CN111094719B - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机，包括：环状板(54)，其绕曲柄轴颈(51)形成为环状，并配置在曲柄臂(53)的外侧面；覆盖板(61)，其与环状板(54)的内周连续并绕曲柄轴颈(51)形成为环状，在与曲柄臂(53)的外侧面之间形成与在曲柄销(52)内划分形成的油路连接的油积存部；被检测体(55)，其与环状板(54)的外周连续，并从曲柄臂(53)的外周向径向外侧突出；以及检测传感器(58)，其面向被检测体(55)的轨道，对应于被检测体(55)的动作生成脉冲信号。由此提供能够避免内燃机主体的大型化且高精度地检测曲轴的角速度的内燃机。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机，其包括：环状板，其绕曲柄轴颈形成为环状，配置在曲柄臂的外侧面；覆盖板，其以与环状板的内周连续的方式绕曲柄轴颈形成为环状，在与曲柄臂的外侧面之间形成与在曲柄销内划分形成的油路连接的油积存部；以及槽，其划分形成在曲柄轴颈的外周面，形成将油积存部与在轴承的外侧形成的油室连接的油路。

背景技术

专利文献1公开了内燃机的控制装置。内燃机构成为单缸。控制装置在单缸的内燃机中检测由过贫(over lean)空燃比引起的失火。在控制装置中，判断在前后的燃烧循环之间曲轴的角速度的变化量是否超过预先决定的阈值。若在预先设定的循环数内变化量超过阈值的次数达到规定的次数，则控制装置推测内燃机的失火。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-199040号公报

专利文献2:日本特开2014-43783号公报

发明内容

发明要解决的课题

在曲轴的角速度的检测中，考虑利用与曲轴的端部连结的ACG(交流发电机)检测脉冲发生。根据这种结构，不伴随内燃机主体的设计变更而检测曲轴的角速度。但是，在单缸的内燃机中，由于内燃机的振动大，因此无法利用ACG高精度地检测脉冲发生。另一方面，考虑在角速度的检测中在曲轴安装脉冲发生器转子。但是，若在曲轴安装脉冲发生器转子，则内燃机主体必然在曲轴的轴向上大型化。

本发明鉴于上述情况而提出，目的在于提供能够避免内燃机主体的大型化且高精度地检测曲轴的角速度的内燃机。

用于解决课题的方案

根据本发明的第1方面，提供一种内燃机，其特征在于，包括：曲柄轴颈，其以绕轴心旋转自如的方式通过轴承连结于曲轴箱；曲柄臂，其与所述曲柄轴颈结合并保持曲柄销，具有面向所述轴承的外侧面；环状板，其绕所述曲柄轴颈形成为环状，配置在所述曲柄臂的外侧面；覆盖板，其以与所述环状板的内周连续的方式绕所述曲柄轴颈形成为环状，在与所述曲柄臂的外侧面之间形成与在所述曲柄销内划分形成的油路连接的油积存部；槽，其划分形成在所述曲柄轴颈的外周面，形成将所述油积存部与在所述轴承的外侧形成的油室连接的油路；被检测体，其以与所述环状板的外周连续的方式从所述曲柄臂的外周向径向外侧突出；以及检测传感器，其面向所述被检测体的轨道，对应于所述被检测体的动作生成脉冲信号。

根据第2方面，在第1方面的构成的基础上，内燃机包括：气缸体，其与所述曲轴箱结合；以及气缸套，其嵌合于所述气缸体的缸筒，对活塞的滑动进行引导，所述气缸套有形成构成所述被检测体的退避部的切缺。

根据第3方面，在第1或第2方面的构成的基础上，内燃机包括：紧固部件，其与所述曲柄臂螺合，穿过在所述环状板穿设的开口将所述环状板固定于所述曲柄臂；以及限制部件，其嵌入于所述曲柄臂及所述环状板，沿着所述曲柄臂的表面限制所述环状板的位移。

