CN108691648A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够在被检测体大型化的同时尽量避免周边零部件的配置变更、曲柄箱的大型化的内燃机。内燃机(23)具有：曲柄箱(24)，其将曲轴(33)以绕着旋转轴线(28)旋转自如的方式进行支承；汽缸体(25)，其与曲柄箱(24)结合，包含沿着曲轴(33)的轴向夹着气门室(45)的至少一对汽缸(42a)，该气门室(45)用于收纳将凸轮轴(49)连结于曲轴(33)的气门机构(48)；被检测体(78)，其配置在与一对汽缸(42a)相对应的曲柄销(38)之间，并且与曲轴(33)一体旋转；以及检测传感器(83)，其与被检测体(78)的轨道相对且根据被检测体(78)的动作生成脉冲信号。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种具有汽缸体的内燃机，该汽缸体与曲柄箱结合，包含在曲轴的轴向夹着气门室的至少一对汽缸，该气门室用于收纳将凸轮轴连结于曲轴而成的气门机构。
背景技术
专利文献1公开一种内燃机。内燃机具有在曲轴的轴线方向串联排列的多个汽缸。在曲轴的轴端安装有脉冲转子(被检测体)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-055544号公报
发明内容
在为了使曲柄转角的检测精度进一步提高的情况下，要求脉冲转子的外径的大型化。如果在曲轴的轴端使脉冲转子的外径大型化，那么将无法避免脉冲转子对周边零部件、曲柄箱的干涉，从而引发周边零部件的配置变更、曲柄箱的大型化。
本发明鉴于上述实际情况而做成，其目的在于提供一种能够在被检测体大型化的同时尽量避免周边零部件的配置变更、曲柄箱的大型化的内燃机。
采用本发明的第一技术方案，提供一种内燃机，该内燃机具有：曲柄箱，其将曲轴以绕着旋转轴线旋转自如的方式进行支承；汽缸体，其与所述曲柄箱结合，包含沿着所述曲轴的轴向夹着气门室的至少一对汽缸，该气门室用于收纳将凸轮轴连结于所述曲轴的气门机构；被检测体，其配置在与所述一对汽缸相对应的曲柄销之间，并且与所述曲轴一体旋转；检测传感器，其与所述被检测体的轨道相对且根据所述被检测体的动作生成脉冲信号。
采用本发明的第二技术方案，在第一技术方案的构造的基础上，所述被检测体在所述气门室内被固定于所述曲轴。
采用本发明的第三技术方案，在第一或者第二技术方案的构造的基础上，所述曲轴具有凸缘，该凸缘沿着径向扩开，用于承接被紧固的所述被检测体。
采用本发明的第四技术方案，在第一技术方案的构造的基础上，所述被检测体在某一个所述曲柄销、和所述曲柄箱的与该曲柄销相对且用于划分所述气门室的壁体之间固定于所述曲轴。
采用本发明的第五技术方案，在第四技术方案的构造的基础上，所述被检测体与所述曲轴的曲柄臂重叠且利用紧固部件紧固于所述曲柄臂。
采用本发明的第六技术方案，在第一至第五技术方案中的任一构造的基础上，所述被检测体具有：第1局部环状体，其具有比所述曲轴的轴径大的缺口；以及第2局部环状体，其被装入所述第1局部环状体的缺口，构成在所述曲轴周围连续的一个环状体。
采用本发明的第七技术方案，在第一至第六技术方案中的任一构造的基础上，内燃机还具有变速器，该变速器收纳于所述曲柄箱且连结于所述曲轴，所述检测传感器围绕着所述旋转轴线在所述汽缸体和所述变速器之间安装于所述曲柄箱。
采用本发明的第八技术方案，在第七技术方案的构造的基础上，内燃机还具有起动马达，该起动马达在围绕着所述旋转轴线而位于所述汽缸体和所述变速器之间、且在所述旋转轴线的轴向上自所述检测传感器偏离的位置安装于所述曲柄箱。
采用本发明的第一技术方案，因为在存在于气门室的周边的闲置空间配置被检测体，所以能够避免被检测体与周边零部件、曲柄箱的干涉，因此，无论被检测体是否大型化，都能够避免周边零部件的配置变更、曲柄箱的大型化。内燃机的大型化得到抑制。
采用本发明的第二技术方案，被检测体能够被紧凑地收纳在气门室内。
