CN101532550A - 平衡轴驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及平衡轴驱动系统。具体地，提供了一种发动机总成，其可包括发动机结构、曲轴、凸轮轴、平衡轴以及第一和第二齿轮。曲轴、凸轮轴和平衡轴每个都可被发动机结构可旋转地支撑。凸轮轴被曲轴可旋转地驱动并且第一齿轮可耦接到凸轮轴。第二齿轮可固定成与平衡轴一起旋转并且与第一齿轮相啮合并被其驱动。

Description

平衡轴驱动系统
技术领域
[0001]本发明涉及包括平衡轴的发动机总成，更具体地涉及用于平衡轴的驱动装置。
背景技术
[0002]本节陈述只是为了提供与本发明相关的背景信息，可能并不构成现有技术。
[0003]根据气缸的数量和布置形式，发动机会呈现出由活塞的加速和减速所引起的固有的不平衡力。这些力会是往复运动质量、发动机冲程、连杆长度以及曲轴转速的函数。这些不平衡力或失衡会引起不希望有的噪声和振动。一些发动机结合平衡轴以抵消失衡。然而，用于平衡轴的驱动结构会难以封装，引起额外的设计复杂性和成本。
发明内容
[0004]一种发动机总成可包括发动机结构、曲轴、凸轮轴、平衡轴以及第一和第二齿轮。曲轴、凸轮轴和平衡轴每个都可被发动机结构可旋转地支撑。凸轮轴可被曲轴可旋转地驱动并且第一齿轮耦接到凸轮轴。第二齿轮可固定成与平衡轴一起旋转并且与第一齿轮相啮合并被其驱动。
[0005]替换性地，一种发动机总成可包括发动机结构、曲轴、凸轮轴、凸轮相位器和平衡轴。曲轴、凸轮轴和平衡轴每个都可被发动机结构可旋转地支撑。凸轮相位器耦接到凸轮轴并且被曲轴可旋转地驱动。平衡轴可被凸轮相位器可旋转地驱动。
[0006]根据本文提供的描述，人们将明了本发明的其它应用领域。应当理解的是，这些描述和具体例子只是用作说明的目的，并无意图限制本发明的范围。
附图说明
[0007]本文描述的附图只用作说明的目的，并无意图以任何方式限制本发明的范围。
[0008]图1是根据本发明的发动机总成的透视图；
[0009]图2是图1所示发动机总成的凸轮轴组件的分解图；以及
[0010]图3是图1所示发动机总成的凸轮相位器组件的分解图。
具体实施方式
[0011]下列描述本质上只是示例性的，并且不用于限制本发明、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记代表相同或相应的部件和特征。
[0012]现在参照图1-3，示出了示例性发动机总成10。发动机总成10可包括发动机机体12、曲轴组件14、凸轮轴组件16、凸轮相位器组件18、平衡轴组件20和传动带22。曲轴组件14、凸轮轴组件16和平衡轴组件20每个都可被发动机机体12可旋转地支撑。发动机机体12可限定出第一和第二气缸排21、23，其包括布置成彼此成一定角度的第一和第二组气缸25，并且在第一和第二气缸排21、23之间限定出凹部27。
[0013]曲轴组件14可包括曲轴(未示出)和固定在曲轴一端的驱动毂24。驱动毂24可包括一系列与传动带22相啮合的齿26。传动带22可包括链带并且可与曲轴的驱动毂24和凸轮相位器组件18相啮合以根据曲轴的旋转驱动凸轮相位器18的旋转，如下所述。
[0014]参照图2，凸轮轴组件16可形成同心凸轮轴。凸轮轴组件16可定位在第一和第二气缸排21、23之间，并且可包括第一和第二轴28、30，第一组凸起部构件32和第二组凸起部构件34。第一组凸起部构件32可固定成与第一轴28一起旋转，并且第二组凸起部构件34可固定成与第二轴30一起旋转。在本例中，第一组凸起部构件32可形成进气凸起部组，第二组凸起部构件34可形成排气凸起部组。然而，应当理解，可提供替代的布置，其中，第一组凸起部构件32可形成排气凸起部组，第二组凸起部构件34可形成进气凸起部组。
[0015]参照图3，凸轮相位器组件18可包括第一、第二和第三部分36、38、40以及齿轮42。第一部分36可形成有润滑油腔室壳和外毂48，该润滑油腔室壳限定出第一和第二组腔室44、46，该外毂48包括一系列与传动带22相啮合的齿50。第二部分38可形成第一板组件，该第一板组件固定到凸轮轴组件16的第一轴28上并且包括第一板52和固定成与第一板52一起旋转的第一组叶片54。该第一组叶片54可定位在第一部分36的第一组腔室44中。第三部分40可形成第二板组件，该第二板组件固定到凸轮轴组件16的第二轴30上并且包括第二板56和固定成与第二板56一起旋转的第二组叶片58。该第二组叶片58可定位在第一部分36的第二组腔室46中。
[0016]齿轮42可由粉末金属制成并且可包括带有斜齿轮齿62的环形体60。齿轮42可固定成与凸轮相位器组件18的第一部分36一起旋转。例如，齿轮42可与凸轮相位器组件18的第一部分36摩擦配合。
[0017]传动带22可与齿轮42相啮合以驱动凸轮相位器组件18的第一部分36的旋转。通过第一和第二组腔室44、46之内的增压流体作用到第一和第二组叶片54、58上，第一部分36的旋转可传递给第二和第三部分38、40。这样，凸轮轴组件16也可通常固定成与齿轮42一起旋转。尽管凸轮轴组件16示例为同心凸轮轴且凸轮相位器组件18示例为双独立凸轮相位器，应当理解，本教导同样适用于固定凸起部式凸轮轴和双等凸轮相位器。
[0018]如图1所示，平衡轴组件20可定位在第一和第二气缸排21、23之间并且可包括平衡轴64和齿轮66。平衡轴64可定位在发动机机体12的凹部27中并且固定成与齿轮66一起旋转。齿轮66可由粉末金属制成并且可包括剪式齿轮。剪式齿轮可包括齿轮组件(如齿轮66)和转矩产生元件(未示出)以减小主动和从动齿轮之间的齿轮隙和噪声。齿轮66可包括与固定到凸轮相位器组件18上的齿轮42的齿轮齿62相啮合的齿轮齿68。齿轮66，由此是平衡轴64可被齿轮42驱动，按照与传动带22和齿轮42的旋转方向大体相反的旋转方向。齿轮齿68的数量可小于齿轮齿62的数量以得到平衡轴64相对于凸轮轴组件16的增加的旋转速度。例如，齿轮齿68的数量可小于或等于齿轮齿62的数量的一半，以得到大于凸轮轴组件16的转速的平衡轴64的转速，并且更具体地，大于曲轴的转速。齿轮42可定位在传动带22和齿轮66之间。
[0019]在工作期间，曲轴驱动毂24的旋转可驱动传动带22从而为凸轮相位器组件18并由此为凸轮轴组件16的旋转提供动力。通过齿轮42、66之间的啮合，凸轮相位器组件18的旋转可传递给平衡轴64。

