專利名稱：內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有與曲軸同步旋轉(zhuǎn)的平衡軸的內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
在汽車等上所搭載的多缸內(nèi)燃機中，當活塞在上止點和下止點翻轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生振動 (軸向力)，并且隨著活塞的往復運動，產(chǎn)生由連桿的傾斜引起的振動(徑向力)。為了消除 這些起振力，在發(fā)動機上，設(shè)有與曲軸同步旋轉(zhuǎn)的平衡軸。 一般來說，曲軸和平衡軸通過定 時鏈和鏈輪機械連接，將曲軸的旋轉(zhuǎn)向平衡軸同步傳遞。 但是，在柴油發(fā)動機中，由于與汽油發(fā)動機相比轉(zhuǎn)矩變動大，因此當采用定時鏈使 曲軸和平衡軸連動時，需要對定時鏈的張力等進行更精密的管理。為了避免這種管理的復 雜性，尤其在柴油發(fā)動機中，存在使用齒輪代替定時鏈的趨勢。 以往，提出有將曲軸和平衡軸通過齒輪列機械連接的各種構(gòu)造(例如參考專利文 獻1)。這樣，在采用齒輪列傳遞動力的情況下，為了避免齒輪之間嚙合時產(chǎn)生過大的摩擦而 在齒面上產(chǎn)生磨損、齒隙量增大而產(chǎn)生嚙合噪音等問題，需要充分確保齒輪之間的嚙合精 度。為此，需要將限定各齒輪的軸間距離的齒輪中心孔高精度地加工在安裝有各齒輪的汽 缸體上。然而，在汽缸體上高精度地加工各齒輪的齒輪中心孔一般來說是比較困難的，存在 為了實現(xiàn)高精度的加工而增加成本的問題。 以往提出的專利文獻1的技術(shù)是，在曲軸的端部設(shè)置曲軸齒輪，并且在平衡軸的 端部設(shè)置平衡齒輪，在曲軸齒輪和平衡齒輪之間嚙合有介輪，從而將曲軸齒輪的旋轉(zhuǎn)向平 衡齒輪傳遞。為了吸收三個齒輪軸間距離的精度誤差，采用剪式齒輪作為介輪來減少齒輪 間的松動。通過采用剪式齒輪，能夠吸收三個軸間距離的累積公差，維持齒輪間的嚙合精度。 但是，剪式齒輪是結(jié)構(gòu)復雜并且昂貴的部件，因此容易使成本增大。而且，由于是
通過作用力獲得與嚙合相應(yīng)的齒寬的結(jié)構(gòu)，因此，由于調(diào)整狀況可能引起嚙合不良、摩擦增
大、耗油量增加、產(chǎn)生噪音的問題。 專利文獻1 :日本特開2007-239521號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而做成，本發(fā)明的一個有效的方案在于，能夠提供一種內(nèi)燃 機，在通過齒輪列連接曲軸和平衡軸的構(gòu)造中，通過將齒輪箱安裝到發(fā)動機本體上的簡單 的操作，能夠高精度地限定齒輪列的旋轉(zhuǎn)中心的軸間距離。 在本發(fā)明的一個方案中，提供一種內(nèi)燃機，其包括旋轉(zhuǎn)自由地支撐在發(fā)動機本體 上的曲軸；固定在所述曲軸上的曲軸齒輪；旋轉(zhuǎn)自由地設(shè)在所述發(fā)動機本體上的平衡軸； 固定在所述平衡軸上的平衡齒輪；通過與所述曲軸齒輪和所述平衡齒輪嚙合，將所述曲軸 齒輪的旋轉(zhuǎn)向所述平衡齒輪傳遞的介輪；收納所述介輪和所述平衡齒輪，并安裝在所述發(fā) 動機本體的側(cè)部的齒輪箱；以及在所述發(fā)動機本體和所述齒輪箱之間，對所述介輪的旋轉(zhuǎn)
4中心的位置進行定位的定位部。 在所述內(nèi)燃機中，所述定位部也可以構(gòu)成為，包括插通設(shè)于所述介輪、作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸的齒輪軸；形成在所述齒輪箱上的支撐孔；以及形成在所述發(fā)動機本體上的支撐孔，所述各支撐孔對所述齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。 所述內(nèi)燃機也可以構(gòu)成為，在所述齒輪箱的支持孔中支撐所述齒輪軸，從而使所述介輪和所述平衡齒輪的中心位置定位，并使所述介輪安裝在所述齒輪箱上，使所述齒輪軸支撐在所述發(fā)動機本體的支撐孔中，將所述齒輪箱組裝到所述發(fā)動機本體上，從而使與所述平衡齒輪的中心位置之間已定位的所述介輪的中心位置，相對于所述曲軸齒輪定位。
