不平衡軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種特別是在往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中用于平衡慣性力和/或慣性矩的 不平衡軸。
【背景技術(shù)】
[0002] 從諸如文獻(xiàn)DE 10 2007 027 990的現(xiàn)有技術(shù)中已知一種不平衡軸，其具有軸段 和軸承頸，其中軸承頸構(gòu)建為部分圓柱體，由此同樣有助于軸的非對(duì)稱。另外從文獻(xiàn)DE 10 2009 035 112已知，該軸承頸由兩個(gè)厚重軸承頸區(qū)段構(gòu)成，其中一個(gè)軸承頸區(qū)段由金屬構(gòu) 成，另一軸承頸區(qū)段由塑料構(gòu)成。這樣的不平衡軸的造型盡管明顯減輕了不平衡軸的總重 量，但是所述具有兩個(gè)支承區(qū)段的支承布局的已知造型卻具有以下缺點(diǎn)，即，所述支承區(qū)段 通常會(huì)相互反向地移動(dòng)。與此相反，如果僅設(shè)有部分圓柱體，則必須在部分圓柱體上形成相 應(yīng)的圓柱體部分圓面，從而為滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體提供軸承面，通過該軸承面使不平衡軸支 承在其殼體中。然而，這是安裝復(fù)雜的并因此成本密集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種重量減輕、而容易制造的不平衡 軸。
[0004] 該技術(shù)問題通過一種不平衡軸解決，其用于平衡往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的慣性力和/ 或慣性矩，該不平衡軸具有至少一個(gè)軸段和與所述軸段鄰接的軸承頸，其中在所述軸段上 設(shè)置不平衡質(zhì)量，并且所述軸承頸至少被兩件式構(gòu)成，并且具有厚重的第一支承區(qū)段和厚 重的第二支承區(qū)段，其中相對(duì)于所述不平衡軸的旋轉(zhuǎn)軸線偏心地構(gòu)成軸段和軸承頸的重 心，其中，所述厚重的第一支承區(qū)段和所述厚重的第二支承區(qū)段被這樣相互嚙合地構(gòu)成，以 使所述第一和所述第二支承區(qū)段至少在軸向上在它們的相對(duì)位置處相對(duì)固定。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明，引入一種特別是在往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的情況下，用于使慣性力和/ 或慣性矩平衡的不平衡軸，該不平衡軸具有至少一個(gè)軸段和與軸段鄰接的軸承頸。此外，在 軸段上設(shè)置了不平衡質(zhì)量，所述不平衡質(zhì)量相對(duì)于平衡軸的旋轉(zhuǎn)軸為軸段提供了偏心的重 心。此外，軸承頸被構(gòu)建成至少兩件式并且具有厚重的第一和第二支承區(qū)段。在此，本發(fā)明 基于這樣的構(gòu)思，即厚重的第一和第二支承區(qū)段被這樣構(gòu)建，以使它們相互嚙合并由此使 厚重的第一和第二支承區(qū)段至少在軸向上在它們的相對(duì)位置處相互固定。軸向固定確保了 支承區(qū)段不會(huì)像現(xiàn)有技術(shù)那樣地能夠相互反向移動(dòng)，而是在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中通常發(fā)生的振動(dòng) 的情況下維持在其位置上。因此可以減少由于滑動(dòng)的支承區(qū)段而造成的對(duì)徑向支承的易干 擾性(St6ranfdlligkeit)并且提供可靠和耐用的徑向支承。
[0006] 根據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，第一和第二支承區(qū)段這樣相互嚙合地構(gòu)建，以使第一 和第二支承區(qū)段至少部分地在徑向上在它們的相對(duì)位置處相互固定。因?yàn)橹С袇^(qū)段通常不 僅可以軸向移動(dòng)，而且特別地在安裝時(shí)可以徑向移動(dòng)，所以通過所述徑向的防移動(dòng)固定可 以確保所述支承區(qū)段相對(duì)靜止地限定在它們的位置。
[0007] 在此，特別有利的是，所述相互嚙合的造型是通過在第一和第二支承區(qū)段之間的 插入式連接來提供的。這樣的插入式連接是特別簡(jiǎn)單成型的并且可以提供所述支承區(qū)段相 互之間簡(jiǎn)單的軸向和/或徑向固定。在此，特別有利的是，支承區(qū)段之一、例如第二支承區(qū) 段設(shè)計(jì)帶有連接凸耳，優(yōu)選地，該連接凸耳嚙合在另一支承區(qū)段、例如第一支承部分上的適 配構(gòu)成的凹槽中。
[0008] 在此，優(yōu)選地，連接凸耳可以優(yōu)選沿徑向在軸承頸內(nèi)部例如通過成型在不平衡軸 上的質(zhì)量元件構(gòu)成。所述沿徑向在軸承頸內(nèi)部構(gòu)成的兩個(gè)厚重的支承區(qū)段的連接具有以下 優(yōu)點(diǎn)，即，用于對(duì)不平衡軸進(jìn)行支承的滾動(dòng)體的、由軸承頸的圓柱外表面構(gòu)成的滾道盡可能 無中斷地構(gòu)成。
