平衡轴制造技术

本发明专利技术涉及一种平衡轴(10,10',10″,100,100')，用于平衡活塞往复式内燃机的惯性力和/或惯性矩,包括：至少一个长条形主体(13,13',13″,130,130')；至少一个安置在该长条形主体(13,13',13″,130,130')上的用于径向轴承安装的轴颈(14,15,14',15'；14″,15″,140,150；140',150')，其中该平衡轴(10,10',10″,100,100')的转动轴线(19,19',19″,190,190')设置在轴颈(14,15,14',15',14″,15″,140,150,140',150')的中心点上，该长条形主体(13,13',13″,130,130')由一体的管状件构成，并且该长条形主体(13,13',13″,130,130)的质心位于平衡轴(10,10',10″,100,100')的转动轴线(19,19',19″,190,190')之外。

Balance shaft

The invention relates to a balance shaft (10,10', 10, 100100'), for the balance of inertia force of piston reciprocating internal combustion engine and / or moment of inertia, including at least one elongated body (13,13', 13, 130130'); at least one placed in the elongated body (13,13', 13, 130130') for the installation of the radial bearing shaft (14,15,14', 15'; 14 \, 15\, 140150; 140', 150'), wherein the balance shaft (10,10', 10, 100100') of the axis of rotation (19,19', 19, 190190') is arranged on the shaft neck (14,15,14', 15', 14 \, 15\ 140150140', 150'), the center point, the elongated body (13,13', 13, 130130') is composed of one of the tubular member, and the elongated body (13,13', 13 \, 130130) at the centroid of the balance shaft (10,10', 10, 100100') of the axis of rotation (19,19', 19\. In addition to 190190').

