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与车辆用发动机一体化的平衡机构

阅读:49发布:2023-02-19

专利汇可以提供与车辆用发动机一体化的平衡机构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在与车辆用 发动机 一体化的平衡机构中, 水 泵 壳体形成于 气缸 体的 侧壁 的外侧,至少一部分配置在 气缸体 的轴方向上的平衡 齿轮 的上侧。驱动水泵的 驱动轴 被收纳于水 泵壳 体,从此处并且从外气缸体的侧壁向外侧突出。水泵被收纳于水泵壳体,形成于气缸体的侧壁的外侧的第1凸缘部连结水泵壳体和周壁。,下面是与车辆用发动机一体化的平衡机构专利的具体信息内容。

1.一种与具有带侧壁气缸体的车辆用发动机一体化的平衡机构,其特征在于,具备:
曲轴,其被支撑在上述气缸体内并且可自由转动,其轴方向的一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出;
平衡轴,其与上述曲轴并排设置并且与上述曲轴平行,其轴方向的一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出,与上述曲轴的轴方向的一端相对;
支撑构件,其设于上述气缸体内,支持上述平衡轴在上述气缸体内自由转动;
曲轴齿轮,其装配于上述曲轴的轴方向的一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧;
平衡齿轮,其装配于上述平衡轴的轴方向一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧,与上述曲轴齿轮啮合
齿轮收纳部周壁,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,包围上述曲轴齿轮和上述平衡齿轮的外周;
,其用于冷却上述车辆用发动机;
水泵驱动轴,其与上述曲轴连结,用于驱动上述水泵;
泵壳体,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,至少一部分配置在上述气缸体的轴方向上的上述平衡齿轮的上侧,形成为使得上述水泵驱动轴向外侧突出,并且将上述水泵收纳于该水泵壳体;以及
第1凸缘部,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,连结上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁。
2.根据权利要求1所述的与车辆用发动机一体化的平衡机构,其特征在于,上述第1凸缘部位于通过上述驱动轴的轴方向和上述平衡轴的轴方向形成的假想面的以上述曲轴为基准的外侧,连接上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁,上述气缸体具有该气缸体的轴方向的底壁,
上述支撑构件具有:
第1平衡轴承部,其设于上述底壁并使其接近上述平衡轴的轴方向一端,支撑上述平衡轴并且使上述平衡轴可自由转动;以及
第2平衡轴承部,其设于上述底壁并使其与上述第1平衡轴承部相邻,支撑上述平衡轴并且使上述平衡轴可自由转动,
上述平衡机构还具备:
平衡配重,其在上述第1和第2平衡轴承部之间设于上述平衡轴;
鼓出部,其是在上述气缸体的底壁面的一个区域使其向上述气缸体的轴方向上向上方鼓出形成的,其下侧形成的收纳空间用于收纳上述平衡配重;以及
肋,其连结位于上述气缸体的轴方向上的上述第1平衡轴承部的上方的上述水泵壳体的端部和上述鼓出部。
3.根据权利要求1所述的与车辆用发动机一体化的平衡机构,其特征在于,还具备油路用套筒,其形成于上述气缸体的侧壁,在上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁之间的区域连结上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁,形成有在加工上述气缸体内的油路时形成的开口。
4.根据权利要求3所述的与车辆用发动机一体化的平衡机构,其特征在于,具备:多个第1紧固部,其设于上述水泵壳体,用于将上述水泵紧固于上述水泵壳体;
盖构件,其至少覆盖上述平衡齿轮;以及
多个第2紧固部,其设于上述齿轮收纳部周壁,用于将上述盖构件紧固于上述齿轮收纳部周壁,
上述第1凸缘部连结上述多个第1紧固部中的一个和上述多个第2紧固部中的一个,上述油路用套筒连结上述多个第1紧固部中的又一个和上述多个第2紧固部中的又一个。
5.根据权利要求1所述的与车辆用发动机一体化的平衡机构,其特征在于,还具备:紧固部,其配置于上述气缸体的轴方向上的该气缸体的侧壁的上部,用于紧固将该气缸体装配于车辆的车体的安装构件;以及第2凸缘部,其连结该紧固部和上述水泵壳体。
6.一种具有平衡功能的车辆用发动机,其特征在于,具备:
气缸体,其具有侧壁;
