链驱动装置和具有所述链驱动装置的内燃机正时总成的制作方法
【专利摘要】在链驱动装置（4）中，链（9）具有多个链节（10），每个链节设有彼此平行且横向隔开的一对枢销（11）和彼此平行并置的至少三个板条（12），该链的磨损由检测机构（20）控制，所述检测机构适合检测至少其中一个所述板条（12）的断裂和发射用于指示更换链（9）的信号。
【专利说明】链驱动装置和具有所述链驱动装置的内燃机正时总成
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及链驱动装置。
[0002]本发明尤其涉及一种链驱动装置，其优选但非排他地应用于内燃机(例如可用于航空应用)，以用于制造正时总成，下文将明确参考正时总成进行描述，但不因此而丧失通用性。
【背景技术】
[0003]在内燃机领域，已知采用燃料进气门和燃烧产物排气门，它们的启闭通过机械式链驱动装置操作的凸轮轴控制。
[0004]所述链为受到高应力和持续磨损的零部件，这通常导致链突然断裂。必须绝对避免链断裂以防发动机产生无法修复的损坏。为此，已知的前述类型驱动装置执行预防性维修，其需要在预定运行时间后更换链，而不管链本身是否已用至其工作寿命的尽头。
[0005]如此按计划的链更换意味着不可避免的长时间机械检修时间和高更换成本。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种链驱动装置，该链驱动装置的制造特性能够省去预防性维修操作，且尤其允许一直使用链至其磨损极限状态。
[0007]根据本发明，提供一种链驱动装置，包括驱动链轮、至少一个从动链轮和围绕所述驱动和从动链轮的环链，所述环链包括多个链节；每个所述链节包括彼此平行且横向隔开的两个枢销和在所述两个枢销之间延伸且具有相对的末端部的至少三个板条，所述枢销穿过所述相对的端部，其特征在于，还包括用于控制所述链磨损的机构；所述用于控制磨损的机构包括用于检测至少其中一个所述板条断裂的检测机构和响应于从所述检测机构接收的断裂信号而发出更换所述环链的信号的发射器机构。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]现将参考示出了本发明非限定性实施例的附图描述本发明，其中:
[0009]图1示出了带有根据本发明要求的链正时驱动装置的内燃机的部分截面图；
[0010]图2和图3分别示出了图1的驱动链的侧视图和正视图；
[0011]图4示出了图1的驱动装置的细节；
[0012]图5以放大尺寸示出沿图4中的线V-V截取的截面图；
[0013]图6和图7分别示出了图1的驱动链的其他细节的侧视图和正视图；以及
[0014]图8以放大尺寸示出了沿图6中的线VII1-VIII截取的截面图。
【具体实施方式】
[0015]在图1中，附图标记I整体表示内燃机，其在本文所述的具体示例中包括缸体A、V形布置的两个汽缸2和用于各汽缸2的各自的一对凸轮轴3和由凸轮轴3本身操作的各自的机械式链驱动装置4，其在图1中仅示出一个。
[0016]每个驱动装置4包括装在驱动轴7上的驱动链轮6、各装在各自的凸轮轴3上的两个从动链轮8和围绕所述链轮6和8的环链9。
[0017]根据一个变型方案(未示出)，发动机I包括单个汽缸2、仅一个凸轮轴3以及进而单个从动链轮8，链9则仅围绕两个链轮。
[0018]在两种方案中，所述链9为多个板条并排布置的类型，且例如为已知商品名为莫氏链的类型。
[0019]参考图2和图3，链9包括多个链节10，每个链节又包括彼此平行且横向隔开的一对枢销11以及并置的多个板条12或连接杆，且所述多个板条12或连接杆与各自的枢销11相正交且位于相邻的链节的板条12之间；所述板条12具有由各自的枢销11穿过的相对的末端部。
