CN1106499C - 4冲程发动机的曲轴系构造 - Google Patents

Abstract

一种4冲程发动机的曲轴系构造，其中，在曲轴箱2的第1主轴承部2a配合向心球轴承21，在曲轴箱2的第2主轴承部2b配合向心滚子轴承22，由这些向心球轴承21和向心滚子轴承22可回转地支承曲轴4，而且，在第2主轴承部2b设置用于冷却活塞12的喷油嘴11。由此，即使在配合了向心滚子轴承的第2轴承部设置喷油嘴，也可使曲轴中心到喷油嘴安装位置的距离变小，从而使发动机小型化。

Description

4冲程发动机的曲轴系构造

本发明涉及4冲程发动机的曲轴系构造的改良。

例如，在日本专利第2629936号公报“机动二轮车发动机的润滑装置”的图10中，记载有气缸a、曲轴箱d、该曲轴箱d的侧壁e、设于该侧壁e的曲轴轴承i、设在同一侧壁e的曲轴轴承i上方用于冷却活塞b的喷油嘴h。

上述曲轴轴承i为单列球轴承，其外径大。为此，设在曲轴轴承i外方的喷油嘴h的安装位置远远地离开曲轴中心。为了不使下死点位置的活塞b干涉这样的喷油嘴h，需要使活塞b远离曲轴中心，具体地说，需要提高活塞b的位置。

结果，曲轴中心到安装于气缸a的气缸盖的距离变大，存在发动机大型化的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种4冲程发动机的曲轴系构造，在该4冲程发动机的曲轴系构造中，即使安装喷油嘴，也可使曲轴中心到喷油嘴安装位置的距离变小，从而使发动机小型化。

为了达到上述目的，本发明第一方案的4冲程发动机的曲轴系构造，其中：在曲轴箱的第1主轴承部配合向心球轴承，在曲轴箱的第2主轴承部配合向心滚子轴承，由这些向心球轴承和向心滚子轴承可回转地支承曲轴，而且，在上述第2主轴承部设置用于冷却活塞的喷油嘴。

与向心球轴承相比，向心滚子轴承的可承载负荷大，因此，在安装的轴的直径相等的场合，相对于向心球轴承的外径，可使向心滚子轴承的外径变小。因此，即使在配合向心滚子轴承的第2主轴承部设置喷油嘴，也可减小从曲轴中心到第2主轴承部的喷油嘴安装位置的距离，从而使发动机小型化。

本发明第二方案的4冲程发动机的曲轴系构造，其中：在上述第2主轴承部设置向喷油嘴供油的主油路和从该主油路分支后到达向心滚子轴承的副油路。

可从副油路将油供给到向心滚子轴承，从而可提高向心滚子轴承的耐久性，延长其寿命。

对附图简单说明如下：

图1为采用了本发明4冲程发动机曲轴系构造的发动机的侧视图。

图2为图1的2-2线剖视图。

图3为图1的3-3线剖视图。

图4为示出本发明4冲程发动机曲轴系构造主要部分的剖视图。

图5为说明本发明4冲程发动机曲轴系构造的作用的作用图。

下面根据附图说明本发明的实施形式。附图按符号的方向观看。

图1为采用本发明4冲程发动机曲轴系构造的发动机的侧视图，为了便于说明，取下了安装于曲轴端部的交流发电机和其外罩以及变速器侧方的外罩。

发动机1具有曲轴箱部2和气缸体3，曲轴箱部2可回转地收容曲轴4、配置在该曲轴4前方的平衡器轴5、及配置在曲轴4后方的变速器侧的主轴6和中间轴7。

图2为图1的2-2线剖视图，在曲轴箱部2中，曲轴箱2L、2R合并在一起，由分隔壁2S、2S分离成密闭形的曲轴室2CR和变速器室2T。

曲轴箱2L具有用于安装曲轴4的第1主轴承部2a，曲轴箱2R具有用于安装曲轴4的第2主轴承部2b，在该第2主轴承部2b的气缸体3侧安装用于冷却后述活塞的喷油嘴11。