曲轴,其支撑于上述气缸体并且可自由转动,其轴方向一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出;
平衡轴,其与上述曲轴并排设置并且与上述曲轴平行,其轴方向一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出,与上述曲轴的轴方向一端相对;
支撑构件,其设于上述气缸体内,支持上述平衡轴在上述气缸体内自由转动;
曲轴齿轮,其装配于上述曲轴的轴方向一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧;
平衡齿轮,其装配于上述平衡轴的轴方向一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧,与上述曲轴齿轮啮合;
齿轮收纳周壁,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,包围上述曲轴齿轮的外周和上述平衡齿轮的外周;
水泵,其用于冷却上述车辆发动机;
水泵驱动轴,其与上述曲轴连结,用于驱动上述水泵;
水泵壳体,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,且至少一部分配置在上述气缸体的轴方向上的上述平衡齿轮的上侧,形成为使得上述水泵驱动轴向外侧突出,并且将上述水泵收纳于上述水泵壳体;以及
第1凸缘部,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,连结上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁。

说明书全文

与车辆用发动机一体化的平衡机构

技术领域

[0001] 本发明涉及与车辆用发动机一体化并抑制车辆用发动机的振动的平衡机构。本发明尤其涉及平衡轴与驱动轴曲轴分别连接的平衡机构。

背景技术

[0002] 日本特愿公开公报第2006-283778号和第2010-7484号分别记载了具有平衡机构的车辆用发动机的例子。
[0003] 根据作为在前公报的第2006-283778号公报记载的车辆用发动机,除了曲轴以外,还将作为平衡轴的第1、第2和第3驱动轴可自由转动地设置在形成车辆用发动机的气缸体的下部的曲轴箱内,在曲轴箱内,上述第1和第2驱动轴与曲轴平行排列,上述第3驱动轴与第2驱动轴并排。设置于曲轴的一端的驱动齿轮与设置于第1驱动轴的一端的齿轮和设置于第2驱动轴的一端的齿轮啮合,该第2驱动轴的齿轮与设置于第3驱动轴的一端的齿轮啮合,水泵的驱动轴以同轴状的方式与该第3驱动轴的一端连结。设置于这些第1至第3各驱动轴即平衡轴的齿轮作为平衡齿轮进行动作。
[0004] 根据作为在后公报的第2010-7484号公报记载的车辆用发动机,曲轴可自由转动地设置在曲轴箱内,在向与该曲轴箱的轴方向和气缸的轴方向正交的方向鼓起的曲轴箱的一方侧壁内形成的空间中,平衡轴以其一端设置有齿轮即平衡齿轮的状态配置,与曲轴平行排列。设置于该曲轴的一端的驱动齿轮与设置于上述平衡轴的一端的齿轮啮合,该平衡轴的一端与成为水泵的驱动轴的叶轮装配轴同轴状连结。叶轮装配轴设置有水泵的水泵轮。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 特开2006-283778号公报
[0008] 特开2010-7484号公报

发明内容

[0009] 然而,根据上述在前和在后公报分别记载的车辆用发动机,水泵用的驱动轴以同轴状方式连结到与曲轴并排设置的驱动轴或者平衡轴的一端。因此,各车辆用发动机的曲轴的轴方向上的尺寸变大,其结果是各车辆用发动机的整体的尺寸会增大。
[0010] 另外,根据上述在前公报记载的车辆用发动机,曲轴和第1~第3驱动轴在曲轴箱内相互并排设置。因此,在从曲轴的轴方向的一方侧看时,与配置在曲轴箱内的第1~第3驱动轴中的离曲轴最远的第3驱动轴同轴状装配的水泵及其驱动轴从车辆用发动机的气缸体的上部向外侧突出。因此,车辆用发动机的曲轴箱在第1~第3驱动轴和曲轴的并排方向上尺寸变大,其结果是车辆用发动机的整体的尺寸增大。
[0011] 另外,根据上述在后公报记载的车辆用发动机,在向与曲轴的轴方向和各气缸的轴方向正交的方向鼓起的曲轴箱的一方侧的侧壁内形成的空间中配置有平衡轴和平衡齿轮。因此,当从曲轴的轴方向的一方侧看时,收纳平衡轴和平衡齿轮的曲轴箱的鼓出部从车辆用发动机的气缸体的上部在与曲轴的轴方向和各气缸的轴方向正交的方向上向外侧突出。其结果是,与曲轴的轴方向和各气缸的轴方向正交的方向上曲轴箱的尺寸变大,其结果是车辆用发动机的整体的尺寸增大。
[0012] 另外,根据上述在前和在后公报记载的车辆用发动机,看起来均没有考虑加强平衡齿轮周边的刚性,其结果是平衡齿轮和平衡轴的旋转带来的振动和噪声会增大。
[0013] 鉴于上述状况,本发明的目的在于提供一种与车辆用发动机一体化的平衡机构,在其一个方面,能不增大车辆用发动机的尺寸而减少平衡齿轮和/或者平衡轴的旋转带来的振动和/或者噪声。
