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CN108026835A - 内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造及润滑方法 - Google Patents

内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造及润滑方法 Download PDF

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CN108026835A
CN108026835A CN201580082837.8A CN201580082837A CN108026835A CN 108026835 A CN108026835 A CN 108026835A CN 201580082837 A CN201580082837 A CN 201580082837A CN 108026835 A CN108026835 A CN 108026835A
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Abstract

本发明的润滑构造能够应用于具有上连杆(3)、下连杆(6)和控制连杆(7)的双连杆式活塞曲柄机构。经由供油孔(19)向利用板状构件(22)形成在一对上销用销座部(12)之间的储油部(21)供给润滑油。通过端面设有油槽(29)的上连杆侧销座部(25)进行往复旋转运动而使储油部(21)内的润滑油向上销(4)供给。

Description

内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造及润滑方法
技术领域
本发明涉及一种内燃机的双连杆式活塞曲柄机构，特别是涉及一种连结下连杆和上连杆的上销的润滑构造及润滑方法。
背景技术
对于往复式内燃机的活塞销与曲柄销之间利用双连杆式活塞曲柄机构连结的以往技术，公知有本申请人先前提出的专利文献1等。其包括：上连杆，其连结于活塞的活塞销；下连杆，其连结该上连杆和曲轴的曲柄销；以及控制连杆，其一端以能够摆动的方式支承在内燃机主体侧，并且另一端连结于所述下连杆。并且，所述上连杆和所述下连杆借助上销彼此能够旋转地连结在一起，所述控制连杆和所述下连杆借助控制销彼此能够旋转地连结在一起。
这样的双连杆式活塞曲柄机构的上销为这样的结构：两端部支承于呈分叉形状地形成于下连杆的一端部的一对上销用销座部，上连杆端部的圆筒状的上连杆侧销座部以能够旋转的方式与上销的轴线方向上的中央部嵌合。
专利文献1公开了一种这样的润滑构造：在上连杆侧销座部的下部贯通形成有沿着径向的油孔，从所述油孔吸入由配置在比曲轴靠下方的位置的喷油嘴喷射出的润滑油的一部分而进行上销的润滑。
但是，在该专利文献1的润滑构造的情况下，在下连杆进行摆动运动的过程中，仅在喷油嘴的喷射方向与油孔匹配的有限期间内供给润滑油，因此难以连续地向上销供油。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-7620号公报
发明内容
本发明是一种内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，
该内燃机的活塞曲柄机构包括：
上连杆，其一端借助活塞销连结于活塞；
下连杆，其借助上销连结于该上连杆的另一端，并且连结于曲轴的曲柄销；以及
控制连杆，其一端以能够摆动的方式支承在内燃机主体侧，另一端借助控制销连结于所述下连杆，
所述上销的两端部支承于呈分叉形状形成于所述下连杆的一端部的一对上销用销座部，所述上销的中央部与所述上连杆端部的上连杆侧销座部嵌合，
其中，
该内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造包括：
供油孔，其在所述下连杆的所述一对上销用销座部之间开口形成，将从所述曲柄销供给来的润滑油向所述上销供给；
储油部，其以覆盖所述上连杆侧销座部的下方的方式设在一对上销用销座部之间；以及
油槽，其从所述上连杆侧销座部的外周面向内周的轴承孔地凹设于该上连杆侧销座部的端面。
在这样的结构中，从曲柄销经由下连杆的供油孔朝向上销供给的润滑油储存于储油部，上连杆侧销座部为至少一部分与该储存的润滑油接触的状态，在润滑油中相对地进行往复旋转运动。润滑油以被加压到一定程度的状态供给至储油部，从该储油部连续地溢出，但上连杆侧销座部在这样的润滑油中进行往复旋转运动，从而润滑油的一部分经由上连杆侧销座部端面的油槽流向内周的轴承孔，对该上连杆侧销座部与上销之间进行润滑。
因而，能够实现对上销连续地供油、润滑。
附图说明
