CN1288117A - 平衡轴用外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够不引起增重和结构复杂化地提高刚性地构成的平衡轴外壳。其中,在容纳配有消除活塞起振力用平衡锤(19)的平衡轴(13L,13R)的油盘(7)内设置平衡轴外壳(上壳部14U与下壳部14L),将该外壳设置成:在抽吸所述油盘内润滑油的泵(27)的吸入通道(吸入管32)与所述外壳成一体的同时,油过滤器的安装部(34)与支承平衡轴用的轴承壁(第二轴承壁26)成一体。这样一来,由于油过滤器安装部壁厚被用于提高平衡轴轴承部的刚性,所以既确保刚性而又不增加壁厚地实现了外壳的高刚性化。

Description

平衡轴用外壳
本发明涉及平衡轴用外壳，尤其涉及容纳配有消除活塞起振力用平衡锤的平衡轴的外壳。
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设置平衡轴，而所述平衡轴配有用于消除由发动机活塞产生的二次起振力的平衡锤，该平衡装置通过链条/链轮机构和齿轮机构等将曲轴的转动传给平衡轴。
在上述平衡装置中，减振效果在平衡轴振动的情况下是很弱，因而，可转动地支承平衡轴用的外壳必须具有尽可能高的刚性。
可是，当为了提高外壳刚性而增大整个外壳壁厚时，外壳会变大且不利于减轻重量。
本发明是用于解决这样的现有技术问题的发明，其主要目的是要提供一种平衡轴用外壳，它能够不增加重量和使结构复杂化地提高刚性。
为了实现上述目的，本发明的平衡轴用外壳，该平衡轴用外壳(上壳部14U和下壳部14L)配置在油盘(7)内，该油盘(7)容纳平衡轴(13L、13R)，该平衡轴(13L、13R)具有用于消除活塞起振力的平衡锤(19)，该平衡轴用外壳形成为：在抽吸所述油盘内润滑油的泵(27)的吸入通道(吸入管32)与所述外壳形成一体的同时，油过滤器的安装部(34)与支承所述平衡轴用的轴承壁(第1轴承壁26)成一体。这样一来，由于油过滤器安装部壁厚被用于提高平衡轴轴承部的刚性，所以确保刚性而又不用增加壁厚地实现了外壳的高刚性化。而且，在油过滤器直接安装在外壳上的情况下，可以实现发动机结构紧凑化。
尤其是，如果沿所述平衡轴的轴线连续形成所述吸入通道和所述油过滤器安装部，并且许多个用于支承所述平衡轴的轴承壁彼此间通过所述吸入通道和所述油过滤器安装部相连，则进一步增强了轴承部的刚性。
从以上说明中可知，在本发明中，在容纳平衡轴的外壳中，一体地形成了吸入油盘内润滑油的泵的吸入通道，同时油过滤器安装部与支承平衡轴的轴承壁形成一体，在这种情况下，由于油过滤器安装部的壁厚被用于提高平衡轴轴承部的刚性，所以既确保刚性又不增大壁厚地实现了外壳的高刚性化。
另外，通过沿所述平衡轴的轴线连续形成所述吸入通道和所述油过滤器安装部，在具有多个平衡轴轴承的情况下，所述多个轴承彼此间通过所述吸入通道和所述油过滤器安装部相连，从而能够进一步增强轴承部的刚性。
图1是仅表示本发明所适用的发动机主要部分的局剖正视图。
图2是沿左侧平衡轴轴心剖开地表示油盘内部的局剖纵截面图。
图3是沿平衡装置右侧平衡轴轴心剖开地表示的纵截面图。
图4是沿图3的Ⅳ-Ⅳ线的主要部分的纵截面图。
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的Ⅵ-Ⅵ线的主要部分的纵截面图。
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截面图。
图10是表示第一轴颈部的另一种形式的局部纵截面图。
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。
下面，参照附图来详细说明本发明。
图1是本发明所适用的往复式活塞发动机。发动机E是曲轴1沿水平方向延伸的直列四缸发动机，它配有气缸盖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用于降低因活塞往复运动而引起的发动机E二次振动，它在内包于油盘7中的状态下被螺栓拧紧在下气缸体5的下面(曲轴1的下方)。平衡装置6通过固定在曲轴1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)前端上的小链轮9、挂在大、小两个链轮8、9之间的环状平环链10来传递曲轴1的转动。
环状平环链10在被固定在下气缸体5前面的曲轴中心左侧的链条导向装置11夹持着的同时，还利用固定在平衡装置前端面小链轮9右侧附近的链条张紧器12使其通常保持适当张力。
如图2～图4所示，平衡装置6配有左右一对实际上形状相同的平衡轴13L、13R、以及用于相互平行地支承容纳这两根平衡轴13L、13R并沿通过两平衡轴13L、13R中心的平面上下分割开的上外壳14U及下外壳14L。
两根平衡轴13L、13R通过与各平衡轴13L、13R连成一体的斜齿轮15L、15R联动地连接。因此，如上所述，通过大链轮8、环状平环链10及小链轮9将曲轴1的驱动力传递给左平衡轴13L，从而以两倍于曲轴1的转速并与曲轴1同向地驱动平衡轴13L转动，并通过斜齿轮15L、15R的相互啮合驱动右平衡轴13R反转。
如图2和图3所示，在上外壳14U上，与斜齿轮15L、15R相对应的部分成为了推力轴承壁16，推力轴承壁16配有与各平衡轴13L、13R成一体的斜齿轮15L、15R的轴向两端面相连接的推力承载面。所述部分向上开放，两斜齿轮15L、15R外周的一部分常时地暴露在油盘内，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，从而充分润滑这些部分。
