專利名稱：平衡軸及發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備在軸頸部形成了潤(rùn)滑油供給用的溝槽的平衡軸及具備平衡軸的發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)為了消除因活塞的往返運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)，會(huì)有具備平衡軸的情況。平衡軸的重心與其旋轉(zhuǎn)中心軸偏離。在保持平衡軸的滑軸承部設(shè)有用于供給潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油吐出口。且在被該滑軸承部支撐的平衡軸的軸頸部形成了圓周方向的溝槽，因此可保持供給到與滑軸承部之間的潤(rùn)滑油。作為現(xiàn)有技術(shù)，例如有實(shí)公平7-24691號(hào)公報(bào)。
隨著平衡軸的重心偏離中心，易導(dǎo)致軸頸部與滑軸承部的接觸壓力成為最大的最大負(fù)載點(diǎn)的油膜間斷。為防止這種情況發(fā)生，圓周方向的溝槽長(zhǎng)度的中心位置設(shè)在與平衡軸的旋轉(zhuǎn)軸正交的截面中比重心所偏向的方向相反側(cè)位置偏向平衡軸的逆旋轉(zhuǎn)方向的位置上。
但若是上述構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)平衡軸，而溝槽與潤(rùn)滑油吐出口相通時(shí)，平衡軸被流入溝槽的潤(rùn)滑油推向重心所偏向側(cè)。此時(shí)，會(huì)有軸頸部破壞潤(rùn)滑油的油膜，而與滑軸承部沖突的情況。
在發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)有爆振傳感器。爆振傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)引起爆振時(shí)檢測(cè)爆振的振動(dòng)。若爆振的振動(dòng)被檢測(cè)，則發(fā)動(dòng)機(jī)被控制為延遲了點(diǎn)火時(shí)序的延遲點(diǎn)火狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)被控制成延遲點(diǎn)火狀態(tài)，可解除爆振現(xiàn)象。在這種情況下，爆振傳感器安裝到氣缸體側(cè)面且平衡軸附近時(shí)較多。因此，當(dāng)平衡軸設(shè)在氣缸體側(cè)面時(shí)，若平衡軸的軸頸部與氣缸體的滑軸承部發(fā)生沖突，則爆振傳感器便將因沖突而發(fā)生的周期性振動(dòng)噪聲誤當(dāng)作爆振的振動(dòng)而檢測(cè)。其結(jié)果，雖然未發(fā)生爆振，發(fā)動(dòng)機(jī)也被控制成延遲點(diǎn)火狀態(tài)，從而降低輸出功率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種具有軸頸部與其軸承部不與旋轉(zhuǎn)中心沖突的形狀的平衡軸。且，還提供一種通過(guò)具備該平衡軸，防止發(fā)生啟動(dòng)延遲點(diǎn)火控制的水平的振動(dòng)噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的平衡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸平行地進(jìn)行配置。該平衡軸具有，重心從旋轉(zhuǎn)軸偏離的配重部、和形成于該配重部的被軸承部支撐的軸頸部。在軸頸部的外圓周面與配重部重心側(cè)相反側(cè)的范圍內(nèi)，沿著圓周方向形成至少半圓周長(zhǎng)的溝槽。溝槽的深度從旋轉(zhuǎn)方向的上游端經(jīng)過(guò)至少4分之1的圓周長(zhǎng)的范圍內(nèi)，隨著接近下游而逐漸增大。
此外，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)具備與曲柄軸平行地配置的平衡軸。平衡軸具有，重心從旋轉(zhuǎn)軸偏離的配重部、和形成于該配重部的被軸承部支撐的軸頸部。軸承部通過(guò)潤(rùn)滑油供給路徑供給潤(rùn)滑油。在軸頸部的外圓周面與配重部的重心側(cè)相反側(cè)的范圍內(nèi)，沿著周方向形成至少半圓周長(zhǎng)的溝槽。溝槽深度從旋轉(zhuǎn)方向的上游端經(jīng)過(guò)至少4分之1的圓周長(zhǎng)，隨著接近下游而逐漸增大。


圖1為透過(guò)周邊部件表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)中的平衡軸配置的透視圖。
圖2為圖1所示的平衡軸與托架部的剖面圖。
圖3為沿著圖2中所示的F3-F3的剖面圖。
圖4為圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)的油壓路徑的示意圖。