根据第4方面，在第3方面的构成的基础上，所述曲柄臂在所述外侧面的背侧具有在从收容所述曲柄销的销孔偏移的位置使平衡配重突出的内侧面，在所述曲柄臂的从所述平衡配重偏移的位置形成收容所述紧固部件的紧固孔。

根据第5方面，在第1～第4方面中任一构成的基础上，所述被检测体具有多个磁阻转子片，该多个磁阻转子片绕在所述曲轴的旋转轴线以环状排列，并由所述检测传感器读取，所述检测传感器以指向所述曲轴的旋转轴线且在搭载于车辆时相对于与地面正交的车辆上下方向倾斜的方式安装于所述曲轴箱。

根据第6方面，在第5方面的构成的基础上，所述曲轴箱的在所述车辆的后轮的前方与车身架连结的连杆部向上突出，所述检测传感器配置在所述连杆部的后方且在所述后轮的前方。

根据第7方面，在第6方面的构成的基础上，所述检测传感器相对于与所述后轮的车轴正交的所述后轮的中央线在车宽方向上偏移配置。

发明效果

根据第1方面，导入至油室的润滑油流经曲柄轴颈的外周而向油积存部流入。油积存部内的润滑油在曲柄臂的离心力的作用下保持在油积存部内。润滑油从油积存部向曲柄销内的油路流入。润滑油被从该处向曲柄销与连接杆接触的接触区域供给。由此在曲柄销与连接杆接触的接触区域实现润滑。被检测体在形成油积存部时设置于在曲柄臂的外侧面配置的环状板的外周，因此无需在曲柄臂与轴承之间新追加部件，能够避免内燃机在曲轴的轴向上大型化。而且，由于沿用现有部件，因此能够不增加部件数量而检测曲轴的角速度。需要说明的是，曲柄轴颈及曲柄臂形成曲轴。

根据第2方面，在气缸套形成切缺以避免与被检测体接触，因此能够使曲轴与燃烧室靠近，能够抑制内燃机的大型化。

根据第3方面，限制部件沿着曲柄臂的表面限制与曲轴的旋转相伴的环状板的周向的位移。其结果能够避免曲柄臂与被检测体的周向的偏移。能够准确检测曲轴的角速度。

根据第4方面，在将环状板向曲柄臂安装时，通过在曲柄臂的从平衡配重偏移的位置设置紧固孔，从而能够避免曲柄臂的平衡配重的形状复杂化而将被检测体与曲柄臂结合。

根据第5方面，通过使检测传感器的检测轴指向曲轴的旋转轴线，从而能够高精度地检测磁阻转子片的通过。另外，由于检测传感器以相对于车辆上下方向倾斜的方式安装于曲轴箱，因此能够在高度方向上抑制检测传感器的突出，能够不与车辆部件干涉地配置检测传感器。

根据第6方面，检测传感器配置在内燃机的连杆部与后轮之间，因此无需在检测传感器设置保护罩而能够由车辆部件保护前方和后方。

根据第7方面，能够使在后轮的车宽方向中央流动而溅起的水滴难以溅到检测传感器上。

附图说明

图1是概略示出作为本发明一实施方式的跨骑型车辆的一个具体例的踏板型摩托车的整体构成的侧视图。

图2是内燃机的放大剖视图。

图3是从上方观察的曲轴箱的放大俯视图。

图4是曲轴的放大剖视图。

图5的(a)是具有被检测体的环状板及覆盖板的放大俯视图，(b)是曲柄臂的第1面的放大俯视图，(c)是曲柄臂的第2面(第1面的背侧)的放大俯视图。

图6是示出螺栓的环状板及覆盖板的放大部分剖视图。

图7是示出顶销的环状板及覆盖板的放大部分剖视图。

图8是其他实施方式的曲轴的放大剖视图。

附图标记说明

12…车身架

33…(曲轴的)旋转轴线

34…曲轴箱

34a…连杆部

35…气缸体

45…活塞

46…缸筒

47…气缸套

49…轴承

51…曲柄轴颈

52…曲柄销

53…曲柄臂

54…环状板

55…被检测体

55a…磁阻转子片

56…切缺

58…检测传感器(脉冲发生器传感器)

