CN1232739C - 发动机的曲轴 - Google Patents

Abstract

在发动机的曲轴中，谋求曲柄销相对于曲轴轴颈中心的惯性矩的减小，同时能够确保曲柄销的所希望的强度。发动机的曲轴由曲柄轴颈(5ja，5jb)、曲柄连接板(5wa，5wb)及曲柄销(5p)构成，在曲柄销(5p)上穿设与其中心线平行延伸的孔(32)，在发动机的曲轴中，使上述孔(32)的中心(C3)从通过曲柄轴颈(5ja，5jb)及曲柄销(5p)的两中心(C1，C2)的Y轴向曲柄销(5p)的公转方向(R)前侧偏移。

Description

发动机的曲轴

技术领域

本发明涉及发动机的曲轴，特别涉及由支承在曲轴箱上的曲轴轴颈、从该曲轴轴颈的端部向半径方向外侧延伸的曲柄连结板、从该曲柄连接板的光端部与曲轴轴颈平行地延伸且支承连杆的大端部的曲柄销构成的，在曲柄销上穿设与其中心线平行地延伸的孔的曲轴的改进。

背景技术

以前，在这样的曲轴上，例如，像实开昭54-44838号公报中公开的那样，把用于轻量化及供油的孔穿设在曲柄销上，使其中心在通过曲轴及曲柄销的两中心的直线上从曲柄销的中心向与曲轴轴颈相反侧偏移。

在上述那样构成的原有的曲轴上，由于曲柄销的重心离开其中心向曲轴轴颈侧偏移，所以与在曲柄销的中心上穿设同直径的孔相比，可以减小曲柄销的绕曲轴轴颈中心的惯性矩，其反面，由于在曲柄销的壁厚中承受爆发力的部分的壁厚成为最小，所以难以兼顾曲柄销轻量化和确保强度的双方。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能减小曲柄销绕曲轴轴颈中心的惯性矩并能确保曲柄销的所希望的强度的发动机的曲轴。

为了达到上述目的，本发明的第1技术方案，发动机的曲轴由支承在曲轴箱上的曲轴轴颈、从该曲轴轴颈的端部向半径方向外方延伸的曲柄连接板、从该连结板的前端部与曲轴轴颈平行地延伸且支承连杆的大端部的曲柄销组成，在曲柄销上穿设与其中心线平行地延伸的孔，在发动机的曲轴上，把上述孔的中心从通过曲轴轴颈及曲柄销的两中心的Y轴向曲柄销的公转方向前侧偏移。

根据本发明的第1技术方案，由于把上述孔的中心从通过曲轴轴颈及曲柄销的两中心的Y轴向曲柄销的公转方向前侧偏移，所以在发动机的膨胀行程中，当爆发力从活塞经连杆加到曲柄销上时，其爆发力作用在曲柄销的偏离最薄壁部的地方，并且随着膨胀行程的进行，爆发力作用点的曲柄销的壁厚逐渐增加，所以曲柄销强度高，可以谋求提高其耐久性。另外，由于上述孔的上述偏置配置，该孔的大径化成为可能，可以使曲柄销轻量化，进而带来曲柄销关于曲轴轴颈中心的惯性矩的减小，有助于发动机的加速性的提高。

另外，本发明的第2技术方案，是在第1方案中，把上述孔与油泵的排出侧连通，同时通过穿设在曲柄销上的供油孔与连杆的大端部内周面连通。

根据本发明的第2技术方案，可以把上述孔用作润滑连杆的大端部内周面的油孔。

再有，本发明的第3技术方案，是在第1技术方案中，使上述孔的中心再从在曲柄销的中心处与上述Y轴正交的X轴向远离曲轴轴颈的侧偏移，使该孔与油泵的排出侧连通，同时在通过该孔的中心及曲柄销的中心的直线上，通过设置在曲柄销的薄壁部的供油孔连通到连杆的大端部内周面上。

根据本发明的第3技术方案，由于上述孔的中心相对于Y轴及X轴的上述偏移和向曲柄销的薄壁部穿设供油孔，所以曲柄销的重心离开该销的中心而靠近曲轴轴颈，由此可以减小曲柄销关于曲轴轴颈中心的惯性矩并可以有助于发动机的加速性的提高。并且，由于上述供油孔的到曲轴轴颈中心的回转半径大，所以在该供油孔处离心力有效地作用在油上，并可以良好地进行连杆的大端部内周面的润滑。

