專利名稱：可變沖程發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可變沖程發(fā)動機，特別是，涉及可變沖程發(fā)動機的改進，該可變沖程發(fā)動機具有主連桿，其一端通過活塞銷連接到活塞上；副連桿，其連接到曲軸的曲軸銷上，同時，連接到上述主連桿的另一端，所述曲軸旋轉(zhuǎn)自由地支承在發(fā)動機主體的曲軸箱中；控制桿，其一端在偏離上述主連桿的連接位置的位置上連接到上述副連桿上；以及樞軸，其通過從上述曲軸按1/2的減速比減速后的動力傳遞，繞偏心軸線旋轉(zhuǎn)，同時，連接上述控制桿的另一端。
背景技術：
以往，這種可變沖程發(fā)動機，例如在專利文獻1和專利文獻2等中已為大家所知，控制桿的一端連接在副連桿上，通過將其另一端連接在樞軸上，由此，活塞的進氣·壓縮沖程和膨脹·排氣沖程互不相同，所述樞軸通過按1/2的減速比從曲軸傳遞來的動力，繞偏心軸線旋轉(zhuǎn)。
日本特開平9-228858號公報[專利文獻2]美國專利第4517931號說明書可是，在這樣的可變沖程發(fā)動機中，連桿機構由下列部分構成主連桿，其連接到活塞上；副連桿，其連接到曲軸的曲軸銷上，同時，連接到主連桿的另一端；以及控制桿，其一端在偏離主連桿的連接位置的位置上連接到上述副連桿上，同時，另一端連接到樞軸上。由于該連桿機構的運動，是按曲軸旋轉(zhuǎn)兩周而進行一個周期的運動，因此，會產(chǎn)生0.5次的慣性振動，當由0.5次的慣性振動產(chǎn)生的激振力變大時，就會產(chǎn)生如下的問題。
即，伴隨慣性力過大引起的慣性振動的增加，發(fā)動機的振動變大，同時，產(chǎn)生由振動引起的噪聲，需要用于避免由慣性力過大引起的發(fā)動機結構零部件的強度下降的對策，另外，還會因慣性力過大而使發(fā)動機在工作機等中的安裝性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而完成，其目的在于提供一種可變沖程發(fā)動機，其可減小在副連桿上產(chǎn)生的0.5次的振動。
為達成上述目的，本發(fā)明的第一方面的可變沖程發(fā)動機，具有主連桿，其一端通過活塞銷連接到活塞上；副連桿，其連接到曲軸的曲軸銷上，并且，連接到所述主連桿的另一端，所述曲軸旋轉(zhuǎn)自由地支承在發(fā)動機主體的曲軸箱中；控制桿，其一端在偏離所述主連桿的連接位置的位置上連接到所述副連桿上；以及樞軸，其通過從所述曲軸按1/2的減速比減速后的動力傳遞，繞偏心軸線旋轉(zhuǎn)，并且，連接所述控制桿的另一端，其特征在于，所述副連桿的重心位置設定為，所述副連桿的重心位置與所述曲軸銷的軸線之間的距離，比所述主連桿在所述副連桿上的連接點與所述重心位置間的距離、以及比所述控制桿在所述副連桿上的連接點與所述重心位置之間的距離小。
此外，本發(fā)明的第二方面在本發(fā)明第一方面的結構的基礎上，其特征在于，所述副連桿由下列部分構成副連桿主體，其連接所述主連桿和所述控制桿；以及蓋，其安裝在所述副連桿主體上，與該副連桿主體之間夾持所述曲軸銷，形成所述蓋的材料的密度設定得比形成所述副連桿主體的材料的密度高。
本發(fā)明的第三方面在本發(fā)明第一方面的結構的基礎上，其特征在于，所述副連桿由下列部分構成副連桿主體，其連接所述主連桿和所述控制桿；蓋，其安裝在所述副連桿主體上，與該副連桿主體之間夾持所述曲軸銷；以及重錘部件，其附設在該蓋的與所述副連桿主體相反一側。
另外，本發(fā)明的第四方面在本發(fā)明第一～第三方面的任一方面所述的結構的基礎上，其特征在于，所述副連桿由下列部分構成副連桿主體，其連接所述主連桿和所述控制桿；以及蓋，其用緊固部件緊固在所述副連桿主體上，與該副連桿主體之間夾持所述曲軸銷，形成所述緊固部件的材料的密度設定得比形成所述副連桿主體的材料的密度高。