CN106801720B - 平衡轴 - Google Patents

平衡轴 Download PDF

Info

Publication number
CN106801720B
CN106801720B CN201610842861.3A CN201610842861A CN106801720B CN 106801720 B CN106801720 B CN 106801720B CN 201610842861 A CN201610842861 A CN 201610842861A CN 106801720 B CN106801720 B CN 106801720B
Authority
CN
China
Prior art keywords
elongated body
shaft
balancing
balance shaft
journal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610842861.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106801720A (zh
Inventor
M·皮赫尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Original Assignee
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hirschvogel Umformtechnik GmbH filed Critical Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Publication of CN106801720A publication Critical patent/CN106801720A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106801720B publication Critical patent/CN106801720B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264—Rotating balancer shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/20—Shape of crankshafts or eccentric-shafts having regard to balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264—Rotating balancer shafts
    • F16F15/267—Rotating balancer shafts characterised by bearing support of balancer shafts; Lubrication arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P13/00—Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02—Shafts; Axles
    • F16C3/03—Shafts; Axles telescopic
    • F16C3/035—Shafts; Axles telescopic with built-in bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F16C3/10—Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/18—Eccentric-shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/073—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between shaft and inner race ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/10—Force connections, e.g. clamping
    • F16C2226/14—Force connections, e.g. clamping by shrink fit, i.e. heating and shrinking part to allow assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/30—Material joints
    • F16C2226/32—Material joints by soldering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/30—Material joints
    • F16C2226/36—Material joints by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

