改進的摩託車曲軸軸承座的製作方法

2023-06-24 12:02:21

專利名稱：改進的摩託車曲軸軸承座的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及摩託車引擎，尤指摩託車引擎的曲軸軸承座。
在已知摩託車設計中，摩託車的鋼製曲軸用軸承與鋁合金制曲軸箱(引擎殼)之間，由於常態配合的組裝問題及運轉時(引擎運轉溫度約為120℃)因材料的膨脹係數不同，常無法達到一個緊密配合的狀態，而存有一定間隙，故在運轉時，鋼製曲軸軸承相對鋁合金制軸承座會產生滑移、迴轉或摩擦，而使運轉時的噪音與振動皆增加，並且加速軸承與軸承座(尤其是軸承座)的磨耗，此磨耗亦導致使馬力降低等問題。
現有技術為克服此問題，曾有諸多設計例如在四衝程引擎中，為改善上述缺陷，系採用具有鑄鐵襯套的軸承座，參閱


圖1所示，供支持一曲軸15於曲軸箱10內轉動，於鑄造過程中，先置入一鑄鐵襯套20於曲軸的軸承座11的內壁12上，再加以鑄造而成，如此，使原為鋁合金材料的軸承座11藉加設了一鑄鐵襯套20而降低了軸承座11與軸承30間膨脹係數的差異(膨脹係數值鑄鐵11×10-6；軸承鋼12.5×10-6；鋁合金22×10-6)，進而減少了軸承座11與軸承30於運轉時因溫度升高導致的不同熱膨脹所造成的額外間隙量，而可防止軸承30相對軸承座11的圓周方向滑移運動，並且由於該軸承座11加設的鑄鐵襯套20具有耐磨特性，而延緩了軸承座11的磨耗速率，然而如此設計，一方面會增加鑄鐵襯套20的零件成本，另一方面則因鑄鐵襯套20系預置於曲軸箱10的軸承座11的內壁12處鑄造而成，因此降低了曲軸箱10壓鑄製作的流暢性，再者，軸承座11的深度尺寸因為仍需較佳配合，而須維持相當的加工精度，此亦將增加加工的成本。
而在已知的二行程引擎方面，有將曲軸用軸承與軸承座間設計成幹涉配合，預留抵消部份膨脹間隙量的空間，但為了避免組裝時因幹涉量過大而刮下軸承座鋁屑，又不能將幹涉量設計得過大，故仍有相當滑移、磨耗現象；為此，則更有已知設計為絕對避免磨耗發生，增加幹涉量，而採用以液態氮冷凍收縮軸承來增進組裝曲軸軸承於軸承座內的作業，但是採用如此作法，則軸承須作深冷尺寸安定化處理，增加了零件成本及組裝作業的困難度，而另外的負面效應尚有軸承穩定運轉後，內部間隙變大，而使得軸承壽命降低、引擎噪音變大，及維修方面亦會因無適當工具，而會損傷軸承軌道面，故亦遠非理想。
另外，參閱圖2所示，亦有已知設計繫於兩個曲軸用軸承30其中一個的外環31與軸承座11的側壁12間放置一環形橡皮墊40，藉以吸收軸承30與軸承座11的軸向間隙，以防止軸承30的外環31相對軸承座11滑動，並進而降低噪音，此種設計雖可一定程度地改善上述兩種已知技術的不足，但仍有以下缺點，一來橡皮墊40的成本並不低，且引擎運轉時的溫度升高常會造成橡皮墊40的老化，使之不具耐久性及增加維修更換橡皮墊的成本與不便，殊不經濟。再者，由於橡皮墊40的剛性並非極佳，故並無法藉此提高曲軸15的作動剛性。
因此，本實用新型的目的在於針對現有技術的不足，而提供一種改進的摩託車曲軸軸承座，其能防止曲軸軸承滑移，並使曲軸具有較佳的剛性與耐久性、並可降低對軸承座的深度尺寸的加工精度的要求。
為達成上述目的，本實用新型的特徵乃在於在摩託車曲軸軸承的外環與曲軸箱的軸承座的側壁間置入一波形彈簧，以防止曲軸軸承相對軸承座滑移。
本實用新型藉在摩託車曲軸軸承的外環與曲軸箱的軸承座的側壁間置入一波形彈簧，能防止曲軸軸承滑移，減緩軸承座磨耗，並使引擎運轉流暢。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。
圖1系曲軸軸承座加設鑄鐵襯套的已知技術的剖面示意圖。
圖2系曲軸軸承座與軸承間置入一橡皮墊的已知技術的剖面示意圖。
圖3系本實用新型的剖面示意圖。
圖3顯示含有本實用新型的改進的摩託車曲軸軸承座的摩託車曲軸箱130，其有二軸承座131各容納滾珠軸承120，以便支持曲軸110於曲軸箱130之內轉動。軸承120具有內環121套合在曲軸110的端部，及外環122套合在軸承座131的內壁133。
本實用新型的特徵在于于其中一個軸承120(在本實用新型中系附圖中的左側方)的外環122與軸承座131的側壁135間，預留3至5mm的空間，並置入一鋼質波形彈簧140(Spring Washer)，波形彈簧140置入後的軸向移動量約為1至2mm，波形彈簧140的擺放位置究竟系置於曲軸110左端或右端(附圖方向)的軸承座131內，則須依作用在曲軸110上的軸向力方向而定，例如無段式排檔變速時的軸向分力及發電機切割磁力線的電磁力方向。本實用新型藉此一波形彈簧140的軸向推力以克服軸承滑移的問題並達到以下功能1.藉此推力抵緊滾珠軸承120的外環122，防止外環122迴轉，進而避免軸承座131的磨耗。
2.降低引擎振動音幅、延長滾珠軸承120使用壽命，因滾珠軸承120的內部間隙，受波形彈簧的軸向推力推緊而消失，故可實際降低以該滾珠軸承120為介質所傳遞的振動音幅；另因滾珠軸承120內部的振動被有效抑制，故可相對延長滾珠軸承120的使用壽命。
3.因曲軸的撓曲剛性與作用支點至曲軸中心(爆炸力作用點)距離的平方成正比，本設計可縮短軸承作用支點至曲軸中心的距離，故可有效提高曲軸的剛性。
4.可吸收運轉時溫度升高因熱膨脹係數不同所引起的軸向跨距遊隙增加量。
5.可降低對軸承座131的深度尺寸加工精工的要求，進而降低加工成本。
相對於已知技術，本實用新型消除了已知技術中採用鑄鐵襯套軸承座的高零件成本、影響曲軸箱壓鑄製造流暢性、以及須維持軸承座深度尺寸的高加工精度而增加加工成本等缺點，同時本實用新型較之以橡皮墊置於軸承座與軸承間的已知技術，則消除了橡皮墊剛性不足、零件成本高、不具耐久性等缺點。
權利要求一種摩託車曲軸箱的曲軸軸承座，系容納滾珠軸承以支持曲軸於該曲軸箱內轉動，其特徵在於軸承座的側壁與該滾珠軸承的外環之間安裝一鋼製波形彈簧。
專利摘要一種改進的摩託車曲軸箱軸承座，系容納滾珠軸承以支持曲軸於該曲軸箱內轉動，其特徵在於軸承座的側壁與滾珠軸承的外環之間安裝一鋼製波形彈簧，其能有效防止曲軸軸承滑移，減緩軸承座的磨耗，並使引擎運轉流暢。
文檔編號F16M1/00GK2260945SQ9624192
公開日1997年8月27日 申請日期1996年11月1日 優先權日1996年11月1日
發明者洪國基 申請人:三陽工業股份有限公司