气缸体3为水冷式，在气缸部3a中可移动地插入活塞12，在水套3b中使冷却水流过。

曲轴4由第1、第2轴部13、14、将这些第1、第2轴部13、14相连的曲柄部15、安装于该曲柄部15的曲柄销16、以及相对第1、第2轴部13、14的轴心处于与曲柄部15相反侧的设于第1、第2轴部13、14的平衡重17、17构成。

曲轴4通过向心球轴承21可回转地安装于曲轴箱2L，通过向心滚子轴承22可回转地安装于曲轴箱2R，在一端安装发电用交流发电机23，在另一端安装干箱式供油润滑用第1油泵24和第2油泵25，在曲柄销16通过轴承26可回转地安装连杆27的大端部27a，在第1轴部13配合平衡器轴5(参照图1)用平衡器轴驱动齿轮31，在第2轴部14安装齿轮构件35，该齿轮构件35具有凸轮驱动齿轮33和主轴驱动齿轮34，该凸轮驱动齿轮33通过链条32驱动图中未示出的凸轮轴，该主轴驱动齿轮34驱动变速器侧的主轴6。符号36、37为用于防止从曲轴室2CR泄油的油封。

主轴6分别通过轴承41和轴承42、42可回转地安装于曲轴箱2L和曲轴箱2R，在内部可沿轴向移动地收容第1杆43、第2杆44、第3杆45及第4杆46，在端部外周用花键接合离合器47，在外周用花键接合多个驱动齿轮并可沿轴向移动地进行安装。

通过使这些第1杆43、第2杆44、第3杆45及第4杆46沿轴向移动，可使离合器47接合和脱离，从而控制驱动力从曲轴4到主轴6的传递。

中间轴7分别通过轴承48和轴承49可回转地安装于曲轴箱2L和曲轴箱2R，在外周用花键接合与主轴6的驱动齿轮啮合的多个从动齿轮，并可沿轴向移动地进行安装，在端部安装驱动链轮51，该驱动链轮51通过图中未示出的链驱动图中未示出的车轮。

活塞12通过活塞销52可回转地安装于连杆27的小端部27b。

在这里，符号53为安装于曲轴箱2R侧方的箱侧方罩，符号54为连接箱侧方罩53和曲轴箱2R的第2主轴承部2b的连接管，符号55为滤油器，符号56为滤油器罩，符号57为覆盖离合器47外侧方的罩，符号58为用于将发动机1(参照图1)安装于图中未示出的车架的安装部。

图3为图1的3-3线剖视图，平衡器轴5由轴部61和设于该轴部61中央的平衡重62构成，以与曲轴4相同的速度沿相反方向回转以抑制发动机的振动，分别通过轴承63和轴承64可回转地安装于曲轴箱2L和曲轴箱2R，在轴部61配合从动齿轮65，在轴承64侧的端部连接用于使冷却水循环的水泵66，该从动齿轮65与配合于曲轴4的平衡器轴驱动齿轮31啮合。

水泵66由底座部67、回转轴71、叶轮72、及箱部73构成，该底座部67安装于曲轴箱2R的侧面，该回转轴71可回转地通过轴承68、68安装于该底座部67并与平衡器轴5连接，该叶轮72安装于该回转轴71，该箱部73收容该叶轮72并安装于底座部73。在箱部67设有吸入口73a。

图4为示出本发明的4冲程发动机曲轴系构造主要部分的剖视图，在曲轴箱2R的第2主轴承部2b设置用于向喷油嘴11供油的主油路2r和从该主油路2r分支并到达向心滚子轴承22的副油路2s，在曲轴4形成第1油路4a和与该第1油路4a相连的第2油路4b，在曲柄销16形成与曲轴4的第2油路4b连通的第1横向油路16a、中空部16b及第2横向油路16c，第2横向油路16c的前端对着轴承26，在中空部16b的两端部配合塞子16d、16e形成销内油室16f，在两塞子16d、16e设喷射孔16g、16g，并在平衡器轴驱动齿轮31设贯通孔31a，在指向该贯通孔31a的位置开出喷射孔16g。