[0014] 根据解决上述问题的本发明的第1例示的实施方式,提供了一种与具有带侧壁的气缸体的车辆用发动机一体化的平衡机构。该平衡机构具备被支撑在上述气缸体内并且可自由转动的曲轴。该曲轴的轴方向的一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出。上述平衡机构具备与上述曲轴并排设置并且与上述曲轴平行的平衡轴。该平衡轴的轴方向的一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出,与上述曲轴的轴方向的一端相对。上述平衡机构具备:支撑构件,其设置在上述气缸体内,支持上述平衡轴在上述气缸体内自由转动;以及曲轴齿轮,其装配于上述曲轴的轴方向的一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧。上述平衡机构具备:平衡齿轮,其装配于上述平衡轴的轴方向的一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧,与上述曲轴齿轮啮合;以及齿轮收纳部周壁,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,包围上述曲轴齿轮和上述平衡齿轮的外周。上述平衡机构具备:水泵,其用于冷却上述车辆用发动机;水泵驱动轴,其与上述曲轴连结,用于驱动上述水泵;以及水泵壳体,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,至少一部分配置在上述气缸体的轴方向上的上述平衡齿轮的上侧。形成为使得上述水泵驱动轴向外侧突出,并且将上述水泵收纳于上述水泵壳体。上述平衡机构具备第1凸缘部,上述第1凸缘部形成于上述气缸体的侧壁的外侧,连结上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁。
[0015] 根据上述第1例示的实施方式的平衡机构的第1小方面,上述第1凸缘部位于通过上述驱动轴的轴方向和上述平衡轴的轴方向形成的假想面的以上述曲轴为基准的外侧,连接上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁。上述气缸体具有该气缸体的轴方向的底壁。上述支撑构件具备第1平衡轴承部,上述第1平衡轴承部设于上述底壁并使其接近上述平衡轴的轴方向一端,支撑上述平衡轴并且使上述平衡轴可自由转动。上述支撑构件具备第2平衡轴承部,上述第2平衡轴承部设于上述底壁并使其与上述第1平衡轴承部相邻,支撑上述平衡轴并且使上述平衡轴可自由转动。上述平衡机构还具备平衡配重,上述平衡配重在上述第1和第2平衡轴承部之间设于上述平衡轴。上述平衡机构还具备鼓出部,上述鼓出部是在上述气缸体的底壁面的一个区域使其向上述气缸体的轴方向上向上方鼓出形成的,其下侧形成的收纳空间用于收纳上述平衡配重。上述平衡机构还具备肋,上述肋连结位于上述气缸体的轴方向上的上述第1平衡轴承部的上方的上述水泵壳体的端部和上述鼓出部。
[0016] 在上述第1例示的实施方式的平衡机构的第2小方面中,还具备油路用套筒,其形成于上述气缸体的侧壁,在上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁之间的区域,连结上述水泵壳体和上述齿轮收纳部周壁,形成有在加工上述气缸体内的油路时形成的开口。
[0017] 在上述第1例示的实施方式的平衡机构的第3小方面中,还具备:多个第1紧固部,其设于上述水泵壳体,用于将上述水泵紧固于上述水泵壳体;以及盖构件,其至少覆盖上述平衡齿轮。该平衡机构具备多个第2紧固部,上述多个第2紧固部设于上述齿轮收纳部周壁,用于将上述盖构件紧固于上述齿轮收纳部周壁。上述第1凸缘部连结上述多个第1紧固部中的一个和上述多个第2紧固部中的一个,上述油路用套筒连结上述多个第1紧固部中的又一个和上述多个第2紧固部中的又一个。
[0018] 在上述第1例示的实施方式的平衡机构的第4小方面中,还具备:紧固部,其配置于上述气缸体的轴方向上的该气缸体的侧壁的上部,用于紧固将该气缸体装配于车辆的车体的安装构件;以及第2凸缘部,其连结该紧固部和上述水泵壳体。
