CN100390428C - 发动机附属的驱动系统 - Google Patents

Abstract

一内燃机提供一强度大的安装附件，用来将发动机附属部件安装到发动机的重量轻的元件上，其设置有可用于其它主要用途的一加强件。

Description

发动机附属的驱动系统

技术领域

本发明涉及一发动机附属的驱动系统，具体来说，涉及一种改进的结构，其用来将附属的部件安装在重量轻的发动机体的铸件上，而无需特别地加强安装组件。

背景技术

通常一发动机附件安装在发动机体的重量轻的铸件上，以提供一方便的安装关系。例如，有人已提出将发动机的油泵安装在一合金的横隔板件上，该横隔板件与合金的缸体合作，以便轴颈支承发动机曲轴。一般来说，这种类型的结构从发动机的曲轴提供一用来驱动油泵的柔性的传送机驱动。这种类型的驱动通常要求一用来保持传送机内的合适的张力的张紧机构。这些张紧机构是弹簧偏置的，而弹簧加载在合金铸件上施加高的应力，其可导致诸多的问题。这种类型结构的一实例，示于日本公开的专利申请，公开号为Hei 6-299863中。它要求加强合金铸件，这就使成本添加。

在上述的曲轴轴颈支承结构中，有人提出在至少一个合金铸件中实施含铁的加强件，以便在曲轴支承的区域中加强铸件。这样加强的实例可参见美国专利4,693,216和5,769,546。然而，使用这样的加强件局限于曲轴的轴颈支承。

因此，本发明的主要目的是提供一用于将发动机驱动附属的部件安装在其轻质合金铸件上的改进的和简化的加强件。

本发明还有一目的是利用轻质合金铸件中的加强件来用于其它的用途，用于安装发动机从动组装的部件。

发明内容

本发明适于实施在用于发动机从动附件的轴承机构。发动机具有一被轴承机构的一对匹配的轻质合金铸件支承的从动轴。轴承机构具有一由比铸件强度大的材料形成的加强元件嵌入在其中一个匹配的铸件内。改进本发明，发动机从动附件的部件直接地由加强元件支承。

附图说明

图1是一内燃机和根据本发明的一实施例构造的附属的驱动装置的前视图。

图2是沿与图1相同方向观察的发动机的放大的前视图，但移去发动机的正时盖。

图3是发动机的侧视图。

图4是沿图2中的线4-4截取的放大的截面图。

图5是局部类似于图4的另一放大的视图，但用实线示出张紧臂，并沿图6中的线5-5截取截面。

图6是图5中所示结构的前视图，其中，张紧装置和曲轴显示为截面图。

图7是沿与图3相同方向观察的侧视图，用实线仅示出组装的缸体和曲轴组件，用虚线示出某些发动机附件。

图8是沿与图1相同方向观察的油过滤器和安装结构的放大的视图，其中，某些部分局剖并用截面图示出。

具体实施方式

现详细参照诸附图，首先主要参照图1-3，实施本发明的一多缸、四冲程的内燃机用标号11表示。在所示的实施例中，发动机11显示为具有四个直列气缸。当然，本技术领域内的技术人员从下面的描述中将会明白，本发明可用于具有其它气缸数和其它气缸结构的发动机。此外，本发明不局限于操作在四冲程原理上的发动机。

发动机11适于安装在诸如一汽车之类的车辆上并给车辆提供动力，发动机11示为垂直地安装在其中，但本发明不限于此。发动机11具有一发动机体12，其以合适的方式支承在车体上(未示出)。发动机体12包括一缸体13。缸体13形成有四个具有平行轴线15的气缸孔14(图2)。一横隔板16以已知的方式可拆卸地附连在缸体13的下端，以形成曲轴组件的上部。

一气缸头组件17以已知的方式固定在缸体13的上表面，且封闭气缸孔14的上端。气缸头组件17支承控制阀，该阀控制进气到发动机燃烧室和从燃烧室排出废气，进气和排气以任何合适的方式进行且为本技术领域内众所周知。这些阀的操作方式将在下文中描述。该阀和操作机构包容在气缸头盖18内，气缸头盖固定在气缸头17的上表面。