采用本发明的第三技术方案，能够在抑制曲轴的重量增加的同时将被检测体固定于曲轴。
采用本发明的第四技术方案，被检测体能够与气门室邻接且紧凑地收纳在曲柄室内。
采用本发明的第五技术方案，即使不新增加凸缘这样的被检测体所固有的构造，也能够将被检测体固定于曲轴。能够避免曲轴的较大构造变更。
采用本发明的第六技术方案，因为环状体的被检测体被分割为第1局部环状体和第2局部环状体，所以无论在已组装了曲轴的状态还是在曲轴已组装到曲柄箱的状态下，均能够将被检测体安装于曲轴。
采用本发明的第七技术方案，在曲柄箱内收纳有变速器，内燃机构成为与变速器一体的动力单元。此时，围绕着曲轴的旋转轴线在汽缸体和变速器之间形成有闲置空间。因为在该闲置空间配置检测传感器，所以检测传感器能够尽量接近曲轴。因此，能够使被检测体的外径尽量缩小。能够避免因受到检测传感器的配置制约所导致的被检测体的大型化。
采用本发明的第八技术方案，检测传感器虽然配置在汽缸体和变速器之间，但是，是在自与该检测传感器同样地配置在汽缸体和变速器之间且安装于曲柄箱的起动马达向旋转轴线的轴向偏离的位置安装于曲柄箱，因此，能够避免检测传感器和起动马达的干涉且在闲置空间内紧凑地配置检测传感器和起动马达。
附图说明
图1是示意性地表示摩托车的整体构造的侧视图。
图2是沿着图1的2-2线的摩托车的放大局部剖视图。
图3是沿着图2的3-3线的第1实施方式的内燃机的放大局部剖视图。
图4是图3的4向向视图，是从车辆后方观察到的内燃机的后视图。
图5是脉冲环的放大分解图。
图6与图2的一部分相对应，并且是第2实施方式的内燃机的放大局部剖视图。
附图标记说明
23…内燃机、24…曲柄箱、24a…壁体、25…汽缸体、28…旋转轴线、33…曲轴、38…曲柄销、39…曲柄臂、42…汽缸、42a…一对汽缸、45…气门室、48…气门机构、49…凸轮轴、57…变速器(多档变速器)、78…被检测体(脉冲环)、83…检测传感器(脉冲传感器)、90…起动马达、92…缺口、93…第1局部环状体、94…第2局部环状体。
具体实施方式
以下，参照添附的附图说明本发明的实施方式。在这里，车身的上下前后左右是基于骑乘摩托车的乘员的视线所规定的。
图1示意性地示出本发明的一实施方式的摩托车(跨骑式车辆)的整体构造。摩托车11具有车身框架12。在车身框架12的前端，前叉14可转向地支承于头管13。前轮WF绕着车轴15旋转自如地支承于前叉14。车把16在头管13的上侧与前叉14结合。在车身框架12的后侧，摆动臂18绕着在车宽方向水平延伸的支轴19摆动自如地支承于枢轴支架17。后轮WR绕着车轴21旋转自如地支承在摆动臂18的后端。
内燃机23在前轮WF和后轮WR之间搭载于车身框架12。内燃机23具有：曲柄箱24；汽缸体25，其与曲柄箱24结合，从曲柄箱24向上方延伸且具有前倾的汽缸轴线；汽缸盖26，其与汽缸体25结合；汽缸盖罩27，其与汽缸盖26结合。曲柄箱24收纳有(后述的)曲轴，该曲轴绕着与后轮WR的车轴21平行延伸的旋转轴线28旋转。曲轴的旋转运动经由传动装置(未图示)传递到后轮WR。
燃料箱29在内燃机23的上方搭载于车身框架12。乘员座椅31在燃料箱29的后方搭载于车身框架12。从燃料箱29向内燃机23的燃料喷射装置供给燃料。在驾驶摩托车11期间，乘员跨骑于乘员座椅31。
如图2所示，第1实施方式的内燃机23具有曲轴33，该曲轴33绕着旋转轴线28旋转自如地支承于曲柄箱24。曲轴33具有轴颈35，该轴颈35绕着轴线旋转自如地连结于轴承34。轴颈35的轴线与旋转轴线28一致。
曲轴33的曲柄36在两个轴颈35之间收纳在被曲柄箱24划分出的曲柄室37。曲柄36具有：曲柄销38，其在自旋转轴线28向径向偏离的位置具有与旋转轴线28平行的轴线；曲柄臂39，其支承曲柄销38的两端且分别与轴颈35相连。
内燃机23具有装入汽缸体25的活塞41。活塞41收纳于在汽缸体25内划分出的汽缸42。在活塞41和汽缸盖26之间划分出燃烧室43。
