CN1644885A - 内燃机的辅机安装结构 - Google Patents

Abstract

一种内燃机的辅机安装结构，其力图实现所述ACG定子座和辅机座一体化而减少部件数量，并容易安装辅机与动力传递系统，同时确保轴间距的良好精度而降低噪音。其由曲轴箱和辅机座构成，该曲轴箱放置并支承曲轴，同时设有使曲轴贯通的开口部；该辅机座设有使曲轴贯通的开口部，同时具有往曲轴箱安装的安装面和安装交流发电机定子的安装面，并具有安装由曲轴带动的辅机的安装部，其壁体部设有支承动力传递用中间转轴的轴套部。

Description

内燃机的辅机安装结构

技术领域

本发明涉及内燃机的辅机安装结构。

背景技术

内燃机必须安装水泵、油泵等辅机和ACG(交流发电机)。过去，在曲轴箱设置辅机座安装水泵、油泵等辅机，然后在曲轴箱周围设置ACG定子座，安装ACG定子(例参照专利文献1)。即由于辅机座和ACG是两个部件所以增加部件数量而且安装麻烦。另外，辅机的转轴是由曲轴带动的，当如上所述两个座分别为两个部件时，由于轴间距不能保持良好精度，存在产生噪音等问题。

(专利文献1)特开昭61-279727号公报(第一图)。

发明内容

本发明的目的是力图实现使所述ACG定子座和辅机座一体化来减少部件数量而使安装辅机与动力传递系统的操作容易、同时确保轴间距的良好精度而降低噪音的内燃机的辅机安装结构。

为解决上述问题，本发明第一方面的内燃机的辅机安装结构由曲轴箱和辅机座构成。其中，曲轴箱放置并支承曲轴，同时设有使曲轴贯通的开口部；辅机座设有使曲轴贯通的开口部，同时具有往曲轴箱安装的安装面和安装交流发电机定子的安装面，并具有安装由曲轴带动的辅机的安装部，其壁体设有支承动力传递用中间转轴的轴套部。