上述曲轴组件的上部由缸体13和横隔板16的下部形成，曲轴组件完成和封闭在一油盘19中，它合适地固定在横隔板16的下表面，并含有润滑油。

发动机11设置有在气缸孔14内往复运动的活塞21，活塞被连杆22连接以驱动一曲轴23。曲轴23绕大致水平延伸的一轴线24转动。曲轴23绕该轴线24被轴承轴颈支承，诸轴承支承在缸体13和横隔板16上，其方式将在下文中描述。

上述的进气阀和排气阀(未示出)以合适的方式由一阀致动机构25进行操作。该阀致动机构25包括一进气凸轮轴26和一排气凸轮轴27，它们分别地与进气阀和排气阀合适地操作接合。凸轮轴26和27具有平行于曲轴23的轴线24延伸的轴线。正时链28将一设置在曲轴23一端上的链轮(将在下文中描述)，互连到在凸轮轴26和27的端部上的链轮，以正时的关系在一半的转动速度下驱动它们。

如上所述，缸体13由铸件制成，且较佳地由低压浇铸铝制成，而气缸头17由同样材料形成，且以已知的方式固定到其上表面。上述的曲轴箱组件，具体来说，横隔板16的上突缘29以任何合适的方式附加到其上。油盘19具有一向上敞开的大致盘形的油盘体31，以及一与油盘体31的上外边缘一体地形成的向外突缘32，油盘体31与横隔板16的下表面密封地接合，以添加结构的刚度。

发动机11设置有多个附件，它们设置在发动机体12的外侧向附近。某些附件用于发动机操作，而另一些用于车辆或其它的用途。这包括一用于车辆空调的空调压缩机33，一用于供应冷却剂到形成在发动机体12内的冷却剂套以便冷却发动机体12的发动机冷却剂泵34，一用于发电供车辆和发动机点火用的发电机35，以及一用于帮助车辆转向的转向助力油泵36。各个这些附件33、34、35和36以一众所周知的方式借助于一蛇形带38由一附连在曲轴23上的皮带轮37驱动。

如以上所指出的，发动机从动附件包括冷却剂泵34。该泵34具有一外壳，它与缸体13一体地形成，由此加固缸体。该外壳包括一排出管部分39，它与围绕气缸孔14形成在缸体13上的冷却套41(图2)连通。这些冷却套41还与形成在气缸头17内的冷却套(未示出)合作。冷却剂也以本技术领域内众所周知的方式通过一热交换器(未示出)。

除了上述的冷却系统，根据本发明，发动机11设置有一润滑系统，它包括曲轴组件和油盘19。该系统供应润滑剂到需要润滑的发动机11的各部分，例如，用于曲轴23和凸轮轴26、27的轴承。润滑系统设置有一油泵42，其直接地支承在横隔板16上，这样，它从横隔板16的下表面向下突出，以便设置在油盘19内。

油泵42可以是任何已知的类型，并具有一驱动轴43，一链轮44附连到驱动轴的在油盘19内向外延伸的一端上。链轮44被一驱动链45驱动，驱动链45又被固定在曲轴23一端上的链轮46驱动。现将主要参照图4-6详细地描述这种驱动。设置有一张紧机构47，用来在油泵驱动链45中保持要求的张力。

张紧机构47包括一张紧臂48，其一端在横隔板16上通过枢转轴49而枢转。张紧臂48的另一端通过弹簧52压紧地接触链45，以保持要求的张力。以体现本发明的方式支承张紧机构47，下面将继续参照图4-6来详细描述这种支承方式。

为了加强横隔板16内的曲轴23的轴承支承，轴颈支承曲轴23的横隔板16的腹板，以及特别是最前端的腹板，在浇铸横隔板16过程中一铸铁加强件通过插入模制嵌入在横隔板体腹板54内，以加强曲轴16的轴承部分。在所示的实施例中，加强件53实际地承载曲轴23的轴承。为此目的，加强件53设置有一弧形的加强部分55，它沿着曲轴的下表面朝着曲轴23的圆周方向延伸，以便支承曲轴23的下半部。一支承部分56从加强部分55一体地向下突出，并嵌入在横隔板的腹板54内，以支承加强部分55。一体的凸台从邻近张紧机构47的加强体55的一侧径向向外地突出。

