CN104428513A - 发动机的增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机的增压器。在增压器(42)的增压器旋转轴(44)的左侧端部(44a)设置有对发动机(E)的进气(I)进行增压的涡轮(50)。来自发动机(E)的动力经由链(94)朝设置于增速器(54)的输入轴(65)的右侧端部(65b)的第二链轮(96)传递，增压器(42)驱动。第二链轮(96)通过螺栓(102)拆装自如地安装于输入轴(65)。该增压器旋转轴(44)、输入轴(65)、第二链轮(96)以及螺栓(102)收纳于增压器壳体(56)。在增压器壳体(56)的右侧端面形成有从轴向方向达到第二链轮(96)以及螺栓(102)的开口(105)。

Description

发动机的增压器
关联申请：本申请主张2012年7月11日申请的日本特愿2012-155463的优先权，并通过参照将其整体作为本申请的一部分。
技术领域
本发明涉及一种增压器，例如与自动两轮车那样的车辆的发动机连结。
背景技术
在自动两轮车那样的车辆所搭载的发动机中，存在设置有对外部气体进行加压而朝发动机供给的增压器的发动机(例如，专利文献1)。该增压器通过链与发动机旋转轴机械地联动而通过发动机动力来驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2-163539号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述那样的增压器中，在进行链的修理、更换时，操作性较差。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高操作性的增压器。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的增压器为，通过发动机的动力来驱动，对发动机的进气进行加压，其具备：旋转轴体，设置有增压用旋转体；传递用旋转体，设置于上述旋转轴体，朝上述旋转轴体传递上述动力；以及增压器壳体，收纳上述旋转轴体、上述传递用旋转体；形成有能够从上述旋转轴体的轴心方向达到上述传递用旋转体的开口。
此处，传递用旋转体例如是链轮、带轮、齿轮，在传递用旋转体与旋转轴体之间也可以包括单向离合器。旋转轴体除了设置有涡轮的增压器旋转轴之外，在增压器旋转轴与传递用旋转体之间夹设有增速器的情况下，还包括增速器的旋转轴。
根据该构成，在安装有增压器壳体的状态下，能够从开口进行传递用旋转体相对于旋转轴体的安装、拆卸作业，操作性提高。在经由链、带那样的环状带状传递部件朝传递用旋转体传递动力的情况下，通过从旋转轴体拆卸传递用旋转体，由此在安装有增压器壳体的状态下，也能够更换环状带状传递部件。
在本发明中优选为，上述增压器壳体固定于发动机的曲轴箱，上述旋转轴体旋转自如地支承于上述增压器壳体。根据该构成，在将增压器壳体固定于发动机，并使旋转轴体支承于增压器壳体的状态下，能够进行旋转体与旋转轴体的安装、拆卸作业，因此操作性进一步提高。
在本发明中优选为，上述开口由相对于上述增压器壳体拆装自如的盖封闭。根据该构成，能够防止异物从开口侵入。
在本发明中优选为，在上述开口的内周面和上述盖的与开口嵌合的嵌合部的外周面之间夹装有环状的密封部件，上述盖通过沿着上述旋转轴体的轴心方向的紧固力而紧固于上述增压器壳体。根据该构成，无需使密封部件压接的较大的紧固力，使紧固部件的数量减少。
在本发明中，只要使将上述传递用旋转体拆装自如地安装于上述旋转轴体的安装部件形成为能够通过上述开口的大小，就能够从开口取出或放入安装部件，因此操作性进一步提高。此外，只要将上述开口形成为上述传递用旋转体能够通过的大小，就能够从开口取出或放入旋转体，因此操作性进一步提高。
