CN108351016B - 齿轮驱动零件的安装方法和内燃机 - Google Patents

Abstract

本公开的齿轮驱动零件的安装方法将定位用的螺栓(23)从前方侧插通到第1齿轮的定位孔(21)中，接下来，拧合到固定侧构件的螺纹孔(24)中；包括：第1步骤，限制第1齿轮相对于固定侧构件的相位，以及第2步骤，一边使突出到第1齿轮的前方侧的螺栓的部分插通到齿轮箱的孔(22)中、且将固定侧构件定位在齿轮箱的预定的相位位置，一边使第1齿轮与第2齿轮啮合。

Description

齿轮驱动零件的安装方法和内燃机

技术领域

本公开涉及齿轮驱动零件的安装方法。

背景技术

通常，在内燃机中，广泛采取用正时齿轮来驱动凸轮轴、供给泵等旋转相位重要的零件的构造。在使正时齿轮与对侧齿轮啮合时，一边用正时标记(对准标记)使两者的相位对准，一边使两者啮合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-264400号公报

发明内容

发明要解决的课题

另一方面，由于内燃机的布局上的理由等，例如在进行市场中的零件更换时，有的情况下，无法利用正时标记来进行相位确认。在此情况下，存在使用专用的特殊工具来进行相位对准的方法。但是，特殊工具是必须的，不仅麻烦，而且存在特殊工具所需的成本增多这样的缺点。

此处，本公开提供一种不使用特殊工具就能够进行相位对准的齿轮驱动零件的安装方法和内燃机。

用于解决课题的手段

根据本公开的一个技术方案，齿轮驱动零件的安装方法使被可旋转地设置在齿轮驱动零件的固定侧构件的前方侧的第1齿轮一边与齿的一部分从齿轮箱的开口部露出的第2齿轮相位对准一边啮合，然后，将上述固定侧构件固定在上述齿轮箱上；齿轮驱动零件的安装方法包括：

第1步骤，将定位用的螺栓从前方侧插通到上述第1齿轮的定位孔中，接下来，拧合到上述固定侧构件的螺纹孔中，限制上述第1齿轮相对于上述固定侧构件的相位，以及

第2步骤，一边使突出到上述第1齿轮的前方侧的上述螺栓的部分插通到上述齿轮箱的孔中、且将上述固定侧构件定位在上述齿轮箱的预定的相位位置，一边使上述第1齿轮与上述第2齿轮啮合。

在上述的齿轮驱动零件的安装方法中，也可以是，上述螺栓是通用螺栓。

也可以是，上述安装方法进一步包括：

第3步骤，将上述固定侧构件固定在上述齿轮箱上，

第4步骤，将上述螺栓从上述齿轮箱的孔拔下，

第5步骤，将上述齿轮箱的孔闭锁。

在上述的齿轮驱动零件的安装方法中，也可以是，上述齿轮驱动零件是加压输送燃料的供给泵。

根据本公开的一技术方案，内燃机包括：齿轮驱动零件，其具有固定侧构件，第1齿轮，其被可旋转地设置在上述固定侧构件的前方侧，以及齿轮箱，其固定有上述固定侧构件；上述固定侧构件具有螺纹孔；上述第一齿轮具有定位孔；上述齿轮箱具有齿轮箱孔；在预定的相位位置处，上述螺纹孔和上述定位孔以及齿轮箱孔沿轴向相互重叠。

发明效果

根据本公开，不使用特殊工具就能够进行相位对准。

附图说明

图1是表示齿轮驱动零件的安装构造的概略立体图。

图2是从轴向前方侧观察时的部分主视图。

图3是表示齿轮啮合前的泵齿轮的相位位置的概略主视图。

图4是表示齿轮啮合后的泵齿轮的相位位置的概略主视图。

图5是表示在齿轮啮合前泵齿轮偏离的状态的概略主视图。

图6是表示在齿轮啮合前泵齿轮偏离的状态的概略主视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本公开的实施方式。

图1是表示本实施方式的齿轮驱动零件的安装构造的概略立体图。本实施方式中的内燃机是被搭载在卡车等车辆中的柴油引擎，但是，对于车辆及内燃机的形式、用途等没有特别限定。