在所述內(nèi)燃機中，所述定位部也可以構(gòu)成為，包括設(shè)于所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心部的中心孔；設(shè)在所述齒輪箱上的箱體固定齒輪軸，其插通在所述介輪的所述中心孔中，并作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸；以及設(shè)在所述發(fā)動機本體上的缸體支撐孔，其對所述箱體固定齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。 在所述內(nèi)燃機中，所述定位部也可以構(gòu)成為，包括設(shè)于所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心部的中心孔；設(shè)在所述發(fā)動機本體上的缸體固定齒輪軸，其插通在所述介輪的所述中心孔中，并作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸；以及設(shè)在所述齒輪箱上的箱體支撐孔，其對所述缸體固定齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。 在所述內(nèi)燃機中，所述定位部也可以構(gòu)成為，包括一體形成在所述介輪上、作為
該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸的齒輪軸；形成在所述齒輪箱上的支撐孔；以及形成在所述發(fā)動機本
體上的支撐孔，所述各支撐孔對所述齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。 在所述內(nèi)燃機中，所述定位部也可以構(gòu)成為，當將收納有所述平衡齒輪的所述齒
輪箱組裝到所述發(fā)動機本體上時，所述定位部對所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心的位置進行定位。 本發(fā)明的內(nèi)燃機，在通過齒輪列連接曲軸和平衡軸的構(gòu)造中，通過將齒輪箱安裝
到發(fā)動機本體上的簡單的操作，能夠高精度地限定齒輪列的旋轉(zhuǎn)中心的軸間距離。


圖1是本發(fā)明的第1實施形態(tài)的內(nèi)燃機的局部分解立體圖。 圖2是已安裝齒輪箱的狀態(tài)的圖1的局部立體圖。 圖3是圖1的局部剖面圖。 圖4是圖1的局部正視圖。 圖5是表示平衡齒輪和介輪的關(guān)系的立體圖。 圖6是表示本發(fā)明的第2實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部的剖面圖。 圖7是表示本發(fā)明的第3實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部的剖面圖。 圖8是表示本發(fā)明的第4實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部的剖面圖。
具體實施例方式
如圖1 圖5所示，在發(fā)動機1的汽缸體2上，旋轉(zhuǎn)自由地支撐有曲軸3，在曲軸3的端部固定有曲軸齒輪4。在汽缸體2的下面?zhèn)?，設(shè)有箱體5，在箱體5上旋轉(zhuǎn)自由地支撐有平衡軸6。平衡軸6沿著曲軸3平行地延伸而配置，在平衡軸6的端部上設(shè)有平衡齒輪7。
5
平衡軸6，例如做成平行地設(shè)有2根并通過齒輪同時旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。在平衡軸6上，設(shè)有質(zhì)量9，通過與曲軸3的旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)，來抵消隨著未圖示的活塞的往復運動而產(chǎn)生的發(fā)動機l的起振力。 平衡軸6的平衡齒輪7與曲軸齒輪4，配置在汽缸體2的端部的同一平面內(nèi)，在平衡齒輪7和曲軸齒輪4之間設(shè)有介輪8。介輪8與平衡齒輪7和曲軸齒輪4嚙合，曲軸齒輪4的旋轉(zhuǎn)通過介輪8向平衡齒輪7傳遞。 也就是說，曲軸3的旋轉(zhuǎn)通過介輪8向平衡軸6傳遞，使平衡軸6與曲軸3的旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)。 平衡齒輪7和介輪8支撐于齒輪箱11 ，介輪8通過定位部定位支撐于齒輪箱11的規(guī)定位置。通過將齒輪箱11安裝在汽缸體2上，從而通過定位部將介輪8定位安裝在汽缸體2的規(guī)定位置上。由此，以規(guī)定的軸間距離，對曲軸齒輪4的旋轉(zhuǎn)中心的位置與平衡齒輪7的旋轉(zhuǎn)中心和介輪8的旋轉(zhuǎn)中心的位置進行定位。 也就是說，在汽缸體2和齒輪箱11之間，通過定位部對介輪8的旋轉(zhuǎn)中心的位置進行定位，并對曲軸4和介輪8的旋轉(zhuǎn)中心位置、以及平衡齒輪7和介輪8的旋轉(zhuǎn)中心位置進行定位。通過將齒輪箱11安裝在汽缸體2上，從而對曲軸齒輪4的中心、介輪8的中心、平衡齒輪7的中心的各中心之間的距離進行正確的定位。