连杆44的小端部连结于活塞41。连杆44的大端部连结于曲轴33的曲柄销38。连杆44用于将活塞41的轴线方向运动转换为曲轴33的旋转运动。
汽缸体25包含至少一对汽缸42(42a)，该一对汽缸42(42a)在旋转轴线28的轴向夹着气门室45。在这里，在汽缸体25形成有沿着旋转轴线28的轴向串联的四个汽缸42。气门室45配置在中央的一对汽缸42a之间。
内燃机23具有支承于汽缸盖26的进气阀46和排气阀47。进气阀46和排气阀47用于开闭在燃烧室43开口的进气口和排气口。气门机构48连结于进气阀46和排气阀47。气门机构48具有：凸轮轴49，其绕着与旋转轴线28平行的轴线旋转自如地支承于汽缸盖26；从动链轮51，其收纳于气门室45且固定于凸轮轴49；驱动链轮52，其收纳于气门室45且固定于曲轴33；凸轮链53，其缠绕于驱动链轮52和从动链轮51。凸轮链53将驱动链轮52的旋转动力传递到从动链轮51。凸轮轴49的旋转动力经由摇臂(未图示)转换为进气阀46和排气阀47的轴向位移。
曲轴33具有：第1驱动轴54a，其从曲柄箱24朝向外侧沿着轴向一方突出；第2驱动轴54b，其从曲柄箱24朝向外侧沿着轴向另一方突出。ACG(交流发电机)55连接于第1驱动轴54a。交流发电机55具有转子56a和定子56b。转子56a以不能相对于从曲柄箱24突出的第1驱动轴54a旋转的方式结合于第1驱动轴54a。转子56a具有沿着圆周方向排列的多个磁铁。转子56a包围定子56b的外周。沿着圆周方向排列的多个线圈卷绕于定子56b。在转子56a旋转时，线圈沿着与磁铁的轨道相对的轨道移动。齿轮机构gm的驱动齿轮安装于第1驱动轴54a。(后述的)起动马达(在图2中未图示)连接于齿轮机构gm，用于传递起动时的旋转力。
齿式离合器式的多档变速器57被装入内燃机23。多档变速器57具有输入轴58和输出轴59，它们具有与曲轴33的轴线平行的轴线。输入轴58和输出轴59利用轴承旋转自如地支承于曲柄箱24。在曲轴33和输入轴58之间配置有一级减速机构61。一级减速机构61具有：驱动齿轮62，其与曲柄臂39一体化；从动齿轮63，其在输入轴58上相对旋转自如地支承于输入轴58。从动齿轮63与驱动齿轮62啮合。
传动装置的驱动链轮64与输出轴59结合。驱动链65缠于驱动链轮64。驱动链65用于将驱动链轮64的旋转动力传递到后轮WR。
在输入轴58上配置有5个驱动齿轮。驱动齿轮依次包含低速驱动齿轮66、4速驱动齿轮67、3速驱动齿轮68、5速驱动齿轮69以及2速驱动齿轮71。同样的是，在输出轴59上依次配置有5个从动齿轮。从动齿轮包含低速从动齿轮72、4速从动齿轮73、3速从动齿轮74、5速从动齿轮75以及2速从动齿轮76。多档变速器57能够在空档状态、1速结合状态、2速结合状态、3速结合状态、4速结合状态以及5速结合状态中有选择性地切换结合状态。
一级减速机构61和输入轴58借助摩擦离合器77连结。摩擦离合器77具有离合器外座圈77a和离合器衬套77b。一级减速机构61的从动齿轮63连结于离合器外座圈77a。摩擦离合器77根据离合器杆的操作，在离合器外座圈77a和离合器衬套77b之间执行两者连结和切断两者连结的操作。
内燃机23具有脉冲环(被检测体)78，该脉冲环(被检测体)78配置在与夹着气门室45的一对汽缸42a相对应的曲柄销38之间，且与曲轴33一体旋转。在这里，脉冲环78位于在气门室45内邻接的轴颈35之间且固定于曲轴33。曲轴33具有凸缘81，该凸缘81沿着径向扩开，用于承接利用螺钉79紧固的脉冲环78。
如图3所示，脉冲环78形成为与旋转轴线28同轴且与曲轴33一体旋转的环状板形状。脉冲环78具有多个磁阻转子82，该磁阻转子82围绕着旋转轴线28等间隔地排列成环状。磁阻转子82例如每10度中心角配置一个。磁阻转子82例如由磁性材料构成。
