CN101832196B - 用于往复活塞机器的曲轴箱 - Google Patents

Abstract

一种用于往复活塞机器1的曲柄箱4包含接收曲柄轴的轴承结构6，对于每个气缸单元3，该曲柄轴经连接杆连接到可在气缸3内移动的活塞，且气缸3被气缸盖覆盖。每个轴承结构6具有轴承基本构件13，该轴承基本构件一体地连接到曲柄箱4，并与螺钉固定到轴承基本构件13上的轴承盖8一起具有接收曲柄轴的凹口7，每个轴承基本构件13经多个支柱9、10、11连接到曲柄箱4，第一支柱9设置在轴承盖8的螺钉的轴向延伸上并延伸到气缸体2，第二支柱10从轴承基本构件13延伸到油槽法兰5，而第三支柱11向各曲柄箱壁4a延伸作为位于其间的硬化器。因此曲柄箱4的表面区域12横跨在第一与第二轴承结构6的第一与第三和第二与第三支柱9、10、11连接到曲柄箱4的区域之间。根据本发明，为了增加硬度和强度，这些最终的表面区域12在至少一个方向上伸出，优选沿内燃发动机1的纵向轴线。

Description

用于往复活塞机器的曲轴箱

技术领域

本发明涉及用于往复活塞机器(reciprocating piston machine)的曲柄箱。

背景技术

所讨论类型的曲柄箱可从例如EP 0459428A1和EP 0818620B1了解。现代往复活塞机器的每活塞位移实现更高功率。结果是加载越来越多的部件。特别地，所加载的曲柄轴或曲柄轴承显著增加。因此，以非常稳定的方式设计曲柄轴承是特别有益的。另一方面，内燃发动机应尽可能轻，因为尽可能低的重量使机动车的重量减小，而低的车辆重量对燃料消耗有积极效果。EP 0459428A1和EP 0818620B1都公开了如何通过具有曲柄箱并由皮带、承载体(carrier)和支柱构成的组件以特别刚硬和轻型的方式设计曲柄轴承。曲柄箱壁受到增加的负载，这是由于作用力通过前述皮带、承载体和支柱被至少部分导引到曲柄箱壁。此外，存在这样的风险，即曲柄箱壁的轻型设计将导致声学缺点。

因此，本发明的目的是在硬度方面且特别在噪声行为方面进一步优化内燃发动机的曲柄箱。

发明内容

根据本发明，上述目的是通过具有本发明所述特征的曲柄箱实现的。

因此，往复活塞机器的曲柄箱包含接收曲柄轴的轴承结构，对于每个气缸单元，该曲柄轴经连接杆连接到可在气缸中移动的活塞，且气缸被气缸盖覆盖。每个轴承结构具有轴承基本构件(bearing basic member)，该轴承基本构件一体连接到曲柄箱并与螺钉固定到轴承基本构件的轴承盖一起具有接收曲柄轴的凹口。每个轴承基本构件经多个支柱连接到曲柄箱，第一支柱设置在轴承盖的螺钉的轴向延伸上并延伸到气缸体(cylinder block)，第二支柱从轴承基本构件延伸到油槽法兰的区域，而第三支柱向各曲柄箱壁延伸并作为位于其间的硬化器(rigidifier)。因此曲柄箱的表面区域横跨在第一和第二轴承结构的第一与第三和第二与第三支柱连接到曲柄箱的区域之间。根据本发明，为了增加硬度和强度，这些最终的表面区域在至少一个方向上伸出(dished)，优选沿内燃发动机的纵向轴线。

有利地，为了进一步增加硬度，前述表面区域在两个方向上伸出，即沿内燃发动机的纵向轴线伸出并横断于该纵向轴线伸出。

同样有利的是以这样的方式设置第三支柱，即其等分第一和第二支柱之间的部分，即第三支柱连接到曲柄箱，大致位于连接曲柄箱壁到气缸体和成形曲柄箱从而形成油槽法兰之间的中心位置。这导致第一与第三支柱的连接区域之间的表面和第二与第三支柱的连接区域之间的表面的表面积大致相等。

优选地，可设置更多的第三支柱来抵靠曲柄箱壁支撑轴承结构。因此第一和第三支柱之间的部分可以不仅被等分，而且被减小到例如三分之一或四分之一。在该情形中，根据本发明，可以通过更多的第三支柱仅增强一个曲柄箱侧。因此，很可能为每个曲柄箱侧提供奇数个支柱。

进一步，有利的是这些第三支柱均匀地划分前述部分，即第三支柱连接到曲柄箱壁的区域之间的距离大致相等。

优选地，一个或多个曲柄箱壁被第一、第二和第三支柱的连接点之间的肋条进一步增强。在该情形中，肋条可沿内燃发动机的纵向轴线(纵向肋条)或与纵向轴线横断地(横向肋条)设置。纵向肋条和横向肋条的结合也是有利的。

根据本发明，支柱之间的开口也可至少部分由例如薄壁密封。这提供了额外的硬度而不显著增加重量。也可想到，可通过例如薄壁至少部分密封第一支柱之间的区域。

传统上，油料通道被提供用于使润滑油从气缸盖返回到油槽。这些油料通道在气缸体内部或外部分布，并可至少部分在曲柄箱内部或外部继续。根据本发明，这些油料通道可额外用于加强/硬化曲柄箱。

