CN103438147B - 发动机平衡轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平衡轴结构，尤其涉及一种发动机平衡轴，其具有第一平衡块及第二平衡块，所述的第一平衡块和第二平衡块通过转轴相连；还包括对第二平衡块进行驱动以使第二平衡块以转轴为轴相对于第一平衡块进行转动的驱动装置。通过驱动装置对第二平衡块的驱动，以使第一平衡块和第二平衡块之间的相对角度进行调整，实现了对平衡轴整体的不平衡量的调整，从而改变发动机运转时平衡率的大小，满足了发动机在不同转速下的需求，同时能够适应不同发动机所需的不平衡量大小，提高了产品的通用性。

Description

发动机平衡轴

技术领域

本发明涉及一种平衡轴结构，尤其涉及一种发动机平衡轴。

背景技术

发动机平衡轴因能够平衡发动机二阶往复惯性力与倾覆力矩，减少发动机的振动与噪声，提高零部件的耐久性与可靠性，提高乘客驾驶舒适性，因此，其已经被广泛的认可及应用。由于发动机的振动是经过计算得出的，不同的发动机参数会需要不同的平衡力来使发动机平衡，而现有平衡轴都为固定计算不平衡量的平衡轴，平衡率固定不能变化，导致了平衡轴的通用性较差，此外，发动机在不同转速下所需要的不平衡量也是不同的，虽然其中差别很小，但是在发动机启动时平衡轴有可能引起发动机的共振，导致平衡轴失效，使发动机工作更恶劣。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种能够调整自身的不平衡量以满足各种发动机通用性以及适用于发动机在不同转速下所需不平衡量的发动机平衡轴。

为实现上述目的，本发明的发动机平衡轴，具有第一平衡块及第二平衡块，所述的第一平衡块和第二平衡块通过转轴相连；还包括对第二平衡块进行驱动以使第二平衡块以转轴为轴相对于第一平衡块进行转动的驱动装置。通过驱动装置对第二平衡块的驱动，以使第一平衡块和第二平衡块之间的相对角度进行调整，实现了对平衡轴整体的不平衡量的调整，从而改变发动机运转时平衡率的大小，满足了发动机在不同转速下的需求，同时能够适应不同发动机所需的不平衡量大小，提高了产品的通用性。

作为对上述方式的改进，所述的第二平衡块的质量大于第一平衡块的质量。由于第二平衡块的质量大于第一平衡块的质量，尤其是第二平衡块具有足够大的不平衡质量，驱动装置只需对第二平衡块进行小角度调整就能满足发动机不同转速下的需求，使得整个平衡轴的质心相对于调整前的变化较小，甚至可以忽略不计，防止了平衡轴实际运转时相位的改变以及二阶往复惯性力的改变。

作为对本发明的限定，所述的驱动装置包括固定设置在第一平衡块上的动力输出装置，以及连接于动力输出装置动力输出端与第二平衡块之间的、在动力输出装置输出的动力下带动第二平衡块以转轴为轴进行转动的连接机构。

作为对上述方式的限定，所述的动力输出装置为步进电机；所述的连接机构包括固定设置在第二平衡块上的从动齿轮、固定设置在步进电机动力输出端上的与从动齿轮啮合连接的主动齿轮。

作为对上述方式的限定，所述的主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮。

作为对上述方式的限定，在第一平衡块上固定设有沿其长度方向呈梯形的插接块，该插接块的上表面面积大于其与第一平衡块固连的下表面面积，在步进电机上设有与插接块适配的插接槽；在沿第一平衡块长度方向的插接块的梯形上表面前方，固定设有对步进电机进行阻挡的挡板。

综上所述，采用本发明的技术方案，通过对平衡轴自身的不平衡量的调整，使其能够适应不同发动机所需的不平衡量，其通用性较强，且通过对自身不平衡量的调整，能够适应于发动机不同转速下的需求。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为图1拆分状态下的结构示意图。

图中：

1、第一平衡块；2、第二平衡块；21、从动齿轮；22、主动齿轮；3、转轴；4、步进电机；5、插接块；6、插接槽；7、挡板；8、避让槽；9、延长轴。

具体实施方式

由图1结合图2所示，本实施例涉及一种发动机平衡轴，具有第一平衡块1及质量大于第一平衡块1的第二平衡块2，第一平衡块1和第二平衡块2的主体截面形状呈半圆形，二者于图1所示状态的上表面为一平面。在第一平衡块1的与第二平衡块2相对的端面上固定设有转轴3，相应的，在第二平衡块2上设有供转轴3插入的直径略大于转轴3直径的图中未示出的孔，这样，在转轴3插入该孔内时，实现了第一平衡块1和第二平衡块2的连接，且二者能够以转轴3为轴进行相对转动，而连接后的第一平衡块1和第二平衡块2的外圆弧面位于同一个整体圆弧面上。