在图4中，连杆27的小端部27b的端面27c、27c形成前端变细的锥形，活塞12的销孔12a、12a内侧的内端面12b、12b大体沿小端部27b的端面27c、27c的形状形成并在内端面12b、12b与端面27c、27c之间设置间隙，在销孔12a、12a的内周面分别形成纵槽12c及周槽12d。符号CL表示作为曲轴中心的曲轴4的轴心(曲轴4的回转中心)。另外，用点划线示出活塞12的下死点位置。

在曲轴箱2R的第2主轴承部2b从气缸体3侧开出安装孔，喷油嘴11插入到该安装孔，在插入到该安装孔之后，在曲轴箱部2安装气缸体3，从而由气缸体3的裙部下端止脱。

因此，与将喷油嘴11压入或用螺钉固定的情形相比，可提高安装性和维护性。

喷油嘴11由上侧本体和以螺钉固定于该本体的下侧盖构件构成，在盖构件具有节流孔，由该节流孔调整向副油路2s侧的供油量，结果，可调整喷射油量与副油路2s侧的供油量的油供给比率。

按照这样的喷油嘴11的构造，通过更换盖构件来变更节流孔，可以简单地调整上述油供给比率。

在向心球轴承21中，设内径为d，外径为Db。

在向心滚子轴承22中，设内径为与向心球轴承21相同的d，外径为Dr。

一般情况下，对于向心滚子轴承22来说，由于滚子与内、外圈为线接触，所以，相比于向心球轴承中的球与内、外圈的点接触，能够使可承载负荷增大几倍。因此，在设定相等可承载负荷的场合，可使向心滚子轴承的内、外圈的尺寸变小。

在本实施形式中，向心球轴承21的内径与向心滚子轴承22的内径相同，向心球轴承21的外径Db与向心滚子轴承22的外径Dr具有Db＞Dr的关系。

亦即，使用向心滚子轴承21，比起使用内径与向心滚子轴承21相同的向心球轴承21的情形，可使外径变小。

而且，在本实施形式下，由于将主轴承的一方保留为向心球轴承21，所以，不需要追加将两方的轴承作为向心滚子轴承的场合下用于限制轴向力方向位置的轴承，因此，即使在第2主轴承部2b安装喷油嘴11，也可减小从曲轴4轴心CL到喷油嘴11安装位置的距离。

结果，可使活塞12的下死点位置下降，缩短连杆27的全长，使气缸体3的全高减小，从而使发动机1(参照图1)小型化。

另外，在向心滚子轴承22中，相对向心球轴承21，可使宽度(曲轴4的长度方向上的尺寸)变小，从而使发动机1的全宽减小。

下面说明上述4冲程发动机的曲轴系构造的作用。

图5为说明本发明4冲程发动机曲轴系构造的作用的图。为了说明方便，该图按将气缸体3立起的方向观看。

图中，符号24a为形成于第1、第2油泵24、25内的油路，符号53a、53b为形成于箱侧方罩53的油路，符号56a、56b为形成于滤油器罩56的油路，符号81为油箱，符号82为滤油器，符号83为连通第1泵24和油箱81的油路，符号84为连通油箱81和第2油泵25的油路，符号85为连通第2油泵25与滤油器55的油路，符号86连通滤油器罩56中油路56b与油路24a的油路。

下面说明发动机主要部分的干箱式供油润滑。

首先，通过油路84由第2油泵25将贮存于油箱81内的油吸上，从该第2油泵25经油路85到达滤油器55，再从该滤油器55经油路56a、油路56b、油路53a、及油路53b送到连通管54内。

