TWI276749B - Reverse-balancing driven gear - Google Patents

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TWI276749B
TWI276749B TW093118861A TW93118861A TWI276749B TW I276749 B TWI276749 B TW I276749B TW 093118861 A TW093118861 A TW 093118861A TW 93118861 A TW93118861 A TW 93118861A TW I276749 B TWI276749 B TW I276749B
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Akira Takahashi
Teruo Kihara
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Description

1276749 ⑴ 玫、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於用以去除往復式內燃機運轉時的旋轉 慣性力的不均衡的反向平衡軸裝置之反向平衡軸用從動齒 輪0 【先前技術】 以往所知的往復式內燃機中，有的是具備有反向平衡 軸裝置的。這種反向平衡軸裝置，是製作成··將進行往復 運動的活塞、連結桿等的整個往復質量的約1 / 2質量的 平衡配重安裝在曲軸上，並將相同質量的平衡配重安裝在 反向平衡軸上，而且令這個反向平衡軸以相同速度朝曲軸 旋轉方向的反方向旋轉，而可減少或者抵消前述的整個往 復質量於進行往復運動時的旋轉慣性力的不均衡。但是， 以齒輪傳動方式來驅動反向平衡軸裝置的時候，在各個嚙 合部的齒輪間的背隙會產生齒輪齒的撞擊聲音，特別是當 內燃機怠速運轉時，這種齒輪齒的撞擊聲音變大，而有噪 音變大的問題存在。 以往之用來防止或者降低這種反向平衡軸裝置的齒輪 齒的撞擊聲音的手段（例如：專利文獻1所示者），是在於 可將旋轉力量從曲軸傳達到反向平衡軸的齒輪的局部上， 於驅動部與從動部之間，加裝了橡膠之類的彈性體作爲阻 尼，利用這個彈性體的變形來吸收從曲軸傳來的震動等， 以謀求平順地傳達扭力。這種情況下，在進行齒輪的組裝 -6 - 1276749 (2) 時，爲了防止錯誤組裝所採用的對策是：以非對稱的方式 來配置彈性體，或者將齒輪的齒數設定爲偶數（例如：專 利文獻2所示者）。 此處的專利文獻1是指·日本特開昭6 0 · 1 9 2 1 4 5號公 報（第5圖）。 此處的專利文獻2是指：日本特開平7-71532號公報 (第2圖中的符號11)。 [發明所欲解決之課題] 然而，上述習知的反向平衡軸用從動齒輪的問題是·· 因爲吸震構造的配置受到限制，或者因爲齒輪的各種設定 條件受到限制，因而導致內燃機的整體架構（Lay-out)設計 上的自由度受到限制。 【發明內容】 [用以解決課題之手段] 本發明爲了解決上述的課題，本案的請求項1的發明 的反向平衡軸用從動齒輪，是一種具備： 一軸襯構件，該軸襯構件是具有從固定在反向平衡軸 的輪轂部的外周呈放射狀地突出之複數個定位榫；和 一齒輪構件，該齒輪構件是與上述軸襯構件呈同軸配 置，在其環狀部外周形成有齒輪，並且從該環狀部的內周 朝中心接近般地突出有複數個定位榫， 而且在上述軸襯構件側的定位榫與齒輪構件側的定位 -7- 1276749 (3) 榫之間，組裝入彈性構件的反向平衡軸用從動齒輪，其特 徵爲： 上述定位榫的形狀是非對稱的形狀。 [發明的效果] 本發明是製作成前述結構，從軸襯構件的輪轂部外周 突出去的定位榫或者從齒輪構件的內周突出去的定位榫的 形狀是非對稱的形狀，因此；若想以正規以外的組裝方式 來進行組裝的話，定位榫的前端會被堵住，無法進入到正 規的位置，因此不會產生裝錯的情形，可容易達到正確的 組裝。