在上述旋转体包括单向离合器的情况下，优选为，上述单向离合器具有：离合器外圈，与上述旋转轴体一体旋转；离合器内圈；以及离合器元件，配置于上述离合器外圈与上述离合器内圈之间；在上述离合器内圈形成有朝上述旋转轴体传递上述动力的旋转传递部。根据该构成，无需另外设置旋转传递部，构造变得简单。
请求范围以及/或者说明书以及/或者附图所公开的至少两个构成的任意组合也包含于本发明。尤其是，请求范围的各请求项的两个以上的任意组合也包含于本发明。
附图说明
根据参考了附图的以下的优选实施方式的说明，能够更加清楚地理解本发明。但是，实施方式以及附图仅用于图示和说明，并不应该被用于确定本发明的范围。本发明的范围由附加的请求范围决定。在附图中，多个附图中的相同部件标号表示相同或者相当的部分。
图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的增压器的自动两轮车的侧视图。
图2是从后方斜上方观察该自动两轮车的发动机的主要部分的立体图。
图3是表示该增压器的驱动系统的轴配置图。
图4是图3的主要部分放大图。
图5是表示该发动机的侧视图。
图6是表示该增压器的拆卸了盖的状态的侧视图。
图7是表示该增压器的其他例子的放大截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。在本说明书中，“左侧”以及“右侧”是指乘车于车辆上的驾驶者观察的左右侧。
图1是搭载有本发明的第一实施方式的增压器的自动两轮车的侧视图。该自动两轮车的车身框架FR具有：形成前半部的主框架1；以及安装于该主框架1的后部而形成车身框架FR的后半部的座轨道2。在设置于主框架1的前端的头管4上，经由未图示的转向轴转动自如地轴支承有前叉8，在该前叉8上安装有前轮10。在前叉8的上端部固定有转向操作用的把手6。
另一方面，在车身框架FR的中央下部即主框架1的后端部，经由枢轴16上下摇动自如地轴支承有摇臂12，在该摇臂12的后端部旋转自如地支承有后轮14。在主框架1的下部安装有发动机E。发动机E的旋转经由变速器13传递至配置于车身左侧的链那样的传递机构11，经由该传递机构11来驱动后轮14。
在主框架1的上部配置有燃料箱15，在后框架2上支承有操纵者用座18及搭乘者用座20。此外，在车身前部安装有对上述头管4的前方进行覆盖的树脂制的前围板22。在前围板22上形成有从外部取入朝发动机E的进气I的进气取入口24。
发动机E是具有沿车宽方向延伸的发动机旋转轴即曲轴26的四缸四冲程的并列多缸发动机。发动机E的形式并不限定于此。发动机E具有：支承曲轴26的曲轴箱28；与曲轴箱28的上部连结的气缸体30；与该气缸体30的上部连结的气缸盖32；安装于气缸盖32的上部的气缸盖罩32a；以及安装于曲轴箱28的下部的油底壳34。曲轴箱28的后部构成收纳变速器13的变速器外壳。
如图5所示，在曲轴箱28的右侧面，通过多个螺栓132拆装自如地安装有变速器盖130，通过拆卸该变速器盖130，能够拆卸变速器13。
图1的气缸体30以及气缸盖32前倾若干。具体而言，发动机E的活塞轴线朝向上方而向前方倾斜地延伸。在气缸盖32的后部设置有进气口47。气缸盖32的前面的排气口所连接的四根排气管36在发动机E的下方汇合，与配置于后轮14的右侧的排气消声器38连接。在气缸体30的后方且在曲轴箱28的后部的上方，配置有取入外部气体而作为进气I朝发动机E供给的增压器42。即，增压器42位于变速器13的上方。
增压器42对从吸入口46吸引的外部气体进行压缩，在提高了其压力之后从排出口48排出而朝发动机E供给。由此，能够使朝发动机E供给的进气量增大。增压器42的吸入口46在曲轴箱28的后部的上方朝左开口，排出口48在发动机E的车宽方向中央位置附件朝向上方开口。
如图2所示，增压器42具有：沿车宽方向延伸的增压器旋转轴44；固定于增压器旋转轴44的增压用旋转体即涡轮50；覆盖涡轮50的涡轮外壳52；将发动机E的动力朝涡轮50传递的传递机构54；以及从径向覆盖增压器旋转轴44的大部分和传递机构54的壳体56。即，在本实施方式中，作为传递机构54，使用由后述的行星齿轮装置构成的增速器54。壳体56通过螺栓(未图示)固定于发动机E的曲轴箱28的上面。