[0019] 根据解决上述问题的本发明的第2例示的实施方式,提供了一种具有平衡功能的车辆用发动机。该车辆用发动机具备:气缸体,其具有侧壁;以及曲轴,其被支撑在上述气缸体内并且可自由转动。曲轴的轴方向的一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出。上述车辆用发动机具备与上述曲轴并排设置并且与上述曲轴平行的平衡轴。该平衡轴的轴方向的一端通过上述气缸体的侧壁向外侧突出,与上述曲轴的轴方向的一端相对。上述车辆用发动机具备:支撑构件,其设置在上述气缸体内,支持上述平衡轴在上述气缸体内自由转动内;以及曲轴齿轮,其装配于上述曲轴的轴方向的一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧。上述车辆用发动机具备:平衡齿轮,其装配于上述平衡轴的轴方向的一端,配置在上述气缸体的上述侧壁的外侧,与上述曲轴齿轮啮合;以及齿轮收纳周壁,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,包围上述曲轴齿轮和上述平衡齿轮的外周。上述车辆用发动机具备:水泵,其用于冷却上述车辆用发动机;驱动轴,其与上述曲轴连结,用于驱动上述水泵;以及水泵壳体,其形成于上述气缸体的侧壁的外侧,至少一部分配置在上述气缸体的轴方向上的上述平衡齿轮的上侧。形成为使得上述水泵驱动轴向外侧突出,并且将上述水泵收纳于上述水泵壳体。上述车辆用发动机具备第1凸缘部,上述第1凸缘部形成于上述气缸体的侧壁的外侧,连结上述水泵壳体和上述上述齿轮收纳部周壁。
[0020] 在上述本发明的第1和第2例示的实施方式中,水泵壳体和水泵均配置在气缸的轴方向上的平衡齿轮的上方。因此,不需要为了配置水泵和水泵壳体而将气缸体延伸配置在与曲轴的轴方向和气缸的轴方向交叉的方向即并排设置曲轴和平衡轴的方向。
[0021] 这样能防止在与曲轴的轴方向和气缸的轴方向交叉的方向即在并排设置曲轴和平衡轴的方向上气缸体尺寸增大化,因此防止车辆用发动机尺寸增大化。另外,在从曲轴的轴方向的一方侧看车辆用发动机时,在上述周壁上几乎不存在向气缸体的外侧的突起。而且,连结水泵壳体和周壁的第1凸缘部能提高平衡齿轮的周围的刚性,能减少由平衡齿轮和/或者平衡轴的旋转而产生的振动或噪声。
[0022] 特别是,根据上述第1例示的实施方式的第1小方面,使上述底壁的面的区域从该面在气缸体的轴方向上向上方鼓出而形成鼓出部,在该鼓出部下方形成有收纳平衡配重的收纳空间。另外,用肋来连结该鼓出部和位于第1平衡轴承部的上方的水泵壳体的端部。通过该构成,能增加水泵壳体的刚性,因此能减少上述驱动轴的旋转导致的振动。另外,通过该构成,能集中地提高上述轴承部或者平衡齿轮与平衡配重之间的气缸体的部分的刚性。其结果是,能期待降低由平衡齿轮的旋转而产生的平衡配重的振动和噪声。
[0023] 特别是,根据上述第1例示的实施方式的第2小方面,利用在水泵壳体与上述周壁之间形成于气缸体的侧壁的油路用套筒来连结水泵壳体和上述周壁。通过该构成,内置有水泵的水泵壳体通过油路用套筒与上述周壁成为一体。其结果是平衡齿轮的周围的刚性增大,因此能期待降低由平衡齿轮和/或者平衡轴的旋转而产生的振动或者噪声。
[0024] 特别是,根据上述第1例示的实施方式的第3小方面,第1凸缘部连结上述多个第1紧固部中的一个和上述多个第2紧固部中的一个,油路用套筒连结上述多个第1紧固部中的又一个和上述多个第2紧固部中的又一个。通过该构成,第1凸缘部和油路用套筒的变形和振动降低,因此,气缸体内的平衡齿轮的周围的刚性提高。因此,能减少由平衡齿轮和/或者平衡轴的旋转而产生的振动和噪声。
[0025] 特别是,根据上述第1例示的实施方式的第4小方面,用于紧固将气缸体装配于车辆的车体的安装构件的紧固部被配置在气缸体的轴方向上的该气缸体的侧壁的上部,用第2凸缘部连结该紧固部和水泵壳体。通过该构成,进一步提高水泵壳体周围的刚性,因此设有水泵所的上述侧壁的上部的振动降低。另外,通过该构成,由与水泵壳体连结的上述周壁包围的平衡齿轮的周围的刚性进一步提高。由此能进一步减少由平衡齿轮和/或者平衡轴的旋转而产生的振动和噪声。
附图说明
[0026] 本发明的其它实施方式可参照附图并根据以下的实施方式而明确。在附图中,[0027] 图1是本发明的第1实施方式的车辆用发动机的立体图,
[0028] 图2是图1所示的车辆用发动机的俯视图,是从车辆用发动机的上侧看车辆用发动机的图,
[0029] 图3是图1所示的车辆用发动机的侧视图,是从车辆用发动机的曲轴的轴方向看车辆用发动机的图,
[0030] 图4是图1所示的车辆用发动机的侧视图,是从与曲轴的轴方向和图1所示的车辆用发动机的高度方向正交的方向看车辆用发动机的图,
[0031] 图5是图1所示的车辆用发动机的侧视图,是从车辆用发动机卸下盖构件的状态的图,
[0032] 图6是图1所示的车辆用发动机的侧视图,是从车辆用发动机卸下盖构件的状态的图,
[0033] 图7是图1所示的车辆用发动机的气缸体的仰视图,并且
[0034] 图8是本发明的第2实施方式的车辆用发动机的侧视图,是从车辆用发动机卸下盖构件的状态的图。

具体实施方式

[0035] 下面参照附图说明本发明的与车辆用发动机一体化的平衡机构的第1实施方式。图1是第1实施方式的发动机的立体图,图2是从该发动机的上侧看图1的发动机的俯视图,图3是从图1的发动机的曲轴6的轴方向的一方侧看图1的发动机的侧视图,图4是从与曲轴的轴方向和图1所示的发动机的高度方向正交的方向看图1的发动机的侧视图。第
1实施方式的车辆在其前部具有发动机室,在该发动机室内搭载有上述发动机。第1实施方式的发动机是直列2气缸发动机,例如以曲轴6的轴方向与车辆的宽度方向平行的方式配置于发动机室。