图1是一实施例的双连杆式活塞曲柄机构的结构说明图。
图2是一实施例的下连杆的立体图。
图3是一实施例的下连杆的剖视图。
图4是沿着图3中的A-A线的剖视图。
图5的(a)是上连杆侧销座部的主视图，图5的(b)是上连杆侧销座部的侧视图。
图6是表示在下连杆组装有上连杆的状态的主要部分的说明图。
图7是说明润滑油的流动的说明图。
图8是将储油部加工于下连杆自身的实施例的主要部分的说明图。
图9是将槽部的上下两端堵塞的实施例的主要部分的说明图。
图10是将一对油槽形成为弯曲形状的实施例的主要部分的说明图。
图11是与油槽的开口部邻接地附加有突起部的实施例的主要部分的说明图。
图12是具有一对油槽及一对突起部的实施例的主要部分的说明图。
图13的(a)是低压缩比状态下的油槽的位置的说明图，图13的(b)是高压缩比状态下的油槽的位置的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本发明的一实施例。
图1示出了应用本发明的双连杆式活塞曲柄机构的构成要素。该双连杆式活塞曲柄机构自身通过所述专利文献1等可公知，其包括：上连杆3，其一端借助活塞销2连结于活塞1；下连杆6，其借助上销4连结于该上连杆3的另一端，并且连结于曲轴的曲柄销5；以及控制连杆7，其用于限制该下连杆6的自由度。所述控制连杆7的一端以能够摆动的方式支承于内燃机主体侧的支承销8，另一端借助控制销9连结于所述下连杆6。另外，所述双连杆式活塞曲柄机构还能够通过使所述支承销8的位置可变来构成为可变压缩比机构。
如图2～图4所示，所述下连杆6在中央具有与所述曲柄销5嵌合的圆筒形的曲柄销轴承部11，并且在隔着该曲柄销轴承部11彼此成为大致180°相反侧的位置分别设有上销用销座部12和控制销用销座部13。该下连杆6整体呈接近菱形的平行四边形，并且形成为被穿过曲柄销轴承部11的中心的分割面14分割成包括上销用销座部12的下连杆上部6A和包括控制销用销座部13的下连杆下部6B这两个部件。这些下连杆上部6A和下连杆下部6B是在使曲柄销轴承部11与曲柄销5嵌合之后利用沿着相互相反的方向插入的一对螺栓32彼此紧固在一起的。
所述上销用销座部12为分叉形状的结构，以用来将上连杆3夹在轴线方向中央部，用于支承上销4的轴线方向的两端部的一对上销用销座部12分别沿着下连杆6的轴线方向的端面延伸(参照图4)。即，在一对上销用销座部12之间存在有槽部15，该槽部15具有能够供上连杆3进行摆动运动的一定宽度。各上销用销座部12均具有圆形的销嵌合孔16，上销4被压入这些销嵌合孔16。另外，在图2～图4中，将下连杆6和上销4一并示出，但上销4的实际的压入操作是在向下连杆6组装上连杆3时进行。
控制销用销座部13也基本上是同样的结构，控制连杆7被组装于呈分叉形状的一对控制销用销座部13之间的槽部17，控制销9的两端部被压入控制销用销座部13的销嵌合孔18。
所述曲柄销轴承部11隔着未图示的对开状的轴承合金与曲柄销5嵌合。在此，在本实施例中，为了从曲柄销5侧接收润滑油的供给来分别向上销4及控制销9供给润滑油，在曲柄销轴承部11贯通形成有供油孔19、20。这些供油孔19、20位于曲柄销轴承部11的轴线方向的大致中央，并且大致沿着径向形成。
并且，在上销用销座部12中，为了在槽部15的下部形成用于暂时储存从供油孔19供给来的润滑油的储油部21(参照图3)，而在下连杆6的外侧面安装有矩形的板状构件22。在本实施例中，槽部15的下端所在的下连杆6的外侧面(换言之、上连杆侧销座部12的下缘)为平面，因此所述板状构件22能够使用平坦的矩形板、例如钢或铝合金等金属板或者硬质合成树脂板等，并且利用一对螺纹件23安装于下连杆6(下连杆上部6A)。
连结于所述下连杆6的上连杆3通过碳钢的锻造等构成为棒状，在其端部一体地形成有圆筒状的上连杆侧销座部25，该上连杆侧销座部25能够旋转地与所述上销4嵌合。图5的(a)、(b)示出了上连杆侧销座部25的详细图示，如图示那样，上连杆侧销座部25由与一对上销用销座部12的内侧面相对的轴线方向两端的端面26、供上销4隔着未图示的轴承合金贯穿的轴承孔27、外周面28构成为大致圆筒状。在此，所述端面26包括包围所述轴承孔27的靠内周的环状的平面部26a和位于该平面部的外周侧的锥形部26b，所述平面部26是通过机械加工做成的，相对于此，所述锥形部26b仍旧保持为因锻造等形成的粗糙面。并且，在所述端面26分别凹设有自外周面28至轴承孔27的沿着径向的油槽29。该油槽29形成于所述锥形部26b和所述平面部26a这两者的范围，并且周向位置设在曲柄销5侧、即与供油孔19相对的一侧。另外，平面部26与上销用销座部12内侧面之间残存的间隙被设定得比较小。
图6是如上述那样构成的上连杆3和下连杆6借助上销4组合在一起的状态的主要部分的截面说明图，图7是说明该主要部分处的润滑油的流动的说明图。
经内燃机的未图示的油泵加压了的润滑油从缸体内的主油道经由曲轴内部的润滑油通路(未图示)向各气缸的曲柄销5和下连杆6(曲柄销轴承部11)之间的滑动面供给。该润滑油的一部分经由下连杆6的供油孔19向上连杆侧销座部25以及上销4供给，在位于上连杆侧销座部25的下方的储油部21内储存有润滑油。
储油部21如图示那样构成为从下方覆盖上连杆侧销座部25的下侧，以被加压了的状态供给来的润滑油充满在储油部21与上连杆侧销座部25之间形成的空间30内，并且从此连续地溢出。并且，上连杆侧销座部25成为至少外周面28的一部分与像这样在空间30内充满的润滑油中接触的状态，并且在该状态下随着下连杆6的摆动运动而相对地进行往复旋转运动。
因而，与空间30内的润滑油处于一定程度的加压状态相应地，上连杆侧销座部25的端面26的油槽29在至少局部浸在润滑油中的状态下进行往复旋转运动，从而润滑油经由油槽29被引导向内周侧，被向上销4与上连杆侧销座部25之间的滑动面供给。上连杆侧销座部25的端面26如上述那样包括包围轴承孔27的环状的平面部26a和外周侧的锥形部26b，油槽29凹设于平面部26a和锥形部26b这两者的范围，因此润滑油容易经由锥形部26b向油槽29流入，能够可靠地向上销4侧引导润滑油。这样的润滑油的供给乃至润滑作用能够与活塞1的行程位置无关地连续地实现。因而，能够可靠且充分地对作用有较大的燃烧负荷的上销4和上连杆3之间的连结部进行润滑。
另外，油槽29与供油孔19之间的相对位置关系会因下连杆6的摆动姿势等而多少发生变化，但优选基本上如图6所示那样与油槽29相对地设置供油孔19。由此，通过从供油孔19喷出的润滑油的流动自身也能够容易地经由油槽29向上销4侧供给润滑油。
接着，对变更所述实施例的一部分而得到的几个变形例进行说明。
图8示出了这样的实施例：不使用另外的板状构件22，将储油部21与下连杆6自身一体地形成。即，下连杆6的一对上销用销座部12之间的槽部15的下端形成为呈大致U字形闭合的形状，由此，形成有包围上连杆侧销座部25的下侧部分的储油部21。
图9示出了这样的实施例：还在下连杆6的上表面设置第2板状构件22A，将槽部15的上端堵塞。所述第2板状构件22A与下连杆6的下侧的板状构件22同样地利用一对螺纹件23安装于下连杆6(下连杆上部6A)。因而，在本实施例中，经由供油孔19供给来的润滑油充满上连杆侧销座部25的下方的空间30及上方的空间30A这两者，容易经由油槽29向上销4侧导入。
接着，图10示出了变更油槽29的形状而得到的实施例。即，在本实施例中，在上连杆侧销座部25的端面分别设有一对油槽29A、29B，这些油槽29A、29B形成为：呈相对于上连杆侧销座部25的径向线倾斜的大致圆弧形弯曲。特别是，沿着这样的方向、即随着上连杆侧销座部25相对于储油部21的相对旋转而在各油槽29A、29B内产生朝向径向内周侧的速度分量的方向分别倾斜地形成。具体而言，在图10中，在上连杆侧销座部25沿顺时针方向旋转时，经由一油槽29A向内周侧吸入润滑油，在上连杆侧销座部25沿逆时针方向旋转时，经由另一油槽29B向内周侧吸入润滑油。另外，图示例与图9所示的包括第2板状构件22A的下连杆6的结构组合在一起，但也能够与如图6、图8的实施例那样不包括第2板状构件22A的结构组合在一起。
图11示出了这样的实施例：在上连杆侧销座部25的外周面设有用于向油槽29引导润滑油的突起部31。突起部31与油槽29的外周侧的开口部邻接地特别设在与储油部21相反的一侧。在图11中，在上连杆侧销座部25沿顺时针方向旋转时，像这样附加于上连杆侧销座部25的突起部31推压在空间30内(换言之、储油部21内)充满的润滑油，沿着旋转方向的前端缘31a向油槽29内引导润滑油。
图12示出了这样的实施例：在图10所示的两个弯曲的油槽29A、29B还附加有突起部31A、31B。突起部31A、31B与油槽29A、29B的倾斜相对应地对称地配置，在上连杆侧销座部25沿顺时针方向旋转时，一突起部31A向油槽29A引导润滑油，在上连杆侧销座部25沿逆时针方向旋转时，另一突起部31B向油槽29B引导润滑油。
图13示出了与油槽29的位置相关的变形例，在本实施例中，以活塞1处于上止点附近时(即，处于下连杆6以上销4侧为高位的方式大幅度地倾斜了的姿势时)油槽29位于储油部21的范围内的方式设定该油槽29的位置。特别是，在如专利文献1等所公开的那样使控制连杆7的基端的支承销8的位置可变来构成为可变压缩比机构的情况下，以在图13的(a)所示的低压缩比状态和图13的(b)所示的高压缩比状态这两状态下油槽29均位于储油部21的范围内的方式选择油槽29的位置。
在这样的结构的情况下，在燃烧负荷作用于上销4的上止点附近，能够可靠地向上销4供给润滑油。

