平衡轴制造技术

本发明专利技术涉及一种平衡轴(10；10'；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；至少一个布置在该长条形主体上的用于径向轴承安装固定的轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)，其中该平衡轴(10；10'；100)的转动轴线设置在该轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)的中心点；该长条形主体上设有至少一个不平衡部(17,18；17',18')，其质心位于该平衡轴(10；10'；100)的转动轴线以外；并且在所述至少一个不平衡部(17,18；17',18')上，在该平衡轴(10；10'；100)的转动轴线区域内基本未设置材料。本发明专利技术还涉及制造这种平衡轴的方法。

Balance shaft

The invention relates to a balance shaft (10; 10'; 100), for the balance of inertia force of piston reciprocating internal combustion engine and / or moment of inertia, including at least one elongated body; at least one strip is arranged on the main body in the radial bearing installation shaft fixed (13,14,15,16; 13', 16'; 102103), of which the balance shaft (10; 10'; 100) the axis of rotation is arranged on the shaft neck (13,14,15,16; 13', 16'; 102103) the center point; the strip body is provided with at least one unbalanced part (17,18; 17', 18'), which is located in the center of the balance shaft (10; 10'; 100) outside of the axis of rotation; and the at least one unbalanced Department (17,18; 17', 18'), on the balance shaft (10; 10'; 100) in the region of the axis of rotation of the material is not set. The invention also relates to a method of manufacturing such a balance shaft.