本发明的发动机平衡轴还包括对第二平衡块2进行驱动以使第二平衡块2以转轴3为轴相对于第一平衡块1进行转动的驱动装置。本实施例中，驱动装置包括固定设置在第一平衡块1上的作为动力输出装置的步进电机4，以及连接于动力输出装置动力输出端与第二平衡块2之间的、在动力输出装置输出的动力下带动第二平衡块2以转轴3为轴进行转动的连接机构。

连接机构包括固定设置在第二平衡块2上的从动齿轮21、固定设置在步进电机4动力输出端上的与从动齿轮21啮合连接的主动齿轮22，且为了提高传动平稳性，主动齿轮22和从动齿轮21均采用斜齿轮结构。为了实现从动齿轮21在第二平衡块2上的布置，如在本实施例中，其设置为一个整体齿轮的一部分，在实际使用时，为了防止主动齿轮22与从动齿轮21的极限位置发生干涉，可以在从动齿轮21的极限位置的第二平衡块2上去除一部分以实现避让。

本实施例中，为了实现步进电机4在第一平衡块1上的固定安装，在第一平衡块1上固定设有沿第一平衡块1的长度方向呈梯形设置的插接块5，该插接块5以图示状态下，由左至右逐渐变小，且该插接块5的上表面面积大于其与第一平衡块1固连的下表面面积，相应的，在步进电机4上设有与插接块5适配的插接槽6；通过该结构的设置，由于插接块5由左至右逐渐变小，使得与插接块5插接的步进电机4只能具有向第二平衡块2运动的趋势，而插接块5的上表面面积大于其与第一平衡块1固连的下表面面积，实现了与插接块5插接的步进电机4于垂直第一平衡块1的竖直方向的定位。

为了防止步进电机4向第二平衡块2的运动，在插接块5右侧的第一平衡块1上固定设有一个挡板7，以实现对步进电机进行阻挡。此外，为了防止挡板7与主动齿轮22发生干涉，在挡板7的上方设有一个下凹其本体的避让槽8，且在步进电机4的动力输出端连接一个延长轴9，主动齿轮22固定在延长轴9的自由端上，这样，延长轴9由避让槽8内向第二平衡块2延伸，进而使主动齿轮22远离挡板7。

在使用时，步进电机接收外部的控制信号以实现启停，在其启动时，其通过延长轴9带动主动齿轮22转动，进而通过从动齿轮21带动第二平衡块2以转轴3为轴进行转动，此时，由于第二平衡块2相对于第一平衡块1进行了角度调整，使得整个平衡轴的不平衡量进行了调整，以适应发动机不同转速或不同发动机的不平衡量需求。

此外，值得说明的是，在第二平衡块2和第一平衡块1二者质量相差不大时，由于第二平衡块2的转动使得整体的质心相对于转动之前是有变动的，其可以在整个平衡轴前端增设一个相位补偿电机，使得整个平衡轴质心相位变化通过补偿电机进行修正，保证整个平衡轴的质心相对于传动机构的位置是不变的。

Claims (3)

1.一种发动机平衡轴，具有第一平衡块及第二平衡块，其特征在于：所述的第一平衡块和第二平衡块通过转轴相连；还包括对第二平衡块进行驱动以使第二平衡块以转轴为轴相对于第一平衡块进行转动的驱动装置；所述的驱动装置包括固定设置在第一平衡块上的动力输出装置，以及连接于动力输出装置动力输出端与第二平衡块之间的、在动力输出装置输出的动力下带动第二平衡块以转轴为轴进行转动的连接机构；所述的动力输出装置为步进电机；所述的连接机构包括固定设置在第二平衡块上的从动齿轮、固定设置在步进电机动力输出端上的与从动齿轮啮合连接的主动齿轮；在第一平衡块上固定设有沿其长度方向呈梯形的插接块，该插接块的上表面面积大于其与第一平衡块固连的下表面面积，在步进电机上设有与插接块适配的插接槽；在沿第一平衡块长度方向的插接块的梯形上表面前方，固定设有对步进电机进行阻挡的挡板。

2.根据权利要求1所述的发动机平衡轴，其特征在于：所述的第二平衡块的质量大于第一平衡块的质量。

3.根据权利要求1所述的发动机平衡轴，其特征在于：所述的主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮。