КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ МОНТАЖА ДИСКА ГЕНЕРАТОРА ИМПУЛЬСОВ
DESIGN FOR ERECTION OF DISC OF PULSE GENERATOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к улучшению конструкции для монтажа диска генератора импульсов, в которой на торцевой поверхности вращающейся стенки, состоящей из плеча кривошипа и противовеса коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, образована шпоночная канавка, на диске генератора импульсов, который наложен на упомянутую торцевую поверхность, образована шпоночная деталь для зацепления со шпоночной канавкой, и этот диск генератора импульсов прикреплен к упомянутой вращающейся стенке посредством крепежного элемента.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такая конструкция для монтажа диска генератора импульсов уже известна, как это раскрыто в Публикации Патента 1.
Публикация Патента 1: Японская Выложенная Патентная Заявка №10-331681
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ЭТИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
В описанной ранее традиционной конструкции для монтажа диска генератора импульсов шпоночная деталь выполнена из L-образного изогнутого элемента, который проходит вверх от диска генератора импульсов на одной стороне ее торцевой поверхности; поскольку выполненная таким образом шпоночная деталь закреплена на диске генератора импульсов консольным способом, то она имеет небольшую жесткость и трудно обеспечить высокую точность монтажа диска генератора импульсов относительно коленчатого вала. Кроме того, поскольку необходимо подвергать обработке заостренный край шпоночной детали, который отрезается от диска генератора импульсов в процессе такой чистовой обработки, как снятие фаски, то число этапов механической обработки будет большим и нельзя сказать, что производительность при этом будет хорошей.
Настоящее изобретение осуществлено в контексте этих обстоятельств, а целью этого изобретения является создание конструкции для монтажа диска генератора импульсов упомянутого выше типа, при которой обеспечивается высокая точность позиционирования диска генератора импульсов относительно коленчатого вала, а производительность изготовления диска генератора импульсов является хорошей.
СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЭТИХ ПРОБЛЕМ
Для достижения упомянутой выше цели, в соответствии с первой особенностью настоящего изобретения предлагается конструкция для монтажа диска генератора импульсов, в которой образована шпоночная канавка на торцевой поверхности вращающейся стенки, состоящей из плеча кривошипа и противовеса коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, на диске генератора импульсов, который наложен на эту торцевую поверхность, сформирована шпоночная деталь для зацепления со шпоночной канавкой, и упомянутый диск генератора импульсов прикреплен к вращающейся стенке посредством крепежного элемента, и характеризующаяся тем, что упомянутая шпоночная деталь выполнена из аркообразной лентовидной детали, выступающей в аркообразной форме из диска генератора импульсов на одной стороне его торцевой поверхности и зацепляющейся с упомянутой шпоночной канавкой, и пары соединительных деталей, которые обеспечивают целостное соединение между диском генератора импульсов и противоположными концами аркообразной лентовидной детали.
Торцевая поверхность упомянутой вращающейся стенки соответствует посадочной поверхности 10 одного осуществления настоящего изобретения, которое будет описано позднее, крепежный элемент соответствует болту 18, а крепежная часть соответствует выточке 12 и бобышке 15.
В соответствии со второй особенностью настоящего изобретения, дополнительно к первой особенности, упомянутая аркообразная лентовидная деталь расположена так, что ее продольное направление проходит вдоль радиуса упомянутого диска генератора импульсов.
В соответствии с третьей особенностью настоящего изобретения, дополнительно к первой особенности, упомянутая шпоночная канавка и упомянутая аркообразная лентовидная деталь, которые сцеплены друг с другом, расположены так, что их продольные направления проходят вдоль радиуса упомянутого диска генератора импульсов.
В соответствии с четвертой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к первой особенности, в упомянутом диске генератора импульсов просверлены удлиненные отверстия, причем противоположные торцы упомянутой аркообразной лентовидной детали обращены к этим удлиненным отверстиям.
В соответствии с пятой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к первой особенности, имеется большое число позиций, на которых установлены крепежные детали для подсоединения упомянутого диска генератора импульсов к упомянутой вращающейся стенке крепежными элементами, при этом упомянутые позиции располагаются в периферийном направлении упомянутого диска генератора импульсов, а зазоры в периферийном направлении между по меньшей мере одной позицией крепежных деталей и другими позициями крепежных деталей, примыкающими к противоположным сторонам упомянутой одной позиции крепежных деталей, сделаны такими, что они различаются друг от друга.
В соответствии с шестой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к первой особенности, на торцевой поверхности вращающейся стенки образовано большое число выточек так, что они располагаются в ее периферийном направлении, на диске генератора импульсов образовано большое число бобышек с трубчатым основанием, помещенных в большое число упомянутых выточек, причем эти бобышки прикреплены к диску генератора импульсов крепежными элементами, а трубчатая часть упомянутой бобышки имеет сложную цилиндрическую конфигурацию, такую, что ее малая ось направлена в периферийном направлении диска генератора импульсов, а ее большая ось направлена в радиальном направлении диска генератора импульсов.
В соответствии с седьмой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к шестой особенности, трубчатая часть упомянутой бобышки имеет эллиптическую трубчатую форму.