【技术实现步骤摘要】
平衡轴
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。这样的平衡轴通常以一体式实心构件形式提供，其由此确实具有高的稳固性，但具有比较大的构件重量。结果，所述平衡轴具有较高的质量分数(Massenanteil)，其在运行中没有提供相应的平衡力，或者所述质量分数有时必须通过附加质量来补偿以便在运行中不引起不希望有的不平衡。与此相比，人们在研发现代的平衡轴时力求尽可能减轻平衡轴的总重以便减少待加速的质量且进而能改善现代机动车的油耗值。例如在出版物EP2167839A1和DE102011087535A1中提出，节省在平衡轴的支承面或轴颈处的质量，做法是它们或多或少只以空心体的形式或者只通过相应的部分面来提供。
技术实现思路
鉴于该现有技术，本专利技术提出以下任务，即提供一种平衡轴，它具有更轻的总重量或更进一步改善的质量分布。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/或惯性矩的平衡轴至少包括：至少一个长条形主体；至少一个布置在长条形主体上的用于径向轴承安装的轴颈，其中该平衡轴的转动轴线设置在该轴颈的中心点处；其中在该长条形主体上设有至少一个不平衡部，其质心位于平衡轴的转动轴线以外；并且在所述至少一个不平衡部上在该平衡轴的转动轴线区域内基本未设有材料。换句话说，本专利技术提出，减少在不平衡部区域内的平衡轴质量，做法是在不平衡部内尽量少地设置提供平衡力所需要的质量。这如此做到，即在平衡轴的转动轴线区域内在所述至少一个不平衡部上没有材料，因而不再有质量。由此还有以下可能，对平衡力有效的平衡轴质量比较远地延伸至轴颈处或轴颈中，因而就此而言也得到本专利技术的平衡轴的改善的质量分布。优选也在所述至少一个轴颈的区域内在平衡轴的转动轴线区域内基本没有材料。与此相关优选的是，通过一体形成在主体上的轴承内圈提供轴承容座或者轴颈，随后，轴承可以被套装或夹装在该轴承内圈上。这样的轴承内圈例如可以如此提供，即，在该主体上一体形成两个供形成该轴承内圈的相应形成的肩部。换句话说，通过两个肩部来形成一个轴承内圈，随后可以将该轴承套装或夹装在该轴承内圈上。或者有以下可能，提供已带有轴承内圈的轴承并且将其组合体侧向套装到轴颈上。但是，在此情况下，在套装之前必须在主体上提供用于轴承(确切说是用于轴承内圈)的相应的支承面(最好也呈肩部形状)。该轴承随后可以被套装在主体上并且与支承面接合。接着，通过成型且尤其是精整在主体形成另一个肩部，从而该轴承可通过这两个肩部被保持或容置。该平衡轴有利地在长条形主体上包括至少两个相邻的不平衡部，在这两个不平衡部之间设有连接部。根据平衡轴的设计结构，所述两个相邻的不平衡部的连接部可以延伸经过平衡轴的转动轴线。因此，该连接部优选尽量是该平衡轴在转动轴线区域内具有材料的唯一部段。优选当在转动轴线的对置两侧设有所述至少两个相邻的不平衡部的质心时设置这样的连接部，就像例如在用于三缸发动机的平衡轴中的情况那样。该平衡轴有利地基本点对称构成，在这里，该平衡轴的对称中心优选设置在将两个相邻的不平衡部相连的连接部内。概念“基本点对称”在此是指至少该长条形主体是点对称构成的，此时没有考虑优选设置在两端部上的(驱动)接合件。至少一个轴颈有利地设置在至少一个不平衡部侧面和/或该不平衡部内。换句话说，优选将这个或这些轴颈尽可能引导至该不平衡部。在轴颈设于不平衡部内的优选实施方式中，在不平衡部上的质量也不是旋转对称布置的，而是近似起到失衡的作用。所述至少一个不平衡部优选至少部分对应于一个空心体的局部形状，该空心体至少包括平行于该平衡轴的转动轴线延伸的多个侧壁。概念“平行于转动轴线”在此应广义理解，不仅包含笔直的侧壁，也包含弧形的或弯曲的(其纵轴线基本平行于该转动轴线延伸)的侧壁。所述至少一个不平衡部尤其优选至少部分呈壳形、槽形和/或切口形构成。另外，可以在该长条形主体上设置多个不同或基本相同地构成的不平衡部。还有利的是，该长条形主体或不平衡部具有不同的材料密度和/或不同的壁厚。由此又有以下可能，即适应该平衡轴的不平衡或更进一步增大不平衡。该不平衡部有利地相对于平衡轴的转动轴线错开布置。由此有以下的简单可能性，即可以相应影响出现的平衡力。优选在所述平衡轴的至少一个端部设置接合件(优选是圆锥形)，以便能使平衡轴与驱动装置尤其是链轮驱动装置相连接。本专利技术还涉及一种制造上述平衡轴的方法，至少包括以下步骤：提供至少一个长条形主体；执行至少一次基本垂直于平衡轴的转动轴线如此完成的成型，即在长条形主体上形成至少一个不平衡部，其中该不平衡部的质心位于平衡轴的转动轴线以外，并且在所述至少一个不平衡部上在平衡轴的转动轴线区域内基本不留下材料。所述成型此时例如可以借助垂直于转动轴线进行的锻造成型来实现。在此，利用一个成型步骤或多个单独的成型步骤来提供期望的形状。在此，从哪个具体的端部轮廓开始对于锻造技术的成型法并不重要，因为由此可以在构件上保证沿力路线最佳的纤维走向。因此，可以通过锻造技术的成型法来最佳利用材料性能。尤其是，此时一般也不必再进一步加入物质来提高强度。通过依靠锻造技术所出现的纤维走向，也可以在轴颈区域内保证最佳的条件，在此尤其有利的是，纤维在此区域内平行于滚针轴承延伸。因此缘故，也可以有利地影响到滚针轴承在轴颈中的引入行为并且将其减至最低程度。也可以通过依靠锻造技术所出现的纤维走向来减少构件沿转动轴线的滞后行为，这又积极影响到不平衡质量的再现性。借助锻造技术的成型法，可以制造比单个整体构型更复杂的形状。优选实施方式说明附图说明以下将给出对附图的具体说明，其中：图1是本专利技术的平衡轴的第一实施方式的示意图；图2是图1的平衡轴的另一示意图；图3是本专利技术的平衡轴的第二实施方式的示意图；以及图4是本专利技术的平衡轴的第三实施方式的示意图。具体实施方式图1和图2示出本专利技术的平衡轴10的第一实施方式。平衡轴10在对置的两个端部包括两个接合件11、12，平衡轴10借此可以与驱动装置尤其是链轮驱动装置相连接。平衡轴10在此实施方式中还包括四个轴颈13、14、15、16用于径向轴承的安装。平衡轴10的转动轴线位于轴颈13、14、15、16的中心点。轴颈13、16在此可以分别具有一个轴承内圈，各有一个轴承(最好是滚动轴承)可安放在该轴承内圈之上或之处。与此相关优选的是，通过一体形成在该主体上的轴承内圈来提供轴颈13、16，所述轴承随后可以被套装或夹装在该轴承内圈上。例如可以如此提供这样的轴承内圈，两个相应形成的且组合分别构成一个轴承内圈的肩部(未示出)一体形成在该主体上。换句话说，可以通过这两个肩部分别形成一个轴承内圈，随后可以将轴承套装或夹装在该轴承内圈上。或者也有以下可能，提供已经带有轴承内圈的轴承并且将该组合体分别侧向套装到轴颈14、15上。在此情况下优选的是，在套装在主体上之前，分别提供一个用于轴承(确切说是用于轴承内圈)的相应支承面(最好也呈肩部形状，未示出)。轴承和轴承内圈的组合体随后可以被套装到主体上并且与该支承面接合。接着，在主体上通过成型且尤其是精整(即通过所谓的精冲)形成另一个肩部，从而该轴承内圈和进而轴承可通过两个肩本文档来自技高网...

