CN1325818C - 用于发动机的平衡器壳体的安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于发动机的平衡器壳体的安装结构，平衡器壳体设置在气缸体的下侧上，并且平衡器轴以与曲轴的转动同步的方式被转动驱动，曲轴的轴颈被轴承盖枢转地支撑在气缸体上，并且平衡器壳体被紧固在轴承盖的各个下部上和气缸体的下部上；所述平衡器轴是一个单轴，其在偏离曲轴两侧中的任意一侧的位置处被支撑在所述平衡器壳体上，并且所述平衡器壳体的一侧被紧固在气缸体的下部，而所述平衡器壳体的另一侧被紧固在轴承盖的下部。因此，可实现曲轴的足够的支撑刚度并且有效地减少发动机噪声，同时能够消除诸如由于复杂结构导致的制造成本和发动机重量增加的缺点。

Description

用于发动机的平衡器壳体的安装结构
技术领域
本发明涉及用于发动机的平衡器壳体的安装结构，更具体地，涉及这样的安装结构，其中枢转地支撑平衡器轴的平衡器壳体被安装在气缸体的下侧。
背景技术
为了减小发动机在运转过程中的振动，平衡器轴以与曲轴的转动同步的方式被转动驱动，以抵销由于活塞和连杆的垂直运动所产生的振动力。这种类型的平衡器轴设置在汽缸体的下侧上。在这种情况下，平衡器轴被枢转地支撑在平衡器壳体中，并且通过将平衡器壳体紧固在气缸体下侧来提高曲轴的支撑刚度。
例如，在日本特开平专利公开(Kokai)No.4-248041中披露的平衡器壳体的安装结构中，曲轴的轴颈被轴承盖枢转地及分离地支撑在发动机的气缸体上，并且用螺栓将平衡器壳体紧固在轴承盖的下部上。
另外，在日本特开专利公开(Kokai)No.2000-65149中披露的平衡器壳体的安装结构中，用作轴承盖的底座枢转地支撑曲轴的轴颈，并且平衡器壳体被一同紧固在底座的下部上。
但是，根据日本特开平专利公开(Kokai)No.4-248041中披露的上述安装结构，不可能充分地提高曲轴的支撑刚度，另外，不可能减小由于刚度不足导致的发动机噪声。
另外，在日本特开专利公开(Kokai)No.2000-65149中披露的上述安装结构具有这样的问题，即，由于需要制造具有复杂形状的底座而增加生产成本，另外，需要平衡器壳体具有刚性结构，这是由于它对于提高曲轴的支撑刚度没有带来任何帮助，并且仅利用底座支撑曲轴，导致发动机的重量增大。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其中枢转地支撑一个平衡器轴的平衡器壳体被设置在气缸体的下侧上，并且平衡器轴以与曲轴的转动同步的方式被转动驱动，其中曲轴的轴颈被轴承盖枢转支撑在气缸体上，并且平衡器壳体被紧固在轴承盖的各个下部上和气缸体的下部上；所述平衡器轴是一个单轴，其在偏离曲轴两侧中的任意一侧的位置处被支撑在所述平衡器壳体上，并且所述平衡器壳体的一侧被紧固在气缸体的下部，而所述平衡器壳体的另一侧被紧固在轴承盖的下部。
根据上述结构，平衡器轴以与曲轴的转动同步的方式被转动驱动，同时平衡器壳体位于气缸体的下侧上，这抵销了各个气缸的活塞和连杆的垂直运动所产生的振动力。
另外，平衡器壳体被紧固在支撑曲轴的各个轴颈的轴承盖的下部上，并且还被紧固在气缸体的下部上。因此，轴承盖通过平衡器壳体互连并且防止轴承盖彼此之间发生相对弯曲(移动)，另外，轴承盖通过平衡器壳体与气缸体相连并且防止轴承盖相对于气缸体弯曲。因此，可以以足够的刚度支撑曲轴，另外，由于无需采用集成轴承盖以确保充分的支撑刚度的措施，因此能够消除诸如如果采用这样的措施可能会出现的成本和重量增加的各种缺点。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的性质以及其它目的和优点，在整个附图中相同的附图标记表示相同或者类似的部件，在附图中：