内燃机23具有脉冲传感器(检测传感器)83，该脉冲传感器(检测传感器)83与脉冲环78的环状轨道相对且根据脉冲环78的动作生成脉冲信号。脉冲传感器83围绕着旋转轴线28在汽缸体25和多档变速器57之间安装于曲柄箱24。脉冲传感器83具有：主体85，其在汽缸体25的背后从外侧插入至形成在曲柄箱24的上表面的贯通孔84，并且以前端的检测部与曲柄箱24的内部空间相对；联接器86，其与主体85结合，且配置在曲柄箱24的外侧的空间；紧固片87，其与主体85结合，且紧固于曲柄箱24。贯通孔84具有指向第2驱动轴54b的轴线即曲轴33的旋转轴线28的轴线。脉冲传感器83根据在脉冲环78的轨道上检测的磁性材料的有无输出电信号。脉冲传感器83输出用于确定曲轴33的角位置的脉冲信号。此外，脉冲传感器83也可以使用涡电流式的微小位移传感器。
紧固片87与形成在曲柄箱24的上表面的基座面88重叠且利用螺栓89紧固于曲柄箱24。脉冲传感器83中的灵敏度最高的检测轴线91指向曲轴33的旋转轴线28。检测轴线91与旋转轴线28正交。
起动马达90与脉冲传感器83一样，围绕着旋转轴线28在汽缸体25和多档变速器57之间从外侧安装于曲柄箱24。如图4所示，起动马达90在旋转轴线28的轴向上配置在自脉冲传感器83偏离的位置。
如图5所示，脉冲环78具有第1局部环状体93，其具有比曲轴33的轴径D(参照图3)大的缺口92；第2局部环状体94，其被装入第1局部环状体93的缺口92，构成在曲轴33周围连续的一个环状体。对于第1局部环状体93的缺口92而言，端部彼此的直线距离L大于曲轴33的轴径D。第1局部环状体93和第2局部环状体94分别单独紧固于凸缘81。此时，凸缘81例如也可以形成有模仿第1局部环状体93和第2局部环状体94的台阶面。
接下来，说明本实施方式的作用。在本实施方式中，脉冲环78配置在与在曲轴33的轴向夹着气门室45的至少一对汽缸42a相对应的曲柄销38之间。因为在存在于气门室45的周边的闲置空间配置脉冲环78，所以能够避免脉冲环78与周边零部件、曲柄箱24的干涉，因此，无论脉冲环78是否大型化，都能够避免周边零部件的配置变更、曲柄箱24的大型化。内燃机23的大型化得到抑制。进一步而言，脉冲环78因为在气门室45内固定于曲轴33，所以脉冲环78能够紧凑地收纳在气门室45内。
本实施方式的脉冲环78具有：第1局部环状体93，其具有比曲轴33的轴径D大的缺口92；第2局部环状体94，其被装入第1局部环状体93的缺口92，构成在曲轴33周围连续的一个环状体。因为环状体的脉冲环78被分割为第1局部环状体93和第2局部环状体94，所以无论在已组装了曲轴33的状态还是在曲轴33已组装于曲柄箱24的状态下，均能够将脉冲环78安装于曲轴33。
曲轴33具有凸缘81，该凸缘81沿着径向扩开，用于承接紧固的脉冲环78。能够在抑制曲轴33的重量增加的同时，将脉冲环78固定于曲轴33。
对于本实施方式的内燃机23而言，在曲柄箱24收纳有多档变速器57，内燃机23构成为与变速器一体的动力单元。此时，围绕着曲轴33的旋转轴线28在汽缸体25和多档变速器57之间形成有闲置空间。因为在该闲置空间配置脉冲传感器83，所以脉冲传感器83能够尽量接近曲轴33。因此，能够使脉冲环78的外径尽量缩小。能够避免因受到脉冲传感器83的配置制约所导致的脉冲环78的大型化。
对于内燃机23而言，起动马达90在围绕着旋转轴线28而位于汽缸体25和多档变速器57之间、且在旋转轴线28的轴向上自脉冲传感器83偏离的位置安装于曲柄箱24。脉冲传感器83虽然配置在汽缸体25和多档变速器57之间，但是，是在自与脉冲传感器83同样地配置在汽缸体25和多档变速器57之间且安装于曲柄箱24的起动马达90向旋转轴线28的轴向偏离的位置安装于曲柄箱24，因此，能够避免脉冲传感器83和起动马达90的干涉且在闲置空间内紧凑地配置脉冲传感器83和起动马达90。
