CN1519489A - 具有配重轴的内燃机及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机，其包括：配重轴箱(3)；配重轴(4)，具有偏心重量部(4A)，该配重轴设置在配重轴箱内，使其平行于曲轴(2)，并可以与曲轴保持定时旋转关系；和动力传递装置(10)，其将曲轴(2)的旋转传递至配重轴(4)；其中配重轴(4)具有端部(6)，向外突出于配重轴箱(3)之外；配重轴(4)的端部(6)局部切除，以具有切平段(8)，此切平段构成一种将配重轴(4)定位于预定旋转位置的装置。还提供了安装具有配重轴(4)的内燃机的装配方法。

Description

具有配重轴的内燃机及其装配方法
发明领域
本发明涉及一种具有配重轴的内燃机及其装配方法。
背景技术
日本特开平No.6-33989号公报公开了一种具有一对配重轴的内燃机。在发动机中，配重轴箱安装在发动机体下面。各自具有偏心重量部的驱动侧配重轴和被驱动侧配重轴，安装在配重轴箱内，使其平行于曲轴并可与曲轴彼此保持定时旋转的关系。在曲轴与驱动侧配重轴之间设置了动力传递装置，该动力传递装置包括一对链轮和一根链条，将曲轴的旋转传递至驱动侧配重轴。
就是说，一个链轮安装在曲轴的端部，另一个链轮安装在驱动侧配重轴的端部。然后，将链条绕在链轮上。其后，用链条导向装置和链条张紧装置调节链条的张力。
将动力传递装置安装在曲轴和配重轴上时，需要使它们保持定时运行关系，这样，可以降低或抑制发动机由于活塞往复运动生成的次级振动。
但是，由于传统的设计布局，要使曲轴和配重轴在正确位置定位，以及在安装动力传递装置时，使它们之间获得所希望的定时关系，需要十分复杂的工作。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种具有配重轴的内燃机，能使动力传递装置更容易地安装在曲轴和配重轴上。
为了达到此目的，根据本发明的一个方面，提供了一种内燃机，该内燃机具有：配重轴箱；配重轴，具有偏心重量部，该配重轴设置在配重轴箱内，使其平行于曲轴，并能与曲轴保证定时旋转关系；动力传递装置，其将曲轴的旋转传递给配重轴，其中，配重轴具有向外突出于配重轴箱之外的端部，且其中配重轴的端部具有切平段，此切平段构成一种将配重轴在预定的旋转位置定位的装置。
根据本发明的另一方面，提供了一种装配具有配重轴的内燃机的方法，该方法包括：将具有偏心重量部的配重轴设置在配重轴箱内，使其平行于曲轴，并可与曲轴保持定时关系旋转；设置配重轴，使其一个端部向外突出于配重轴箱之外；局部切除配重轴的端部以形成配重轴定位用的切平段；为配重轴箱设置一种屋顶式弓形突出部，该弓形突出部沿配重轴的半径方向与切平段相面对；在切平段和屋顶式弓形突出部，安装一种工具的U形爪，从而在预定的旋转位置定位配重轴。
对附图的简要说明
图1为根据本发明的一个实施例、具有一对配重轴的内燃机的一个重要部分的剖视图；
图2为图1所示内燃机的侧视图；
图3为图1所示内燃机的透视图，所示内燃机处于倒置状态；
图4为图1所示内燃机所采用的驱动侧配重轴的切平段和配重轴箱的屋顶式弓形突出部的透视图；
图5为图4所示切平段和屋顶式弓形突出部，连同与该切平段和屋顶式弓形突出部安装在一起的工具的剖视图；
图6为类似于图5的视图，但是示出了切平段和屋顶形弓形突出部处于这样一种状态，该状态是当驱动侧配重轴从一个正确的相位运动180度所处的相位位置。
对推荐实施例的详细说明
参看图1至6，首尾两图包括在内，一台直列式四缸内燃机包括：发动机体1；曲轴2，可以旋转地安装在发动机体1的下部；和配重轴箱3，设置在曲轴2的下方。安装在配重轴箱3内且平行于曲轴2的是具有偏心平衡重量部4a的驱动侧配重轴4和被驱动(从动)侧配重轴5。
配重轴4、5具有反向旋转的齿轮对(未示出)，该齿轮对彼此啮合，使其沿相反方向旋转。据此，驱动侧配重轴4的旋转，又使被驱动侧配重轴5以定时关系旋转。