图1是示出了应用本发明的一个实施例所涉及的平衡器壳体的安装结构的发动机的截面图；
图2是表示图1中的发动机的侧面剖视图；
图3是表示图1中的发动机的底视图；
图4是以与图3相应的方式表示平衡器壳体的底视图；以及
图5是表示由前方对角线方向看过去的平衡器壳体的透视图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明所涉及的用于发动机的平衡器壳体的安装结构的一个优选实施例进行描述。
如图1中所示，发动机1为三缸直列汽油发动机，并且从发动机1的前面看过去在向左倾斜的状态下被设置在车辆中。在图2和图3中，从右手侧开始气缸3按照#1、#2和#3这种顺序形成，并且变速箱(未示出)与气缸体2的左侧(后侧)相连。在气缸3成一行的方向上的四个位置处，横截面为半圆形的轴承保持部分2a形成在气缸体2中。在气缸3成一行的方向上，以对应于轴承保持部分2a的方式布置曲轴4(在图2中仅示出了其一端)。
气缸体2的轴承保持部分2a设有相应的轴承盖5，轴承盖5通过螺栓6紧固在气缸体2上。横截面为半圆形并且形成在相应的轴承盖5处的轴承保持部分5a对应于气缸体2的轴承座2a，并且通过安装在其内圆周中的曲轴轴承(未示出)枢转地支撑曲轴4的轴颈4a(如图1中所示)。
油盘7通过螺栓(未示出)紧固在气缸体2的下侧上，以封闭气缸体2的下侧。在油盘7中，螺纹孔8形成在气缸体2的下表面上的右侧和左侧的每一侧上的两个位置处，同时阴螺纹凸台(female screw boss)9和供给侧凸台10以突出的形式被相邻设置在每一个轴承盖5的下表面上。
平衡器壳体11通过螺纹孔8和形成在各个阴螺纹凸台9中的螺纹孔9a被紧固在油盘7中的气缸体2的下侧上。
以下对平衡器壳体11的结构和安装状态进行详细描述。
通过铝压铸使平衡器壳体11被构造成为一个整体。如图1中所示，在气缸体2的下侧上，平衡器壳体11的壳本体12以横穿曲轴4向右偏移的方式设置(即，在发动机1的倾斜侧的相对一侧上)，并且挡板13从壳本体12的左侧整体向左延伸(在横穿曲轴4的偏移侧的相对一侧上)。
如图1和图5中所示，壳本体12在其上侧的凸出形状为半圆形，在其下侧的凹入形状为半圆形，并且设置为在发动机1的长度方向上延伸。凸缘14(支撑部分)形成在壳本体12的前面和后面的两个位置处，该凸缘14设有横截面为圆形的轴承孔14a。如图2中所示，各个凸缘14在其长度方向上的位置基本上对应于在#1气缸的前侧的轴承盖5的位置和在#2和#3气缸之间的轴承盖5的位置。螺栓孔15在其右侧上并且在壳本体12的长度方向上对应于相应的凸缘14的位置处通过壳本体12，从而如图1中所示，利用螺栓15a穿过螺栓孔15使平衡器壳体11的左侧被紧固在气缸体2的右侧上的螺纹孔8上。
在壳本体12的左侧上，接收侧凸台16以突出的形式被设置在各个凸缘14上，并且垫块凸台以突出的形式设置在对应于沿壳本体12的长度方向的#1和#2气缸之间的轴承盖5和#3气缸的后侧上的轴承盖5的位置处。接收侧凸台16和垫块凸台17的上表面16a和17a抵靠在阴螺纹凸台9和供给侧凸台10的下表面10a上。螺栓孔18通过接收侧凸台16和垫块凸台17，并且利用螺栓18a使平衡器壳体11的中心被紧固在各个轴承盖5的螺纹孔9a上。上述挡板13被形成为长度与壳本体12基本相同的基本平坦的平板。螺栓孔19在挡板13的长度方向上对应于各个凸缘14的位置处通过挡板13的左侧，并且利用螺栓19a将平衡器壳体11的右侧紧固在汽缸体2的左侧上的螺纹孔8上。
