车辆及其发动机和曲轴的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种曲轴，其中，该曲轴包括可拆卸地连接的连接臂与连杆销，该连接臂成对地设置，每对所述连接臂之间通过所述连杆销在所述连接臂的第一端部之间连接，相邻的两对所述连接臂之间通过所述连杆销在所述连接臂的与该第一端部相反的第二端部之间连接。本发明还提供一种发动机和车辆。通过上述技术方案，连接臂与连杆销分别加工并通过可拆卸的方式连接在一起，不但相对于整体式的曲轴的同轴度变形量更小，而且不限制曲轴的长度，可以根据实际需要选择连接臂和连杆销的数量。并且，连接臂和连杆销分别加工不但更便于加工，而且降低废品率，节约成本。
【专利说明】车辆及其发动机和曲轴
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车发动机【技术领域】，具体地，涉及一种曲轴、发动机和车辆。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，汽车发动机通常采用整体式曲轴，曲轴毛坯制造采用铸造或锻造 方式，使用机加工形成成本，通过连接分体式连杆、活塞、主轴承、轴瓦等零件，将爆发产生 的力作用到活塞顶转化为机械能，并将动力输出。
[0003] 但是现有的整体式曲轴虽然能够有效地传递力矩，但是存在着以下不足：
[0004] (1)曲轴整体长度较长时，加工过程中的变形量大，轴颈去重加工较困难；
[0005] (2)整体式曲轴必须采用分体连杆，连接不可靠；
[0006] (3)孔径配合适用轴瓦会增大摩擦损失，且轴瓦的承压能力有限，出现异常磨损后 会导致整个机构损坏；
[0007] (4)整体式曲轴不可改变自身尺寸形成可变压缩比结构，从而改变燃烧情况。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种曲轴，该曲轴由其各个部件可拆卸地连接而成。
[0009]为了实现上述目的，本发明提供一种曲轴，其中，该曲轴包括可拆卸地连接的连接 臂与连杆销，该连接臂成对地设置，每对所述连接臂之间通过所述连杆销在所述连接臂的 第一端部之间连接，相邻的两对所述连接臂之间通过所述连杆销在所述连接臂的与该第一 端部相反的第二端部之间连接。
[0010] 优选地，所述连杆销为中空管状。
[0011] 优选地，所述连接臂上设置有连接孔，所述连杆销穿入到该连接孔中以与所述连 接臂以全浮式轴承或半浮式轴承连接。
[0012] 优选地，所述连接臂包括壳体，该壳体上设置有长孔，该长孔沿所述连接臂的第一 端部和第二端部的连线的方向延伸，所述连杆销穿过该长孔以与所述连接臂连接，且所述 连杆销能够沿所述长孔滑动。
[0013] 优选地，所述连接臂包括设置在所述壳体内部的支撑块、密封件和油道，
[0014] 其中，所述支撑块为多个，多个所述支撑块的一端相对地设置，且多个所述支撑块 通过所述密封件密封地连接在一起以围成密封空间，所述油道穿过所述密封件并与所述密 封空间连通，所述支撑块能够相对于所述壳体运动，每个所述连杆销与所述支撑块中的一 个连接并能够共同运动。
[0015] 优选地，所述支撑块为沿径向方向相对设置的两个。
[0016] 优选地，所述壳体的沿径向的外侧壁与所述支撑块之间连接有弹性件。
[0017] 本发明的另一个目的是提供一种发动机，其中，该发动机包括本发明所述的曲轴。
[0018] 优选地，所述连接臂的第一端部和/或第二端部与所述发动机油缸之间通过轴承 连接。
[0019] 本发明的另一个目的是提供一种车辆，其中，该车辆包括本发明所述的发动机。
[0020] 通过上述技术方案，连接臂与连杆销分别加工并通过可拆卸的方式连接在一起， 不但相对于整体式的曲轴的同轴度变形量更小，而且不限制曲轴的长度，可以根据实际需 要选择连接臂和连杆销的数量。并且，连接臂和连杆销分别加工不但更便于加工，而且降低 废品率，节约成本。
[0021] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0023] 图1是根据本发明优选实施方式的曲轴的示意图；
[0024] 图2是根据本发明优选实施方式的连接臂的剖视图。
[0025] 附图标记说明
[0026] 1连接臂 11壳体
[0027] 12支撑块 13密封件
[0028] 14油道 2连杆销
【具体实施方式】
[0029] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0030] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词通常需要结合附图与上下 文所述进行适当理解。
