一种发动机平衡轴间歇运转结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种发动机平衡轴间歇运转结构，解决传统的发动机的平衡轴始终随曲轴转动，导致发动机输出功的浪费的问题。本装置包括平行设置的曲轴、平衡轴，其特征在于：所述平衡轴上设有传动轮，所述传动轮与平衡轴采用轴承可转动连接，曲轴通过链传动或者齿轮传动带动平衡轴上的传动轮转动，平衡轴上还通过花键连接有滑动连接轴，滑动连接轴可沿花键轴向滑动实现与传动轮的结合和分离，所述发动机上还设有驱动滑动连接轴滑动的执行器。本发明在发动机不需要平衡轴介入时，切断平衡轴的动力输入，提高发动的机械效率，从而提高发动机的燃油经济性，油耗降低2%以上。
【专利说明】
一种发动机平衡轴间歇运转结构
技术领域
[0001 ]本发明属于发动机技术领域，涉及一种发动机结构，特别涉及一种发动机平衡轴间歇运转结构。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，能源问题已经成为国家和人民关注的焦点问题。而随着生活水平的提高，我国的汽车人均保有量越来越高，如何降低汽车能耗，达到节能环保的目的，是汽车生产企业的战略性课题。汽车能耗主要在发动机内产生，进一步的如何降低发动机的能耗是降低汽车整体能耗的重要着眼点。发动机运行过程中，平衡轴直接依靠齿轮或是传动链与曲轴相连，由曲轴驱动;在这个过程中平衡轴始终伴随曲轴的旋转按照一定的传动比进行运转，去平衡掉发动机不同介次的振动；由于发动机在不同工况下，各介次振动的大小不同，而在发动机高速运转的部分工况下，发动机自身振动小，平衡轴去介入平衡发动机的振动并非必须，反而会导致发动机输出功的浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决传统的发动机的平衡轴始终随曲轴转动，在发动机高速运转的部分工况下，平衡轴介入平衡发动机的振动并非必须，反而会导致发动机输出功的浪费的问题，提供一种发动机平衡轴间歇运转结构。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种发动机平衡轴间歇运转结构，包括平行设置的曲轴、平衡轴，所述平衡轴上设有传动轮，所述传动轮与平衡轴采用轴承可转动连接，曲轴通过链传动或者齿轮传动带动平衡轴上的传动轮转动，平衡轴上还通过花键连接有滑动连接轴，滑动连接轴可沿花键轴向滑动实现与传动轮的结合和分离，所述发动机上还设有驱动滑动连接轴滑动的执行器。发动机振动较小时，此时无需平衡轴介入进行振动平衡，利用驱动器将滑动连接轴与传动轮分离，传动轮随曲轴空转，平衡轴停止转动，减少发动机的在平衡轴上的动力损耗。当发动机振动较大，需要平衡轴介入进行振动平衡时，驱动器推动滑动连接轴与传动轮结合，是平衡轴被传动轮带动转动，介入发动机振动平衡。
[0005]作为优选，所述滑动连接轴朝向传动轮的前端面设置锁止销，传动轮后端面与锁止销对应设有弧形的锁止导向槽，锁止导向槽的深度沿传动轮转动方向从深到浅平滑过渡。滑动连接轴于传动轮结合的过程中，滑动连接轴转速经历从不转动到与传动轮转速相同的过程，锁止销从锁止导向槽的浅端进入，先利用摩擦力带动滑动连接轴转动，使滑动连接轴逐步加速，直至锁止销滑动到锁止导向槽的深端，锁止销的侧面抵靠到锁止导向槽深端的槽壁，滑动连接轴与传动轮达到同步。锁止导向槽从浅到深的设置延长了滑动连接轴加速时间，避免结合时产生过大的冲击。
[0006]作为优选，所述锁止销的根部通过弹簧与滑动连接轴弹性连接。给锁止销提供向外的顶力，使锁止销在锁止导向槽滑动过程中逐渐顶出。
[0007]作为优选，所述执行器包括步进电机以及受步进电机驱动平移的拨片，所述滑动连接轴环周上设有环形拨槽，拨片伸入环形拨槽中带动滑动连接轴轴向滑动。执行器通过拨片波动滑动连接轴轴向滑动，实现与传动轮分离和结合。