如图2中所示，在壳本体12中，在偏心位置处设有多个配重20a的平衡器轴20平行于曲轴4设置，并且设置在平衡器轴20的长度方向上的两个位置处的平衡器轴20的轴颈20b在被安装在凸缘14的相应的轴承孔14a中的状态下被枢转支撑。平衡器轴20的前端在前侧从凸缘14向前突出，并且从动齿轮23通过螺栓21被紧固在平衡器轴20的前端上。从动齿轮23与紧固在曲轴4的前端上的驱动齿轮22啮合。平衡器轴20以与曲轴4的转动同步的方式在相反方向上被转动驱动，以抵销各个气缸的活塞和连杆的垂直运动所产生的振动力。
如图5中所示，盖元件24与平衡器壳体11的前侧整体形成以使其位于壳本体12和挡板13之间的边界处。盖元件24包括驱动齿轮22，并保护驱动齿轮22的外圆周使之不影响下侧的油盘7以防止驱动齿轮22搅动机油。
另一方面，如图1和图2中所示，在气缸体2的一侧上，平行于曲轴4形成用于供给机油的主油道，以便在发动机1转动的同时使来自于油泵(供油源)(未示出)的机油被供给到主油道中。汽缸体2的轴承保持部分2a分别形成有沿着半圆形周边的上油槽26，并且上油槽26通过油分配通道(第一油通道)27与主油道25相通，并且通过上述曲轴轴承的油孔与曲轴4的轴颈4a相通。
因此，在主油道25中的机油通过相应的油分配通道27被供给到上油槽26中，并且通过曲轴轴承的油孔被进一步供给到曲轴4的轴颈4a，以在轴颈4a和曲轴轴承之间实现润滑效果。
另外，在#1气缸的前面的轴承盖5的轴承保持部分5a和在#2和#3气缸之间的轴承盖5的轴承保持部分5a形成有沿着半圆形周边的相应的下油槽28。下油槽28与气缸体2的上油槽26是连续的以形成环形槽并且包围曲轴轴承。供油通道29(第二油通道)的一端与相应的下油槽28的一侧相连，而供油通道29的另一端开口在供给侧凸台10的下表面10a中。
以一种对应于在供给侧凸台10中的供油通道29的开口的方式，油接收通道30的一端开口在壳体11中的接收侧凸台16的上表面16a中，并且油接收通道30的另一端开口在平衡器壳体11的相应的前和后轴承孔14a中。因此，来自于主油道25的机油被供给到上油槽26中并且如上所述用于润滑曲轴4的轴承，而部分机油通过上油槽26和下油槽28被引导到供油通道29和油接收通道30中以在平衡器壳体11的轴承孔14a和平衡器轴20的轴颈20b之间达到一种润滑效果。
应该指出的是，采用了一种措施来确保密封供油通道29和油接收通道30的接头，尽管省略了对其的详细描述。
如上所述，在本实施例所涉及的发动机1的油通道结构中，来自于主油道25的机油通过曲轴4的轴承被供给到平衡器轴20的轴承，因此，满足了油分配通道27、供油通道29和油接收通道30连续形成的需要，由此，可大大简化油通道结构。
以下对上述构造的发动机1中的平衡器壳体11的安装结构进行描述。
首先，平衡器壳体11被紧固在所有轴承盖5的下部上，轴承盖5分离地支撑曲轴4的各个轴颈4a，平衡器壳体11还被紧固在气缸体2的下部上。因此，轴承盖5通过平衡器壳体11互连以防止它们彼此之间相对弯曲(移动)，另外，轴承盖5还通过平衡器壳体11与气缸体2相连以防止轴承盖5相对于气缸体2弯曲。这实现了曲轴4足够的支撑刚度，并且有效地减小了由于刚度不足导致的发动机噪声。
另外，由于可以以上述足够的刚度支撑曲轴4，因此无需采用如日本特开专利公开No.2000-65149中披露的集成轴承盖5的措施。因此能够消除诸如如果采用上述这样的措施可能会出现的制造成本和发动机重量增加的缺点。