内燃机(引擎)100具有：作为齿轮驱动零件的供给泵1，其由齿轮驱动；以及齿轮箱2，其收容有用于驱动供给泵1的齿轮。供给泵1是对引擎的共轨加压输送燃料的高压燃料泵。供给泵1包括：泵本体3；泵轴4，其被可旋转地设置在泵本体3上(参照图2)；以及作为第1齿轮的泵齿轮6，其被与泵轴4同轴地安装在泵轴4上并由键5等固定部件在旋转方向上固定。泵齿轮6构成与引擎的曲柄轴同步旋转的正时齿轮。

以下，为了方便，将泵轴4的中心轴C简称为轴，将中心轴C的方向称为轴向，将轴向上的图的右侧称为“前”，将图的左侧称为“后”。该轴向与曲柄轴的轴向平行。此处所说的前后方向虽然与引擎及车辆的前后方向相反，但是，也可以相同。在提到绕轴、半径方向、周向、相位的情况下，只要没有特别声明，这些分别意味着以中心轴C为基准的绕轴、半径方向、周向、相位。

齿轮箱2包括：齿轮箱本体7，其被一体地设置在引擎的缸体上；以及箱盖8，其通过未图示的螺栓等而被安装在齿轮箱本体7上。图2表示从轴向前方侧观察拆卸了箱盖8的状态时的部分主视图。

在齿轮箱2的内部设置有：泵齿轮6；以及用于驱动泵齿轮6的1个或多个齿轮。在本实施方式中，设置有：曲轴齿轮(未图示)，其被固定在曲柄轴上；以及空转齿轮9(参照图2)，其与曲轴齿轮及泵齿轮6相位对准并啮合。按照曲轴齿轮、空转齿轮9、泵齿轮6这样的顺序进行驱动力的传递。

空转齿轮9被配置为：在将供给泵1从齿轮箱2拆卸了时，空转齿轮9的齿11的一部分从齿轮箱本体7的开口部10向后方露出。开口部10具有能使泵齿轮6沿轴向通过的尺寸及形状。空转齿轮9构成供泵齿轮6进行相位对准并啮合的第2齿轮。泵齿轮6、空转齿轮9及曲轴齿轮在本实施方式中由斜齿轮构成。

供给泵1具有通过未图示的螺栓等而被固定在泵本体3的前表面部上的泵托架12。泵本体3及泵托架12实质上构成单一零件，构成供给泵1的固定侧构件。泵轴4从该泵托架12向前方突出，在泵轴4的突出部分上安装有泵齿轮6。因此，泵齿轮6被可旋转地设置在固定侧构件的前方侧。

泵托架12具有：嵌合部13，其被从轴向后方向前方嵌合插入(套筒嵌合)到开口部10内；以及台阶部14，其位于嵌合部13的后侧并向半径向外侧突出，限制嵌合部13的插入量。泵托架12仅能在绕轴的预定的相位位置安装在齿轮箱本体7或者开口部10上。即，在本实施方式中，设置有决定泵托架12相对于齿轮箱本体7的安装相位位置的定位部件。在本实施方式的情况下，从齿轮箱本体7的后表面部突出有未图示的多个突出构件(例如双头螺栓)，通过其被嵌合到台阶部14的多个嵌合孔中，从而泵托架12相对于齿轮箱本体7被在相位方向上定位。当然，这样的定位部件可以是任意的构成。

泵托架12在被嵌合并定位在齿轮箱本体7的开口部10上之后，通过未图示的螺栓而被固定在齿轮箱本体7上。在该固定状态下，台阶部14将嵌合部13与开口部10的间隙以密封状态闭锁。

在安装这样的供给泵1时，预先在工场等引擎生产据点中拆卸了箱盖8，能够从前方目视识别被设置在泵齿轮6及空转齿轮9的齿15的齿11上的正时标记(对准标记)P1及Q1、Q2。因此，作业者以预先被安装在供给泵1上的泵齿轮6的正时标记P1进入空转齿轮9的2个正时标记Q1、Q2之间的方式，使泵齿轮6与空转齿轮9啮合。而且，同时，将嵌合部13一边相位对准一边嵌合插入到开口部10中。即，一边进行泵齿轮6与空转齿轮9之间、及泵托架12与齿轮箱本体7之间的相位对准，一边将供给泵1安装到齿轮箱2上。

