輪軸皮帶輪的組成部分示出。所示的不圓的皮帶輪具有規則排列在皮帶輪周圍的四個突出部和四個縮進部。皮帶輪外形的變化把扭轉引入到從動皮帶輪輸入或輸出范圍處的正時控制皮帶，疊加在內燃機的動態特性上，從而調整或者消除臨界共振范圍。一圖示示出同步傳動的扭轉振動的曲線圖，凸輪軸以度數為坐標而曲軸以轉速為坐標。總振幅如圖所示，圖中還示出了主要的二階振動和較小相關的四階振動。給出一不圓的皮帶輪偏心距大小的單獨例子，但是沒有說明在發動機型號、傳動皮帶型號及載荷類型給定的條件下，如何選擇偏心距的大小和如何進行不圓的轉動體相對于其它轉動體的角度對準。如上所述，引用文獻中的發明目的是抵消皮帶傳動中的扭轉振動，但是并沒有解決振動源的問題。

在1987年的日本實用新型JP?62-192077(專利公告號HEI?1-95538)(Hatano等/Mitsubishi公司)中公開了一種張力平衡傳動裝置，該傳動裝置通過一個諸如內燃機中的正時控制皮帶這樣的皮帶傳動裝置把驅動皮帶輪的轉動傳遞給從動皮帶輪。文中示出了一種正時控制皮帶裝置，該裝置中，通過一個與內燃機的驅動軸相連的橢圓形正時控制皮帶驅動鏈輪驅動凸輪軸的驅動軸的帶齒皮帶輪。該引用文獻中啟示，驅動皮帶輪制成橢圓形，以便給傳動皮帶提供一個與由內燃機轉動在皮帶中產生的張力波動反相的張力波動。驅動皮帶輪以在傳動皮帶上給定一個與已有的皮帶的張力波動反相的張力波動的方式進行安裝。橢圓形驅動鏈輪作為一種張力平衡裝置，用于平衡傳動皮帶中的張力。一圖示示出一個說明由氣閥機構轉矩產生的張力和由張力平衡裝置(橢圓形驅動鏈輪)產生的張力的圖表，所示的兩個張力大小相等而相位相反。其中沒有就如何確定橢圓形皮帶輪偏心距的大小，及如何把驅動皮帶輪的角位和由皮帶驅動的凸輪軸皮帶輪關聯起來進行專門地闡述。另外，如1997年(Kubo/Mitsubishi公司)日本專利申請HEI?9-73581(專利公告號HEI10-266868)中所論述，隨后在日本專利JP?62-192077中申請人確定以一個橢圓形鏈輪作為一個曲軸鏈輪使用存在許多困難和問題，因此不可取。

發明內容