61…覆盖板

62…油积存部

63…油路

66…油室

68…槽

69…销孔

71…平衡配重

72…紧固孔

73…开口

74…紧固部件(螺栓)

75…限制部件(顶销)

GD…地面

WR…后轮

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的一实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，前后、左右及上下是指从两轮摩托车的乘员观察的方向。

图1概略示出作为跨骑型车辆(两轮摩托车)的一个具体例的踏板型摩托车11的整体构成。踏板型摩托车11具备车身架12。车身架12由头管13、从头管13向下方延伸的下降管14及从下降管14的下端向后方延伸的左右一对侧车架15形成。前叉16及转向把手17以旋转自如的方式支承于头管13。前轮WF以绕车轴18旋转自如的方式支承于前叉16。

侧车架15具有：下降框架部15a，其从下降管14的下端向下方延伸；下框架部15b，其从下降框架部15a的后端平行于地面延伸；以及座椅导轨部15c，其从下框架部15b的后端向后上方延伸并配置在后轮WR的上方。乘员座椅19支承于座椅导轨部15c上。

踏板型摩托车11具备覆盖于车身架12的车身罩21。在车身罩21上，在头管13与乘员座椅19之间，在侧车架15的下框架部15b之上划分形成底板22。坐在乘员座椅19上的乘员能够将脚放置在底板22上。在底板22之下，燃料箱23支承于下框架部15b。在车身罩21内，收纳箱24支承于座椅导轨部15c。收纳箱24由乘员座椅19开闭。

在侧车架15之间，摆动式的动力单元25借助连杆机构26在上下方向上摆动自如地支承在车身架12上。动力单元25包括：内燃机27，其基于从燃料箱23供给的燃料产生动力；以及传动装置28，其与内燃机27连接，以线性变化的变速比将内燃机27的动力向后轮WR传递。

后轮WR以绕车轴29旋转自如的方式支承于动力单元25的后端。在动力单元25的后端与座椅导轨部15c的后端之间安装缓冲单元31。动力单元25发挥将后轮WR以摆动自如的方式连结于车身架12的悬架装置的功能。

内燃机27的内燃机主体32包括：曲轴箱34，其将后述的曲轴以绕旋转轴线33旋转自如的方式收容；气缸体35，其与曲轴箱34结合，使气缸轴线C前倾；气缸盖36，其与气缸体35结合；以及气缸盖罩37，其与气缸盖36结合。气缸盖36连接将混合气体向燃烧室导入的进气系统38和将燃烧后的气体从燃烧室排出的排气系统39。传动装置28具备收容在与内燃机主体32的曲轴箱34一体化的变速机壳体41中的无级变速机(未图示)。

连杆机构26具备与在曲轴箱34的上方固定于侧车架15的座椅导轨15c的托架42连接的连杆部件43。连杆部件43以绕平行于车轴29的轴线旋转自如的方式与托架42连结。如图2所示，从曲轴箱34的上部向上突出的连杆部34a同样地以绕平行于车轴29的轴线旋转自如的方式连结于连杆部件43。

内燃机27具备组装在气缸体35中的活塞45。活塞45收容在具有前倾的气缸轴线C并在气缸体35内划分形成的缸筒46中。在此，气缸体35形成能够收容单个活塞45的单个缸筒46。对活塞45的滑动进行引导的气缸套47嵌合于缸筒46。气缸套47的端部47a突出至曲轴箱34内的曲柄室。在活塞45与气缸盖36之间划分形成燃烧室。

