CN1757951A - 发动机 - Google Patents

Abstract

提供一种发动机，其中可以减小作用在平衡轴的支承部分上的弯矩和作用在轴承上的偏置载荷，并且可以避免平衡轴的直径尺寸增大，可以延长轴承的使用寿命。发动机包括：平衡轴14由曲轴箱3通过轴承17、18在两个末端支承，并与曲轴8平行设置；并且平衡配重物15、16设置在平衡轴14的一端和另一端上。位于一端和另一端中的至少一个上的平衡配重物15、16由第一和第二配重16a、16b组成，并且该第一和第二配重16a、16b跨过轴承17、18设置。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机，该发动机具有平行于曲轴设置的平衡轴。

背景技术

已知用安装具有平衡轴和平衡配重物的平衡装置来抑制因活塞和连接杆的往复运动而导致的振动。这种平衡装置的一个例子，包括平衡轴和平衡配重物，该平衡轴在其两个末端通过轴承支承，并与曲轴平行设置，该平衡配重物安装在平衡轴上，相对于轴承位于轴向外侧(例如，参见专利文件JP-A-2003-56647)。

发明内容

本发明解决的问题

然而，在上述常规平衡装置中，由于平衡配重物安装在平衡轴的外端处，该外端以悬臂的方式突出到轴承的外侧，所以由于平衡配重物的重量，在平衡轴的支承部分上作用有较大的弯矩。因此，该平衡轴需要具有足以承受该弯矩的直径，这意味着该平衡轴因此而在直径上较大。另外，由于平衡配重物相对于轴承位于轴向外侧而使轴承受到偏置载荷，所以轴承的使用寿命因此缩短。

本发明的目的是提供一种发动机，其中可以减小作用在平衡轴的支承部分上的弯矩和作用在轴承上的偏置载荷，并且可以避免平衡轴的直径增大，可以延长轴承的使用寿命。

解决问题的方法

本发明的权利要求1提供一种发动机，包括：平衡轴，该平衡轴在其两端由曲轴箱通过轴承支承，并平行于曲轴设置；及平衡配重物设置在平衡轴的一端和另一端处，其中在一端和另一端中的至少一个处的平衡配重物由第一和第二配重物组成，并且该第一和第二配重物穿过轴承设置。

本发明的权利要求2提供权利要求1的发动机，其中该第一配重物为专用配重物，并设置在轴承的一个轴向侧上，该第二配重物也用作齿轮，设置在轴承的另一轴向侧上。

本发明的权利要求3提供权利要求1或2的发动机，其中该平衡配重物相对于曲轴配重物设置在轴向外侧上，位于曲轴上轴向的最外侧。

本发明的效果

根据本发明的权利要求1，在一端和另一端中的至少一个处的平衡配重物由第一和第二配重物组成，该第一和第二配重物穿过轴承设置，从而该第一和第二配重物的重量以平衡的方式作用在轴承上。这能够减小作用在平衡轴的支承部分上的弯矩，允许减小平衡轴的直径，也防止不均匀载荷作用在轴承上，以延长轴承的使用寿命。

根据本发明的权利要求2，该第二配重物也用作驱动平衡轴的齿轮。于是，即使配重物分开设置在轴承的两侧上，也不增加部件的数量。

根据本发明的权利要求3，平衡配重物相对于曲轴配重物设置在轴向外侧，位于曲轴的轴向最外侧，从而平衡配重物和曲轴配重物之间没有间隙。因此，平衡轴可以安装在曲轴附近，并且即使在安装有平衡轴的情况下，也可以避免发动机在垂直于曲轴的方向上尺寸增大。

