專利名稱：Vcr萬向軸傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)以及傳動系，最好是用于車輛尤其是公路行駛車輛的內(nèi)燃機(jī)和 傳動系。內(nèi)燃機(jī)優(yōu)選是多缸內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，尤其是3缸、4缸、5缸或6缸發(fā)動機(jī)。本發(fā)明的目 的是，用偏心曲軸軸承補(bǔ)償VCR發(fā)動機(jī)中的曲軸相對變速器輸入軸的軸線錯位。
背景技術(shù)：
在偏心曲軸軸承的現(xiàn)有技術(shù)中，有人提出平行曲柄傳動機(jī)構(gòu)或圓柱齒輪-齒圈傳 動級作為可行補(bǔ)償方案。這兩個變型方案的缺點(diǎn)在于以下，在所有凸輪位置上，在補(bǔ)償傳動機(jī)構(gòu)中存在滑 動和滾動，這導(dǎo)致過多摩擦。而且，補(bǔ)償傳動機(jī)構(gòu)安置在曲軸和飛輪之間，該飛輪本身部分 由補(bǔ)償傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。由于在內(nèi)燃機(jī)中由原理決定了在曲軸法蘭處存在高的動態(tài)力矩，所 以補(bǔ)償傳動機(jī)構(gòu)承受高負(fù)荷并且必須取相應(yīng)大的尺寸。此外，GB173，252提出了這樣一個方案，內(nèi)燃機(jī)配備有液壓機(jī)構(gòu)，借助此液壓機(jī)構(gòu)， 曲軸可被升降以便借此能改變在內(nèi)燃機(jī)中可供使用的壓縮體積。通常此時有以下要求，必 須采用柔性傳動裝置將驅(qū)動力從曲軸傳遞至與變速器相連的從動軸。發(fā)動機(jī)單元和變速器 應(yīng)固定安裝在車架上。從該文獻(xiàn)中得不到其它信息。所提出的液壓曲軸分配機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)實(shí) 施是復(fù)雜的，并且支出很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是避免在實(shí)現(xiàn)以上目的時的上述缺陷。該任務(wù)將通過最好具有權(quán)利要求1特征的內(nèi)燃機(jī)以及具有權(quán)利要求12特征的傳 動系來完成。由從屬權(quán)利要求以及以下說明中得到其它的優(yōu)點(diǎn)。在這里，各實(shí)施方式的獨(dú) 立特征可以與其它實(shí)施方式的其它特征組合成本發(fā)明的改進(jìn)方案。提出如下方案，其中附圖標(biāo)記涉及以下附圖，但沒有由此限制性地解釋這些特 征一種變壓縮比式內(nèi)燃機(jī)，包括可轉(zhuǎn)動(2)地支承的曲軸(1)；固定在該曲軸(1)上的飛輪⑶；設(shè)置在該曲軸(1)和變速器的變速器輸入軸(23)之間的聯(lián)接軸(10，26，27，28)。其它提案提出了以下實(shí)施方式在內(nèi)燃機(jī)中，該聯(lián)接軸具有至少一個萬向軸(10，26，27，28)和/或柔性軸。柔性 軸最好被用于驅(qū)動橋傳動裝置，此時的內(nèi)燃機(jī)是前方裝入的，而變速器緊接在傳動軸前地 從后方裝入。根據(jù)一個改進(jìn)方案規(guī)定，萬向軸至少部分是脂潤滑的。在萬向軸和曲軸和/或變 速器輸入軸之間的聯(lián)接優(yōu)選是脂潤滑的。為此，可以將內(nèi)燃機(jī)的相應(yīng)封裝實(shí)現(xiàn)為在內(nèi)燃機(jī)中，該萬向軸具有與該曲軸(1)聯(lián)接的第一軸端(10)和能與該變速器輸
3入軸(23)聯(lián)接的第二軸端(26)。在內(nèi)燃機(jī)中，飛輪(3)設(shè)置在曲軸(1)和聯(lián)接軸(10，26，27，28)優(yōu)選所述第一軸 端(10)之間。在內(nèi)燃機(jī)中，萬向軸(10，26，27，28)具有至少兩個鉸接機(jī)構(gòu)(10,28 ；26,28) 0在內(nèi)燃機(jī)中，在每兩個相鄰的鉸接機(jī)構(gòu)(10，28;26，28)之間設(shè)有一個中間軸 (27)。在內(nèi)燃機(jī)中，曲軸(1)和/或聯(lián)接軸(10，26，27，28)具有至少一個移動鉸接機(jī)構(gòu)。在內(nèi)燃機(jī)中，該鉸接機(jī)構(gòu)包括至少一個十字鉸(28)和/或至少一個同步鉸和/或 至少一個球鉸和/或至少一個三銷鉸和/或至少一個弧形齒聯(lián)軸器。在內(nèi)燃機(jī)中，曲軸(1)在某個轉(zhuǎn)動位置與變速器輸入軸(23)同軸。在內(nèi)燃機(jī)中，該某個轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)于一個可預(yù)定的壓縮比，該壓縮比在內(nèi)燃機(jī)工 作中最常使用。為此，例如可以關(guān)于車輛的當(dāng)前使用者的駕駛行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在內(nèi)燃機(jī)中，該某個轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)于最大壓縮比。用于車輛的傳動系包括根據(jù)前述提案之一所述的內(nèi)燃機(jī)(1)；具有變速器輸入軸(23)的變速器；其中該聯(lián)接軸(10，26，27，28)設(shè)置在該曲軸(1)和該變速器輸入軸(23)之間。