CN102536375A

CN102536375A - 发动机的润滑油供给结构

Info

Publication number: CN102536375A
Application number: CN2011104366174A
Authority: CN
Inventors: 高野恭人
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: CN102536375B; US8844493B2; US20120160208A1

Abstract

本发明涉及发动机的润滑油供给结构，包括提供在曲轴箱中用于加压并供给油存储器中的油的油泵、提供在曲轴箱的外周壁中用于净化从油泵供给的油的油过滤器、及提供在覆盖曲轴箱的曲轴方向上的端部的罩构件中用于冷却从油过滤器输送的油的油冷却器。优选地，罩构件是发电机罩，油冷却器设置在发电机的转子的径向上的外侧。

Description

发动机的润滑油供给结构

技术领域

本发明涉及发动机的润滑油供给结构，特别是适用于车辆的发动机的润滑油供给结构。

背景技术

发动机的润滑油供给结构通常具有在油存储器中吸取润滑油（在下文中简称为“油”）并供给的油泵、用于净化从油泵供给的油的油过滤器、及用于冷却净化后的油的油冷却器。

图9是在未审查的日本专利公开号2007-77925中描述的多汽缸发动机。油冷却器300可拆卸地安装到曲轴箱301的前端面、油过滤器302可拆卸地安装到油底壳303的前端面、及油泵（未示出）提供在曲轴箱301内的下部中。用于冷却发动机的水泵305安装到曲轴箱301的下端。多个排气管311连接到汽缸盖310的前表面。这些排气管311在发动机的前端面的附近向下延伸，穿过发动机的下方，并向后延伸。

图10是在未审查的日本专利公开号7-11955中描述的发动机。油冷却器402和油过滤器403安装到曲轴箱401的前端面，同时它们在前后方向上并排设置。

在图9的发动机中，油冷却器300安装到设有排气管311的曲轴箱301的前端面。因此，油冷却器容易受排气管311的排气热的影响。从而，油冷却器300受到加热，以致降低了油冷却性能。应注意当为了远离油冷却器300而设置排气管311时，排气管311的布置较为复杂。此外，因为油冷却器300从前方安装和拆卸，在安装和拆卸时受到排气管311的干扰。因此，油冷却器300的安装和拆卸作业不容易执行。

在图10的发动机中，增加了油过滤器403从曲轴箱401向前伸出的量，以致增加了发动机在前后方向上的尺寸。特别是，在多用途车中，如传动轴（propeller shaft）或类似的旋转部件与油过滤器403之间的距离变短。类似于图9，传动轴和油过滤器403放置在更接近的位置。因此，在更换油过滤器403时的安装和拆卸作业不容易执行。

发明内容

本发明考虑到上述问题而实现，本发明的目的包括提供一种发动机的润滑油供给结构，其能够通过避免来自排气管的热影响而保持油冷却性能，并能够容易地安装和拆卸油冷却器。本发明的另一个目的是简化冷却水通道的结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种发动机的润滑油供给结构，包括：提供在曲轴箱中的油泵，该油泵加压油存储器中的油并进行供给；提供在曲轴箱的外周壁中的油过滤器，该油过滤器净化从油泵供给的油；及提供在覆盖曲轴箱的曲轴方向上的端部的罩构件中的油冷却器，该油冷却器冷却从油过滤器输送的油。

采用上述结构，通过避免排气管对油冷却器的热影响可以保持油冷却性能，且可以容易地执行与罩构件一起从发动机的一侧安装和拆卸油冷却器的作业。在设计发动机时，增加了油冷却器设置的自由度。