在该安装状态下，供给泵1的相位相对于曲柄轴的相位成为预先设定的适当的相位。因此，供给泵1能够在预定的适当的正时与曲柄轴同步旋转。另外，供给泵1在旋转时，与曲柄轴以1：1的速度比同步旋转。

此外，在车辆被出货到市场之后，有的情况下更换供给泵1。此时，为了拆卸箱盖8，需要将引擎从车辆取下，是烦杂的。因此，希望在将引擎搭载在车辆上并安装有箱盖8的状态下更换供给泵1。

在更换供给泵1时，拆卸供给泵1时不会有问题。成为问题的是，安装供给泵1时。在将引擎搭载在车辆上并安装有箱盖8的状态下，因为供给泵1处于相对而言构造复杂的位置、难以向开口部10接近、从开口部10露出的空转齿轮9的齿11的正时标记Q1、Q2非常难以看到等，所以使泵齿轮6与空转齿轮9一边相位对准一边啮合是非常困难的。而且，在供给泵1单体的情况下，泵齿轮6会相对于泵本体3自由地旋转。因此，在该困难的状况下，在安装供给泵1时，使泵齿轮6与空转齿轮9精确地相位对准、并同时啮合成为问题。

以往，在这种情况下，使用专用的特殊工具来进行相位对准和啮合。但是，在该以往方法中，特殊工具是必须的，不仅麻烦，而且特殊工具所需的成本也增多。

此处，本实施方式提供一种不使用特殊工具就能够进行相位对准和啮合的供给泵1的安装方法。由此，能够容易且低成本地进行供给泵1的安装。

图1及图2表示供给泵1的安装时的状况。如图所示，在泵齿轮6上设置有作为定位孔的齿轮孔21，在箱盖8上设置有作为齿轮箱2的孔的盖孔22。而且，在这些孔21、22内插通有定位用的螺栓23。螺栓23被拧合而安装到被设置在泵托架12的前表面部上的螺纹孔24中。安装状态下的螺栓23沿泵轴4的中心轴C的方向延伸，即，螺栓23的中心轴与泵轴4的中心轴C平行。

齿轮孔21被配置在相对于泵齿轮6的正时标记P1隔开预定的相位差的位置。盖孔22被配置为：在泵托架12被装配在齿轮箱本体7的适当的位置时，能使螺栓23的头部25通过。

螺栓23具有：头部25，其一体地具有六角头26及垫圈27；轴部28，其从头部25延伸，并具有比头部25小径的固定直径；以及外螺纹部29，其被形成在轴部28的至少前端部，并被拧合到螺纹孔24中。螺栓23具有比较长的长度，使得在安装状态下如图所示，头部25和轴部28的一部分从盖孔22向前方突出。

尤其是，在本实施方式中，螺栓23由通用螺栓构成。由此，螺栓23能够容易入手，与使用专用的特殊工具的情况相比，能够显著减少烦杂度，还能够大幅降低成本。

盖孔22具有比螺栓23的最大外径(垫圈27的外径)大的内径，使得能使螺栓23的头部25通过。

齿轮孔21被设为比螺栓23的轴部28稍微大径。假设如果泵齿轮6的旋转未被另行限制，则在螺栓23的安装状态下，泵齿轮6能够在齿轮孔21与轴部28的余隙范围内相对于泵本体3自由地旋转。

盖孔22及螺栓23是仅在安装供给泵1时需要的辅助用的。因此，在供给泵1的安装完成后，螺栓23被拆卸，盖孔22被闭锁。因此，在盖孔22的内周面形成有内螺纹30，闭锁螺栓31被旋入到该内螺纹30中从而盖孔22被以密封状态闭锁。当然，盖孔22的闭锁方法不限定于此。

接下来，具体说明供给泵1的更换方法及安装方法。

首先，将旧的供给泵1从齿轮箱2拆卸。此时，拆卸将泵托架12固定在齿轮箱本体7上的螺栓，并将供给泵1连同泵齿轮6一起向后方拔出即可。

接下来，转移到新的供给泵1的安装作业。此时，首先，使曲柄轴位于预定的基准相位位置，将空转齿轮9配置在与该基准相位位置相对应的图2所示那样的基准相位位置。曲柄轴的基准相位位置例如是#1汽缸位于上止点那样的相位位置。然后，拆卸闭锁螺栓31而使盖孔22成为开放状态。

