[发明专利]平衡轴

说明书

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。

这样的平衡轴通常以一体式实心构件形式提供，其由此确实具有高的稳固性，但具有比较大的构件重量。结果，所述平衡轴具有较高的质量分数(Massenanteil)，其在运行中没有提供相应的平衡力，或者所述质量分数有时必须通过附加质量来补偿以便在运行中不引起不希望有的不平衡。

与此相比，人们在研发现代的平衡轴时力求尽可能减轻平衡轴的总重以便减少待加速的质量且进而能改善现代机动车的油耗值。

例如在出版物EP2167839A1和DE102011087535A1中提出，节省在平衡轴的支承面或轴颈处的质量，做法是它们或多或少只以空心体的形式或者只通过相应的部分面来提供。

发明内容

鉴于该现有技术，本发明提出以下任务，即提供一种平衡轴，它具有更轻的总重量或更进一步改善的质量分布。

根据本发明的用于平衡活塞往复式内燃机的惯性力和/或惯性矩的平衡轴至少包括：至少一个长条形主体；至少一个布置在长条形主体上的用于径向轴承安装的轴颈，其中该平衡轴的转动轴线设置在该轴颈的中心点处；其中在该长条形主体上设有至少一个不平衡部，其质心位于平衡轴的转动轴线以外；并且在所述至少一个不平衡部上在该平衡轴的转动轴线区域内基本未设有材料。

换句话说，本发明提出，减少在不平衡部区域内的平衡轴质量，做法是在不平衡部内尽量少地设置提供平衡力所需要的质量。这如此做到，即在平衡轴的转动轴线区域内在所述至少一个不平衡部上没有材料，因而不再有质量。由此还有以下可能，对平衡力有效的平衡轴质量比较远地延伸至轴颈处或轴颈中，因而就此而言也得到本发明的平衡轴的改善的质量分布。

优选也在所述至少一个轴颈的区域内在平衡轴的转动轴线区域内基本没有材料。与此相关优选的是，通过一体形成在主体上的轴承内圈提供轴承容座或者轴颈，随后，轴承可以被套装或夹装在该轴承内圈上。这样的轴承内圈例如可以如此提供，即，在该主体上一体形成两个供形成该轴承内圈的相应形成的肩部。换句话说，通过两个肩部来形成一个轴承内圈，随后可以将该轴承套装或夹装在该轴承内圈上。或者有以下可能，提供已带有轴承内圈的轴承并且将其组合体侧向套装到轴颈上。但是，在此情况下，在套装之前必须在主体上提供用于轴承(确切说是用于轴承内圈)的相应的支承面(最好也呈肩部形状)。该轴承随后可以被套装在主体上并且与支承面接合。接着，通过成型且尤其是精整在主体形成另一个肩部，从而该轴承可通过这两个肩部被保持或容置。

该平衡轴有利地在长条形主体上包括至少两个相邻的不平衡部，在这两个不平衡部之间设有连接部。根据平衡轴的设计结构，所述两个相邻的不平衡部的连接部可以延伸经过平衡轴的转动轴线。因此，该连接部优选尽量是该平衡轴在转动轴线区域内具有材料的唯一部段。优选当在转动轴线的对置两侧设有所述至少两个相邻的不平衡部的质心时设置这样的连接部，就像例如在用于三缸发动机的平衡轴中的情况那样。

该平衡轴有利地基本点对称构成，在这里，该平衡轴的对称中心优选设置在将两个相邻的不平衡部相连的连接部内。概念“基本点对称”在此是指至少该长条形主体是点对称构成的，此时没有考虑优选设置在两端部上的(驱动)接合件。

至少一个轴颈有利地设置在至少一个不平衡部侧面和/或该不平衡部内。换句话说，优选将这个或这些轴颈尽可能引导至该不平衡部。在轴颈设于不平衡部内的优选实施方式中，在不平衡部上的质量也不是旋转对称布置的，而是近似起到失衡的作用。

所述至少一个不平衡部优选至少部分对应于一个空心体的局部形状，该空心体至少包括平行于该平衡轴的转动轴线延伸的多个侧壁。概念“平行于转动轴线”在此应广义理解，不仅包含笔直的侧壁，也包含弧形的或弯曲的(其纵轴线基本平行于该转动轴线延伸)的侧壁。

所述至少一个不平衡部尤其优选至少部分呈壳形、槽形和/或切口形构成。另外，可以在该长条形主体上设置多个不同或基本相同地构成的不平衡部。

还有利的是，该长条形主体或不平衡部具有不同的材料密度和/或不同的壁厚。由此又有以下可能，即适应该平衡轴的不平衡或更进一步增大不平衡。

该不平衡部有利地相对于平衡轴的转动轴线错开布置。由此有以下的简单可能性，即可以相应影响出现的平衡力。