CN218670404U - 一种平衡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平衡机构，包括包括设置在缸体底部的框架支撑座和设置在发动机曲轴的后端凸缘内侧的驱动齿轮，所述框架支撑座上设置有平衡支撑结构，所述平衡支撑结构包括安装在框架支撑座上的支撑轴，所述支撑轴上套设有能够带动其转动的平衡块，所述平衡块上设置有平衡齿轮，所述平衡齿轮与驱动齿轮啮合；所述框架支撑座上还设置有容纳平衡块转动的平衡空间。通过在框架支撑座上设置与驱动齿轮啮合的平衡齿轮等结构，能够在保证平衡发动机二阶往复惯性力的情况下，适配不同机型，提高发动机的通用性。

Description

一种平衡机构

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种平衡机构。

背景技术

近年来，随着经济的发展和社会的进步，人们对于车辆的舒适性要求也越来越高，降低发动机噪音和振动、延长使用寿命对于提升驾乘者舒适性水平至关重要。

目前，在轻型载货汽车的设计中，如针对皮卡，一般采取增加平衡轴来平衡发动机的二级往复惯性力，以达到较优的NVH，即噪声、振动与声振粗糙度；采用平衡轴优势是不占用发动机高度方向空间，使用量较多，但缺点为需要在发动机缸体上增加平衡油腔，发动机宽度方向增大较多；如适配同一平台的不需平衡机构的其他机型，机体平衡腔体仍然存在，不利于发动机紧凑性设计，若单独开发新机体，成本等较高，如针对特定市场轻卡，对NVH关注度不高，此时不需要平衡机构，此时平衡轴腔便使得发动机宽度方向相对于竞品增大，发动机重量增大，紧凑性不足，降低了竞争力。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种集成化平衡机构，能够在保证平衡发动机二阶往复惯性力的情况下，适配不同机型，提高发动机的通用性。

为解决上述技术问题，本实用新型包括设置在缸体底部的框架支撑座和设置在发动机曲轴的后端凸缘内侧的驱动齿轮，其结构特点是：所述框架支撑座上设置有平衡支撑结构，所述平衡支撑结构包括安装在框架支撑座上的支撑轴，所述支撑轴上套设有能够带动其转动的平衡块，所述平衡块上设置有平衡齿轮，所述平衡齿轮与驱动齿轮相啮合；所述框架支撑座上还设置有容纳平衡块转动的平衡空间。

采用上述结构后，通过设置在框架支撑座上的支撑轴，并在支撑轴上设置平衡块和在平衡块上设置与驱动齿轮相啮合的驱动齿轮，能够随平衡块的转动来平衡曲柄连杆机构运行过程中产生的二阶往复惯性力；通过在发动机缸体底部设置框架支撑座，并在框架支撑座上设置平衡支撑结构，使其形成集成结构，既加强了发动机机体的强度，也不影响发动机外围布置；通过设置可拆装的支撑轴和平衡块，框架支撑座可通用，以便于能够适配多种机型，提高了通用性。

优选的，所述框架支撑座包括两个位于缸体底部且间隔设置的框架板，两个所述框架板相对设置且其之间连接有底板，所述底板上设置有相对设置的第一轴安装座和第二轴安装座，所述支撑轴安装在第一轴安装座和第二轴安装座之间，以便于对支撑轴进行限位。

优选的，所述第一轴安装座上开设有多个第一轴安装孔，所述第二轴安装座上开设有多个第二轴安装孔，每个所述第一轴安装孔与对应的第二轴安装孔同轴设置且设为一组安装孔组，每组所述安装孔组内均安装有所述支撑轴，以方便安装支撑轴。

优选的，所述支撑轴与每组所述安装孔组之间均设为间隙配合，以便于随平衡块同时转动。

优选的，所述平衡块设为偏心的半圆柱筒体结构，所述平衡块的一端设置有右环台，另一端设置有环状的左环台，所述平衡齿轮安装在右环台上，所述左环台的中心处具有第一限位孔，所述右环台中心处开设有与第二限位孔同轴设置的第二限位孔，所述平衡块通过左环台和右环台上的第一限位孔与第二限位孔套设在支撑轴上，以确保平衡块可绕支撑轴转动。