在傳動系中，變速器輸入軸(23)通過一個附加軸承來支承。另一實(shí)施方式規(guī)定，例如當(dāng)壓縮比Epsilon最大時，在曲軸和變速器輸入軸之間 存在同軸對齊關(guān)系，尤其當(dāng)壓縮比Epsilon為最大值的70%-100%時，存在同軸對齊關(guān)系。利用以上提出的實(shí)施方式，例如可以避免與磨損有關(guān)的發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)處的過多摩 擦，在此，在其余點(diǎn)僅出現(xiàn)少量的過多摩擦。這能以較低的構(gòu)造成本和較低的生產(chǎn)安裝成本 來實(shí)現(xiàn)。一個實(shí)施方式做出以下規(guī)定飛輪保持與曲軸的固定螺栓聯(lián)接并且由此共同轉(zhuǎn) 動。在曲軸和變速器輸入軸之間裝入一個萬向軸。當(dāng)如所提出地使飛輪和曲軸固定螺栓聯(lián)接時，萬向軸最好僅承受與換向傳動裝置 相同的數(shù)量級的負(fù)荷。非常有利的是，發(fā)動機(jī)和變速器如此相互取向，即當(dāng)調(diào)節(jié)出最好對應(yīng)于最經(jīng)常行 駛的壓縮調(diào)節(jié)位置的凸輪位置時，曲軸和變速器輸入軸同軸。這例如可以通過試驗(yàn)周期處 理來完成，以及在車輛正常運(yùn)行中通過車輛使用者的駕駛行為的分析處理來完成。因此，使 用者可以有選擇地識別并且執(zhí)行相應(yīng)的行車方式處理。例如從發(fā)動機(jī)研究中已知，例如按 照新的歐洲行駛循環(huán)測試(NEFZ)，可以用最大壓縮比行駛幾乎整個時間。如果曲軸和變速 器軸同軸對齊，則萬向軸剛性地轉(zhuǎn)動，并且沒有出現(xiàn)滑動或者滾動，就是說存在完美的中性 摩擦(Reibungsneutralitaet)0如果采用柔性軸，則它是可彎曲的但是抗扭的。柔性軸相對圍繞軸的縱軸線的轉(zhuǎn) 動力矩基本上是轉(zhuǎn)動剛性的，但是可通過一個朝向最終離心力的力而變形。因此通過該柔 性軸，實(shí)現(xiàn)了軸轉(zhuǎn)動時的不受干擾的偏移。此外，軸最好對稱支承并且在轉(zhuǎn)動時也相對支承 點(diǎn)對稱地變形，從而能避免軸承傾斜。結(jié)果，通過設(shè)有柔性軸而能目的明確地影響軸的彎曲 線。為了避免軸承傾斜，可以規(guī)定軸承表面為鼓凸形。最好在驅(qū)動橋傳動裝置中設(shè)置柔性
4軸。


結(jié)合以下附圖來詳細(xì)說明其它的實(shí)施方式和改進(jìn)方案。但是，各自所描述或示出 的特征不局限于各自的實(shí)施方式。相反，來自不同實(shí)施方式以及來自以上說明的一個或多 個特征可以在本發(fā)明范圍內(nèi)組合成其它實(shí)施方式。此外，得自附圖的特征不是限制性的，而 是解釋性的。以下將結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明圖1表示發(fā)動機(jī)變速器總成的縱截面，示出了最后的曲軸凸輪，只示出曲軸端；圖2表示曲軸端、萬向軸以及變速器輸入軸；圖3表示變速器和最后的凸輪的前視圖；圖4表示分離機(jī)構(gòu)；圖5表示沒有變速器的發(fā)動機(jī)的縱截面；圖6表示分離軸承機(jī)構(gòu)的橫截面。
具體實(shí)施例方式以下，將結(jié)合附圖來說明一個實(shí)施方式，該實(shí)施方式是示范性而非限制性的。飛輪3和曲軸1借助螺栓7以傳力配合方式相互聯(lián)接。根據(jù)這個實(shí)施方式，該曲 軸支承在凸輪2中，凸輪2通常是分體結(jié)構(gòu)。但是，也可以采用整體式凸輪。萬向軸聯(lián)接可 以通過各種不同的機(jī)器零部件來實(shí)現(xiàn)-十字鉸(萬向鉸)；-同步鉸(同動型鉸鏈)；-三銷鉸；-弧形齒聯(lián)軸器。因?yàn)榇?lián)接的軸是軸線平行的，所以萬向軸最好由兩個鉸接機(jī)構(gòu)組成。尤其在軸 線不平行情況下，另一個實(shí)施方式規(guī)定采用三個或四個鉸接機(jī)構(gòu)。前側(cè)的鉸接機(jī)構(gòu)10最好通過兩個軸承8和9被靜定支承在曲軸中。后側(cè)的鉸接 機(jī)構(gòu)26將通過兩個軸承24和25被靜定支承在變速器上。有利的是，支承變速器輸入軸23 并且使后側(cè)的鉸接機(jī)構(gòu)與變速器輸入軸相聯(lián)接。一個實(shí)施方式規(guī)定，在萬向軸在彎曲運(yùn)行 中發(fā)生長度變化時，可以如此實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，即兩個鉸接機(jī)構(gòu)中的至少一個是可軸向移動地構(gòu) 成的、兩個鉸接機(jī)構(gòu)可軸向移動和/或在中間軸27中設(shè)置長度補(bǔ)償手段。連接盤14可移動但抗轉(zhuǎn)動地與前側(cè)的鉸接機(jī)構(gòu)聯(lián)接，例如借助鍵軸聯(lián)接。起動離 合器的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于這樣的結(jié)構(gòu)，其例如包括下述的構(gòu)件和下述構(gòu)件的示例性組裝結(jié)構(gòu)離 合器架12、壓盤13和膜片彈簧16。此時的特點(diǎn)是，膜片彈簧連同曲軸一起按照圓形軌跡轉(zhuǎn) 動。在所提出的實(shí)施方式中，分離軸承19為此與分離體20連接，其中分離體具有相對分離 軸承的接納面偏心的內(nèi)表面20. 1。分離座22具有偏心的外表面22. 1。此時，曲軸凸輪的 偏心率必須與分離軸承導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上的偏心率一致。分離體20必須容易接近地在分離軸承 座上轉(zhuǎn)動。這可以通過一個軸承例如另一個滾動軸承或者通過可相對滑動的主體表面的相 應(yīng)材料配對來實(shí)現(xiàn)。分離體的轉(zhuǎn)動將通過膜片彈簧并經(jīng)分離軸承被傳遞給分離體。而滑動套筒21同