因此，不會受限於齒輪的各種設計條件的制約，可 提升內燃機的整體架構（Lay· out)設計上的自由度。 【實施方式】 [發明之實施形態] 第1圖是將適用本發明的反向平衡軸用從動齒輪的一 種實施例的內燃機1的重要部份，利用包含汽缸軸線而且 是與曲軸垂直相交的平面予以截斷所示的斷面圖；第2圖 是利用包含曲軸與反向平衡軸的平面將內燃機1的重要部 份予以截斷所示的斷面圖。 這些圖中，3是連結桿；4是曲軸。連結桿3的大端 部是被樞裝於設在曲軸4的幅板5上的曲軸銷6。在幅板 5上的曲軸銷6的相反側，是呈一體地形成有一個平衡配 重7。 在曲軸4的旁邊，配設一個與該曲軸4平行或略平行 -8- (4) 1276749 的反向平衡軸8，在該反向平衡軸8上也設有一個平衡配 重9。而曲軸4與反向平衡軸8是經由：安裝在曲軸4上 的反向平衡軸用驅動齒輪1 〇、以及安裝在反向平衡軸8 上’與平衡軸用驅動齒輪1 〇互相嚙合的反向平衡軸用從 動齒輪1 1而可驅動地連結在一起。 反向平衡軸用驅動齒輪1 0與反向平衡軸用從動齒輪 1 1是具有相同的直徑和相同的齒數，因此，反向平衡軸8 是與曲軸4同步地以相同的角速度朝相反方向旋轉。 平衡配重7是被設置在曲軸4上，而且是設置成當活 塞（未圖示）位於上死點的時候，該平衡配重7剛好是指向 汽缸的軸線上的與活塞（未圖示）相反側的方向（以曲軸4 爲分界線），平衡配重9是安裝於反向平衡軸8上，而且 是設置成當活塞（未圖示）位於上死點的時候，該平衡配重 9是指向與平衡配重7相同的方向（以反向平衡軸8爲分 界線）。而這個平衡配重7、平衡配重9是因爲曲軸4與 反向平衡軸8是互相朝相反方向旋轉，所以活塞（未圖示） 與連結桿3等的往復移動質量所產生的慣性力量將會互相 抵消。 接下來，第3圖是取出第1圖、第2圖中的反向平衡 軸用從動齒輪1 1予以顯示的圖；第4圖至第6圖是取出 構成上述反向平衡軸用從動齒輪I 1的構件予以顯示的 圖，第4圖是顯示出軸襯構件20 ;第5圖是顯示出齒輪 構件3 0 ;第6圖是顯示出吸震橡膠4 0。 首先，第4圖（a)是構成反向平衡軸用從動齒輪1 1的 冬 (5) 1276749 軸襯構件20的右側面圖；第4圖（b)是沿著第4圖（a)的 B-B斷面線的斷面圖；第4圖（c)是沿著第4圖（a)的C-C 斷面線的斷面圖；第4圖（d)是沿著第4圖（a)的D_D斷面 線的斷面圖。 軸襯構件20大體上是由：固定於反向平衡軸8上的 輪轂部2 1 ;和一體地形成在該輪轂部2 1的圓板部22所 組成的。從輪轂部2 1呈放射狀地突出複數個朝外方向定 位榫 23a、23b、23c、23d、23e > 23f。朝外方向定位榫 2 3 a、2 3 b之間以及2 3 d、2 3 e之間，分別具有空位部（谷 部）24a和24b。這兩個空位部（谷部）24a和24b是隔著軸 心而形成於兩側，但是，如圖所示，空位部2 4 a的深度較 之空位部2 4 b更深。此外，朝外方向定位榫2 3 b、2 3 c之 間以及2 3 e、2 3 f之間，分別具有空位部（谷部）2 5和2 5。 這兩個空位部（谷部）2 5和2 5是供嵌入後述的吸震橡膠 40，是隔著軸心而形成於兩側。此外，朝外方向定位榫 2 3 c、2 3 d之間以及2 3 f、2 3 a之間，分別具有空位部（谷 部）26和26。這兩個空位部（谷部）26和26是供嵌入後述 的吸震彈簧45，是隔著軸心而形成於兩側。如第4圖（d) 所示，空位部（谷部）2 6的兩緣的深度較之中央部更深。 其次’第5圖（a)是構成反向平衡軸用從動齒輪〗1的 齒輪構件30的左側面圖；第5圖（b)是沿著第4圖（a)的 B - B斷面線的斷面圖；第5圖（c)是沿著第4圖（a)的C - c 斷面線的斷面圖。 