张紧臂48可枢转地被加强部分55支承，尤其是被其凸台57支承。具体来说，一阴螺纹孔58形成在位于轴线51上的加强部分55的凸台57内。枢转轴49的一阳螺纹端旋入到阴螺纹孔58内，由此，枢转轴49支承在凸台57上，以便轴颈支承张紧臂48。

面向缸体13的横隔板腹板54的侧边，在张紧机构47附近形成有一沿轴向方向延伸的槽59。该槽59在前端敞开，而在其后端封闭。弹簧52的一端61配装入槽59的敞开端。弹簧52的另一端62与张紧臂48接合，以便压紧张紧臂48施加压力地接触链45，从而保持链45内要求的张力。

现回头参照诸附图中的其余的附图，首先特别地参照图3、7和8，油泵42通过一输送系统将其泵送的润滑剂供应到发动机11的被润滑的部件，输送系统包括一筒罐式的可移去的油过滤器63。它安装在发动机11上，并通过一安装支架64(如图8所示)特别地安装在横隔板16上。该安装支架64以在下文中简短描述的方式附连在一安装垫65上，安装垫一体地形成在横隔板16的一侧表面上。

除了承载油过滤器63，安装支架64还承载一油冷却器66。该油冷却器66以在下文中将要描述的方式插入在安装支架64和油过滤器63之间。现另外地参照图7，从图中可见，安装垫65形成为横隔板16的侧表面的一向外突出部分，并形成一进气凹腔67和一排气凹腔68，它们被一倾斜设置的分隔壁69分离。

继续主要地参照图7和8，从图中可见，油盘42沿垂直方向排出泵送的油，进入一从横隔板16的下表面在横隔板16内延伸的一垂直延伸的通道。该垂直通道与一水平通道72相交，该水平通道72通过一开口终止的安装垫65的进口凹腔67。

通过油冷却器66和过滤器63之后，冷却的和过滤过的润滑剂以一将要描述的方式供应到排出凹腔68，以便通过初始形成在横隔板16内的发动机11的主油道的开口74供应到发动机11的润滑的部件。开口74与主油道75的起始部分连通，如图8所示，主油道75形成在横隔板16内。从那里开始，油通过合适的通道(如本技术领域内熟知的)流过发动机的上述的润滑部件。

继续主要地参照图8，从图中可见，与横隔板16分开形成的安装支架64具有一对侧向突缘76，它们具有用来接纳紧固件77的开口，以便可拆卸地连接到形成在横隔板16的外侧向面上的安装垫65。

油冷却器66具有一大致环形的外壳78，其大致平的上表面79借助于一紧固件82的台肩81，与安装支架64的匹配的下表面保持密封的关系。紧固件82具有一螺纹部分83，它被接纳在安装支架64的一攻丝的开口内，以便在油冷却器66的匹配面79和安装支架64之间对密封垫圈84加载。

定位在油冷却器外壳78内的是一热交换器85，它从发动机冷却套41通过管道86和配件87(图3)接受发动机冷却剂。在此冷却剂通过热交换器85之后，冷却剂通过一返回配件88和返回管道89返回到冷却套41内。

再次参照图8，如上所述，油过滤器63是筒罐式的，并包括一罐头形的外壳91，其中，接纳任何要求型的过滤器介质92。该外壳形成有一具有一攻丝的开口94的端壁93，该攻丝开口94旋入到紧固件82的下部螺纹部分95上。因此，一密封环96密封地压紧在端壁93和热交换器本体78的下表面之间。

缸体油通道72与形成在安装支架64内的一油供应通道97匹配，安装支架64终止在多个向下开口的通道，以与密封垫圈84内的区域内的油冷却器66的上壁连通。油冷却器外壳具有多个在该区域内的开口98，以允许油进入到油冷却器66内，以便沿箭头所示方向进行冷却。