再有，本发明的第4技术方案，是在第3技术方案中，在曲轴轴颈上一体地形成曲柄连接板，在设置在其曲柄连接板上的连结孔内压入曲柄销，由其压入位置设定上述孔及供油孔的位置。

根据本发明的第4技术方案，通过调整曲柄销的压入位置，可以自由地设定曲柄销的孔的中心的相对于Y轴及X轴的偏移量和供油孔的相位，可以提高通用性。

再有，本发明的第5技术方案，是在第1技术方案中，把上述孔的中心配置在X轴上，该X轴在曲柄销的中心处与上述Y轴正交。

根据本发明的第5技术方案，不管曲柄销的孔是否存在，在发动机的膨胀行程中可以使爆发力作用的点的曲柄销的壁厚充分的厚，可以使曲柄销的强度更高，可以谋求更加提高其耐久性性。

再有，本发明的第6技术方案，在第5技术方案中，使上述孔与油泵的排出侧连通，同时在从上述X轴向远离曲轴轴颈的侧偏移的位置上通过穿设在曲柄销上的供油孔与连杆的大端部内周面连通。

根据本发明的第6技术方案，上述孔即使位于X轴上，通过使上述供油孔从X轴向反曲轴轴颈侧偏移地设在曲柄销上，曲柄销的重心也会离开该销的中心而靠近曲轴轴颈，因此，曲柄销关于曲轴轴颈中心的惯性矩减小，从而可以谋求发动机的加速性的提高。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的具有曲轴的机动二轮车用发动机的纵剖直线图。

图2是图1的2-2线剖面图。

图3是图2的3-3线剖面图。

图4是图3的4-4线剖面图。

图5是图3的5-5线剖面图。

图6是图1的6部放大图。

图7是图6的7-7线剖面图。

图8表示本发明的第2实施例，是与图6对应的剖面图。

图9是图8的9-9线剖面图。

图10表示本发明的第3实施例，是与图9对应的剖面图。

具体实施方式

下面根据在附图中表示的本发明的一个实施例说明本发明的实施方式。

图1是本发明的第1实施例的具有曲轴的机动二轮车用发动机的纵剖直线图。图2是图1的2-2线剖面图。图3是图2的3-3线剖面图。图4是图3的4-4线剖面图。图5是图3的5-5线剖面图。图6是图1的6部放大图。图7是图6的7-7线剖面图。图8表示本发明的第2实施例，是与图6对应的剖面图。图9是图8的9-9线剖面图。图10表示本发明的第3实施例，是与图9对应的剖面图。

首先，在图1～5中，搭载在机动二轮车上的发动机E具有曲轴箱1、以前倾姿势结合在曲轴箱1的前端上的气缸体2、接合在该气缸体2的前端上的气缸盖3并将它们作为发动机本体，曲轴箱1和气缸体2由包围气缸体2的气缸膛2a的4根双头螺栓4，4相互结合。

曲轴5通过滚珠轴承6a，6b支承在曲轴箱1左右的轴径支承壁1a，1b上，经连杆7连接该曲轴5上的活塞8嵌装在气缸膛2a内，在气缸盖3上设置点火火花塞9和气门机构10，覆盖该气门机构10的头罩11接合在气缸盖3的前端面上。

在曲轴箱1的左外侧壁上接合传动罩12，在它们之间划分成的变速室13内配置皮带式的无级变速机T。

如图1、图3所示，在曲轴箱1上安装从曲轴5经减速齿轮系列14，14′被驱动的次摆线型的油泵15。该油泵15从曲轴箱1底部的储油部吸上来润滑油后从排出口15a排出，从该排出口15a排出的油，通过曲轴箱1侧壁的前向油路20在气缸体2后端面的上向油槽21中上升。通过上向油槽21的油，经应该穿插最上部的一根双头螺栓4的在气缸体2及气缸盖3上形成的一连串的螺栓孔19，流入上述动阀机构的摇臂轴10a的油孔22，从供油孔23喷出，润滑摇臂等。另外，流入螺栓孔19的油的一部分经气缸体2的斜油路24，在头罩11端面的油槽25中上升后移到该头罩11上壁的前向油路26，从喷油孔27喷出，从上部润滑气门机构10。

