CN1143968C - 车辆用发动机中的平衡装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可极力减小搅拌阻力、极力减少油的劣化、避免在曲轴箱内划分形成专用室地配置平衡配重的车辆发动机用的平衡装置。其特征是：起动离合器包括圆板状的离合板、摩擦板、斜板、离合器外壳，该离合板沿与曲轴平行的轴线的方向的移动被阻止、并与曲轴同步地旋转；上述摩擦板与离合板对置；上述斜板根据离合板的转速的增大而向与离合板摩擦结合的方向推压摩擦板，上述离合器外壳覆盖斜板并与摩擦板啮合，在斜板的由离合器外壳覆盖的部分上设有平衡配重。

Description

车辆用发动机中的平衡装置

本发明涉及一种起动离合器收纳在曲轴箱内的车辆用发动机中的用于调节曲轴的不平衡量的平衡装置的改良；该起动离合器可以将曲轴的旋转动力传递于驱动轮上。

现有技术的车辆用发动机的平衡装置例如已由实公平2-40343号公报等为人所知。

在上述现有技术中，为了避免绕着与曲轴平行的轴线与该曲轴同步地旋转的平衡配重由于它搅拌存留于曲柄箱内的油而受到搅拌阻力及产生油的劣化，而将平衡配重收容在与收纳曲轴的曲轴室划分开地设在曲轴箱室内的专用小室内。因此，曲轴箱内的构造变复杂，会使曲轴箱大型化。

本发明是鉴于上述的情况而做出的，其目的是提供一种可以极力减小搅拌阻力并极力减少油的劣化的、可避免在曲轴箱内划分形成专用的室地来配置平衡配重的车辆用发动机中的平衡装置。

为了实现上述目的，本发明在可将曲轴的旋转动力传递给驱动轮的起动离合器收纳在曲轴箱内的车辆用发动机中，其特征是，起动离合器备有：圆板状的离合板；摩擦板；斜板；离合器外壳。上述离合板沿与曲轴平行的轴线的移动被阻止的同时、与上述曲轴的旋转同步地绕上述轴线旋转；上述摩擦板与上述离合板相对地被配置；上述斜板可以相应于上述离合板的转速增大向将上述摩擦板摩擦结合在上述离合板上的方向推压上述摩擦板，该斜板设置于在与上述离合板之间夹着上述摩擦板的位置；上述离合器外壳形成为覆盖上述斜板的杯状，并与上述摩擦板啮合；在上述斜板的用上述离合器外壳覆盖着的部分上设有用于调节曲轴的不平衡量的平衡配重。

根据这样的构成，平衡配重设在由离合板、摩擦板及离合器外壳覆盖着整体形状的斜板上，存贮在曲柄箱内的油在起动离合器的内外间的流通被限制为极少量，因此，可以极力地避免平衡配重所产生的油的搅拌。因此，可以极力地减小搅拌阻力的同时、极力减少油的劣化，而且还可以避免在曲轴箱内划分形成专用室地来配置平衡配重，不会由于平衡配重的配置而招致曲柄箱内的构造变复杂或曲轴箱的大型化。

图1为带辅助发动机的自行车的侧视图。

图2是发动机的纵剖视图，是图3的2-2线剖视图。

图3是图2的3-3线剖视图。

图4是图2的4-4线剖视图。

图5是起动离合器的放大剖视图。

图6是图5的从6-6线箭头方向看的斜板的正视图。

以下根据附图所示的本发明的一实施例来说明本发明的实施形态。

图1～图6是表示本发明的一实施例的图。图1是带有辅助发动机的自行车的侧视图；图2是发动机的纵剖视图，是图3的2-2线的剖视图；图3是图2的3-3线剖视图；图4是图2的4-4线剖视图；图5是起动离合器的放大剖视图。

首先，如图1所示，小型车辆的带有辅助发动机的自行车的车体构架10备有其前端的头管11、从头管11向后下方延伸的下降构架12、与头管11平行并从下降构架12的后端上部向上方延伸的车座支柱13。头管11、下降构架12及车座支柱13由铝合金等铸造形成为一体。而且，下降构架12形成为下方开放的大致U字状。

在头管11上可操纵方向地支承着前叉14、在该前叉14的下端轴支承着前轮W_F，在前叉14的上端设有操纵方向的手柄15。另外，在从下降构架12的后端向后方延伸的左右一对的后车叉16…的后端间支承着作为驱动轮的后轮W_R，在车座支柱13的上下方向中间部及两后车叉16的后端之间设有左、右一对支撑17。