驱动侧配重轴4具有一个端部(即图1中右手端侧的端部)6，该端部突出于配重轴箱3之外。端部6被局部切除以形成切平段8，其用于定位配重轴4。更特别地，端部6在直径上处于相反两侧的两段局部切除，于是所形成的切平段8具有平行的平直表面18、19，该平直表面距配重轴4的轴心线的距离不相等，如图4至6所示。当从图4至6观察时，就配重轴4沿时钟方向旋转而言，右侧平直平面18定位在前导侧，该平直平面制成大于定位于后缘侧的左侧平直平面19。在这方面，切平段8不对称于配重轴4的轴心线，使其起一种偏心平衡重量部的作用，此偏心平衡重量部与偏心平衡重量部4a协同，以帮助其平衡运行，就是说，切平段8制成这样，当在横截面观察时，其重心或几何中心偏离配重轴4的中心，其偏离的方向与偏心平衡重量部4a偏离的方向相同。据此，当曲轴2和配重轴4、5旋转时，切平段8与配重轴4的偏心平衡重量部4a协同，可以降低或抑制发动机的次级振动。
配重轴箱3的一侧具有一种屋顶式弓形突出部9，此弓形突出部沿配重轴4的半径方向与切平段8向面对。屋顶式弓形突出部9的横截面不对称于配重轴4的轴心线。当观察图5中所示的横截面时，切平段8和屋顶式突出部9的宽度本质上相等。就是说，屋顶式突出部9相反的两端面9a、9b之间的距离，本质上与配重轴4的平直平面18、19之间的距离相等，因此，当配重轴4处于预定的旋转位置或相位位置时，屋顶式弓形突出部9的相反两端面9a、9b，分别与相应的切平段8的平直表面18、19共面。当配重轴4处于正确的旋转位置或相位位置时，切平部8的平直表面18、19和屋顶式弓形突出部9的相反的端面9a、9b，分别均几乎定位在图4所示的相应的公共垂直平面。同时，切平段8和屋顶式弓形突出部9，具有可以被工具17的U形爪夹持的轴向长度，例如长度为20至30mm。
只有当切平段8处于正确的旋转位置或相位位置时(即当切平段8的平直平面18、19和屋顶式弓形突出部9的相反端部表面9a、9b分别均几乎定位在相应的公共平面内)，工具17的U形爪可以配入式地夹持驱动侧配重轴4的切平部8和屋顶式弓形突出部9。在工具17的U形爪夹持切平段8和屋顶式弓形突出部9以避免配重轴4旋转的情况下，将包括链轮11、12和链条13在内的动力传递装置10安装在曲轴2和配重轴4的端部。此外，在安装动力传递装置10时，如图3所示，安装工作是在使发动机体1保持其安装缸体(未示出)的表面处于下侧的情况下实施的。这样，就可以在实施动力传递装置10的安装工作时，工具17配入夹持在切平段8和屋顶式弓形突出部9上后，不必用手握持工具17。
被驱动侧配重轴5比驱动侧配重轴4短，其一端与油泵7驱动连接以驱动油泵。油泵7由配重轴箱3支撑。据此，由分别设置在配重轴4、5上的反向旋转齿轮所产生的轮齿撞击声，可以被油泵7产生的阻尼效应(声音抑制效应)抑制。此外，被驱动侧配重轴5适于以双倍于曲轴2转速的速度旋转，这样，油泵7可以排放足够大的油量，从而油泵的尺寸可以较小。
在曲轴2和驱动侧配重轴4的端部(图1中的左端部)安装动力传递装置10，借助于该传递装置，配重轴4被曲轴2驱动。
动力传递装置10包括：曲轴链轮11，适于安装在曲轴2上；配重轴链轮12，适于安装在驱动侧配重轴4上；和链条13，绕在链轮11、12上。
下面，对动力传递装置10在曲轴2和驱动侧配重轴4上的安装予以说明。
首先，将驱动侧配重轴4的切平段和配重轴箱3的屋顶式弓形突出部9，用工具17的U形爪在这样的状态下夹持，其中，切平段8对应于屋顶式弓形突出部9的旋转相位，于是，避免了驱动侧配重轴4相对于配重轴箱3旋转，并因此避免其相对于发动机体1旋转(参看图3至5)。
在这方面，工具17的U形爪具有的夹持宽度，等于或略大于驱动侧配重轴4的切平段8宽度(即平直表面18、19间的距离)和配重轴箱3的屋顶式弓形突出部9的宽度(即端面9a、9b之间的距离)。据此，通过将工具17的爪，在切平段8和屋顶式弓形突出部9彼此对应同相(即切平段8的平直表面18、19与屋顶式弓形突出部9的相反端面9a、9b均分别几乎共面)的状态下，设置在切平段8和屋顶式弓形突出部9上，驱动侧配重轴4可以设置在预定的旋转位置或相位位置(参见图5)。
然后，将动力传递装置10的曲轴链轮11和配重轴链轮12分别固定地设置在曲轴2和驱动侧配重轴4上。在这种情况下，配重轴链轮12通过链轮螺栓16紧固在驱动侧配重轴4上。