對本發(fā)明第1實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部進行說明。 如圖3所示，在介輪8的盤面上，分別一體形成有軸部15，將軸部15作為介輪8的旋轉(zhuǎn)中心軸。在汽缸體2上，形成有對軸部15的一端側(cè)的位置進行定位支撐的支撐孔16。
而且，在齒輪箱11上，形成有對軸部15的另一端側(cè)的位置進行定位支撐的支撐孔17，軸部15的另一端側(cè)支撐在支撐孔17中。由此，介輪8的中心軸相對于平衡齒輪7的中心軸的位置，被保持為規(guī)定的軸間距離，并使介輪8支撐在齒輪箱11上。
在上述的結(jié)構(gòu)中，通過將介輪8的軸部15旋轉(zhuǎn)自由地嵌合在齒輪箱11上所形成的支撐孔17以及汽缸體2上所形成的支撐孔16中，從而使介輪8相對于齒輪箱11和汽缸體2分別定位。由此，使介輪8的中心相對于曲軸齒輪4的中心的位置、介輪8的中心相對于平衡齒輪7的中心的位置分別定位。 也就是說，通過將介輪8的軸部15的另一端嵌合在齒輪箱11的支撐孔17中，從而在齒輪箱11內(nèi)成為介輪8的中心相對于平衡齒輪7的中心定位的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，通過將介輪8的軸部15的一端嵌合在汽缸體2的支撐孔16中而將齒輪箱11安裝在汽缸體2上，從而使相對于平衡齒輪7的中心已定位的介輪8的中心，相對于曲軸齒輪4的中心定位。 由此，平衡齒輪7的中心和曲軸齒輪4的中心，以介輪8的中心為基準進行定位，平衡齒輪7的中心、曲軸齒輪4的中心、介輪8的中心的三根軸的軸間距離被定位為規(guī)定的關(guān)系。 這時，由于將齒輪箱11組裝到汽缸體2的同時，軸間距離也被定位，因此能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機1的組裝操作的簡易化。而且，不需要在汽缸體2上高精度地加工作為三軸的中心的軸插通孔，因此能夠抑制加工成本。而且，不需要剪式齒輪等昂貴的零部件，因此能夠抑制零部件成本，并且能夠減少摩擦。 因此，在通過齒輪列連接曲軸3和平衡軸6的構(gòu)造中，通過將齒輪箱11安裝到汽缸體2上的簡單的操作，能夠高精度地限定平衡齒輪7、曲軸齒輪4、介輪8的列的旋轉(zhuǎn)中心的軸間距離。也就是說，不需要在安裝有齒輪的汽缸體2上高精度地加工用于限定齒輪的軸間距離的齒輪中心孔，不需要進行困難且增加成本的加工。 通過高精度地限定齒輪列的軸間距離，能夠維持齒輪之間適當?shù)膰Ш暇取Ｓ纱耍?br> 能夠消除齒輪之間嚙合時產(chǎn)生過大的摩擦而在齒面上產(chǎn)生磨損、齒隙量增大而產(chǎn)生嚙合噪
音等的問題。能夠消除作為抑制振動的設(shè)備的平衡軸6上的由于嚙合噪音而產(chǎn)生的雜音。 由此，在轉(zhuǎn)矩變動大的柴油發(fā)動機中，能夠容易地使用齒輪列作為用于使曲軸3
和平衡軸6同步的機械連接機構(gòu)。 對上述結(jié)構(gòu)的組裝方法進行說明。 準備構(gòu)成為可旋轉(zhuǎn)自由地支撐平衡軸6和曲軸3的汽缸體2。將作為介輪8的旋轉(zhuǎn)中心的軸部15的一端側(cè)插入收納有平衡齒輪7的齒輪箱11的支撐孔17中，以使介輪8的中心位置相對于上述平衡齒輪7的中心定位，并將介輪8配置成與平衡齒輪7嚙合。將軸部15的另一端側(cè)插入設(shè)在汽缸體2上的支撐孔16中，以使介輪8的中心位置相對于曲軸齒輪4的中心定位，并將介輪8配置成與曲軸齒輪4嚙合。然后，將收納有介輪8和平衡齒輪7的齒輪箱11組裝在汽缸體2上。 根據(jù)圖6 圖8，對定位部的其他實施形態(tài)進行說明。另外，定位部以外的構(gòu)件與
圖1 圖5所示的構(gòu)件相同，因此標記相同的符號并省略重復的說明。 對圖6所示的本發(fā)明的第2實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部的結(jié)構(gòu)進行說明。 如圖6所示，在曲軸齒輪4和平衡齒輪7上，嚙合有介輪20。在介輪20的旋轉(zhuǎn)中
心部，設(shè)有中心孔21，在中心孔21上固定有作為介輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸的齒輪軸22。 在汽缸體2上形成有對齒輪軸22的一端側(cè)的位置進行定位支撐的支撐孔16。而
且，在齒輪箱11上形成有對齒輪軸22的另一端側(cè)的位置進行定位支撐的支撐孔17。通過
使齒輪軸22的另一端側(cè)支撐于支撐孔17，從而使介輪20的中心軸相對于平衡齒輪7的中