车座支柱13形成为筒状，支承管18从上方插入车座支柱13中，并将其上下位可调节地固定在车座支柱13上。而且在支承管18的上端固定着驾驶者乘坐的鞍座20。

在下降构架12的前半部内收纳着燃料箱21，该燃料箱21的上端上设置的盖22从下降构架12向上方突出着。

在下降构架12的后部回转自由地支承着脚踏轴23，在该脚踏轴23的两端固定着供坐在鞍座上的驾驶者踏动的踏板24…，该踏板24…配置在下降构架12的两侧。而且，在朝向带有辅助发动机的自行车行走方向前方的状态下，在下降构架12的右侧与脚踏轴23同轴地配置着的驱动链轮25，在同轴地设在后轮W_R上的被动链轮26和上述驱动链轮25上绕挂着环状的链条27。

在车体构件10的下降构架12的下部搭载着发运机28，该发动机28产生辅助驾驶者所施加的上述踏板24…的踏力，用下降构架12的一部分构成曲轴箱33的一部分。

参照图2～4，发动机28的汽缸体30将其汽缸体30所具有的汽缸内径31的轴线沿自行车的前后方向基本上水平地被配置着，配置在该汽缸体30的前方的汽缸盖32和配置在汽缸体30的后方的曲轴箱33结合在汽缸体30上。活塞34滑动自由地嵌合于设在汽缸体30上的汽缸内径31中，在该活塞34上通过连杆35连接着曲轴36，该曲轴36具有沿自行车宽度方向的轴线。收容该曲轴36的曲轴箱33是通过避免上部箱体38的对汽缸体30的直接接合地将下部箱体37和上部箱体38相互结合而形成的，该下部箱体37与汽缸体30相结合，上述上部箱体38在下降构架12的后部形成，下部箱体37和上部箱体38的分割面39与汽缸内径31的轴线及曲轴36的轴线相平行。

曲轴36收纳在构成曲轴箱33的两箱体37、38中的下部箱体37一侧。该曲轴36的将曲轴销36a夹在相互间的两部位在下部箱体37一侧回转自由地被支承着。即，曲轴36一体地具有：曲柄销36a；曲轴销36a两侧的曲轴臂36b、36c；曲柄轴颈36d、36e。该曲柄销36a连接着连杆35，上述曲柄轴颈36d、36e从两曲柄臂36b、36c向外方突出着。两曲柄轴颈36d、36e通过滚珠轴承42、43旋转自由地支承在支座40、41上，该支座40、41固定在下部箱体37上。

上述两支座40、41夹在汽缸体30和下部箱体37之间地被配置着。由配置在汽缸内径31的周围并旋入下箱体37内的4根双头螺栓44、44…和分别螺纹接合在各双头螺栓44、44…上的螺母45、45将汽缸盖32、汽缸体30、支座40、41及下部箱体37拧紧到一起。即，通过旋入一端植设在下部箱体37上的双头螺栓44、44…分别穿过支座40、41、汽缸体30及汽缸盖32，从汽缸盖32突出的双头螺栓44、44…的另一端部上螺纹结合着螺母45、45…。另外，在从各双头螺栓44，44…及螺母45、45…所形成的固结位置离开的位置，汽缸盖32由1或多个螺栓46固接在汽缸体30上。

在两支座40、41中的以朝向自行车的前后方向前方的姿态配置在左侧的支座40的外方侧配置着发电机48，该发电机48的转子49固定在从支座40突出的曲轴36的一端部上。上述发电机48的定子50固定在一体地突设在支座40上的支承筒部40a上，并同轴地围绕着该曲轴36的一端部。

汽缸体30与汽缸盖32之间形成着燃烧室54，该燃烧室54面临着活塞34的顶部的一部分，并以朝着自行车的前后方向前方的姿势将中心配置在从汽缸内径31的轴线偏移到右侧的位置上。

另外，在汽缸盖32上安装着点火火花塞57，该点火火花塞57的内端面临着燃烧室54。

在汽缸体30的上部设有与上述燃烧室54可相连通的吸气口55。在汽缸体30的下部设有可与上述燃烧室54相通的排气口56。

吸气阀58和排气阀59配置在设在发动机本体29的汽缸体30中的汽缸内径31的上方，该吸气阀58用于切换吸气口55和燃烧室54间的连通·遮断，该排气阀59用于切换排气口56与燃烧室54间的连通·遮断。该吸气阀58和排气阀59可沿与汽缸内径的轴线平行的方向进行开闭动作并被支承在气缸体30上且被向闭阀方向弹性推压。

