CN1139719C - 平衡轴用外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种平衡轴用外壳，具有即可确保较高刚性，又可防止从油缸侧滴下的润滑油进入外壳内的结构。其中，该外壳配置在油盘(7)内、该油盘(7)容纳平衡轴(13L、13R)，该平衡轴具有消除活塞起振力的配重(19)，该外壳沿平行于平衡轴平面分割，并且，在与分割外壳的各侧壁的前述平面相接的端面彼此之间设置用于排出润滑油的间隙(37)的同时，在分割的外壳之中的上侧的外壳(14U)上成一体地形成盖住前述间隙的对向面的檐状凸出部(38)，从而利用檐状凸出部，既可防止向外壳内流入润滑油，同时增加外壳的刚性。

Description

平衡轴用外壳
技术领域
本发明涉及平衡轴用外壳，确切地说，本发明涉及用于容纳配有消除活塞起振力用的配重的平衡轴的外壳。
背景技术
例如，在日本专利申请实公平5-39233号公报等中公开了一种平衡装置，该装置在油盘内的曲轴下方配置平衡轴，所述平衡轴配有用于消除发动机活塞产生的二次起振力的配重，所述装置通过链条/链轮机构或齿轮机构将曲轴的旋转传递给平衡轴。
由于上述平衡装置的平衡轴设置在油盘的下面，因而为了使其不产生平衡轴搅拌润滑油的不利情况，平衡轴全部被外壳所包围。另外，由于大量润滑油滞留在外壳内时会产生对平衡轴的旋转阻力，因此，必须将外壳内的润滑油迅速排出，在上述公报中公开了利用平衡轴的旋转排出外壳内的润滑油的结构。
然而，上述公报中所记载的结构，润滑油排出口向上方开设，从气缸体侧滴下的润滑油易于进入外壳内，因而从外壳内排出润滑油的效率不可能很高。另外，为了开设开口和确保外壳刚性，必须采用其它措施，从而使外壳本身的形状复杂化。
本发明用于解决所述现有技术中的问题，其主要目的是提供一种平衡轴用外壳，其具有既确保尽可能高的刚性，又可防止从气缸体侧滴下的润滑油进入外壳内。
发明内容
为了实现上述目的，在本发明的第一方案中，沿平行于平衡轴的平面分割平衡轴用外壳(上部外壳14U及下部外壳14L)，该平衡轴用外壳配置在油盘7内，该油盘7容纳具有消除活塞起振力用的配重19的平衡轴13L、13R，并且，在与分割外壳的各侧壁的前述平面相接的端面彼此之间设置用于排出润滑油的间隙37的同时，在分割的外壳之中的上侧的外壳14U上成一体地形成覆盖住前述间隙的对向面的檐状凸出部38。从而，利用檐状凸出部，既可防止向外壳内流入润滑油，又不会造成部件数目增加，可增加外壳的刚性。
另外，在本发明第二方案中，通过将檐状凸出部连结到设在上侧外壳上用以支撑平衡轴的轴承部(第二轴承壁26，轴承孔40)上，以增强轴承部的刚性；在本发明第三方案中，通过将檐状凸出部连结到设在上侧外壳上的平衡轴的轴向位置限制部(推力轴承壁16)上，以增强轴向位置限制部的刚性；在本发明第四方案中，通过将檐状凸出部连结设在上侧外壳上的、用以连接下侧外壳的连接部(凸台部39)上，以增强连接部的刚性。
此外，在本发明第五方案中，通过使分割的外壳的各侧壁的分割面相接的端面彼此间相互偏离并形成间隙，从实质上消除由于设置润滑油排出口而造成的侧壁强度低下，以增强外壳的整体刚性。
附图说明
图1是仅表示适用于本发明的发动机主要部分的局部正视图；
图2是表示沿左侧平衡轴轴心剖开的油盘内部的局部纵向剖视图；
图3是表示沿平衡于装置的右侧平衡轴轴心剖开的纵向剖视图；
图4是沿图3中IV-IV线的主要部分纵向剖视图；
图5是与平衡轴上第二轴颈部的轴线正交的面的剖面图；
图6是沿图3中VI-VI线的主要部分的纵向剖视图；
图7是平衡装置的右视图；
图8是平衡装置的顶视图；
图9是表示檐状凸出部的另一种形式的局部纵向剖视图；
