CN110475957A - 内燃机 - Google Patents

Abstract

内燃机(23)具备：将曲轴(35)支承为旋转自如的曲轴箱(24)；液密地覆盖曲轴箱(24)的侧方的壳体罩(54)；与曲轴箱(24)结合，配置在比包含曲轴(35)的旋转轴线(Xc)在内的假想水平面(HP)靠上方的位置，并且对相互以倾斜角交叉的V型配置的多个气缸(25a、25b)进行划分的气缸体(25)；与曲轴(35)一体旋转的被检测体(56)；以及在比假想水平面(HP)靠上方的位置从外侧安装于曲轴箱(24)，面对被检测体(56)的轨道并根据被检测体(56)的动作而生成脉冲信号的检测传感器(31)。由此，提供一种可以在所谓V型的内燃机中高精度地检测曲轴的角速度的检测传感器的配置结构。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机，该内燃机具备：将曲轴支承为旋转自如的曲轴箱；液密地覆盖所述曲轴箱侧方的壳体罩；以及与曲轴箱结合，配置在比包含曲轴的旋转轴线在内的假想水平面靠上方的位置，并且对相互以倾斜角交叉的V型配置的多个气缸进行划分的气缸体。

背景技术

专利文献1公开了脉冲传感器。脉冲传感器面对发电机的外转子。外转子固定在曲轴的前端。在外转子的外表面安装有1片被检测体。脉冲传感器根据外转子的旋转来检测被检测体，并根据被检测体的检测，一边与旋转同步一边生成脉冲信号。

专利文献2公开了在失火的判定时安装于内燃机的曲轴的齿圈(被检测体)。涡电流式的微小位移传感器(检测传感器)的前端与齿圈的外周面相向。微小位移传感器检测曲轴转角。没有公开内燃机的曲轴室与微小位移传感器之间的位置关系。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型登记第2510184号公报

专利文献2：日本特开2014-199040号公报

发明内容

发明要解决的课题

在失火的判定时，希望高精度地检测曲轴的角速度。但是，在发电机的外转子起到齿圈的作用的情况下，发电机配置于曲轴的轴端，因此，曲轴的振动变大，难以高精度地检测曲轴的角速度。

本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种可以在所谓V型的内燃机中高精度地检测曲轴的角速度的检测传感器的配置结构。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方面，提高一种内燃机，该内燃机具备：曲轴箱，所述曲轴箱将曲轴支承为旋转自如；壳体罩，所述壳体罩液密地覆盖所述曲轴箱侧方；气缸体，所述气缸体与所述曲轴箱结合，配置在比包含所述曲轴的旋转轴线在内的假想水平面靠上方的位置，并且具有相互以倾斜角交叉的V型配置的多个气缸；被检测体，所述被检测体与所述曲轴一体旋转；以及检测传感器，所述检测传感器在比所述假想水平面靠上方的位置从外侧安装于所述曲轴箱，面对所述被检测体的轨道并根据所述被检测体的动作而生成脉冲信号。

根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，所述检测传感器面对在所述曲轴箱的外表面与所述壳体罩之间划分出的凸轮链室，该凸轮链室收容从所述曲轴向凸轮轴传递动力的凸轮链。

根据第三方面，在第二方面的结构的基础上，所述内燃机还具备：两个活塞，所述两个活塞被收容于所述气缸，通过连杆共同与所述曲轴的一个曲柄销连结；以及凸轮链室，所述凸轮链室在曲轴的轴向上配置在与所述凸轮链室相反的一侧，所述凸轮链室与所述活塞的一方对应地划分在所述曲轴箱的外表面与所述壳体罩之间，所述凸轮链室与所述活塞的另一方对应地收容从所述曲轴向凸轮轴传递动力的凸轮链。

根据第四方面，在第一～第三方面中的任一结构的基础上，所述检测传感器配置在从车身侧面看与任一个所述气缸重叠的位置。

根据第五方面，在第一～第四方面中的任一结构的基础上，所述检测传感器从车身正面看与任一个气缸体重叠。

根据第六方面，在第一～第五方面中的任一结构的基础上，所述检测传感器具备：主体，所述主体被插入到形成于所述曲轴箱的通孔中，由前端的检测部面对所述油室；连接器，所述连接器与所述主体结合而配置在所述曲轴箱的外侧的空间；以及紧固片，所述紧固片与所述主体结合而紧固于所述曲轴箱的外表面。