优选的，所述左环台的外端面与右环台的外端面之间的距离不大于第一轴安装座和第二轴安装座之间的距离，以进一步实现平衡块可绕支撑轴自由转动，避免阻碍平衡块的转动。

优选的，所述安装孔组的数量设为两个，分别设为第一安装孔组和第二安装孔组，所述第一安装孔组内安装有第一支撑轴，所述第一支撑轴上设置有第一平衡块；所述第二安装孔组内安装有第二支撑轴，所述第二支撑轴上设置有第二平衡块，两个平衡块的设置，以利于平衡曲柄连杆机构运行过程中产生的二阶往复惯性力。

优选的，所述第一平衡块的一端设有第一左环台，另一端设有第一右环台，所述第一右环台上安装有第一齿轮；第二平衡块的一端设有第二左环台，另一端设有第二右环台，所述第二右环台上安装有第二齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮分设在驱动齿轮下方的两侧，且分别与驱动齿轮相啮合，即驱动齿轮同时驱动第一齿轮和第二齿轮，使第一平衡块和第二平衡块能够快速顺利平衡曲柄连杆机构运行过程中产生的二阶往复惯性力。

优选的，所述平衡空间设为由底板上的弧状结构所围起的空间或设置在底板上的圆弧状的凹槽，以利于平衡块具有足够的转动空间。

综上所述，本实用新型通过设置平衡支撑结构，实现了平衡曲柄连杆机构运行过程中产生的二阶往复惯性力的作用；通过把发动机缸体底部的框架支撑座与平衡支撑结构集成设置，既加强了发动机机体的强度，也不影响发动机外围布置，同时不增加发动机宽度，能够做到发动机最大程度的紧凑性和轻量化设计，并能够适配多种机型，提高了通用性。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的剖视示意图；

图3为本实用新型的结构分解爆炸示意图；

图4为平衡块的结构示意图；

图5为图4另一方向的结构示意图；

图6为本实用新型安装在发动机上的结构示意图；

图7为现有技术中发动机上设置平衡轴腔的结构示意图。

图中：1-缸体，2-曲轴，3-驱动齿轮，4-框架支撑座，41-框架板，42-底板，5-平衡支撑结构，51-第一轴安装座，511-第一轴安装孔，52-第二轴安装座，521-第二轴安装孔，53-支撑轴，531-第一支撑轴，532-第二支撑轴，54-平衡块，541-第一平衡块，542-第二平衡块，543-第一左环台，544-第一右环台，545-第一齿轮，546-第二左环台，547-第二右环台，548-第二齿轮，55-平衡齿轮，6-平衡油腔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图1-7，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

目前，针对皮卡上如何平衡发动机二级往复惯性力，即平衡发动机曲柄连杆机构运行过程中产生的二级往复惯性力，有效减缓整车振动，提高驾驶的舒适性，其中，曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴2、飞轮组等零部件组成，曲轴飞轮组包括曲轴2、飞轮、扭转减振器等；如图7所示，解决上述问题，通常采取的方式是，增加平衡轴方案，来达到较优的NVH，即噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写：增加平衡轴的优势为不占用发动机高度方向空间，使用量较多，但缺点为需要在发动机缸体1上增加平衡油腔6，发动机宽度方向增大较多，如适配其他机型不需平衡机构，机体平衡腔体仍然存在，不利于发动机紧凑性设计，或者单独开发新机体，成本等较高，例如针对特定市场如轻卡，对NVH关注度不高，此时不需要平衡机构，此时平衡轴腔便使得发动机宽度方向相对于竞品增大，发动机重量增大，紧凑性不足。

为了解决上述问题，在缸体1底部设计一种平衡机构，能够平衡发动机曲柄连杆机构运行过程中产生的二级往复惯性力。为了方便描述，把图2的左右方向分别设为左侧和右侧，上下方向分别设为上方和下方，其左右方向为水平方向。