另外，流入气缸体2后端面的上下方向槽21的油的一部分，从该槽21的中途流向曲轴箱1的右方的轴颈支承壁1b的后向油路28，供曲轴5的周围润滑。

下面参照图6及图7对曲轴5的构成进行详细的说明。

曲轴5备有经上述左右轴承6a，6b支承在曲轴箱1的左右轴颈支承壁1a，1b上的一对的曲轴轴颈5ja，5jb、一体地形成在这些曲轴轴颈5ja，5jb的相对的端部上且向半径方向外方延伸的一对曲柄连接板5wa，5wb。在这些曲柄连接板5wa，5wb的前端部上分别穿设与曲轴轴颈5ja，5jb平行的连结孔30，在这些连结孔30内压入曲柄销5p的两端部。这样，两曲柄连接板5wa，5wb相互由曲柄销5p连结成一体。在曲柄销5p上，在压入连结孔30之前，在其外周上，通过滚针轴承31嵌装连杆7的大端部7a。

另外，在曲柄销5p上，预先穿设用于轻量化和供油的孔32。该孔32的中心C3被配置成从通过曲轴轴颈5ja，5jb及曲柄销5p的两中心C1，C2的Y轴向曲柄销5p的公转方向R前侧偏移距离e，且从在曲柄销5p的中心C2处与Y轴正交的X轴向反曲轴轴颈5ja，5jb侧、即向离开曲轴轴颈5ja，5jb的方向偏移距离e′。而且，在通过孔32的中心C3及曲柄销5P的中心C2的直线L上，在曲柄销5p的薄壁部33上穿设将孔32与连杆7的大端部7a内周面连通的供油孔34。

孔32在曲柄销5p的一个端面上开口，在该开口侧的曲柄连接板5wb的外侧面上形成从曲柄销5p向半径方向外方延伸的环状的安装凹部35，在该安装凹部35上铆接固定油交接板36。该油交接板36做成环形的盘状，被配置成覆盖孔32的开口部的一部分。

另一方面，在具有上述后向油路28的轴颈支承壁1b上形成向曲柄销5p侧凸出且被油交接板36围绕的筒状小凸起37，而在该轴颈支承壁1b的保持滚珠轴承6b的外环的内周面上设置连通上述后向油路28和筒状小凸起37的内周侧的轴向油槽38。

下面，对该实施例的作用进行说明。

在发动机E的运转中，从油泵15排出且通过轴径支承壁1b的后向油路28的油，经轴向油槽38流入油交接板36的内侧，从那里再移动到曲柄销5p的孔32内，由离心力的作用，从供油孔34喷出，润滑滚针轴承31和连杆7的大端部7a内周面。

由于曲柄销5p的孔32的中心C3，如上述那样被配置成从通过曲轴轴颈5ja，5jb及曲柄销5p的两中心C1，C2的Y轴向曲柄销5p的公转方向R前侧偏移，从在曲柄销5p的中心C2处与Y轴正交的X轴向离开曲轴轴颈5ja，5jb的侧偏移，所以，当活塞8来到上死点且爆发力从活塞8经连杆7加到曲柄销5p上时，该爆发力作用在曲柄销5p的从最薄壁部偏离的地方，并且随着膨胀行程的进行，爆发力作用点的曲柄销5p的壁厚逐渐增加，所以曲柄销5p的强度高，可以谋求其耐久性的提高。

而且，由于孔32的中心C3从X轴向相对于曲轴轴颈5ja，5jb离开的侧偏移，供油孔34设置在曲柄销5p的薄壁部33上，所以曲柄销5p的重心离开该销5p的中心C2靠近曲轴轴颈5ja，5jb，因此，曲柄销5p的关于曲轴轴颈5ja，5jb的中心C1的惯性矩，比把与孔32同径的孔配置在曲柄销5p的中心C2处的小，所以有助于发动机E的加速性的提高。

而且，由于供油孔34的到曲轴轴颈5ja，5jb中心的回转半径大，所以在该供油孔34处离心力可以有效地作用在油上，可以良好地进行连杆7的大端部7a内周面等的润滑。

另外，由于曲轴5是把曲柄销5p压入相对的连结板5wa，5wb的连结孔30内构成的组装式，所以通过调整曲柄销5p的压入位置，可以自由设定曲柄销5p的孔32的中心C3的相对于Y轴及X轴的偏移量和供油孔34的相位，可以提高通用性。