图10是表示第一轴颈部的另一种形式的局部纵向剖视图；
图11是表示平衡装置的另一种形式的右视图；
图12是表示平衡装置的另一种形式的顶视图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明进行详细说明。
图1是本发明所适用的往复式活塞发动机。该发动机E是曲轴1沿水平方向延伸的直列四缸发动机，具有气缸盖2、气缸头3、气缸体4、下气缸体5、平衡装置6及油盘7。
平衡装置6用于降低由于活塞的往复运动而产生的发动机E的二次振动，它以内包在油盘7中的状态由螺栓固定在下气缸体5的下面(曲轴1的下方)。该平衡装置6通过固定在曲轴1的前端部(以下，将曲轴皮带轮或链套侧作为前侧)上的大链轮8、固定在左侧(以下，左右方向为朝着曲轴皮带轮或链套的方向)平衡轴(后面将详细描述)的前端上的小链轮9、挂在大、小两个链轮8、9之间的环形平环链10，传递曲轴1的旋转。
环形平环链10，在由固定在下气缸体5前面的曲轴中心左侧的链条导向装置11夹持的同时，利用固定在平衡装置6前端面的小链轮9的右侧邻近的链条张紧器12，使其通常保持适当的张力。
如图2～图4所示，平衡装置6配有实质上形状相同的左右一对平衡轴13L、13R，和用于相互平行地支撑和容纳所述两根平衡轴13L、13R的、沿通过两平衡轴13L、13R中心的平面上下分割开的上部外壳14U及下部外壳14L。
两平衡轴13L、13R通过与各平衡轴13L、13R结合成一体的斜齿轮15L、15R相互连动地连接起来。因此，如上所述，通过大链轮8、环形平环链10及小链轮9将曲轴1的驱动力传递给左平衡轴13。从而，使左平衡轴13L以两倍于曲轴1的旋转速度及与曲轴1相同的方向旋转驱动平衡轴13L，通过斜齿轮15L、15R的相互啮合，驱动右平衡轴13R反向旋转。
如图2和图3所示，在上部外壳14U上与斜齿轮15L、15R对应的部分成为推力轴承壁16，该推力轴承壁16配有与各平衡轴13L、13R成一体的各斜齿轮15L、15R的轴线方向两端面相接的推力承载面。所述部分向上方开放，两斜齿轮15L、15R外周的一部分在油盘内通常暴露于外，从上方滴下或飞溅到油盘7内的润滑油可进入两斜齿轮15L、15R的啮合部及推力轴承壁16内，充分润滑这些部分。
各平衡轴13L、13R上，分别成一体地在其前端侧形成较小直径的第一轴颈部分17，和在其后端侧形成较大直径的第二轴颈部分18。另外，在各平衡轴13L、13R的后端侧成一体地形成分隔在第二轴颈部分18前后的配重19。该配重19的重心位置从旋转中心向径向的外侧方向偏离，重心的旋转轨迹的直径比第二轴颈部分18的直径大(参考图4)。
为了使配重19尽可能小而还获得所需的等价旋转质量，应使配重19的轴部20具有较细的直径。为了弥补由于其直径较细而造成的刚性降低在从前后夹住第二轴颈部18的两轴部20的配(反)重侧设有与第二轴颈部18的轴向各端面相连的带状肋21。
另外，为了使第二轴颈部18的重心位置偏向配重19一侧并使配重19进一步小型化，第二轴颈部18的配(反)重侧仅残留有第二轴颈部18的轴向两端以减轻重量。可使其减轻重量的两端部之间的空间22，为了弥补由于减轻重量而弯曲所造成的刚性下降，以沿着通过第二轴颈部18的中心轴的平面的肋23连接(参照图5)。另外，设在上述配重19的轴部20上的肋21和设在第二轴颈部18上的肋23沿同一平面延伸设置。
如上所述，由于在第二轴颈部18上配(反)重侧的轴端部与后面所述的金属轴承的内周面相连接，所以与作为第二轴颈部18整体同轴承孔的接触面积小无关，从而不会引起油膜破裂，可降低旋转阻力。
