專利名稱：齒輪傳動的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如權利要求1前序部分所述的齒輪傳動，它至少具有第一個齒輪在第一根軸上，還有一個通過斜齒與第一個齒輪嚙合的第二個齒輪，它位于與第一根軸間隔開的第二根軸上，其中在第二個齒輪的軸向方向上有一個用于補償齒面間隙的第三個齒輪，該齒輪同樣通過斜齒與第一個齒輪嚙合并在軸向可以相對于第二個齒輪而滑動。
對于二根軸之間的齒輪傳動來說，其軸間距的設計既不能使齒面間隙太小，也不能太大，否則的話就會使齒輪傳動產生咬合或者撞擊。尤其對于隨高脈沖力矩或者交變力矩的軸來說，例如對于內燃機的曲軸，當嚙合質量很好時就要求輔助傳動的嚙合齒輪具有最小的齒面間隙，否則由于齒輪嚙合時接觸位置的變化就不可避免地產生噪聲。這種問題另外由于以下原因而更為強烈通常由鋼制成的齒輪以及對于內燃機來說例如由鋁制成的用于支承軸的外殼的材料熱膨脹是不同的，由于熱膨脹的不同使軸間距發(fā)生變化，從而使齒面間隙產生了變化，例如當內燃機處于帶熱運轉時這種齒面間隙的變化就引起了聲音方面的缺點。
由DE 4326155 A1已知有一種能消除齒面間隙的齒輪級，其中有一個齒輪可以軸向滑動用于補償齒面間隙的變化。此處借助一種活塞-油缸裝置進行液壓調整。但是這樣一種補償因熱膨脹而發(fā)生變化的齒面間隙的方法在實際應用中是很費事的，而且這種裝置的制造也很貴。
因而本發(fā)明的任務就是提出一種上述種類的齒輪傳動，其中克服了上述的缺點，而且以簡單而精確的方式來補償因為齒輪和齒輪傳動外殼的不同的熱膨脹而使齒面間隙產生的變化。
該項任務按照本發(fā)明通過一種上述種類的具有在權利要求1中所述特征的齒輪傳動來解決。本發(fā)明的有利的技術方案見從屬的權利要求。
為此按照本發(fā)明規(guī)定，為適應軸間距離隨溫度產生的變化在第二個和第三個齒輪之間設置有一個膨脹元件，其熱膨脹性的選定應使得由于在第一根和第二根軸之間的距離因發(fā)熱所引起的變化而造成的齒面間隙的變化可以由第三個齒輪的軸向滑移來補償，這種軸向滑移是由于膨脹元件的熱膨脹引起的，同時還考慮了斜齒嚙合的作用。
其優(yōu)點在于，一次調定的預定齒面間隙保持不變，與溫度無關，因為間隙的補償是自動地按溫度感應而進行的，而不需要復雜的液壓控制。用本發(fā)明的裝置可以使斜齒輪的螺旋角相對較小，因而在無間隙嚙合時可以有較高的扭轉強度。
有利的是借助一個例如直齒形滑動配合座在第二根軸上布置第三個齒輪，它可以軸向滑移。為了強化這種對于隨溫度而使齒面間隙改變的補償也可以使第二個和第三個齒輪之間的滑動配合座設計成斜齒形的。
在一種優(yōu)選的實施形式中采用了一種蝶形彈簧，其中第二根軸優(yōu)選地要有一段螺紋用于擰上一個螺母，從而使蝶形彈簧固定在螺母和第三個齒輪之間。
例如將膨脹元件設計為膨脹環(huán)。
在一種優(yōu)選的實施形式中有一個彈簧裝置，它對第三個齒輪在向第二個齒輪的方向上軸向施加力，其中膨脹元件克服彈簧裝置的力進行間隙的補償。
在另一種可供選擇的優(yōu)選的實施形式中，將第二根軸設計成空心軸并將膨脹元件放置在空心軸里，其中第三個齒輪(48)的輪轂(50)徑向有間隙地支承在空心軸(44)里。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的改進方案中，用膨脹桿經過一個凸緣與第二根軸可松開地連接，其中在凸緣上例如有多個槽并通過一個螺釘用夾緊錐體固定在第二根軸上。
有利的是使這些齒輪布置在第二根軸的兩側并與第一根軸的兩個單個的齒輪嚙合。
為了節(jié)省結構空間和零部件，在一種特別優(yōu)選的實施形式中第一根軸上兩個齒輪中至少有一個齒輪設計成用于發(fā)動機操縱的發(fā)送器齒輪，其中有利的是這第一根軸的設計成發(fā)送器齒輪的齒輪至少具有一個空缺齒。