[0036] 作为车辆的主机的发动机具备作为动生成部的气缸体1、气缸头2、气缸头盖3、曲轴箱4、油底壳5。
[0037] 气缸头2载设于气缸体1的顶部。气缸头盖3载设于气缸头2的顶部。曲轴箱4一体地装配于气缸体1的底部,因此构成气缸体1的下部。油底壳5直接装配于气缸体1的底部即曲轴箱4。
[0038] 此外,上述发动机能使其曲轴6朝向在车内定义的规定方向设置于车辆。通常,在设置于车辆的发动机中,其气缸头在车辆的高度方向上载置于气缸体上,因此在第1实施方式中,将该气缸头载置于气缸体的方向定义为发动机(气缸体)的垂直方向或者高度方向,即上下方向。
[0039] 在气缸体1的内部,(未图示的)2个气缸,也就是说,2个气缸的缸膛例如与曲轴6的轴方向平行而相邻地并排配置。这2个气缸具有各自的轴方向,各气缸以其轴方向与发动机的上下方向平行的方式形成在气缸体1内。因此,以下将发动机的上下方向称为气缸轴方向。另外,上述发动机具有设置在气缸头2内的凸轮轴。该凸轮轴的轴方向例如与车辆宽度方向平行。曲轴6和凸轮轴通过如图1中右侧和图4中右侧所示配置的凸轮链相互连结。
[0040] 其结果是,曲轴6与凸轮轴的旋转同步。凸轮链由链盖7覆盖,与该链盖7相对,变速器装配在该图4中右侧。在第1实施方式中,以下将上述发动机的装配有变速器的一侧称为发动机的变速器侧。该发动机的变速器侧与曲轴6的第1端部对应。上述变速器的输入侧与曲轴6连接,输出侧通过驱动系与驱动轮连接。排气管通过排气歧管装配在图3中右侧,吸气管道通过吸气歧管装配在发动机的相反侧。因此,以下将发动机的装配有排气歧管的一侧称为发动机的排气系侧,将该发动机的与排气系侧相反的装配有吸气歧管的一侧称为发动机的吸气系侧。
[0041] 上述发动机具备配设于各气缸并进行往复运动的活塞。气缸头2具有与气缸体1连结的底部,该底部盖着各气缸的顶部。根据由各气缸内的活塞的头、气缸头2的底面以及对应的气缸壁形成的空间而划分出对应的气缸的燃烧室
[0042] 在气缸内进行往复运动的活塞通过连杆与曲轴6联接。曲轴6通过(未图示的)曲轴承部被可自由转动地支撑于气缸体1的曲轴箱4。通过燃烧室内的混合气体的燃烧,活塞在发动机上下方向上进行往复运动。该活塞的往复运动被变换为曲轴6的旋转运动,该曲轴6的旋转运动通过变速器传递到驱动轮。因此,曲轴6的旋转运动就变为车辆的驱动力。气缸体1的顶部具有侧壁。在上述发动机的位于与变速器侧相反的一侧的位置的侧壁外侧的顶部形成有套筒8等紧固部。具体地说,在气缸体1的侧壁顶部的吸气和排气端配置有紧固部8。气缸体1的紧固部8通过安装构件9紧固于车辆的车体。以下,将气缸体1的位于与变速器侧相反的一侧的侧壁称为气缸体1的安装侧侧壁。
[0043] 在上述曲轴6上与其第1端部相对的第2端部,在气缸体1的外侧装配有曲轴带轮10。另外,冷却发动机的水泵14被收纳于水泵壳体15,水泵壳体15一体地形成于气缸体1的安装侧侧壁的外侧,成为立设的实质上圆筒形状的侧壁。另外,将与水泵14联接并驱动水泵14的水泵驱动轴13例如与曲轴6平行配置,在水泵驱动轴13面对曲轴6的第2端部的一方端部装配水泵带轮12,将曲轴带轮10和水泵带轮12并排放置。曲轴带轮10通过驱动皮带11与水泵带轮12连结。因此,随着曲轴6的旋转,水泵带轮12和水泵驱动轴13旋转。其结果是,能通过曲轴6的旋转带来水泵带轮12和水泵轴13的旋转来进行水泵
14的驱动。
[0044] 图5是图1所示的发动机的侧视图,示出从发动机卸下后述的盖构件17和18的状态。
[0045] 具体地说,如图5所示,水泵壳体15具备具有狭槽的大致圆筒状的壳体壁15a。在该圆筒状的壳体壁15a中同轴地收纳有水泵14和水泵轴13。圆筒状的壳体壁15a一体地载设于气缸体1的安装侧侧壁,从此处突出。
[0046] 另外,水泵壳体15具有冷媒通路周壁22和盖构件18。冷媒通路周壁22在大致椭圆状的圆筒形侧壁在其长轴方向的一端具有狭槽。冷媒通路周壁22形成于气缸体1的安装侧侧壁的外侧,冷媒通路周壁22的狭槽与圆筒状的壳体壁15a的狭槽连通。冷媒通路周壁22的长轴方向的另一端位于气缸体1的安装侧侧壁的上部中央,因此冷媒通路周壁22从气缸体1的安装侧侧壁的上部中央向斜下方延伸而与圆筒状的壳体壁15a连通。
[0047] 在第1实施方式中,将水泵壳体15的圆筒状的壳体壁15a配置于在后述的平衡齿轮的上方划分出的空间。
[0048] 盖构件18具有与冷媒通路周壁22和圆筒状的壳体壁15a的外缘实质上匹配的形状,当载置于冷媒通路周壁22和圆筒状的壳体壁15a的外缘时,在水泵壳体15的内部划分出发动机冷媒流通路和水泵14的设置空间。上述水泵驱动轴13的一方端部贯穿盖构件18并突出而面对曲轴16的第2端部,在该水泵驱动轴13的突出的端部设置有水泵带轮12。
[0049] 第1实施方式的车辆用发动机为直列双缸发动机,在各气缸的行程间有360°的相位差。因此,第1实施方式的车辆用发动机具备减少发动机的燃烧行程时的发动机振动的平衡轴16。
