CN1068107C - 发动机输出取出装置的润滑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是：在由一台发动机驱动的工作装置的输入轴与输出该发动机动力的输出轴啮合的发动机输出取出系统中，即使该啮合部分安置在无法由润滑油滑的位置上，不用油脂也能确保润滑，从而提高该工作装置的安放位置的自由度。为此，至少在输出轴和输入轴103两啮合部之一的表面上形成一层由氟化乙烯树脂之类具有自润滑特性的材料制成的薄膜106。
Description
本发明涉及发动机输出取出装置的润滑结构，由发动机驱动的工作装置的输入轴与输出发动机动力的输出轴啮合，在此系统中，该润滑结构用于啮合部。
在现有技术中，这类系统中的输出轴和输入轴的啮合部通常或是安置在存有润滑油的部位或是安放在专门用来充满油脂的单独小室中。
但是，在上述现有技术中，把啮合部安置在存有润滑油的部位将会限制工作装置的安放位置，而提供充满油脂的单独小室不仅专门需要油脂，而且增加了部件数，从而使结构复杂。
本发明是在上述背景下构想出来的，目的是提供一种发动机输出取出装置的润滑结构，即使啮合部安置在无法用润滑油润滑的部位，该润滑结构也能不用任何油脂而确保充分润滑。
为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，在由一发动机驱动的一工作装置的输入轴与输出该发动机动力的曲轴啮合的发动机输出取出装置中，提供了一种润滑结构，其特征在于，所述曲轴(32)及输入轴(104)的啮合部为螺旋齿轮构成的动力传递结构，并且所述曲轴和输入轴的两啮合部中的至少一个螺旋齿轮的表面上形成一层由氟化乙烯树脂构成的本身具有自润滑特性的材料制成的薄膜，输入轴啮合在曲轴的上方。
按照本发明的第二个方面，除了第一方面所述的结构外，该啮合部配设在二冲程发动机的曲轴箱中，该工作装置为油泵。
下面结合附图说明本发明一实施例。
图1为一小型摩托车正视图；
图2为该小型摩托车的俯视图；
图3为表示出图1主要部分的放大图；
图4为沿图3的线4-4的放大剖面图；
图5为沿图4的线5-5的局部纵向剖面图；
图6为沿图5的线6-6的放大剖面图；
图7为图4的7方向视图；
图8为沿图7的线8-8的剖面图；
图9为沿图7的线9-9的剖面图；
图10为沿图7的线10-10的剖面图；
图11为沿图7的线11-11的剖面图；
图12为沿图3的线12-12的放大剖面图；
图13为沿图4的线13-13的放大剖面图；
图14为局部放大的油泵输入轴剖面图。
首先，如图1和图2所示，一小型摩托车V的车架F装有：支撑前叉7的车头管1，而该前叉7上挂有前输Wf，该车头管1可控制驾驶方向；从该车头管1向下伸展的下向管2；从该下向管2下端部向后伸展的后车架3。该后车架3包括：一对车架前部3a和3a，它们的前端部连到下向管2的下端，且它们一般以水平方向向后伸展；一对车架中部3b和3b，它们从两车架前部3a和3a的后端向后上方伸展；以及连接两车架中部3b和3b的两后端的车架后部3c，从而该车架后部3c一般成为椭圆形，如俯视图所示。
车架F盖有车盖C，该车盖C包括：盖住车头管1前部和前轮Wf上部的前盖11；与前盖11相连、用来盖住驾驶员双腿前部的脚罩12；一对与前盖11和腿罩12连接、盖住前车体两侧的左右前侧盖13；与腿罩12连接、用来支撑驾驶员双腿的踏板14；一对与两前侧盖13和13以及踏板14连接、盖住后车体两侧的左右下部后盖16；以及与两下部后盖16和16以及踏板14连接的上部后盖17。在该上部后盖17的后部装有盖住后轮Wr上部的后挡泥板18，该上部后盖17的上表面打开，该开口盖有驾驶座20。因此，该驾驶座20用铰链与上部后盖17上端相连，因此可打开或合上。其上端打开的行李箱21位于上部后盖17的上部，从而在驾驶座20下形成一用来放物的容器22，用来存放帽盔之类的东西，该容器22用座20打开或关上。
