链条与链轮系统中的多个减少张力的链轮技术方案

在具有至少两个共振模式的链条与链轮系统中，两个或更多减少张力的链轮被定位为在一个第一共振模式下彼此抵消并且在这种第一共振模式下对增加张力没有影响。然而，这些张力减少链轮被彼此定位为使得在一个第二共振模式下张力将被减少。因此，两个或更多减少张力的链轮被用来在一个第二共振模式下减少来自该链条与链轮系统之外的多个源的张力，同时使在第一共振模式下的张力增加最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求在2007年9月28日提交的美国临时专利申请号60/976，399以及2007 年10月2日提交的美国临时专利申请号60/976，977根据35 USC 119(e)的权益，它们特 此通过引用以它们的全文结合在此。本专利技术涉及皮带轮以及链轮的领域。更具体地说，本专利技术涉及用于减少共振张力 的一个链条与多个链轮。
技术介绍
链条与链轮系统经常使用在汽车发动机系统中，以便在多个轴之间传输旋转力。 例如，从动轴上的链轮可以通过链条与空转轴上的链轮相连。在这样一个链条与链轮系统 中，从动轴与从动链轮的旋转将通过链条而引起空转轴与空转链轮的转动。在汽车发动机 系统中，曲轴上的多个链轮可以用来驱动一个或多个凸轮轴链轮。在链条与链轮系统中使用的这些链条典型地包括用销轴或滚子相连的多个链节 板，或者这些链条带有多个具有与销轴和/或链节相连的啮合齿的链板。这些链轮典型地 包括一个圆形盘，该圆形盘具有围绕其圆周配置的多个轮齿。在这些相邻的齿之间定位有 多个齿根，这些齿根具有总体上弧形或半圆形的轮廓用于接受链条的这些销轴、滚子、或 齿。每个齿根具有一个齿根半径，该齿根半径是从链轮的中心到沿着最靠近该链轮中心的 齿根的一个点的距离。这些链轮的齿根和/或轮齿还与节圆半径相关，该节圆半径是从链 轮的中心到一条销轴轴线的距离，当链条坐在链轮上时该销轴轴线是链条接头的一部分。在常规的(“规则的(straight)”)链轮中，这些齿根半径是基本全部相等的，并 且链轮的这些节圆半径也是基本相等的。然而，已经发现当链条围绕一个规则链轮旋转时， 当连接该链条的这些链节的链齿、销轴或滚子接触这些链轮齿并且碰撞配置在链轮的相邻 轮齿之间的链轮啮合表面或齿根时，经常产生听得见的声音频率，这种频率引起不希望的 噪声。由链条与链轮系统的运行而产生的此类噪声的声音频率以及音量典型地取决于 链条与链轮的设计、链条旋转速度、以及运行环境中的其他声音或噪声源而变化。在链条与 链轮系统的设计中，能够令人希望的是减少当链条的这些滚子、销轴或齿与链轮啮合时所 产生的噪声水平。在链条张力测量中，起源于在一个具体系统中的链条和/或链轮之外事件的某些 链条张力可以在一个周期性的或重复性的基础上变化，这经常可以与引起张力的事件是相 关联的。例如，在汽车的正时链系统中，从链条张力测量中已经观察到，每个链轮齿或齿根 与链条的啮合以及脱离啮合经常导致重复的张力变化。这些链条张力的变化可能与潜在引 起张力的多个事件相关联，如，活塞汽缸的点火。如果这些链条包括了不具有钢的特性的多 个元件(如，如在美国申请号10/379，669中说明的陶瓷元件)，那么减少链条上的这些张力 和力则可能具有特别的重要性。可以观察到相对于一个参考时间周期发生的张力事件的次数、连同对于每个事件的张力变化的量值。例如，在汽车的正时链系统中，人们可以观察到链条中的张力相对于链 轮或曲轴的旋转张力变化的次数或频率，连同链条中张力变化的幅度。每次轴或链轮旋转 发生一次的一种张紧事件被认为是一个“第一”级事件，而每次轴或链轮旋转发生四次的一 个事件被认为是一个“第四”级事件。取决于系统以及相对的参考周期，即曲轴或链轮(或 者另一个参考)的旋转，在这样一个系统中在一个曲轴或链轮旋转中可能存在多“级数”的 事件，这些事件起源于链条与链轮之外的一个或多个张力源。类似地，链轮旋转的一个具 体级数可以包括或者反映多于一个张紧事件的累积性作用。如在此所使用的，在一个链轮 (或曲轴)旋转过程中发生的张紧事件的此类级数还可以被称为链轮(或曲轴)的级数或 者链轮级数(或者曲轴级数)。在规则的链轮中，可测量的张力典型地是以对应于链轮上的轮齿的数目的一个链 轮级数(也被称为节圆级数)给予链条的。因此，在具有十九个轮齿的链轮中，张力将以第 十九级给予链条，即链轮每次旋转给予十九次张力。这是啮合级数。