[0009] 根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施例，所述支承區(qū)段中的至少一個(gè)由可噴注的、可鑄造的或 者可注塑的材料制備，特別是由塑料制備。由此，可以恰好在軸承頸配置了輕質(zhì)材料的區(qū)域 中較少地負(fù)載。另外可以借助可噴注的材料在第一和第二支承區(qū)段之間提供非常簡(jiǎn)單的、 插入式連接的造型。在此，特別地可以通過注塑包封第二支承部分來制備厚重的第一支承 區(qū)段，由此特別簡(jiǎn)單且成本低廉地制備所述厚重的第一支承區(qū)段。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的是，第一支承區(qū)段的材料比第二支承區(qū)段的材料的密度低。由此第 二支承區(qū)段可以構(gòu)建得比第一支承區(qū)段更重，從而軸承頸本身也具有相對(duì)于平衡軸的旋轉(zhuǎn) 軸線偏心地構(gòu)成的重心。由此，該重心同樣有助于不平衡，從而可以較小地實(shí)施所述軸段上 的不平衡質(zhì)量。
[0011] 根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述軸承頸配備有圓柱形的外罩面，該外罩面作為工 作面用于對(duì)不平衡軸進(jìn)行徑向支承的具有線接觸的滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體。在此，所述支承區(qū) 段之間的過渡并非是平行于滾動(dòng)體的線接觸定向的，而是被調(diào)節(jié)成與線接觸成角度，因此 盡管軸承頸的兩件式構(gòu)造，滾動(dòng)體卻沒有凹凸不平。由此可以改善運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
[0012] 此外，該造型的好處在于，即使為支承區(qū)段應(yīng)用了具有不同熱膨脹系數(shù)的兩種不 同材料，由于不同的熱膨脹而形成的中斷或在支承部分之間用于平衡不同的熱膨脹所需的 公差間隔對(duì)滾動(dòng)體的滾動(dòng)特性沒有負(fù)面影響。
[0013] 在從屬權(quán)利要求、附圖及說明書中限定了進(jìn)一步有利的和優(yōu)選的實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0014] 接下來應(yīng)通過附圖中繪出的實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在此，實(shí)施例純粹是示 例性的并且不應(yīng)限定本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。該保護(hù)范圍是通過所附權(quán)利要求來限定的。在附 圖中：：
[0015] 圖1示出穿過根據(jù)本發(fā)明的平衡軸的示意性立體剖面圖；和
[0016] 圖2 :根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的軸承頸的示意性局部視圖。
[0017] 接下來，相同或者功能上作用相同的元件是用相同的參考標(biāo)記來標(biāo)記的。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 圖1示出了穿過不平衡軸1的立體剖面圖，該不平衡軸1具有多個(gè)軸段2、4和6， 并且是沿著旋轉(zhuǎn)軸線D可旋轉(zhuǎn)式支承的。在軸段2、4和6上分別設(shè)置了不平衡質(zhì)量8,該不 平衡質(zhì)量8確保了相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線D偏心地構(gòu)建的重心。圖1另外示出了可以借助軸承頸 1〇、12在徑向上支承不平衡軸1。由此軸承頸10、12通常用作對(duì)于具有線接觸的滾動(dòng)軸承 的滾動(dòng)體（未繪出）的內(nèi)工作面，以便軸承頸10、12的圓柱形外表面14、16同時(shí)用作對(duì)于 滾動(dòng)體的工作面。具有線接觸的滾動(dòng)軸承可認(rèn)為是所有這種類型的滾動(dòng)軸承，其中，滾動(dòng)體 沿直線接觸其工作面。這例如是徑向滾針軸承和圓柱滾子軸承，但是還有圓錐滾子軸承和 環(huán)形軸承（Toroidallager)。相比之下，滾珠軸承不屬于此，因?yàn)榍蛐螡L動(dòng)體僅在一點(diǎn)處接 觸其工作面。然而，也可借助滾珠軸承來徑向支承根據(jù)本發(fā)明的不平衡軸。
[0019] 另外從圖1得知，軸承頸1〇、12本身是以兩件式構(gòu)建的，并且具有厚重的第一支承 區(qū)段18、20和厚重的第二支承區(qū)段22、24。正如另外從圖1得知，在此，第一支承區(qū)段18