[0050] 如图5所示,平衡轴16位于发动机的排气系侧,与气缸轴方向例如直交叉,与曲轴6平行地面向曲轴6。具体地说,将平衡轴16以与曲轴6平行的方式设置在气缸体1的曲轴箱4内。
[0051] 图6是图1所示的发动机的主视图,示出卸下盖构件17和18的状态。具体地说,图5示出发动机的安装侧侧壁,图6示出发动机的排气侧。
[0052] 平衡轴16具有第1端部和第2端部,平衡轴16的第1端部面向曲轴6的第1端部,平衡轴16的第2端部面向曲轴6的第2端部。曲轴6的第2端部和平衡轴16的第2端部都从气缸体1的下部即从曲轴箱4的安装侧侧壁突出。
[0053] 在曲轴6的第2端部设置有曲轴齿轮19,在平衡轴16的第2端部设置有平衡齿轮20。曲轴齿轮19和平衡齿轮20相互啮合,平衡轴16与曲轴6的旋转同步地旋转,该平衡轴16的旋转与曲轴6的旋转相反。
[0054] 覆盖上述齿轮19和20的齿轮壳体设置在曲轴箱4的安装侧侧壁。齿轮壳体包括中空的圆筒状周壁21和盖构件17。圆筒状周壁21立设于曲轴箱4的安装侧侧壁,在该状态的齿轮壳体内收纳设有上述齿轮19和20并且使上述齿轮19和20可自由转动,使它们的外周围绕圆筒状周壁21。具体地说,圆筒状周壁21一体地形成在曲轴箱4的安装侧侧壁的外侧,向曲轴6的第2端部方向突出。盖构件17利用紧固部35固定地载设于圆筒状周壁21,覆盖圆筒状周壁21。能对紧固部35组合使用或者单独使用螺钉、螺母、贯通孔等。
[0055] 如上所述,收纳水泵14和水泵驱动轴13的一部分的水泵壳体15配置于在气缸轴方向在平衡齿轮20的上方划分出的空间。因此:
[0056] 不需要使曲轴箱4的尺寸在曲轴6的轴方向上变大来设置水泵驱动轴13和水泵14;而且
[0057] 不需要在与曲轴6和平衡轴16并排设置的方向即与曲轴6的轴方向和气缸轴方向大致正交的方向上扩大曲轴箱4的侧壁来设置水泵驱动轴13和水泵14。
[0058] 其结果是,在从曲轴6的轴方向看发动机时,能减少水泵壳体15从发动机的气缸体1向外侧突出的大小来设置水泵壳体15和水泵14。
[0059] 冷媒提供口23贯通气缸体1的安装侧侧壁的外侧而形成在冷媒通路周壁22的另一端,与利用冷媒通路周壁22划分出的发动机冷媒通路连通。即,冷媒通路周壁22发挥连通冷媒提供口23和圆筒状的壳体壁15a内的水泵14的通路的作用。在第1实施方式中,水泵驱动轴13和水泵14被预先设置于冷媒通路盖构件18,利用紧固部34将该冷媒通路盖构件18固定地载设于圆筒状的壳体壁15a和冷媒通路周壁22,在覆盖了圆筒状的壳体壁15a和冷媒通路周壁22时,水泵14被设置在圆筒状的壳体壁21中。能对紧固部34组合使用或者单独使用螺钉、螺母、贯通孔等。也就是说,能利用上述紧固部34将水泵14紧固于水泵壳体15。
[0060] 在气缸体1的安装侧侧壁,贯通此处而形成有冷媒排出口25,与形成在气缸体1中的水套连通。冷媒排出口25排列配置在圆筒状的壳体壁15a的中心,与水泵14连通。具体地说,从气缸体1的内部通过冷媒提供口23送到圆筒状的壳体壁15a中的发动机冷媒由水泵14加压,加压的发动机冷媒从冷媒提供口23通过发动机冷媒流通路流动,提供到气缸体1的水套中来冷却发动机。然后,发动机冷媒通过作为冷却对象的散热器等,该发动机冷媒从气缸体1内通过冷媒排出口25返回到圆筒状的壳体壁15a中。即,水泵14使发动机冷媒通过水套、散热器、冷媒流通路等而循环,由此冷却发动机。
[0061] 另外,气缸体1的安装侧侧壁具有与其一体形成并位于冷媒通路周壁22和圆筒状的周壁21之间的油路用套筒24。油路用套筒24在内部成为贯通气缸体1的安装侧侧壁而形成的孔,构成贯穿该安装侧侧壁而向外侧突出的周壁。上述油路用套筒24的孔用于加工形成在气缸体1内的油路。
[0062] 图7是图1所示的发动机的气缸体1即曲轴箱4的仰视图。在图7中,附图标记26表示形成于气缸体1的气缸。曲轴6位于气缸26的下方,即图7中气缸26之前。在发动机的各气缸26的下方,在曲轴6上设有(未图示的)曲柄销和曲柄臂。如图6和7所示,在平衡轴16上配设有第1平衡配重27,上述第1平衡配重27在气缸26内处于离曲轴6的第2端部近的气缸26的下方,面向曲柄销和曲柄臂。以下将气缸26中的离曲轴6的第2端部近的一方气缸26称为第1气缸26,将另一方气缸26称为第2气缸26。同样,在平衡轴16上配设有位于比上述第1气缸26靠近曲轴6的第1端部的上述第2气缸26的下方的面向曲柄销和曲柄臂的第2平衡配重28。在气缸体1的底壁上载设有第1平衡轴承部
29,该第1平衡轴承部29位于平衡轴16的第2端部和第1平衡配重27之间,以能使平衡轴16转动的方式支撑平衡轴16。另外,在气缸体1的底壁上载设有第2平衡轴承部30,上述第2平衡轴承部30位于第1和第2平衡配重27和28之间,以能使平衡轴16转动的方式支撑平衡轴16。另外,在气缸体1的底壁载设有位于平衡轴16的第1端部和第2平衡配重28之间的第3平衡轴承部31。