内燃机27具备曲轴48。曲轴48具有通过轴承49以绕轴心旋转自如的方式连结于曲轴箱34的曲柄轴颈51及保持曲柄销52的曲柄臂53。曲轴48以与旋转轴线33同轴的方式与绕曲柄轴颈51形成为环状的环状板54结合。环状板54与曲柄臂53的外侧面重叠。

向径向外侧突出的被检测体55与环状板54的外周连续。被检测体55具备绕曲轴48的旋转轴线33以环状等间隔排列的多个磁阻转子片(齿轮齿)53a。磁阻转子片55a例如每隔中心角10度排列。磁阻转子片55a由例如磁性体构成。在气缸套47的端部47a形成构成被检测体55的退避部的切缺56。

内燃机27具备连接杆57。连接杆57的一端与活塞45连结，另一端与曲轴48连结。连接杆57的另一端以绕曲柄销52的轴心旋转自如的方式与曲柄销52结合。活塞45的轴向的线性运动通过连接杆57的作用转换为曲轴48的旋转运动。

内燃机27具备脉冲发生器传感器(检测传感器)58，该脉冲发生器传感器58面向被检测体55的环状轨道，对应于被检测体55的动作生成脉冲信号。脉冲发生器传感器58从外侧插入于在曲轴箱34上穿设的传感器孔而安装于曲轴箱34。脉冲发生器传感器58以相对于与地面GD正交的车辆上下方向倾斜的姿态被保持。脉冲发生器传感器58在车辆的侧面观察时配置在连杆部34a的后方且在后轮WR的前方。

脉冲发生器传感器58以进行磁性体检测的顶端面向曲柄室。脉冲发生器传感器58中灵敏度最高的检测轴线58a指向旋转轴线33。脉冲发生器传感器58对应于在被检测体55的轨道上检测的磁性体的有无而输出电信号。脉冲发生器传感器58输出用于确定曲轴48的角位置的脉冲信号。如图3所示，脉冲发生器传感器58相对于与后轮WR的车轴正交的后轮WR的中央面59在车宽方向上偏移配置。中央面59构成关于例如后轮WR(特别是轮胎)左右对称的对称面。

如图4所示，曲轴48具备左右一对曲柄臂53。各曲柄臂53以外侧面面向相应的轴承49。环状板54的内周与覆盖板61连续，该覆盖板61以与旋转轴线33同轴的方式绕曲柄轴颈51以环状形成。覆盖板61在与曲柄臂53的外侧面之间形成油积存部62。油积存部62与在曲柄销52内沿曲柄销52的轴心划分形成的油路63连接。覆盖板61的内周绕曲柄轴颈51形成环状的间隙即润滑油的导入口。覆盖板61的内周也可以与轴承49的内圈接触。覆盖板61与环状板54协作而构成离心滤油器。离心滤油器基于曲柄臂53的旋转中的离心力过滤润滑油中的异物。

在曲柄销52上划分形成从油路63沿径向(与轴心正交的方向)延伸的供给通路64。供给通路64的外端向连接杆57的轴承开口。油积存部62的润滑油经由油路63及供给通路64向连接杆57的轴承供给。

在轴承49的外侧，在曲轴48与曲轴箱34之间配置油封65。曲轴箱34绕曲轴48而在油封65与轴承49之间形成油室66。从油泵(未图示)延伸的油通路67的前端向油室66开口。通过油泵的作用向油室66供给润滑油。

在曲柄轴颈51的外周面划分形成沿轴向延伸的槽68。槽68在轴向上至少横穿轴承49的内圈。槽68在与轴承49的内圈之间形成使油积存部62与在轴承49的外侧形成的油室66连接的油路。从油泵供给至油室66的润滑油被从槽68向油积存部62导入。