圖5為表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、和安裝于圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)的爆振傳感器及安裝于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的爆振傳感器的最大輸出功率值之間關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1至圖4對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)1進(jìn)行說(shuō)明。圖所示的發(fā)動(dòng)機(jī)1具備氣缸體2、活塞3、曲柄軸4、以及平衡軸5a，5b。氣缸體2上形成了并列成一列的氣缸6。活塞3嵌插在各氣缸6中，并通過(guò)連桿連接在曲柄軸4上。
平衡軸5a，5b，如圖2所示，被存放在設(shè)置于氣缸體2的托架部7。在托架部7上設(shè)有滑軸承部8，作為支撐平衡軸5a，5b的軸承部。平衡軸5a，5b夾住沿著活塞3移動(dòng)方向的面而分別在兩側(cè)各設(shè)置1個(gè)。平衡軸5a，5b的旋轉(zhuǎn)軸A1，A2與曲柄軸4的旋轉(zhuǎn)軸B平行地進(jìn)行配置。平衡軸5a，5b具備配重部9、軸部10、以及軸頸部11。
配重部9為將以旋轉(zhuǎn)軸A1，A2為中心的圓柱的一部分切除的形狀。在圖3中以點(diǎn)劃線示出具體的配重部9的剖面形狀。因此，配重部9的重心M的位置偏離了平衡軸5a，5b的旋轉(zhuǎn)軸A1，A2。軸部10以平衡軸5a，5b的旋轉(zhuǎn)軸A1，A2為中心安裝在配重部9一側(cè)的端9a上，并沿著旋轉(zhuǎn)軸A1，A2向氣缸體2的外部突出。
此外，如圖1所示，在由氣缸體2突出的軸部10的端部10a上安裝了帶齒的皮帶輪12或齒輪13。帶齒皮帶輪12通過(guò)第1帶齒帶15與第1曲柄皮帶輪14連接。第1曲柄皮帶輪14被安裝于從氣缸體2突出的曲柄軸4上。
齒輪13與連接在從動(dòng)帶齒皮帶輪18的從動(dòng)齒輪19嚙合。從動(dòng)帶齒皮帶輪18通過(guò)第2帶齒帶17與第2曲柄皮帶輪16連動(dòng)。第2曲柄皮帶輪16沿著旋轉(zhuǎn)軸B的方向與第1曲柄皮帶輪14并列地安裝在曲柄軸4上。
由此，平衡軸5a，5b與曲柄軸4的轉(zhuǎn)數(shù)同步旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)1中，各皮帶輪12，14，16，18的齒數(shù)、以及齒輪13，19的齒數(shù)設(shè)定成平衡軸5a，5b的轉(zhuǎn)數(shù)為曲柄軸4的轉(zhuǎn)數(shù)的2倍。而且，因平衡軸5a，5b應(yīng)與曲柄軸4同步旋轉(zhuǎn)，所以除了如上述地通過(guò)帶齒帶與帶齒皮帶輪和齒輪連接以外，還可通過(guò)鏈條和連輪等連接。
軸頸部11在沿著平衡軸5a，5b的旋轉(zhuǎn)軸A1，A2的方向上設(shè)置在配重部9的大致中央部。且，如圖2所示，通過(guò)帶齒皮帶輪12旋轉(zhuǎn)的平衡軸5a在與氣缸體2交叉的部分上也形成了軸頸部11。軸頸部11被滑軸承部8支撐。在軸頸部11的外圓周面上形成了溝槽20，21。設(shè)置于配重部9的軸頸部11的溝槽20，相對(duì)平衡軸5a，5b的旋轉(zhuǎn)軸A1，A2，在與配重部9的重心M偏離中心的方向的相反側(cè)的范圍內(nèi)沿著圓周方向經(jīng)過(guò)半圓周長(zhǎng)形成了圓弧形狀。設(shè)置于軸部10的軸頸部11的溝槽21經(jīng)過(guò)全圓周設(shè)置成圓環(huán)形狀。
潤(rùn)滑油向軸頸部11與滑軸承部8之間供給。在平衡軸5a，5b旋轉(zhuǎn)期間，軸頸部11被潤(rùn)滑油置為浮離滑軸承部8的狀態(tài)。潤(rùn)滑油根據(jù)2種方法供給。在第1種方法中，潤(rùn)滑油如圖2所示，從設(shè)置于氣缸體2的壁2a內(nèi)部的潤(rùn)滑油供給路徑22通過(guò)在滑軸承部8開(kāi)口的潤(rùn)滑油吐出口23供給。在第2種方法中，潤(rùn)滑油如圖4所示，從設(shè)置于平衡軸5b內(nèi)部的潤(rùn)滑油供給路徑24通過(guò)在軸頸部11的溝槽20開(kāi)口的潤(rùn)滑油吐出口25供給。
如圖3所示，當(dāng)潤(rùn)滑油從滑軸承部8側(cè)供給時(shí)，設(shè)置于配重部9的軸頸部11的溝槽20的深度從旋轉(zhuǎn)方向的上游端20a經(jīng)過(guò)至少4分之1圓周長(zhǎng)范圍內(nèi)，隨著接近下游而逐漸增大。
此外，檢測(cè)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1引起爆振時(shí)的振動(dòng)的爆振傳感器26安裝在氣缸體2的外表面上。在發(fā)動(dòng)機(jī)1中，振動(dòng)通過(guò)爆振傳感器26被檢測(cè)，則進(jìn)行火花塞點(diǎn)火的時(shí)序的延遲點(diǎn)火控制，從而消除爆振現(xiàn)象。
如上設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)1的平衡軸5a，5b因重心M偏離了中心，所以設(shè)置于配重部9的軸頸部11在滑軸承部8中以偏向重心M方向的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。平衡軸5a，5b如圖1所示的箭頭，互向反方向旋轉(zhuǎn)。且，平衡軸5a，5b旋轉(zhuǎn)為重心M分別在活塞3上頂點(diǎn)側(cè)及下頂點(diǎn)側(cè)一致到相同方向。當(dāng)潤(rùn)滑油從滑軸承部8側(cè)供給的平衡軸5a時(shí)，平衡軸5a旋轉(zhuǎn)，且溝槽20的上游端到達(dá)潤(rùn)滑油吐出口23的位置時(shí)，潤(rùn)滑油從潤(rùn)滑油吐出口23流入溝槽2。
