專利名稱：平衡軸驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括平衡軸的發(fā)動機(jī)總成，更具體地涉及用于平衡軸的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
本節(jié)陳述只是為了提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，可能并不 構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
根據(jù)氣缸的數(shù)量和布置形式，發(fā)動機(jī)會呈現(xiàn)出由活塞的加速 和減速所引起的固有的不平衡力。這些力會是往復(fù)運動質(zhì)量、發(fā)動機(jī)沖 程、連桿長度以及曲軸轉(zhuǎn)速的函數(shù)。這些不平衡力或失衡會引起不希望 有的噪聲和振動。 一些發(fā)動機(jī)結(jié)合平衡軸以抵消失衡。然而，用于平衡 軸的驅(qū)動結(jié)構(gòu)會難以封裝，引起額外的設(shè)計復(fù)雜性和成本。發(fā)明內(nèi)容
—種發(fā)動機(jī)總成可包括發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)、曲軸、凸輪軸、平衡軸 以及第一和第二齒輪。曲軸、凸輪軸和平衡軸每個都可被發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可 旋轉(zhuǎn)地支撐。凸輪軸可被曲軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并且第一齒輪耦接到凸輪軸。 第二齒輪可固定成與平衡軸一起旋轉(zhuǎn)并且與第 一齒輪相嚙合并被其驅(qū)動。
替換性地， 一種發(fā)動機(jī)總成可包括發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)、曲軸、凸輪 軸、凸輪相位器和平衡軸。曲軸、凸輪軸和平衡軸每個都可被發(fā)動機(jī)結(jié) 構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐。凸輪相位器耦接到凸輪軸并且被曲軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。 平#f軸可被凸輪相位器可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。
根據(jù)本文提供的描述，人們將明了本發(fā)明的其它應(yīng)用領(lǐng)域。 應(yīng)當(dāng)理解的是，這些描述和具體例子只是用作說明的目的，并無意圖限 制本發(fā)明的范圍。


本文描述的附圖只用作說明的目的，并無意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機(jī)總成的透視圖2是圖1所示發(fā)動機(jī)總成的凸輪軸組件的分解圖；以及
圖3是圖1所示發(fā)動機(jī)總成的凸輪相位器組件的分解圖。
具體實施方式
下列描述本質(zhì)上只是示例性的，并且不用于限制本發(fā)明、應(yīng) 用或用途。應(yīng)當(dāng)理解，在所有附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記代表相同或相應(yīng) 的部件和特征。
現(xiàn)在參照圖1-3，示出了示例性發(fā)動才幾總成10。發(fā)動機(jī)總成 IO可包括發(fā)動機(jī)機(jī)體12、曲軸組件14、凸4侖軸組件16、凸輪相位器組 件18、平衡軸組件20和傳動帶22。曲軸組件14、凸輪軸組件16和平衡 軸組件20每個都可被發(fā)動機(jī)機(jī)體12可旋轉(zhuǎn)地支撐。發(fā)動機(jī)機(jī)體12可限 定出第一和第二氣缸排21、 23，其包括布置成彼此成一定角度的第一和 第二組氣缸25，并且在第一和第二氣缸排21、 23之間限定出凹部27。
曲軸組件14可包括曲軸(未示出)和固定在曲軸一端的驅(qū)動 轂24。驅(qū)動轂24可包括一系列與傳動帶22相嚙合的齒26。傳動帶22 可包括鏈帶并且可與曲軸的驅(qū)動轂24和凸輪相位器組件18相嚙合以根 據(jù)曲軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動凸輪相位器18的旋轉(zhuǎn)，如下所述。
參照圖2，凸輪軸組件16可形成同心凸4侖軸。凸輪軸組件16 可定位在第一和第二氣缸排21、 23之間，并且可包括第一和第二軸28、 30，第一組凸起部構(gòu)件32和第二組凸起部構(gòu)件34。第一組凸起部構(gòu)件 32可固定成與第一軸28 —起旋轉(zhuǎn)，并且第二組凸起部構(gòu)件34可固定成 與第二軸30—起旋轉(zhuǎn)。在本例中，第一組凸起部構(gòu)件32可形成進(jìn)氣凸 起部組，第二組凸起部構(gòu)件34可形成排氣凸起部組。然而，應(yīng)當(dāng)理解， 可提供替代的布置，其中，第一組凸起部構(gòu)件32可形成排氣凸起部組， 第二組凸起部構(gòu)件34可形成進(jìn)氣凸起部組。
