用于发动机平衡系统的平衡轴技术方案

在一种用于发动机平衡系统以消除发动机的不平衡力的平衡轴中，轴颈部分在远离平衡配重重心的一侧有凹口，该轴颈部分还有肋，该肋沿在轴颈部分的整圆形轴向端头部分之间的径向平面横贯凹口轴向延伸，以补偿由于凹口而使该平衡轴减小的弯曲刚性。该凹口减小了平衡轴的重量或质量，且该凹口不会减小其支承性能，因为支承载荷主要是由于平衡配重部分的不平衡力而产生的，该支承部分的凹口部分承受比其对侧小得多的支承载荷部分。该凹口还有利于增加相应部件的重心偏移。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平衡轴，尤其涉及一种带有平衡配重的平衡轴，该平衡配重用于消除由往复发动机产生的不平衡力。发动机平衡装置是已知的。例如，日本专利公开No.5-39233公开了一种平衡装置，其中一对平衡轴布置于油槽内的曲轴下面，该对平衡轴的每个轴上都有用于消除由发动机活塞产生的二次(secondorder)不平衡力的平衡配重，该曲轴的旋转通过链条/链轮机构或齿轮机构传递给平衡轴。1987年11月3日公开并授予C.Candea等的美国专利No.4703724和1987年11月3日公开并授予W.L.Weertman的美国专利No.4703725也公开了一种类似的平衡装置。在该平衡装置中，因为当平衡轴挠曲时震动控制器有效减小震动，因此希望旋转支承各平衡轴的轴颈部分具有尽可能高的刚性。因此，平衡轴的轴颈部分通常包括具有完整的圆形横截面的坚固结构。不过，由于需要减小发动机的重量，因此希望使平衡轴的总重减至最小。而且，平衡轴需要具有一定的不平衡质量。因此，平衡轴的质量希望这样分配，使得不平衡质量尽可能大，而对发动机的平衡没有作出贡献的那一部分质量，例如轴颈部分的质量，则希望能减至最小。为减小平衡轴各部分的质量或重量而作的努力不能损害平衡轴所必须的特性，例如足够的抗弯刚性和轴颈承载能力。而且，因为平衡轴需要在发动机内所确定的相对狭窄的凹进部分中安装，因此，重要的是能够以简单的方式将平衡装置的各个部分组装起来。考虑到现有技术中的这些问题，本专利技术的主要目的是提供一种改进的平衡轴，该平衡轴能够使平衡配重的尺寸和总重减至最小，而不会减小平衡轴的抗弯刚性。本专利技术的第二目的是提供一种平衡轴，该平衡轴能够使其总重减至最小，而不会牺牲它的轴颈部分的承载能力。本专利技术的第三目的是提供一种平衡轴，该平衡轴能够使其总重减至最小，而不会过分增加轴颈部分的旋转阻力。本专利技术的第四目的是提供一种易于组装的平衡轴。本专利技术的第五目的是提供一种适于紧凑设计的平衡轴。根据本专利技术，这些目的是通过提供一种用于发动机平衡系统以消除发动机的不平衡力的平衡轴来实现的，该平衡轴包括重心偏离其旋转中心的平衡配重；和在发动机固定部件所确定的轴承孔中可旋转地支承平衡轴的轴颈部分；该轴颈部分在远离平衡配重重心的一侧有凹口。该凹口减小了平衡轴的重量或质量，且该凹口不会减小承载性能，因为所承受的载荷基本是由于平衡配重部分的不平衡质量产生的，承载部分的凹口处所承受的载荷部分远远小于承载部分的相对侧所承受的载荷。该凹口还有利于增加相关部件重心的偏心。通常，轴颈部分有具有完整圆形截面的完全圆形部分，优选是在该轴颈部分的各轴向端头处，以保证轴颈部分在各种情况下的承载能力。为了补偿由于承载部分局部凹进而使平衡轴减小的弯曲强度，该轴颈部分可以有第一肋，该第一肋沿在轴颈部分的整圆形轴向端头部分之间的径向平面横贯凹口轴向延伸。该平衡配重部分通常包括径向偏移的凸起。通过提供第二肋，能够很容易和显著地提高平衡轴的抗弯刚性，该第二肋沿平衡轴凸起的相对角侧的径向平面轴向延伸。优选是，该第一和第二肋沿一公共径向平面延伸，且交汇于整圆形的轴向端头部分中的一个。该第一肋可以有与轴颈部分的整圆部分的外轮廓相同的外轮廓。不过，考虑到要减小由于润滑油在轴颈部分的凹口处沉淀而产生的旋转阻力，第一肋可以有相对于轴颈部分的整圆部分的外轮廓向内凹进的外轮廓。同样原因，该第一肋可以限定有圆拱形的外侧面。此外或者是还可选择，该第一肋可以有穿过其自身的开口，优选是该开口在肋的靠近平衡轴轴心的部分。考虑到最大限度的增强第二肋的效果，该第二肋可以几乎在平衡配重部分的整个长度上延伸。为了减小肋的重量而不损害其增强性能，第二肋的径向高度可以随着远离轴颈而逐渐减小。