接下来，在预先被安装在新的供给泵1上的泵齿轮6的齿轮孔21中，将螺栓23的轴部28从前方侧插通，接下来，使螺栓23的外螺纹部29拧合到泵托架12的螺纹孔24中，将螺栓23临时以卡紧状态安装在供给泵1上。由此，限制泵齿轮6相对于泵本体3及泵托架12的旋转相位。

接下来，在该状态下，将泵托架12的嵌合部13从后方侧向前方侧嵌合插入到开口部10内。此时，一边使突出到泵齿轮6的前方侧的螺栓23的头部25插通盖孔22，且将泵托架12定位在齿轮箱本体7的预定的相位位置，一边使泵齿轮6与空转齿轮9啮合。由此，自然而然，如图2所示，泵齿轮6被相对于空转齿轮9精确地相位对准，同时啮合。

即，泵齿轮6相对于泵托架12的相位由螺栓23限制。因为泵托架12由上述的定位部件相对于齿轮箱本体7精确地相位对准，所以在嵌合部13的嵌合插入的同时，泵齿轮6被自动地与空转齿轮9相位对准。

此后，用螺栓将泵托架12固定在齿轮箱本体7上。另外，此时，也可以进行临时固定，然后进行正式固定。此处所说的固定包含临时固定。

接下来，用手转动从盖孔22向前方突出的螺栓23的头部25以将螺栓23从螺纹孔24卸下，接下来，向前方拔出而从齿轮孔21及盖孔22拔下。因为螺栓23从盖孔22突出，所以能够容易且可靠地拆卸螺栓23。

最后，将闭锁螺栓31安装在盖孔22上从而将盖孔22闭锁。由此，供给泵1的安装作业完成。

图3表示泵托架12处于嵌合初期、且齿轮啮合前的泵齿轮6的相位位置。图4表示泵托架12处于嵌合末期、且齿轮啮合后的泵齿轮6的相位位置。另外，空转齿轮9的相位位置是固定的。如上所述，因为泵齿轮6及空转齿轮9由斜齿轮构成，所以在从啮合前到啮合后的过程中，泵齿轮6沿图4箭头所示的旋转方向R旋转。

此时，因为螺栓23的安装状态下的泵齿轮6的旋转许容角度θ2比泵齿轮6的齿间角度θ1小，所以即使产生啮合时的旋转，也不会发生相位偏离(错齿)，而能够将泵齿轮6与空转齿轮9精确地相位对准。换言之，为了能够精确地相位对准，而设定了齿轮孔21的孔径、或者齿轮孔21与螺栓轴部28的余隙。

图5是相反地表示在齿轮啮合前泵齿轮6相对于空转齿轮9沿旋转方向R偏离了1个齿量的状态下，欲使泵托架12嵌合时的假定的状况的图。此时，如图所示，因为螺栓轴部28与齿轮孔21的周边部发生干扰(螺栓轴部28不会进入齿轮孔21)，所以在本实施方式中无法发生这样的状况。

图6同样是表示在齿轮啮合前泵齿轮6相对于空转齿轮9沿旋转方向R的反方向偏离了1个齿量的状态下，欲使泵托架12嵌合时的假定的状况的图。此时，也如图所示，因为螺栓轴部28与齿轮孔21的周边部发生干涉，所以在本实施方式中无法发生这样的状况。这样，在本实施方式中，能够可靠地抑制在相位偏离状态下泵齿轮6与空转齿轮9啮合。换言之，为了不发生这样的在相位偏离状态下的啮合，齿轮孔21的孔径、或者齿轮孔21及螺栓轴部28的余隙被设定为最优。

如以上所述，根据本实施方式，因为不必使用专用的特殊工具，就能够使泵齿轮6与空转齿轮9一边相位对准一边啮合，所以能够容易且低成本地进行供给泵1的安装。

此外，因为不从车辆上拆下引擎而能够在安装有箱盖8的状态下安装供给泵1，所以能够使供给泵1的更换作业及安装作业显著地容易化。

此外，因为定位用螺栓23由通用螺栓构成，所以螺栓23能够容易入手，与使用专用的特殊工具的情况相比，能够显著减少烦杂度，还能够大幅降低成本。

此外，详细叙述了齿轮驱动零件的安装方法，但是，本公开从同样的观点公开内燃机。即，本申请的内燃机包括：齿轮驱动零件，其具有固定侧构件；第1齿轮，其被可旋转地设置在固定侧构件的前方侧；以及齿轮箱，其固定有上述固定侧构件，固定侧构件具有螺纹孔，第一齿轮具有定位孔，齿轮箱具有齿轮箱孔，在预定的相位位置处，螺纹孔和定位孔和齿轮箱孔沿轴向相互重叠。