[0031] 本发明提供一种曲轴，其中，该曲轴包括可拆卸地连接的连接臂1与连杆销2,该 连接臂1成对地设置，每对所述连接臂1之间通过所述连杆销2在所述连接臂1的第一端 部之间连接，相邻的两对所述连接臂1之间通过所述连杆销2在所述连接臂1的与该第一 端部相反的第二端部之间连接。
[0032] 根据本发明的技术方案，连接臂1与连杆销2之间可拆卸地连接，从而可以通过连 接臂1和连杆销2构成曲轴，并且可以方便地对每个连接臂1和连杆销2进行更换和维护， 因此降低了曲轴的维护成本。
[0033] 并且，该曲轴的长度以及连接臂1和连杆销2的数量可以根据需要进行选择和安 装，并且可以通过改变连接臂1和连杆销2的数量以及位置来改变与曲轴相连的发动机汽 缸的数量。因此，本发明的曲轴可以适用于不同缸数的发动机，并且可以对已经完成组装的 曲轴增加或减少连接臂1和连杆销2以用于不同的车型，使得本发明的曲轴的通用性更好。
[0034] 其中，该连接臂1通常成对地设置，也就是说连接臂1的数量通常为偶数。第一端 部和第二端部优选地为连接臂1的相反的两端，因此通过上述技术方案使得多个连接臂1 通过连杆销2以如图1所述的方式连接在一起。
[0035] 另外，为了减轻曲轴的总体重量，该连杆销2可以为中空管状。
[0036] 优选地，所述曲轴的旋转轴连接在两侧最外的连接臂1上，并且曲轴的旋转轴可 以连接在两侧最外的连接臂1的中心点上，或者偏离该中心点地连接在连接臂1上，或者例 如曲轴的旋转轴可以与连接在连接臂1的第二端部之间的连杆销2同轴设置。
[0037] 通过上述技术方案，连接臂与连杆销分别加工并通过可拆卸的方式连接在一起， 不但相对于整体式的曲轴的同轴度变形量更小，而且不限制曲轴的长度，可以根据实际需 要选择连接臂和连杆销的数量。并且，连接臂和连杆销分别加工不但更便于加工，而且降低 废品率，节约成本。
[0038] 优选地，所述连接臂1上设置有连接孔，所述连杆销2穿入到该连接孔中以与所述 连接臂1以全浮式轴承或半浮式轴承连接，以减小对连接臂1的冲击力。对于连接臂1和 连杆销2之间的轴承连接方式，可以采用全浮式和半浮式的轴承连接方式。全浮式轴承只 传递转矩，不承受任何反力和弯矩；半浮式轴承既传递扭矩又承受全部反力和弯矩。
[0039] 优选地，所述连接臂1包括壳体11，该壳体11上设置有长孔，该长孔沿所述连接 臂1的第一端部和第二端部的连线的方向延伸，所述连杆销2穿过该长孔以与所述连接臂 1连接，且所述连杆销2能够沿所述长孔滑动。
[0040] 在本优选实施方式中，连杆销2连接在连接臂1上的位置能够沿长孔的延伸方向 调节，从而起到改变曲轴行程，调节发动机压缩比的作用。
[0041] 需要说明的是，该连杆销2沿长孔滑动的驱动可以采用现有技术中任意一种适用 的方式和结构来实现，本发明对此并不加以限制。
[0042] 下面对实现上述发明构思的一种本发明优选实施方式进行介绍。优选地，所述连 接臂1包括设置在所述壳体11内部的支撑块12、密封件13和油道14，
[0043] 其中，所述支撑块12为多个，多个所述支撑块12的一端相对地设置，且多个所述 支撑块12通过所述密封件13密封地连接在一起以围成密封空间，所述油道14穿过所述密 封件13并与所述密封空间连通，所述支撑块12能够相对于所述壳体11运动，每个所述连 杆销2与所述支撑块12中的一个连接并能够共同运动。
[0044] 在本优选实施方式中，连接臂1的壳体11通常设置为圆柱形，如图2显示为连接 臂的剖视图。其中，壳体11内部设置有支撑块12、密封件13和油道14。多个支撑块12的 一端相对地设置，即多个支撑块12的一端均朝向所述壳体11的中心且相对地设置，优选 地，所述壳体11为圆柱形，如图2所示的横截面为圆形，多个支撑块12沿壳体11的半径方 向设置，从而使得多个支撑块12的一端在壳体11的圆心处相对。并且，密封件13将多个 支撑块12的相对的一端密封地连接在一起，即多个支撑块12的相对的端部处于同一个密 封的空间之内。油道14穿过密封件13,并且与该密封件13与支撑块12所围成的密封空间 连通。
[0045] 其中，密封件13可以采用固定在壳体11上的方式，支撑块12能够相对于壳体11 和密封件13运动，并且始终保持与密封件13之间的密封地接触。当然，密封件13也可以 采用能够随支撑块12的运动而发生一定变形的柔性件。本发明对此不加以限制，主要思想 在于向密封空间充入油液时，液压能够推动支撑块12沿壳体11向外运动。