优选是，该轴颈部分的旋转直径远远小于平衡配重部分的旋转直径。这样，平衡轴的总偏心量最大。这时，平衡轴的壳体可以包括上半壳体和下半壳体，它们连接起来限定供轴颈部分的轴承孔，这样，希望有相对较大旋转直径的平衡配重部分不需要穿过平衡轴的轴承孔。根据本专利技术的优选实施例，轴颈部分的各轴向端头处有平衡配重部分。这样，对于材料的量给定的平衡轴，克服发动机的不平衡重量部分所产生的不平衡力的平衡轴能具有最大的抗弯刚性。通常，需要使一对平衡轴以相反方向旋转，这样的同步运动可以通过装在各平衡轴上的齿轮，例如正齿轮或螺旋齿轮而获得。为了稳定支承该平衡轴，各平衡轴的齿轮固定在平衡配重部分的远离轴颈部分的端头附近，并在该齿轮的远离平衡配重部分的轴向侧有第二轴颈部分。下面参考附图对本专利技术进行说明，其中附图说明图1是剖开的发动机主体部分的正视图，该发动机包括本专利技术的平衡装置；图2是沿左平衡轴的中轴线的局部纵剖图，以显示油槽的内部；图3是沿平衡装置的右平衡轴的中轴线的纵剖图；图4是主要部件沿图3中Ⅳ-Ⅳ线的纵剖图；图5是沿垂直于一个平衡轴的第一轴颈部分轴线的平面的剖面图；图6是主要部件沿图3中Ⅵ-Ⅵ线的纵剖图；图7是平衡装置的右视图；图8是平衡装置的平面视图；图9是显示凸耳形凸起的改进实施方式的局部纵剖图；图10是显示平衡装置壳体的改进实施方式的局部纵剖图；图11是平衡装置的另一实施例的右视图12是平衡装置的另一实施例的平面视图；图13是本专利技术的平衡轴的第二实施例的侧视图；以及图14是图13所示的平衡轴的透视图。图1所示为实施本专利技术的往复活塞发动机。该发动机E包括一具有水平延伸的曲轴1的直列四缸发动机，还包括顶盖2、气缸头3、气缸体4、底座5、平衡装置6和油槽7。曲轴1可旋转地由轴承支承，该轴承限定于气缸体4的底面和底座5的上表面之间的分界面中。平衡装置6设计为减小由于活塞和其它部件的往复运动而产生的发动机E的二次震动，该平衡装置6通过螺栓固定在底座5的底面(曲轴1的下面)，并完全装入油槽7中。曲轴1的旋转通过大链轮8、小链轮9和环形连接链条10传递给平衡装置6，该大链轮8牢牢的固定在曲轴1的前端(在下文中将连接曲柄轮或链条箱的端头称为前端)，该小链轮9牢牢固定在左手边(右和左是在面对曲柄轮或链条箱时定义的)的平衡轴(下文将介绍)的前端，该环形连接链条10环绕穿过大小链轮8和9。环形连接链条10通过链条导向器11防止摆动，该链条导向器11固定在底座5前部靠近曲轴1中心左侧处，并且该环形连接链条10总是由链条张紧装置12施加适当的拉紧力，该链条张紧装置12固定在平衡装置6前部紧靠小链轮9的右侧处。如图2至4所示，平衡装置6包括一对形状基本相同的平衡轴13L和13R以及平衡装置壳体14的上下半部分14U和14L，该上下半部分14U和14L沿通过两平衡轴13L和13R的中心的平面彼此垂直分开。两个平衡轴13L和13R通过螺旋齿轮15L和15R相互同步，该螺旋齿轮15L和15R整体连接在相应的平衡轴13L和13R上，并相互啮合。如前所述，曲轴1的旋转通过大链轮8、环形连接链条10和小链轮9传递给左平衡轴13L。因此，左平衡轴13L被驱动以曲轴1转速的两倍旋转并与曲轴1的转向相同，右平衡轴13R由于两螺旋齿轮15L和15R之间的啮合而被驱动以与左平衡轴13L相同的转速和相反的转向旋转。如图2和3所示，平衡装置壳体14的上半部分14U中对应于螺旋齿轮15L和15R的部件确定有止推壁(thrust bea本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机平衡系统以消除发动机的不平衡力的平衡轴，包括： 重心偏离其旋转中心的平衡配重；以及 轴颈部分，该轴颈部分在发动机固定部件所确定的轴承孔中可旋转地支承所述平衡轴； 所述轴颈部分在远离平衡配重重心的一侧有凹口，在该轴颈部分的各轴向端头有具有整圆形截面部分，该轴颈部分还有第一肋，该第一肋沿在轴颈部分的整圆形轴向端头部分之间的径向平面横贯凹口轴向延伸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩田和之，吉田惠子，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]