В соответствии с восьмой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к шестой особенности, кривизна изогнутой детали, подсоединенной к противоположным концам трубчатой части бобышки, делается такой, чтобы со стороны малой оси она была бы меньше, чем со стороны большой оси.
В соответствии с девятой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к первой особенности, на диске генератора импульсов образовано ребро, причем упомянутое ребро выступает с одной стороны его торцевой поверхности и простирается в периферийном направлении.
В соответствии с десятой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к девятой особенности, упомянутое ребро выступает из торцевой поверхности упомянутого диска генератора импульсов в сторону упомянутой вращающейся стенки, а в упомянутой вращающейся стенке образована канавка, размещающая ребро, в которой располагается упомянутое ребро.
В соответствии с одиннадцатой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к девятой особенности, упомянутое ребро имеет кольцеобразную форму, такую, что оно простирается вдоль всей периферии упомянутого диска генератора импульсов.
В соответствии с двенадцатой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к девятой особенности, на торцевой поверхности упомянутой вращающейся стенки образовано большое число выточек, таких, что они располагаются в ее периферийном направлении, на диске генератора импульсов образовано большое число бобышек с трубчатым основанием, причем упомянутые бобышки помещены внутри большого числа упомянутых выточек и прикреплены к диску генератора импульсов крепежными элементами, упомянутые бобышки соединены между собой посредством кольцеобразного ребра, выступающего из торцевой поверхности диска генератора импульсов со стороны вращающейся стенки, а на торцевой поверхности вращающейся стенки образована канавка, размещающая ребро, для размещения в ней упомянутого кольцеобразного ребра.
В соответствии с тринадцатой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к девятой особенности, высота упомянутого ребра делается такой, чтобы она была меньше, чем высота бобышки, а глубина упомянутой канавки, размещающей ребро, делается такой, чтобы она была меньше, чем глубина упомянутой выточки для размещения упомянутой бобышки.
В соответствии с четырнадцатой особенностью настоящего изобретения, дополнительно к девятой особенности, в половине упомянутого диска генератора импульсов со стороны упомянутого плеча кривошипа просверлено сквозное отверстие.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первой особенностью настоящего изобретения, поскольку шпоночная деталь образована из аркообразной лентовидной детали, выступающей в аркообразной форме от диска генератора импульсов на одной стороне его торцевой поверхности и сцепляющейся со шпоночной канавкой, и из пары соединительных деталей, обеспечивающих целостное соединение между диском генератора импульсов и противоположными концами аркообразной лентовидной детали, то шпоночная деталь укреплена с двух сторон на диске генератора импульсов и потому имеет высокую жесткость и, следовательно, совместно со шпоночной канавкой может быть повышена точность, с которой диск генератора импульсов позиционируется относительно коленчатого вала. Более того, шпоночная деталь, поддерживаемая с двух сторон, не имеет заостренной кромки, и после ее штамповки нет необходимости выполнять такую чистовую обработку, как снятие фасок, и тем самым может быть повышена производительность изготовления диска генератора импульсов.
В соответствии со второй особенностью настоящего изобретения торцевые поверхности шпоночной канавки и аркообразной лентовидной детали, простирающиеся в радиальном направлении диска генератора импульсов, упираются друг в друга в широкой области, обеспечивая тем самым более точное сохранение заранее заданного периферийного положения диска генератора импульсов относительно коленчатого вала.
В соответствии с третьей особенностью настоящего изобретения, поскольку противовес имеет широкую торцевую поверхность, которая перекрывает диск генератора импульсов, то шпоночная канавка может быть легко сформирована без утолщения ее торцевой поверхности. Поэтому при проектировании обеспечивается большая степень свободы, производительность является хорошей и можно предотвратить потерю весовой центровки из-за утолщения коленчатого вала.
В соответствии с четвертой особенностью настоящего изобретения штамповка аркообразной лентовидной детали шпоночной детали может быть легко выполнена без противодействия на нее со стороны основного корпуса диска генератора импульсов.
В соответствии с пятой особенностью настоящего изобретения положение, в котором устанавливается диск генератора импульсов на вращающейся стенке коленчатого вала, ограничивается одной позицией, что позволяет предотвратить ошибочный монтаж, и тем самым можно предотвратить повреждение шпоночной детали из-за неправильного монтажа.
В соответствии с шестой особенностью настоящего изобретения, поскольку трубчатая часть бобышки диска генератора импульсов имеет сложную цилиндрическую конфигурацию, в которой малая ось направлена в периферийном направлении диска генератора импульсов, а ее большая ось направлена в радиальном направлении диска генератора импульсов, то если при работе двигателя возникают вибрации в тарельчатой части между смежными бобышками диска генератора импульсов, упомянутые вибрации передаются на периферийную краевую часть детали сложной цилиндрической конфигурации по всей ее большой оси, поэтому механические напряжения, возникающие из-за вибрации, рассредоточиваются по периферийной краевой части детали сложной цилиндрической конфигурации по всей ее большой оси, и тем самым может быть улучшена износостойкость области вокруг каждой бобышки.
В соответствии с седьмой особенностью настоящего изобретения, поскольку изменение кривизны эллиптической трубчатой части бобышки диска генератора импульсов очень гладкое, то рассредоточенность механических напряжений является идеальной, и тем самым может быть эффективно увеличена износостойкость области вокруг каждой бобышки.
