[发明专利]内燃机的质量平衡机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种质量平衡机构，用于对内燃机的惯性力和/或惯性矩加以平衡。所述质量平衡机构包括不平衡轴，不平衡轴带有用于产生不平衡的轴部段、两个外部轴颈、以及至少一个将所述轴部段中的两个轴部段相连接的内部轴颈，所述不平衡轴在所述轴颈上能转动地支承在内燃机的所配属的支承部位中。在此，所述内部轴颈相对于两个与之邻接的所述轴部段在径向上回缩，并且与内部的所述支承部位形成径向滑动轴承结构。

背景技术

这种质量平衡机构由视作形成类属的EP 1 304 450A2得知。在这里所提出的质量平衡机构用于对四缸直列式机器的二阶自由惯性力加以平衡，并且包括两个以双倍的曲轴转速反向旋转的不平衡轴。这些不平衡轴被四重地支承，并且分别具有两个彼此跟随排列的轴部段，所述轴部段带有用于产生不平衡的、偏心的质心。连接轴部段的内部轴颈的直径明显小于轴部段的包络圆，从而出于装配原因设置在该支承部位上的径向滑动轴承结构的置换通过在摩擦损耗方面更为有利的、带有未分部分的轴承圈的径向滚动轴承结构是不可行的(在任何情况下在这里都可以使用带有分部分的外圈的滚动轴承，但是在该滚动轴承中，由于在外部滚道上不可避免的等级形成而要担心会有功能限制和使用寿命限制)。每个不平衡轴的另外三个轴颈也在径向上滑动支承在配属的支承部位中。

由EP 0 243 683A1得知带有被三重地而且在这种情况下完全滚动地得以支承的不平衡轴。但是，其仅带有一个产生不平衡的轴部段的几何毫无问题地允许对未分部分的滚动轴承的装配。这以相同的方式适用于FR 2 619 881A1中所公开的不平衡轴，该不平衡轴在驱动侧的端部区段上相对照地以滑动支承来代替滚动支承。

发明内容

本发明所基于的任务是，以如下方式改进开头所提及类型的质量平衡机构，即，在不平衡轴的毫无问题的可装配性不改变的情况下，尽可能地降低质量平衡机构的运行摩擦损耗。

根据本发明，该任务通过如下方式得以解决，即，外部轴颈与外部的支承部位分别形成径向滚动轴承结构。换句话说，所涉及的是一种如下的质量平衡机构，其带有对不平衡轴的混合式支承件，其中，回缩的内部轴颈仍然在径向上得到滑动支承，而在外部轴颈与配属的支承部位之间设置有对摩擦更为有利的滚动轴承。

在本发明的改进方案中，径向滑动轴承结构应该与不平衡轴的轴向滑动轴承结构相组合，其中，两个轴部段设有用于内部支承部位的轴向端面的轴向推动面。这种制造技术上简单的构造方式使得不平衡轴在其他部位上的轴向支承变得多余，而轴向滑动轴承结构的轴向间隙还能够设定得如此小，使得轴向推动面和各自配属的轴向端面作为用于从径向滑动轴承结构中溢出的液压介质的节流件来起作用。换句话说，支承部位和轴部段的彼此相叠地滑动的轴向面或者彼此很窄地间隔开的轴向面产生通流阻力，所述通流阻力随着来自径向滑动轴承结构的相应地得以界定的液压介质流出而产生。

这样构造的轴向滑动轴承结构的提高的密封作用尤其产生了如下可能性，即：径向滑动轴承结构的径向轴承间隙设定得如此大，即：使得内部轴颈自不平衡轴的预先确定的弯曲(Druchbiegung)起，才参与对不平衡轴的径向支承。在不平衡轴的低转速范围中，轴承负载呈现为很低，从而在那里用于对不平衡轴稳定支承的内部轴颈是无关紧要的。由于偏心的质量分布，不平衡轴的指向不平衡方向的弯曲随着其转速而增加，从而内部轴颈也有效地负责对不平衡轴进行稳定支承。这种考虑到不平衡轴的转速的构造方式首要地促使：在不平衡轴转速很低的情况下，径向滑动轴承结构的相对高的摩擦损耗能够保持得可以忽略地小。

在这种径向滑动轴承结构内的与不平衡轴依赖转速的弯曲相匹配的、连续的接触力构建方面，内部轴颈应该具有与不平衡轴的旋转轴线平行的并且在不平衡的方向上错开地分布的中轴线。

在结构上优选的构造方式中，不平衡轴应该作为锻造件而制造，并且径向滚动轴承结构各自包括无内圈的滚针轴承，其中，所述不平衡轴的外部轴颈各自充当用于滚针的内滚道。滚动轴承相对于滑动轴承的径向空间结构额外需求可以一方面通过放弃内圈，另一方面通过使用具有小直径的滚针而被降至最小值。这尤其在滚针轴承此外还低成本地构成为如下滚针套筒时适用，所述滚针套筒具有：非切削地制成的薄壁式外圈、保持架以及在保持架中引导的滚针。

但是，作为无内圈的滚针轴承的备选方案，径向滚动轴承结构可以各自构成为带有内圈的滚针轴承。这种结构上的构造方式可以要求：不平衡轴不作为锻造件制成，而是作为有待更简单地加工的而且低成本的铸件制成，并且轴颈不具有对于滚动轴承滚道来说是所必需的材料特性。

附图说明