详细来说，在曲轴箱28的上面形成有开口OP，壳体56被固定为从上方覆盖曲轴箱28的开口OP。朝增压器旋转轴44传递动力的后述的链94(图3)通过开口OP。
增速器54和空气滤清器40夹着涡轮外壳52配置在车宽方向上。涡轮外壳52通过未图示的螺栓与空气滤清器40连结。
在增压器42的吸入口46上连接有空气滤清器40的滤清器出口62，在滤清器入口60上从车宽方向外侧连接有将在气缸体30的前方流动的行驶风A导入增压器42的进气管70。滤清器入口60与进气管70的导出口70b，通过用多个螺栓55将设置于各自的外周的连结用凸缘63、65连结来进行连接。在这些连结用凸缘63、65中内置有净化进气I的滤清器部件41。
在增压器42的排出口48与图1的发动机E的进气口47之间配置有进气室74。进气室74蓄积从增压器42朝进气口47供给的进气I。进气室74配置于增压器42的上方，其大部分位于气缸体30的后方。如图2所示，增压器42的排出口48与进气室74的车宽方向中央部连接。由此，来自增压器42的进气I经由进气室74均匀地流入多个进气口47。
如图1所示，在进气室74与气缸盖32之间配置有节气门本体76。在该节气门本体76中，朝吸入空气中喷射燃料而生成混合气，该混合气朝气缸内供给。在该进气室74以及节气门本体76的上方配置有上述燃料箱15。
进气管70以使前端开口70a面向前围板22的进气取入口24的配置支承于主框架1，通过冲压效果使从开口70a导入的行驶风A升压，并作为进气I导入增压器42。进气管70配置于车身的左侧，在侧视图中，从把手6的前端部的下方起在发动机E的气缸体30以及气缸盖32的外侧通过。
如图3所示，在发动机E的曲轴26的车宽方向一方侧即右侧的端部设置有离合器齿轮72，在比该离合器齿轮72更靠左侧设置有驱动增压器42的增压器用齿轮80。与曲轴26的增压器用齿轮80啮合的从动侧增压器用齿轮84，与增压器驱动轴78以一体旋转的方式花键嵌合。起动机齿轮86相对旋转自如地支承于增压器驱动轴78，在从动侧增压器用齿轮84与起动机齿轮86之间夹设有起动机单向离合器85。在起动机齿轮86上经由扭矩限制器88连接有起动机马达90。
由此，当在发动机E停止的状态下起动机马达90旋转时，起动机单向离合器85连接，朝曲轴26传递起动扭矩。此外，当在发动机E起动后曲轴26的旋转速度变得比起动机马达90快时，起动机单向离合器85切断，阻止从曲轴26朝起动机马达90传递动力。
在增压器驱动轴78的右侧端部设置有第一链轮92。即，第一链轮92设置于比支承增压器驱动轴78的轴承79更靠右侧(轴端侧)。在该第一链轮92的齿轮92a上架设有将发动机E的动力朝增压器42传递的环状动力传递部件即链94。链94配置于增压器42的吸入口46以及车轮驱动用的传递机构11的车宽方向相反侧即右侧。链94由张紧器134(图5)按压而被施加张力。由此，不需要轴间调整。
曲轴26的转矩从增压器驱动轴78经由链94朝与增压器旋转轴44连结的输入轴65传递。详细来说，在输入轴65的右侧端部设置有第二链轮96，在该第二链轮96的齿轮96a上架设有链94。输入轴65是增速器54的旋转轴。
该增压器旋转轴44以及输入轴65构成旋转轴体RS，该旋转轴体RS在一端设置有涡轮50、在另一端设置有传递来自发动机E的动力的旋转体即第二链轮96。增压器旋转轴44和输入轴65具有在车宽方向上一致的共通的轴心C，在不设置增速器54的情况下，增压器旋转轴44和输入轴65由单一的轴体形成。此外，第二链轮96构成将来自发动机E的动力朝旋转轴体RS传递的传递用旋转体RM的一部分即旋转传递部。