附图简要描述

附图1是本发明实施例所述发动机的剖视侧视图。

附图2是部分剖视图，示出了发动机的曲轴和平衡轴之间的位置关系。

附图3是部分剖视图，示出了发动机的曲轴和平衡轴之间的位置关系。

实现本发明的最佳模式

下面将参照附图对本发明的实施例进行描述。

附图1至3说明了本发明的实施例所述的发动机，其中：附图1是整个发动机的剖视侧视图；附图2和3分别是平衡装置的平面图和侧视图。

在附图中，附图标记1表示水冷四冲程V型四缸发动机，它具有下述结构。缸体2形成有构造成V组(V-bank)的缸膛。曲轴箱3联接到缸体2的下配合面2a上，前后缸盖4、5连接到其前后上配合面2b、2b上，并且顶盖6、7分别安装在前后缸盖4、5的顶部上。

虽然在附图中未示出，但是插入到每个缸膛中的每个活塞经过连接杆联接到曲轴8上。该曲轴8具有左右曲臂8a、8b；曲柄销8c、8d与曲臂8a、8b整体形成并相对于曲轴的轴线偏心地使左曲臂8a、8a彼此联接，或使右曲臂8b、8b彼此连接；并且左右曲轴配重物8e、8f与左右曲臂8a、8b整体形成，在曲柄销8c、8d的相对侧上突出。该左右曲柄销8c、8d分别联接到前后缸的连接杆上。

外轴颈部分8g、8h和内轴颈部分8I、8I由径向轴承支承，该外轴颈部分相对于左右曲臂8a、8b形成在轴向外侧，该内轴颈部分形成在曲轴8的左右曲臂8a、8b之间。该径向轴承构造有形成在缸体2中、位于下配合面2a一侧的缸体侧径向轴承部分和形成在曲轴箱3中、位于上配合面3a一侧的箱侧径向轴承部分3b，并在曲轴箱3和缸体2彼此联接时起到轴承的功能。附图标记30表示交流发电机，它安装在曲轴8上突出到曲轴箱外的部分上。

曲轴8的轴向中央部分与曲柄链轮9、9整体形成，用于驱动凸轮轴。进气凸轮轴10和排气凸轮轴11设置在每个缸盖4的上配合面上，从而它们彼此平行，并且进气凸轮轴10位于V组内部。每个进气凸轮轴10的轴向中央部分形成有凸轮链轮10a，该凸轮链轮通过定时链12连接到曲柄链轮9上。

附图标记24、25表示张力构件，用于相应定时链12、12的张力调节。张力构件24、25的下端24a、25a枢轴支承在缸体2的下配合面2a上，并且张力构件的上部在向定时链12施加张力的方向上分别受到推动构件26、27推动。

附图标记28、29表示液压开关阀，用于切换可变气门定时机构(未示出)的操作。这两个开关阀28、29设置在V组中，使它们的轴与曲轴的轴线平行。

本实施例的发动机1包括平衡装置13。该平衡装置13包括与曲轴8平行设置的平衡轴14，设置在平衡轴14左端处的左平衡配重物15，和设置在其右端处的右平衡配重物16。附图2示出当与缸体2分离，并从缸体2一侧观察时曲轴箱3的配合面3a。

圆柱形的平衡轴14位于缸体2的配合面2a和曲轴箱3的上配合面3a之间，并紧靠在曲轴8的前面。特别地，曲轴14的左右端分别由滚柱轴承17和滚珠轴承18支承，该滚柱轴承和滚珠轴承安装在轴承孔中的位置处，该轴承孔形成在配合面2a、3a之间。

左平衡配重物15与平衡轴14的左端整体形成，或者通过压接配合固定到平衡轴14的左端上，并相对于滚珠轴承17紧靠轴向外侧设置。

右平衡配重物16由内配重物16a和外配重物16b组成，该内配重物与滚珠轴承18的轴向内端面抵靠设置，该外配重物与滚珠轴承18的轴向外端面抵靠设置。

外配重物16b还用作平衡驱动齿轮16b’，该平衡驱动齿轮与安装在曲轴8上的驱动齿轮19啮合，以将曲轴8的转动以相同速度传递给平衡轴14。特别地，该平衡驱动齿轮16b’形成有重量减小孔16c，该重量减小孔相对于穿过平衡驱动齿轮16b’的轴线“a”的线“A”设置在一侧上(在附图3中，相对于线“A”位于下侧上，该下侧与内配重物16a相对)。该重量减小孔16c允许平衡驱动齿轮16b’起到平衡配重物的功能，其重量不均匀地分配在另一侧上。