下面根据图8及图9对本发明的第2实施例进行说明。

该第2实施例的曲轴5由锻造等一体地成形曲轴轴颈5ja，5jb、曲柄连接板5w，5wb及曲柄销5p，随之，通过金属轴承31′支承在曲柄销5p上的连杆7的大端部7a成为二半的构造。

在上述曲柄销5p上与其中心线平行地穿设的孔32，被配置成在X轴上从Y轴向曲柄销5p的公转方向R前侧偏移距离e。另外，在曲柄销5p上穿设将上述孔32与连杆7的大端部7a内周面连通的供油孔34′，该供油孔横过曲柄销5p，这时，供油孔34′被配置成从X轴向远离曲轴轴颈5ja，5jb的侧偏移。

由于其他构成与前实施例相同，所以在图8及图9中，对与前实施例对应的部分标注同样的参照标号并省略其说明。

根据该第2实施例，不管曲柄销5p中的孔32是否存在，在发动机的膨胀行程中可以充分地加厚爆发力作为用点上的曲柄销5p的壁厚，可以使曲柄销5p的强度更高并使其耐久性更加提高。

并且，上述孔32即使位于X轴上，由于供油孔34′从X轴向远离曲轴轴颈5ja，5jb的侧偏移并设置在曲柄销5p上，所以这时曲柄销5p的重心离开该曲柄销5p的中心C2靠近曲轴轴颈5ja，5jb，因此，曲柄销5p的关于曲轴轴颈5ja，5jb的中心C1的惯性矩变小，有助于发动机E的加速性提高。

最后根据图10对本发明的第3实施例进行说明。

该第3实施例，在曲柄销5p上，把与其中心线平行地穿设的孔32配置成在X轴上从Y轴向曲柄销5p的公转方向R前侧偏移距离e，在这一点上与上述第2实施例相比没有变化，但是把其孔32在确保曲柄销5p的规定的强度的同时形成比第2实施例的孔32大的直径，在这一点上有所不同，即，考虑在曲柄销5p的中心C2上穿设把能够耐受爆发力的最小壁厚给予曲柄销5p的大小的孔032的情况。为了在确保其最小壁厚的同时、将上述偏置孔32形成为直径比其中心孔032直径大，把偏置孔32做成其圆周通过X轴与中心孔032的圆周的交点。

其他的构成与第2实施例一样，在图10中，对于与第2实施例对应的部分标注相同的参照标号，省略其说明。

根据该第3实施例，可以在不降低曲柄销5p的强度的情况使偏置孔32大径化，可以谋求轻量化，由此，可使曲柄销5p关于曲轴轴颈5ja，5jb的中心C1的惯性矩变小，所以有助于发动机E的加速性的提高。

本发明不限于上述实施例，在不脱离其要旨的范围内可以做各种设计上的变更。

如上所述，根据本发明的第1技术方案，发动机的曲轴由支承在曲轴箱上的曲轴轴颈、从该曲轴轴颈的端部向半径方向外方延伸的曲柄连接板、从该连结板的前端部与曲轴轴颈平行地延伸且支承连杆的大端部的曲柄销构成，在曲柄销上穿设与其中心线平行地延伸的孔，在发动机的曲轴上，由于把上述孔的中心从通过曲轴轴颈及曲柄销的两中心的Y轴向曲柄销的公转方向前侧偏移，所以在发动机的膨胀行程中，当爆发力从活塞经连杆加到曲柄销上时，其爆发力作用在曲柄销的偏离最薄壁部的地方，并且随着膨胀行程的进行，爆发力作用点的曲柄销的壁厚逐渐增加，所以曲柄销强度高，可以谋求其耐久性的提高。另外，由于上述孔的上述偏置配置，该孔的大径化成为可能，可以使曲柄销轻量化，进而带来曲柄销关于曲轴轴颈中心的惯性矩的减小，有助于发动机的加速性的提高。

根据本发明的第2技术方案，是在第1技术方案中，由于将上述孔与油泵的排出侧连通，同时通过穿设在曲柄销上的供油孔连通到连杆的大端部内周面上，所以上述孔可以用作润滑连杆的大端部内周面的油孔。