输入轴65由中空轴构成，经由轴承98旋转自如地支承于壳体56。在输入轴65的右侧端部65b的外周面上形成有花键齿，经由与该外周面花键嵌合的增速器单向离合器100，上述第二链轮96与输入轴65连结。即，第二链轮96以及链94配置于比输入轴65的由轴承98支承的被支承部65c更靠车身外侧即右侧。增速器单向离合器100配置于链94的外侧。在本实施方式中，增速器单向离合器100也构成传递用旋转体RM的一部分。
增速器单向离合器100设置于第二链轮96与增压器旋转轴44之间，抑制动力的旋转变动。增速器单向离合器100具有当下游侧的旋转速度超过上游侧的旋转速度时解除上游侧与下游侧的连结的离合器构造。增速器单向离合器100配置于链94的外侧，因此不仅容易进行设计变更，而且还容易进行更换。但是，也可以将增速器单向离合器100配置于链94的内侧。
如图4所示，在输入轴65的右侧端部65b的内周面上形成有内螺纹部，增速器单向离合器100通过与该内螺纹螺合的螺栓102的头部、隔着垫圈104安装于右侧端部65b。该螺栓102以及垫圈104构成将传递用旋转体RM即增速器单向离合器100拆装自如地安装于旋转轴体RS即输入轴65的安装部件FM。
增速器单向离合器100具有：形成离合器外圈91并与输入轴65一体旋转的离合器外盘91；离合器内圈93；以及配置于离合器外圈91与离合器内圈93之间的离合器元件95；在离合器内圈93上形成有第二链轮96。如此，离合器内圈93与第二链轮96一体地形成，因此能够削减部件个数。第二链轮96配置于增速器单向离合器100的旋转轴体RS的轴心方向AX的内侧(车宽方向左侧)。第二链轮96的外径d1被设定得小于离合器外盘91的外径d2(d1＜d2)。
该增速器单向离合器100、第二链轮96以及螺栓102，收纳于壳体56的右侧端部所形成的旋转体收纳空间105。即，壳体56构成收纳旋转轴体RS、传递用旋转体RM以及安装部件FM的增压器壳体SC。在壳体56的右侧端形成有朝向车身外侧的开口105，该开口105由盖107堵塞。增压器壳体SC也可以通过收纳传递用旋转体RM以及安装部件FM的部分和收纳旋转轴体RS的部分而形成为能够分割。由此，能够较大地形成开口105，并且能够成为复杂的壳体形状。
开口105是用于从旋转轴体RS的轴心方向AX达到传递用旋转体RM以及安装部件FM的开口，其内径D形成为传递用旋转体RM即第二链轮96和增速器单向离合器100、以及安装部件FM即螺栓102、垫圈104能够通过的大小(D＞d2)。如从右侧观察发动机的侧视图即图5所示，盖107从车宽方向通过螺栓那样的紧固部件113安装于壳体(增压器壳体)56。即，盖107通过沿着旋转轴体RS的轴心方向AX的紧固力而紧固于壳体56。
在图4的盖107的内面上，形成有朝内侧突出而与开口105嵌合的筒状的嵌合部111。在开口105的内周面105a与嵌合部111的外周面111a之间夹装有环状的密封部件109。
在离合器外盘91的端面上，设置有由朝向旋转轴体RS的轴心方向AX的贯通孔构成的卡合部115。卡合部115被设置为，能够与从开口105插入的拔出工具卡合，而将离合器外盘91容易地朝轴心方向AX的外侧拔出。
在图3的增压器42的增压器旋转轴44的左侧端部44a固定有上述涡轮50，在输入轴65的左侧端部65a经由增速器54即行星齿轮装置106连结有增压器旋转轴44的左侧部44b。
增压器旋转轴44经由轴承99旋转自如地支承于壳体56。壳体56由支承输入轴65的输入轴壳体部56R以及支承增压器旋转轴44的旋转轴壳体部56L构成，该输入轴壳体部56R和旋转轴壳体部56L使用螺栓那样的壳体紧固部件108来连结。并且，涡轮外壳52使用螺栓那样的外壳紧固部件110与壳体56连结。在涡轮外壳52上形成有朝左侧开口的上述吸入口46和朝上方开口的上述排出口48。
如上所述，行星齿轮装置106配置于输入轴65与增压器旋转轴44之间，并支承于壳体56。在增压器旋转轴44的右侧端部44b形成有外齿112，在该外齿112上沿周方向排列地齿轮连结有多个行星齿轮114。即，增压器旋转轴44的外齿112作为行星齿轮装置106的太阳齿轮起作用。并且，行星齿轮114在径向外侧与大径的内齿轮(齿圈)116齿轮连结。行星齿轮114通过安装于壳体56的轴承120旋转自如地支承于托架轴122。