这些吸气阀58和排气阀59被动阀机构60开闭驱动。该动阀机构60具有正时驱动齿轮61、与上述正时驱动齿轮啮合的正时被动齿轮63、凸轮64、吸气侧摇臂65、排气侧摇臂66。上述正时驱动齿轮61固定在曲轴36上，上述正时被动齿轮63用固定在汽缸体30上的支轴62旋转自由地支承着，上述凸轮64一体地形成在正时被动齿轮63上，上述吸气侧摇臂65从动于上述凸轮64地进行摇动，并被支承在气缸体30上、且与上述吸气阀58连动、连接；上述排气侧摇臂66从动于上述凸轮64地进行摇动，被支承于气缸体30上、并与上述排气阀59连动、连接。

上述正时驱动齿轮61在上述两支座40、41中的以自行车的前后方向前方的姿势配置在右侧的支座41的外方侧设置在曲轴36的另一端。该正时驱动齿轮61将曲轴36的旋转动力减速为1/2地传递给正时被动齿轮63和凸轮64，即，凸轮64被减速为曲轴36的旋转速度的1/2地进行旋转。

在汽缸体30的上部连接着与吸气口55相通的吸气管72的下游端，该吸气管72的上游端与汽化器73的下游端相连接。该汽化器73在燃料箱21的后方侧其一部分收纳于车体构架10的下降构架12内地被配置着。

在汽缸体30的下部连接着与排气口56相通的排气管76的上游端。该排气管74通过发动机28的下方延伸到后方、并与配置在发动机28及后轮W_R间的排气消声器75(参照图1)相连接。

在图2中，在曲轴箱33中的下箱体37上回转自由地支承着主轴94的两端，该主轴94具有与曲轴36平行的轴线。具有与主轴94平行的轴线的脚踏轴23的一端部通过滚珠轴承95旋转自由地支承在曲轴箱33的上部箱体38中的沿自行车的前后方向的左侧侧壁上。在上述上部箱体38中的沿自行车前后方向的右侧侧壁上通过滚珠轴承97旋转自由地支承着回转筒轴96的外端侧，该回转筒轴96同轴地围绕着脚踏轴23的另一端侧，回转筒轴96的内端部由脚踏轴23相对旋转自由地支承着，在回转筒轴96的外端侧与脚踏轴23之间夹装着滚柱轴承98。即，同轴的脚踏轴23和回转筒轴96可相对旋转地支承在曲轴箱33的上部箱体38上，在回转筒轴96的外端固定着驱动链轮25。

在曲轴36所具备的一对曲轴臂36b、36c的一方36c上固定安装着初级驱动齿轮99，与该初级驱动齿轮99相啮合的初级被动齿轮100可相对旋转地支承于主轴94上。

参照图5，在主轴94上安装着起动离合器85。该起动离合器85具有圆板状的离合板86、摩擦板87、斜板88、离合器外壳89；该离合板86沿具有与曲轴36平行的轴线的主轴94的轴线的方向的移动被阻止的同时、绕着该主轴94的轴线旋转；上述摩擦板87与上述离合板86相对配置；上述斜板88可相应于离合板86的转速的增大而将摩擦板87向与离合板86摩擦结合的方向进行推压，并被配置于在与上述离合板86之间夹着上述摩擦板87的位置上；上述离合器外壳89形成为覆盖上述斜板88的杯状并与上述摩擦板87啮合。

在主轴94上被轴向定位地花键结合着圆筒状的轮毂90，初级被动齿轮100相对旋转自由地被支承在轮毂90上。离合板86的内周花键结合在轮毂90的外周上，初级被动齿轮100通过缓冲件101连接在离合板86上。

在上述轮毂90上轴线方向可相对接滑动地花键结合着斜板88，在离合板86和斜板88之间设有弹簧91，该弹簧91产生使上述两者86、88之间的间隔扩大的力。

参照图6，在斜板88的与上述离合板86相反侧的面上设有收容槽102、102…，该收容槽102、102…分别收容着重辊92…，并可使这些重辊92沿主轴94的径向滚动。在与斜板88的相反的侧与各重辊92…相抵接的背板93安装在轮毂90上。而且，在顺沿主轴94的半径方向的各收容槽102、102…的外端侧形成着斜面102a…，该斜面102a…随着朝向外侧去而与背板93逐渐接近。

离合器89形成为覆盖斜板88、各重辊92…及背板93的杯状，并可相对自由转动地支承在主轴94上。在该离合器外壳89的开口端上啮合着摩擦板87的外周，输出齿轮104固定安装在离合器外壳89上。

