专利名称：发动机曲柄轴的油通道结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车，特别是摩托车，发动机的曲柄轴上的油通道结构。
在例如图8所示的已知摩托车中，作为动力单元的发动机单元2通过发动机悬挂单元3以这样一种方式连接于机架1的后下部，即当中部车架在下位置(停驶状态)和上位置(行驶状态)之间摆动时，曲柄箱的中间轴线绕曲柄轴轴线0摆动，如字母A和B所示。发动机6的动力经发动机单元2内的传动系统传递到被轴颈支承在发动机单元2后端处的后轮5上。
发动机单元2带有一曲柄轴，它由发动机汽缸内的活塞驱动。曲柄轴由设在曲柄箱内的轴承可旋传地支承，曲柄轴带有曲柄轮和一曲柄销，曲柄销偏心地连接于曲柄轮之间，从而形成一曲柄轴组件。一个油通道从油箱通向曲柄轴。此油通道通过一油腔与曲柄轴内的油通道连通。曲柄轴内的油通道通过径向的油出口通道通向各种滑动零件，如曲柄销，起动机离合机构等。
业已证明，在一单缸发动机中，由于曲柄轴位置和压缩上死点之间的关系，曲柄轴会停止在下面解释的位置。以下数据是从一台摩托车的四冲程循环100CC单缸发动机上获得的。
为获得以下结果，用这台单缸发动机重复了30次试验。情况(1)显示曲柄轴停止在活塞上死点之前约120°(上死点之后约240°)的位置，情况(2)显示曲柄轴停止在活塞上死点之前约180°的位置，情况(3)显示曲柄轴停止在活塞上死点之前约40°的位置。
情况(1)27次/30次 90%情况(2)1次/30次 3.3%情况(3)2次/30次 6.7%在上述单缸发动机的场合中，由于存在着不仅润滑油流出曲柄轴内之通道而且润滑油流出油腔(取决于油入口和出口部分的位置)的危险，所以有必要考虑通向和通出曲柄轴内油通道的油入口和油出口的位置设置。例如，如果通向曲柄轴内油通道的油入口朝地面略微地倾斜，保存在曲柄轴内油通道里的大部分油会不理想地从油通道流出进入油腔和曲轴箱。而且，如果油入口和油出口两者都朝地面倾斜，不仅曲柄轴内油通道里的油而且油腔里的油都会经曲柄轴10内的油通道流入曲柄箱。流入曲柄箱内的油的数量如图7中的高度差1所示。
如果发动机在这样一种条件下起动，即曲柄轴内的油通道里无油或者油腔里的油面较低，曲柄销和起动机离合器内的滑动零件就会在紧靠起动后的一定时间内在供油不充分的情况下勉强运作，往往使滑动零件受损，或在最坏情况下卡住这些零件。当发动机长期未使用时这一问题尤其严重。
本发明的一个目的是基本上克服上述现有技术所存在缺陷或缺点，并提供一种例如摩托车发动机的曲柄轴的油通道结构，它可防止发动机运作停止后轴的损失，以保证在紧靠发动机重新起动后的时间内以充分的速度供给润滑油。
本发明通过提供一种发动机单元(包括卧式的)可达到这一和其它目的，此发动机单元带有一曲柄轴组件，此曲柄轴组件上加工有一油通道并且在油进入所述曲柄轴组件处设有一油腔，发动机单元带有一曲柄轴的油通道结构，其中假定一个二维X-Y座标系，它具有一大致平行于地面的X轴并且大致通过所述曲柄轴的中心部分，通向曲柄轴上所述油通道的油入口位于这样一个位置，即从Y轴方向看此位置在所述油腔内之油面的正值侧。为曲柄轴所设的一曲柄销设在下死点侧而非上死点侧的位置。
根据上述曲柄轴的油通道结构，由于使通向曲柄轴内油通道的油入口位于这样一个位置，即从Y轴方向看在油腔内油面的正值侧，所以不论油口的位置和取向如何，油口决不会位于油腔内的油面以下。结果，油不会从油腔流向油出口，这样在曲柄轴组件内总可保持所需数量的油。而且，可以90%的可能性阻止因流动造成的润滑油损失，这样可保存足够多的润滑油。