根据第七方面，在第一～第六方面中的任一结构的基础上，所述内燃机还具备与所述被检测体相邻地配置并支承于所述曲轴的驱动齿轮，所述被检测体的径向长度比所述驱动齿轮的直径长。

发明的效果

根据第一方面，通过将检测传感器安装于曲轴箱，从而被检测体可以从发电机的外转子分离。这样，能够避免在外转子与内定子之间作用的电磁力的影响。可以高精度地检测曲轴的角速度。而且，即便检测传感器面对油室，检测传感器也位于比包含曲轴的旋转轴线在内的假想水平面靠上方的位置，因此，飞散的油不容易溅到检测传感器。此外，由于检测传感器从曲轴箱的外侧进行安装，因此，能够避免曲轴箱、壳体罩的大型化。

根据第二方面，在例如两缸的V型内燃机中，在曲轴的轴向上，在曲轴的两端连结有凸轮链。一个缸的凸轮链室从另一个缸的气缸在曲轴的轴向上错开地配置。因此，在曲轴箱的外表面确保与另一个缸的气缸相邻地开放的空间。由于在该开放的空间配置检测传感器，因此，一边维持内燃机的结构一边重新实现检测传感器的配置。

根据第三方面，在两个连杆与一个曲柄销连接的V型的内燃机中，在一方的气缸组的凸轮链室的相反侧设置有另一方的气缸组的凸轮链室，从而可以确保检测传感器的配置空间较大。另一方面，如果两个气缸组的凸轮链室配置在曲轴的轴向一侧，则在确保两个凸轮链室部分的空间的基础上要求检测传感器的配置空间，内燃机在曲轴的轴向上大型化。

根据第四方面，检测传感器可以被气缸的阴影保护。

根据第五方面，检测传感器可以被气缸的阴影保护。

根据第六方面，检测传感器仅被插入到曲轴箱的通孔中，因此，检测传感器可以简单地安装于内燃机。

根据第七方面，通过使被检测体的直径比驱动齿轮长，检测传感器不会与驱动齿轮干涉，检测传感器的配置变得容易。

附图说明

图1是概略地表示机动二轮车的整体结构的侧视图。(第一实施方式)

图2是从车身正面观察的内燃机的放大主视图。(第一实施方式)

图3是概略地表示内燃机的结构的机动二轮车的局部放大剖视图。(第一实施方式)

图4是沿着图3的4-4线的放大剖视图。(第一实施方式)

附图标记说明

23…内燃机

24…曲轴箱

25…气缸体

25a…(前侧的)气缸

25b…(后侧的)气缸

31…检测传感器(脉冲传感器)

32…活塞

33…(油室的一部分)曲轴室

34…曲柄

35…曲轴

37a…连杆

37b…连杆

53a…凸轮链

53b…凸轮链

54…壳体罩

55a…凸轮链室

55b…凸轮链室

56…被检测体(脉冲环)

57…通孔

58…主体

59…连接器

61…紧固片

HP…假想水平面

Xc…(曲轴的)旋转轴线。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的一实施方式。在此，车身的上下前后左右基于乘坐于机动二轮车的乘员的视线来规定。

第一实施方式

图1概略地表示本发明一实施方式的机动二轮车的整体结构。机动二轮车11具备车架12。在车架12的前端，前叉14能够转向地支承于头管13。前轮WF绕车轴15旋转自如地支承于前叉14。在前叉14上，在头管13的上侧结合有车把16。在车架12的后侧，摇臂18绕沿车宽度方向水平延伸的支承轴19摆动自如地支承于枢轴框架17。后轮WR绕车轴21旋转自如地支承在摇臂18的后端。

在前轮WF与后轮WR之间，在车架12上搭载有内燃机23。内燃机23构成为V型两缸的内燃机。即，内燃机23具备：曲轴箱24；与曲轴箱24结合，配置在比包含后述的曲轴35的旋转轴线Xc在内的假想水平面HP靠上方的位置，并且对相互以倾斜角交叉的V型配置的多个气缸25a、25b进行划分的气缸体25；按照各个气缸25a、25b与气缸体25结合的气缸盖26；以及与气缸盖26结合的气缸盖罩27。曲轴35的旋转轴线Xc与后轮WR的车轴21平行地配置。前侧的第一气缸25a具有相对于包含旋转轴线Xc在内的假想垂直面以倾斜角的一半的角度前倾的气缸轴线Xf。后侧的第二气缸25b具有相对于包含旋转轴线Xc在内的假想垂直面以倾斜角的一半角度后倾的气缸轴线Xr。曲轴35的旋转运动经过动力传递装置(未图示)传递到后轮WR。