图6示意性地示出第2实施方式的内燃机23a的构造。在这里，说明与第1实施方式不同的构造。对于该内燃机23a而言，脉冲环78在与夹着气门室45的一对汽缸42a相对应的曲柄销38中的某一个曲柄销38、和曲柄箱24的与该曲柄销38相对且用于划分气门室45的壁体24a之间固定于曲轴33。脉冲环78与曲轴33的曲柄臂39重叠且利用紧固部件(螺钉)95紧固于曲柄臂39。脉冲传感器83与第1实施方式一样，围绕着旋转轴线28在汽缸体25和多档变速器57之间安装于曲柄箱24。脉冲传感器83与脉冲环78的环状轨道相对。脉冲传感器83中的灵敏度最高的检测轴线91指向曲轴33的旋转轴线28。检测轴线91与旋转轴线28正交。
在本实施方式中，脉冲环78在与在曲轴33的轴向夹着气门室45的至少一对汽缸42a相对应的曲柄销38中的某一个曲柄销38、和曲柄箱24的与该曲柄销38相对且用于划分气门室45的壁体24a之间固定于曲轴33。脉冲环78能够与气门室45邻接且紧凑地收纳在曲柄室37内。
脉冲环78与曲轴33的曲柄臂39重叠且利用紧固部件95紧固于曲柄臂39。即使不新增加上述那样的凸缘81这样的脉冲环78所固有的构造，也能够将脉冲环78固定于曲轴33。能够避免曲轴33的较大构造变更。

Claims (8)

1.一种内燃机，其特征在于，具有：
曲柄箱(24)，其将曲轴(33)以绕着旋转轴线(28)旋转自如的方式进行支承；
汽缸体(25)，其与所述曲柄箱(24)结合，包含沿着所述曲轴(33)的轴向夹着气门室(45)的至少一对汽缸(42a)，该气门室(45)用于收纳将凸轮轴(49)连结于所述曲轴(33)的气门机构(48)；
被检测体(78)，其配置在与所述一对汽缸(42a)相对应的曲柄销(38)之间，并且与所述曲轴(33)一体旋转；以及
检测传感器(83)，其与所述被检测体(78)的轨道相对且根据所述被检测体(78)的动作生成脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述被检测体(78)在所述气门室(45)内固定于所述曲轴(33)。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
所述曲轴(33)具有凸缘(81)，该凸缘(81)沿着径向扩开，用于承接被紧固的所述被检测体(78)。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述被检测体(78)在某一个所述曲柄销(38)、和所述曲柄箱(24)的与该曲柄销(38)相对且用于划分所述气门室(45)的壁体(24a)之间固定于所述曲轴(33)。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，
所述被检测体(78)与所述曲轴(33)的曲柄臂(39)重叠且利用紧固部件(95)紧固于所述曲柄臂(39)。
6.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
所述被检测体(78)具有：第1局部环状体(93)，其具有比所述曲轴(33)的轴径(D)大的缺口(92)；以及第2局部环状体(94)，其被装入所述第1局部环状体(93)的缺口(92)，构成在所述曲轴(33)周围连续的一个环状体。
7.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
还具有变速器(57)，该变速器(57)收纳于所述曲柄箱(24)且连结于所述曲轴(33)，所述检测传感器(83)围绕着所述旋转轴线(28)在所述汽缸体(25)和所述变速器(57)之间安装于所述曲柄箱(24)。
8.根据权利要求7所述的内燃机，其特征在于，
还具有起动马达(90)，该起动马达(90)在围绕着所述旋转轴线(28)而位于所述汽缸体(25)和所述变速器(57)之间、且在所述旋转轴线(28)的轴向上自所述检测传感器(83)偏离的位置安装于所述曲柄箱(24)。
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