托架轴122具有固定部件118，该固定部件118通过螺栓124固定于壳体56。即，托架轴122被固定。在内齿轮116上齿轮连结有设置于输入轴65的左侧端部的输入齿轮126。如此，内齿轮116与输入轴65以朝相同旋转方向旋转的方式齿轮连接，托架轴122被固定而行星齿轮114朝与内齿轮116相同的旋转方向旋转。太阳齿轮(外齿轮112)形成于作为输出轴的增压器旋转轴44，朝与行星齿轮114相反的旋转方向旋转。即，行星齿轮装置106将输入轴65的旋转增速，而以与输入轴65相反的旋转方向传递至增压器旋转轴44。
当图3所示的曲轴26旋转时，增压器驱动轴78通过增压器用齿轮80与从动侧增压器用齿轮84的啮合而与曲轴26联动地旋转。当增压器驱动轴78旋转时，经由链94而输入轴65旋转，并且，经由行星齿轮装置106而增压器旋转轴44旋转，而增压器42起动。
当自动两轮车行驶时，图1所示的行驶风A从进气取入口24进入进气管70，通过动压力(冲压压力)而压缩，通过进气管70进入空气滤清器40，在由空气滤清器40净化之后导入增压器42。导入到增压器42的进气I由增压器42加压，经由进气室74以及节气门本体76导入发动机E。通过这种冲压压力和基于增压器42的加压的相乘效果，能够朝发动机E供给高压的进气。
接着，对第二链轮96、增速器单向离合器100、螺栓102、垫圈104的拆卸方法进行说明。首先，松缓图5的螺栓113，而拆卸盖107。图6是从右侧观察拆卸了盖107的状态的增压器42的侧视图。接着，松缓螺栓102，将螺栓102以及垫圈104从输入轴65拆卸，并从开口105取出。最后，使拔出工具T与增速器单向离合器100的卡合部(贯通孔)115卡合，将包括第二链轮96以及增速器单向离合器100的传递用旋转体RM从输入轴65拆卸，并从开口105取出。
在更换链94的情况下，通过解除张紧器134(图5)的张力，由此能够从第二链轮96拆卸链94。如此，能够容易地更换容易施加载荷的链94。并且，由于能够拆装第二链轮96，因此能够安装直径不同的链轮。此外，通过松缓图5的螺栓132而拆卸变速器盖130，由此还能够容易地更换第一链轮92。由此，能够改变增速比。
在上述构成中，能够在拆卸了壳体56的状态下，从开口105插入工具T而对螺栓102进行操作，而进行第二链轮96以及增速器单向离合器100相对于输入轴65的安装、拆卸作业。由此，操作性提高。此外，通过将第二链轮96以及增速器单向离合器100从输入轴65拆卸，由此在安装了壳体56的状态下，也能够更换链94。
并且，能够在将壳体56固定于曲轴箱28，并将输入轴65支承于壳体56的状态下，进行第二链轮96以及增速器单向离合器100与输入轴65的安装、拆卸作业，因此操作性进一步提高。
此外，开口105由图4所示的相对于壳体56拆装自如的盖107封闭，因此能够防止异物从开口105侵入。
并且，在开口105的内周面105a与盖107的嵌合部111的外周面111a之间夹装有密封部件109，盖107通过沿着轴心方向AX的紧固力而紧固于壳体56，因此无需使密封部件109压接的较大紧固力，能够削减紧固部件的数量。
此外，开口105形成为第二链轮96、增速器单向离合器100、螺栓102以及垫圈104能够通过的大小，因此能够从开口105取出或放入第二链轮96、增速器单向离合器100、螺栓102以及垫圈104，因此操作性进一步提高。
并且，在增速器单向离合器100的离合器内圈93上形成有第二链轮96，因此无需另外设置链轮，构造变得简单。
图7表示本发明的其他例子的增压器42。在图7的例子中，开口105的内径D被设定得小于第二链轮96的外径d1以及离合器外盘91的外径d2(D＜d1、D＜d2)，并被设定得大于垫圈104的外径d3(d3＜D)。并且，输入轴65与壳体56之间的轴向间隙W1被设定得大于链94的宽度(轴向尺寸)W2(W2＜W1)。由此，即便开口105的内径D小于外径d1、d2，也能够从开口105拆卸链94。具体而言，通过松缓螺栓102，而使第二链轮96以从链94脱离的方式错开，由此能够使链94的张力松缓，能够进行链94的维护。