从图3可看得最清楚，作为驱动轮的后轮Wr电动力装置P背面的车架F支撑，该动力装置P包括双循环鼓风冷却发动机E和作为传动装置的无级变速箱M，把发动机E的输出传给上述后轮Wr。因此，该动力装置P的前部由上述车架F中的后车架3的两中间部3b和3b通过一联杆机构24可振动地支撑，联杆机构24的枢轴23与后轮Wr的转轴平行。一后部减震器25插入在动力装置P后部与上述后车架3之间。
在图4和图5中，双循环鼓风冷却发动机E的气缸头26安放在上述后车架3的两中间部3b和3b之间。气缸体27前端部一般沿水平轴线与气缸头26相连，其后端部连至曲轴箱28。在气缸体27的气缸29中，装有可滑动的活塞30，它通过连杆31与用作输出轴的曲轴32相连。
在从曲轴箱28伸出的曲轴32的一端上，通过发电机33连接有冷却风扇34，一由护罩36形成的涡形通道35围住该冷却风扇34，该护罩36盖住冷却风扇34、气缸头26和气缸体27。
从图6中可看得最清楚，该护罩36由一从前部至少盖住气缸头26，(即，在本实施例中为气缸头26和气缸体27)的第一护罩件37和盖住其余部分的第二护罩件38连接而成。因此，第一护罩件37用若干固紧方向沿着气缸体27轴线的安装螺栓41固紧到气缸头26上，从而使橡皮40夹在第一护罩件37和若干制成压气缸头26上的叶片39之间。确切地说，若干安装凸台42与气缸体27轴线平行地突起在气缸头26上，它们的前端抵靠在橡皮40的内表面上。橡皮40和抵靠在橡皮40外表面上的第一护罩件37上有与各安装凸台42一一对应的插入孔43。因此，各安装螺栓41穿过圆柱形固定橡皮44以螺纹固紧到各安装凸台42上，而各固定橡皮44插入插入孔43，其一边与各安装凸台42接靠，另一边与第一护罩37的外表面接靠。
第一护罩37上开有孔46，用来装入固定在气缸头26上的火花塞45。孔46与火花塞密封件47外周啮合，而该火花塞密封件47又与火花塞45的外周紧密接靠。另一方面，火花塞密封件47与盖住火花塞45外端的盖帽48发生可动的弹性啮合。
顺便提一下，如图1和图3所示，在气缸头26前方处车体盖C的踏板14上装有可打开的维修盖49，而打开该维修盖49对之加油的油箱安置在上述踏板14的下方。
第一护罩件37和第二护罩件38之间这样连接，当第一护罩件37沿气缸头26轴线移开时，它们就脱开。
从图7可看得最清楚，护罩36的第二护罩件38上做有环状隔板52，它的位置一般与冷却风扇34的最外边缘的转动轨迹对应，并且向里突起，即向冷却风扇34突起，从而在该隔板52与第二护罩件38的外周壁之间形成涡形通道35。因此，该涡形通道35的有效面积沿着冷却风扇34的转动方向53逐渐增大。护罩件38外周壁与该隔板52对应的部分沿着上述转动方向向下逐渐离开该隔板52。而且，第二护罩件38与涡形通道35对应的部分做有沿冷却风扇34轴向向外凸起的部分38a，该凸起部38a的凸起沿着转动方向53向下逐渐增大。更确切地说，若该凸起部38a如图8所示在涡形通道35沿转动方向53上游处的第一位置P1上有凸起长度L1，那么当如图9所示它到了第一位置P1下游处的第二位置P2上时，它的凸起长度L2要比第一凸起长度L1大。在第二位置P2下游处的第三位置P3上，该凸起部38a的凸起长度L3要大于上述凸起长度L2，如图10所示。在第三位置P3下游处的第四位置P4上，该凸起部38a的凸起长度L4又要大于上述凸起长度L3，如图11所示。