本发明涉及一种平衡轴(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。

Description

平衡轴
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
鉴于该现有技术，本发明提出以下任务，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。
根据本发明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，本发明提出，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，可以通过本发明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，因此可以提供本发明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，为了制造本发明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
Figure BDA0001118754790000031
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。但本发明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。
本发明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，因而可通过本发明提供一种平衡轴，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，从而通过采用本发明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是本发明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)的本发明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是本发明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)的本发明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是本发明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示出本发明的平衡轴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(优选是冲压方法)被引入管状主体13中。因此有以下可能，即制造本发明的平衡轴10，而不一定必须采用热成型法，尤其是不必采用否则常见的模锻法。如以上已经描述地，冷成型法是一种特别优选用于本发明平衡轴的制造法，因为这样的成型可以无飞边地完成。利用这种特别优选的、制造本发明平衡轴10的方法，因此存在以下可能，节省了实际上相对费时且因而成本密集的去除飞边和二次加工的步骤。
还有以下可能，本发明的平衡轴10近似由标准构件组成。在此，只需要将轴颈14、15和接合部11、12设置在事先相应冲压好的管状主体13上，以获得本发明的平衡轴10。本发明的平衡轴10的近乎模块化的结构导致在制造平衡轴的不同设计结构时的高度灵活性以及显著的成本节约，这是因为可以动用标准构件。另外，为了制造本发明的平衡轴，不必再进行相对成本密集的且不灵活的模锻法。轴颈14、15在所示的第一实施方式中设置在平衡轴10的以下部段内，该平衡轴(确切说是管状主体13)在该部段未通过压窝16、17、18而变形。换句话说，轴颈14、15优选在压窝16、17、18之间设置在平衡轴10上(或在管状主体13上)。
如在图1a中清楚可见，轴颈14、15在此优选实施方式中分别包括一个轴承座圈25、26，轴承(未示出)随后可以被夹装到其上。轴承座圈25、26在此优选分别包括两个支承部位27、28、29、30，它们在平行于平衡轴10的转动轴线的方向上(侧向)提供用于轴承的支承面。
例如也可以想到将“标准”轴承安放在所示的轴颈14、15上，做法是其被侧向塞到轴颈14、15上。
在套装前，分别在轴颈上提供用于轴承的相应的支承面(例如支承部位28、29)。该轴承随后可以侧向套装在轴颈14、15上并且与支承面接合。随后，在轴颈14、15上通过成型且尤其通过精整(精冲)来形成另一个支承部分27、30，从而该轴承通过这两个支承部分或凸肩来保持或容置。就是通过采用标准轴承，可以通过本发明获得显著的成本优势，因为可以省掉与轴承相关的成本和时间密集的调质改善步骤或最终加工步骤(淬硬、打磨、抛光)。
图1b示出具有两个滚动轴承的平衡轴10'的优选实施方式变型。根据此实施例，轴颈14'、15'同时构成用于相应轴承的轴承内圈31'、32'。在其它方面，所示的实施方式对应于如图1a所示的平衡轴10实施方式，因此关于其它细节，参见以上说明。
图2a示出图1a的平衡轴10的沿平衡轴10的转动轴线19的剖视示意图。相同的零部件带有相同的附图标记。
如在图2a中清楚可见，通过压窝16、17、18得到与平衡轴10的转动轴线19相关的非对称的质量分布和重量分布。另外也如在图2a中清楚可见，管状主体13相对于平衡轴10的转动轴线19错开布置，以便管状主体13的质心还能进一步离开平衡轴10的转动轴线19。因此，在第一优选实施方式中，不平衡(即，主体13的质心相对于平衡轴10的转动轴线19的移位)一方面通过压窝16、17、18(即通过物质从主体13的一侧移向对置侧)且还通过主体13相对于平衡轴10的转动轴线19错开布置来获得。
图2b示出图1b的平衡轴10'的对应于图2a的视图，因此，关于其它细节，还参见以上说明。
图3示出图1a的平衡轴10的垂直于平衡轴10的转动轴线19的剖视示意图。相同的零部件又带有相同的附图标记。
如在图3中清楚可见，在压窝16、17、18的区域20内的管状主体13材料如此移动到主体13的一侧，即该主体13的壁部彼此相邻布置。可选地，可以在此区域20内设置附加平衡重(未示出)，或者通过壁部被夹在主体13内。
图4a示出本发明的平衡轴100的第二实施方式的示意图。平衡轴100又在对置的两端部包括两个接合件110、120，平衡轴100借此可与驱动装置尤其是链轮驱动装置相连接，并且这些接合件设置在一体构成的管状主体130上。另外，平衡轴100也包括两个轴颈140、150用于径向轴承的安装。平衡轴100的转动轴线190位于轴颈140、150的中心点。
不同于第一实施例，主体130具有基本呈三角形的横截面，确切说是在主体130的整个纵向延伸范围内(即，第二优选实施方式的主体130不具有压窝16、17、18)。图4b示出平衡轴100'的具有两个滚动轴承的第二实施方式变型，在滚动轴承中，轴颈140'、150'同时构成用于相应轴承的轴承内圈310'、320'。
图5a示出图4a的平衡轴100沿平衡轴100的转动轴线190的剖视示意图。相同的零部件带有相同的附图标记。如在图5a中清楚可见，主体130又相对于平衡轴100的转动轴线190错开布置，因此，已经由此出现相应的不平衡。如在图6中清楚可见，为增大不平衡，还使横截面呈三角形的主体130的一边200形成有较大的或不同的壁厚。图5b示出图4b的平衡轴100'的对应于图5a的视图。
图7至图9示出本发明的平衡轴10”的第三实施方式的示意图。
不同于本发明平衡轴10的如图1至图3所示的第一实施方式，如图7至图9所示的平衡轴10”不具有三个单独压窝16、17、18(见图1)，而是只有一个连贯的压窝16”。压窝16”此时基本延伸于平衡轴10”的整个长度范围，即基本在两个对置接合件11”、12”之间的整个区域，尤其也在轴颈14”、15”的区域。
在平衡轴10”的所示的第三优选实施方式中，提供已带有轴承内圈31”、32”的轴承L1、L2(例如以标准轴承形式)且一定程度上作为组合体分别侧向套装在轴颈14”、15”上。在此情况下优选的是，在套装在管状主体13”上之前，分别给轴承L1、L2(确切说给轴承内圈31”、32”)提供一个相应支承面。轴承外圈33”、34”、滚子35”、36”和轴承内圈31”、32”的组合体，即总称轴承L1、L2，随后可分别套装到主体13”上且与该支承面接合。优选随后在主体13”上通过成型尤其是精整(即通过所谓的精冲)形成另一个支承区，从而轴承内圈31”、32”和进而轴承L1、L2可以通过这两个支承区来保持或容置(见图8)。
本发明不局限于前述实施例，只要它被以下的权利要求主题所涵盖。另外，前述实施例可以按照任意方式彼此相互组合。尤其是，在第一和第三实施方式中示出的轴承部位的替代设计方案可以按照任意方式在平衡轴上相互组合。该主体的质心相对于平衡轴转动轴线的位移还可以通过主体质量的移位和/或通过相对于平衡轴转动轴线错开布置该主体来实现。也可以在该主体内设置各种不同的附加平衡重(优选设置或夹装在压窝16、17、18区域内)和/或可以在平衡轴的外周面上设置各种不同的附加平衡重。最后要指出的是，平衡轴的各自质量或轴颈就其在转动轴线方向上的布置而言能匹配于当时具体的安装环境。所述轴承和构件还可以除了上述方法外也通过其它不同形式的接合技术的热压套装来安装。“相同的附图标记”在本发明范围内仅是指与用于区分这些实施方式的撇号无关的相应数字。