结合参照图5，曲柄臂53在外侧面的背侧具有在从收容曲柄销52的销孔69偏移的位置使平衡配重71突出的内侧面。曲柄臂53在从平衡配重71偏移的位置形成有紧固孔72。在紧固孔72的内周面刻有螺纹槽。如图6所示，穿过在环状板54上穿设的圆形的开口73而将环状板54固定于曲柄臂53的螺栓(紧固部件)74的轴部被拧入曲柄臂53的紧固孔72。环状板54的开口73具有直径大于螺栓74的轴径的截面。

如图7所示，顶销(限制部件)75嵌入曲柄臂53及环状板54。顶销75具有与曲轴48的轴心平行的轴心。顶销75的销孔76a、76b在曲柄臂53及环状板54上分别划分形成在相互接触的对合面上。顶销75沿着曲柄臂53的表面限制环状板54的位移。顶销75(销孔76a)如图5所示针对各紧固孔72配置一个或两个即可。

曲轴箱34在曲柄臂53的径向外侧配置有喷油嘴77。喷油嘴77在液压缸46内朝向活塞45喷射润滑油。能够从例如与曲轴48的旋转连动的油泵(未图示)向喷油嘴77供给润滑油。

以下说明本实施方式的内燃机27的作用。若内燃机27动作而曲轴48旋转，则在油泵的作用下润滑油被向油室66导入。润滑油在曲柄轴颈51的外周流动并流入油积存部62。油积存部62内的润滑油在曲轴48的离心力的作用下保持在油积存部62内。润滑油从油积存部62流入曲柄销52内的油路63。润滑油从油路63经由供给通路64向曲柄销52与连接杆57接触的接触区域供给。由此在曲柄销52与连接杆57接触的接触区域实现润滑。

被检测体55与曲轴48一体旋转。被检测体55的磁阻转子片55a沿着与旋转轴线33同轴的环状轨道绕旋转轴线33移动。脉冲发生器传感器58与磁阻转子片55a和空间交替面对，检测磁阻转子片55a的磁性体而生成脉冲信号。磁阻转子片55a等间隔配置，因此脉冲的时间间隔对应于角速度而变化。被检测体55在形成油积存部62时同与曲柄臂53的外侧面重叠的环状板54的外周结合，因此无需在曲柄臂53与轴承49之间新追加部件，能够避免内燃机27在曲轴48的轴向上大型化。而且，能够沿用现有部件，因而能够不增加部件数量而检测曲轴48的角速度。

在本实施方式的内燃机27中，气缸套47形成有切缺56。切缺56构成被检测体55的退避部。由于像这样避免气缸套47与被检测体55的接触，因此能够使曲轴48与在气缸盖36和活塞45之间划分形成的燃烧室靠近，能够抑制内燃机27的大型化。

在内燃机27中，环状板54及覆盖板61(＝离心滤油器)通过螺栓74固定于曲柄臂53。在固定时，在环状板54穿设开口73。顶销75沿着曲柄臂53的表面限制环状板54的位移。其结果避免曲柄臂53与被检测体55的偏移。能够准确检测曲轴48的角速度。

在曲柄臂53中，紧固孔72配置在从平衡配重71偏移的位置。在将环状板54向曲柄臂53安装时，通过将紧固孔72设置于曲柄臂53的从平衡配重71偏移的位置，从而能够避免曲柄臂53的平衡配重71的形状复杂化而使被检测体55与曲柄臂53结合。

被检测体55的磁阻转子片55a从被检测体55的主体向离心方向突出。脉冲发生器传感器58指向曲轴48的旋转轴线33。像这样使检测轴线58a指向曲轴48的旋转轴线33，从而能够高精度地检测磁阻转子片55a的通过。而且，脉冲发生器传感器58在向踏板型摩托车11搭载时以相对于与地面GD正交的车辆上下方向倾斜的方式向曲轴箱34安装，因而能够抑制脉冲发生器传感器58在高度方向上突出，能够不与车辆部件干涉地配置脉冲发生器传感器58。

