[发明专利]质量平衡传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于平衡内燃机的惯性力和/或惯性矩的质量平衡传动机构。质量平衡传动机构包括：平衡轴，该平衡轴具有管状支承轴，该支承轴具有构造在其外周上的支承部位(Lagerstelle)，用于在内燃机中对平衡轴进行径向支承；以及与支承轴相连的不平衡质量(Unwuchtmasse)，该不平衡质量在支承轴的在支承部位侧向分布的连接区段上与该支承轴接合。

背景技术

这种质量平衡传动机构来自：在电动机技术期刊(Motortechnischen Zeitschrift)(MTZ)2009年第06期发表的文章“Derneue 1.8-I-Vierzylinder-Ottomotor von Mercedes-Benz(梅赛德斯奔驰的新型1.8-I四缸汽油发动机)”。平衡传动齿轮箱包括两个以双倍曲轴转速反向旋转的平衡轴，用于平衡二阶自由惯性力。涉及到所构造的具有管状支承轴的平衡轴，将该平衡轴推入到内燃机的轴承座(Lagergasse)中并且接着分别与两个不平衡质量旋拧在一起。

对每个平衡轴的径向支承在三个滑动支承部位进行。然而已知的是，滑动支承比滚动支承产生明显更高的摩擦功率损耗，从而滚动支承的平衡轴越来越多地大量使用。此外，可以省去在液动力滑动轴承中必要的压力介质输送，这是因为典型的是，对滚动支承的润滑仅通过运行时产生的油雾来进行，如在EP 1 775 484 A2中所提出的那样。

发明内容

本发明基于如下任务，即，将开头所述类型的质量平衡传动机构在结构上进行改进，使得在支承部位的寿命耐久性相同或者有所改善的情况下运行中的摩擦功率损耗相对于公知的滑动支承明显地降低。

该任务的解决方案从权利要求1的表明的特征来解决，而本发明的有利的改进方案和构造方案可从从属权利要求中得到。因此，质量平衡传动机构应包括对平衡轴进行径向滚动支承的滚针轴承，该滚针轴承的针辊在构造为内滚动面的支承部位上滚动。在此，内滚动面具有在周向上改变的宽度，使得：在直径上与载荷区相对置的内滚动面明显变细为小于针辊长度的宽度或者在周向上中断，在载荷区的外周区域中，内滚动面由不平衡质量的与平衡轴一起旋转的径向载荷加载。内滚动面的中断或变细通过一个或多个局部成型于支承轴中的凹部形成。

换言之，本发明并不限于通过用在摩擦方面更为有利的滚动支承代替对平衡轴的滑动支承。而是与此相联系地设置为，在与载荷区对置的并且仅载荷很小的或者甚至不承受载荷的外周区域中借助一个或多个凹部使支承部位要么变细要么在周向上完全中断，从而运行中形成的油雾可以不受阻挡地达到在那里局部突出于内滚动面的或者局部露置的针辊，并且鉴于支承的所要求的寿命，保证了对滚动支承的充分润滑和/或冷却。

在本发明的改进方案中，通过两个与内滚动面的两侧邻接的并且优选相对于彼此镜像对称成型的凹部来形成内滚动面的变细部。在对此可替选的内滚动面中断的情况下，对此应理解为：内滚动面的圆周角小于360°，则凹部就足够使该凹部在平衡轴的纵向上呈隧道状地分布于滚针轴承下方并且这样保证将油雾足量地输送至在那里露置的针辊。

在本发明的制造技术上优选的改进方案中，凹部应通过对支承轴的冷改型来制造。因此，在支承轴的材料选择中除了要考虑内滚动面的摩擦学要求之外也要考虑冷改型可行性。

优选的是，内滚动面的直径和与内滚动面邻接的轴区段的包络圆直径基本上等大。因此，支承轴可以是精密钢管，该精密钢管在不计一个或多个凹部的情况下具有在整个纵向延伸上恒定的直径。通过在载荷区的外周区域中不带径向凸起的支承部位的构型(换言之：支承部位在那里既不回缩也不突出)，相对于径向突起的轴承轴颈，径向滚动支承的径向结构空间需求得以最小化。鉴于对内滚动面的研磨加工，仍还可以设置这种轴承轴颈，该轴承轴颈对滚动支承的小的径向结构空间需求有利地优选以相对于邻接的轴区段仅略微突出的方式构造。

此外，在径向载荷的方向上看，凹部基本上是椭圆形的并且在最大至180°的圆周角延伸。该最大至180°的圆周角不允许被超过，以便将静止的平衡轴定中心地保持在滚针轴承中。椭圆形形状是对支承轴适于制造地改型的结果，而为将油雾输送至局部突出的针辊而提供的自由截面随着椭圆形凹部的圆周角而增加。此外，支承轴重心朝着载荷区的方向的偏心率随着圆周角而增加，使得在恒定保持不变的不平衡作用的情况下，不平衡质量连同平衡轴的总重量可以减小。

附图说明