第二护罩件38上开有圆孔55，它围住冷却风扇34并与曲轴32同轴线。第二护罩件38盖有盖子58，该盖子58上有若干由一隔板形成的进气孔56通向圆孔55，并且第二护罩件38与盖子58之间的空间中填充有吸音材料59。因此，第二护罩件38上在其与吸音材料59对应的部件开有若干小孔60，护罩38内的噪声通过这些小孔60被吸音材料59吸收。
请参看图4，曲轴箱28与一一直伸展到后轮Wr一端的机壳部61做成一体，因此，该机壳部61与一通过密封垫62而与之相接的机壳件63一起构成了变速箱机壳64。因此，无级变速箱M位于从曲轴箱28突出的曲轴32的另一端与可转动地支撑在变速箱机壳64后部上的后轮Wr的轴65之间。
下面简述无级变速箱M的结构，因为它在现有技术中是很常见的。曲轴32上装有主动传动皮带轮68，它由固定在曲轴32端部的固定半皮带轮66和可在轴向上滑动地安装在曲轴32上的可动半皮带轮67组成。固定和可动半皮带轮66和67之间形成V形环状凹槽69，该凹槽69中装有无接头V形皮带70。另一方面，在可动半皮带轮67背面，有一固定在曲轴32上的斜板71，从而在该斜板71和可动半皮带轮67之间装有若干平衡滚轮72。因此，当曲轴转速加快时，平衡滚轮72因受离心力而沿径向向外移动，从而把可动半皮带轮67推向固定半皮带轮66而增大两半皮带轮66和67与V形皮带70的接触半径。
另一方面，与曲轴32平行的从动轴73可转动地支撑在变速箱机壳64上并通过减速齿轮链74而与后轮Wr的轴65连接。
上述从动轴73通过常见的离心离合器75连接到与所述从动轴同轴的从动传动皮带轮76。该从动皮带轮76与主动传动皮带轮68成对，从而使V形皮带70在其上转动。
从图12中可看得最清楚，变速箱机壳64上面安放有汽化器80和与该汽化器80连接的空气滤清器81。该空气滤清器81的构造为：在第一机壳件82和与该第一机壳件82相连的第二机壳件83之间夹有过滤件84，从而在第一机壳件82与过滤件84之间形成非清洁室85，而在第二机壳件83与过滤件84之间形成清洁室86。第一机壳件82上连接有进气管87，它通过非清洁室85向下打开。第二机壳件83与连接管88做成一体，该连接管88连至汽化器。
一用来盖住汽化器80外端的盖子部89向前伸入该空气滤清器81的第一机壳件82。盖子部89上开有对着汽化器80的工作孔89a，从而可通过工作孔89a调节汽化器80。
另一方面，护罩36的第一护罩件37上在气缸体27的与进气孔56相对一侧装有把通过护罩36的热空气排放到车外的排气孔以及引导用来加热上述汽化器80的排气的排气孔90。一橡皮制造接管91连至排气孔90，而导管92的一端连至该连接管91。
该导管92由一对半导管93和94相接而成，并且安置在一形成在变速箱机壳64的机壳件63上的凹座95中，因此该导管92与机壳件63的外表面一起伸向汽化器。而且，该导管92的另一端部用螺丝件96固定在盖子部89上。导管92的这一端装有与半导管93做成一体的盖部93a，盖住汽化器80的前端。而且，导管92设有夹持部(未画出)，夹持住汽化器80的各管子部件。
如图5所示，曲轴箱28上方设有内装簧片阀97的进气孔98，上述汽化器80通过进气管99与进气孔98相通。而且，在与曲轴32轴线垂直的平面上，气缸体27轴线与进气孔98之间的夹角α为钝角，因此把动力装置P支撑在车架F上的联杆机构24的枢轴23可安置在气缸体27与进气孔98之间。