В соответствии с восьмой особенностью настоящего изобретения, поскольку кривизна изогнутой части, подсоединенной к противоположным концам трубчатой части бобышки диска генератора импульсов, делается такой, чтобы она была меньше по малой оси, чем по большой оси, то при возникновении вибраций в тарельчатой части между смежными бобышками диска генератора импульсов, механические напряжения, сконцентрированные, в основном, со стороны малой оси бобышки, то есть по периферийной краевой части в периферийном направлении диска генератора импульсов, могут быть рассредоточены более широко и тем самым может быть еще более увеличена износостойкость области вокруг каждой бобышки.
В соответствии с девятой особенностью настоящего изобретения, поскольку ребро образовано на диске генератора импульсов так, что оно выступает с одной стороны его торцевой поверхности и простирается в периферийном направлении, то этим ребром может быть повышена жесткость диска генератора импульсов, и могут быть эффективно подавлены вибрации диска генератора импульсов. Более того, поскольку нет необходимости специально повышать толщину диска генератора импульсов, то это вносит свой вклад в снижение веса системы коленчатого вала, и когда диск генератора импульсов прикрепляется к вращающейся стенке, нет необходимости специально увеличивать число позиций его крепления, и поэтому степень свободы при проектировании является высокой.
В соответствии с десятой особенностью настоящего изобретения, поскольку ребро выступает из торцевой поверхности диска генератора импульсов со стороны вращающейся стенки, а во вращающейся стенке образована канавка, размещающая ребро, для размещения в ней ребра, то ребро не выступает с внешней торцевой поверхности диска генератора импульсов и поэтому можно установить диск генератора импульсов поблизости от внутренней стенки картера двигателя.
В соответствии с одиннадцатой особенностью настоящего изобретения, поскольку ребро имеет кольцеобразную форму, такую, что оно простирается вдоль всей периферии диска генератора импульсов, то жесткость диска генератора импульсов может быть равномерно повышена вдоль всей его периферийной области, а вибрации диска генератора импульсов могут быть эффективно подавлены.
В соответствии с двенадцатой особенностью настоящего изобретения, поскольку ребро имеет кольцеобразную форму и обеспечивает соединение между большим числом бобышек высокой жесткости, то жесткость диска генератора импульсов может быть еще более эффективно увеличена за счет наличия кольцеобразного ребра и большого числа бобышек, и поэтому вибрации диска генератора импульсов могут быть подавлены более эффективно.
В соответствии с тринадцатой особенностью настоящего изобретения, поскольку высота ребра делается такой, чтобы она была меньше, чем высота бобышки, то жесткость соединяющей части между ребром и бобышкой может быть увеличена, и жесткость диска генератора импульсов может быть еще более улучшена. В то же самое время, поскольку глубина канавки, размещающей ребро, делается такой, чтобы она была меньше, чем выточка под бобышку, то канавка, размещающая ребро, и эта выточка могут быть легко прорезаны в посадочной поверхности вращающейся стенки без влияния друг на друга, что облегчает механическую обработку.
В соответствии с четырнадцатой особенностью настоящего изобретения, поскольку в половине диска генератора импульсов со стороны плеча кривошипа просверлены сквозные отверстия, то вес упомянутой половины диска генератора импульсов со стороны плеча кривошипа может быть снижен за счет этих отверстий, противовес может быть сделан более тонким на соответствующую величину, и вес всей системы коленчатого вала может быть снижен.
Вышеперечисленные цели, другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из объяснения предпочтительных осуществлений изобретения, подробно описанных ниже со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - изображение бокового разреза существенной части коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, оснащенного конструкцией для монтажа диска генератора импульсов, относящейся к первому примеру осуществления настоящего изобретения (первый пример осуществления).
Фиг.2 - изображение по стрелке 2 на Фиг.1 (первый пример осуществления).
Фиг.3 - увеличенное изображение разреза по линии 3-3 на Фиг.2 (первый пример осуществления).
Фиг.4 - изображение бокового разреза существенной части коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, оснащенного конструкцией для монтажа диска генератора импульсов, относящейся ко второму примеру осуществления настоящего изобретения (второй пример осуществления).
Фиг.5 - изображение по стрелке 5 на Фиг.4. (второй пример осуществления).
Фиг.6 - увеличенное изображение разреза по линии 6-6 на Фиг.5 (второй пример осуществления).
Фиг.7 - увеличенное изображение разреза по линии 7-7 на Фиг.5 (второй пример осуществления).
Фиг.8 - увеличенное изображение, соответствующее существенной части Фиг.5, показывающее третий пример осуществления настоящего изобретения (третий пример осуществления).
Фиг.9 - изображение, соответствующее Фиг.3, показывающее четвертый пример осуществления настоящего изобретения (четвертый пример осуществления).
Фиг.10 - изображение бокового разреза существенной части коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, оснащенного конструкцией для монтажа диска генератора импульсов, относящейся к пятому примеру осуществления настоящего изобретения (пятый пример осуществления).
Фиг.11 - изображение по стрелке 11 на Фиг.10 (пятый пример осуществления).
Фиг.12 - увеличенное изображение разреза по линии 12-12 на Фиг.11 (пятый пример осуществления).
