專利名稱：內(nèi)燃發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領域：
內(nèi)燃發(fā)動機技術(shù)領域[0001 ] 本實用新型涉及具有多個平衡軸的內(nèi)燃發(fā)動機。
背景技術(shù)：
多年來平衡軸被用于控制與內(nèi)燃發(fā)動機相關(guān)的不需要的振動。在一些發(fā)動機中， 使用了雙平衡軸，其中平衡軸以兩倍于曲軸轉(zhuǎn)速的速度被驅(qū)動。在通常的使用原則中，第一 平衡軸由發(fā)動機的曲軸經(jīng)鏈或帶被直接驅(qū)動，其中第二平衡軸由齒輪組在相反旋轉(zhuǎn)方向上 驅(qū)動，其中一個齒輪應用于兩個平衡軸中的每個平衡軸。不幸的是，因為任何往復的燃燒發(fā) 動機固有的曲軸轉(zhuǎn)速的變化，所以平衡軸由于曲軸的加速和減速將趨向于被加速和減速， 其結(jié)果是由在平衡軸之間延伸的嚙合齒輪產(chǎn)生了噪聲。希望以合理的成本并且在不對發(fā)動機增加額外部件的情況下提供一種防止由平 衡軸系統(tǒng)引起不需要的齒輪撞擊噪聲的系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容本實用新型能解決上述一些問題。根據(jù)本實用新型的一個方面，內(nèi)燃發(fā)動機包括 曲軸和第一平衡軸，所述第一平衡軸由在所述曲軸和所述第一平衡軸之間延伸的撓性且不 可伸展的驅(qū)動元件驅(qū)動。所述驅(qū)動元件具有松弛側(cè)和張緊側(cè)。第二平衡軸由所述第一平衡 軸借助驅(qū)動齒輪驅(qū)動，所述驅(qū)動齒輪被安裝到所述第一平衡軸并且與安裝到所述第二平衡 軸的從動齒輪嚙合。根據(jù)本實用新型的另一方面，單向張緊系統(tǒng)被應用到所述驅(qū)動元件的 張緊側(cè)。根據(jù)本實用新型的另一方面，曲軸和撓性驅(qū)動元件以兩倍于所述曲軸的轉(zhuǎn)速的速 度旋轉(zhuǎn)所述第一平衡軸。根據(jù)本實用新型的另一方面，發(fā)動機內(nèi)包括的撓性驅(qū)動元件可被配置為鏈或者纖 維增強彈性帶。在任一情況下，本實用新型的張緊系統(tǒng)包括單個接觸器，所述接觸器至少部 分地通過發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的液壓或者通過彈性構(gòu)件(例如張緊彈簧)或者通過上述二者 而抵靠所述撓性驅(qū)動元件被推入拉緊位置中。根據(jù)本實用新型的另一方面，在張緊系統(tǒng)中使用的單個接觸器可被配置為抵靠撓 性驅(qū)動元件被推入拉緊位置的輥，或者被配置為抵靠撓性驅(qū)動元件被類似地推入拉緊位置 的墊塊。在任一情況下，所述張緊系統(tǒng)均允許所述撓性驅(qū)動元件在曲軸和第一平衡軸之間 延伸的部分響應于曲軸的轉(zhuǎn)速的變化而在長度上重復并且可逆地改變。這種長度上可重復 并且可逆的改變僅是瞬時的并且響應于曲軸的轉(zhuǎn)速中的變化。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機。所述內(nèi)燃發(fā)動機包括曲軸； 第一平衡軸；在所述曲軸和所述第一平衡軸之間延伸的撓性、不可伸展的驅(qū)動元件，其中所 述驅(qū)動元件具有松弛側(cè)和張緊側(cè)；由所述第一平衡軸驅(qū)動的第二平衡軸；以及單向張緊系 統(tǒng)，其應用于所述驅(qū)動元件的張緊側(cè)并且被配置為允許撓性驅(qū)動元件在曲軸和第一平衡軸 之間延伸的部分響應于所述曲軸的轉(zhuǎn)速的變化而在長度上瞬時、重復并且可逆地改變。根據(jù)本實用新型的系統(tǒng)的優(yōu)點是，不需要的平衡軸齒輪噪聲將在不需要額外的張緊硬件的情況下被消除。另一個優(yōu)點是，根據(jù)本實用新型的系統(tǒng)不僅可與金屬鏈使用，還可與纖維增強彈 性帶驅(qū)動元件使用。根據(jù)本實用新型的其他優(yōu)點以及特征將通過閱讀本說明書變得顯然。
圖1是具有根據(jù)本實用新型的平衡軸驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機的一部分的局部示意圖。圖2展示了根據(jù)本實用新型的一個方面附接至平衡軸端部的驅(qū)動齒輪。圖3展示了根據(jù)本實用新型的一個方面在撓性驅(qū)動元件的拉緊側(cè)上的張緊器中 使用的作為單個接觸器的輥的使用。圖4和圖5展示了之前和之后的特征，其示出了由本實用新型產(chǎn)生的平衡軸轉(zhuǎn)速 變化的減小。
具體實施方式