另外，在肋23的轴心侧，设置连通肋23的两面之间的贯通孔24，由于减轻重量后的空间22内的润滑油容易流动，不会成为润滑油滞留在空间22内、而增大旋转阻力的原因。
另一方面，各平衡轴13L、13R的第一轴颈部17支撑在与下气缸体14L的前壁成一体设置的第一轴承壁25。各平衡轴的第二轴颈部18支撑在第二轴承壁26上，该第二轴承壁26配有通过使上、下两外壳14U、14L相互结合而形成的两个分开的金属轴承。
当两平衡轴13L、13R容纳在两外壳14U、14L内时，两平衡轴13L、13R的各前端分别插入设在与下部外壳14L成一体的第一轴承壁25上的孔内，且各第一轴颈部17支撑在第一轴承壁25上，同时，在两个分开的金属轴承所设置的第二轴承壁26上的下部外壳14L侧的半个部分上分别承载各平衡轴13L、13R的第二轴颈部18，进而，在该状态下，上部外壳14U侧的第二轴承壁26的半个部分与各平衡轴13L、13R的第二轴颈部18相匹配，之后，将上、下两外壳14U、14L相互结合起来，通过这样，将两平衡轴13L、13R可自由旋转地装在两外壳14U、14L内。
因此，由于配重19不必插入轴承孔中，各轴颈部18、19从强度角度讲直径可有很大范围的缩小，从而可降低旋转阻力，并且可以更高的数量级使容纳平衡轴13L、13R的外壳14U、14L小型化和轻型化。
在上、下两外壳14U、14L的前端面上，如图6所示，设有用于向发动机各部分压送润滑油的次摆式润滑油泵27。该润滑油泵27由装在用螺栓固定在两外壳14U、14L的前端面上的泵壳28内的外转予29，和连接在右平衡轴13R前端的内转子30构成。与右平衡轴13R成一体地旋转的内转子30与外转子29共同运动，由安装在下部外壳14L底壁上的油料过滤器31经过与下部外壳14L的底壁形成一体的吸入管32吸入油盘内的润滑油，经过与设在下气缸体5及气缸体4内的油路(图中未示出)相连的出油管路33，压送到发动机的各个部分。
如图3所示，油料过滤器31的安装凸台34在下部外壳14L前后方向的中间部上，与第二轴承壁26的分开的半个部分相连。另外，与下部外壳14L下表面形成一体的吸入管32向前侧的第一轴承壁25附近延伸并伸至其终端。油料过滤器31的安装凸台34和中空的吸入管32在下部外壳14L下表面上两根平衡轴13L、13R之间的位置中连续串列布置形成一体，将下部外壳14L的、特别是支撑平衡轴13L、13R前后各端部的多个轴承壁25、26之间用油料过滤器31的安装凸台34和吸入管32相连接，从而可在很大程度上提高轴承壁25、26的刚性。
另外，吸入管32在两个平衡轴13L、13R彼此之间切去一部分(参照图4)。从而减小了向下方的凸出量。与此同时，由于油料过滤器31直接安装在下部外壳14L的底壁上，所以可避免下部外壳14L无益的大型化，使发动机更为紧凑。
在设有由金属网构成的油料过滤器31的吸入口的底面上，为了防止油料过滤器31向内的变形，竖立设置销状凸起35。该凸起35和过滤器安装凸台34的内周面由肋36连接接。利用所述肋36，可进一步提高特别是过滤器安装凸台上的轴承壁26的分开的半个部分的刚性。
与上部外壳14U和下部外壳14L的相互分隔面相连接的左右两侧壁的各端部，如图4所示，在平衡轴13L、13R的径向上相互偏离。因此，在通过平衡轴13L、13R中心的平面上，形成向上敞开的间隙37。下部外壳14L的底部积有的润滑油OL，伴随着两平衡轴13L、13R的旋转(箭头方向)由配重19搅起，从间隙37排出到外壳14U、14L外面。
在上部外壳14U的左右侧壁上，沿轴向设有檐状凸出部38。该檐状凸出部38与所述间隙37的敞开面相对，可阻止从上方滴下的润滑油从间隙37进入外壳14U、14L内。
