CN207893048U - 平衡轴及具有该平衡轴的发动机 - Google Patents

Abstract

一种平衡轴及具有该平衡轴的发动机，包括主轴，以及设置于所述主轴上的配重块及轴颈，所述配重块的质心朝所述平衡轴转轴的一侧偏移，在所述平衡轴转轴相对于所述配重块的质心的另一侧上，所述轴颈从远离所述平衡轴转轴的一侧至靠近所述平衡轴转轴的一侧凹陷形成有减重凹口，所述减重凹口沿垂直于所述平衡轴转轴的方向贯通于所述轴颈的两侧，并使所述轴颈沿平衡轴转轴的长度方向的两端形成有支撑盘，所述支撑盘沿垂直于所述平衡轴转轴的方向延伸。该平衡轴质量较轻，能够降低发动机的整机重量以及摩擦功，降低油耗。

Description

平衡轴及具有该平衡轴的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其是一种平衡轴及具有该平衡轴的发动机。

背景技术

随着科技的发展以及车辆的普及，人们对车辆的舒适性能的要求变得越来越高，而在影响车辆的舒适性的各因素中，发动机产生的震动及噪声是较为重要的影响因素。

根据发动机的工作原理，在发动机工作过程中，由于工作过程以及零部件运行的周期性，发动机会在运动过程中产生具有周期性的离心力和往复的惯性力，在整个发动机的水平方向上，还会由于曲轴的圆周运动带来二阶往复惯性力，这些不平衡的力会给发动机带来较大的噪音及振动，严重影响驾驶的舒适性能，同时也会显著地降低发动机的寿命。

在现有技术中，一般会通过加装平衡轴来降低上述的惯性力。在平衡轴上设置有配重块使得平衡轴的质心与平衡轴的转轴分离，通过平衡轴的转动，以达到消除二阶往复惯性力的目的。

为了能够较好地消除二阶往复惯性力，需要保证一定的平衡轴的质心半径，也即质心到平衡轴的转轴之间的距离，这需要增大平衡块的重量，与此同时，平衡轴轴颈部分需要较大的刚性以使平衡轴的刚性满足要求。上述的要求会大大增加平衡轴的重量，这会提高成本，同时增加发动机整机的重量及摩擦功，造成油耗提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平衡轴及具有该平衡轴的发动机，该平衡轴质量较轻，能够降低发动机的整机重量以及摩擦功，降低油耗。

本实用新型提供一种平衡轴，包括主轴，以及设置于所述主轴上的配重块及轴颈，所述配重块的质心朝所述平衡轴转轴的一侧偏移，在所述平衡轴转轴相对于所述配重块的质心的另一侧上，所述轴颈从远离所述平衡轴转轴的一侧至靠近所述平衡轴转轴的一侧凹陷形成有减重凹口，所述减重凹口沿垂直于所述平衡轴转轴的方向贯通于所述轴颈的两侧，并使所述轴颈沿平衡轴转轴的长度方向的两端形成有支撑盘，所述支撑盘沿垂直于所述平衡轴转轴的方向延伸。

进一步地，所述配重块包括第一配重块及第二配重块，所述轴颈设置于所述第一配重块与所述第二配重块之间。

进一步地，所述第一配重块及所述第二配重块朝向所述减重凹口的一侧形成有一平面，所述平衡轴转轴穿过所述平面。

进一步地，在所述第一配重块及所述第二配重块朝向所述减重凹口一侧的顶面上设置有第一加强筋，所述第一加强筋的一端与相邻的所述支撑盘连接，另一端沿所述平衡轴转轴的长度方向朝向远离所述支撑盘的一侧延伸。