优选地，本发明还具备以下各种结构之一或具备以下各种结构的任意组合。

（a）罩构件是覆盖发电机的发电机罩，且油过滤器当在曲轴方向上观看时设置在发电机的转子的径向上的外侧。

采用上述结构，油冷却器设置在转子的径向上的外侧的空间内，以便可以减少发动机的左右方向上的宽度。

（b）从油过滤器通过油冷却器通向到曲轴箱的主油道的油通道仅由在曲轴箱中形成的油通道部分以及在罩构件中形成的油通道部分组成。

采用上述结构，不再需要外管作为油通道，以便可以减少部件的数目，并可以容易地执行组装作业。

（c）发动机为具有向前倾斜的前汽缸和向后倾斜的后汽缸的V型发动机，油过滤器设置在曲轴箱的前表面，油冷却器设置在罩构件的前端的侧面。

采用上述结构，通过有效利用V型发动机中的前部的空置空间可以设置油过滤器和油冷却器。

（d）发动机为具有向前倾斜的前汽缸和向后倾斜的后汽缸的V型发动机，油冷却器当在曲轴方向上观看时设置在前汽缸的汽缸体的底部的附近。更优选地，油冷却器当在曲轴方向上观看时设置在与起动机马达重叠的位置。

采用上述结构，通过有效利用在V型发动机中的前汽缸的前下部的空置空间可以设置油冷却器。或者，通过有效利用该空置空间可以设置油冷却器和起动机马达。

（f）罩构件具有用于将冷却水供给到油冷却器的水泵。

采用上述结构，因为罩构件具有油冷却器、及冷却水泵，可以缩短冷却水的通道。

（g）如上所述，在罩构件具有水泵的情况中，从水泵到油冷却器的冷却水通道的至少一部分形成在罩构件中。更优选地，形成在罩构件中的冷却水通道的部分从罩构件的后下端通向到罩构件的上端。

采用上述结构，可以缩短用于冷却水的外管。可以从上方容易地执行冷却水管的安装作业。

附图说明

根据结合附图的以下说明，将更清楚本发明的上述和其他目的、特征及优点。

图1是具备具有根据本发明的润滑油供给结构的发动机的多用途车的左视图。

图2是示出图1的发动机的局部剖面左视图。

图3是图2中的III-III线展开剖视图。

图4是图2中的IV-IV线展开剖视图。

图5是图2中的V-V线剖视图。

图6是图2中的VI-VI线剖视图。

图7是图2中的VII-VII线剖视图。

图8是图2中的VIII-VIII线剖视图。

图9是现有示例的侧视图。

图10是另一个现有示例的垂直侧视图。

具体实施方式

图1至图8示出具有根据本发明的润滑油供给结构的发动机，以及具备该发动机的多用途车。本发明的一个实施例将基于这些附图进行描述。

（车辆的结构）

在图1中，多用途车具有在车身框架1的前部中的左右成对的前轮2、在车身框架1的后部中的左右成对的后轮3、在前轮2和后轮3之间由驾驶室框架（ROPS）5围成的驾驶室6、在驾驶室6的后方的装载台7、及在驾驶室6的前方的车前盖8等。左右成对的前座椅10安装在驾驶室6内的前半部中，左右成对的后座椅11安装在驾驶室6内的后半部中。驾驶室框架5一般称为ROPS，其是倾翻保护结构（rollover protective structure）的缩写。

发动机15是设置在右侧和左侧前座椅10之间的V型双缸发动机，并具有曲轴箱18、向前倾斜的前汽缸16、及向后倾斜的后汽缸17。

前汽缸排气管20连接到形成在前汽缸16的前表面中的排气口（未示出），以弯曲的形状向左下方延伸，在发动机15的左下端的附近向后延伸，并连接到在发动机15的后下方的集合管22。后汽缸排气管21连接到在后汽缸17的后表面中形成的排气口（未示出），并连接到集合管22。从集合管22的后侧延伸的下游排气管24连接到在装载台7下方设置的排气消声器23。