在该起动离合器85中，自曲轴36通过初级驱动齿轮99、初级被动齿轮100及缓冲件101而被驱动的离合器板86的旋转速度成为规定值以上时，与此相应，各重辊92…由于离心力的作用而爬登斜面102a…，从而斜板88将摩擦板87向着与离合板86摩擦结合的方向推压，由此，离合板86通过摩擦板87与离合器外壳89连接，前进方向的曲轴36的旋转动力传递给输出齿轮104。

而且，在起动离合器86的斜板88中，在由离合器外壳89覆盖着的部分上、例如在斜板88的外周部的大致半周上一体地设有平衡配重103，该平衡配重103用于调节曲轴36的不平衡量。

上述起动离合器85的输出齿轮104通过第1行星齿轮式减速机105与回转筒轴96连接。第1行星轮式减速机105的支座106不能相对旋转地安装在回转筒轴96上，恒星齿轮107与输出齿轮104啮合，齿圈108阻止绕回转筒轴96的轴线旋转地结合于主轴94上。

在隔离若干间隔的位置与第1行星齿轮式减速机105相对的第2行星齿轮式减速机111安装在脚踏轴23上，该第2行星齿轮式减速机111的支座112不绕脚踏轴23的轴线旋转地结合在上部箱体38上，齿圈113可绕轴线旋转地支承在脚踏轴23上，恒星齿轮114可绕轴线旋转地由齿圈113支承着。

在第1和第2行星齿轮式减速机105、111间，在脚踏轴23上通过斜齿轮安装着与该脚踏轴23同轴的移动装置115，在该移动装置115的外周上摩擦结合着弹簧116，该弹簧116通过与上部箱体38结合而阻止移动装置115绕脚踏轴23的轴线旋转。而且，脚踏轴23沿自行车的前进方向旋转时，由于与弹簧116的摩擦结合而处于旋转被阻止状态的移动装置115移动到第1行星齿轮式减速机105侧，另外，在踏板轴23沿自行车的后进方向旋转时，由于与弹簧116的摩擦结合而处于旋转被阻止的状态移动装置115移动到第2行星齿轮式减速机111侧。移动装置115棘轮式结合在第1行星齿轮式减速机105的支座106上，由此，可从移动装置115向支座106进行动力传递，但不能从支座106向移动装置115进行动力传递；而且移动装置115可以棘轮式结合在第2行星齿轮式减速机111的齿圈113上，由此，可从移动装置115向齿圈113传递动力，但不能从齿圈113向移动装置115传递动力。

因此，在借助踏板24…的踏动而将脚踏轴23沿自行车的前进方向旋转驱动时，移动装置115移动到与第1行星齿轮式减速机105的支座106棘轮式结合的位置，通过将大于由于与弹簧116的摩擦结合而作用于移动装置115上的旋转阻抗力的旋转动力施加于脚踏轴23上，可以自脚踏轴23通过移动装置115和支座106将旋转动力传递到回转筒轴96上。

另一方面，在主轴94上旋转自由地支承着与第2行星齿轮式减速机111中的恒星齿轮114的外周相啮合的斜齿轮117，在该斜轮117上摩擦结合着弹簧118，该弹簧118因与下部箱体37的结合而阻止斜齿轮117绕主轴94的轴线旋转。而且，在主轴94上不能相对旋转地安装着旋转构件119，该旋转构件119间隔地与上述斜齿轮117相对。

通过踏动踏板24…将脚踏轴23沿自行车的后进方向旋转驱动时，移动装置115移动，直到与第2行星齿轮式减速机111的齿圈113棘轮式结合。通过大于因与弹簧116的摩擦结合而作用于移动装置115上的旋转阻抗力的旋转动力施加在脚踏轴23上，从脚踏轴23通过移动装置和第2行星齿轮式减速机111将旋转动力传递到斜齿轮117上，由此由于与弹簧118的摩擦结合而处于旋转被阻止了的状态的斜齿轮117移动到旋转构件119侧。斜齿轮117棘轮式结合在旋转构件119上，以使从该斜齿轮117可向旋转构件119传递动力而不能从旋转构件119向斜齿轮117传递动力。

因此，通过沿自行车的后进方向旋转驱动踏板轴23，使斜齿轮117移动、直到与旋转构件119结合，通过将大于因与弹簧118的摩擦结合而作用于斜齿轮117上的旋转阻抗力的旋转动力施加于脚踏轴23上，可从脚踏轴23通过移动装置115、第2行星齿轮式减速机111、斜齿轮117及旋转构件119将旋转动力传递于主轴94上。由于主轴94的旋转动力通过起动离合器85的离合板86、缓冲件101、初级被动齿轮110及初级驱动齿轮99传递到曲轴36上，发动机28被起动。