參照圖3，凸輪相位器組件18可包括第一、第二和第三部分 36、 38、 40以及齒輪42。第 一部分36可形成有潤滑油腔室殼和外轂48, 該潤滑油腔室殼限定出第一和第二組腔室44、 46，該外轂48包括一系列 與傳動帶22相嚙合的齒50。第二部分38可形成第一板組件，該第一板 組件固定到凸輪軸組件16的第 一軸28上并且包括第 一板52和固定成與第一板52—起旋轉(zhuǎn)的第一組葉片54。該第一組葉片54可定位在第一部 分36的第一組腔室44中。第三部分40可形成第二板組件，該第二板組 件固定到凸輪軸組件16的第二軸30上并且包括第二板56和固定成與第 二板56—起旋轉(zhuǎn)的第二組葉片58。該第二組葉片58可定位在第一部分 36的第二組腔室46中。
齒輪42可由粉末金屬制成并且可包括帶有斜齒輪齒62的環(huán) 形體60。齒輪42可固定成與凸輪相位器組件18的第 一部分36 —起旋轉(zhuǎn)。 例如，齒輪42可與凸輪相位器組件18的第一部分36摩擦配合。
傳動帶22可與齒輪42相嚙合以驅(qū)動凸輪相位器組件18的第 一部分36的旋轉(zhuǎn)。通過第一和第二組腔室44、 46之內(nèi)的增壓流體作用 到第一和第二組葉片54、 58上，第一部分36的旋轉(zhuǎn)可傳遞給第二和第 三部分38、 40。這樣，凸輪軸組件16也可通常固定成與齒輪42—起旋 轉(zhuǎn)。盡管凸輪軸組件16示例為同心凸輪軸且凸輪相位器組件18示例為 雙獨立凸輪相位器，應(yīng)當(dāng)理解，本教導(dǎo)同樣適用于固定凸起部式凸輪軸 和雙等凸輪相位器。
如圖l所示，平衡軸組件20可定位在第一和第二氣缸排21、 23之間并且可包括平衡軸64和齒輪66。平衡軸64可定位在發(fā)動機(jī)機(jī)體 12的凹部27中并且固定成與齒輪66 —起旋轉(zhuǎn)。齒輪66可由粉末金屬制 成并且可包括剪式齒輪。剪式齒輪可包括齒輪組件(如齒輪66)和轉(zhuǎn)矩 產(chǎn)生元件(未示出)以減小主動和從動齒輪之間的齒輪隙和噪聲。齒輪齒輪齒68。齒輪66,由此是平衡軸64可被齒輪42驅(qū)動，按照與傳動帶 22和齒輪42的旋轉(zhuǎn)方向大體相反的旋轉(zhuǎn)方向。齒輪齒68的數(shù)量可小于 齒輪齒62的數(shù)量以得到平衡軸64相對于凸輪軸組件16的增加的旋轉(zhuǎn)速 度。例如，齒輪齒68的數(shù)量可小于或等于齒輪齒62的數(shù)量的一半，以 得到大于凸輪軸組件16的轉(zhuǎn)速的平衡軸64的轉(zhuǎn)速，并且更具體地，大 于曲軸的轉(zhuǎn)速。齒輪42可定位在傳動帶22和齒4侖66之間。
在工作期間，曲軸驅(qū)動轂24的旋轉(zhuǎn)可驅(qū)動傳動帶22從而為 凸輪相位器組件18并由此為凸輪軸組件16的旋轉(zhuǎn)提供動力。通過齒輪 42、 66之間的嚙合，凸輪相位器組件18的旋轉(zhuǎn)可傳遞給平衡軸64。權(quán)利要求
1、一種發(fā)動機(jī)總成，包括發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)；被所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐的曲軸；被所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐并且被所述曲軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的凸輪軸；耦接到所述凸輪軸的第一齒輪；被所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐的平衡軸；以及固定成與所述平衡軸一起旋轉(zhuǎn)并且與所述第一齒輪相嚙合并被其驅(qū)動的第二齒輪。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 包括可旋轉(zhuǎn)地支撐所述凸輪軸的發(fā)動機(jī)機(jī)體。
3、 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)機(jī)體 限定出布置成彼此成一定角度的第一和第二組氣缸，并且所述平衡軸定 位在所述第一和第二組氣缸之間。
4、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述凸輪軸定位 在所述曲軸和所述平^f釺軸之間。
5、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述第二齒輪包 括剪式齒輪。
6、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述第一齒輪包 括斜齒輪主動齒輪。
7、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，還包括與所述曲 軸和所述凸輪軸相配合的傳動帶以根據(jù)曲軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)。