另外，平衡器壳体11的凸缘14具有足以支撑平衡器轴20的高刚度，并且特别是在本实施例中，凸缘14以基本上对应于气缸体2的轴承盖5的方式被直接紧固，因此由于凸缘14的高刚度，可更有效地防止轴承盖5的弯曲。
另外，平衡器壳体11的壳本体12从曲轴4向右偏移，壳本体12的右侧被紧固在气缸体2的右侧上，壳本体12的左侧被紧固在轴承盖5上，并且从壳本体12向左延伸的挡板13的左侧被紧固在气缸体2的左侧上。即，平衡器壳体11在轴承盖5被紧固的位置的两侧被紧固在气缸体2上，因此，可更有效地防止轴承盖5的弯曲。
另外，如图5中所示，由于壳本体12沿着平衡器轴的外周边是弯曲的，因此其具有高刚度。另一方面，在壳本体12和基本上平坦的挡板13之间的边界容易弯曲，这是由于其横截面以直角弯曲，但是由于存在与边界整体形成的盖元件24，因此可防止其弯曲。因此，可以大大提高平衡器壳体11的整体刚度，这非常有助于防止轴承盖5的弯曲。
由于上述原因，平衡器壳体11的使用可有效地阻止轴承盖5的弯曲，并且进一步提高曲轴4的支撑刚度。
另外，平衡器壳体11被壳本体12和挡板13分成曲轴4一侧和油盘7一侧，这防止了油盘7中的油位变化并且防止了曲轴4搅动机油。另外，由于壳本体12位于平衡器轴20的下方，平衡器轴20以及曲轴4与油盘7分隔，从而可防止平衡器轴20搅动机油。因此，可避免由于油位变化和机油的搅动导致的各种麻烦。
另一方面，支撑单个平衡器轴20的壳本体12在水平方向较窄，因此如果壳本体12以一种从曲轴4向右偏移的方式设置，那么壳本体12的右侧就靠近气缸体2的下部的右侧，并且壳本体12的另一侧靠近轴承盖5的下部2，以使壳本体11可被设置在舒适位置。
另外，由于气缸体2相对于积存在油盘7中的机油的水平表面向左倾斜，因此在油盘7的右侧上形成死区，并且壳本体12被设置在该死区中。
由于上述原因，可以通过有效地利用在油盘7中的空间来设置壳本体12，由于安装平衡器壳体11而能够抑制发动机1的尺寸增加，特别是能够抑制发动机1的高度增加。
另一方面，尽管平衡器壳体11在一个位置处被紧固在每一个轴承盖5上，但是平衡器壳体11在轴承盖5被紧固的位置的两侧被紧固在气缸体2上，因此可有效地防止轴承盖5的弯曲。另外，如果平衡器壳体11在上述的一个位置处被紧固在每一个轴承盖5上，就可简化例如在组装过程中的螺栓紧固操作。
应该理解的是，本发明不限于上述实施例，而是可在不脱离本发明的精神的情况下在上述实施例中，或是基于上述实施例进行各种改变。例如，尽管在上述实施例中，平衡器壳体11的安装结构应用于三缸直列汽油发动机1，但是本发明不限于此，而是本发明可应用于柴油机，并且可以改变气缸的数量和布置，只要发动机1是这样构成的，即，支撑平衡器轴20的平衡器壳体11被安装在气缸体2的下部上。
另外，尽管在上述实施例中，支撑单一平衡器轴20的壳本体12以一种从曲轴4向右偏移的方式设置，并且挡板13向左延伸，但是平衡器轴20的数量和壳本体12的位置不限于此，而是例如，支撑两个平衡器轴20的壳本体12可布置在曲轴4的右侧和左侧上，并且可省略挡板13。
另外，尽管在上述实施例中，平衡器壳体11被紧固在所有轴承盖5上，但是本发明不限于此，而是例如，它也可被构造成这样的形式，即，平衡器壳体11没有紧固在图2中的#3气缸后部的轴承盖5上。
另外，尽管在上述实施例中，利用驱动齿轮22和从动齿轮23来转动驱动平衡器轴20，但是本发明不限于此，而是也可利用链驱动来转动驱动平衡器轴20。

Claims (9)

1.一种用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其中枢转地支撑着一平衡器轴(20)的平衡器壳体(11)设置在气缸体(2)的下侧上，并且平衡器轴(20)以与曲轴(4)的转动同步的方式被转动驱动，其特征在于，