[0020]再次参考图1，驱动装置4还包括张紧靴状物14、沿着链9布置在主动链轮6和其中一个从动链轮8之间的导向靴状物15、和沿着链9布置在两个从动链轮8之间的基准靴状物16。所述靴状物16限定了链9的基准位置，且尤其在所述的示例中与链9非滑动配合以校正链9本身的张紧状态。
[0021]张紧靴状物14有利地由可以被加强的塑料或其他电绝缘材料制成，且具有枢转连接至缸体A以在线性致动器18的偏压力下绕枢轴14a摆动的端部，该线性致动器本身是已知的，在此不再赘述。靴状物15和16同样由塑料或其他等效的电绝缘材料制成，但以本身已知的方式且实际上以固定位置的方式连接至缸体A。
[0022]再度参考图1，驱动装置4还包括用于控制链9的磨损的控制机构20，其适于检测链9本身断裂状态的出现并发送链9必须被更换以防故障和/或损坏发动机I的视觉或听
觉信号。
[0023]在图1所示的示例中，机构20与靴状物15相关联且包括用于检测断裂出现的元件21和适于发射听觉或视觉警告信号的发射器机构22。在该具体描述的示例中，检测元件21包括适于与链9的断裂板条12滑动配合的金属检测部23和连接金属部至发射器机构22的电线路24。
[0024]根据一个优选实施例，金属部23构造成细长体，有利地构造成平行于枢销11布置的销钉或基本平行于枢销11布置的板体。
[0025]根据一个变型方案，金属部23构造成两个或更多个布置成梳状体的销钉。
[0026]根据另一变型方案，金属部23由金属丝或其他等效导电材料、如石墨制成的金属网或编织物或连接物。
[0027]无论是哪个金属部23的实施例，该金属部23可被完全装入靴状物16的电绝缘部内且有利地完全嵌入该电绝缘部内，从而受保护以免受外界物剂或污染物的影响(图5)。有利地，在这样的方案中，面向链9的金属部23侧面25受电绝缘材料层S的保护且适合被链9的断裂的板条12部分移除或切除。
[0028]根据一个变型方案，金属部23仅部分嵌入靴状物15的电绝缘部内，从而外侧面25至少部分未被覆盖。
[0029]参考图6至8，驱动装置4还包括与靴状物16相关的用于控制链磨损的另一控制机构26，以作为机构20的补充或替代。机构26就结构而言与机构20相同。[0030]根据另一变型方案，机构20与靴状物14相关联。
[0031]根据另一变型方案(未不出),机构20未被靴状物14-16携载,而是形成磨损传感器的一部分，其包括连接至固定体、如缸体A的连接体和电绝缘材料块，相应的金属部23至少部分容纳在该电绝缘材料块内。该传感器带有适于连接至发射器单元22的电线。
[0032]已经实验发现，链9的工作寿命末期呈现板条12之一断裂成两段，这两段在链运动过程中将相对于仍完好的板条会绕各自的枢销11转动。由此，一旦板条12之一断裂，其不可避免地切割绝缘材料衬层(如有)或者与金属部23接触。当抵达金属部23处，与金属部23的接触部分或剪切力引起发射器机构22的触发并警告操作人员需要立即更换链条。
[0033]由上可以明白，至少一个机构20、26的存在可以避免周期性检修或者预定的维修，由此减少人力和材料成本。甚至，链9在预定运转小时数之后不管其磨损状态而无需检修或更换，而仅需在出现首次失效信号时检修或更换。换句话说，链的工作寿命延至极限运行状态。
[0034]由上可以明白，布置在链路径不同位置处用于控制链磨损的数个机构的存在能立即检测到断裂的出现，因为断裂的板条相对于其它完好的板条按照不同于链路径的几何形状并因而是不同链曲率的方式转动。由此可以明白，一个检测机构或多个检测机构20、26可以布置与示例性图示的不同位置处，且尤其邻近于或位于链轮处。这是可行的，因为金属部构成专用传感器的一部分，其可沿着链9所行进路径自由定位。
【权利要求】
