[发明专利]平衡轴结构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月29日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请第10-2011-0126351号的优先权，其全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种平衡轴结构，并且更具体地，涉及安装在车辆的I4(直列四缸)发动机上、能够改进发动机的NVH特性(噪声、振动与颠振)并减轻发动机重量的平衡轴结构。

背景技术

通常，对于I4发动机的平衡轴而言，在发动机的左侧和右侧分别安装一根平衡轴，也就是说，一共安装了两根平衡轴，目的在于抵消往复二次振动力，并且通过齿轮或链条的操作与曲轴一起以其两倍的速度朝相反的方向旋转。

在此配置下，当平衡轴的配重的重心从发动机的中心部分偏离，平衡轴产生不平衡的俯仰力矩，这样，如图1所示，存在如下问题，为了使发动机曲轴5与平衡轴6的中心位于相同的直线A上，需要不必要地延长平衡轴6的长度L。更详细的说，根据I4发动机的平衡原理，只有当平衡轴的用于抵消I4发动机的二次振动力的不平衡力产生的位置与发动机的中心线准确一致时，不平衡力才被完全抵消并且不会产生不平衡力矩。然而，由于平衡轴驱动力的传输通常通过发动机前部或后部的驱动齿轮/链轮来实现，因此存在平衡轴6的长度L被不必要的延长了的问题，如图1所示，以便使平衡轴的平衡力与发动机的侧视图的中间部分准确一致，其导致发动机的结构复杂化以及重量增加的问题。

为了防止平衡轴长度的不必要的延长，从侧视图看平衡轴在一些情况下被偏离安装在发动机的前部或后部。在这种情况下，尽管能够缩短长度，但是如图2所示，平衡轴6的中心和曲轴5的中心并不在相同的直线A上，并且因此，二次不平衡力C和平衡力D产生偏离。当平衡轴偏离安装时，如上所述，存在产生不平衡俯仰力矩E以及发动机的NVH特性(噪声、振动与颠振)恶化的问题。

发明部分背景技术所公开的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或任何形式暗示该信息已经为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的多个方面致力于提供一种平衡轴结构，其优点在于，简化了发动机结构，通过防止平衡轴长度不必要地增加而减轻了重量，并且通过抵消不平衡俯仰力矩而改善了发动机的NVH特性(噪声、振动与颠振)。

在本发明的一方面，一种平衡轴结构，用于抵消发动机的曲轴的二次不平衡力，该结构可包括多个平衡轴，所述平衡轴与所述曲轴一起旋转；和配重，所述配重形成在每个相应平衡轴的圆周表面上，并且抵消所述二次不平衡力，其中所述平衡轴分别设置在所述曲轴的左侧和右侧并且相对于所述曲轴的纵向轴线对称，并且设置为在所述发动机的前部或后部处被偏置，使得重心与发动机的重心偏离；以及力矩配重，所述力矩配重形成至每个相应平衡轴，并与由偏离产生的所述曲轴的俯仰力矩相抵消。

所述多个平衡轴可包括设置在所述曲轴的两侧的第一平衡轴和第二平衡轴，所述第一平衡轴和第二平衡轴具有相同的形状并被设置于相同的假想平面上。

每个力矩配重可包括第一力矩配重和第二力矩配重，其中所述第一力矩配重和第二力矩配重被设置为可具有180°的相位差。

所述第一力矩配重、所述配重、和所述第二力矩配重串联地设置在相应的平衡轴上。

所述第一力矩配重和所述配重被设置为可具有相同的相位角。

所述第一力矩配重和第二力矩配重形成为具有半圆形横截面和预定厚度的盘形。

所述第一力矩配重从所述配重一体地延伸，并且所述第二力矩配重被设置为可与所述第一力矩配重具有180°的相位差，其中所述第一力矩配重和第二力矩配重形成为具有半圆形的横截面和预定厚度的盘形。

所述发动机是I4发动机。

所述平衡轴在所述曲轴的旋转速度的两倍速度下被驱动，同时与所述曲轴具有180°的相位差。

所述配重为具有半圆形横截面的柱体。

根据本发明的平衡轴结构，即使安装于发动机的前部和后部的任何一个处，平衡轴都可以通过抵消俯仰力矩减少振动和噪声，并且因此，可以缩短平衡轴的长度，从而可以减小发动机的重量和尺寸。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于阐明本发明的某些原理的详细描述，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将得以体现或更为具体地得以说明。

附图说明

图1是显示根据相关技术的平衡轴结构的实例的视图。

图2是显示根据相关技术的平衡轴结构的另一实例的视图。

图3(a)和图3(b)是显示根据本发明的示例性实施例的平衡轴结构的视图。