并且，在图7的例子中，在盖107的外周形成有外螺纹136，在壳体56的右侧端的内周面形成有内螺纹138，盖107螺合于壳体56的右侧端。在该情况下，优选在盖107的右侧端面107a形成用于使盖107围绕轴心进行角位移的槽或者突起。在该例子中，在盖107的右侧端面107a形成有槽(未图示)，通过将工具嵌入槽(未图示)而使其围绕轴心转动，由此能够将盖107相对于壳体56进行拆装。
此外，在壳体56的右端部形成有与盖107的左侧端面107b抵接的抵接部140。抵接部140形成于比外螺纹138更靠左侧，在抵接部140的内周面上形成有开口105。
本发明并不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种追加、变更或者删除。例如，在上述实施方式中，作为动力传递部件而使用链94，但也可以是带、齿轮系。此外，在上述实施方式中，作为旋转体而使用链轮96以及增速器单向离合器100，但也可以是带轮、齿轮，也可以不设置单向离合器。并且，增压器42除了作为增压用旋转体而具备涡轮50的离心式之外，还可以是鲁茨式、利肖姆式、涡壳式等其他形式。因而，这种构成也包含于本发明的范围内。
符号的说明
28  曲轴箱
42  增压器
44  增压器旋转轴(旋转轴体RS)
44a 一端部
50  涡轮(增压用旋转体)
56  壳体(增压器壳体)
65  输入轴(旋转轴体RS)
65b 另一端部
91  离合器外盘(离合器外圈)
93  离合器内圈
94  链(动力传递部件)
95  离合器元件
96  第二链轮(传递用旋转体RM、旋转传递部)
100 增速器单向离合器(传递用旋转体RM)
102 螺栓(安装部件FM)
104 垫圈(安装部件FM)
105 开口
107 盖
109 密封部件
E   发动机
I   进气

Claims (9)

1.一种增压器，通过发动机的动力来驱动，对发动机的进气进行加压，其中，
具备：
旋转轴体，设置有增压用旋转体；
传递用旋转体，设置于上述旋转轴体，朝上述旋转轴传递上述动力；以及
增压器壳体，收纳上述旋转轴体、上述传递用旋转体，
形成有能够从上述旋转轴体的轴心方向达到上述传递用旋转体的开口。
2.如权利要求1所述的增压器，其中，
上述增压器壳体固定于发动机的曲轴箱，旋转轴体旋转自如地支承于上述增压器壳体。
3.如权利要求1或2所述的增压器，其中，
上述开口由相对于上述增压器壳体拆装自如的盖封闭。
4.如权利要求1至3中任一项所述的增压器，其中，
在上述开口的内周面与上述盖的嵌合于开口的嵌合部的外周面之间夹装有环状的密封部件，
上述盖通过沿着上述旋转轴体的轴心方向的紧固力而紧固于上述增压器壳体。
5.如权利要求1至4中任一项所述的增压器，其中，
经由环状带状传递部件朝上述传递用旋转体传递上述动力。
6.如权利要求1至5中任一项所述的增压器，其中，
还具备安装部件，该安装部件将上述旋转体拆装自如地安装于上述旋转轴体，
上述开口形成为上述安装部件能够通过。
7.如权利要求1至6中任一项所述的增压器，其中，
上述传递用旋转体配置于在轴向上比上述旋转轴体的轴承更靠上述开口侧，
上述开口形成为上述传递用旋转体能够通过。
8.如权利要求1至7中任一项所述的增压器，其中，
上述传递用旋转体包括单向离合器。
9.如权利要求8所述的增压器，其中，
上述单向离合器具有：
离合器外圈，与上述旋转轴体一体旋转；
离合器内圈；以及
离合器元件，配置于上述离合器外圈与上述离合器内圈之间，
在上述离合器内圈形成有朝上述旋转轴体传递上述动力的旋转传递部。
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