在各平衡轴13L、13R上，分别成一体地在其前端侧形成了直径较小的第一轴颈部17，以及在其后端侧形成了直径较大的第二轴颈部18。另外，在各平衡轴13L、13R的后端侧上，成一体地形成了分隔在第二轴颈部18前后的平衡锤19。平衡锤19的重心位置从转动中心起偏向径向外侧方向，重心转动轨迹的直径比第二轴颈部18的直径大(参见图4)。
为在尽可能使平衡锤19小的情况下获得所需的等价转动质量，平衡锤19轴部20被制得较细。为弥补因其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的配重(平衡)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，为使第二轴颈部18的重心位置偏向平衡锤19一侧并使平衡锤19更小，第二轴颈部18的配重(平衡)侧仅留有第二轴颈部18的轴向两端以便减小重量。可使其减小重量的两端部之间的空间22为弥补因重量减小而引起的抗弯性下降而依靠沿着通过第二轴颈部18的中心轴的平面的肋23相连(参见图5)。另外，设置在平衡锤19轴部20上的肋21和设置在第二轴颈部18上的肋23被设制成沿同一平面延伸。
如上所述，在第二轴颈部18上配重(平衡)侧的轴端部与后面所述的金属轴承内周面相连，因而与整个第二轴颈部18轴承孔的接触面积被设计得很小无关，不会引起油膜破裂并能够实现转动阻力的下降。
另外，在肋23的轴心侧，设置连通肋23两面间的贯通孔24，重量减小后的空间22内的润滑油容易流动，不会使润滑油滞留在空间22内，成为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支承在与下气缸体14L的前壁设置成一体的第一轴承壁25上。各平衡轴的第二轴颈部18支承在第二轴承壁26上，该第二轴承壁26配有通过使上、下两个外壳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容纳在两个外壳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支承在第一轴承壁25上，同时，两个分开的金属轴承在设在第二轴承壁26上的下部外壳14L侧的半个部分上承载各平衡轴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。随后，将上、下两个外壳14U、14L连接起来，由此可自由转动地将两个平衡轴13L、13R装在两个外壳14U、14L内。
因此，由于平衡锤19不必插入轴承孔中，所以各轴颈部18、19从强度角度讲直径可有很大范围的缩小，从而可降低转动阻力，并且可以更大幅度地使容纳平衡轴13L、13R的外壳14U、14L小型化和轻型化。
在上、下两个外壳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个外壳14U、14L的前端面上的泵壳28内的外转子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成一体地转动的内转子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的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，特别是在下部外壳14L中，支承平衡轴13L、13R前后各端部的多个轴承壁(25、26)之间以油料过滤器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。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的底部积有润滑油OL，伴随着两平衡轴13L、13R的转动(箭头方向)由平衡锤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，可防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、下两个外壳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、下两个外壳14U、14L，在支承第二轴颈部18的第二轴承壁26的位置上由三根螺栓B2连接，以防由于平衡锤19的转动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，用于支承第一轴颈部17的轴承孔40可形成于上、下两个外壳14U、14L的分隔面上。在采用这种方式时，由于支承第一、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的支承部，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所示地通过从下方插入的贯通螺栓被连接到下气缸体5上。

Claims (2)

1．一种平衡轴用外壳，该外壳设置在油盘内，该油盘容纳平衡轴，该平衡轴具有消除活塞起振力用的平衡锤，其特征在于，在抽吸所述油盘内润滑油的泵的吸入通道与所述外壳形成一体的同时，油过滤器的安装部与支承所述平衡轴用的轴承壁成一体。
2．如权利要求1所述的平衡轴用外壳，其特征在于，沿所述平衡轴的轴线连续形成所述吸入通道和所述油过滤器安装部，许多个用于支承所述平衡轴的轴承壁彼此间通过所述吸入通道和所述油过滤器安装部相连。
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