本发明第二方面是在第一方面的内燃机的辅机安装结构中，在辅机座一侧设置动力传递用中间转轴，在其另一侧设置由所述中间转轴传递的动力驱动旋转的辅机。

本发明第三方面是在第二方面的内燃机的辅机安装结构中，所述动力传递用中间转轴是油泵轴，且支承输入来自曲轴的动力的输入部件和向辅机输出动力的输出部件。

通过本发明第一方面，由于由同一部件支承辅机和动力传递系统，所以可减少部件数量，且容易安装辅机和动力传递系统。另外提高了轴间距的精度而降低了驱动噪音。

通过本发明第二方面，由于对来自动力传递部件的反力的刚性平衡强，所以可减轻辅机安装结构的重量。

通过本发明第三方面，由于兼用特定的辅机转轴和动力传递用转轴，从而容易配置多个辅机，提高空间利用率而使内燃机小型化。

附图说明

图1是安装了具有本发明的的辅机安装结构的内燃机的小型两轮机动车1的侧面图；

图2是从左方看上述两轮机动车的动力单元6的纵剖面图；

图3是涉及包括上述动力单元6的汽缸轴线、曲轴、皮带轮轴、齿轮轴的面的剖面的展开图；

图4是从右方看内燃机7的纵剖面的图；

图5是贯通图4的曲轴28、油泵轴131和水泵轴141的展开图(图4的V-V剖面展开图)；

图6是右曲轴箱23B的右面图；

图7是图6VII-VII剖面图；

图8是辅机座110的右面图；

图9是辅机座110的左面图(图8的背面侧)；

图10是图8的X-X剖面图；

图11是水泵壳120的右面图；

图12是该水泵壳120的左面图(图11的背面侧)；

图13是图11的XIII-XIII剖面图；

图14是图11的XIV-XIV剖面图。

符号说明

1.小型两轮机动车；2.车架；3.前主管；4.前叉；5.前车轮；

6.动力单元；7.内燃机；8.动力传递装置；9.后轮支承部；

10.后车轮；11.后悬挂器；12.物品放置部；13.座椅；14.踏板；

15.燃料罐；16.车体罩；20.汽缸体；21.汽缸盖；21a.接触面；22.汽缸盖罩；23.曲轴箱；23A.左曲轴箱；23B.右曲轴箱；24.汽缸室；

25.活塞；26、27.轴承；28.曲轴；28a.左侧曲轴立板；

29.活塞销；30.曲轴销；31.连杆；32.V型带式无级变速器；

33.齿轮减速机；40.右变速器壳；41.左变速器壳；

42.后轮支承壳；43.驱动皮带轮；44.从动轴；45.离心式离合器；

46.从动皮带轮；47.环形V型皮带；48.小齿轮；49.中间轴；

50.齿轮；51.小齿轮；52.车轴；53.齿轮；60.燃烧室；

61.吸气口；61a.燃烧室侧开口；61b.外侧开口；62.排气口；

62a.燃烧室侧开口；62b.外侧开口；63.吸气阀；64.排气阀；

65.吸气管；66.空气过滤器；67.节流阀；68.燃料喷射阀；

69.排气管；70.消音器；71.阀簧；72.动阀室；

73.动阀装置；74.轴承；75.凸轮轴；76.吸气凸轮；

77.排气凸轮；78.吸气摇轴；79.排气摇轴；80.吸气摇臂；

80a.滑动部；80b.接触部；81.排气摇臂；81a.滑动部；

81b.接触部；82.从动链轮；83.驱动链轮；

84.传动部件放置空间；85.环状链；86、火花塞；87、左右曲轴箱连接用螺纹孔(左曲轴箱)；88、密封件(曲轴外周)；

90、辅机座安装面；91、左右曲轴箱连接螺栓；92、左右曲轴箱连接螺栓通孔；93、曲轴通孔；94、轴承27的支承部；95、油泵轴支承凹部；96、流入部油槽；97、流出部油槽；98、油流入通路；99、油流出通路；

100、油泵壳安装用螺纹孔；101、水泵轴支承凹部；102辅机座安装用螺纹孔；

110、辅机座；110a、接触面；110b、填料安装槽；111、111A、辅机座安装螺栓通孔；112、曲轴通孔；113、ACG定子安装面；114、ACG定子安装用螺纹孔；115、轴套部；116、油泵轴支承凹部；117、水泵轴支承通孔；118、轴承支承部；119、水泵壳安装面；

120、水泵壳；120a、接触面；120b、填料安装槽；121、121A、水泵壳安装用螺栓通孔；122、水泵壳安装用螺纹孔；123、长螺栓；124、冷却水流入口；125、冷却水流入口；126、涡旋流路；126A、涡旋流路罩部；126B、涡旋流路座部；127、排水通路；127A、排水通路罩部；127B、排水通路座部；128、排出管；

130、油泵；131、油泵轴；132、油泵驱动齿轮；133、油泵从动齿轮；134、内齿轮；135、外齿轮；136、油泵壳；

140、水泵；141、水泵轴；142、水泵驱动链轮；143、水泵从动链轮；144、环状链；145、轴承；146、叶轮；147、密封件(水泵轴外周)；

150、ACG发电机；151、定子；152、螺栓；153、电流引出线；154、转子；155、风扇；156、散热器。

具体实施方式

图1是安装了具有本发明的辅机安装结构的内燃机的小型两轮机动车1的侧面图。在该两轮机动车1，前主管3一体形成在车架2的前端，前叉4左右转动自如地被嵌装在前主管3内，在前叉4的下端转动自如地安装有前车轮5。在车架2的后部上，能够上下摇动地安装有动力单元6。将摇臂型顶置气门4冲程循环单汽缸水冷式内燃机7和动力传递装置8和后轮支承部9形成一体，构成摇动式动力单元6。后轮支承部9具有后车轮10。另外，还在车架2的后部和动力单元6的后部之间安装有后悬挂器11。在车架2的后方上部设置物品放置部12，并且设置开闭自如地覆盖该物品放置部12的上部开口的座椅13。在车体中央部的踏板14的下部配设燃料罐15。并且，用车体罩16覆盖车架2。