（发动机的整体结构）

图2是V型双缸发动机的局部剖面左视图，图3至图7分别是图2中的III-III线、IV-IV线、V-V线、VI-VI线、及VII-VII线剖视图。在图2中，前汽缸16具有结合到曲轴箱18的前上端的前汽缸体16a、结合到前汽缸体16a的前汽缸盖16b、及结合到前汽缸盖16b的前盖罩（摇臂罩）16c。后汽缸17具有结合到曲轴箱18的上端的后汽缸体17a、结合到后汽缸体17a的后汽缸盖17b、及结合到后汽缸盖17b的后盖罩（摇臂罩）17c。用于驱动进气门21和排气门22的摇臂19和凸轮轴20设置在前盖罩16c中。尽管未示出，但用于驱动进气门和排气门的摇臂和凸轮轴20也设置在类似于前盖罩16c的后盖罩17c中。

在图3中，曲轴箱18具有左右分半的结构，由左侧曲轴箱构件18a和右侧曲轴箱构件18b形成。在左右方向上延伸的曲轴25可旋转地支撑在曲轴箱18的前部上。齿轮式变速器的输入轴26和输出轴32（参见图2），及用于倒档的空转轴27等设置在曲轴箱18的后部中。前汽缸的连杆48的大头端和后汽缸的连杆49的大头端固定到曲轴25的曲柄销25a。前汽缸的连杆48的尖端（小头端）固定到前汽缸的活塞50的活塞销50a。

用于容纳V带式无级变速器的带箱30结合到曲轴箱18的右端，箱盖31结合到带箱30的右端面。

如已知，V带式无级变速器具有驱动轴33、从动轴34、设置在驱动轴33中的驱动带轮35、设置在从动轴34中的从动带轮36、环绕在驱动带轮35与从动带轮36上的V形带37、设置在驱动带轮35中的飞锤机构38等。驱动轴33通过离心离合器39连接到曲轴25的右端，从动轴34与齿轮式变速器的输入轴26成一体。

发电机罩41通过多个螺栓41a（参见图2）结合到曲轴箱18的左端，发电机罩41和曲轴箱18的左壁界定发电机室43。容纳在发电机室43内的发电机44具有固定到曲轴25的左端的转子45，以及固定到发电机罩41的内表面的定子线圈46。

【润滑油供给结构】

润滑油供给结构具有包括图4中所示的油泵51和粗滤器（初级油过滤器）52，以及图2中所示的次级油过滤器53和油冷却器54的主要组成部件。上述部件通过下文描述的各种油通道和类似结构彼此连通。

在图4中，油泵51为余摆线泵，该余摆线泵具有通过螺栓55结合到曲轴箱18的下端中的左端面的泵壳体51a、固定到泵壳体51a的内周面的外转子51b、可旋转地设置在外转子51b内的内转子51c、内转子51c固定到其上的油泵轴51d。从动链轮58固定到油泵轴51d，该从动链轮58通过链条60连接到在曲轴25中形成的驱动链轮59以便传递机械动力。油泵51的油入口61a和油出口61b形成在曲轴箱18中，粗滤器52的上端连接到油入口61a。粗滤器52的下端进口在曲轴箱18的下端中的油存储器63中开口。如在图5中所示，油泵51的油出口61b与在曲轴箱18（左侧曲轴箱构件18a）中形成的油通道65连通。该油通道65向前延伸。

在图5中，圆筒形次级油过滤器53可拆卸地从前方安装到曲轴箱18的前壁表面，并且向前突出。次级油过滤器53具有在其筒芯部分中的管状油出口53b，并且具有围绕该油出口53b的油入口53a，并且圆筒形滤芯（未示出）提供在圆筒形次级油过滤器53的外壳中。

次级油过滤器53的油入口53a与曲轴箱18中的油通道65的前端连通，次级油过滤器53的油出口53b与在曲轴箱18的前端中形成的L形油通道66连通。在曲轴箱18中的L形油通道66向左转向，并通向到曲轴箱18的左端面。