5心地支承在分離軸承座上，從而例如可以按照傳統(tǒng)方式構(gòu)成分離叉。在后側(cè)凸輪上的相對 箱體的密封通過另一個油封6來實(shí)現(xiàn)。為此，油封唇不一定經(jīng)過分體式凸輪的接縫，可以在 半凸輪對接后熱套裝上一個封閉環(huán)4，借此保證可靠的密封。
權(quán)利要求
一種變壓縮比式內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括 曲軸(1)，該曲軸(1)被可轉(zhuǎn)動(2)地支承； 飛輪(3)，該飛輪(3)被固定在所述曲軸(1)上； 聯(lián)接軸(10，26，27，28)，該聯(lián)接軸設(shè)置在所述曲軸(1)和變速器的變速器輸入軸(23)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)接軸具有至少一個萬向軸(10， 26，27，28)和/或柔性軸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述萬向軸具有第一軸端(10) 和第二軸端(26)，所述第一軸端(10)與所述曲軸(1)聯(lián)接，所述第二軸端(26)能夠與所述 變速器輸入軸(23)聯(lián)接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述飛輪(3)設(shè)置在所述曲軸 (1)和所述聯(lián)接軸(10，26，27，28)之間，優(yōu)選設(shè)置在所述曲軸(1)和所述第一軸端(10)之 間。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述萬向軸(10，26，27，28)具 有至少兩個鉸接機(jī)構(gòu)(10，28 ；26，28)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，在每兩個相鄰的鉸接機(jī)構(gòu)(10， 28 ；26, 28)之間設(shè)有一個中間軸(27)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述曲軸(1)和/或所述聯(lián)接軸 (10，26，27，28)具有至少一個移動鉸接機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述鉸接機(jī)構(gòu)包括至少一個十 字鉸(28)和/或至少一個同步鉸和/或至少一個球鉸和/或至少一個三銷鉸和/或至少 一個弧形齒聯(lián)軸器。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述曲軸(1)在某個轉(zhuǎn)動位置 中與所述變速器輸入軸(23)同軸。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述某個轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)于一個 在內(nèi)燃機(jī)工作中被最常使用的壓縮比。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述某個轉(zhuǎn)動位置對應(yīng)于最大 的壓縮比。
12.一種用于車輛的傳動系，該傳動系包括-根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的內(nèi)燃機(jī)(1)；-具有變速器輸入軸(23)的變速器；其中，所述聯(lián)接軸(10，26，27，28)設(shè)置在所述曲軸(1)和所述變速器輸入軸(23)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳動系，其特征在于，所述變速器輸入軸(23)通過一個附 加軸承來支承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變壓縮比式內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括被可轉(zhuǎn)動(2)地支承的曲軸(1)；固定在該曲軸(1)上的飛輪(3)；設(shè)置在該曲軸(1)和變速器的變速器輸入軸(23)之間的聯(lián)接軸(10，26，27，28)。
文檔編號F02B75/04GK101910583SQ200880123134
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月31日
發(fā)明者卡斯滕·維特克 申請人:Fev電機(jī)技術(shù)有限公司