同样地，油冷却器外壳78的下壁具有多个排出开口，以如箭头所示的流动允许油进入密封环96内的油过滤器端壁93的区域内。然后，油进入到油过滤器63内，以如箭头所示的流动，通过端壁93内的开口流过过滤器介质92。

这样冷却和过滤后的油，然后通过形成在紧固件82内的内部通道99退出过滤器63和冷却器66。然后，油如箭头所示的流动方向流入形成在安装支架64内的供应通道101内。供应通道101又与形成在横隔板16内的发动机主油道的初始部分75连通，以便将冷却的和过滤的油供应到发动机11。润滑之后，润滑油以任何已知的方式返回到油盘19，以便通过油泵42反复供应。

在以上的情形中，油过滤器63和油冷却器66均位于由紧固件82定义的轴线上。润滑油沿轴向方向均匀地流过油过滤器63和油冷却器66，并返回通过紧固件82内的通道89。因此，润滑油通过油过滤器63的过滤和通过油冷却器66的冷却有效地得到实现。

由于在油泵42、油冷却器66、油过滤器63，以及发动机润滑的主油道75之间的所有的油供应通道和返回通道，形成为一单一的发动机体，在此情形中，横隔板16，现有技术结构所要求的密封表面的数量和部位显著地得到减少，这不仅节省成本而且更好地确保防止泄漏。再者，由于支架64是与横隔板16分开的本体，所以，油过滤器63和油冷却器66可选择各种姿态和位置，它们固定在支架64上，支架64可选择各种形状。因此，油过滤器63和油冷却器66采纳合适的姿态和位置，允许以紧凑的方式布置发动机体12、油过滤器63和油冷却器66，由此，防止润滑系统尺寸过大。

从以上的描述中，本技术领域内技术人员容易明白到，所述结构在下列方面是高度有效的：提供一强度大的安装附件，用来将一发动机的附属部件附连到发动机体的重量轻的元件上。当然，本技术领域内技术人员容易明白到，所述实施例仅是本发明可采用的示范的形式，在不脱离如附后的权利要求书所定义的本发明的精神和范围的前提下，还可作出各种变化和改型。例如，发动机11可以是二冲程发动机，和/或气缸孔14的轴线15可以相对于垂直方向倾斜。

Claims (10)

1.一种用于发动机从动附件的轴承机构，所述发动机具有一被轴承机构的一对匹配的轻质合金铸件轴颈支承的从动轴，轴承机构具有一由比所述铸件强度大的材料形成的、嵌入在所述诸匹配的铸件中的一个内的加强元件，所述发动机从动附件的部件直接地由所述加强元件支承。

2.如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，从动轴至少部分地被加强元件支承。

3.如权利要求1所述的轴承机构，其特征在于，成对匹配的铸件包括一缸体和一横隔板件，它们合作地轴颈支承包括曲轴在内的发动机从动轴。

4.如权利要求3所述的轴承机构，其特征在于，发动机从动附件通过一柔性传动器由曲轴驱动。

5.如权利要求4所述的轴承机构，其特征在于，通过加强元件安装的发动机从动附件的部件包括一用于柔性传动器的张紧器。

6.如权利要求5所述的轴承机构，其特征在于，张紧器包括一枢转地被支承的部件，用来将压力施加到柔性传动器。

7.如权利要求6所述的轴承机构，其特征在于，用于所述部件的枢转支承由一销提供，该销由加强元件直接地承载。

8.如权利要求6所述的轴承机构，其特征在于，枢转地被支承的部件由一扭转的盘簧偏置，盘簧的一端与枢转地被支承的部件接合，另一端与横隔板件接合。

9.如权利要求8所述的轴承机构，其特征在于，所述弹簧的另一端陷落在形成在横隔板件中的一槽内，并通过横隔板件与缸体的接合而闭合。

10.如权利要求9所述的轴承机构，其特征在于，用于所述部件的枢转支承由一销提供，该销由加强元件直接地承载。

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