齒輪構件3 0大體上是由：於組裝時是與上述軸襯構 -10- (6) 1276749 件2 0同軸配置的環狀部3 1 ;和一體地形成於該環狀部3 1 的凸緣部32所組成的。環狀部3 1的外周是形成齒輪 3 1 a，而環狀部3 1的內周是朝中心接近般地突出有複數個 朝內方向定位榫 33a、33b、33c、33d。這些朝內方向定 位榫33a、33b、33c、33d之中，只有定位榫33c較之其 他的定位榫3 3 a、3 3 b、3 3 d的突出量更短。此外，在這些 朝內方向定位榫33a、33b、33c、33d之間’是形成空位 部34a、34b、34a、3 4b。此外，在於凸緣部32的兩個地 方，是開設有可供後述的吸震彈簧45嵌入的方形孔（窗 部）35、35。 其次，第6圖（a)是構成反向平衡軸用從動齒輪U的 吸震橡膠40的右側面圖；第6圖（b)是沿著第6圖（a)的 B-B斷面線的斷面圖；第6圖（c)是沿著第6圖（a)的C-C 斷面線的斷面圖。如圖所示，吸震橡膠4 0是由：一對彈 性體的橡膠塊4 1與用來連結該兩者的繩狀的連結材42 一 體成型的。 第3圖（a)是由上述形狀的軸襯構件2 〇、齒輪構件 3 0、吸震橡朦4 0等組裝而成的反向平衡軸用從動齒輪1 1 的右側面斷面圖（也就是沿著第3圖（b)的A - A斷面線的斷 面圖），第3圖（b)沿著第3圖（a)的b-B斷面線的斷面 圖。 如第3圖（a)所示’軸襯構件2 0與齒輪構件3 0是互 相配置於同一軸上，齒輪構件3 0側的突出量較長的朝內 方向定位榫3 3 a是位於軸襯構件2 0側的朝外方向定位榫 -11 - 1276749 (7) 23a、23b之間的較深空位部（谷部）2 4a ;而齒輪構件30側 的突出量較短的朝內方向定位榫3 3 c是位於軸襯構件20 側的朝外方向定位榫2 3 d、2 3 e之間的較淺空位部（谷 部）2 4b。並且組裝成讓齒輪構件3 0側的朝內方向定位榫 3 3b以及33d位於軸襯構件20側的朝外方向定位榫23b、 2 3 c之間以及2 3 e、2 3 f之間的空位部2 5、2 5。此外，在 於軸襯構件2 0側的朝外方向定位榫2 3 b、2 3 c與齒輪構件 3 〇側的朝內方向定位榫3 3 b之間，以及在於朝外方向定 位榫2 3 e、2 3 f與朝內方向定位榫3 3 d之間，是組裝入吸 震橡膠40，而該吸震橡膠40是以連結材42連結著兩個 橡膠塊42的狀態組裝進去。此外，從朝外方向定位榫 2 3c、23d之間以及23f、23a之間的兩處空位部26、26起 訖齒輪構件3 0側的孔（窗部）3 5、3 5爲止，是嵌入著作爲 彈性構件的吸震彈簧4 5、4 5。以上述方式組裝入軸襯構 件2 0、齒輪構件3 0、吸震橡膠4 0、吸震彈簧4 5後的反 向平衡軸用從動齒輪1 1是如第3圖（b)所示般地，利用墊 圈46、碟形彈簧墊圈47、墊圈48、C形固定環49加以固 定而完成組裝。 本實施例的反向平衡軸用從動齒輪1 1，其軸襯構件 20的輪轂部21是固定於反向平衡軸裝置的反向平衡軸 8，齒輪構件3 0的齒輪3 1 a是與固定於曲軸4上的反向平 衡軸用驅動齒輪1 0相嚙合，而將曲軸4的旋轉傳達到反 向平衡軸8(請參考第1圖、第2圖）。這種情況下，在於 軸襯構件2 0側的朝外方向定位榫2 3 b、2 3 c與齒輪構件 -12- (8) 1276749 3 〇側的朝內方向定位榫3 3 b之間’以及在於朝外方向定 位榫2 3 e、2 3 f與朝內方向定位榫3 3 d之間，是組裝著作 爲彈性構件的吸震橡膠40，而且，從朝外方向定位榫 2 3 c、2 3 d之間以及2 3 f、2 3 a之間的兩處空位部2 6、2 6起 訖齒輪構件3 0側的孔（窗部）3 5、3 5爲止，是嵌入著作爲 彈性構件的吸震彈簧45、45。所以可利用這些彈性構件 的變形來吸收並減弱從曲軸4傳來的震動等，而得以平順 地傳達扭力（轉矩）。