[0046] 当通过油道14向该密封空间中充入油液时，密封空间内的液压推动支撑块12相 对于壳体11向壳体11的外周缘运动，从而带动连杆销2沿长孔滑动，即通过本优选实施方 式的结构改变了曲轴的行程和发动机的压缩比。而且上述实施方式的结构简单，通过液压 装置来控制连接臂1中的支撑块12的运动，避免了通过其他机械结构进行控制而产生的噪
[0047] 优选地，所述支撑块12为沿径向方向相对设置的两个。这样，两个支撑块12分别 与连接臂1两侧的两个连杆销2连接，当通过油道14向密封空间内充入油液时，两个支撑 块12向相反的方向相对于壳体11运动，即两个支撑块12均沿着连接臂1的第一端部和第 二端部的连线方向反向地移动，从而带动两个连杆销2能够沿连接臂1的第一端部和第二 端部的连线方向反向地移动，使得对曲轴行程的调节效率更高。
[0048] 优选地，所述壳体11的沿径向的外侧壁与所述支撑块12之间连接有弹性件。当 支撑块12相对于壳体11向外运动时压缩该弹性件，以起到减震的作用。并且，当连接臂1 与密封件13围成的密封空间内部的液压减小时，支撑块12能够在弹性件的回复力的作用 下复位，从而起到能够双向调节曲轴的形成和发动机压缩比的作用。
[0049] 本发明还提供一种发动机，其中，该发动机包括本发明所述的曲轴。
[0050] 优选地，所述连接臂1的第一端部和/或第二端部与所述发动机油缸之间通过轴 承连接。在本发明的发动机中，发动机油缸与成对的连接臂1相连，优选地连接在连接臂1 的第一端部和/或第二端部的壳体11的外部，并且通过轴承连接。
[0051] 本发明还提供一种车辆，其中，该车辆包括本发明所述的发动机。
[0052] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简 单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0053] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0054] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1. 一种曲轴，其特征在于，该曲轴包括可拆卸地连接的连接臂（1)与连杆销（2)，该连 接臂（1)成对地设置，每对所述连接臂（1)之间通过所述连杆销（2)在所述连接臂（1)的 第一端部之间连接，相邻的两对所述连接臂（1)之间通过所述连杆销（2)在所述连接臂（1) 的与该第一端部相反的第二端部之间连接。
2. 根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述连杆销（2)为中空管状。
3. 根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述连接臂（1)上设置有连接孔，所述连 杆销（2)穿入到该连接孔中以与所述连接臂（1)以全浮式轴承或半浮式轴承连接。
4. 根据权利要求1所述的曲轴，其特征在于，所述连接臂（1)包括壳体（11)，该壳体 (11)上设置有长孔，该长孔沿所述连接臂（1)的第一端部和第二端部的连线的方向延伸， 所述连杆销（2)穿过该长孔以与所述连接臂（1)连接，且所述连杆销（2)能够沿所述长孔 滑动。
5. 根据权利要求4所述的曲轴，其特征在于，所述连接臂（1)包括设置在所述壳体 (11)内部的支撑块（12)、密封件（13)和油道（14)， 其中，所述支撑块（12)为多个，多个所述支撑块（12)的一端相对地设置，且多个所述 支撑块（12)通过所述密封件（13)密封地连接在一起以围成密封空间，所述油道（14)穿过 所述密封件（13)并与所述密封空间连通，所述支撑块（12)能够相对于所述壳体（11)运 动，每个所述连杆销（2)与所述支撑块（12)中的一个连接并能够共同运动。
6. 根据权利要求5所述的曲轴，其特征在于，所述支撑块（12)为沿径向方向相对设置 的两个。
7. 根据权利要求5或6所述的曲轴，其特征在于，所述壳体（11)的沿径向的外侧壁与 所述支撑块（12)之间连接有弹性件。
8. -种发动机，其特征在于，该发动机包括上述权利要求1-7中任意一项所述的曲轴。
9. 根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述连接臂（1)的第一端部和/或第二 端部与所述发动机油缸之间通过轴承连接。
10. -种车辆，其特征在于，该车辆包括上述权利要求8或9所述的发动机。
【文档编号】F16C3/10GK104121272SQ201410372878
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】韩雅玉, 高志龙, 李辉, 张梓龙, 董乔 申请人:长城汽车股份有限公司