Фиг.13 - увеличенное изображение разреза по линии 13-13 на Фиг.11 (пятый пример осуществления).
Фиг.14 - увеличенное изображение разреза по линии 14-14 на Фиг.11 (пятый пример осуществления).
Фиг.15 - увеличенное изображение разреза по линии 15-15 на Фиг.11 (пятый пример осуществления).
Фиг.16 - изображение, соответствующее Фиг.11, показывающее шестой пример осуществления настоящего изобретения (шестой пример осуществления).
Фиг.17 - изображение разреза по линии 17-17 на Фиг.16 (шестой пример осуществления).
ПОЯСНЕНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ЦИФР И СИМВОЛОВ
А - периферийное направление диска генератора импульсов
В - радиальное направление диска генератора импульсов
С - коленчатый вал
D1 - малая ось
D2 - большая ось
H1 - высота ребра
Н2 - высота бобышки
h1 - глубина канавки, размещающей ребро
h2 - глубина выточки
Р - диск генератора импульсов
S1, S2 - зазор в периферийном направлении между скрепляющими частями
3 - плечо кривошипа
4 - противовес
9 - вращающаяся стенка
10 - торцевая поверхность
12, 15 - крепежные детали (выточка, бобышка)
14 - шпоночная канавка
15а - трубчатая часть
16 - шпоночная деталь
16а - аркообразная лентовидная деталь
16b - соединительная деталь
18 - крепежный элемент (болт)
19 - удлиненное отверстие
25 - ребро
26 - канавка, размещающая ребро
27 - сквозное отверстие
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи объясняются предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения.
ПЕРВЫЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Теперь будет дано объяснение первого примера осуществления, показанного на Фиг.1 - Фиг.3. На Фиг.1 и Фиг.2 имеется коленчатый вал С многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, содержащий несколько цапф 1, закрепленных несколькими коренными подшипниками картера двигателя, несколько шатунных шеек 2, к которым подсоединены нижние шатунные головки нескольких шатунов, и несколько плеч кривошипа 3, обеспечивающих целостное соединение между смежными цапфами 1 и шатунными шейками 2, с каждым плечом кривошипа 3 соединен в единое целое противовес 4, при этом противовес 4 простирается в направлении, противоположном каждому плечу кривошипа 3, а между ними проходит центральная ось цапфы 1. Кроме того, на одном конце коленчатого вала С образован фланец 5, при этом к фланцу 5 болтом подсоединен движущий элемент, такой как шкив кривошипа или маховик.
Как показано на Фиг.2, плечу кривошипа 3 придана такая форма, чтобы оно было узким в периферийном направлении, противовесу 4 придана такая форма, что он был широким в периферийном направлении, а плечо кривошипа 3 и противовес 4 образуют вращающуюся стенку 9. На вращающейся стенке 9, на самой крайней стороне фланца 5 установлен диск генератора импульсов Р, изготовленный методом штамповки из листа магнитного металла. Упомянутый диск генератора импульсов Р имеет большое число выступов 7, произвольно размещенных на его внешней периферийной стороне, и датчик вращения (не показан), установленный в основном корпусе двигателя и расположенный так, чтобы он был обращен к внешней периферийной поверхности.
Датчик вращения содержит элемент Холла, в качестве чувствительного элемента, и магнит; когда диск генератора импульсов Р вращается вместе с коленчатым валом С, то изменение магнитного поля в датчике вращения преобразуется элементом Холла в электрический сигнал, который после обработки позволяет определить угол поворота, скорость вращения, ускорение вращения и прочие характеристики коленчатого вала С.
Теперь ссылками на Фиг.1-3 будет объяснена конструкция, в которой диск генератора импульсов Р смонтирован на вращающейся стенке 9 коленчатого вала С.
Как показано на Фиг.1, на внешней торцевой поверхности вращающейся стенки 9, на ее самой крайней стороне, имеется кольцеобразная позиционирующая ступенька 8, диаметр которой больше, чем диаметр фланца 5, и которая установлена концентрично с цапфой 1, а также имеется посадочная поверхность 10, которая простирается в радиальном направлении от основания кольцеобразной позиционирующей ступеньки 8 по направлению к плечу кривошипа 3 и противовесу 4. На противоположных сторонах внешней торцевой поверхности плеча кривошипа 3, по направлению его вращения, образована наклонная поверхность 3а, что позволяет сделать плечо кривошипа 3 более тонким, и по этой причине посадочная поверхность 10 будет со стороны плеча кривошипа 3 еще более узкой, чем со стороны противовеса 4.
Как показано на Фиг.1 и Фиг.2, на посадочной поверхности 10 находится большое число (четыре - на проиллюстрированном примере) имеющих одинаковую форму (форму круга - на проиллюстрированном примере) выточек 12, которые проходят в периферийном направлении. При такой конструкции четыре выточки 12 расположены так, что зазоры S1 и S2 в периферийном направлении между по меньшей мере одной выточкой 12 и другими выточками 12 по противоположным сторонам упомянутой одной выточки 12 отличаются друг от друга. В случае упомянутого проиллюстрированного примера четыре выточки 12 размещены так, что все зазоры в периферийном направлении между смежными выточками 12 на воображаемой окружности 20, концентрической с цапфой 1, отличаются друг от друга. В центральной части каждой из упомянутых четырех выточек 12 образованы сквозные отверстия 13. Кроме того, на заранее определенной позиции посадочной поверхности 10 со стороны противовеса 4 образована шпоночная канавка 14. При такой конструкции шпоночная канавка 14 размещается так, чтобы ее продольное направление проходило вдоль радиуса диска генератора импульсов Р.
В центральной части диска генератора импульсов Р образовано позиционирующее отверстие 11, при этом кольцеобразная позиционирующая ступенька 8 точно устанавливается внутри установочного отверстия 11, а на диске генератора импульсов Р образованы четыре цилиндрические бобышки 15 с трубчатым основанием так, что они располагаются вокруг позиционирующего отверстия 11, при этом бобышки 15 точно устанавливаются внутри четырех выточек 12. В основании каждой бобышки 15 имеется болтовое отверстие 17, соответствующее сквозному отверстию 13 каждой выточки 12.
Кроме того, как единое целое с диском генератора импульсов Р сформирована шпоночная деталь 16, которая сцеплена со шпоночной канавкой 14. Эта шпоночная деталь 16 образована из аркообразной лентовидной детали 1ба, выступающей в изогнутой форме из диска генератора импульсов Р на одной стороне его торцевой поверхности, и пары соединительных деталей 16b, обеспечивающих соединение в единое целое диска генератора импульсов Р и противоположных концов аркообразной лентовидной детали 16а. Аркообразная лентовидная деталь 16а расположена таким образом, что ее продольное направление, тем же самым образом, как и шпоночная канавка 14, проходит вдоль радиального направления диска генератора импульсов Р и точно устанавливается между противоположными внутренними торцевыми поверхностями шпоночной канавки 14 (см. Фиг.3). Когда эта аркообразная лентовидная деталь 16а плотно устанавливается внутри шпоночной канавки 14, все бобышки 15 диска генератора импульсов Р свободно устанавливаются в соответствующие выточки 12 посадочной поверхности 10.
При формировании шпоночной детали 16 диск генератора импульсов Р штампуется так, чтобы на нем была сформирована пара удлиненных отверстий 19 (см. Фиг.2) таким образом, чтобы к ним были обращены противоположные торцевые поверхности шпоночной детали 16, после этого штамповкой формируется аркообразная лентовидная деталь 16а, расположенная между двумя удлиненными отверстиями 19, аркообразная форма которой проходит в направлении, в котором выступает бобышка 15, и тем самым формирование аркообразной лентовидной детали 16а может быть легко выполнено без сопротивления со стороны основного корпуса диска генератора импульсов.
Теперь будет объяснена работа этого осуществления изобретения. При установке диска генератора импульсов Р на посадочной поверхности 10 вращающейся стенки 9 позиционирующее отверстие 11 диска генератора импульсов Р сначала точно устанавливается на кольцеобразную позиционирующую ступеньку 8 вращающейся стенки 9 со стороны фланца 5 коленчатого вала С. В этом процессе при зацеплении шпоночной детали 16 диска генератора импульсов Р со шпоночной канавкой 14 посадочной поверхности 10 и точной установке каждой бобышки 15 диска генератора импульсов Р в соответствующую выточку 12 посадочной поверхности 10 диск генератора импульсов Р накладывается на посадочную поверхность 10. После этого закручиванием и затягиванием болта 18, введенного через каждое болтовое отверстие 17 в сквозное отверстие 13, обеспечивается точная установка диска генератора импульсов Р на определенном месте посадочной поверхности 10. При такой конструкции головка 18а каждого болта 18 помещается внутри соответствующей бобышки 15 и не выступает из внешней торцевой поверхности диска генератора импульсов Р, что тем самым делает возможным устанавливать диск генератора импульсов Р вблизи от внутренней стенки картера двигателя.
Поскольку шпоночная деталь 16 диска генератора импульсов Р сформирована из аркообразной лентовидной детали 16а, которая выступает в дугообразной форме из диска генератора импульсов Р на одной стороне его торцевой поверхности и зацепляется со шпоночной канавкой 14, и пары соединительных деталей 16b, которые обеспечивают целостное соединение между диском генератора импульсов Р и противоположными концами аркообразной лентовидной детали, то она закрепляется с двух сторон на диске генератора импульсов Р, обеспечивая тем самым высокую жесткость. Поэтому возможно при совместном использовании со шпоночной канавкой повысить точность, с которой диск генератора импульсов Р позиционируется в периферийном направлении относительно посадочной поверхности 10, то есть коленчатого вала С. Более того, закрепленная с двух сторон шпоночная деталь 16 не имеет заостренной кромки, и после ее формирования штамповкой нет необходимости проводить такую чистовую обработку, как снятие фасок, и производительность изготовления диска генератора импульсов Р может быть улучшена.
В частности, поскольку шпоночная канавка 14 и аркообразная лентовидная деталь 16а, которые точно совместно установлены, расположены вдоль радиального направления диска генератора импульсов Р, то торцевые поверхности шпоночной канавки 14 и аркообразная лентовидная деталь 16а, простирающаяся в радиальном направлении диска генератора импульсов Р, примыкают друг к другу в широкой области, обеспечивая тем самым более точное поддержание заранее заданного периферийного положения диска генератора импульсов Р относительно коленчатого вала С.