在该情形中，根据本发明，至少一个油料通道呈现为中空轮廓并作为额外增强器与曲柄箱一体成形。额外地或可替换地，该增强器可用于前述肋条。

根据本发明，至少一个油料通道可成形在曲柄箱的外壁上。然而，同样地，至少一个油料通道可至少部分成形在曲柄箱的内壁上。

附图说明

用于图示说明本发明的附图示出：

图1示出根据本发明由气缸体2和曲柄箱4组成的内燃发动机1的一部分。

具体实施方式

图1示意性示出内燃发动机1的一部分。可以看到内燃发动机1包括曲柄箱4和气缸体2。曲柄箱4与气缸体2一体形成。曲柄箱4具有两个曲柄箱壁4a。曲柄箱壁4a的每端包括油槽法兰5，油槽法兰5适于固定油槽。根据本发明的轴承结构6由轴承基本构件13和轴承盖8组成，它们一起形成接收曲柄轴的凹口7。轴承盖8通常用两个螺钉(这里没有示出)固定到轴承基本构件13。每个轴承结构6通过第一支柱9连接到气缸体2。每个轴承结构6经第二支柱10支撑在油槽法兰5的方向上。此外，每个轴承结构6经第三支柱11连接到一个或多个曲柄箱壁体4a。进一步，也可根据需要设置更多的第三支柱11以便更有效地划分作用力并将其转移到曲柄箱4。如果第一、第二和第三支柱9、10、11连接到曲柄箱壁4a处的点或区域被假想连接，则扩展出表面12。根据本发明，这些表面12至少在一个方向上伸出(dish)。这大大增加了曲柄箱壁4a的硬度并因此整体上增加系统的硬度。如果第一支柱9没有达到曲柄箱壁4a，则根据本发明仅考虑与曲柄箱壁4a到气缸体2的连接有关的扩展表面12的区域。根据本发明，希望最终的表面区域12具有大致相同的表面积。这意味着第三支柱11连接到外壳壁4a，其大致位于第一和第二支柱9、10的中央。这以相应类似的方式应用在轴承结构6每侧有多个第三支柱11的情形中。

第一与第三和/或第二与第三支柱9、10、11之间的开口14也可以至少部分被薄壁密封。这显著增加整个系统的硬度。

标识号列表：

1         内燃发动机的一部分

2         气缸体

3         汽缸

4，4a     曲柄箱，曲柄箱壁

5         油槽法兰

6         轴承结构

7         接收曲柄轴的凹口

8         轴承盖

9         第一支柱

10        第二支柱

11        第三支柱

12        伸出的表面

13        轴承基本构件

14        第二和第三支柱之间的开口

Claims (11)

1.一种用于往复活塞机器(1)的曲柄箱(4)，其具有接收曲柄轴的轴承结构(6)，对于每个气缸单元，该曲柄轴经连接杆连接到可在气缸(3)内移动的活塞，且所述气缸(3)被气缸盖覆盖，每个轴承结构(6)具有轴承基本构件(13)，该轴承基本构件一体地连接到曲柄箱(4)或气缸体(2)，并与螺钉固定到所述轴承基本构件(13)上的轴承盖(8)一起具有接收所述曲柄轴的口(7)，每个轴承基本构件(13)经多个支柱(9、10、11)连接到所述曲柄箱(4)，第一支柱(9)设置在所述轴承盖(8)的螺钉的轴向延伸上并延伸到所述气缸体(2)，第二支柱(10)从所述轴承基本构件(13)延伸到油槽法兰(5)的区域，而第三支柱(11)向各曲柄箱壁(4a)延伸作为位于其间的硬化器，而所述曲柄箱(4)的表面区域(12)横跨在所述轴承结构(6)的第一支柱(9)连接到所述曲柄箱(4)的区域与第三支柱(11)连接到所述曲柄箱(4)的区域之间、和第二支柱(10)连接到所述曲柄箱(4)的区域与第三支柱(11)连接到所述曲柄箱(4)的区域之间，

其中，这些最终的表面区域(12)在至少一个方向上伸出，

其中，所述第三支柱等分所述第一支柱和所述第二支柱之间的部分。

2.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，这些最终的表面区域(12)沿着所述纵向轴线伸出并横断于该纵向轴线伸出。

3.根据权利要求1或2所述的曲柄箱(4)，其中，所述最终的表面区域(12)具有大致相同的表面积。

4.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，更多第三支柱(11)设置在至少一个曲柄箱侧，以便抵靠所述曲柄箱壁(4a)支撑所述轴承结构(6)。

5.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，所述第一、第二和第三支柱(9、10、11)连接到所述曲柄箱壁(4a)的所述区域间的距离大致相等。

6.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，所述曲柄箱壁(4a)或多个壁由纵向肋条和／或横向肋条加强。

7.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，所述支柱之间的开口至少部分被薄壁密封。

8.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，所述第一支柱(9)之间的开口至少部分被薄壁密封。

9.根据权利要求1所述的曲柄箱(4)，其中，所述曲柄箱(4)具有至少一个油料通道。

10.根据权利要求9所述的曲柄箱(4)，其中，所述至少一个油料通道在所述曲柄箱(4)的外壁(4a)上成形的或至少部分在内壁体上成形。

11.根据权利要求1所述的曲柄箱，其中，所述最终的表面区域(12)沿所述内燃发动机(1)的纵向轴线伸出。