Claims (20)

1、一种发动机总成，包括：
发动机结构；
被所述发动机结构可旋转地支撑的曲轴；
被所述发动机结构可旋转地支撑并且被所述曲轴可旋转地驱动的凸轮轴；
耦接到所述凸轮轴的第一齿轮；
被所述发动机结构可旋转地支撑的平衡轴；以及
固定成与所述平衡轴一起旋转并且与所述第一齿轮相啮合并被其驱动的第二齿轮。
2、如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括可旋转地支撑所述凸轮轴的发动机机体。
3、如权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机机体限定出布置成彼此成一定角度的第一和第二组气缸，并且所述平衡轴定位在所述第一和第二组气缸之间。
4、如权利要求3所述的发动机总成，其特征在于，所述凸轮轴定位在所述曲轴和所述平衡轴之间。
5、如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述第二齿轮包括剪式齿轮。
6、如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述第一齿轮包括斜齿轮主动齿轮。
7、如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，还包括与所述曲轴和所述凸轮轴相配合的传动带以根据曲轴的旋转驱动所述凸轮轴的旋转。
8、如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，还包括耦接到所述凸轮轴并且被所述曲轴旋转地驱动的凸轮相位器，所述凸轮相位器驱动所述凸轮轴的旋转。
9、如权利要求8所述的发动机总成，其特征在于，所述第一齿轮固定到所述凸轮相位器上以与所述凸轮相位器一起旋转。
10、如权利要求9所述的发动机总成，其特征在于，所述凸轮相位器包括第一和第二部分，所述第一齿轮固定成与所述第一部分一起旋转，所述第二部分相对于所述第一部分可旋转并且固定到所述凸轮轴上以相对于所述第一部分旋转所述凸轮轴。
11、如权利要求10所述的发动机总成，其特征在于，所述凸轮轴包括相对于彼此固定的进气、排气凸起部。
12、如权利要求10所述的发动机总成，其特征在于，所述凸轮相位器包括相对于所述第一部分可旋转的第三部分，所述凸轮轴包括固定成与所述第二部分一起旋转的进气凸起部和固定成与所述第三部分一起旋转的排气凸起部。
13、如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述第一齿轮具有第一组齿，所述第二齿轮包括第二组齿，所述第二齿轮具有的齿少于所述第一齿轮以相对于所述凸轮轴增加所述平衡轴的转速。
14、如权利要求13所述的发动机总成，其特征在于，所述平衡轴被驱动的转速大于所述曲轴的转速。
15、一种发动机总成，包括：
发动机结构；
被所述发动机结构可旋转地支撑的曲轴；
被所述发动机结构可旋转地支撑的凸轮轴；
耦接到所述凸轮轴并且被所述曲轴可旋转地驱动的凸轮相位器；以及
被所述发动机结构可旋转地支撑并且被所述凸轮相位器可旋转地驱动的平衡轴。
16、如权利要求15所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括可旋转地支撑所述凸轮轴的发动机机体。
17、如权利要求16所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机机体限定出布置成彼此成一定角度的第一和第二组气缸，并且所述平衡轴定位在所述第一和第二组气缸之间。
18、如权利要求15所述的发动机总成，其特征在于，还包括固定成与所述凸轮相位器一起旋转的第一齿轮，固定成与所述平衡轴一起旋转并且与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮被所述第一齿轮驱动并且驱动所述平衡轴的旋转。
19、如权利要求18所述的发动机总成，其特征在于，所述第二齿轮包括剪式齿轮。
20、如权利要求15所述的发动机总成，其特征在于，所述凸轮相位器被所述曲轴以第一转速驱动，所述平衡轴被所述凸轮相位器以大于所述第一转速的第二转速驱动。
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C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090916