【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'；100)，该平衡轴包括：‑至少一个长条形主体；‑至少一个布置在所述长条形主体上的轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)，该轴颈用于径向轴承的安装固定，其中所述平衡轴(10；10'；100)的转动轴线设置在所述轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)的中心点中；‑其中在所述长条形主体上设有至少一个不平衡部(17,18；17',18')，该至少一个不平衡部的质心位于所述平衡轴(10；10'；100)的转动轴线以外；‑并且其中在所述至少一个不平衡部(17,18；17',18')上，在所述平衡轴(10；10'；100)的所述转动轴线的区域内基本未设置材料。

【技术特征摘要】
2015.09.23 DE 102015218281.91.一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'；100)，该平衡轴包括：-至少一个长条形主体；-至少一个布置在所述长条形主体上的轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)，该轴颈用于径向轴承的安装固定，其中所述平衡轴(10；10'；100)的转动轴线设置在所述轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)的中心点中；-其中在所述长条形主体上设有至少一个不平衡部(17,18；17',18')，该至少一个不平衡部的质心位于所述平衡轴(10；10'；100)的转动轴线以外；-并且其中在所述至少一个不平衡部(17,18；17',18')上，在所述平衡轴(10；10'；100)的所述转动轴线的区域内基本未设置材料。2.根据权利要求1所述的平衡轴(10；10'；100)，其中，在所述至少一个轴颈(13,14,15,16；13',16'；102,103)上，在所述平衡轴(10；10'；100)的所述转动轴线的区域内基本未设置材料。3.根据权利要求1或2所述的平衡轴(10；10'；100)，其中，所述长条形主体包括至少两个相邻的不平衡部(17,18；17',18')，在所述不平衡部之间设有延伸经过所述平衡轴(10；10'；100)的所述转动轴线的连接部(19；19')。4.根据权利要求3所述的平衡轴(10；10'；100)，其中，所述至少两个相邻的不平衡部(17,18；17',18')的所述质心设置在所述转动轴线的对置两侧上。5.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'；100)，其中，所述平衡轴(10；10')基本点对称地构成，并且所述平衡轴(10；10'；100)的对称中心点(20；20')优选设置在将这两个相邻的不平衡部(17,18；17',18')连接起来的连接部中。6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的平衡轴(10；10'；100)，其中，所述平衡轴(100)基本镜像对称地构成并且对称轴线垂直于所述转动轴线延伸。7.根据前述权利要求中任一项所述的平衡轴(10；10'...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·布里奇格，
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