图2是从左方看上述动力单元6的纵剖面图，图3是该动力单元6的涉及包括汽缸轴线、曲轴、皮带轮轴、齿轮轴的剖面的展开图。该动力单元的内燃机7由汽缸体20、汽缸盖21、汽缸盖罩22和曲轴箱23组成，在指向大体水平方向的汽缸体20的前端上连接汽缸盖21，在汽缸盖21的前端上连接汽缸盖罩22，在汽缸体20的后端上连接曲轴箱23。曲轴箱23由左、右曲轴箱23A、23B构成。

在图2、图3中，在汽缸体20的汽缸室24内，能够滑动地嵌装活塞25，同时，由固定安装在左右曲轴箱23A、23B上的轴承26、27能够旋转地轴支曲轴28。连杆31的两端分别通过活塞销29和曲轴销30能够旋转地轴支着活塞25和曲轴28，活塞25往复运动时，驱动曲轴28旋转。

动力单元6中的动力传递装置8由V型带式无级变速器32和齿轮减速器33组成。动力传递装置8的本体壳由右变速器壳40、左变速器壳41和后轮支承壳42构成。右变速器壳40和左曲轴箱23A一体地制作，左变速器壳41与右变速器壳40连接，后轮支承壳42与右变速器壳40连接。

V型带式无级变速器32的驱动轴就是曲轴28，V型带式无级变速器32的驱动皮带轮43设置在曲轴28上。V型带式无级变速器32的从动轴44旋转自如地被支承在右变速器壳40和后轮支承壳42上，V型带式无级变速器32的从动皮带轮46通过离心式离合器45设置在该从动轴44上。在驱动皮带轮43和从动皮带轮46上套挂环形V型皮带47。当曲轴28转动超过规定转速时，离心式离合器45就处于连接在V型带式无级变速器32上的状态，开始驱动从动轴44旋转。当曲轴28的转速进一步增加时，由驱动皮带轮43的离心力应用机构形成从动轴44的转速超过曲轴28的转速的状态。

齿轮减速机33由设在三根转轴上的齿轮组构成。第一轴就是被支承在右变速器壳40和后轮支承壳42上的V型带式无级变速器32的从动轴44，其形成小齿轮48；第二轴是旋转自如地被支承在右变速器壳40和后轮支承壳42上的中间轴49，其一体地嵌装有啮合在上述从动轴的小齿轮48上的齿轮50，同时毗邻齿轮50形成小齿轮51；第三轴是旋转自如地被支承在右变速器壳40和后轮支承壳42上的后轮轴52，其嵌装与上述中间轴的小齿轮51啮合的齿轮53。在后轮轴52上一体地固定有后车轮10。通过该结构，从动轴44的转矩通过小齿轮48、齿轮50、中间轴49、小齿轮51和齿轮53传递到后车轮轴52上，因而，后轮轴52相对从动轴44大幅度地减速。

图4是从右方看的内燃机7的纵剖面图。图中，箭头F表示内燃机的前方，箭头Up表示上方。在与汽缸体20内形成的汽缸室24的前端部相对的汽缸盖21的底面形成燃烧室60。在该燃烧室，如图3所示，火花塞86使其前端的电极对着燃烧室60从内燃机的左侧安装在汽缸盖21上。在图4中，在汽缸盖21的上部形成吸气口61，在汽缸盖21的下部形成排气口62。在汽缸盖21内分别滑动自如地嵌装有开闭吸气口61的燃烧室侧开口61a的吸气阀63和开闭排气口62的燃烧室侧开口62a的排气阀64。