在内燃机23的上方，在车架12上搭载有燃料箱28。在燃料箱28的后方，在车架12上搭载有乘员座椅29。从燃料箱28向内燃机23的燃料喷射装置供给燃料。在驾驶机动二轮车11时，乘员跨过乘员座椅29。

内燃机23具备在比假想水平面HP靠上方的位置从外侧安装于曲轴箱24的脉冲传感器(检测传感器)31。脉冲传感器31配置在从车身侧面看与前气缸组的第一气缸25a重叠的位置。在此，脉冲传感器31的检测轴线(后述)配置在包含第一气缸25a的气缸轴线Xf和旋转轴线Xc在内的假想平面内。如图2所示，脉冲传感器31从车身正面看与气缸体25重叠。

如图3所示，内燃机23具备装配于气缸体25的活塞32。活塞32按照每个气缸25a、25b被收容。在活塞32与气缸盖26之间划分出燃烧室(未图示)。

内燃机23具备曲轴35，该曲轴35具有被收容于曲轴室33的曲柄34。曲轴室33被曲轴箱24划分。曲轴35经由轴承36绕旋转轴线Xc旋转自如地支承于曲轴箱24。

内燃机23具备连杆37a、37b。在活塞32上分别连结有连杆37a、37b的一端。连杆37a、37b的另一端在曲轴箱24内与曲轴35连结。第一气缸25a的连杆37a和第二气缸25b的连杆37b共同与一根曲柄销38旋转自如地连结。活塞32的轴向的线性运动通过连杆37a、37b的作用而转换为曲轴35的旋转运动。

曲轴35具有：在轴向的一端侧向曲轴箱24的外侧突出的第一驱动轴35a、以及在轴向的相反侧(另一端侧)向曲轴箱24的外侧突出的第二驱动轴35b。在第一驱动轴35a上连接有反向扭矩缓和机构41。反向扭矩缓和机构41具备以不能相对旋转且不能轴向位移的方式安装于第一驱动轴35a的筒体42。筒体42与第一驱动轴35a花键结合，在内端与第一驱动轴35a的朝外的台阶面43抵接，通过与第一驱动轴35a同轴的螺栓44在轴向上被固定。

在筒体42上固定有以不能轴向位移的方式被固定的凸缘片45。相对于第一驱动轴35a不能相对旋转地安装于第一驱动轴35a的驱动齿轮46与凸缘片45面对。驱动齿轮46与变速器(未图示)的输入齿轮47啮合。

在凸缘片45与驱动齿轮46之间，轴向位移自如地安装有带有销钉(日文：ダボ)48a的环形部件48。环形部件48与筒体42花键结合，环形部件48与筒体42的相对旋转被阻止。在凸缘片45与环形部件48之间夹持有弹性部件49。弹性部件49产生朝向驱动齿轮46驱动环形部件48的弹性力。在曲轴35旋转时，环形部件48的销钉48a与驱动齿轮46啮合，曲轴35的动力从驱动齿轮46传递到变速器。当驱动齿轮46过度旋转时，销钉48a从驱动齿轮46被推出，环形部件48克服弹性部件49的弹性力而朝向凸缘片45位移。环形部件48与驱动齿轮46的连结被解除。从驱动齿轮46向环形部件48的动力的传递被阻止。

内燃机23具备：与被收容于后气缸组的气缸25b的活塞32对应的第一气门机构51a、以及与被收容于前气缸组的气缸25a的活塞32对应的第二气门机构51b。第一气门机构51a具备在反向扭矩缓和机构41与轴承36之间被固定于第一驱动轴35a的链轮52a。在链轮52a上，与后气缸组的气缸25b对应地卷绕有从曲轴35向凸轮轴(未图示)传递动力的凸轮链53a。

在曲轴箱24上，与第一驱动轴35a对应地结合有覆盖曲轴箱24的外表面的壳体罩54。在曲轴箱24的外表面与壳体罩54之间划分出第一凸轮链室55a。第一凸轮链室55a从曲轴箱24的侧方经过气缸体25延伸至气缸盖26。在第一凸轮链室55a中收容有第一驱动轴35a、反向扭矩缓和机构41、链轮52a以及凸轮链53a。曲轴室33和凸轮链室55a构成装满油的油室。油用于活塞32、轴承36、凸轮链53a及其他部件的润滑。反向扭矩缓和机构41被壳体罩54覆盖而收容在油室(凸轮链室55a)内。