本實(shí)施方式的設(shè)置于平衡軸5a的溝槽20的深度經(jīng)過(guò)至少4分之1的圓周長(zhǎng)而從上游端20a隨著接近下游而逐漸增大。因此，潤(rùn)滑油流入溝槽20的量逐漸增多。其結(jié)果，溝槽20也小幅地變化，以便逐漸升高內(nèi)部壓力。因流入溝槽20的潤(rùn)滑油的壓力不會(huì)急劇變化，所以軸頸部11不會(huì)接觸到滑軸承部8的內(nèi)壁。即，不會(huì)產(chǎn)生如爆振傳感器26誤檢為爆振的振動(dòng)的周期性振動(dòng)噪聲。因不會(huì)從平衡軸5a產(chǎn)生周期性振動(dòng)噪聲，所以發(fā)動(dòng)機(jī)1不會(huì)被控制成延遲點(diǎn)火狀態(tài)，可防止發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率降低。
在圖5中示出了將在不引起爆振現(xiàn)象的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的爆振傳感器的檢測(cè)信號(hào)的最大輸出值根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)繪制圖表的一例。在圖5中S為安裝于具備溝槽20的深度在上游端20a急劇變化的現(xiàn)有平衡軸的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體的外表面的爆振傳感器輸出的值。且，T為安裝于具備溝槽20的深度如圖3所示逐漸增大的本實(shí)施方式的平衡軸5a的發(fā)動(dòng)機(jī)1的氣缸體2外表面的爆振傳感器26輸出的值。
如圖5所示，本實(shí)施方式的平衡軸5a在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)很低的領(lǐng)域不產(chǎn)生可檢測(cè)為爆振信號(hào)的水平的振動(dòng)。即，可充分發(fā)揮在不引起爆振現(xiàn)象的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)固有性能。
以上，本發(fā)明以直列4氣筒的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體上配置了平衡軸的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但平衡軸也可以設(shè)置在油盤(pán)等上。且，對(duì)氣筒數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)的形式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可適當(dāng)進(jìn)行變更。
權(quán)利要求
1.一種平衡軸，與曲柄軸平行地配置，并具備重心從旋轉(zhuǎn)軸偏離的配重部、和形成于所述配重部的被軸承部支撐的軸頸部，其特征在于，在所述軸頸部的外圓周面的與所述配重部的重心側(cè)相反側(cè)的范圍內(nèi)，沿著周方向形成至少半圓周長(zhǎng)的溝槽，所述溝槽的深度從旋轉(zhuǎn)方向的上游端經(jīng)過(guò)至少4分之1的圓周長(zhǎng)，隨著接近下游而逐漸增大。
2.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具備與曲柄軸平行地配置的平衡軸，且平衡軸具有，重心從旋轉(zhuǎn)軸偏離的配重部、和形成于所述配重部的被軸承部支撐的軸頸部，其特征在于，所述軸承部通過(guò)潤(rùn)滑油供給路徑供給潤(rùn)滑油，所述平衡軸在所述軸頸部的外圓周面與所述配重部的重心側(cè)相反側(cè)的范圍內(nèi)，沿著周方向形成至少半圓周長(zhǎng)的溝槽，所述溝槽的深度從旋轉(zhuǎn)方向的上游端經(jīng)過(guò)至少4分之1的圓周長(zhǎng)，隨著接近下游而逐漸增大。
全文摘要
發(fā)動(dòng)機(jī)(1)具備與曲柄軸(4)平行地配置的平衡軸(5a，5b)。平衡軸(5a，5b)具有，重心(M)偏離旋轉(zhuǎn)軸的配重部(9)、和被形成于該配重部(9)的滑軸承部(8)支撐的軸頸部(11)。軸承部(8)在通過(guò)潤(rùn)滑油供給路徑(22)供給潤(rùn)滑油。在軸頸部(11)的外圓周面的配重部(9)的重心(M)側(cè)相反側(cè)的范圍內(nèi)，沿著周方向形成至少半圓周長(zhǎng)的溝槽(20)。溝槽(20)深度在旋轉(zhuǎn)方向上從上游端(20a)經(jīng)過(guò)至少4分之1的圓周長(zhǎng)隨著接近下游而逐漸增大。
文檔編號(hào)F16F15/22GK1576641SQ20041006372
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者金井敏和, 土居照幸, 大沼光彥 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社