下面参照附图，以举例的方式详细描述本发明，附图中;
图1 是剖视图，示出了应用本发明的摩托车的发动机单元;
图2 是一侧立视图，示出了发动机单元的曲柄箱;
图3 是一剖视图，示出了根据本发明的一个实施例的曲柄轴组件;
图4 示出了当曲柄销停止于距上死点120°的一位置时所获得的油通道之间的位置关系;
图5 示出了当曲柄销停止于距上死点180°的一位置时所获得的油通道之间的位置关系;
图6 示出了当曲柄销停止于距上死点240°的一位置时所获得的油通道之间的位置关系;
图7 示出了润滑油流出油腔的状态;和图8 是一侧立视图，示出了应用本发明的摩托车的一个例子。
下面参照附图描述本发明的一个实施例。
图1 示出了应用本发明的一辆摩托车的一发动机单元。发动机单元10包括一发动机12，其动力经一传动系13传送到后轮，此传动系与发动机12一起形成一动力单元。
发动机12带有一汽缸组件15，汽缸组件15设在一个形成发动机壳体的曲柄箱14上。一活塞17可滑动地设置在汽缸体组件15的汽缸体16内。施加于活塞17上的动力经一活塞杆(连杆)18和一曲柄销19传递到一曲柄轴20上，以驱动曲柄轴20。曲柄销19相对于曲柄轮21、21偏心地连接在曲柄轴20的一对曲柄轮21、21之间。曲柄轮21、21和曲柄销19一起形成一个曲柄轴组件22。
曲柄轴22通过轴承24，24可旋转地支承在曲柄箱14上。曲柄轴20的一端延伸穿过形成在曲柄箱14上的一个开孔以便伸出曲柄箱之外。一飞轮磁铁26和一风扇27设在曲柄轴20的伸出端上。发动机10设置有一壳体盖28。曲柄轴20的另一端也伸出曲柄箱20之外。形成传动系13的-V形皮带式变速装置30的主动带轮31设在曲柄轴的这一端上。传动系13安装在一壳体延伸部分14a上，此延伸部分从图2所示的曲柄箱14向后延伸。
V形皮带式变速装置30带有一被动带轮32，它由一传动机构33的主动轴34可旋转地支承。V形皮带35在被动带轮32和主动带轮31之间延伸。V形皮带式变速装置30实现无级变速或线性变速。被动带轮32通过一离心式离合机构36连接于一主动轴34上，这样发动机12的动力就通过V形皮带式变速装置30和离心式离合器36传递到传动机构33的主动轴34上。
传动机构33包括一个由一齿轮链构成的减速齿轮机构。仍递到主动轴34上的驱动动力通过传动机构33传递到为一个被动轴的后轮轴37上，从而驱动后轮11。
通过轴承24可旋转地支承在曲柄箱14上的曲柄轴20带有一个起动机离合机构41，它包括一起动齿轮40。
一个油通道44从一未示出的油箱经过一油过滤器45通往曲柄轴20，如图3所示。油通道44与一环形油腔46连通，此油腔绕曲柄轴20形成。油腔46由曲柄轴20和曲柄箱14之间的油封47和48限定。
油腔46经过一个径向的油入口通道51与一个通过曲柄轴20轴向形成的油通道50相通。油通道50分成两个油出口通道53和54，其中一个通道通过曲柄销19通往一曲柄腔55，而另一通道则延伸到需要润滑的起动机离合器41的旋转部分。油通道50内装有一个油塞56。
参照图4至6，在曲柄轴20的油通道结构中，假定一个X-Y二维座标系通过曲柄轴的中心轴线，使X轴(X-Z平面)大致平行于地面。方案是这样从Y轴方向看，当曲柄销19处于一个距下死点比距上死点近的位置时，与形成在曲柄轴20内的油通道50相通的油入口通道51的油入口51a位于这样一个位置，即在油腔46内之油面OL的正值侧。