进一步地，从靠近所述支撑盘的一侧向远离所述支撑盘的一侧，所述第一加强筋的高度不断减少。

进一步地，所述支撑盘的端面距所述平衡轴转轴的距离小于所述第一加强筋的最高点至所述平衡轴转轴的距离。

进一步地，在所述主轴上形成有第一弯折部，所述第一弯折部从所述平衡轴的端部至所述轴颈所在的方向，相对于所述平衡轴转轴逐渐向所述配重块的质心所在的一侧延伸。

进一步地，在所述主轴上设置有沿所述平衡轴转轴的长度方向延伸的第二加强筋。

进一步地，所述第二加强筋上形成有第二弯折部，从所述平衡轴的长度方向至所述轴颈所在的方向，所述第二弯折部相对于所述平衡轴转轴逐渐向所述配重块的质心所在的一侧延伸。

本实用新型还提供了一种发动机，包括本实用新型提供的平衡轴。

综上所述，本实用新型通过减重凹口的设置，能够使轴颈的质心相对于平衡轴的转轴向配重块的质心所在的一侧偏移。轴颈与配重块的综合作用，使得平衡轴的质心偏离平衡轴转轴的距离会更大，也即，在同样的平衡轴质心半径，也即同样的平衡轴质心与平衡轴转轴的轴线之间的距离的情况下，较小重量的配重块即可达到设计的要求，因此，能够在满足设计要求的情况下，降低平衡轴的整体质量。进一步地，在本实用新型中，可以使轴颈通过滚针轴承支撑于发动机上，由于轴颈的两端均设置有支撑盘，而两个支撑盘的中间形成有减重凹口，这会减少轴颈与滚针轴承的接触面积，实现降低摩擦功的目的，同时，通过轴颈两端的支撑盘与滚针轴承接触，也保证了滚针轴承受力的均匀，防止因为受力不均而使滚针轴承发生跳针或异常磨损等情况。综上所述，本实用新型提供的平衡轴质量较轻，能够降低发动机的整机重量以及摩擦功，降低油耗。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的平衡轴的主视结构示意图。

图2为图1中平衡轴的侧视结构示意图。

图3为图1中平衡轴的俯视结构示意图。

图4为图3中IV-IV方向的剖面结构示意图。

图5为图3中V-V方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型进行详细说明如下。

本实用新型的目的在于提供一种平衡轴及具有该平衡轴的发动机，该平衡轴质量较轻，能够降低发动机的整机重量以及摩擦功，降低油耗。

图1所示为本实用新型提供的平衡轴的主视结构示意图，图2为图1中平衡轴的侧视结构示意图，图3为图1中平衡轴的俯视结构示意图。如图1至图3所示，本实用新型提供的平衡轴包括主轴10，以及设置于主轴10上的配重块20及轴颈30，配重块20的质心朝平衡轴转轴(图中用A-A表示)的一侧偏移，平衡轴转轴贯穿轴颈30，在平衡轴转轴相对于配重块20的质心的另一侧上，轴颈30从远离平衡轴转轴的一侧向靠近平衡轴转轴的一侧凹陷形成有减重凹口31，减重凹口31沿垂直于平衡轴转轴的方向贯通于轴颈30的两侧，并使轴颈30在沿平衡轴转轴的长度方向的两端形成有支撑盘32，该支撑盘32沿垂直于平衡轴转轴的方向延伸。

在本实施例中，通过减重凹口31的设置，能够使轴颈30的质心相对于平衡轴的转轴向配重块20的质心所在的一侧偏移。轴颈30与配重块20的综合作用，使得平衡轴的质心偏离平衡轴转轴的距离会更大，也即，在同样的平衡轴质心半径，也即同样的平衡轴质心与平衡轴转轴之间的距离的情况下，采用较小质量的配重块20即可达到设计的要求，因此，该平衡轴能够在满足设计要求的情况下，降低平衡轴的整体质量。进一步地，在本实施例中，可以使轴颈30的支撑盘32通过滚针轴承支撑于发动机上，由于轴颈30的两端均设置有支撑盘32，而两个支撑盘32的中间形成有减重凹口31，这会减少轴颈30与滚针轴承的接触面积，实现降低摩擦功的目的，同时，通过轴颈30两端的支撑盘32与滚针轴承接触，也保证了滚针轴承受力的均匀，防止因为受力不均而使滚针轴承发生跳针或异常磨损等情况。

图4为图3中IV-IV方向的剖面结构示意图，图5为图3中V-V方向的剖面结构示意图，如图1至图5所示，进一步地，在本实施例中，轴颈30将配重块20分为第一配重块21及第二配重块22，也即，轴颈30设置于第一配重块21与第二配重块22之间，以便于在平衡轴转动时，更好地对平衡轴进行支撑。第一配重块21及第二配重块22朝向减重凹口31的一侧形成有一平面24，平衡轴转轴穿过该平面24(见图5)，也即，配重块20整体上大致呈半个圆柱体型。

请继续参见图2及图4，为了保证平衡轴的刚度，在第一配重块21及第二配重块22朝向减重凹口31一侧的顶面上还设置有第一加强筋23，该第一加强筋23的一端与其相邻的支撑盘32连接，另一端沿平衡轴转轴的长度方向向远离支撑盘32的一侧延伸，从靠近支撑盘32方向向远离支撑盘32方向，第一加强筋23的高度不断减少。

轴颈30上支撑盘32的端面距平衡轴转轴的距离小于第一加强筋23的最高点至平衡轴转轴的距离，也即支撑盘32在与其接触的第一加强筋23处形成有台阶状的容置部33，滚针轴承设置于该容置部33内，以使平衡轴能够更好地转动，防止平衡轴的位置发生移动。