8、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，還包括耦接到所述 凸輪軸并且被所述曲軸旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的凸輪相位器，所述凸輪相位器驅(qū)動所 述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)。
9、 如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述第一齒輪固定 到所述凸輪相位器上以與所述凸輪相位器一起旋轉(zhuǎn)。
10、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述凸輪相位器包括第一和第二部分，所述第一齒輪固定成與所述第一部分一起旋轉(zhuǎn)，所 述第二部分相對于所述第一部分可旋轉(zhuǎn)并且固定到所述凸輪軸上以相對于所述第 一部分旋轉(zhuǎn)所述凸輪軸。
11、 如權(quán)利要求IO所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述凸輪軸包括 相對于彼此固定的進(jìn)氣、排氣凸起部。
12、 如權(quán)利要求IO所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述凸輪相位器包括相對于所述第一部分可旋轉(zhuǎn)的第三部分，所述凸輪軸包括固定成與所 述第二部分一起旋轉(zhuǎn)的進(jìn)氣凸起部和固定成與所述第三部分一起旋轉(zhuǎn)的排氣凸起部。
13、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述第一齒輪具 有第一組齒，所述第二齒輪包括第二組齒，所述第二齒輪具有的齒少于所 迷第一齒輪以相對于所述凸輪軸增加所述平衡軸的轉(zhuǎn)速。
14、 如權(quán)利要求13所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述平衡軸被驅(qū) 動的轉(zhuǎn)速大于所述曲軸的轉(zhuǎn)速。
15、 一種發(fā)動才幾總成，包4*: 發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)；被所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐的曲軸； 被所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐的凸輪軸；耦接到所述凸輪軸并且被所述曲軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的凸輪相位器；以及 的平衡軸。
16、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 包括可旋轉(zhuǎn)地支撐所述凸輪軸的發(fā)動機(jī)機(jī)體。
17、 如權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)機(jī)體 限定出布置成彼此成一定角度的第一和第二組氣缸，并且所述平衡軸定位 在所述第 一和第二組氣缸之間。
18、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，還包括固定成與 所述凸輪相位器一起旋轉(zhuǎn)的第一齒輪，固定成與所述平衡軸一起旋轉(zhuǎn)并且 與所述第一齒輪相嚙合的第二齒輪，所述第二齒輪被所述第一齒輪驅(qū)動并 且驅(qū)動所述平衡軸的旋轉(zhuǎn)。
19、 如權(quán)利要求18所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述第二齒輪包 括剪式齒輪。
20、 如權(quán)利要求15所述的發(fā)動機(jī)總成，其特征在于，所述凸輪相位器 被所述曲軸以第一轉(zhuǎn)速驅(qū)動，所述平衡軸被所述凸輪相位器以大于所述第 一轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及平衡軸驅(qū)動系統(tǒng)。具體地，提供了一種發(fā)動機(jī)總成，其可包括發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)、曲軸、凸輪軸、平衡軸以及第一和第二齒輪。曲軸、凸輪軸和平衡軸每個都可被發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支撐。凸輪軸被曲軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并且第一齒輪可耦接到凸輪軸。第二齒輪可固定成與平衡軸一起旋轉(zhuǎn)并且與第一齒輪相嚙合并被其驅(qū)動。
文檔編號F16F15/26GK101532550SQ20091000816
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者F·J·羅扎里奧, J·E·羅賓斯, M·斯塔賓斯基, S·W·默里克爾, W·C·阿爾伯森 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司