如图13所示，在进气管99下方，曲轴箱28的顶面上设有凹座101。油泵105可安装在曲轴箱28上而使其大部分纳入凹座101中，该油泵105作为工作装置且具有输入轴104，该输入轴104上装有与曲轴32的螺旋齿轮102啮合的螺旋齿轮103。
顺便说一下，如图13所示，在曲轴箱28中，输入轴104的螺旋齿轮103在曲轴32上方与曲轴32的螺旋齿轮102啮合。因此，变速箱机壳64中的润滑油无法对螺旋齿轮102和103的啮合部进行润滑。因此，至少所述啮合部之一，例如装有螺旋齿轮103的输入轴104的几乎整个表面用诸如含有氟化乙烯树脂等本身具有自润滑性能的材料的薄膜106进行电镀处理。
由SCM415H(日本工业标准)材料制成、渗碳深度为0.2到0.4mm、表面硬度为HRA78-83的输入轴104的电镀处理和热处理的条件举例如下：
电镀处理：
电镀薄膜厚度：20±4μm；
电镀薄膜的成分：
镍：88.2-89.3重量百分比
磷：9.8-9.9重量百分比
四氟乙烯：0.8-2.0重量百分比(3.0-7.0容积百分比)
四氟乙烯颗粒直径：1μm或更小
电镀薄膜密度：7.3-7.6g/cm3
热处理：
处理温度：300±10℃
处理时间：60分钟或更长。
下面叙述本实施例工作情况，在发动机E工作时，连至曲轴32的冷却风扇34转动，因此从进气管56吸入空气并把吸入的空气从冷却风扇34通过涡形通道35排放到气缸头26和气缸体27。在这里，涡形通道35的有效面积沿着冷却风扇34的转动方向53逐渐增大。这样，当护罩36的第二护罩件38的外周部在上述转动方向上逐渐向下游延伸时，它沿径向逐渐向外扩大，该第二护罩件38与涡形通道35对应的部分上形成有沿冷却风扇34径向向外凸起的凸起部38a，从而在上述转动方向上增大涡形通道35的有效面积。因此，涡形通道35的有效面积在转动方向上能理想地变化，而第二护罩件38在冷却风扇34径向上的扩张程度可减至最小。因此，即使冷却风扇34与后轮Wr间的距离相对减小，仍能保持驱动车轮Wr的可保养性，从而有利于减小摩托车V的尺寸。
来自涡形通道35的空气因冷却气缸头26和气缸体27而被加热，它的一部分排放到车外，而余下的热空气从排气孔90通过连接管91和导管92排放到汽化器80而温热汽化器80。而且，盖住汽化器80外端的盖子部89与空气滤清器81做成一体，而导管92与盖子部89连接。导管92和空气滤清器81的盖子部89共同使汽化器80免遭外界风雨侵袭，从而提高了它的使用寿命。
另一方面，由于排气从排气管91由上述导管92引入汽化器80，因此汽化器80不必靠近护罩36，从而汽化器80的安放位置有更大的自由度。
导管92位于变速箱机壳64的机壳件63的凹座中并大体与机壳体63的外表面同向伸展，因此安置在变速箱机壳64上方的空气滤清器81、导管92和变速箱机壳64的安放显得整齐划一。
护罩36的构成是把从前端盖住气缸头26和气缸体27的第一护罩件37连接到盖住其余部分的第二护罩件38上。第一护罩件37用安装螺栓41固紧到气缸头26上。从而，气缸头26和护罩36之间的距离可严格设定或减窄，从而产生一个比冷却空气在气缸头26各叶片39之间流动时要大的气流阻力，从而有助于提高冷却空气的冷却效率。在本实施例中，特别由于橡皮40夹在护罩36和上述各叶片39之间，因此冷却空气必定得在各叶片39之间流动，从而提高冷却效率。而且，上述橡皮40具有抑制气缸头26的叶片发出嘎嘎声的作用，并且，护罩36用各安装螺栓41穿过固定橡皮44而装到气缸头26上，因而减小了振动引起的噪声。