在一个规则的链轮中 起源于链轮之外的一个张力事件将典型地相对于该链轮的旋转以相等的间隔出现，具有 总体上相等的张力变化或振幅。一种“不规则的(random) ”链轮典型地具有围绕该链轮变化的齿根和/或节圆半 径，即它不是规则的链轮。相比之下，当与规则的链轮相比较时，不规则的链轮由于它们的 不同的齿根或节圆半径而典型地具有不同的张紧特征。当链条围绕不规则的链轮旋转时， 这些不同的半径各自典型地给予该链条一个不同的张紧事件。例如，当一个滚子链的一个 滚子与具有一个第一齿根半径的齿根啮合时，可以给予该链条的张力不同于当该链条的一 个滚子与具有大于该第一齿根半径的一个第二齿根半径的齿根啮合时的张力。此外，由于 这些不同的齿根半径的相对定位，一个不规则的链轮还可以将张力变化给予链条。在具有 相同的齿根半径的相邻齿根之间移动的一个滚子与在具有不同半径的相邻齿根之间移动 的一个滚子相比可以导致不同的链条张力变化。当链轮具有多于两个不同的齿根或节圆半径时，由于这些齿根和/或节圆半径的 相对定位，由不规则链轮给予的链条张力的变化可能被进一步增强。例如，在具有第一、第 二、以及第三依次更大的齿根半径的一个不规则链轮中，当一个链条滚子从具有一个第一 齿根半径的一个齿根移动到具有一个第三齿根半径的一个齿根时，给予链条的张力可能比 当一个链条滚子从具有一个第一齿根半径的一个齿根移动到具有一个第二齿根半径的一 个齿根时更大。与由规则链轮给予链条的最大张力相比，主要设计用于减小噪声的不规则链轮经 常引起链条张力以及张力变化的增加。例如，一种不规则链轮的设计通过减少链轮的节圆 级数可以减少链条的噪声或者链条的鸣响音。然而，减少链轮的节圆级数可能导致由链轮 给予链条的这些张力集中在链轮的较低级数上。这些较低级数会引起链条传动共振。这经 常导致对应于不规则链轮的这些较低级数的链条张力的增加。在这些较低链轮级数处的此类增加的链条张力经常引起施加在链条与链轮上的 总体最大链条张力的增加。其结果是，由于这些张力集中在这些较低的级数中，经受此类张 力的一种链条与链轮系统典型地将遭受更大的磨损以及增加的故障的可能性、连同其他不 利影响。最近授予Todd的题为“减少张力的不规则链轮”的美国专利号7，125，356说明了9使用重复的齿根和/或节圆半径模式用于减少链条张力的一种途径。该专利说明了在系统 的运行过程中线相对于该系统的最大链条张力而言对于将张力给予链条以便减少最大链 条张力是有效的模式或序列。Todd的美国专利号7，125，356披露的内容被结合在此，如同 将其全部重新写入本披露之中。总而言之，当链条张力在发动机中的一个链条与链轮系统中达到一个最大值或 “峰值”时，一种共振条件已经达到，并且这种共振条件或模式典型地对应于一个给定的系 统振荡频率。如从美国专利号7，123，356中可以看到，围绕链轮提供减少张力的节圆半径 或齿根半径模式的多个减少张力的链轮可以用来减少共振条件下的此类最大张力。在一些系统中，可能存在着多于一种共振模式以及在一个范围的系统共振频率上 的一个相应张力“峰值”。此类多共振条件或模式可能发生在存在来自链条与链轮系统之外 以一个或多个系统频率相互影响的多个张力事件的地方；存在形成该系统的多个链条与链 轮的地方；或者存在施加在该系统上导致多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链条与链轮系统，该系统具有至少一个驱动链轮、至少两个减少张力的链轮、以及至少两个共振模式；该至少两个减少张力的链轮具有齿根或节圆半径的一个重复模式，该重复模式减少了共振时该链条中的整体最大张力；或者这些减少张力的链轮具有齿根半径或节圆半径的一个序列，该序列模拟带有减少该链条中的整体张力的齿根或节圆半径的一个序列的重复模式，这种减少发生于在该至少两个减少张力的链轮的一个３６０°的旋转上存在着源于这些链轮之外的至少一个重复发生的张紧事件时，该至少两个减少张力的链轮以一种方式彼此相对定位，该方式对于在与该系统相关联的该第二共振模式下减少来自该链条与链轮系统之外的这些张力源的张力是有效的，而不会使与该系统相关联的该第一共振模式下的链条张力增加大于０至２０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KB托德，M加西亚，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]