Кроме того, что касается посадочной поверхности 10, то, как описано выше, ее ширина со стороны противовеса 4 шире, чем со стороны плеча кривошипа 3, поэтому при формировании шпоночной канавки 14 на посадочной поверхности 10 со стороны противовеса 4 позиция, на которой формируется упомянутая канавка, может быть выбрана в широкой области, степень свободы при проектировании будет высокой и это удобно при позиционировании диска генератора импульсов Р. Более того, при формировании шпоночной канавки 14 нет необходимости делать более тонкой посадочную поверхность 10, поэтому производительность является хорошей и можно предотвратить потерю весовой центровки, поскольку коленчатый вал С будет тонким.
Кроме того, поскольку детали, скрепляющие диск генератора импульсов Р и вращающуюся стенку 9 болтами 18, то есть выточки 12 и бобышки 15, находятся на большом числе позиций, располагающихся в периферийном направлении диска генератора импульсов Р, а по меньшей мере одна позиция крепежных деталей 12 и 15 и другие позиции крепежных деталей 12 и 15, которые примыкают к противоположным сторонам упомянутой одной позиции установки крепежных деталей 12 и 15, расположены так, что зазоры S1 и S2 отличаются друг от друга в периферийном направлении, то позиция установки диска генератора импульсов Р на вращающейся стенке 9 ограничена этой единственной позицией, неправильная установка может быть предотвращена и тем самым можно предотвратить повреждение шпоночной детали 16 из-за неправильной установки.
Как было описано ранее, соединение диска генератора импульсов Р и вращающейся стенки 9 болтами 18 может быть выполнено по меньшей мере в двух позициях, и если такое соединение делается только в этих двух позициях, то изменение зазоров в периферийном направлении на противоположных сторонах между этими двумя позициями крепежных деталей позволяет предотвратить неправильную установку.
ВТОРОЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Теперь будет дано объяснение второго примера осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг.4-7.
Каждая бобышка 15 диска генератора импульсов Р имеет в основании трубчатую эллиптическую форму, а ее эллиптическая трубчатая часть 15а расположена так, что ее малая ось D1 направлена в периферийном направлении А диска генератора импульсов Р, а ее большая ось D2 направлена в радиальном направлении В диска генератора импульсов Р.
Поскольку изготовленный штамповкой диск генератора импульсов Р является относительно тонким, то при изменении момента коленчатого вала С во время работы двигателя иногда возникают интенсивные вибрации в его тарельчатой части между смежными бобышками 15, и эти вибрации тарельчатой части создают механические напряжения, концентрирующиеся в периферийной краевой части трубчатой части 15а каждой бобышки 15; однако во втором примере осуществления, поскольку трубчатая часть 15а каждой бобышки 15 выполнена в виде эллиптической трубчатой части 15а, малая ось D1 которой направлена в периферийном направлении А диска генератора импульсов Р, а большая ось D2 направлена в радиальном направлении В диска генератора импульсов Р, то вибрация тарельчатой части между бобышками 15 диска генератора импульсов Р передается на периферийную краевую часть эллиптической трубчатой части 15а в районе большой оси D2, и по этой причине механические напряжения из-за вибрации широко рассредоточиваются в периферийной краевой части эллиптической трубчатой части 15а в районе большой оси D2, увеличивая тем самым износостойкость области вокруг каждой бобышки 15. В частности, поскольку изменение кривизны эллипса эллиптической трубчатой части 15а является очень гладким, то рассредоточенность механических напряжений будет идеальной, и износостойкость области вокруг каждой бобышки 15 может быть эффективно увеличена.
Кроме того, этот второй пример осуществления также имеет конструкцию, которая позволяет получить те же самые эксплуатационные эффекты, как и у первого примера осуществления; части на Фиг 4-7, соответствующие частям в первом примере осуществления, обозначаются теми же самыми ссылочными цифрами и символами, и опущено дублирование объяснения.
ТРЕТИЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Теперь будет дано объяснение третьего примера осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг.8.
В третьем примере осуществления трубчатая часть 15а бобышки 15 диска генератора импульсов Р сформирована так, что она имеет овальное поперечное сечение, в котором неразрывно соединены пара аркообразных стенок 22, обращенных друг к другу через зазор, соответствующий большой оси D2, и пара прямолинейных стенок 23, обращенных друг к другу через зазор, соответствующий малой оси D1. В этой конструкции трубчатая часть 15а бобышки 15 расположена тем же самым образом, что и в предыдущем примере осуществления, так, что малая ось D1 направлена в периферийном направлении А диска генератора импульсов Р, а большая ось D2 направлена в радиальном направлении В диска генератора импульсов Р. Во всем остальном эта конструкция та же самая, что и конструкции описанного выше второго примера осуществления; части на Фиг.8, соответствующие частям во втором примере осуществления, обозначены теми же самыми ссылочными цифрами и символами, и опущено дублирование объяснения.
В соответствии с этим третьим примером осуществления могут проявляться те же самые эксплуатационные эффекты, что и эффекты второго примера осуществления.
ЧЕТВЕРТЫЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Теперь будет дано объяснение четвертого примера осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг.9.