本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點和有利的技術方案見相關的權利要求所述，以及以下根據附圖對本發(fā)明所作的描述。圖示為


圖1用剖視簡圖表示按本發(fā)明所述的齒輪傳動的第一種優(yōu)選實施形式。
圖2用剖視簡圖表示按本發(fā)明所述的齒輪傳動的第二種優(yōu)選實施形式。
圖3用剖視簡圖表示按本發(fā)明所述的齒輪傳動的第三種優(yōu)選實施形式。
圖1所示的按本發(fā)明所述齒輪傳動的第一種優(yōu)選的實施形式包括有第一個齒輪10在第一根軸12上，第二個齒輪14在第二根軸16上以及第三個齒輪18，該齒輪18在第二根16上軸向對著第二個齒輪14，并且借助于一個滑動配合座20可以在軸向相對于第二根軸滑移。兩個齒輪10和14都具有斜齒22，24，它們用這斜齒與第一個齒輪10的相應斜齒26相嚙合。軸12和16支承在一個外殼27里。
在第二個齒輪14和第三個齒輪18之間布置了一個軸向放置的膨脹環(huán)28。另外在第二根軸16上套裝一個蝶形彈簧30，該彈簧以規(guī)定的預緊力固定在第三個齒輪18上并借助于擰到第二根軸16上的螺母32而固定住。
蝶形彈簧30確保了在所有工況下使膨脹環(huán)28在齒輪14和18上的無間隙的軸向接觸。
膨脹環(huán)28具有與齒輪14和18不同的熱膨脹系數(shù)，這種系數(shù)的選定應該使受熱而發(fā)生的軸12和16之間距離的相對變化考慮到斜齒嚙合的作用得以補償。在這種裝置中一次調定的齒面間隙保持不變，與溫度無關。為了強化膨脹環(huán)28的補償作用，在第三個齒輪18和第二根軸16之間的滑動配合座20設計為不是直齒形的而是斜齒形的。
對于圖2所示的另一種可供選擇的按本發(fā)明所述的齒輪傳動的實施形式，在機殼40里支承有一根軸41，例如內燃機的一根曲軸，并以其齒輪42經另一個齒輪43和經過空心軸44例如驅動一個質量平衡裝置的不平衡質量45。利用了空心軸44的結構長度使膨脹元件46經由其凸緣47而力連接地固定在這空心軸內。
與凸緣47相對置的有另一個齒輪48，其輪轂50徑向有間隙地支承在空心軸44里，齒輪48的軸向位置就是將螺母49與作為膨脹桿46的膨脹元件擰緊來規(guī)定的。
圖3表示了本發(fā)明的齒輪傳動的另外一種可供選擇的實施形式，它可以補償因加工而造成的在軸41和空心軸44之間間距的差別以及由此造成的對嚙合齒輪42和43的齒面間隙的影響。為此這兩個齒輪43和48都經由一種栓釘連接51而布置，軸向可相對滑移，其中在齒輪48和膨脹桿46之間的固定配合此處是通過熱壓配合實現(xiàn)的。
膨脹桿46的凸緣52在這種實施形式中就是在安裝齒輪之后才裝入空心軸46形成夾緊連接的，其方法是在齒輪48按照齒面間隙的基本調定而軸向定位之后用夾緊錐使55使螺釘54拉緊。在凸緣52四周上有多條槽53，它們使夾緊過程更容易。從這齒面間隙的基本調定出發(fā)膨脹桿46就對因溫度而引起的齒面間隙變化進行補償。
本發(fā)明可以在所有工作溫度時在齒輪42和43或者10和14之間保證實際上恒定的齒面間隙。由于公差而造成的單個零部件的差別則可以通過一種齒面間隙的基本設定來附加地補償。
另一種可供選擇的方案是在空心軸44的兩側布置齒輪43和48，其中在軸41上有另外一個齒輪。如果例如在曲軸41上由于曲柄臂厚度太小而沒有位置來接納相對較寬的齒輪42的話，那么這種實施形式就是優(yōu)選的。那么在兩個間隔開距離的曲柄臂上就設置兩個較窄的齒輪，它們與位于空心軸44兩側的齒輪43和48嚙合。為了彌補在這種可選方案中所需的較多的花費例如就使另外的曲軸齒輪附帶地完成發(fā)動機的控制電子裝置的發(fā)送器齒輪的功能。為此取消例如一個或者兩個齒形成OT-配置，這對于“成對齒輪傳動”來說就沒有缺點了。
權利要求