Claims (36)

1.一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，
-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)，以便提供所述平衡轴的不平衡；或者所述长条形主体(130,130')具有呈三角形的横截面，该横截面被构造成具有不同的壁厚。
2.根据权利要求1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。
3.根据权利要求1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。
4.根据权利要求1或3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。
5.根据权利要求1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。
6.根据权利要求5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')粘接或焊接在一起。
7.根据权利要求4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提供。
8.根据权利要求1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。
9.根据权利要求1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')具有不同的壁厚。
10.根据权利要求1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。
11.根据前述权利要求9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')被热压套装到所述长条形主体(13；13”；130)上。
12.根据权利要求1所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述长条形主体(13；13”；130)由金属合金提供。
13.根据权利要求1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”；140,150)用于滚动轴承或者作为滚动轴承(L1,L2)的一部分来构成。
14.根据权利要求1所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')在至少一个端部具有接合件(11,12；11”,12”；110,120)，该接合件构成为使得所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')能与驱动装置连接。
15.根据权利要求6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')钎焊在一起。
16.根据权利要求7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钨合金提供。
17.根据权利要求16所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中金属合金中的钨含量大于90％。
18.根据权利要求16所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中金属合金具有在17.0克/立方厘米至19.0克/立方厘米之间的密度。
19.根据权利要求9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')沿其纵向延伸范围具有不同的壁厚。
20.根据权利要求13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”；140,150)作为轴承内圈(31',32'；31”,32”；310',320')来构成。
21.根据权利要求4所述的平衡轴(10；10'；10”)，其中，在相邻的所述壁部(20)之间夹装有至少一个附加平衡重。
22.根据权利要求14所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')，其中，所述接合件(11,12；11”,12”；110,120)构成为使得所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')能与链轮驱动装置连接。
23.一种制造根据权利要求1至22中任一项所述的平衡轴(10；10'；10”；100；100')的方法，该方法至少包括以下步骤：
-提供至少一个长条形主体(13；13'；13”；130；130')，该至少一个长条形主体由一体的管状件构成；
-设置至少一个轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150；140',150')以安装径向轴承，其中所述平衡轴(10；10'；10”；100；100')的所述转动轴线(19；19'；19”；190；190')设置在所述轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150；140',150')的中心点，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。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')具有呈三角形或圆形的横截面。
25.根据权利要求23或24所述的方法，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。
26.根据权利要求23所述的方法，其中，在所述长条形主体(13；13'；13”)上引入至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，在相邻的所述壁部(20)区域内设置至少一个平衡重。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)通过冷成型法被引入所述长条形主体(13；13'；13”)中。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述冷成型法包括冲压步骤。
30.根据权利要求23所述的方法，其中，在所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')的外周面上设置至少一个附加平衡重。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，设置在所述外周面上的至少一个附加平衡重未与所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')成一体地构成，而是与所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')粘接或焊接在一起。
32.根据权利要求23所述的方法，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。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述至少一个轴颈(14,15；14',15'；14”,15”；140,150；140',150')被热压套装在所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')上。
34.根据权利要求28所述的方法，其中，在所述长条形主体(13；13'；13”)上引入至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)，确切说按照以下方式，即，在所述至少一个压窝(16,17,18；16',17',18'；16”)的区域内形成相邻的壁部(20)。
35.根据权利要求27所述的方法，其中，该至少一个平衡重被夹紧在相邻的所述壁部(20)之间。
36.根据权利要求31所述的方法，其中，设置在所述外周面上的至少一个附加平衡重未与所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')成一体地构成，而是与所述长条形主体(13；13'；13”；130；130')钎焊在一起。
CN201610842861.3A 2015-09-23 2016-09-22 平衡轴 Expired - Fee Related CN106801720B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015218277.0 2015-09-23
DE102015218277.0A DE102015218277B4 (de) 2015-09-23 2015-09-23 Ausgleichswelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106801720A CN106801720A (zh) 2017-06-06
CN106801720B true CN106801720B (zh) 2020-06-16