Claims (7)

1.一种内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，
该内燃机的活塞曲柄机构包括：
上连杆，其一端借助活塞销连结于活塞；
下连杆，其借助上销连结于该上连杆的另一端，并且连结于曲轴的曲柄销；以及
控制连杆，其一端以能够摆动的方式支承在内燃机主体侧，另一端借助控制销连结于所述下连杆，
所述上销的两端部支承于呈分叉形状形成于所述下连杆的一端部的一对上销用销座部，所述上销的中央部与所述上连杆端部的上连杆侧销座部嵌合，
其中，
该内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造包括：
供油孔，其在所述下连杆的所述一对上销用销座部之间开口形成，将从所述曲柄销供给来的润滑油向所述上销供给；
储油部，其以覆盖所述上连杆侧销座部的下方的方式设在一对上销用销座部之间；以及
油槽，其从所述上连杆侧销座部的外周面向内周的轴承孔地凹设于该上连杆侧销座部的端面。
2.根据权利要求1所述的内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，其中，
所述储油部是通过以覆盖所述一对上销用销座部之间的槽部下端的方式在所述下连杆安装板状构件而构成的。
3.根据权利要求1所述的内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，其中，
所述储油部是通过使所述一对上销用销座部之间的槽部下端为闭合的形状而与所述下连杆一体地形成的。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，其中，
所述上连杆侧销座部的端面包括包围所述轴承孔的靠内周的环状的平面部和位于该平面部的外周侧的锥形部，所述油槽形成于所述锥形部和所述平面部这两者的范围。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，其中，
所述油槽沿着随着相对于所述储油部的相对旋转而产生朝向径向内周侧的速度分量的方向相对于径向线倾斜地形成。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑构造，其中，
在所述上连杆侧销座部的外周面以与所述油槽的外周侧的端缘邻接的方式设有用于向所述油槽引导润滑油的突起部。
7.一种内燃机的活塞曲柄机构的上销的润滑方法，
该内燃机的活塞曲柄机构包括：
上连杆，其一端借助活塞销连结于活塞；
下连杆，其借助上销连结于该上连杆的另一端，并且连结于曲轴的曲柄销；以及
控制连杆，其一端以能够摆动的方式支承在内燃机主体侧，另一端借助控制销连结于所述下连杆，
所述上销的两端部支承于呈分叉形状形成于所述下连杆的一端部的一对上销用销座部，所述上销的中央部与所述上连杆端部的上连杆侧销座部嵌合，
其中，
从曲柄销经由设于所述下连杆的供油孔向形成在将所述上连杆侧销座部的下方包围的储油部与该上连杆侧销座部之间的空间内加压输送润滑油以储存润滑油，使得所述上连杆侧销座部的至少一部分与润滑油中接触，
经由凹设于所述上连杆侧销座部的端面的油槽向该上连杆侧销座部内周的轴承孔引导润滑油。
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