如图1-2所示，该平衡机构包括设置在曲轴2上后端（对应图2的右侧）凸缘内侧（对应图2的左侧）的驱动齿轮3和设置在发动机缸体1底部的框架支撑座4，框架支撑座4包括两个位于缸体1底部且间隔设置的框架板41，两个框架板41相对设置且其之间连接有底板42，底板42可设置为向下突起的弧状结构，也可在底板42上设置圆弧状的凹槽；底板42上可拆卸地安装有平衡支撑结构5，以便于应用在多种机型上，即应用在不需要平衡支撑结构5的的机型上时，可直接把平衡支撑结构5拆除；该平衡支撑结构包括设置在底板42上的轴安装座，该轴安装座包括分别安装在底板42上的第一轴安装座51和第二轴安装座52，第一轴安装座51的水平方向上开设有第一轴安装孔511，第二轴安装座52的水平方向上开设有第二轴安装孔521，第一轴安装孔511和第二轴安装孔521的数量分别设为多个。每个第一轴安装孔511与对应的第二轴安装孔521设为一组安装孔组且同轴设置，每组安装孔组内均安装有支撑轴53，即支撑轴53的两端分别穿装在第一轴安装孔511和对应的第二轴安装孔521内，此处支撑轴53与第一轴安装孔511和对应的第二轴安装孔521的配合为间隙配合。每根支撑轴53上均套设有平衡块54，框架支撑座4的底板42上具有容纳平衡块54转动的平衡空间，该平衡空间设为上述底板42上向下突起的弧状结构围起的空间或其上表面设置的圆弧状的凹槽。每个平衡块54分别设置在第一轴安装座51和第二轴安装座52之间，且平衡块54能够带动支撑轴53转动。

该平衡块54设为偏心的半圆柱筒状结构，即把筒状的圆柱体沿长度方向切去一部分；该偏心的平衡块54的半圆柱筒状的内筒壁与支撑轴53相匹配，其外筒壁与底板42上的平衡空间相匹配，即平衡块54能够在上述平衡空间内不受阻力地转动；平衡块54可设为一体式偏心结构，即直接加工为内筒壁与外筒壁不同轴结构；也可以设置为分体式结构，即由内筒和圆弧状的贴合板组成，内筒为半圆柱体筒状结构，贴合板设置在内筒的外壁上，以使平衡块54成为偏心结构。平衡块54的一端设置有环状的左环台，另一端设置有右环台，左环台的中心处具有第一限位孔，右环台中心处开设有第二限位孔，第一限位孔与第二限位孔同轴设置且平衡轴穿过第一限位孔和第二限位孔，上述平衡块54通过左环台和右环台上的第一限位孔与第二限位孔套设在支撑轴53上，即支撑轴53两端分别穿设在第一限位孔和第二限位孔内；右环台上套设有平衡齿轮55，平衡齿轮55与驱动齿轮3相啮合，以便于在驱动齿轮3转动时，带动平衡齿轮55转动，从而带动平衡块54和支撑轴53的转动。并且，上述左环台的外端面与右环台的外端面之间的距离不大于第一轴安装座51和第二轴安装座52之间的距离，以利于平衡块54的顺利转动。

优选，如图3所示，上述安装孔组的数量设为两个，分别设为第一安装孔组和第二安装孔组，第一安装孔组内安装有第一支撑轴531，第二安装孔组内安装有第二支撑轴532，第一支撑轴531上设置有第一平衡块541，第二支撑轴532上设置有第二平衡块542，第一平衡块541的一端设有第一左环台543，另一端设有第一右环台544，第一左环台543和第一右环台544上均开设有同轴的第一轴限位孔；第二平衡块542的一端设有第二左环台546，另一端设有第二右环台547，第二左环台546和第二右环台547上均开设有同轴的第二轴限位孔；第一右环台544上安装有第一齿轮545，第二右环台547上安装有第二齿轮548，即第一齿轮545和第二齿轮548均为平衡齿轮55；第一齿轮545和第二齿轮548分别设置在驱动齿轮3下方的两侧，且均与驱动齿轮3相啮合，以确保驱动齿轮3能够同时驱动第一齿轮545和第二齿轮548转动，并能够带动与其对应的第一平衡块541和第二平衡块542转动，以利于平衡发动机产生的二阶往复惯性力。

当该平衡支撑结构适配不需要带平衡机构的车型时，例如轻卡等，不需要单独设计机体框架板41，直接去掉上述支撑轴和平衡块即可，此方式不影响发动机外围布置，也不增加发动机的宽度，能够做到发动机最大程度的紧凑性，轻量化设计，同时提高了通用性。