1.齒輪傳動，它在第一根軸(12；41)上至少有第一個齒輪(10；42)，在與第一根軸(12；41)間隔距離的第二根軸(16；44)上有一個通過斜齒(22；26)與第一個齒輪(10；42)相嚙合的第二個齒輪(14；43)，其中在朝向第二個齒輪(14；43)的軸向方向上有一個用于補償齒面間隙的第三個齒輪(18；48)，該齒輪同樣也通過斜齒(24，26)與第一個齒輪(10；43)嚙合并在軸向地向第二個齒輪(14；43)可滑動，其特征在于，為適應軸間距離隨溫度產生的變化在第二和第三個齒輪(14，18；43，48)之間設置了一個膨脹元件(28；46)，其熱膨脹性的選定應該使得由于在第一根和第二根軸(12，16；41，44)之間的距離因受熱不同而引起的相互變化從而造成的齒面間隙變化可以由第三個齒輪(18；48)的軸向滑移來補償，這種軸向滑移是由于膨脹元件(28；46)的熱膨脹引起的，同時還考慮了斜齒嚙合的作用。
2.按權利要求1所述的齒輪傳動，其特征在于，借助于一個滑動配合座(20)使第三個齒輪(18)在軸向可滑移地布置在第二根軸(16)上。
3.按權利要求2所述的齒輪傳動，其特征在于，滑動配合座(20)設計成具有直齒形的或斜齒形的齒。
4.按上述權利要求之一所述的齒輪傳動，其特征在于，膨脹元件設計成膨脹環(huán)(28)或者膨脹桿(46)。
5.按上述權利要求之一所述的齒輪傳動，其特征在于，有一個彈簧裝置(30)，它在向第二個齒輪(14)的方向上對第三個齒輪(18)軸向施加力。
6.按權利要求7所述的齒輪傳動，其特征在于，膨脹元件(28)克服彈簧裝置(30)的力實現(xiàn)齒面間隙的補償。
7.按權利要求5或6所述的齒輪傳動，其特征在于，彈簧裝置(30)是一種蝶形彈簧。
8.按上述權利要求之一所述的齒輪傳動，其特征在于，第二根軸(44)設計成空心軸并且將膨脹元件(46)放置在空心軸里。
9.按權利要求9所述的齒輪傳動，其特征在于，第三個齒輪(48)的輪轂(50)有間隙地徑向支承在空心軸(44)里。
10.按權利要求4至9中任意一項所述的齒輪傳動，其特征在于，膨脹桿(46)經過一個凸緣(47)與第二根軸(44)相連接。
11.按權利要求10所述的齒輪傳動，其特征在于，在膨脹桿(46)和空心軸(44)之間的連接可以通過凸緣(52)松開。
12.按權利要求10或者11所述的齒輪傳動，其特征在于，凸緣(52)有多條槽(53)并通過一個螺釘(54)用夾緊錐體(55)而固定在第二根軸(44)上。
13.按上述權利要求之一所述的齒輪傳動，其特征在于，齒輪(43，48)布置在第二根軸(44)的兩側并與第一根軸(41)的兩個單個齒輪相嚙合。
14.按上述權利要求之一所述的齒輪傳動，其特征在于，在第一軸(41)上的兩個齒輪中至少有一個設計為用于發(fā)動機控制的發(fā)送器齒輪。
15.按權利要求14所述的齒輪傳動，其特征在于，設計成發(fā)送器齒輪的第一軸(41)上的齒輪至少一個空缺齒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種齒輪傳動,它至少有第一個齒輪(10)在第一根軸(12)上,還有一個通過斜齒(22,26)與第一個齒輪(10)處于嚙合的第二個齒輪(14),它位于與第一根軸(12)間隔開的第二根軸(16)上,其中在向第二個齒輪(14)的軸向方向上有一個用于補償齒面間隙的第三個齒輪(18),該齒輪(18)同樣也通過斜齒(24,26)與第一個齒輪(10)嚙合并在軸向可相對于第二個齒輪(14)滑動。這里為適應軸間距離隨溫度產生的變化在第二個和第三個齒輪(14,18)之間設置有一個膨脹元件(28),其熱膨脹性的選定應該使得由于在第一根和第二根軸(12,16)之間的距離因發(fā)熱所引起的相互變化從而造成的齒面間隙的變化可以由第三個齒輪(18)的軸向滑移來補償,這種軸向滑移是由于膨脹元件(28)的熱膨脹引起的,同時還考慮了斜齒嚙合的作用。
文檔編號F16H57/00GK1358261SQ00809401
公開日2002年7月10日 申請日期2000年5月11日 優(yōu)先權日1999年6月24日
發(fā)明者D·沃伊格特 申請人:大眾汽車有限公司