第二气门机构51b具备在曲轴箱24的外侧被固定于第二驱动轴35b的链轮52b。在链轮52b上，与被收容于前气缸组的气缸25a的活塞32对应地卷绕有从曲轴35向凸轮轴(未图示)传递动力的凸轮链53b。在第二驱动轴35b上还结合有交流发电机(未图示)。

在曲轴箱24上，与第二驱动轴35b对应地结合有覆盖曲轴箱24的外表面的发电机罩(未图示)。在曲轴箱24的外表面与发电机罩之间，划分出在曲轴35的轴向配置在与上述凸轮链室55a相反的一侧的第二凸轮链室55b。第二凸轮链室55b从曲轴箱24的侧方经过气缸体25延伸至气缸盖26。在第二凸轮链室55b中收容有第二驱动轴35b、交流发电机、链轮52b以及凸轮链53b。凸轮链室55b与曲轴室33和凸轮链室55a一起构成油室。

内燃机23具备与旋转轴线Xc同轴地与曲轴35结合而与曲轴35一体旋转的环形板形状的脉冲环(被检测体)56。脉冲环56在驱动齿轮46与链轮52a之间被固定于第一驱动轴35a。脉冲环56例如通过螺栓60紧固于反向扭矩缓和机构41的筒体42。因此，脉冲环56与驱动齿轮46相邻。脉冲环56的径向长度比驱动齿轮46的直径长。脉冲环56被收容在油室内。

一并参照图4，脉冲环56具备绕旋转轴线Xc呈环形地等间隔排列的多个磁阻体(齿轮齿)56a。磁阻体56a例如每隔中心角10度地配置。磁阻体56a例如由磁性体构成。脉冲传感器31面对脉冲环56的环形轨道并根据脉冲环56的动作而生成脉冲信号。

如图4所示，脉冲传感器31具备：被插入到形成于曲轴箱24的通孔57中，由前端的检测部面对油室的主体58；与主体58结合而配置在曲轴箱24的外侧空间的连接器59；以及与主体58结合而紧固于曲轴箱24的外表面的紧固片61。脉冲传感器31根据在脉冲环56的轨道上检测到的磁性体的有无来输出电信号。脉冲传感器31输出确定曲轴35的角位置的脉冲信号。此外，脉冲传感器31也可以使用涡电流式的微小位移传感器。

紧固片61与从曲轴箱24的外表面突出的基座62的上表面重叠地通过螺栓63紧固于基座62。在脉冲传感器31中灵敏度最高的检测轴线64指向曲轴35的旋转轴线Xc。检测轴线64配置在包含第一气缸25a的气缸轴线Xf和旋转轴线Xc在内的假想平面65内。

接着，说明本实施方式的作用。在本实施方式中，脉冲传感器31在比包含曲轴35的旋转轴线Xc在内的假想水平面HP靠上方的位置从外侧安装于曲轴箱24。通过将脉冲传感器31安装于曲轴箱24，从而脉冲环56可以从发电机的外转子分离。这样，能够避免在外转子与内定子之间作用的电磁力的影响。可以高精度地检测曲轴35的角速度。而且，即便脉冲传感器31面对油室(曲轴室33或凸轮链室55a)，脉冲传感器31也位于比包含曲轴35的旋转轴线Xs在内的假想水平面HP靠上方的位置，因此，飞散的油不容易溅到脉冲传感器31。此外，由于脉冲传感器31从曲轴箱24的外侧进行安装，因此，能够避免曲轴箱24、壳体罩54的大型化。另一方面，若脉冲传感器31配置在曲轴箱24、壳体罩54的内侧，则无法避免曲轴箱24、壳体罩54的大型化。曲轴箱24、壳体罩54的大型化导致内燃机23的局部的重量增加，破坏内燃机23的重量平衡。

在例如两缸的V型内燃机23中，在曲轴35的轴向上，在曲轴35的两端连结有凸轮链53a。一个缸的凸轮链室55a从另一个缸的气缸25a在曲轴35的轴向错开地配置。因此，在曲轴箱24的外表面确保与另一个缸的气缸25a相邻地开放的空间。由于在该开放的空间配置脉冲传感器31，因此，可以一边维持内燃机23的结构一边重新实现脉冲传感器31的配置。