以上，详细叙述了本公开的实施方式，但是，本公开也能够采用其它的实施方式。

(1)例如，定位用螺栓可以不是通用螺栓，也可以是没有头部的恒定直径的轴状螺栓。即使在这样的情况下，与使用专用的特殊工具的情况相比，也能够显著减少烦杂度，并能够大幅降低成本。

(2)齿轮驱动零件不限于供给泵，可以是齿轮驱动式的任意的零件或者引擎辅机。本实施方式的齿轮驱动零件是自身的齿轮(泵齿轮6)由与其啮合的对侧齿轮(空转齿轮9)旋转驱动的被驱动零件，但是，也可以相反地，是利用自身的齿轮来旋转驱动对侧齿轮的驱动零件。

本公开的实施方式不仅限于上述的实施方式，由权利要求书限定的本公开的思想所包含的所有变形例或应用例、等同物被包含在本公开中。因此，本公开不应被限定性地解釈，也能够应用于归属于本公开的思想的范围内的其它的任意的技术。

本申请基于2015年11月12日申请的日本国专利申请(特愿2015-222128)，将其内容作为参照援引于此。

工业实用性

根据本公开的齿轮驱动零件的安装方法和内燃机，不使用特殊工具就能够进行相位对准。

附图标记说明

1 供给泵

2 齿轮箱

3 泵本体

6 泵齿轮

9 空转齿轮

10 开口部

12 泵托架

21 齿轮孔

22 盖孔

23 螺栓

24 螺纹孔

25 头部

100 内燃机(引擎)

Claims (5)

1.一种齿轮驱动零件的安装方法，使被可旋转地设置在齿轮驱动零件的固定侧构件的前方侧的第1齿轮与齿的一部分从齿轮箱的开口部露出的第2齿轮一边相位对准一边啮合，然后，将上述固定侧构件固定在上述齿轮箱上，该安装方法包括：

第1步骤，将定位用的螺栓从前方侧插通到上述第1齿轮的定位孔中，接下来，拧合到上述固定侧构件的螺纹孔中，从而限制上述第1齿轮相对于上述固定侧构件的相位，以及

第2步骤，一边使突出到上述第1齿轮的前方侧的上述螺栓的部分插通到上述齿轮箱的孔中，且将上述固定侧构件定位在上述齿轮箱的预定的相位位置，一边使上述第1齿轮与上述第2齿轮啮合；

进一步包括：

第3步骤，将上述固定侧构件固定在上述齿轮箱上，

第4步骤，将上述螺栓从上述齿轮箱的孔拔下，以及

第5步骤，将上述齿轮箱的孔闭锁。

2.如权利要求1所述的齿轮驱动零件的安装方法，其中，

上述螺栓是通用螺栓。

3.如权利要求2所述的齿轮驱动零件的安装方法，其中，

进一步包括：

第3步骤，将上述固定侧构件固定在上述齿轮箱上，

第4步骤，将上述螺栓从上述齿轮箱的孔拔下，以及

第5步骤，将上述齿轮箱的孔闭锁。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的齿轮驱动零件的安装方法，其中，

上述齿轮驱动零件是加压输送燃料的供给泵。

5.一种内燃机，包括：

齿轮驱动零件，其具有固定侧构件，

第1齿轮，其被可旋转地设置在上述固定侧构件的前方侧，并与所述内燃机的第2齿轮啮合，

齿轮箱本体，其固定有上述固定侧构件，以及

箱盖，其在上述齿轮箱本体的前方侧安装于上述齿轮箱本体；

上述固定侧构件具有螺纹孔；

上述第1齿轮具有定位孔；

上述箱盖具有盖孔；

在预定的相位位置处，上述螺纹孔和上述定位孔和上述盖孔沿轴向相互重叠。

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