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于平衡活塞往复式内燃机的惯性力和/或惯性矩的平衡轴和制造这种平衡轴的方法。
技术介绍
从现有技术中知道了许多平衡轴。通常，平衡轴借助热成型法且尤其借助模锻法由杆形轴坯制造。这样的平衡轴和用于这种平衡轴的制造方法例如在出版物DE102009036067A1、DE202007018991U1或DE102007009800A1中被公开了。为了制造这样的平衡轴，必须提供比较复杂且昂贵的相应模具以执行热成型(例如模锻模具)。另外，模锻法的采用尤其要求时间和成本都比较密集的平衡轴二次加工，因为必须要除去在模锻法中相应产生的飞边。
技术实现思路
鉴于该现有技术，本专利技术提出以下任务，即指出一种平衡轴，它具有尽可能简单的结构并且优选允许借用标准构件。另外，应该指出一种制造这种平衡轴的方法，它允许不采用热成型法(尤其不采用模锻法)就能制造平衡轴。根据本专利技术的用于平衡活塞往复式内燃机的惯性力和/或惯性矩的平衡轴在此包括：至少一个长条形主体；至少一个设置在长条形主体上的用于安装径向轴承的轴颈，其中在该轴颈的中心点处设置该平衡轴的转动轴线；其中该长条形主体由一体的管状件构成，并且该长条形主体的质心位于该平衡轴的转动轴线之外。换句话说，本专利技术提出，采用一体构成的空心管坯作为平衡轴的主体。这样的管坯是标准构件并因此能简单且低成本地被采用。通过采用这样的已经或多或少被最终加工处理的(淬硬、打磨等)标准构件，尤其可以省掉否则必需的最终加工处理或最终调质改善(淬硬、打磨、抛光等)，因而与此相关地可以获得显著的成本节约。尤其就否则所需要的费时费钱的轴承加工处理来说，可以通过本专利技术获得显著的成本优势。另外，可通过采用一体管状件作为长条形主体而获得显著的重量减轻，确切说相比于已知的锻造平衡轴按照30％至40％的数量级。长条形主体的这种重量减轻同时没有影响到或没有显著影响到平衡轴功能，因为减轻重量的主要方式是在转动对称的区域内去除物质。该主体优选具有基本呈三角形或圆形的横截面。另外，可以在该主体上设置标准轴颈(例如通过热压套装)。与此相关优选的是分别通过轴承内圈提供轴承容座或轴颈，可以将轴承夹装在轴承内圈上。另外，这样的轴承内圈可以包括两个侧向支承区，其给轴承提供相应的侧向支承面。或者有以下可能，提供已带有轴承内圈的轴承并将该组合体(如标准轴承)侧向套装到主体或者轴颈上。在此情况下优选的是，在套装在主体或轴颈上之前提供用于轴承(确切说用于轴承内圈)的相应支承面。由轴承内圈和轴承构成的组合体随后可以套装在该主体或轴颈上并与该支承面接合。此时优选的是，随后在该主体或轴颈上通过成型且尤其是精整形成另一个支承面，从而该轴承可以通过这两个支承面来保持或容纳。通过在此可能的标准轴承的采用，此时可以基本上省掉与轴承相关的整个费时费钱的调质改善步骤或最终加工处理步骤(淬硬、打磨、抛光)，从而可以与此相关地获得显著的成本优势。优选在该平衡轴的至少一个端部设置接合件(优选是圆锥锥形或圆柱形的)，以便能使该平衡轴与驱动装置且尤其是链轮驱动装置相连接。这样的接合件也可作为标准构件来获得。结果是，因此可以提供本专利技术平衡轴的近似标准的结构，其导致在制造不同的平衡轴设计结构时的高灵活性以及显著的成本节省。另外，为了制造本专利技术的平衡轴而不必再进行相对成本密集且不灵活的模锻法，因此也就此而言得到了显著的成本优势。此外，该主体的质心的移动可如此实现，即该主体相对于平衡轴的转动轴线错开布置和/或这样布置，即该主体具有至少一个压窝以使质量和进而主体重量与平衡轴的转动轴线相关地移动。优选采用两项措施以便能提供平衡轴的相应不平衡。这样的冲压方法此时能以冷成型法形式完成，在此，在这样的方法中不再出现飞边形成，因而能相比于模锻法以更尤其优选地避免相应的二次加工。此外，尤其优选如此进行冲压，即在所述至少一个压窝的区域内出现相邻的壁部。在此，可在相邻的壁部的区域中设置附加平衡重。尤其是，这样的平衡重可尤其有利地被夹紧在相邻壁部之间。因这样的结构而有以下可能，在加工步骤中不仅能完成所述至少一个压窝，也能完成附加平衡重的布置。另外可能有利的是，在该长条形主体的外周面上布置至少另一个平衡重，用于必要时则通过简单方式再次增大平衡轴的不平衡。此时优选的是，设置在外周面上的至少一个附加平衡重不是与长条形主体呈一体构成的，而是与长条形主体粘接、焊接和/或钎焊在一起。该附加平衡重尤其优选由重金属或重金属合金提供，优选由含有大量钨的金属合金提供，在此，钨含量优选超过90％，并且该金属合金尤其优选具有在17.0克/立方厘米至19.0克/立方厘米之间的密度。在此举例Plansee的还有利的是，该长条形主体具有不同的材料密度和/或不同的壁厚。该长条形主体优选可沿其纵向延伸尺寸具有不同的壁厚。由此又有以下可能，调整或更进一步增大平衡轴的不平衡。但本专利技术不局限于一定的壁厚。该长条形主体尤其优选由金属合金提供。所述至少一个轴颈可用于滚动轴承或作为(滚动)轴承的一部分且尤其作为轴承内圈来构成。因此，可以通过使用标准件来进一步节约成本。本专利技术还涉及一种制造上述平衡轴的方法，其至少包括以下步骤：提供至少一个长条形主体，其由一体的管状件构成；布置至少一个轴颈以安装径向轴承，其中，在该轴颈的中点处设置该平衡轴的转动轴线，并且该长条形主体的质心位于该平衡轴的转动轴线之外。结果，因而可通过本专利技术提供一种平衡轴，相比于已知的锻造平衡轴，它能以低许多的成本来制造并且另外它具有轻许多的重量，从而通过采用本专利技术的平衡轴而也可以相应减少燃耗。附图说明以下将给出对附图的详细说明，其中：图1a是本专利技术的平衡轴的第一实施方式的示意图；图1b是带有滚动轴承(局部)的本专利技术的平衡轴的第一实施方式的示意图；图2a是图1a的平衡轴沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图；图2b是图1b的平衡轴的沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图；图3是图1a的平衡轴的沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图；图4a是本专利技术的平衡轴的第二实施方式的示意图；图4b是带有滚动轴承(局部)的本专利技术平衡轴的第二实施方式的示意图；图5a是图4a的平衡轴沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图；图5b是图4b的平衡轴沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图；图6是图4a的平衡轴沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图；图7是本专利技术平衡轴的第三实施方式的示意图；图8是图7的平衡轴沿平衡轴的转动轴线的横剖示意图；以及图9是图7的平衡轴沿平衡轴的转动轴线的剖视示意图。具体实施方式图1a示出本专利技术的平衡轴10的第一实施方式。平衡轴10在彼此对置的两端部具有两个接合件11、12，借此可以使平衡轴10与驱动装置尤其是链轮驱动装置相连接，并且所述接合件设置在一体构成的管状主体13上。另外，平衡轴10包括两个轴颈14、15用于径向轴承安装。平衡轴10的转动轴线位于轴颈14、15的中心点。尤其是通过采用管状主体13，此时可以获得显著的重量减轻，确切说相比于已知的锻造平衡轴以30％至40％的数量级。所述重量减轻此时没有影响或没有显著影响到平衡轴10的功能，因为重量减轻的主要方式是在平衡轴10的旋转对称区域内去除近似多余的物质。如在图1a中清楚可见，管状主体13具有三个压窝16、17、18。压窝16、17、18在此通过冷成型法(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平衡活塞往复式内燃机的惯性力和/或惯性矩的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，该平衡轴包括：‑至少一个长条形主体(13；13'；13”；130；130')；‑至少一个安置在所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')上的轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150)，用于径向轴承安装，其中所述平衡轴(10；10”；100)的转动轴线(19；19”；190)设置在所述轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150；140',150')的中心点处；‑其中所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')由一体的管状件构成，并且所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')的质心位于所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')的所述转动轴线(19；19'；19”；190；190')以外。