[0008]作为优选，所述拨片与环形拨槽槽壁的接触处设置滚珠。使拨片与环形拨槽滚动摩擦，减少摩擦力。
[0009]作为优选另外的优选，所述执行器包括步进电机以及受步进电机驱动平移的拨片，所述拨片具有两个支脚，一个支脚与滑动连接轴的前端面配合，另一个支脚和滑动连接轴后端面配合，两个支脚与滑动连接轴接触面均设置滚珠。
[0010]作为优选，所述花键设有能径向弹性伸缩的定位顶珠，定位顶珠与花键之间通过弹簧弹性支撑，滑动连接轴对应设置有定位槽，定位顶珠端部为球形，定位槽深度小于定位顶珠球形端部的半径。定位顶珠可以与定位槽配合对滑动连接轴分离和结合状态进行限位，避免滑动连接轴自由滑动。
[0011]作为优选，所述花键上开设容置限位顶珠的顶珠孔，定位顶珠缩回状态端部完全缩入顶珠孔内。
[0012]作为优选，所述花键上沿径向分布设置有两个限位顶珠，滑动连接轴上设有一个定位槽;或者所述花键上设置有一个限位顶珠，滑动连接轴上沿径向分布设置两个定位槽。形成两个限位点，分别对滑动连接轴分离和结合状态进行限位，避免滑动连接轴自由滑动。
[0013]作为优选，所述传动轮为传动链轮，曲轴与传动链轮之间采用链传动。
[0014]本发明采用平衡轴可分离和结合的运转结构，实现间歇运转，在发动机不需要平衡轴介入时，切断平衡轴的动力输入，提高发动的机械效率，从而提高发动机的燃油经济性，油耗降低2%以上。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种结构示意图。
[0016]图2是本发明图1中A处结构示意图。
[0017]图3是本发明花键结构示意图。
[0018]图4是本发明传动链轮正面结构示意图。
[0019]图中:1、发动机，2、曲轴，3、传动链，4、飞轮，5、平衡轴，6、传动链轮，7、花键，8、滑动连接轴，9、执行器，10、轴承，11、锁止导向槽，11a、浅端，11b、深端，12、锁止销，13、环形拨槽，14、拨片，15、步进电机，16、定位顶珠。
【具体实施方式】
[0020]下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
[0021 ]实施例:一种发动机平衡轴间歇运转结构，如图1所示。本装置包括发动机I，发动机设置有相互平行的曲轴2和平衡轴5。曲轴2后端挂设飞轮4，曲轴的前端设有链轮，平衡轴5前端通过轴承10可连接有传动链轮6，曲轴前端的链轮通过传动链3带动传动链轮6转动。平衡轴5上靠传动链轮6的后侧设置花键7，花键7上滑动套设滑动连接轴8。发动机I上还设有拨动滑动连接轴滑动的执行器9。
[0022]如图2所示，执行器包括步进电机15以及受步进电机控制平移的拨片14，滑动连接轴8侧壁环周开设有环形拨槽13，拨片14伸入环形拨槽13中驱动滑动连接轴8平移，拨片与环形拨槽侧壁接触的位置设置滚珠。滑动连接轴8前端面开设有销孔，销孔内设置锁止销12，锁止销的末端与滑动连接轴8之间通过弹簧弹性支撑。如图2、4所示，传动链轮6上与锁止销12对应设置有弧形的锁止导向槽11，锁止导向槽弧度为220度，锁止导向槽的深度沿传动链轮转动方向从深到浅设置。锁止销的端部和锁止导向槽的槽底均为弧面。滑动连接轴转速经历从不转动到与传动轮转速相同的过程，锁止销12从锁止导向槽的浅端Ila进入，先利用摩擦力带动滑动连接轴转动，使滑动连接轴逐步加速，直至锁止销滑动到锁止导向槽的深端11b，锁止销的侧面抵靠到锁止导向槽深端的槽壁，滑动连接轴与传动轮达到同步。