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過將副連桿的重心位置與曲軸銷的軸線之間的距離，設定得比主連桿在副連桿上的連接點與重心位置之間的距離、以及比控制桿在副連桿上的連接點與重心位置間的距離小，從而副連桿的重心位置就接近曲軸銷的軸線進行配置，可以抑制在副連桿上產(chǎn)生的0.5次的慣性振動，從而，可以抑制發(fā)動機的振動，同時，可以抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過使與蓋一起構成副連桿的副連桿主體輕量化，從而減小副連桿的慣性振動載荷，與將重心位置接近曲軸銷的軸線進行配置相結合，可以減小0.5次的慣性振動載荷，可以更加有效地抑制發(fā)動機的振動，同時，還可以有效地抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，通過在蓋的與副連桿主體相反一側附設重錘部件，可以使副連桿的重心位置更加接近曲軸銷的軸線，通過進一步減小0.5次的慣性振動，可以更有效地抑制發(fā)動機的振動，同時，還可以有效地抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，通過使緊固部件的材料為高密度，可以使副連桿的重心位置更接近曲軸銷的軸線，通過進一步減小0.5次的慣性振動，可以更加有效地抑制發(fā)動機的振動，同時，還可以有效地抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。


圖1是第1實施例的發(fā)動機的縱剖側面圖。
圖2是表示由曲軸角度變化引起的振動分量變化的圖。
圖3是表示多個次數(shù)分量在總激振力中所占比例的圖。
圖4是表示與副連桿的重心位置和曲軸銷的軸線間的距離變化對應的慣性力變化的圖。
圖5是副連桿的側面圖。
圖6是第2實施例的副連桿的側面圖。
標號說明21、發(fā)動機主體；22、曲軸箱；25、曲軸；25a、曲軸銷；26、活塞；33、樞軸；35、活塞銷；36、主連桿；37A、37B、副連桿；38、控制桿；39、副連桿主體；40、蓋；41、作為緊固部件的螺栓；45、重錘部件。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖1～圖5表示本發(fā)明的第1實施例，圖1是表示發(fā)動機的縱剖側面圖，圖2是表示由曲軸角度變化引起的振動分量變化的圖，圖3是表示多個次數(shù)分量在總激振力中所占比例的圖，圖4是表示與副連桿的重心位置和曲軸銷的軸線間的距離變化對應的慣性力變化的圖，圖5是副連桿的側面圖。
首先，在圖1中，該發(fā)動機例如是利用在工作機等中的空冷式單缸發(fā)動機，發(fā)動機主體21由下列部分構成曲軸箱22；氣缸體23，其從該曲軸箱22的一個側面稍稍向上傾斜突出；氣缸蓋24，其接合在該氣缸體23的頭部，在氣缸體23和氣缸蓋24的外側面上，設置有多個空冷用散熱片23a…、24a…。此外，曲軸箱22利用該曲軸箱22下面的安裝面22a，安裝在各種工作機的發(fā)動機機座上。
曲軸25旋轉(zhuǎn)自由地支承在曲軸箱22中，并且一體地具有曲軸銷25a。此外，在氣缸體23中形成有氣缸筒27，該氣缸筒27使活塞26滑動自由地嵌合在其中，面對活塞26頂部的燃燒室28形成在氣缸體23與氣缸蓋24之間。
旋轉(zhuǎn)軸29旋轉(zhuǎn)自由地支承在上述曲軸箱22中，具有與曲軸25平行的軸線，同時，具有比曲軸25的軸線更靠上方的旋轉(zhuǎn)軸線，在該旋轉(zhuǎn)軸29與曲軸25之間，設置有旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置30，將曲軸25的旋轉(zhuǎn)動力減速1/2傳遞到旋轉(zhuǎn)軸29上，該旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置30由固定在曲軸25上的驅(qū)動齒輪31、以及與該驅(qū)動齒輪31嚙合并一體地設置在旋轉(zhuǎn)軸29上的從動齒輪32構成。
在上述旋轉(zhuǎn)軸29上，一體地設置有樞軸33，該樞軸33的軸線與該旋轉(zhuǎn)軸29的軸線偏心設置，該樞軸33、活塞26以及曲軸25通過連桿機構34連接起來。
該連桿機構34由下列部分構成主連桿36，其一端通過活塞銷35連接到活塞26上；副連桿37A，其連接到曲軸25的曲軸銷25a上，同時，連接到主連桿36的另一端；以及控制桿38，其一端在偏離主連桿36的連接位置的位置上連接到副連桿37A上，同時，另一端連接到上述樞軸33上。
副連桿37A是利用一對作為緊固部件的螺栓41、41將蓋40緊固在副連桿主體39上而形成的，所述副連桿主體39形成為與曲軸銷25a的半周滑動接觸，所述蓋40與曲軸銷25a剩余的半周滑動接觸。