1.一种链驱动装置，包括驱动链轮，至少一个从动链轮和围绕所述驱动链轮和从动链轮且包括多个链节的环链；每个所述链节包括彼此平行且横向隔开的两个枢销和在所述两个枢销之间延伸且具有相对端部的至少三个板条，所述枢销穿过所述相对端部，其特征在于，还包括用于控制链磨损的机构；所述控制链磨损的机构包括用于检测至少其中一个所述板条断裂的检测机构和响应于从所述检测机构接收到的断裂信号发送更换所述环链的信号的发射器机构。
2.根据权利要求1所述的链驱动装置，其特征在于，所述检测机构包括至少一个由电绝缘材料制成的部分和至少部分地装纳在所述由电绝缘材料制成的部分内且适于与所述链的断裂板条摩擦配合的一个检测金属部。
3.根据权利要求1所述的链驱动装置，其特征在于，所述由电绝缘材料制成的部分与所述环链摩擦配合。
4.根据权利要求1所述的链驱动装置，其特征在于，所述由电绝缘材料制成的部分布置在与所述环链间隔开的位置。
5.根据权利要求1所述的链驱动装置，其特征在于，所述由电绝缘材料制成的部分包括面向所述环链的保护性外侧部；所述金属部相对于所述环链布置在所述保护性外侧部的相反侧。
6.根据权利要求5所述的链驱动装置，其特征在于，所述金属部包括由金属材料制成的至少一个细长体，其平行于所述枢销延伸且适于至少被所述断裂的板条刮擦。
7.根据权利要求5所述的链驱动装置，其特征在于，所述金属部包括至少一个板状或格栅状主体，其平行于所述枢销且适于至少被所述断裂的板条刮擦。
8.根据权利要求1所述的链驱动装置，其特征在于，还包括环链的张紧靴状物；所述检测机构由所述张紧靴状物承载。
9.根据权利要求1所述的链驱动装置，其特征在于，还包括环链的导向靴状物，所述检测机构由所述导向靴状物承载。
10.根据权利要求8所述的链驱动装置，其特征在于，所述靴状物至少部分由电绝缘材料制成且承载至少部分嵌入的所述检测金属部。
11.用于张紧或引导环行式链驱动装置的环链的靴状物；所述链驱动装置包括环链，所述环链包括多个链节；每个所述链节包括彼此平行且横向隔开的两个枢销和在所述两个枢销之间延伸且具有相对端部的至少三个板条，所述枢销穿过所述相对端部，所述靴状物包括用于所述环链的外部摩擦面或导向面，其特征在于，还包括用于控制所述环链的磨损的控制机构，用于控制磨损的所述控制机构包括至少部分容纳在所述靴状物内用于检测至少其中一个所述板条断裂的检测机构和用于连接所述检测机构至用于发射链更换信号的发射器机构的电线。
12.根据权利要求11所述的靴状物，其特征在于，所述检测机构包括至少一个由电绝缘材料制成的部分和至少部分容纳在所述由电绝缘材料制成的部分内且适于与所述环链的断裂板条摩擦配合的一个检测金属部。
13.用于检测链驱动装置的环链的磨损的传感器，所述环链包括多个链节，每个所述链节具有彼此平行且横向隔开的一对枢销和至少三个纵向板条；该传感器包括用于与支撑机构连接的主体，连接至所述连接主体且适于检测至少其中一个所述板条断裂的检测机构，和用于连接所述检测机构至用于发射链更换信号的发射器机构的电线。
14.根据权利要求13所述的传感器，其特征在于，所述检测机构包括连接至支撑机构的至少一个由电绝缘材料制成的部分和至少部分容纳在所述由电绝缘材料制成的部分内的一个检测金属部，所述检测金属部适于与所述环链的断裂板条摩擦配合或者被该断裂板条刮擦。
15.根据权利要求14所述的传感器，其特征在于，所述金属材料部包括在使用中布置成平行于所述环链的枢销的至少一个细长部、或金属连接物。
16.用于内燃机的正时总成，包括用于流入工作流体的气门机构和用于排流燃烧产物的气门机构和用于控制所述 气门机构的根据权利要求1所述的链驱动装置。
【文档编号】F01L1/348GK103775158SQ201310495126
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2012年10月19日
【发明者】T·拉扎诺 申请人:I.C.P.有限公司