在吸气口61的外侧开口61b上连接有吸气管65(图2)的下游端，在该吸气管65上，从上游侧依次连接有空气过滤器66、节流阀67、燃料喷射阀68(图2)。在排气口62的外侧开口62b上连接排气管69(图2)的上游端，排气管69的下游端连接消音管70(图2、图3)。另外，利用阀簧71向开阀的方向靠压的上述吸气阀63和排气阀64(图4)由配置在用汽缸盖21和汽缸盖罩22形成的动阀室72内的动阀装置73驱动而进行开闭(图4)。

在图4中，位于由吸气阀63和排气阀64夹着的V字形空间(图4)内，通过左右一对轴承74(图3)旋转自如地轴支承着指向左右水平方向的一根凸轮轴75(图3、图4)。在该凸轮轴75上一体形成吸气凸轮76和排气凸轮77(图4)。位于凸轮轴75的上前方，在汽缸盖21内轴支承着吸气摇轴78；位于该吸气摇轴78的下方，在汽缸盖21内轴支承着排气摇轴79；在该吸气摇轴78和排气摇轴79上分别摇动自如地轴支着吸气摇臂80和排气摇臂81。在该吸气摇臂80和排气摇臂81的一端上设置滑动部80a，81a；在吸气摇臂80和排气摇臂81的另一端上设置与吸气阀63和排气阀64的阀杆顶端接触的接触部80b、81b。

在凸轮轴75的左端部上一体设置从动链轮82(图3)。在曲轴28的左侧曲轴立板28a和上述驱动皮带轮43之间，一体嵌装着具有从动链轮82的一半齿数的驱动链轮83(图3)。在汽缸体20和汽缸盖21的左侧部内，设置放置连接上述驱动链轮83和从动链轮82的传动部件放置空间84，在该空间内，环状链85套挂在上述驱动链轮83和从动链轮82上。以上是动阀装置73的结构。当曲轴28旋转时，凸轮轴75以其一半的转速被驱动旋转，在规定的时间，由吸气凸轮76和排气凸轮77开闭吸气阀63和排气阀64。

如图3、图4、图5所示，在内燃机7的右侧下部，设有油泵130和水泵140。图3表示油泵130和水泵140的外壳，不表示其内部。图4表示拆下成为所述油泵130和水泵140的外壳的辅机座110(后述)而在右曲轴箱23B的右侧露出的辅机座安装面90，并示出在辅机座安装面90周围的曲轴28，油泵轴131，水泵轴141和这些轴的驱动机构。

在图4中，在曲轴28上嵌合油泵驱动齿轮132，在油泵轴131上嵌合与所述油泵驱动齿轮132啮合的油泵从动齿轮133。另外，在油泵轴131上嵌合水泵驱动链轮142，在水泵轴141上嵌合水泵从动链轮143，在这两个链轮上挂绕有环状链144。曲轴28旋转时由齿轮132，133带动油泵轴131旋转，然后由链轮142，143和环状链144带动水泵轴141旋转。在所述结构中，油泵轴131还同时具有向水泵轴141传递动力的动力传递用中间转轴的功能。

图5是贯通图4的曲轴28、油泵轴131和水泵轴141的剖面展开图(图4的V-V剖面展开图)。图中，箭头R指右方。左右的曲轴箱23A、23B由螺栓91结合。左右的曲轴箱23A、23B的结合是把螺栓91插进右曲轴箱23B的连接螺栓通孔92中，并旋进左曲轴箱23A的连接螺栓用螺纹孔87中。曲轴28由轴承26，27支承在左右曲轴箱23A、23B上并可自由旋转。

在曲轴28与右侧轴承27相邻部分嵌合有所述油泵驱动齿轮132。在右曲轴箱23B右侧安装有辅机座110。在包围辅机座110的曲轴28的筒状突出部的ACG定子安装面113(与图8相关，后述)用螺栓152安装ACG(交流发电机)150的定子151。图中仅表示三根螺栓中的一根。在定子151上设有电流引出线153。在贯通辅机座110的通孔112的曲轴28的端部安装ACG(交流发电机)150的转子154，在该转子154的端面螺栓固定有风扇155。该风扇155用于向散热器156通风。在所述辅机座110的通孔112和曲轴28之间安装密封件88。