进而，在V型的内燃机23中，两个连杆37a、37b与一个曲柄销38连接。在后气缸组的凸轮链室55a的相反侧设置有前气缸组的凸轮链室55b。因此，可以确保脉冲传感器31的配置空间较大。另一方面，如果两个气缸组的凸轮链室配置在曲轴的轴向一侧，则在确保两个凸轮链室部分的空间的基础上要求脉冲传感器的配置空间，内燃机23在曲轴35的轴向上大型化。

脉冲传感器31配置在从车身侧面看与第一气缸25a重叠的位置。因此，脉冲传感器31可以被第一气缸25a的阴影保护而免受跳起的石头等的影响。由图2可知，脉冲传感器31从车身正面看与包围第二气缸25b的气缸体25重叠。因此，脉冲传感器31可以被第二气缸25b的阴影保护而免受跳起的石头等的影响。

脉冲传感器31被插入到形成于曲轴箱24的通孔57中，由前端的检测部面对油室。脉冲传感器31仅被插入到曲轴箱24的通孔57中，因此，脉冲传感器31可以简单地安装于内燃机23。

在本实施方式中，与变速器的输入齿轮47连接的驱动齿轮46与脉冲环56相邻地配置。通过使脉冲环56的直径比驱动齿轮46长，从而脉冲传感器31不会与驱动齿轮46干涉，脉冲传感器31的配置变得容易。

Claims (7)

1.一种内燃机，其特征在于，具备：

曲轴箱(24)，所述曲轴箱(24)将曲轴(35)支承为旋转自如；

壳体罩(54)，所述壳体罩(54)液密地覆盖所述曲轴箱(24)侧方；

气缸体(25)，所述气缸体(25)与所述曲轴箱(24)结合，配置在比包含所述曲轴(35)的旋转轴线(Xc)在内的假想水平面(HP)靠上方的位置，并且具有相互以倾斜角交叉的V型配置的多个气缸(25a、25b)；

被检测体(56)，所述被检测体(56)与所述曲轴(35)一体旋转；以及

检测传感器(31)，所述检测传感器(31)在比所述假想水平面(HP)靠上方的位置从外侧安装于所述曲轴箱(24)，面对所述被检测体(56)的轨道并根据所述被检测体(56)的动作而生成脉冲信号。

2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

所述检测传感器(31)面对在所述曲轴箱(24)的外表面与所述壳体罩(54)之间划分出的凸轮链室(55a)，该凸轮链室(55a)收容从所述曲轴(35)向凸轮轴传递动力的凸轮链(53a)。

3.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

所述内燃机还具备：

两个活塞(32)，所述两个活塞(32)被收容于所述气缸(25a、25b)，通过连杆(37a、37b)共同与所述曲轴(35)的一个曲柄销(38)连结；以及

凸轮链室(55b)，所述凸轮链室(55b)在曲轴(35)的轴向上配置在与所述凸轮链室(55a)相反的一侧，所述凸轮链室(55a)与所述活塞(32)的一方对应地划分在所述曲轴箱(24)的外表面与所述壳体罩(54)之间，所述凸轮链室(55b)与所述活塞(32)的另一方对应地收容从所述曲轴(35)向凸轮轴传递动力的凸轮链(53b)。

4.如权利要求1～3中任一项所述的内燃机，其特征在于，

所述检测传感器(31)配置在从车身侧面看与任一个所述气缸(25a)重叠的位置。

5.如权利要求1～4中任一项所述的内燃机，其特征在于，

所述检测传感器(31)从车身正面看与气缸体(25)重叠。

6.如权利要求1～5中任一项所述的内燃机，其特征在于，

所述检测传感器(31)具备：

主体(58)，所述主体(58)被插入到形成于所述曲轴箱(24)的通孔(57)中，由前端的检测部面对油室；

连接器(59)，所述连接器(59)与所述主体(58)结合而配置在所述曲轴箱(24)的外侧的空间；以及

紧固片(61)，所述紧固片(61)与所述主体(58)结合而紧固于所述曲轴箱(24)的外表面。

7.如权利要求1～6中任一项所述的内燃机，其特征在于，

所述内燃机还具备与所述被检测体(56)相邻地配置并支承于所述曲轴(35)的驱动齿轮(46)，所述被检测体(56)的径向长度比所述驱动齿轮(46)的直径长。