心軸的位置保持為規(guī)定的軸間距離，并且使介輪20支撐在齒輪箱11上。 在上述結(jié)構(gòu)中，通過將介輪20的齒輪軸22旋轉(zhuǎn)自由地嵌合在齒輪箱11上所形成
的支撐孔17以及汽缸體2上所形成的支撐孔16中，從而使介輪20相對于齒輪箱11和汽
缸體2分別定位。由此，使介輪20的中心相對于曲軸齒輪4的中心的位置、介輪20的中心
相對于平衡齒輪7的中心的位置定位，將三根軸的軸間距離定位為規(guī)定的關(guān)系。 在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，作為介輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸的齒輪軸22與介輪20分體設(shè)置，
因此能夠使介輪20的形狀簡化，實現(xiàn)零部件加工成本的降低。 對圖7所示的本發(fā)明第3實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部的結(jié)構(gòu)進行說明。 如圖7所示，在曲軸齒輪4和平衡齒輪7上，嚙合有介輪20，在介輪20的旋轉(zhuǎn)中
心部設(shè)有中心孔21。在齒輪箱11上形成有箱體固定齒輪軸23，其插通在介輪20的中心孔
21中，從而作為介輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸。箱體固定齒輪軸23貫通介輪20的中心孔21，箱體
固定齒輪軸23的端部支撐在汽缸體2的支撐孔16中。 在上述的結(jié)構(gòu)中，將介輪20的中心孔21旋轉(zhuǎn)自由地嵌合在箱體固定齒輪軸23上，使箱體固定齒輪軸23的端部支撐在汽缸體2的支撐孔16中，從而以箱體固定齒輪軸23為基準，使平衡齒輪7的中心和曲軸齒輪4的中心定位。由此，將平衡齒輪7的中心、曲軸齒輪4的中心、介輪20的中心這三根軸的軸間距離定位為規(guī)定的關(guān)系。
在圖7所示的結(jié)構(gòu)中，介輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸即箱體固定齒輪軸23形成在齒輪箱11上，因此能夠使介輪20的形狀簡化，并實現(xiàn)零部件數(shù)量的減少和零部件加工成本的降低。 對圖8所示的本發(fā)明的第4實施形態(tài)的內(nèi)燃機的定位部的結(jié)構(gòu)進行說明。
如圖8所示，在曲軸齒輪4和平衡齒輪7上，嚙合有介輪20，在介輪20的旋轉(zhuǎn)中心部設(shè)有中心孔21。在汽缸體2上形成有缸體固定齒輪軸24，其插通在介輪20的中心孔21中，從而作為介輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸。缸體固定齒輪軸24貫通介輪20的中心孔21，箱體固定齒輪軸24的端部支撐在齒輪箱11的支撐孔17中。 在上述的結(jié)構(gòu)中，將介輪20的中心孔21旋轉(zhuǎn)自由地嵌合在缸體固定齒輪軸24上，使缸體固定齒輪軸24的端部支撐在齒輪箱11的支撐孔17中，從而以缸體固定齒輪軸24為基準，使平衡齒輪7的中心和曲軸齒輪4的中心定位。由此，將平衡齒輪7的中心、曲軸齒輪4的中心、介輪20的中心這三根軸的軸間距離定位為規(guī)定的關(guān)系。
在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，介輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸即缸體固定齒輪軸24形成在汽缸體2上，因此能夠使介輪20的形狀簡化，并實現(xiàn)零部件數(shù)量的減少和零部件加工成本的降低。
另外，假設(shè)采用柴油發(fā)動機作為內(nèi)燃機對上述實施形態(tài)進行了說明，但只要是通過齒輪列機械連接曲軸和平衡軸的結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機，就能夠應(yīng)用于汽油發(fā)動機等柴油發(fā)動機以外的內(nèi)燃機。 另外，也存在如下的定義將上述實施例中稱為汽缸體的部件稱為下箱體，將汽缸體和汽缸蓋的組合稱為發(fā)動機主體，將下箱體和發(fā)動機主體作為不同的部件。但在本發(fā)明中，將包括該下箱體的、對曲軸進行收納的部件的整體稱為汽缸體，使該汽缸體成為發(fā)動機主體的構(gòu)成部件。因此，將下箱體作為發(fā)動機主體的構(gòu)成部件的結(jié)構(gòu)當然也包含在本發(fā)明的范疇之內(nèi)。
8
權(quán)利要求