В четвертом примере осуществления изогнутая часть, подсоединенная к противоположным концам эллиптической трубчатой части 15а бобышки 15 диска генератора импульсов Р, сформирована так, что ее кривизна будет меньше со стороны малой оси D1, чем со стороны большой оси D2 (см. Фиг.7). Во всем остальном эта конструкция та же самая, что и конструкция описанного выше второго примера осуществления; части на Фиг.9, соответствующие частям во втором примере осуществления, обозначены теми же самыми ссылочными цифрами и символами, и опущено дублирование объяснения.
В соответствии с четвертым примером осуществления, когда в тарельчатой части между смежными бобышками 15 диска генератора импульсов Р возникает интенсивная вибрация, то механические напряжения, сконцентрированные, в основном, со стороны малой оси D1 бобышки 15, то есть на периферийной краевой части в периферийном направлении В диска генератора импульсов Р, могут быть рассредоточены более широко, и износостойкость области вокруг каждой бобышки 15 может быть еще более повышена.
ПЯТЫЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Объяснение пятого примера осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг.10-15.
Аналогичным образом, как и в первом примере осуществления, на внешней торцевой поверхности вращающейся стенки 9, на самой крайней стороне коленчатого вала С образована кольцеобразная позиционирующая ступенька 8, диаметр которой больше, чем диаметр фланца 5, и которая концентрична с цапфой 1, и посадочная поверхность 10, которая простирается в радиальном направлении от основания кольцеобразной позиционирующей ступеньки 8 к плечу кривошипа 3 и противовесу 4. На этой посадочной поверхности 10 образовано большое число (четыре - на показанном примере) выточек 12, имеющих идентичную форму (круглую форму - на показанном примере) и размещенных так, что они проходят в периферийном направлении. В такой конструкции четыре выточки 12 размещены так, что зазоры S1 и S2 в периферийном направлении между по меньшей мере одной выточкой 12 и другими выточками 12 на противоположных сторонах упомянутой одной выточки 12 отличаются друг от друга. Четыре выточки 12 размещены так, что все зазоры в периферийном направлении между смежными выточками 12 на воображаемой окружности 20, концентричной с цапфой 1, отличаются друг от друга.
На диске генератора импульсов Р образовано кольцеобразное ребро 25, которое проходит вдоль воображаемой окружности 20 и выступает с одной стороны торцевой поверхности диска генератора импульсов Р. Тем самым четыре бобышки 15, расположенные по воображаемой окружности 20, соединяются посредством ребра 25. В такой конструкции высота HI ребра 25 делается такой, чтобы она была меньше, чем высота Н2 бобышки 15, результатом чего является наличие ступеньки е между ребром 25 и бобышкой 15. Соответственно глубина канавки, размещающей ребро, 26 посадочной поверхности 10 задается такой, чтобы она была меньше, чем глубина выточки 12 для размещения бобышки 15.
Ребро 25 выступает из торцевой поверхности диска генератора импульсов Р со стороны посадочной поверхности 10 вращающейся стенки 9, а на посадочной поверхности 10 образована канавка, размещающая ребро, 26 для размещения ребра 25.
Как показано на Фиг.13 и Фиг.14, ширина канавки, размещающей ребро, 26 задается такой, чтобы она была меньше, чем длина шпоночной канавки 14 в посадочной поверхности 10, тем самым канавка, размещающая ребро, 26 пересекает шпоночную канавку 14. Это обеспечивает то, что шпоночная канавка 14 и шпоночная деталь 16 диска генератора импульсов Р будут надежно соединены друг с другом независимо от наличия канавки, размещающей ребро, 26, и функция позиционирования относительно диска генератора импульсов Р будет реализована.
Кроме того, как показано на Фиг.11 и Фиг.15, большое число сквозных отверстий 27 просверлено только в половине диска генератора импульсов Р со стороны плеча кривошипа 3 так, что они располагаются в периферийном направлении.
Дополнительно, этот пятый пример осуществления также имеет конструкцию, которая позволяет получить те же самые эксплуатационные эффекты, что и в первом примере осуществления; части на Фиг.10-Фиг.15, соответствующие частям первого примера осуществления, обозначены теми же самыми ссылочными цифрами и символами, и опущено дублирование объяснения.
Поскольку изготовленный штамповкой диск генератора импульсов Р является относительно тонким, то при изменении момента коленчатого вала С во время работы двигателя в тарельчатой части между смежными бобышками 15 стремится возникнуть интенсивная вибрация, но в соответствии с этим пятым примером осуществления на диске генератора импульсов Р образовано ребро 25 так, что оно выступает с одной торцевой поверхности диска и простирается в его периферийном направлении, и поэтому ребром 25 может быть повышена жесткость диска генератора импульсов Р. В частности, поскольку ребро 25 имеет кольцеобразную форму и простирается вдоль всей периферии диска генератора импульсов Р, то жесткость диска генератора импульсов Р может быть равномерно увеличена вдоль всей его периферии, и вибрация диска генератора импульсов Р может быть эффективно подавлена. Более того, поскольку нет необходимости специально увеличивать толщину диска генератора импульсов Р, то это вносит свой вклад в понижение веса системы коленчатого вала С, и когда диск генератора импульсов Р прикрепляется к вращающейся стенке 9 болтом 18, то это может быть выполнено при небольшом числе позиций крепления, например с одной единственной позицией со стороны плеча кривошипа 3, где площадь для установки ограничена. Иными словами, степень свободы при проектировании будет высокой, поскольку нет необходимости специально увеличивать число позиций крепления.