Family

ID=58276906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610842861.3A Expired - Fee Related CN106801720B (zh) 2015-09-23 2016-09-22 平衡轴

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10302122B2 (zh)
CN (1) CN106801720B (zh)
DE (1) DE102015218277B4 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3587857B1 (de) 2018-06-21 2022-04-06 Hirschvogel Umformtechnik GmbH Ausgleichswelle und verfahren zur herstellung einer ausgleichswelle
DE202018006674U1 (de) 2018-06-21 2022-01-10 Hirschvogel Umformtechnik Gmbh Ausgleichswelle
DE102018116393B4 (de) 2018-07-06 2021-02-18 Hirschvogel Umformtechnik Gmbh Ausgleichswelle, System aus Ausgleichswelle und Lager und Verfahren zur Bildung des Systems
DE202018104581U1 (de) 2018-08-09 2018-09-04 Hirschvogel Umformtechnik Gmbh Ausgleichswelle und System aus Ausgleichswelle und Lager
DE102018119524B4 (de) * 2018-08-10 2020-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildung eines Systems aus Ausgleichswelle und Lager oder Lagering
JP7101872B2 (ja) * 2018-08-30 2022-07-15 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー バランスシャフト
WO2021029853A1 (en) * 2019-08-09 2021-02-18 Koyo Bearings North America Llc Balance shaft formed from sheet metal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6581495B2 (en) * 2000-01-26 2003-06-24 International Engine Intellectual Property Company, Llc Balancer shaft