而且，从前部盖住气缸头26和气缸体27的第一护罩件37用各安装螺栓41沿气缸体27轴向固紧到气缸头26上。只要打开气缸体27轴线延伸线上的维修盖49，卸下护罩36的第一护罩件37即能方便地维修发动机E。
顺便说一下，发动机E的进气孔98在垂直于曲轴32的平面内与气缸体27轴线相交成钝角地形成在曲轴箱28上部，因此当活塞30移到上止点时，空气和燃料的混合体能高效地从进气孔98吸入曲轴箱28。而且，把动力装置P支撑在车架F上的联杆机构24的枢轴23安置在气缸体27和进气孔98之间的位置上，因此从后轮Wr的接地点到枢轴23的长度可取较大值，从而减小上述动力装置P的垂直振动角。同时，可降低发动机E的位置从而为包括汽化器80和空气滤清器81在内的进气系统留出更大的安装空间并从而有利于增大容器22的容量。而且，进气管99下方的油泵105的大部分被安置在曲轴箱28所形成的凹座101中，因此当它连至进气管99的进气孔98时，油泵不会限制进气管99的安放位置，从而提高进气系统安放位置的自由度。
而且，油泵105的输入轴104上有一层用含有氟塑料之类自润滑材料电镀的薄膜106。因此，即使输入轴的螺旋齿轮103与曲轴12的螺旋齿轮102的啮合部放置在无法由变速箱机壳64内润滑油进行润滑的曲轴28中，也能获得充分润滑。这样就提高了上述啮合部、也即油泵安放位置的自由度。
尽管上面详述了本发明实施例，但并不是对之有所限制，只要不背离后附权利要求书规定的要点，尽可对其设计作为种种改动。
例如，不必在输入轴104整个表面上电镀薄膜106，而只是在螺旋齿轮103部分或只是在两螺旋齿轮102和103之一表面上电镀薄膜106。而且，输入轴104可做成螺旋齿轮103部分与其余部分相互连接，此时，不用说，只须在螺旋齿轮103部分电镀薄膜106，从而表面处理要比在整个输入轴104上电镀薄膜106时容易。
如上所述，按照本发明的第一个方面，在一由发动机驱动的工作装置的输入轴与输出该发动机动力的曲轴啮合的发动机输出取出装置中，提供了一种润滑结构，其特征在于，所述曲轴及输入轴的啮合部为螺旋齿轮构成的动力传递结构，并且在曲轴和输入轴两啮合部中的至少一个螺旋齿轮的表面上形成一层用氟塑料构成的具有自润滑特性的材料制成的薄膜，输入轴啮合在曲轴的上方。因此，即使把该啮合部安置在无法由润滑油润滑的位置上，也能获得充分润滑，从而省去油脂之类的东西，并提高该工作装置安放位置的自由度。
按照本发明的第二个方面，除了第一方面所述结构外，该啮合部安置在双循环发动机的曲轴箱中，而该工作装置为油泵。因此，该啮合部可安置在无法由润滑油进行润滑的曲轴箱中。
Claims (2)
1．一种发动机的动力传递机构，在工作装置(105)的驱动机构上，一台发动机(E)的曲轴(32)上形成螺旋齿轮(102)，并与工作装置(105)的输入轴(104)的螺旋齿轮(103)啮合，以传递动力，其特征在于：在所述曲轴(32)及所述输入轴(104)的螺旋齿轮(102,103)中的至少一个螺旋齿轮的表面上，形成具有自润滑特性的薄膜(106)，所述薄膜(106)是将四氟化乙烯树脂分散处理到由镍磷(Ni-P)形成的电镀薄膜中而获得的复合电镀层形成的，并且上述工作装置(105)的输入轴(104)的齿轮(103)，相对于曲轴(32)从曲轴方向看，设置在曲轴一侧部的活塞侧的两螺旋齿轮(102,103)啮合的位置。
2．按权利要求1所述的发动机的动力传递机构，其特征在于，所述啮合部分配设在二冲程发动机(E)的曲轴箱(28)中，所述工作装置(105)为油泵。
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