油腔46内的油面OL由油通道44的入口位置确定，油通道44经油过滤器45通往未示出的油箱。对单缸发动机的试验显示，当发动机12关闭时，曲柄轴20并非停止在上死点，在大多数情况下而是停止在活塞17的冲程的上死点之前接近120°(上死点之后240°)的位置，如图4所示，当然有时候曲柄轴20也停止在曲柄销19处于上死点之后180°的位置，如图5所示，或者曲柄销19处于上死点之前240°(上死点之后120°)的位置，如图6所示。
在所述的曲柄轴油通道结构中，在图4和5所示的各状态中，假定一个X-Y二维座标系，它具有一个大致平行于地面的X轴(X-Z平面)并大致通过曲柄轴的中心，从Y轴方向看曲柄轴20内的油通道50的油入口通道51的油入口51a位于油腔46内之油面OL的正值侧。根据本方案，由于油入口51a位于油腔46内之油面OL上方，无论油面OL的位置和取向如何油出口通道53和54的口绝不会位于油面OL以下，这样油腔内的油绝不会朝油出口通道53和54流动。
如图4和5所示，如果发动机基本上为卧式，通往曲柄轴上的油通道的油入口和油出口位于正值范围内(从Y轴方向看)。
在此方案中，正如通过前述试验结果所证明的，减少了油流出油通道的量，可靠性为90%或更大，从而就保证了油的贮存量。这样根据本发明的曲柄轴油通道结构，当发动机关闭时有可能成功地防止产生这种状态，即通向曲柄轴20之油通道50的油入口通道51朝地面倾斜，如图7所示，以及防止产生这种状态，即油入口通道51和油出口通道53和54两者都朝地面向下倾斜。
从以上描述得知，根据本发明无论发动机停止时曲柄轴的位置如何，均可保持润滑油的所需数量，这样即使在紧接发动机重新起动后的时间内，也可保证充分的油的润滑，从而减少了故障，诸如起动机离合机构以及曲柄轴的旋转零件的损坏或卡住。此外，促进了润滑油向油通道的注入，使得可在更短的时间内分润滑油。从而改善了润滑效率。而且，可获得这些明显的效果而无需增加零件和任何特定的加工，这样就避免了生产费用的大量增加和对生产过程的任何不利影响。有了这些有利的效果就有可能改善曲柄轴系统的零件的耐久性。
权利要求
1.一种带有一曲柄轴组件的发动机单元，此曲柄轴组件上加工有一油通道并且在油进入所述曲柄轴组件处设有一油腔，发动机单元带有一曲柄轴的油通道结构，曲柄轴的油通道结构的特征在于假定一个二维X-Y座标系，它具有一大致平行于地面的X轴并且大致通过所述曲柄轴的中心部分，通向曲柄轴上所述油通道的油入口位于这样一个位置，即从Y轴方向看此位置在所述油腔内之油面的正值侧。
2.如权利要求1所述的发动机单元的曲柄轴油通道结构，其特征在于为曲柄轴所设的一曲柄销设在下死点侧而非上死点侧的位置。
3.一种带有一曲柄轴组件的卧式结构的发动机单元，此曲柄轴组件上加工有一油通道并且在轴进入所述曲柄轴组件处设有一轴腔，发动机单元带有一曲柄轴的油通道结构，曲柄轴的油通道结构的特征在于假定一个二维X-Y座标系，它具有一大致平行于地面的X轴并且大致通过所述曲柄轴的中心部分，通向并通出曲柄轴上所述油通道的油入口和油出口位于这样一个区域内，即从Y轴方向看此区域在所述油腔内之油面的正值侧。
全文摘要
一种带有一曲柄轴组件的发动机单元，包括卧式发动机单元，此曲柄轴组件上加工有一油通道并且在油进入所述曲柄轴组件处设有一油腔，发动机单元带有一曲柄轴的油通道结构，曲柄轴的油通道结构的特征在于假定一个二维X-Y坐标系，它具有一大致平行于地面的X轴并且大致通过所述曲柄轴的中心部分，通向曲柄轴上所述油通道的油入口位于这样一个位置，即从Y轴方向看此位置在所述油腔内之油面的正值侧。为曲柄轴所设的一曲柄销设在下死点侧而非上死点侧的位置。
文档编号F16C3/14GK1097488SQ9312049
公开日1995年1月18日 申请日期1993年12月15日 优先权日1993年3月29日
发明者仓田光次 申请人:铃木株式会社