【技术特征摘要】
2015.09.23 DE 102015218277.01.一种用于平衡活塞往复式内燃机的惯性力和/或惯性矩的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，该平衡轴包括：-至少一个长条形主体(13；13'；13”；130；130')；-至少一个安置在所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')上的轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150)，用于径向轴承安装，其中所述平衡轴(10；10”；100)的转动轴线(19；19”；190)设置在所述轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150；140',150')的中心点处；-其中所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')由一体的管状件构成，并且所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')的质心位于所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')的所述转动轴线(19；19'；19”；190；190')以外。2.根据权利要求1所述的平衡轴(100；100')，其中，所述长条形主体(130,130')具有基本呈三角形的横截面。3.根据权利要求1所述的平衡轴(10；10'；10”)，其中，所述长条形主体(13；13'；13”)具有基本呈圆形的横截面。4.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')相对于所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')的所述转动轴线(19；19'；19”；190；190')错开布置。5.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”)，其中，所述长条形主体(13；13'；13”)具有至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)，从而使得所述长条形主体(13；13'；13”)在所述至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)的区域内具有相邻的壁部(20)。6.根据权利要求5所述的平衡轴(10；10'；10”)，其中，所述至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)通过冷成型法提供。7.根据权利要求5或6所述的平衡轴(10；10'；10”)，其中，在所述至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)的区域内的相邻的所述壁部(20)之间设有至少一个附加平衡重，该附加平衡重尤其被夹装在相邻的所述壁部(20)之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，在所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')的外周面上设有至少一个附加平衡重。9.根据权利要求8所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，设置在所述外周面上的至少一个平衡重未与该长条形主体(13；13'；13”；130；130')成一体构成，而是与所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')粘接、焊接和/或钎焊在一起。10.根据权利要求7至9中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中所述至少一个附加平衡重由重金属且尤其是由钨合金提供，其中所述金属合金中的钨含量优选大于90％，并且所述金属合金尤其优选具有在17.0克/立方厘米至19.0克/立方厘米之间的密度。11.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')具有不同的材料密度。12.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')优选沿其纵向延伸范围具有不同的壁厚。13.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述至少一个轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150；140',150')未与所述长条形主体(13；13’；13”；130；130')成一体地构成。14.根据前述权利要求12所述的平衡轴(10；10'；10”；...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·皮赫尔，
申请(专利权)人：德西福格成型技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE