专利名称：曲轴箱噪音抑制结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种曲轴箱噪音抑制结构，尤指一种适用于机车引擎内部的曲轴
箱噪音抑制结构。
背景技术：
于机车内燃机引擎的设计中，其内部的曲柄轴与曲轴箱的左、右轴承座之间分别 会设置有一轴承，较常使用滚珠轴承并以其作为曲柄轴的支撑组件。其中，曲柄轴上的一对 滚珠轴承的内环是先压配嵌入该曲柄轴的颈部，随后该对滚珠轴承的外环再滑配装入曲轴 箱的左、右轴承座中。然而，因为曲柄轴上的滚珠轴承的外环与曲轴箱的左、右轴承座为滑 配方式，因此，在引擎运转时，无法避免滚珠轴承的外环与曲轴箱的轴承座间会有颤动撞击 的情形产生，进而引发噪音问题。 此外，由于前述各个组件之间的组装精度以及本身材质热膨胀系数的不同，当机 车引擎于运转并产生高热时，也会使得滚珠轴承与轴承座之间产生滑移、回转或摩擦，同时 加速滚珠轴承与轴承座间的磨耗，并因此造成运转时产生严重的噪音以及振动，并使得引 擎马力降低。 请同时参阅图1、及图2，其分别是习知机车引擎的剖面图及其曲轴箱的放大示意 图。其中显示有一曲柄轴91及其定位方式，为改善上述机车引擎于运转时会产生噪音以及 振动问题，厂商于曲轴箱92之右轴承座921与左轴承座922上分别增设有一铸铁衬套97， 98，藉由铸铁衬套97， 98可降低右、左轴承座921,922与滚珠轴承93， 94间的热膨胀系数差 异，进而减少右、左轴承座921， 922与滚珠轴承93， 94之间于引擎运转时因温升所造成的热 膨胀所产生的间隙量。 然而，前述藉由增设铸铁衬套97，98的设计方式仍旧无法有效降低噪音以及振 动。因此有厂商将右、左轴承座921,922设计成压配型态，以抑制颤动敲击音。但如此反而 造成滚珠轴承93，94组装于右、左轴承座921,922以及曲柄轴91时的不便与困扰，也会造 成尔后维修的不便，且又由于铸铁衬套97，98与曲轴箱92之间必须配合良好，因此其二者 间的加工精度以及加工成本亦将相对提高。 请再同时参阅图3、及图4，其分别为习知曲轴箱噪音抑制结构的剖面图、及其环 状阻尼件的立体图。其中显示为改善上述机车引擎于运转时会产生噪音以及振动问题，有 厂商除了于曲轴箱92的右、左轴承座921,922分别组设有一铸铁衬套97，98之外，并增加 设计一环状阻尼件95，其噪音抑制结构将滚珠轴承93， 94分别套设于曲柄轴91上，且滚珠 轴承93，94分别包括有一内环931，941、一外环932，942、及一滚珠933,943。其中，内环 931,941并分别压配于曲柄轴91的颈部911，912，而环状阻尼组件95是夹设于外环932与 右轴承座921之间，藉由环状阻尼件95朝向滚珠轴承94方向的轴向推力，可使两滚珠轴承 93，94的外环932，942、滚珠933，943、及内环931,941之间形成无间隙的接触状态，促使引 擎的曲柄轴91于运转时所产生的噪音有效被抑制。惟此种作法，会因引擎运转时所产生的 温度上升而造成环状阻尼件95快速劣化，而欠缺使用耐久性，继而无法发挥当初抑制噪音的功效。且此环状阻尼件95并非弹性构件，刚性不佳，导致曲柄轴91轴向位置的固定效果 会受到影响。 为改善上述机车引擎于运转时会产生噪音以及振动问题，也有人设计一种特殊滚 珠轴承，其外环嵌设圆周状的合成树脂材料，并且于径向方向突出于其外环，特殊滚珠轴承 系夹设于轴承座与曲柄轴之间。目的为縮减因引擎运转造成滚珠轴承与曲轴箱的轴承座间 的间隙，改善滚珠轴承与轴承座间的撞击现象，避免异常振动的产生而引发出异音。惟此 种作法，于长时间引擎运转下，如同上述，由于引擎运转时所产生的温度上升而造成合成树 脂材料快速劣化，且热膨胀效应也导致滚珠轴承外环与曲轴箱的轴承座间仍旧会存在着间 隙，无法完全抑制颤动撞击情形。