[0063] 平衡轴承部29~31分别配设在面向载设于曲轴6上的曲轴颈的位置。为了将平衡轴承部29~31装配于气缸体1的底壁,气缸体1的底壁在与平衡轴承部29~31对应的区域具有划分气缸体1的底壁而成的3个划分壁部。各平衡轴承部29~31分别设置于划分壁部。
[0064] 为了将第1平衡配重27可转动地装配在发动机内,使气缸体1的底壁的面的一个区域向上方鼓出而形成圆形的收纳空间,将第1平衡配重27可转动地收纳在此处,配置在上述气缸体1的底壁的面的鼓出部32下。同样,为了将第2平衡配重28可转动地装配在发动机内,使气缸体1的底壁的面的一个区域向上方鼓出而形成圆形的收纳空间,将第2平衡配重28可转动地收纳在此处,配置在上述气缸体1的底壁的面的鼓出部33下。以下将鼓出部32和33分别称为第1和第2鼓出部32和33。
[0065] 在第1实施方式中,为了提高气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性来减少平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的噪声或者振动,设有水泵的第1凸缘部即作为缘部而设有下侧凸缘部36,由此连结水泵壳体15的圆筒状的壳体壁15a的一部分和圆筒状的周壁21的一部分,使上述圆筒状的周壁21的一部分面向上述圆筒状的壳体壁15a的一部分。如图5所示,在以曲轴6为基准时,下侧凸缘部36位于应该通过水泵驱动轴13的轴方向和平衡轴16的轴方向而作出的假想面VP的外侧。下侧凸缘部36一体地形成于气缸体1的安装侧侧壁的外侧,向曲轴6的第2端部侧突出。
[0066] 平衡轴16的旋转随着第1和第2平衡配重27和28以及平衡齿轮20的旋转而对第1平衡轴承部29施加比较大的负载。因此,当不存在下侧凸缘部36时,容易发生平衡齿轮20与曲轴19之间的啮合造成的异响或者平衡齿轮20的振动。另外,平衡轴16的振摆回转增加,容易增加从平衡齿轮20产生的异响或者其振动。
[0067] 相反,在第1实施方式中,利用下侧凸缘部36来连结水泵壳体15和圆筒状的周壁21的下侧凸缘部36提高了气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性,能减少平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的噪声或者振动。
[0068] 另外,在第1实施方式中,为了提高气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性来减少平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的噪声或者振动而设有水泵的第2凸缘部即作为缘部的上侧凸缘部37,由此连结紧固部8和水泵壳体15的冷媒通路周壁22的上部。如上述那样,连结水泵壳体15和圆筒状的周壁21的下侧凸缘部36提高了气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性。除此以外,上侧凸缘部37连结水泵壳体15的冷媒通路侧壁22和紧固部8,其结果是连结了收纳平衡齿轮20的圆筒状的周壁21。该构成能进一步提高气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性,进一步减少平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转造成的噪声或者振动。
[0069] 如上所述,水泵壳体15配置于在平衡齿轮20的第1平衡轴承部29上划分出的空间。另外,设有肋38来连结水泵壳体15的圆筒状的壳体壁15a和第1鼓出部32。
[0070] 用肋38连结水泵壳体15的圆筒状的壳体壁15a和第1鼓出部32,由此集中提高了第1平衡轴承部29即位于平衡齿轮20和第1平衡配重27之间的气缸体1的一部分的刚性。其结果是,降低由平衡齿轮20的旋转产生的振动和噪声以及由平衡齿轮20的旋转产生的第1平衡配重27的振动和噪声。
[0071] 如上述那样,根据第1实施方式的与车辆用发动机一体化的平衡机构,将曲轴齿轮19和平衡齿轮20配置在气缸体1的安装侧侧壁的外侧,安装侧侧壁位于曲轴6的第2端部侧。在该平衡机构中,包围齿轮19和20的外周的圆筒状的周壁21一体地形成于气缸体1的安装侧侧壁的外侧。在该平衡机构中,在气缸体1的安装侧侧壁的外侧一体地形成有水泵壳体15,使水泵壳体15位于平衡齿轮20的上方。在该平衡机构中,在比通过水泵驱动轴13的轴线和平衡轴16的轴线的假想面以曲轴6为基准靠外侧,连结水泵壳体15的圆筒状的壳体壁15a的外面和圆筒状周壁21的外面的下侧凸缘部36以从气缸体1向曲轴6的轴方向的一方端部侧突出的方式一体地形成于该气缸体1的安装侧侧壁的外侧。通过该构成,能使水泵壳体15内的水泵14位于在平衡齿轮20的上方划分出的空间。因此,在从曲轴6的轴方向的一方侧看车辆用发动机时,能减小水泵壳体15从气缸体1向外侧突出的大小。这样能防止气缸体1的尺寸向与曲轴6的轴方向和气缸轴方向交叉的方向即向曲轴6和平衡轴16并排放置的方向变大,防止车辆用发动机的大型化。
[0072] 另外,在从曲轴6的轴方向的一方侧看车辆用发动机时,圆筒状周壁21不向气缸体1的外侧突出。
[0073] 连结水泵壳体15和圆筒状周壁21的下侧凸缘部36会增大气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性,能减少平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的噪声或者振动。
[0074] 并且,在接近平衡齿轮20的第1平衡轴承部29与相邻于第1平衡轴承部29的第2平衡轴承部30之间的位置,第1平衡配重27被载设于平衡轴16。使面对该平衡配重27的气缸体1的底壁的面的一个区域向上方鼓出,形成圆形的收纳空间,将第1平衡配重27可自由转动地收纳在此,配置在上述气缸体1的底壁的面的鼓出部32下。肋38连结该第1鼓出部32和水泵壳体15的圆筒状的壳体壁15a。通过这些构成,能提高水泵壳体15的刚性,减少由水泵驱动轴13的旋转产生的振动。另外,通过这些构成,能集中地提高位于第1平衡配重27与第1平衡轴承部29即与平衡齿轮20之间的气缸体1的一部分的刚性。其结果是能期待降低由平衡齿轮20的旋转产生的第1平衡配重27的振动和噪声。
[0075] 在气缸体1的安装侧侧壁的外侧的顶部形成有紧固部8,上侧凸缘部37连结紧固部8和水泵壳体15的冷媒通路侧壁22的上部。该构成加强了水泵壳体15的冷媒通路侧壁22的至少上部,其结果是减少冷媒通路周壁22的上部的振动。另外,该构成能进一步提高气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性,能进一步减少平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的振动或者噪声。
[0076] 图8是具备本发明的第2实施方式的平衡机构的车辆用发动机的侧视图,示出卸下盖构件17和18的状态。在第2实施方式中,与第1实施方式的油路用套筒24进行比较时,油路用套筒24的位置在圆筒状周壁21与冷媒通路周壁22即与水泵壳体15之间的区域发生了改变。另外,油路用套筒24连结圆筒状周壁21和冷媒通路周壁22即水泵壳体15,将水泵壳体15和周壁21一体化为1个壳体构件。由此,进一步提高了气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性。
[0077] 在第2实施方式中,下侧凸缘部36连结紧固水泵壳体15和盖构件18的多个紧固部34中的一个以及紧固圆筒状周壁21和盖构件17的多个紧固部35中的一个。具体地说,作为第2实施方式的一个例子,油路用套筒24连结其它紧固部34和其它紧固部35。
[0078] 该构成为了减少下侧凸缘部36和油路用套筒24的变形和振动而提高气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性。
[0079] 第2实施方式的平衡机构除了第1实施方式的平衡机构的结构以外,还具有如下构成:在水泵壳体15与圆筒状周壁21之间的区域配置有油路用套筒24,连结水泵壳体15和圆筒状周壁21。根据该构成,收纳水泵14的水泵壳体15和圆筒状周壁21利用油路用套筒24而一体化。由此,增加了气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性,能期待降低平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的振动和噪声的降低。
[0080] 另外,在第2实施方式的平衡机构中具有如下构成:用下侧凸缘部36连结紧固水泵壳体15和盖构件18的多个紧固部34中的一个以及紧固圆筒状周壁21和盖构件17的多个紧固部35中的一个,用油路用套筒24连结其它紧固部34和其它紧固部35。
[0081] 该构成减少了下侧凸缘部36和油路用套筒24的变形和振动,提高了气缸体1内的平衡齿轮20的周围的刚性,因此减少了平衡齿轮20和/或者平衡轴16的旋转带来的振动和噪声。
[0082] 此外,发动机的配置以及变速器和辅机类的连结不限于以上的说明,本发明的与车辆用发动机一体化的平衡机构能应用于各种发动机的配置以及发动机的变速器和辅机类的连结。发动机的类型也不限定于以上类型,因此,本发明的平衡机构能应用于需要平衡轴的各种类型。
[0083] 以上说明了本发明的实施方式,但是公开的内容不限于说明的实施例,也涉及包括本领域技术人员基于该公开而想到的变更、删除、组合(例如各种实施例共用的实施方式)的全部实施方式。权利要求中的限定事项应基于权利要求所使用的表述进行广义解释,而不限定于本说明书或者本申请审查的过程中说明的例子,另外这些例子应该是包括性的解释。
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