图6是右曲轴箱23B的右面图，图7是图6的VII-VII剖面图。在图6，图7中，连接所述左右曲轴箱的螺栓91穿过通孔92。在右曲轴箱23B的右侧面形成辅机座安装面90。在由辅机座安装面90围住部分一侧端部设置曲轴通孔93。曲轴28穿过该通孔93向曲轴箱右方突出。在所述通孔93设置轴承27的支承部94(图7)。

在由辅机座安装面90围住部分的中央部形成油泵轴支承凹部95，包围其形成流入部油槽96和流出部油槽97。向着这些油槽96、97从右曲轴箱23B的周围设置油流入通路98和油流出通路99(图6)。在油槽96、97附近设置油泵壳安装用螺纹孔100。

在由辅机座安装面90围住部分另一侧端部形成水泵轴支承凹部101。在辅机座安装面90的周围部设置用于旋入后述的辅机座110安装螺栓的辅机座安装用螺纹孔102。

图8是辅机座110的右面图，图9是辅机座110的左面图(图8的背面侧)，图10是图8的X-X剖面图。在辅机座110的左面(图9)设置与右曲轴箱23B的辅机座安装面90接触的接触面110a，在该面形成填料安装槽110b。辅机座110使所述接触面110a与右曲轴箱23B的安装面90接触，把穿通其周围的辅机座安装螺栓通孔111，111A的螺栓旋入并安装在右曲轴箱23B的辅机座安装用螺纹孔102中。螺栓通孔111A是后述的水泵壳安装螺栓穿过的通孔。

在辅机座110的一端设置曲轴通孔112，在其周围设置ACG定子安装面113和三个安装ACG定子安装用螺纹孔114。ACG定子安装用螺栓152(图5)旋入该螺纹孔114中。

在辅机座110的中央部设置轴套部115。在轴套部115的左面设置有油泵轴支承凹部116(图9，图10)。油泵轴131由右曲轴箱23B的油泵轴支承凹部95(图7)和设在所述轴套部115上的油泵轴支承凹部116支承并可自由旋转。

在辅机座110的另一端设置水泵轴支承通孔117。水泵轴141由嵌合安装在右曲轴箱23B的水泵轴支承凹部101和所述通孔117的轴承支承部118(图10)的轴承145(图5)支承并可自由旋转。在辅机座110的端部形成水泵壳安装面119。在该安装面119围住的部分的端部安装水泵的排出管128。

图11是水泵壳120的右面图，图12是该水泵壳120的左面图(图11的背面侧)，图13是图11的XIII-XIII剖面图，图14是图11的XIV-XIV剖面图。在水泵壳120的左面(图12)设置与辅机座110的水泵壳安装面119接触的接触面120a，在其面形成填料安装槽120b。在水泵壳120的周围部设置三个螺栓穿通孔121，121A。在安装水泵壳120时，使所述接触面120a与辅机座110的安装面119接触，在其中两个螺栓穿通孔121中穿进短的螺栓，并旋入设在与辅机座110对应位置的水泵壳安装用螺纹孔122中，把水泵壳120固定在辅机座110上。在螺栓穿通孔121A中穿进长的螺栓123(图5)，然后再穿过与辅机座110对应位置的螺栓穿通孔111A，然后旋进与右曲轴箱23B对应位置的螺纹孔102中，使水泵壳120、辅机座110和右曲轴箱23B固定为一体。

在水泵壳120的顶部设置大小两个冷却水流入口124、125。另外在下部设置与涡旋流路罩部126A连接的排水通路罩部127A。这使辅机座110的涡旋流路座部126B和排水通路座部127B(图8)成对，成为涡旋流路126和排水通路127。排出水经安装在辅机座110上的排出管128(图8、图9，图10)送到汽缸体20中。