此外，此种特殊滚珠轴承的成本增加，加工精度控制及组 立上的不便更是额外衍生的因扰。 综上，习用技术尚有上述的缺失，而无法满足各方面的要求，并非十分理想。发明 人原因于此，本于积极发明创作的精神，亟思一种可以解决上述问题的「曲轴箱噪音抑制结 构」，几经研究实验终至完成本实用新型。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种曲轴箱噪音抑制结构，其可防止引擎运转时造成滚 动轴承与曲轴箱间的颤动撞击现象，进而降低因颤动撞击所引发的振动及噪音问题。 本实用新型的目的是这样实现的，一种曲轴箱噪音抑制结构，包括有一曲柄轴、一 曲轴箱、一第一滚动轴承、一第二滚动轴承、及一第一盘形弹簧。 其中，曲轴箱包括有一第一轴承座、及一第二轴承座，第一轴承座、及第二轴承座 分别组设于曲柄轴的二侧，且曲柄轴于对应第一轴承座的一侧形成有一第一颈部，曲柄轴 另于对应第二轴承座的一侧形成有一第二颈部。 上述第一滚动轴承组设于第一轴承座内，且第一滚动轴承包括有一第一内环、及 一第一外环。其中，第一内环压配于曲柄轴的第一颈部，而第一外环则松配组设于第一轴承 座内。相同地，第二滚动轴承组设于第二轴承座内，且第二滚动轴承也包括有一第二内环、 及一第二外环。其中，第二内环压配于曲柄轴的第二颈部。 此外，上述第一盘形弹簧夹设于第一轴承座与第一滚动轴承的第一外环的轴向外 侧面之间，用以提供一弹性预力以顶抵第一滚动轴承的第一外环朝向第二滚动轴承的方向 推移。 藉此，盘形弹簧可提供一轴向推力，防止引擎运转时造成滚动轴承与曲轴箱的轴 承座之间的颤动撞击现象，进而降低因颤动撞击所引发的振动及噪音问题，因而可提供长 时间下引擎的一稳定推力，提升滚动轴承的使用寿命。此外，由于盘形弹簧的几何外形特 性，可改善习知的环状阻尼件、及合成树脂材料由于温度上升、刚性不佳所造成的磨耗及劣 化，致欠缺使用耐久性的缺失，且盘形弹簧的成本也较习知的特殊滚珠轴承低廉，组装便 利。 此外，本实用新型可更包括有一第一衬套，第一衬套是组设于第一轴承座与第一 滚动轴承的第一外环的径向外侧面之间，用以降低第一轴承座与第一滚动轴承间的热膨胀 系数差异，进而减少两构件之间于引擎运转时因温升所造成的热膨胀所产生的间隙量。 另外，本实用新型可更包括有一第二衬套，第二衬套组设于第二轴承座与第二滚动轴承的第二外环的径向外侧面之间，用以降低第二轴承座与第二滚动轴承间之热膨胀系 数差异，进而减少两构件之间于引擎运转时因温升所造成的热膨胀所产生的间隙量。 上述第一衬套可为铸铁衬套、或其它等效材质的铁合金衬套。同样地，第二衬套也 可为铸铁衬套、或其它等效材质的铁合金衬套。以可降低第一、第二轴承座与第一、第二滚 动轴承间的热膨胀系数差异，进而减少构件之间于引擎运转时因温升所造成的热膨胀所产 生的间隙量。 再者，上述第一滚动轴承、及第二滚动轴承可为滚珠轴承、滚柱轴承、或其它等效 的轴承，皆可达成相同的功效。 又，本实用新型可更包括有一第二盘形弹簧，其夹设于第二轴承座与第二滚动轴 承的第二外环的轴向外侧面之间，用以提供一弹性预力以顶抵第二滚动轴承的第二外环朝 向该第一滚动轴承的方向推移，以可更为强化降低因颤动撞击所引发的振动及噪音问题。 藉由盘形弹簧的轴向推力，可防止引擎运转时造成滚动轴承与曲轴箱间的颤动撞 击现象，进而降低因颤动撞击所引发的振动及噪音问题，且可提供长时间下引擎的一稳定 推力，提升滚动轴承的使用寿命。
图1是习知机车引擎的剖面图。 图2是图1的曲轴箱的放大示意图。 图3是习知曲轴箱噪音抑制结构的剖面图。 图4是图3的环状阻尼件的立体图。 图5是本实用新型第一较佳实施例的剖面图。 图6是图5I部的放大示意图。 图7是图5的盘形弹簧立体图。 图8是本实用新型第二较佳实施例的剖面图。 主要元件符号说明1，91曲柄轴11第一颈部12第二颈部2，92曲轴箱21第一轴承座22第二轴承座3第一滚动轴承31第一内环32第一外环33第一滚动件4第二滚动轴承41第二内环42第二外环43第二滚动件5第一盘形弹簧6第二盘形弹簧7第一衬套8第二衬套911,912颈部921右轴承座922左轴承座93，94滚珠轴承931,941内环932,942外环933,943滚珠95环状阻尼件97，98衬套具体实施方式首先，请同时参阅图5是本实用新型第一较佳实施例的剖面图、图6是图5的I部 放大示意图、及图7是图5的盘形弹簧的立体图，本实施例的曲轴箱噪音抑制结构包括有一 曲柄轴1、一曲轴箱2、第一滚动轴承3、一第二滚动轴承4、一第一衬套7、一第二衬套8、以 及一第一盘形弹簧5。 其中曲轴箱2包括有一第一轴承座21、及一第二轴承座22，第一轴承座21、及第二 轴承座22分别组设于曲柄轴1的二侧，且曲柄轴1于对应第一轴承座21的一侧形成有一 第一颈部11，曲柄轴1于对应第二轴承座22的一侧形成有一第二颈部12。 如图5所示，第一滚动轴承3组设于第一轴承座21内，且第一滚动轴承3包括有 一第一内环31、一第一滚动件33、及一第一外环32。其中，第一内环31压配于曲柄轴1的 第一颈部ll，而第一外环32松配组设于第一轴承座21内。同时第二滚动轴承4组设于第 二轴承座22内，且第二滚动轴承4包括有一第二内环41、一第二滚动件43、及一第二外环 42。其中，第二内环41压配于曲柄轴1的第二颈部12。于本实施例中，该第一滚动轴承3、 及第二滚动轴承4皆为滚珠轴承。 此外，第一衬套7组设于第一轴承座21与第一滚动轴承3的第一外环32的径向 外侧面之间。同时第二衬套8则组设于第二轴承座22与第二滚动轴承4的第二外环42的 径向外侧面之间。于本实施例中，第一衬套7、及第二衬套8皆为铸铁衬套，而第一滚动轴承 3、及第二滚动轴承4则皆为钢材质的滚动轴承，铸铁衬套与钢材质滚动轴承的热膨胀系数 差异不大，因此可减少第一、第二轴承座21，22与第一、第二滚动轴承3，4之间于引擎运转 时因温升所造成的热膨胀所产生的间隙量。 如图5、及图7所示，第一盘形弹簧5夹设于第一轴承座21与第一滚动轴承3的第 一外环32的轴向外侧面之间，第一盘形弹簧5可提供一弹性预力以顶抵第一滚动轴承3的 第一外环32朝向第二滚动轴承4的方向推移。 请参阅图5，由于第一滚动轴承3的第一外环32与第一轴承座21之间为松配，而
第一滚动轴承3的第一内环31压配于曲柄轴1的第一颈部11，同时第二滚动轴承4的第二
内环41压配于曲柄轴1的第二颈部12。因此，当第一盘形弹簧5顶抵于第一外环32并使
其朝向第二滚动轴承4方向推移时，第一外环32会轴向偏移并与第一滚动件33接触，第一
滚动件33则再受到推移而与第一内环31接触，此时，第一内环31会推动曲柄轴1轴向偏
移，而曲柄轴1会再推动第二滚动轴承4的第二内环41轴向偏移，并促使第二内环41接触
于第二滚动件43，而第二滚动件43则再受到推移并接触于第二外环42。 于上述轴向偏移动作下，第一滚动轴承3的第一外环32、第一滚动件33、及第一内
环31之间可形成完全零间隙接触状态，且第二滚动轴承4的第二外环42、第二滚动件43、
及第二内环41之间同样可形成完全零间隙接触状态，如此可形成一预压设计。 藉此，第一盘形弹簧5可提供一轴向推力，有效防止引擎运转时造成第一、及第二
滚动轴承3，4与曲轴箱2的第一、第二轴承座21，22间的颤动撞击现象，进而降低因颤动撞
击所引发的振动及噪音问题，因而可提供长时间下引擎的一稳定推力，提升第一、及第二滚
动轴承3，4的使用寿命。此外，由于第一盘形弹簧5的几何外形特性，可改善上述习知的环