主連桿36的另一端部通過第1銷42，可轉(zhuǎn)動地連接到副連桿37A的副連桿主體39的一端部?？刂茥U38的一端部通過第2銷43，可轉(zhuǎn)動地連接到副連桿37A的副連桿主體39的另一端部，在控制桿38的另一端部設置圓形的軸孔44，該軸孔44使上述樞軸33可相對滑動地嵌合在其中。
于是，對應于曲軸25的旋轉(zhuǎn)，樞軸33繞旋轉(zhuǎn)軸29的軸線以1/2的減速比旋轉(zhuǎn)，隨之，連桿機構34以在膨脹行程中的活塞26的沖程比在壓縮行程中的沖程大的方式動作，從而，用相同的吸入混合氣量進行更大的膨脹工作，可以提高循環(huán)熱效率。
可是，這樣的連桿機構34按曲軸25旋轉(zhuǎn)兩周而進行一個周期的運動，因此，如圖2所示，所產(chǎn)生的慣性力就由包含0.5次慣性振動在內(nèi)的多個次數(shù)分量構成，作為次數(shù)分量，如圖3所示，0.5次的振動分量成為支配的分量。
根據(jù)圖2和圖3所示的結果可知，通過減小0.5次的振動分量，就可以有效地降低慣性振動。通過使副連桿37A的重心位置C靠近曲軸25的曲軸銷25a的軸線，就可以大幅度地減小0.5次的振動分量。即，如圖5所示可知，副連桿37A的重心位置C與曲軸銷25a的軸線之間的距離(在圖4中表示為重心距離)越接近“0”，各次數(shù)分量的慣性力就越減小，特別是，可大幅度地減小0.5次分量。
在圖5中，如上所述，為了使副連桿37A的重心位置C與曲軸銷25a的軸線之間的距離Rp接近“0”，按照本發(fā)明，上述重心位置C設定成，副連桿37A的重心位置C與曲軸銷25a的軸線之間的距離Rp，比主連桿36在副連桿37A上的連接點、即第1銷42的軸線與上述重心位置C間的距離Rc，以及比控制桿38在副連桿37A上的連接點、即第2銷43的軸線與上述重心位置C間的距離Rs小。
而且，為了連接主連桿36和控制桿38，比起截面力矩大的副連桿主體39側，上述重心位置C優(yōu)選位于蓋40側，如果這樣，可以減小副連桿37A整體的慣性力。
于是，在該第1實施例中，形成蓋40的材料的密度設定得比形成副連桿主體39的材料的密度高，當副連桿主體39利用鋁合金等輕金屬壓鑄成形時，蓋40由鐵系材料形成。
其次，對該第1實施例的作用進行說明，副連桿37A的重心位置C被設定為，副連桿37A的重心位置C與曲軸銷25a的軸線之間的距離Rp，比主連桿36在副連桿37A上的連接點與重心位置C之間的距離Rc，以及比控制桿38在副連桿37A上的連接點與重心位置C之間的距離Rs小。
通過這樣設定重心位置C，副連桿37A的重心位置C就可以接近曲軸銷25a的軸線進行配置，可以抑制在副連桿37A上產(chǎn)生的0.5次的慣性振動，從而，可以抑制發(fā)動機的振動，同時，可以抑制伴隨振動而產(chǎn)生的噪聲。
而且，副連桿37A由下列部分構成連接主連桿36和控制桿38的副連桿主體39；以及蓋40，其緊固在副連桿主體39上，與副連桿主體39之間夾持曲軸銷25a。由于形成上述蓋40的材料的密度設定得比形成副連桿主體39的材料的密度高，因此，通過使副連桿主體39輕量化，可以減小副連桿37A的慣性振動載荷，與重心位置C接近曲軸銷25a的軸線配置相結合，可以減小0.5次的慣性振動載荷，可以更加有效地抑制發(fā)動機的振動，同時，還可以有效地抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。
圖6表示本發(fā)明第2實施例的副連桿，該副連桿37B由下列部分構成副連桿主體39；蓋40，其安裝在副連桿主體39上，與該副連桿主體39之間夾持曲軸銷25a；以及重錘部件45，其附設在蓋40的與副連桿主體39相反一側。蓋40與重錘部件45由一對作為緊固部件的螺栓41、41緊固在一起，并被緊固在副連桿主體39上。而且，副連桿主體39和蓋40例如由鋁合金等輕金屬材料構成，與此相對，重錘部件45和螺栓41…由比輕合金材料密度高的材料，例如鐵系材料構成。
于是，副連桿37B的重心位置C與上述第1實施例相同，被設定為，副連桿37B的重心位置C與曲軸銷25a的軸線之間的距離Rp，比主連桿36在副連桿37B上的連接點、即第1銷42的軸線與所述重心位置C之間的距離Rc，以及比控制桿38在副連桿37B上的連接點、即第2銷43的軸線與重心位置C之間的距離Rs小。
根據(jù)該第2實施例，通過在蓋40的與副連桿主體39相反一側附設重錘部件45，可以使副連桿37B的重心位置更加接近曲軸銷25a的軸線，就可以進一步減小0.5次的慣性振動，從而可以更有效地抑制發(fā)動機的振動，同時，還可以有效地抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。