在图5中，通过右曲轴箱23B的油泵轴支承凹部95和设在辅机座110的轴套部115上的油泵轴支承凹部116支承油泵轴131并使其可自由旋转。在油泵轴131上固定有油泵从动齿轮133和水泵驱动链轮142。与右曲轴箱23B相邻在油泵轴131上设有油泵130的内齿轮134和外齿轮135，固定在右曲轴箱23B的油泵壳136覆盖其外侧。油泵壳136用螺栓安装在设于右曲轴箱23B的螺纹孔100中。

通过右曲轴箱23B的端部的水泵轴支承凹部101和保持在辅机座110端部的水泵轴支承通孔117内侧的轴承145支承水泵轴141并使其可自由旋转。在水泵轴141上固定水泵从动链轮143。该水泵从动链轮143和固定在所述油泵轴131的水泵驱动链轮142上挂绕有环状链144。在水泵轴141的向右方突出的轴端部固定水泵叶轮146，其外侧覆盖有水泵壳120。在叶轮146和轴承145之间，在辅机座110的水泵轴支承通孔117的内面和水泵轴141之间安装密封件147，由该密封件147、水泵壳120和辅机座110的水泵轴支承通孔117内面围成的空间形成水泵的涡旋流路126(图中未示出)。

在曲轴28旋转时，通过啮合油泵驱动齿轮132和该从动齿轮133，油泵轴131旋转；由油泵壳136中内齿轮134和外齿轮135的作用存留在曲轴箱23中底部的润滑油从设在右曲轴箱23B内的油流入通路98(图6)吸入，从油流出通路99(图6)排出，供向曲轴箱23和汽缸盖21。

油泵轴131旋转时，通过介由环状链144由油泵轴131的水泵驱动链轮142驱动的水泵从动链轮143使水泵轴141旋转，由叶轮146的作用，由散热器155冷却的回流冷却水从设在水泵壳120的冷却水流入口124，125吸入，经过涡旋流路126和排水通路127从安装在辅机座110的排出管128排出，再供到汽缸体20等。

在辅机座110上安装有ACG定子151。在曲轴28上安装ACG转子152，在所述定子151周围旋转。曲轴28旋转时，由上述定子151和转子152相互作用发电，电流从电流引出线153(图5)流出。

综上所述，在所述实施例中，由于通过同一部件(辅机座110)支承辅机(水泵140)和驱动它的动力传递系统(作为中间转轴功能的油泵轴131和齿轮等)，所以使部件数量减少，且容易安装辅机和动力传递系统。另外，由于用同一部件支承这些部件，从而可提高轴间距的精度并降低驱动噪音。

另外，由于在辅机座110的一侧(曲轴箱侧)配置动力传递部件(具有中间转轴功能的油泵轴131)，在辅机座110的另一侧(曲轴箱的相反侧)配置辅机(水泵140的主要部件)，从而使对来自动力传递部件的反力的刚性强，使辅机安装结构重量轻。

另外，由于把油泵轴131兼用作传递中间转轴，所以在辅机座上可以配置多个辅机，提高了空间使用率，可使内燃机小型化。

Claims (3)

1、一种内燃机的辅机安装结构，其特征在于，由曲轴箱和辅机座构成，该曲轴箱放置并支承曲轴，同时设有使曲轴贯通的开口部；该辅机座设有使曲轴贯通的开口部，同时具有往曲轴箱安装的安装面和安装交流发电机定子的安装面，并具有安装由曲轴带动的辅机的安装部，其壁体部设有支承动力传递用中间转轴的轴套部。

2、如权利要求1所述的内燃机的辅机安装结构，其特征在于，在辅机座一侧设置动力传递用中间转轴，在其另一侧设置由所述中间转轴传递的动力驱动而旋转的辅机。

3、如权利要求2所述的内燃机的辅机安装结构，其特征在于，所述动力传递用中间转轴是油泵轴，且支承输入来自曲轴的动力的输入部件和向辅机输出动力的输出部件。

Images