工作时，发动机上曲柄连杆机构运行过程中，设置在曲轴2上的驱动齿轮3驱动与其相啮合的第一齿轮545和第二齿轮548转动，带动第一平衡块541和第二平衡块542在平衡空间内转动，第一平衡块541和第二平衡块542在转动过程中，平衡了发动机曲柄连杆机构运行过程中产生的二阶往复惯性力。

本实用新型通过把设置在发动机缸体1底部的框架支撑座4与平衡支撑结构5集成设置，既加强了发动机机体的强度，也不影响发动机外围布置，同时不增加发动机宽度，能够做到发动机最大程度的紧凑性和轻量化设计，并能够适配多种机型，提高了通用性；通过设置第一轴安装座51和第二轴安装座52，以便于对第一支撑轴531和第二支撑轴532进行限位；通过设置套设在第一支撑轴531和第二支撑轴532上的偏心的第一平衡块541和第二平衡块542，并在第一平衡块541和第二平衡块542分别设置与驱动齿轮3啮合的第一齿轮545和第二齿轮548，以确保驱动齿轮3能够同时驱动第一齿轮545和第二齿轮548转动的同时，带动平衡块的转动，实现了平衡曲柄连杆机构运行过程中产生的二阶往复惯性力的作用。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种平衡机构，包括设置在缸体（1）底部的框架支撑座（4）和设置在发动机曲轴（2）上后端凸缘内侧的驱动齿轮（3），其特征在于：所述框架支撑座（4）上设置有平衡支撑结构（5），所述平衡支撑结构（5）包括安装在框架支撑座（4）上的支撑轴（53），所述支撑轴（53）上套设有能够带动其转动的平衡块（54），所述平衡块（54）上设置有平衡齿轮（55），所述平衡齿轮（55）与驱动齿轮（3）相啮合；所述框架支撑座（4）上还设置有容纳平衡块（54）转动的平衡空间；所述框架支撑座（4）包括两个位于缸体（1）底部且间隔设置的框架板（41），两个所述框架板（41）相对设置且其之间连接有底板（42），所述底板（42）上设置有相对设置的第一轴安装座（51）和第二轴安装座（52），所述支撑轴（53）安装在第一轴安装座（51）和第二轴安装座（52）之间；所述第一轴安装座（51）上开设有多个第一轴安装孔（511），所述第二轴安装座（52）上开设有多个第二轴安装孔（521），每个所述第一轴安装孔（511）与对应的第二轴安装孔（521）同轴设置且设为一组安装孔组，每组所述安装孔组内均安装有所述支撑轴（53）；所述平衡块（54）设为偏心的半圆柱筒状结构，所述平衡块（54）的一端设置有右环台，另一端设置有环状的左环台，所述平衡齿轮（55）安装在右环台上，所述左环台的中心处具有第一限位孔，所述右环台中心处开设有与第二限位孔同轴设置的第二限位孔，所述平衡块（54）通过左环台和右环台上的第一限位孔与第二限位孔套设在支撑轴（53）上；所述左环台的外端面与右环台的外端面之间的距离不大于第一轴安装座（51）和第二轴安装座（52）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的平衡机构，其特征在于：所述支撑轴（53）与每组所述安装孔组之间均设为间隙配合。

3.根据权利要求1所述的平衡机构，其特征在于：所述安装孔组的数量设为两个，分别设为第一安装孔组和第二安装孔组，所述第一安装孔组内安装有第一支撑轴（531），所述第一支撑轴（531）上设置有第一平衡块（541）；所述第二安装孔组内安装有第二支撑轴（532），所述第二支撑轴（532）上设置有第二平衡块（542）。

4.根据权利要求3所述的平衡机构，其特征在于：所述第一平衡块（541）的一端设有第一左环台（543），另一端设有第一右环台（544），所述第一右环台（544）上安装有第一齿轮（545）；第二平衡块（542）的一端设有第二左环台（546），另一端设有第二右环台（547），所述第二右环台（547）上安装有第二齿轮（548）；所述第一齿轮（545）和第二齿轮分设在驱动齿轮（3）下方的两侧，且分别与驱动齿轮（3）相啮合。

5.根据权利要求1所述的平衡机构，其特征在于：所述平衡空间设为由底板（42）上的弧状结构所围起的空间或设置在底板（42）上的圆弧状的凹槽。

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