此處，朝外方向定位榫2 3 a、2 3 b、 23c、23d、23e、23f以及朝內方向定位榫 33a、33b、 3 3 c、3 3 d可發揮出能防止吸震構造內的過度行程之作爲 止檔件的功能。 在本實施例中，在於隔著軸襯構件 2 0的軸心的兩 側，是形成有空位部（谷部）24 a、24b，在於反向平衡軸用 從動齒輪1 1組裝完成後的狀態下，是如第3圖（a)所示般 地’齒輪構件3 0的朝內方向定位榫3 3 a以及3 3 c是分別 位於空位部（谷部）24a、24b，但是因爲軸襯構件20的空 位部24b的深度較之空位部24a更淺，而且齒輪構件3〇 的朝內方向定位榫3 3 a的突出量大於定位榫3 3 c的突出 量。因此’如果想要以非正規的組裝方式例如：將齒輪構 件3 0相對於軸襯構件2 〇，朝軸線外圍旋轉]8 〇。後的狀 態’進行組裝的話，突出量較長的定位榫3 3 a的前端將會 受到深度較淺的空位部24b的底部所阻擋，而無法收納到 正規的位置’可有效地防止錯誤組裝而達成正確地組裝。 因此，不會受制於齒輪各種條件的制約，可提升內燃機的 -13- 1276749 (9) 整體架構設計上的自由度。 此外，在上述實施例中，雖然是改變定位榫的突出量 將其形狀製作成非對稱的形狀，但是，也可以藉由改變定 位榫的橫向寬度，而獲得同樣的效果。 【圖式之簡單說明】 第1圖是將適用本發明的反向平衡軸用從動齒輪的一 種實施例的內燃機1的重要部份，利用包含汽缸軸線而且 是與曲軸垂直相交的平面予以截斷所示的斷面圖。 第2圖是利用包含曲軸與反向平衡軸的平面將內燃機 1的重要部份予以截斷所示的斷面圖。 第3圖是取出第1圖、第2圖中的反向平衡軸用從動 齒輪1 1予以顯示的圖。 第4圖是取出構成反向平衡軸用從動齒輪1 1的軸襯 構件2 0予以顯示的圖。 第5圖是取出構成反向平衡軸用從動齒輪1 1的齒輪 構件3 0予以顯示的圖。 第6圖是取出構成反向平衡軸用從動齒輪1 1的吸震 橡膠40予以顯示的圖。 [主要元件對照表] 1 :內燃機 3 :連結桿 4 :曲軸 -14 - 1276749 (10) 5 :幅板 6 :曲軸銷 7 :平衡配重 8 =反向平衡軸 9 :平衡配重 1 〇 :反向平衡軸用驅動齒輪 11 :反向平衡軸用從動齒輪 20 :軸襯構件 21 :輪轂部 22 :圓板部 23a、23b、23c、23d、23e、23f ：朝外方向定位榫 24a、24b :空位部（谷部） 2 5、2 6 :空位部 3 0 :齒輪構件 3 1 :環狀部 3 1 a :齒輪 3 2 :凸緣部 33a、33b、33c、33d:朝內方向定位榫 3 4 a、3 4 b :空位部 35 : ?L (窗部） 4 0 :吸震橡膠 4 1 :橡膠塊 4 2 :連結材 4 5 :彈簧吸震器 -15- (11) (11)1276749 46 :墊圈 47 :碟形彈簧墊圈 48 :墊圈 4 9 : C形固定環
-16 -

Claims (1)

  1. (1) 1276749 拾、申請專利範圍 1 · 一種反向平衡軸用從動齒輪，是具備： 一軸襯構件，該軸襯構件是具有從固定在反向平衡軸 的輪轂部的外周呈放射狀地突出之複數個定位榫；和 一齒輪構件，該齒輪構件是與上述軸襯構件呈同軸配 置，在其環狀部外周形成有齒輪，並且從該環狀部的內周 朝中心接近般地突出有複數個定位榫，
    而且在上述軸襯構件側的定位榫與齒輪構件側的定位 桿之間’組裝入彈性構件的反向平衡軸用從動齒輪，其特 徵爲： 上述定位榫的形狀是非對稱的形狀。
    -17、
TW093118861A 2003-09-26 2004-06-28 Reverse-balancing driven gear TWI276749B (en)

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