状阻尼件95、及合成树脂材料由于温度上升、刚性不佳所造成的磨耗及劣化，致欠缺使用耐久性的缺失，且第一盘形弹簧5的成本也较上述习知的特殊滚珠轴承低廉，组装便利。 请参阅图8是本实用新型第二较佳实施例的剖面图，其主要结构皆与上述第一较 佳实施例相同，唯差别在于本实施例除具有第一实施例的第一盘形弹簧5之外，另具有一 第二盘形弹簧6，第二滚动轴承4的第二外环42松配组设于第二轴承座22内，同时第二盘 形弹簧6夹设于第二轴承座22与第二滚动轴承4的第二外环42的轴向外侧面之间，用以 提供一弹性预力以顶抵第二外环42朝向第一滚动轴承3的方向推移。因此，藉由增设第二 盘形弹簧6以及其所提供的弹性预力，并同时搭配原本的第一盘形弹簧5，可更为强化上述 第一较佳实施例所述的各种功效。
权利要求一种曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于包括一曲轴箱，包括有一第一轴承座、及一第二轴承座，该第一轴承座、及该第二轴承座分别组设于一曲柄轴的二侧，且该曲柄轴于对应该第一轴承座的一侧形成有一第一颈部、于对应该第二轴承座的一侧形成有一第二颈部；一第一滚动轴承，组设于该第一轴承座内，且该第一滚动轴承包括有一第一内环、及一第一外环，该第一内环压配于该第一颈部，该第一外环松配组设于该第一轴承座内；一第二滚动轴承，组设于该第二轴承座内，且该第二滚动轴承包括有一第二内环、及一第二外环，该第二内环压配于该第二颈部；以及一第一盘形弹簧，夹设于该第一轴承座与该第一外环的轴向外侧面之间，用以提供一弹性预力以顶抵该第一外环朝向该第二滚动轴承的方向推移。
2. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于包括有一第一衬套，组设于 该第一轴承座与该第一外环的径向外侧面之间。
3. 如权利要求2所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第一衬套为铸铁衬套。
4. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于包括有一第二衬套，组设于 该第二轴承座与该第二外环的径向外侧面之间。
5. 如权利要求4所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第二衬套为铸铁衬套。
6. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第一滚动轴承为滚珠轴承。
7. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第一滚动轴承为滚柱轴承。
8. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第二滚动轴承为滚珠轴承。
9. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第二滚动轴承为滚柱轴承。
10. 如权利要求1所述的曲轴箱噪音抑制结构，其特征在于该第二外环是松配组设于 该第二轴承座内，且包括有一第二盘形弹簧，其夹设于该第二轴承座与该第二外环的轴向 外侧面之间，用以提供一弹性预力以顶抵该第二外环朝向该第一滚动轴承的方向推移。
专利摘要本实用新型涉及一种曲轴箱噪音抑制结构，其特征在是于曲轴箱内的曲柄轴二侧分别设有一轴承座，于轴承座内分别设有一滚动轴承，其中一滚动轴承的外环是与轴承座之间设计为松配、内环是压配于曲柄轴的颈部，并于外环与轴承座的轴向外侧面之间组设有一盘形弹簧。藉由盘形弹簧的轴向推力，可防止引擎运转时造成滚动轴承与曲轴箱间的颤动撞击现象，进而降低因颤动撞击所引发的振动及噪音问题，且可提供长时间下引擎的一稳定推力，提升滚动轴承的使用寿命。
文档编号F02F7/00GK201474794SQ200920170249
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者宁攸威, 宋承恩, 李昆远 申请人:三阳工业股份有限公司