并且，在上述第2實施例中，也可以將多個重錘部件45重疊起來附設在蓋40上。
作為本發(fā)明的又一其它實施例，在具有與上述第1實施例相同結構的副連桿37A中，也可以將形成螺栓41的材料的密度設定得比形成副連桿主體39和蓋40的材料的密度高，例如，也可以由鋁合金等輕金屬材料構成副連桿主體39和蓋40，而由鐵系材料構成螺栓41。此外，也可以將蓋40和螺栓41設定為比形成副連桿主體39的材料的密度高，例如，也可以由鋁合金等輕金屬材料構成副連桿主體39，由鐵系材料構成蓋40和螺栓41。
這樣，也可以使副連桿37A的重心位置更接近曲軸銷25a的軸線，通過進一步減小0.5次的慣性振動，可以更有效地抑制發(fā)動機的振動，同時，還可以有效地抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。
以上，對本發(fā)明的實施例進行了說明，但本發(fā)明并不僅限于上述實施例，在不脫離權利要求的范圍中所記載的本發(fā)明的情況下，可以進行種種設計變更。
權利要求
1.一種可變沖程發(fā)動機，該可變沖程發(fā)動機具有主連桿(36)，其一端通過活塞銷(35)連接到活塞(26)上；副連桿(37A、37B)，其連接到曲軸(25)的曲軸銷(25a)上，并且，連接到所述主連桿(36)的另一端，所述曲軸(25)旋轉(zhuǎn)自由地支承在發(fā)動機主體(21)的曲軸箱(22)中；控制桿(38)，其一端在偏離所述主連桿(36)的連接位置的位置上連接到所述副連桿(37A、37B)上；以及樞軸(33)，其通過從所述曲軸(25)按1/2的減速比減速后的動力傳遞，繞偏心軸線旋轉(zhuǎn)，并且，連接所述控制桿(38)的另一端，其特征在于，所述副連桿(37A、37B)的重心位置設定為，所述副連桿(37A、37B)的重心位置與所述曲軸銷(25a)的軸線之間的距離，比所述主連桿(36)在所述副連桿(37A、37B)上的連接點與所述重心位置間的距離、以及比所述控制桿(38)在所述副連桿(37A、37B)上的連接點與所述重心位置之間的距離小。
2.如權利要求1所述的可變沖程發(fā)動機，其特征在于，所述副連桿(37A)由下列部分構成副連桿主體(39)，其連接所述主連桿(36)和所述控制桿(38)；以及蓋(40)，其安裝在所述副連桿主體(39)上，與該副連桿主體(39)之間夾持所述曲軸銷(25a)，形成所述蓋(40)的材料的密度設定得比形成所述副連桿主體(39)的材料的密度高。
3.如權利要求1所述的可變沖程發(fā)動機，其特征在于，所述副連桿(37B)由下列部分構成副連桿主體(39)，其連接所述主連桿(36)和所述控制桿(38)；蓋(40)，其安裝在所述副連桿主體(39)上，與該副連桿主體(39)之間夾持所述曲軸銷(25a)；以及重錘部件(45)，其附設在該蓋(40)的與所述副連桿主體(39)相反一側。
4.如權利要求1～3任一項所述的可變沖程發(fā)動機，其特征在于，所述副連桿(37A)由下列部分構成副連桿主體(39)，其連接所述主連桿(36)和所述控制桿(38)；以及蓋(40)，其用緊固部件(41)緊固在所述副連桿主體(39)上，與該副連桿主體(39)之間夾持所述曲軸銷(25a)，形成所述緊固部件(41)的材料的密度設定得比形成所述副連桿主體(39)的材料的密度高。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可變沖程發(fā)動機，在該可變沖程發(fā)動機中，實現(xiàn)減小在副連桿上產(chǎn)生的0.5次振動，抑制發(fā)動機的振動，同時，抑制伴隨振動產(chǎn)生的噪聲。副連桿(37A)的重心位置設定為，副連桿(37A)的重心位置與曲軸銷(25a)的軸線之間的距離，比主連桿在副連桿(37A)上的連接點與所述重心位置間的距離，以及比控制桿在副連桿(37A)上的連接點與所述重心位置間的距離小。
文檔編號F02B75/04GK1924324SQ200610126598
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權日2005年8月29日
發(fā)明者渡邊生, 河野昌平, 直江學 申請人:本田技研工業(yè)株式會社