[0023]花键的结构如图3所示，花键的一侧面开设有两个顶珠孔，两个顶珠孔沿轴向分布。每个顶珠孔内通过弹簧弹性连接有定位顶珠16，定位顶珠可沿径向伸缩，定位顶珠缩回时可全部缩入花键表面的内部。滑动连接轴设有与定位顶珠配合的定位槽，定位顶珠的端部为球面，定位槽深度不超过定位顶珠球形端部的半径。定位顶珠可以与定位槽配合对滑动连接轴分离和结合状态进行限位，避免滑动连接轴自由滑动。
[0024]在发动机不需要平衡轴介入时，执行器通过拨片将滑动连接轴向后端拨动，使滑动连接轴与传动链轮分离，切断平衡轴的动力输入，提高发动的机械效率，从而提高发动机的燃油经济性，油耗降低2%以上。
【主权项】
1.一种发动机平衡轴间歇运转结构，包括平行设置的曲轴(2)、平衡轴(5)，其特征在于:所述平衡轴(5)上设有传动轮，所述传动轮与平衡轴采用轴承(10)可转动连接，曲轴通过链传动或者齿轮传动带动平衡轴上的传动轮转动，平衡轴上还通过花键(7)连接有滑动连接轴(8)，滑动连接轴可沿花键轴向滑动实现与传动轮的结合和分离，所述发动机上还设有驱动滑动连接轴滑动的执行器(9)。2.根据权利要求1所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述滑动连接轴(8)朝向传动轮的前端面设置锁止销(12)，传动轮后端面与锁止销对应设有弧形的锁止导向槽(11)，锁止导向槽的深度沿传动轮转动方向从深到浅平滑过渡。3.根据权利要求2所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述锁止销(12)的根部通过弹簧与滑动连接轴(8)弹性连接。4.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述执行器(9)包括步进电机(15)以及受步进电机驱动平移的拨片(14)，所述滑动连接轴环周上设有环形拨槽(13)，拨片伸入环形拨槽中带动滑动连接轴轴向滑动。5.根据权利要求4所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述拨片(14)与环形拨槽(13)槽壁的接触处设置滚珠。6.根据权利要求4所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述执行器(9)包括步进电机以及受步进电机驱动平移的拨片(14)，所述拨片具有两个支脚，一个支脚与滑动连接轴(8)的前端面配合，另一个支脚和滑动连接轴后端面配合，两个支脚与滑动连接轴接触面均设置滚珠。7.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述花键(7)设有能径向弹性伸缩的定位顶珠(16)，定位顶珠与花键之间通过弹簧弹性支撑，滑动连接轴对应设置有定位槽，定位顶珠端部为球形，定位槽深度小于定位顶珠球形端部的半径。8.根据权利要求7所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述花键(7)上开设容置限位顶珠的顶珠孔，定位顶珠缩回状态端部完全缩入顶珠孔内。9.根据权利要求7所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述花键上沿径向分布设置有两个限位顶珠，滑动连接轴上设有一个定位槽;或者所述花键上设置有一个限位顶珠，滑动连接轴上沿径向分布设置两个定位槽。10.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机平衡轴间歇运转结构，其特征在于:所述传动轮为传动链轮(6)，曲轴与传动链轮之间采用链传动。
【文档编号】F16F15/26GK105889413SQ201610212567
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】徐灿灿, 韦虹, 李双清, 王瑞平
【申请人】浙江吉利罗佑发动机有限公司