曲轴(4)的轴颈(4a)被轴承盖(5)枢转地支撑在气缸体(2)上，并且平衡器壳体(11)被紧固在轴承盖(5)的各个下部上和气缸体(2)的下部上；
所述平衡器轴(20)是一个单轴，其在偏离曲轴(4)两侧中的任意一侧的位置处被支撑在所述平衡器壳体(11)上，并且所述平衡器壳体(11)的一侧被紧固在气缸体(2)的下部，而所述平衡器壳体(11)的另一侧被紧固在轴承盖(5)的下部。
2.如权利要求1所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，气缸体(2)以朝向所述曲轴(4)两侧中的任意一侧倾斜的方式设置，并且平衡器轴(20)在与气缸体(2)的倾斜侧的相对一侧偏离的一个位置处被平衡器壳体(11)支撑。
3.如权利要求1所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，所述平衡器壳体(11)包括：紧固在轴承盖(5)上的壳本体(12)，其用于在从曲轴(4)偏离的一个位置处容纳平衡器轴(20)；以及从壳本体(12)朝向所述偏离侧的相对一侧一体地延伸的挡板(13)，平衡器壳体(11)的一端在所述偏离侧的相对一侧被紧固在气缸体(2)的下部上。
4.如权利要求3所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，所述壳本体(12)和挡板(13)覆盖气缸体(2)的整个下表面。
5.如权利要求3所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，还包括整体形成在壳本体(12)和挡板(13)之间的边界处的盖元件，所述盖元件覆盖用于所述平衡器轴(20)的从动部分(23)。
6.如权利要求5所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，所述从动部分(23)包括与安装在曲轴(4)的前端上的驱动齿轮(22)啮合的从动齿轮。
7.如权利要求1所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，所述曲轴(4)包括多个轴颈(4a)，并且各轴承盖(5)设在多个轴颈(4a)中相应的一个上，并且平衡器壳体(11)被紧固在每一个轴承盖(5)的下部上的一个位置处，并且被紧固在位于曲轴(4)的两侧上的气缸体(2)的下部上。
8.如权利要求1所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，还包括：
以与轴承盖(5)配合的方式枢转地支撑曲轴(4)的轴颈(4a)的轴承保持部分(2a，5a)
形成在轴承保持部分(2a，5a)中的油槽(26)；
形成在平衡器壳体(11)中的用于枢转支撑平衡器轴(20)的支撑部分(14)；
形成在气缸体(2)中的主油道(25)，机油从油供给源被供给到主油道(25)；
从主油道(25)分支的第一油通道(27)，用于将机油供给到油槽(26)；以及
连接油槽(26)和支撑部分(14)的第二油通道(29)。
9.如权利要求8所述的用于发动机的平衡器壳体的安装结构，其特征在于，平衡器轴(20)设置在曲轴(4)的下方，并且第一油通道(27)与油槽(2a、5a)的上部相连，第二油通道(29)与油槽(2a、5a)的下部相连。
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