一種內(nèi)燃機，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)自由地支撐在發(fā)動機本體上的曲軸；固定在所述曲軸上的曲軸齒輪；旋轉(zhuǎn)自由地設(shè)在所述發(fā)動機本體上的平衡軸；固定在所述平衡軸上的平衡齒輪；通過與所述曲軸齒輪和所述平衡齒輪嚙合，將所述曲軸齒輪的旋轉(zhuǎn)向所述平衡齒輪傳遞的介輪；收納所述介輪和所述平衡齒輪，并安裝在所述發(fā)動機本體的側(cè)部的齒輪箱；以及在所述發(fā)動機本體和所述齒輪箱之間，對所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心的位置進行定位的定位部。
2. 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述定位部包括插通設(shè)于所述介輪、作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸的齒輪軸；形成在所述齒輪箱上的支撐孔；以及形成在所述發(fā)動機本體上的支撐孔，所述各支撐孔對所述齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。
3. 如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機，其特征在于，在所述齒輪箱的支持孔中支撐所述齒輪軸，從而使所述介輪和所述平衡齒輪的中心位置定位，并使所述介輪安裝在所述齒輪箱上，使所述齒輪軸支撐在所述發(fā)動機本體的支撐孔中，將所述齒輪箱組裝到所述發(fā)動機本體上，從而使與所述平衡齒輪的中心位置之間已定位的所述介輪的中心位置，相對于所述曲軸齒輪定位。
4. 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述定位部包括設(shè)于所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心部的中心孔；設(shè)在所述齒輪箱上的箱體固定齒輪軸，其插通在所述介輪的所述中心孔中，并作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸；以及設(shè)在所述發(fā)動機本體上的缸體支撐孔，其對所述箱體固定齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。
5. 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述定位部包括設(shè)于所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心部的中心孔；設(shè)在所述發(fā)動機本體上的缸體固定齒輪軸，其插通在所述介輪的所述中心孔中，并作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸；以及設(shè)在所述齒輪箱上的箱體支撐孔，其對所述缸體固定齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。
6. 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述定位部包括一體形成在所述介輪上、作為該介輪的旋轉(zhuǎn)中心軸的軸；形成在所述齒輪箱上的支撐孔；以及形成在所述發(fā)動機本體上的支撐孔，所述各支撐孔對所述齒輪軸的中心軸的位置進行定位支撐。
7.如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機，其特征在于，當將收納有所述平衡齒輪的所述齒輪箱組裝到所述發(fā)動機本體上時，所述定位部對所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心的位置進行定位。
全文摘要
一種具有曲軸齒輪、平衡齒輪和介輪的內(nèi)燃機。所述曲軸齒輪固定在旋轉(zhuǎn)自由地支撐在發(fā)動機本體上的曲軸上。所述平衡齒輪固定在旋轉(zhuǎn)自由地設(shè)在所述發(fā)動機本體上的平衡軸上。所述介輪通過與所述曲軸齒輪和所述平衡齒輪嚙合，將該曲軸齒輪的旋轉(zhuǎn)向所述平衡齒輪傳遞。齒輪箱收納有所述介輪和所述平衡齒輪，并安裝在所述發(fā)動機本體的側(cè)部。定位部在所述發(fā)動機本體和所述齒輪箱之間，對所述介輪的旋轉(zhuǎn)中心的位置進行定位。
文檔編號F02B77/00GK101713333SQ20091017956
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者鈴木得 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社