进一步地，在主轴10上形成有第一弯折部11，该第一弯折部11从平衡轴的端部至轴颈30所在的方向，相对于平衡轴转轴逐渐向配重块20的质心所在的一侧延伸。上述第一弯折部11的设置，能够使主轴10的质心相对于平衡轴转轴同样产生偏移，以进一步地减少配重块20及平衡轴整体的质量。

为了增强平衡轴的刚度，在主轴10上同样设置有沿平衡轴转轴的长度方向延伸的第二加强筋12。与主轴10的形状相适应地，从平衡轴的端部至轴颈30所在的方向，在第二加强筋12上同样形成有相对于平衡轴转轴逐渐向配重块20的质心所在的一侧延伸的第二弯折部121。

综上所述，本实用新型通过减重凹口31的设置，能够使轴颈30的质心相对于平衡轴转轴向配重块20的质心所在的一侧偏移。轴颈30与配重块20的综合作用，使得平衡轴的质心偏离平衡轴转轴的距离会更大，也即，在同样的平衡轴质心半径，也即同样的平衡轴质心与平衡轴转轴的轴线之间的距离的情况下，较小重量的配重块20即可达到设计的要求，因此，能够在满足设计要求的情况下，降低平衡轴的整体质量。进一步地，在本实用新型中，可以使轴颈30通过滚针轴承支撑于发动机上，由于轴颈30的两端均设置有支撑盘32，而两个支撑盘32的中间形成有减重凹口31，这会减少轴颈30与滚针轴承的接触面积，实现降低摩擦功的目的，同时，通过轴颈30两端的支撑盘32与滚针轴承接触，也保证了滚针轴承受力的均匀，防止因为受力不均而使滚针轴承发生跳针或异常磨损等情况。综上所述，本实用新型提供的平衡轴质量较轻，能够降低发动机的整机重量以及摩擦功，降低油耗。

本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括本实用新型提供的平衡轴，关于该发动机的其它技术特征，请参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种平衡轴，包括主轴(10)，以及设置于所述主轴(10)上的配重块(20)及轴颈(30)，所述配重块(20)的质心朝所述平衡轴转轴的一侧偏移，其特征在于：在所述平衡轴转轴相对于所述配重块(20)的质心的另一侧上，所述轴颈(30)从远离所述平衡轴转轴的一侧至靠近所述平衡轴转轴的一侧凹陷形成有减重凹口(31)，所述减重凹口(31)沿垂直于所述平衡轴转轴的方向贯通于所述轴颈(30)的两侧，并使所述轴颈(30)沿平衡轴转轴的长度方向的两端形成有支撑盘(32)，所述支撑盘(32)沿垂直于所述平衡轴转轴的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的平衡轴，其特征在于：所述配重块(20)包括第一配重块(21)及第二配重块(22)，所述轴颈(30)设置于所述第一配重块(21)与所述第二配重块(22)之间。

3.根据权利要求2所述的平衡轴，其特征在于：所述第一配重块(21)及所述第二配重块(22)朝向所述减重凹口(31)的一侧形成有一平面(24)，所述平衡轴转轴穿过所述平面(24)。

4.根据权利要求2所述的平衡轴，其特征在于：在所述第一配重块(21)及所述第二配重块(22)朝向所述减重凹口(31)一侧的顶面上设置有第一加强筋(23)，所述第一加强筋(23)的一端与相邻的所述支撑盘(32)连接，另一端沿所述平衡轴转轴的长度方向朝向远离所述支撑盘(32)的一侧延伸。

5.根据权利要求4所述的平衡轴，其特征在于：从靠近所述支撑盘(32)的一侧向远离所述支撑盘(32)的一侧，所述第一加强筋(23)的高度不断减少。

6.根据权利要求4所述的平衡轴，其特征在于：所述支撑盘(32)的端面距所述平衡轴转轴的距离小于所述第一加强筋(23)的最高点至所述平衡轴转轴的距离。

7.根据权利要求1所述的平衡轴，其特征在于：在所述主轴(10)上形成有第一弯折部(11)，所述第一弯折部(11)从所述平衡轴的端部至所述轴颈(30)所在的方向，相对于所述平衡轴转轴逐渐向所述配重块(20)的质心所在的一侧延伸。

8.根据权利要求1或7所述的平衡轴，其特征在于：在所述主轴(10)上设置有沿所述平衡轴转轴的长度方向延伸的第二加强筋(12)。

9.根据权利要求8所述的平衡轴，其特征在于：所述第二加强筋(12)上形成有第二弯折部(121)，从所述平衡轴的长度方向至所述轴颈(30)所在的方向，所述第二弯折部(121)相对于所述平衡轴转轴逐渐向所述配重块(20)的质心所在的一侧延伸。

10.一种发动机，其特征在于：包括权利要求1至9中任意一项所述的发动机。