这样，根据脚踏轴23的前进方向的旋转及后进方向的旋转，有选择地连接移动装置115、将脚踏轴23的前进方向的旋转动力传递给回转筒轴96的第1行星齿轮式减速机105、将脚踏轴23的后进方向的旋转动力传递给斜齿轮117的第2行星齿轮式减速机111，借助来自第2行星齿轮式111的动力传递而将动力从斜齿轮117传递到主轴94，以不使用复杂的单向离合器的简单构造可以实现由脚踏轴23的后进方向的旋转操作而进行的发动机28的起动。

如图2、图3所示，车座支柱13的朝向下降构架12的下端开口部由具有通气管76的通气盖77封塞着，该通气盖77被夹持在上部箱体38和固接在该上部箱体38上的压板78之间。另外，在通气盖77与压板78之间形成着迷宫式路79，该迷宫式路79其一端与曲轴箱33内连通，其另一端与上述通气管76连通。在曲轴箱内产生的通气管气体(ブリ-ザガス)在通过上述迷宫式路79期间一边分离油成分一边流向通气管76侧。上述通气管76与配置在下降构架12内的空气滤清器(图中未示)相连接，在从该空滤清器经气化器73吸入发动机28中的吸气中混入上述通气管气体。

以下对该实施例的作用进行说明，发动机28的曲轴箱33由可由与曲轴36的轴线平行的分割面39分割的下部箱体37和上部箱体38相互结合而成。由于，在汽缸体30上仅结合着下部箱体37，汽缸体30和曲轴箱33的结合面的密封构造简单，从而可以提高密封性。

另外，在曲轴36中，由于将曲轴销36a夹在相互间的2部位在下箱体37侧被旋转自由地支承着，所以，可以提高曲轴36的支承钢性。有助于提高曲轴36的耐久性。

由于上述分割面39与汽缸体30中的汽缸内径31的轴线平行，下部箱体37构成为上部开放的碗形状，可以使下部箱体37的形状单纯化。

再有，由于曲轴36分别通过滚珠轴承42、43支承在固定在下部箱体37上的支座40、41，所以，可以避免了加工工时数的增大，并且可以精度良好地支承曲柄轴36。在将曲轴36用轴承支承、且该轴承安装在形成在配置在曲轴36的两侧的一对构件间的支承孔中的构造中，必须在前述两侧的构造的组装状态下实施上述支承孔的同时加工来确保曲轴36的支承精度，但是通过做成将滚珠轴承42、43分别安装在各支座40、41上的构造，不需要实施上述的同时加工即可高精度地支持曲轴36。

而且，在起动离合器85中的斜板88的由离合器89覆盖的部分上设有用于调节曲轴36的不平衡量的平衡配重103，由于贮存在曲轴箱33内的油的在起动离合器85的内外间的流通被限制为极少量，所以可以极力避免由平衡配重103所带来的油的搅拌。因此，可极力减小搅拌阻抗并可极力减少油的劣化。可以避免在曲轴箱33内划分形成专用的室地配置平衡配重103，不会由于平衡配重103的配置而造成曲轴箱33内的构造复杂、或曲轴箱33的大型化。

以上，详细地说明了本发明的实施例，但是本发明不限定于上述实施例，可以不脱离记载于专利权利要求中的本发明地进行种种的设计变更。

若采用上述的本发明，可以极力地减小搅拌阻抗，并且可避免在曲轴箱内划分、形成专用的室地配置平衡配重，不会由于平衡配重的配置而导致曲轴箱内的构造复杂或曲轴箱的大型化。

Claims (1)

1.车辆用发动机中的平衡装置，在该车辆用发动机中，可将曲轴(36)的旋转动力传递给驱动轮(W_R)的起动离合器(85)收纳在曲轴箱(33)内，其特征在于，起动离合器(85)具有圆板状的离合板(86)、摩擦板(87)、斜板(88)、离合器外壳(89)；上述离合板(86)沿与曲轴(36)平行的轴线的方向的移动被阻止的同时、与上述曲轴(36)的旋转同步地绕上述轴线旋转；上述摩擦板(87)与上述离合板(86)相对地配置；上述斜板(88)可相应于上述离合板(86)的转速增大向与上述离合板(86)摩擦结合的方向推压上述摩擦板(87)，并被配置在其与上述离合板(86)之间夹着上述摩擦板(87)的位置上；上述离合器外壳(89)形成为覆盖上述斜板(88)的杯状、并与上述摩擦板(87)啮合；在上述斜板(88)的由上述离合器外壳(89)覆盖着的部分上设有用于调节曲轴(36)的不平衡量的平衡配重(103)。

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