平衡轴14在其右端上形成有保持部分14a。该保持部分14a的内端与止动轮毂(stopper boss)14b整体形成。保持部分14a的外侧圆周面加工成具有花键齿。在该保持部分14a上，以如下顺序安装有：内配重物16a、滚珠轴承18、外配重物16b和辅助驱动齿轮20。这些部件固定地保持在保持部分14a上，同时夹在止动轮毂14b和螺母21之间，该螺母拧到保持部分14a的外端上。配重物16a、16b和辅助驱动齿轮20与保持部分14a以花键配合，以与平衡轴14共同转动。

左平衡配重物15和右平衡配重物16相对于曲轴配重物8e、8f设置在轴向外侧，分别位于曲轴8的轴向最外侧。特别地，左平衡配重物15位于曲轴箱3的左侧壁和启动齿轮22之间的间隙中，该启动齿轮安装在曲轴8的左端上，位于曲轴箱外侧，并且内配重物16a位于曲轴箱3的右侧壁和减速齿轮23之间的间隙中，该减速齿轮23安装在曲轴8的右端上，位于曲轴箱内侧。

在本实施例中，位于平衡轴14右端处的右平衡配重物16由专用内配重物16a和也用作齿轮的外配重物16b组成，并且配重物16a、16b将滚珠轴承18夹在之间。于是，配重物16a、16b的重量以良好平衡的方式作用在滚珠轴承18上，因而减小了作用在平衡轴14的支承部分上的弯矩，因此减小了平衡轴14的直径。另外，由于内外配重物分开设置在轴承18的两侧，所以轴承18不会受到不均匀载荷的作用，从而可以延长使用寿命。

内配重物16a为专用配重物，外配重物16b也用作驱动平衡轴的齿轮16b’。于是，即使平衡配重物分开设置在轴承18的两侧上，也不会增加部件的数量。

平衡配重物15、16相对于曲轴配重物8e、8f设置在轴向外侧，位于曲轴8的轴向最外侧，从而平衡配重物15、16和曲轴配重物8e、8f之间没有干扰。因此，平衡轴14可以安装在曲轴8附近，并且即使在安装有平衡轴的情况下，也可以避免发动机在垂直于曲轴的方向上尺寸增大。

左右平衡配重物15、16相对于曲轴配重物设置在轴向外侧，位于曲轴8的轴向最外侧，从而平衡配重物15、16在曲轴方向上彼此极大地间隔开。于是，可能减小允许它们起到耦合平衡作用所需的重量，并且也从这一点考虑，允许发动机尺寸减小。

附图标记描述

1：发动机

3：曲轴箱

8：曲轴

8e、8f：曲轴配重物

14：平衡轴

15、16：平衡配重物

16a：内配重物(第一配重物)

16b：外配重物(第二配重物)

17、18：轴承

Claims (3)

1.发动机，包括：

平衡轴，在其两个末端处由曲轴箱通过轴承支承，并与曲轴平行设置；及

平衡配重物，设置在平衡轴的一端和另一端上，

其特征在于，位于一端和另一端中的至少一个上的平衡配重物由第一和第二配重物组成，并且该第一和第二配重物跨过所述轴承设置。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，该第一配重物为专用配重物并设置在轴承的一个轴向侧上，该第二配重物还用作齿轮，设置在轴承的另一轴向侧上。

3.如权利要求1或2所述的发动机，其特征在于，平衡配重物相对于曲轴配重物设置在轴向外侧上，位于曲轴的轴向最外侧。