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5578836A (en) * 1978-12-11 1980-06-13 Honda Motor Co Ltd Balancing method of crank shaft
DE3607133A1 (de) * 1986-03-05 1987-09-10 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Einrichtung zum ausgleich von massenkraeften und massenmomenten
US5868456A (en) * 1997-09-29 1999-02-09 Trim Trends, Inc. Selectively heat treated side intrusion beams and method for making the same
DE10347348A1 (de) * 2003-10-11 2005-05-12 Daimler Chrysler Ag Ausgleichswelle
DE102007009800A1 (de) 2006-04-18 2007-10-25 Herzog Intertec Gmbh Ausgleichswelle
DE102007017873A1 (de) * 2007-04-13 2008-10-16 Schaeffler Kg Massenausgleichsgetriebe einer Brennkraftmaschine
DE202007018991U1 (de) 2007-06-14 2009-12-31 Herzog Intertec Gmbh Ausgleichswelle
ATE516629T1 (de) * 2008-02-07 2011-07-15 Nxp Bv Verfahren zum betrieb eines empfangsschemas mehrerer streams
DE102008019003A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Tmd Friction Services Gmbh Bremsbelag mit Adapter für Scheibenbremsen
DE102008057947A1 (de) 2008-11-19 2010-05-20 Mitec Automotive Ag Ausgleichswelle für einen Hubkolbenmotor
DE102009036067A1 (de) 2009-08-04 2011-02-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Ausgleichswelle
DE102009036794A1 (de) * 2009-08-08 2011-02-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Massenausgleichsgetriebe
DE102010046163A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-22 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Massenausgleichseinheit
DE102011088603A1 (de) * 2011-12-14 2013-06-20 Mahle International Gmbh Welle-/Lageranordnung
US20140026128A1 (en) * 2012-01-09 2014-01-23 Openpeak Inc. Educational Management System and Method of Operation for Same
DE102012216418B4 (de) * 2012-09-14 2022-02-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Unwuchtwelle
CN102996707B (zh) * 2012-11-01 2014-07-30 奇瑞汽车股份有限公司 一种发动机平衡轴系统
US20140261281A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 GM Global Technology Operations LLC Dry Sump Scavenge Pump System With Balance Shaft Capability For Application To Flat Plane V8 Engines
DE102013207800A1 (de) * 2013-04-29 2014-10-30 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Ausgleichswelle
DE102014210030A1 (de) * 2013-07-09 2015-01-15 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Ausgleichswelle
DE102014209869B3 (de) * 2014-05-23 2015-07-23 Hirschvogel Umformtechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Welle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6581495B2 (en) * 2000-01-26 2003-06-24 International Engine Intellectual Property Company, Llc Balancer shaft

Also Published As

Publication number Publication date
US20170082173A1 (en) 2017-03-23
US10302122B2 (en) 2019-05-28
CN106801720A (zh) 2017-06-06
DE102015218277B4 (de) 2021-05-20
DE102015218277A1 (de) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106801720B (zh) 平衡轴
US4612695A (en) Method of manufacturing a hollow cam shaft
DE102016210480B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Massenausgleichswelle und danach hergestellte Massenausgleichswelle
US7992533B2 (en) Shaft with functional bodies such as camshafts for internal combustion engines, method of producing them and engines equipped therewith
US5293684A (en) Reduced material crankshaft fabrication
US20090257702A1 (en) Shaft with roller bearing
EP2438315B1 (en) Connecting rod lubrication recess
US7281449B2 (en) Connecting rod and bearing-equipped connecting rod
US9618044B2 (en) Outer ring and roller bearing comprising said type of outer ring
US20110030444A1 (en) Method of making a compensation shaft
CN104001843B (zh) 一种成型轴承圈的冷轧方法
US9884361B2 (en) Method for producing a shaft
EP3043088A1 (en) Balancing shaft assembly and internal combustion engine comprising such a balancing shaft assembly
US6314643B1 (en) Method for making a multi-piece crankshaft
US20130004110A1 (en) Bearing ring
US11300157B2 (en) Sliding bearing with additively-manufactured structures
KR100843363B1 (ko) 볼 조인트 하우징 제조방법
US20170023118A1 (en) Manufacturing Method of Sliding Cam Assembly and Assembling Method of Cam Shaft Assembly Including Sliding Cam and Fixed Cam
JPH07259838A (ja) クランクシャフトの製造方法
CN104930117A (zh) 平衡组件及装配有这种组件的内燃机
JP2008208896A (ja) 二分割外輪及びその二分割外輪の製造方法
JP2008064249A (ja) 保持器および転がり軸受
JP4672624B2 (ja) 保持器の製造方法、および保持器の製造装置
CN105276128A (zh) 同心凸轮轴和制造用于其的可移动凸轮和固定凸轮的方法
US20170082172A1 (en) Balance shaft

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200616

Termination date: 20200922