接下来，从连通管54内向第2主轴承部2b的主油路2r送油，从该主油路2r供给到喷油喷11。

供给到喷油嘴11的油从喷油嘴11的前端向活塞12的内侧喷射。

在活塞12从上死点下降的途中位置，喷油嘴11喷射的油从连杆27的小端部27b的端面27c与活塞12的内端面12b之间的间隙进入到图中小端部27b右方的销孔12a的纵槽12c和周槽12d内，润滑销孔12a和活塞销52的滑动面。

另外，进入到连杆27端面27c与活塞12内端面12b之间间隙的油通过连杆27的小端部27b的上方，到达连杆27端面27c与活塞12内端面12b之间的间隙，进入到图中小端部27b左方的销孔12a的纵槽12c及周槽12d内，润滑销孔12a和活塞销52的滑动面。

这样，在本实施形式中，连杆27的小端部27b由于为与从喷油嘴11供给的油大体平行的形状，所以小端部27b的供油性优良。

润滑销孔12a、12a内的油滴下，经过气缸部3a，到达第1、第2主轴承部2a、2b及曲柄部15。在滴下过程中，有的油接触到回转的曲轴4的平衡重成为油雾。

从喷油嘴11喷射后到达连杆27端面27c与活塞12内端面12b之间间隙的油的一部分由活塞12的下部及活塞销52弹回，如虚线所示那样飞溅到曲柄部15周边，润滑平衡器轴驱动齿轮31与从动齿轮65(参照图3)的啮合部和向心球轴承21。

从第2主轴承2b的主油路2r分支到副油路2s的油到达向心滚子轴承22，润滑该向心滚子轴承22。

接下来，油从向心滚子轴承22通过第2轴承部2b与曲柄部15之间的间隙飞溅到曲轴室2CR。

从滤油器55送到油路56a、油路56b的油通过油路86、油路24a，通过曲轴4内的第1油路4a、第2油路4b、曲柄销16内的第1横向油路16a、销内油室16f、第2横向油路16c，到达连杆27的轴承26，润滑该轴承26，从曲柄部15与连杆27之间的间隙飞溅到曲轴室2CR内。

曲柄销16的销内油室16f的油进一步从塞子16d的喷射孔16g喷射，通过平衡器轴驱动齿轮的贯通孔31a，到达向心球轴承21，润滑该向心球轴承21。

如上述那样，润滑了发动机各部的油由第1油泵24从设于曲轴箱部2下部的油槽(不图示)内的滤油器82通过油路83吸到油箱81内。

在本发明的实施形式中，在第1主轴承部2a设置了向心球轴承21，但不限于此，也可在第1主轴承部2a设置向心滚子轴承的同时，在第2主轴承部2b设置向心球轴承。

本发明由上述构成发挥以下效果。

在本发明第一方案的4冲程发动机的曲轴系构造中，在第1主轴承部配合向心球轴承，在第2主轴承部配合向心滚子轴承，由这些向心球轴承和向心滚子轴承可回转地支承曲轴，而且，在第2主轴承部设置喷油嘴，因此，在安装的轴的直径相同的场合，相对于向心球轴承的外径可使向心滚子轴承的外径变小。

因此，即使在配合向心滚子轴承的第2主轴承部设置喷油嘴，也可减小从曲轴中心到喷油嘴安装位置的距离，从而使发动机小型化。

在本发明第二方案的4冲程发动机的曲轴系构造中，由于在第2主轴承部设置主油路和副油路，所以可从副油路将油供给向心滚子轴承，从而可提高向心滚子轴承的耐久性，延长其寿命。

Claims (1)

1.一种4冲程发动机的曲轴系构造，其特征在于：在曲轴箱的第1主轴承部配合向心球轴承，在曲轴箱的第2主轴承部配合向心滚子轴承，由这些向心球轴承和向心滚子轴承可回转地支承曲轴，而且，在上述第2主轴承部设置用于冷却活塞的喷油嘴；

在上述第2主轴承部设置向上述喷油嘴供油的主油路和从该主油路分支后到达上述向心滚子轴承的副油路。

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