在踏板型摩托车11的后轮WR的前方，曲轴箱34的与车身架12连结的连杆部34a向上突出，脉冲发生器传感器58配置在连杆部34a的后方且在后轮WR的前方。脉冲发生器传感器49配置在内燃机27的连杆部34a与后轮WR之间，因而无需在脉冲发生器传感器58设置保护罩，而能够由车辆部件保护前方和后方。

脉冲发生器传感器58相对于与后轮WR的车轴29正交的后轮WR的中央面59在车宽方向上偏移配置。在后轮WR的车宽方向中央流动而溅起的水滴不易溅到脉冲发生器传感器58上。

在本实施方式中，不仅如图4所示在凸轮链78的相反侧在左侧的曲柄臂53设置环状板54及被检测体55，也可以如图8所示在凸轮链78侧在右侧的曲柄臂53设置环状板54及被检测体55。

Claims (7)

1.一种内燃机，其特征在于，包括：

曲柄轴颈(51)，其以绕轴心旋转自如的方式通过轴承(49)连结于曲轴箱(34)；

曲柄臂(53)，其与所述曲柄轴颈(51)结合并保持曲柄销(52)，具有面向所述轴承(49)的外侧面；

环状板(54)，其绕所述曲柄轴颈(51)形成为环状，配置在所述曲柄臂(53)的外侧面；

覆盖板(61)，其以与所述环状板(54)的内周连续的方式绕所述曲柄轴颈(51)形成为环状，在与所述曲柄臂(53)的外侧面之间形成与在所述曲柄销(52)内划分形成的油路(63)连接的油积存部(62)；

槽(68)，其划分形成在所述曲柄轴颈(51)的外周面，形成将所述油积存部(62)与在所述轴承(49)的外侧形成的油室(66)连接的油路；

被检测体(55)，其以与所述环状板(54)的外周连续的方式从所述曲柄臂(53)的外周向径向外侧突出；以及

检测传感器(58)，其面对所述被检测体(55)的轨道，对应于所述被检测体(55)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，包括：

气缸体(35)，其与所述曲轴箱(34)结合；以及

气缸套(47)，其嵌合于所述气缸体(35)的缸筒(46)，对活塞(45)的滑动进行引导，

所述气缸套(47)形成有构成所述被检测体(55)的退避部的切缺(56)。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，包括：

紧固部件(74)，其与所述曲柄臂(53)螺合，穿过在所述环状板(54)穿设的开口(73)将所述环状板(54)固定于所述曲柄臂(53)；以及

限制部件(75)，其嵌入于所述曲柄臂(53)及所述环状板(54)，沿着所述曲柄臂(53)的表面限制所述环状板(54)的位移。

4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，

所述曲柄臂(53)在所述外侧面的背侧具有在从收容所述曲柄销(52)的销孔(69)偏移的位置使平衡配重(71)突出的内侧面，在所述曲柄臂(53)的从所述平衡配重(71)偏移的位置形成收容所述紧固部件(74)的紧固孔(72)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机，其特征在于，

所述被检测体(55)具有多个磁阻转子片(55a)，该多个磁阻转子片(55a)绕所述曲柄轴颈(51)的旋转轴线(33)以环状排列，并由所述检测传感器(58)读取，

所述检测传感器(58)以指向所述曲柄轴颈(51)的旋转轴线(33)且在搭载于车辆时相对于与地面(GD)正交的车辆上下方向倾斜的方式安装于所述曲轴箱(34)。

6.根据权利要求5所述的内燃机，其特征在于，

所述曲轴箱(34)的在所述车辆的后轮(WR)的前方与车身架(12)连结的连杆部(34a)向上突出，所述检测传感器(58)配置在所述连杆部(34a)的后方且在所述后轮(WR)的前方。

7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，

所述检测传感器(58)相对于与所述后轮(WR)的车轴正交的所述后轮(WR)的中央线在车宽方向上偏移配置。

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