如在圖4中示出的，具有應用于平衡軸驅(qū)動系統(tǒng)松弛側(cè)上的張緊器的常規(guī)驅(qū)動系 統(tǒng)允許示出了平衡器速度的轉(zhuǎn)速振動曲線B，其響應于以曲線A示出的發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)速 變化。以曲線B示出的轉(zhuǎn)速變化由于在平衡軸之間延伸的齒輪系統(tǒng)(例如在圖2中示出的 齒輪)中的固有間隙導致不需要的噪聲。圖5在曲線D處展示了減小的轉(zhuǎn)速變化，其在盡管具有以曲線C示出的曲軸轉(zhuǎn)速 變化現(xiàn)有幅度的情況下由本平衡器驅(qū)動產(chǎn)生。這種在平衡軸部分上轉(zhuǎn)速變化的有益減小降 低了以上提到的不需要的噪聲。圖1示出了發(fā)動機10，其具有帶有曲軸鏈輪16的曲軸14，所述曲軸鏈輪通過從動 鏈輪20驅(qū)動第一平衡軸18。驅(qū)動扭矩通過撓性且不可伸展的驅(qū)動元件34傳遞，所述撓性 且不可伸展的驅(qū)動元件在曲軸鏈輪16和從動鏈輪20之間延伸，如上所述，所述從動鏈輪20 被附接至第一平衡軸18。如圖2所示，第二平衡軸22通過驅(qū)動齒輪沈自第一平衡軸18被 驅(qū)動，所述驅(qū)動齒輪被附接至第一平衡軸18并且與安裝至第二平衡軸22的從動齒輪30嚙 合。齒輪沈和30產(chǎn)生平衡軸18和22需要的反向旋轉(zhuǎn)。如圖1中進一步示出的，單向張緊器58應用于驅(qū)動元件34的張緊側(cè)42。注意，無 張緊器應用于驅(qū)動元件34的松弛側(cè)38。如圖1中所示出的實施例中，具有墊塊形式的接觸 器M通過液壓驅(qū)動器58抵壓在驅(qū)動元件34的張緊側(cè)42，所述液壓驅(qū)動器從發(fā)動機的潤滑 系統(tǒng)接收高壓油。支承在驅(qū)動元件34的松弛側(cè)38上的導軌62在不向所述驅(qū)動元件施加 張力的情況下避免了驅(qū)動元件34的不需要的運動。在圖3中的實施例中，輥46通過張緊彈簧50應用于驅(qū)動元件34，所述張緊彈簧推 動輥46與驅(qū)動元件34的張緊側(cè)接觸。本質(zhì)上，圖1和圖3的實施例均允許驅(qū)動元件34在 平衡軸鏈輪20和曲軸鏈輪16之間延伸的部分在長度上的瞬時重復和可逆的改變；所述張 緊器容納這種長度變化的能力防止平衡軸鏈輪20以及第一平衡軸18和第二平衡軸22的 過度加速和減速。以此方式，控制了不需要的噪聲。已經(jīng)按照相關(guān)的法律標準描述了前述系統(tǒng)，因此本說明書本質(zhì)上是示例性而非 限定性的。所公開的實施例的變型和修改對于本領域技術(shù)人員來說可以變得顯然并且處于本實用新型的范圍內(nèi)。相應地，法律保護的范圍可以僅通過研究隨附的權(quán)利要求而確定。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括曲軸；第一平衡軸；在所述曲軸和所述第一平衡軸之間延伸的撓性、不可伸展的驅(qū)動元件，所述驅(qū)動元件 具有松弛側(cè)和張緊側(cè)；由所述第一平衡軸驅(qū)動的第二平衡軸；以及應用到所述驅(qū)動元件的所述張緊側(cè)的單向張緊系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述曲軸和所述撓性驅(qū)動元件以兩倍于所 述曲軸的轉(zhuǎn)速的速度旋轉(zhuǎn)所述第一平衡軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述撓性驅(qū)動元件包括鏈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述撓性驅(qū)動元件包括纖維增強彈性帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中安裝到所述第一平衡軸的驅(qū)動齒輪通過安 裝到所述第二平衡軸的從動齒輪而驅(qū)動所述第二平衡軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述張緊系統(tǒng)包括單個接觸器，所述接觸 器至少部分地通過來自發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)的液壓抵靠所述撓性驅(qū)動元件而被推入拉緊位 置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述單個接觸器包括墊塊，所述墊塊抵靠 所述撓性驅(qū)動元件被推入所述拉緊位置中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述單個接觸器包括輥，所述輥抵靠所述 撓性驅(qū)動元件被推入所述拉緊位置中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述張緊系統(tǒng)包括單個接觸器，所述接觸 器至少部分地通過彈性構(gòu)件抵靠所述撓性驅(qū)動元件被推入拉緊位置中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述單個接觸器包括墊塊，所述墊塊抵靠 所述撓性驅(qū)動元件被推入所述拉緊位置中。
專利摘要本實用新型提供一種內(nèi)燃發(fā)動機，其具有曲軸和第一平衡軸以及第二平衡軸，當單向張緊系統(tǒng)應用于在發(fā)動機的曲軸和第一個平衡軸之間延伸的撓性驅(qū)動器時，曲軸和第一平衡軸以及第二平衡軸彼此齒輪驅(qū)動，其中所述單向張緊系統(tǒng)僅應用在撓性且不可伸展的驅(qū)動元件的張緊側(cè)。本實用新型的系統(tǒng)的優(yōu)點包括不需要的平衡軸齒輪噪聲將在不需要額外的張緊硬件的情況下被消除。
文檔編號F16H7/08GK201836291SQ20102026396
公開日2011年5月18日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者V·P·索爾費里諾 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司