与此同时，如果驱动侧配重轴4的切平段8的相位不同于正确的相位位置而是如图6所示相差180度，工具170不能设置在切平段和屋顶式突出部9上。
如上所述，由于切平段8和屋顶式弓形突出部9是不对称于驱动侧配重轴4的轴心线，驱动侧配重轴4的切平段8的正确旋转位置或相位位置只能有一个，这就有可能使动力传递装置10的安装，在驱动侧配重轴4保持在预定的旋转位置或相位位置的状态下进行。
在上述说明中可以了解到，根据本发明，数个配重轴4、5中，只有一个直接被动力传递装置10驱动，设置了突出于配重轴箱3之外的端部6，此端部6局部被切除以形成切平段8，此切平段构成一种装置，用于将配重轴4定位于预定的旋转位置或相位位置。在安装动力传递装置10的曲轴链轮11和配重轴链轮12时，驱动侧配重轴4的切平段8可以被工具17夹持，从而设置在预定的相位位置，于是，使得可能在配重轴4避免旋转的状态下进行安装工作。特别地，用链轮螺栓16将配重轴链轮12紧固在驱动侧配重轴4上的工作可以容易地进行。
还可以了解到，根据本发明，配重轴箱3具有屋顶式弓形突出部9，此突出部沿配重轴4的半径方向与切平段8相面对，并与配重轴4的切平段8协同构成一种装置，以将配重轴4定位于预定的旋转位置或相位位置。在安装动力传递装置时，配重轴箱3上的屋顶式弓形突出部9被工具17与配重轴4的切平段夹持在一起，从而可使安装工作容易地进行。
还可以了解到，根据本发明，切平段8制成不对称于配重轴4的轴心线，或者，切平段8s制成使其重心偏离配重轴4的中心。由于这样，驱动侧配重轴4的相位位置，相对于屋顶式弓形突出部9只可能有一个(即只可能有一个正确相位位置)，这样，要使工具17夹持切平段8，只有当驱动侧配重轴4是处于正确的旋转位置或相位位置。另一方面，在驱动侧配重轴4的切平段8处于相反的相位位置时，工具17不可能夹持切平段8。因此，使旋转配重轴4进入预定的旋转位置或相位位置可以容易地实现，并可以避免将配重轴4安装成偏离正确相位位置180度的相位位置
还可以了解到，根据本发明，配重轴4切平段8具有平直表面18、19，并制成不对称于配重轴4的轴心线的形状，这样，当从图5观察时，就配重轴4沿顺时针方向旋转而言，平直表面18、19其中之一定位为前导侧，此平直表面大于定位为后缘侧的平直表面19。用工具17，通过将配重轴4本质上保持在预定的位置(即正确的相位位置)，将配重轴链轮12安装在驱动侧配重轴4上时，当用具有右旋螺纹的链轮螺栓16将配重轴链轮12紧固在配重轴4端部时，强烈要求将较大的平直表面18贴靠工具17的对应表面，这样，可以使配重轴4具有足够的功效。
将进一步了解到，根据本发明，切平段8是不对称于配重轴4的轴心线，或者，当从横截面观察时，这样的形状所具有的重心或几何中心的偏离方向，与偏心重量部4a的偏离方向一致，以执行一种平衡作用。由于这样，切平段8的旋转可以抑制发动机的次级振动，这样，偏心重量部4a可以制造得更小。
将进一步了解到，根据本发明，不由动力传递装置10直接驱动的被驱动侧配重轴5，与油泵7驱动连接以驱动油泵。据此，通过由油泵7产生的阻尼效应，可以抑制轮齿撞击声音，该撞击声音是由于安装在驱动侧配重轴4和被驱动侧配重轴5上的反向旋转齿轮对的啮合齿隙所产生。
日本专利申请P2003-029738(2003年2月6日提交)的全部内容包含于此，以供参考。
尽管已参考本发明的某些实施例对本发明作了如上说明，本发明并不局限于上述实施例。对于本领域的技术人员而言，根据上述说明，对上述实施例的修改和变更将会发生。本发明的范围由下述权利要求所限定。

Claims (18)

1.一种内燃机，其包括：
配重轴箱(3)；
配重轴(4)，其具有偏心重量部(4a)，该配重轴设置在配重轴箱(3)内，使其平行于曲轴(2)，并可与曲轴以定时关系旋转；和
动力传递装置(10)，其将曲轴(2)的旋转传递至配重轴(4)；
其中，配重轴(4)具有端部(6)，该端部向外突出于配重轴箱(3)之外；和
配重轴(4)的端部(6)被局部切除，以具有切平段(8)，此切平段构成将配重轴(4)定位于预定旋转位置的装置。