再有，根据本发明的第3技术方案，是在第1技术方案中，由于上述孔的中心还从在曲柄销的中心处与上述Y轴正交的X轴向远离曲轴轴颈的侧偏移，使该孔与油泵的排出侧连通，同时在通过该孔的中心及曲柄销的中心的直线上，通过穿设在曲柄销的薄壁部的供油孔连通到连杆的大端部内周面上，所以曲柄销的重心离开该销的中心而靠近曲轴轴颈，由此可以减小曲柄销关于曲轴轴颈中心的惯性矩并可以谋求发动机的加速性的提高。并且，由于上述供油孔的到曲轴轴颈中心的回转半径大，所以在该供油孔处离心力有效地作用在油上，并可以良好地进行连杆的大端部内周面的润滑。

再有，根据本发明的第4技术方案，是在第3技术方案中，由于在曲轴轴颈上一体地形成曲柄连接板，在设置在其曲柄连接板上的连结孔内压入曲柄销，由其压入位置设定上述孔及供油孔的位置，所以通过调整曲柄销的压入位置，可以自由地设定曲柄销的孔的中心的相对于Y轴及X轴的偏移量和供油孔的相位，可以提高通用性。

再有，根据本发明的第5技术方案，在第1技术方案中，由于把上述孔的中心配置在X轴上，X轴在曲柄销的中心处与上述Y轴正交，所以不管曲柄销的孔是否存在，在发动机的膨胀行程中可以使爆发力作用的点的曲柄销的壁厚充分的厚，可以使曲柄销的强度更高，可以谋求其耐久性更加提高。

再有，根据本发明的第6技术方案，是在第5技术方案中，由于使上述孔与油泵的排出侧连通，同时在从上述X轴向远离曲轴轴颈的侧偏移的位置上通过穿设在曲柄销上的供油孔与连杆的大端部内周面连通，所以，上述孔即使位于X轴上，曲柄销的重心也会离开该销的中心而靠近曲轴轴颈，因此，曲柄销相对于曲轴轴颈中心的惯性矩可以减小，可以谋求发动机的加速性提高。

Claims (6)

1.一种发动机的曲轴，由支承在曲轴箱(1)上的曲轴轴颈(5ja，5jb)、从该曲轴轴颈(5ja，5jb)的端部向半径方向外方延伸的曲柄连接板(5wa，5wb)、从该曲柄连接板(5wa，5wb)的前端部与曲轴轴颈(5ja，5jb)平行地延伸且支承连杆(7)的大端部(7a)的曲柄销(5p)构成，在曲柄销(5p)上穿设与其中心线平行地延伸的孔(32)，其特征在于，使上述孔(32)的中心(C3)从通过曲轴轴颈(5ja，5jb)及曲柄销(5p)的两中心(C1，C2)的Y轴向曲柄销(5p)的公转方向(R)前侧偏移。

2.如权利要求1所述的发动机的曲轴，其特征在于，使上述孔(32)与油泵(15)的排出侧连通，同时通过穿设在曲柄销(5p)上的供油孔(34，34′)与连杆(7)的大端部(7a)内周面连通。

3.如权利要求1所述的发动机的曲轴，其特征在于，使上述孔(32)的中心(C3)还从在曲柄销(5p)的中心(C2)处与上述Y轴正交的X轴向远离曲轴轴颈(5ja，5jb)的侧偏移，使该孔(32)与油泵(15)的排出侧连通、并通过在通过该孔(32)的中心(C3)及曲柄销(5p)的中心(C2)的直线(L)上穿设在曲柄销(5p)的薄壁部(33)上的供油孔(34)与连杆(7)的大端部(7a)内周面连通。

4.如权利要求3所述的发动机的曲轴，其特征在于，把曲柄连接板(5wa，5wb)一体地形成在曲轴轴颈(5ja，5jb)上，把曲柄销(5p)压入设置在该曲柄连接板(5wa，5wb)上的连结孔(30)内，根据其压入位置设定上述孔(32)及供油孔(34)的位置。

5.如权利要求1所述的发动机的曲轴，其特征在于，把上述孔(32)的中心(C3)配置在X轴上，该X轴在曲柄销(5p)的中心(C2)处与上述Y轴正交。

6.如权利要求5所述的发动机的曲轴，其特征在于，使上述孔(32)与油泵(15)的排出侧连通、并通过在从上述X轴向远离曲轴轴颈(5ja，5jb)的侧偏移的位置上穿设在曲柄销(5p)上的供油孔(34′)与连杆(7)的大端部(7a)内周面连通。

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