Поскольку ребро 25 выступает из торцевой поверхности диска генератора импульсов Р со стороны вращающейся стенки 9, а в посадочной поверхности 10 вращающейся стенки 9 образована канавка, размещающая ребро, 26 для размещения в ней ребра 25, то ребро 25 не выступает из внешней торцевой поверхности диска генератора импульсов Р, и потому можно установить диск генератора импульсов Р вблизи от внутренней стенки картера двигателя.
Кроме того, головка 18а каждого болта 18, помещенная в выточку 12, помещается внутри соответствующей бобышки 15 и не выступает из внешней торцевой поверхности диска генератора импульсов Р, и поэтому можно установить диск генератора импульсов Р вблизи от внутренней стенки картера двигателя.
Более того, поскольку ребро 25 имеет кольцеобразную форму и обеспечивает соединение между большим числом бобышек высокой жесткости 15, то жесткость диска генератора импульсов Р может быть повышена еще более эффективно за счет взаимодействия между кольцеобразным ребром 25 и большим числом бобышек 15. В такой конструкции формирование ступеньки е между ребром 25 и бобышкой 15 заданием высоты H1 ребра 25 таким, что эта высота будет меньше, чем высота Н2 бобышки 15, является эффективным средством повышения жесткости соединительной части между ребром 25 и бобышкой 15. Одновременно с этим заданием глубины канавки, размещающей ребро, 26 такой, что она будет меньше, чем глубина выточки 12 для размещения бобышки 15, является эффективным средством обеспечения того, что канавка, размещающая ребро, 26 и выточка 12 будут прорезаны в посадочной поверхности 10 вращающейся стенки 9, не оказывая влияния друг на друга.
То есть при фрезеровании канавки, размещающей ребро, 26 и выточки 12 они не будут влиять друг на друга безотносительно к тому, какой из этих элементов будет прорезан первым. Если канавка, размещающая ребро, 26 будет глубже, чем выточка 12, то канавку, размещающую ребро, 26 нельзя будет прорезать за один проход из-за препятствия со стороны базы выточки 12. Кроме того, поскольку канавка, размещающая ребро, 26 соответствует кольцеобразному ребру 25, то станочная обработка этих элементов может быть легко выполнена вращением коленчатого вала вокруг цапфы 1.
Более того, благодаря тому, что жесткость диска генератора импульсов Р будет повышена кольцеобразным ребром 25, становится возможным просверлить большое число сквозных отверстий 27 в диске генератора импульсов Р для снижения веса этого диска. Образовав в этом процессе большое число сквозных отверстий 27 только в половине диска генератора импульсов Р со стороны плеча кривошипа 3 и снизив за счет этих сквозных отверстий 27 вес этой половины со стороны плеча кривошипа 3, может быть сделан более тонким на соответствующую величину противовес 4, и тем самым может быть снижен вес системы коленчатого вала С.
ШЕСТОЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Объяснение шестого примера осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг.16 и Фиг.17.
В этом шестом примере осуществления в части диска генератора импульсов Р, выступающей из посадочной поверхности 10 со стороны плеча кривошипа 3, образовано большое число ребер 28, простирающихся в радиальном направлении из кольцеобразного ребра 25. Во всем остальном конструкция является той же самой, что и в пятом примере осуществления, за исключением того, что диск генератора импульсов Р не содержит сквозных отверстий 27, как в предыдущем примере осуществления; части на Фиг.16 и Фиг.17, соответствующие частям в пятом примере осуществления, обозначены теми же самыми ссылочными цифрами и символами, и опущено дублирование объяснения.
В соответствии с шестым примером осуществления, за счет взаимодействия между кольцеобразным ребром 25 и радиальными ребрами 28 жесткость, в частности, части диска генератора импульсов Р, выступающей из посадочной поверхности 10 со стороны плеча кривошипа 3, увеличивается, тем самым эффективно предотвращается вибрация этой части диска.
Настоящее изобретение не ограничено рассмотренными выше примерами осуществления и может быть модифицировано различными способами, если только эти модификации не отклоняются от неотъемлемых особенностей и сущности изобретения. Например, в описанных выше примерах осуществления детали для крепления диска генератора импульсов Р к вращающейся стенке 9 болтами 18 могут находиться по меньшей мере в двух позициях, и когда имеются только две посадочные позиции, неправильная сборка может быть предотвращена наличием различающихся между собой зазоров в периферийном направлении на противоположных сторонах двух позиций посадки крепежных деталей. Кроме того, в пятом и в шестом примере осуществления кольцеобразное ребро 25 может быть сформировано из двух или более концентрических ребер, и они могут быть расположены в радиальном направлении внутри и снаружи большого числа организованных в кольцо бобышек 15. Более того, шпоночная деталь 16 может быть расположена с внутренней или с наружной стороны кольцеобразного ребра 25 таким образом, чтобы не пересекать кольцеобразное ребро 25, и это позволяет эффективно усиливать армирующую функцию ребра 25.