2.如权利要求1所述的内燃机，其中，配重轴箱(3)具有屋顶式弓形突出部(9)，该弓形突出部沿配重轴(4)的半径方向与切平段(8)相面对，并与配重轴(4)的切平段(8)协调动作，以构成将配重轴(4)定位于预定旋转位置的装置。
3.如权利要求2所述的内燃机，其中，屋顶式弓形突出部(9)不对称于配重轴(4)的轴心线。
4.如权利要求1至3其中之一所述的内燃机，其中，切平段(8)不对称于配重轴(4)的轴心线。
5.如权利要求1至4其中之一所述的内燃机，其中，切平段(8)具有一对平行的平直表面(18，19)，该平直表面在直径上彼此相面对，且距配重轴(4)的轴心线的距离不相等。
6.如权利要求5所述的内燃机，其中，平直表面(18，19)中的一个表面对于一旦动力传递装置安装在配重轴(4)上配重轴(4)被迫旋转的方向而言设置在前导侧，该表面大于平直表面(18，19)中的另一个表面。
7.如权利要求1至6其中之一所述的内燃机，其中，动力传递装置(10)包括配重轴链轮(12)，该链轮用螺栓(16)通过螺纹连接在配重轴(4)的端部。
8.如权利要求5或6所述的内燃机，其中，屋顶式弓形突出部(9)具有相反的两个端面(9a，9b)，两端面之间的距离本质上等于配重轴(4)的平直表面(18，19)之间的距离，这样，当配重轴处于预定旋转位置时，屋顶式弓形突出部(9)的相反端面(9a，9b)与配重轴(4)的切平段(8)的相应平直表面(18，19)共面。
9.如权利要求1至8其中之一所述的内燃机，其中，切平段(8)的形状制成使其重心在某方向偏离配重轴(4)的轴心线，以帮助配重轴(4)的偏心重量部(4a)均衡运行。
10.如权利要求1所述的内燃机，还包括第二配重轴(5)，该配重轴设置成平行于所述第一配重轴(4)，并由动力传递装置(10)间接驱动，第二配重轴(5)与油泵(7)可驱动地连接。
11.如权利要求1所述的内燃机，其中，动力传递装置(10)还包括：曲轴链轮(11)，其安装在曲轴(2)的端部；配重轴链轮(12)，其安装在配重轴(4)的端部；和链条(13)，其绕在曲轴链轮(11)和配重轴链轮(12)上。
12.一种具有配重轴(4)的内燃机的装配方法，其包括：
在配重轴箱(3)内设置具有偏心重量部(4a)的配重轴(4)，
使其平行于曲轴(2)并可与曲轴以定时关系旋转；
为配重轴(4)设置一端部(6)，该端部(6)向外突出于配重轴箱(3)之外；
局部切除配重轴(4)的端部(6)，以形成定位配重轴(4)用的切平段(8)；
为配重轴箱(3)设置屋顶式弓形突出部，该弓形突出部沿配重轴(4)的半径方向与切平段(8)面对；和
将工具(17)的U形爪安装在切平段(8)和屋顶式弓形突出部(9)上，从而将配重轴(4)在预定的旋转位置定位。
13.如权利要求12所述的方法，其中，屋顶式弓形突出部(9)不对称于配重轴(4)的轴心线。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中，切平部不对称于配重轴的轴心线。
15.如权利要求12至14其中之一所述的方法，其中，切平部(8)具有一对平行的平直表面(18，19)，该平直表面在直径上彼此相面对，且距配重轴(4)的轴心线的距离不相等。
16.如权利要求15所述的方法，其中，平直表面对其中的一个平直表面(18)对于一旦动力传递装置(10)安装在配重轴(4)上配重轴被迫旋转的方向而言设置在前导侧，该平直表面大于平直表面对中的另一个平直表面(19)。
17.如权利要求12至16其中之一所述的方法，其中，动力传递装置(10)包括配重轴链轮(12)，其用螺栓(16)螺纹连接在配重轴(4)的端部。
18.如权利要求15或16所述的方法，其中，屋顶式弓形突出部(9)具有相反的两个端面(9a，9b)，该两端面之间的距离本质上等于配重轴(4)的平直表面(18，19)之间的距离，这样，当配重轴处于预定旋转位置时，屋顶式弓形突出部(9)的相反端面(9a，9b)与配重轴(4)的切平段(8)的相应平直表面(18，19)共面。
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