该檐状凸出部38，如图7和图8所示，横跨上部外壳14U左右两个侧壁前后方向的整个长度，与插入连接上、下两外壳14U、14L的螺栓BL的凸台部39、第二轴承壁26、以及同各平衡轴13L、13R统成一体的斜齿轮15L、15R相接并限制其轴向位置的轴承壁16相连接，可增强上部外壳14U的刚性。
另外，上、下两外壳14U、14L，在支撑第二轴颈部18的第二轴承壁26的位置上由三根螺栓B2连接，以防由于配重19的旋转而受到径向加速度作用的第二轴承壁26的部分发生松弛。
檐状凸出部38向左右两侧延伸，通过使其具有如图9所示的适当截面形状，可起到用于防止油盘内油面晃乱的挡板作用。
如图10所示，用于支撑第一轴颈部17的轴承孔40可形成于上、下两外壳14U、14L的分隔面上。在采用这种方式时，由于支撑第一、第二两轴颈部18、19的各轴承分隔面可以是公共的，所以可提高两轴承之间的轴心精度。并且，如图11和12所示，檐状凸出部38延伸至第一轴颈部17的支撑部，可由檐状凸出部38在前后轴承壁之间连接起来，从而可以进一步提高前后轴承壁的刚性
按上述方式构成的平衡装置6，如图4所示，由从下方插入的贯通螺栓连接到下气缸体5上。
由以上的说明可知，采用本发明，容纳平衡轴的外壳沿平行于平衡轴的平面分隔开，在其分隔面上设有用于排出润滑油的间隙，在上侧外壳上成一体地形成覆盖间隙对向面的檐状凸出部，通过檐状凸出部，可获得在防止向外壳内流入润滑油的同时，可增加外壳的刚性。
另外，使檐状凸出部连接到支撑平衡轴的轴承部上，以便增强轴承部的刚性，通过檐状凸出部与设在上侧外壳上的平衡轴轴向方向位置限制部相连接，以增强轴向位置限制部的刚性，通过使檐状凸出部与设在上侧外壳上用以和下侧外壳连接的连接部相连接，以增强连接部的刚性，通过使在分开外壳各侧壁的分隔面上相接的端面彼此错开并形成间隙，使得设置润滑油排出口实质上不会造成侧壁强度下降，并且可增强外壳的整体刚性。

Claims (9)

1、一种平衡轴用外壳，该外壳配置在油盘内，该油盘容纳平衡轴，该平衡轴具有用于消除活塞起振力的配重，其特征在于，
该外壳沿平行于平衡轴平面分割，并且，在与分割外壳的各侧壁的前述平面相接的端面彼此之间设置用于排出润滑油的间隙；
在分割后的外壳之中的上侧的外壳上，成一体地形成覆盖住前述间隙的对向面的檐状凸出部。
2、如权利要求1所述的平衡轴用外壳，其特征在于，支撑前述平衡轴的轴承部设置在前述上侧外壳上，前述檐状凸出部连结到前述轴承部上。
3、如权利要求1所述的平衡轴用外壳，其特征在于，前述平衡轴的轴向位置限制部设在前述上侧外壳上，前述檐状凸出部连结到前述限制部上。
4、如权利要求2所述的平衡轴用外壳，其特征在于，前述平衡轴的轴向位置限制部设在前述上侧外壳上，前述檐状凸出部连结到前述限制部上。
5、如权利要求1所述的平衡轴用外壳，其特征在于，连结前述分隔开的外壳之中的下侧外壳的连结部设在上侧外壳上，前述檐状凸出部连结到前述连结部上。
6、如权利要求2所述的平衡轴用外壳，其特征在于，连结前述分隔开的外壳之中的下侧外壳的连结部设在上侧外壳上，前述檐状凸出部连结到前述连结部上。
7、如权利要求3所述的平衡轴用外壳，其特征在于，连结前述分隔开的外壳之中的下侧外壳的连结部设在上侧外壳上，前述檐状凸出部连结到前述连结部上。
8、如权利要求1至7中任意一项所述的平衡轴用外壳，其特征在于，使与前述分隔开的外壳的各侧壁的前述平面相接的端面彼此之间相互偏离，并形成前述间隙。
9、如权利要求8所述的平衡轴用外壳，其特征在于，前述檐状凸出部横向突出，面对前述下侧外壳的前述侧壁的前述端面。
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