筒状油冷却器54通过多个螺栓70a从左方可拆卸地安装到在发电机罩41的前端中形成的油冷却器安装部70。筒状油冷却器54向左突出。油冷却器54具有在其筒芯部分中的油入口54a，具有围绕油入口54a的油出口54b，以及还具有在其外周面中的下文描述的冷却水入口54c和冷却水出口54d。在筒芯部分中的油入口54a与在发电机罩41中形成的L形油通道67连通。该L形油通道67与曲轴箱18中的L形油通道66在发电机罩41和曲轴箱18之间的配合面M上连通。

油冷却器54的油出口54b与在发电机罩41中形成的油通道68连通。该油通道68与在曲轴箱18中形成的主油通道（主油道）69在发电机罩41和曲轴箱18之间的配合面M上连通。

在图7中，在曲轴箱18中形成的主油通道69在中间分支。即，主油通道69分支成在左侧曲轴箱构件18a中形成的左侧油通道71和在右侧曲轴箱构件18b中形成的右侧油通道72。

在图5中，油供给管73连接到左侧油通道71。在图2中，油供给管73在发电机室43内向后延伸，并与在曲轴箱18的后部分中形成的油通道75连通。油通道75与齿轮式变速器的轴26、27、32等的油填充部分连通。

左侧油通道71与如在图3中所示的曲轴25的左轴承74和曲柄销25a连通。

图5的曲轴箱18的右侧油通道72与在图3中的右侧曲轴箱构件18b中形成的油通道78连通。向右突出的突出部18c与支撑曲轴25的右轴承79（图3）的右侧曲轴箱构件18b成一体。突出部18c固定到在曲轴25上固定的密封圈76的外周面。

在右侧曲轴箱构件18b中的油通道78的一端穿过突出部18c的内部并与密封圈76的油孔77连通。油孔77与曲轴25中的油通道81连通，油通道81与离心离合器39的滑动部连通。在右侧曲轴箱构件18b中的油通道78的另一端与前汽缸16的汽缸体16a中形成的油通道80连通。

在前汽缸体16a中的油通道80的另一端与在前汽缸盖16b中形成的油通道82连通。喷嘴部82a形成在汽缸盖16b中的油通道82的尖端中。喷嘴部82a朝向前汽缸16的凸轮轴20开口以向凸轮轴20喷洒油。

尽管未示出，至于后汽缸17，当然类似于前汽缸16，在盖罩侧延伸的油通道形成在图2中的后汽缸17的汽缸体17a和汽缸盖17b中，以向后汽缸17的凸轮轴喷洒油。

在图6中，本发明的特征也在于油冷却器54的设置。油冷却器54放置在当从左方观看时与起动机马达90基本上重叠的位置。此外，油冷却器54放置在发电机44的转子45的径向上的外侧。油冷却器安装部70形成在转子45的前端的前方的位置。此外，油冷却器安装部70定位在较大程度上偏向于在发电机罩41的左端的右方（曲轴方向上的内侧）的位置。起动机马达90安装到曲轴箱18的前表面，并且起动机马达90的输出小齿轮91通过空转齿轮92连接到起动机齿轮93。起动机齿轮93可转动地固定到曲轴25的外周面，并通过单向离合器94连接到发电机44的转子45。如上所述，转子45固定到曲轴25。

在图2中，当从左方观看时，起动机马达90和油冷却器54设置在前汽缸16的汽缸体16a的下端的附近，即，在次级油过滤器53的上方的位置，并且设置在发电机44的前方。应注意充油口96形成在发电机罩41中，油位计97插入到该充油口96中。

【冷却水供给结构】

冷却水供给结构具有包括散热器（未示出）、图4中所示的水泵100等的主要部件。在图8中，水泵100具有泵壳体100a、设置在泵壳体100a中的叶轮100b、及叶轮100b固定到其上的泵轴100c。泵壳体100a通过多个螺栓101可拆卸地安装到发电机罩41的后下端的左侧面（图4）。

水泵100的泵轴100c通过轴承102可旋转地支撑在发电机罩41上，并且同轴地设置到油泵51的泵轴51d。水泵100的泵轴100c的右端通过欧氏联轴器（Oldham's coupling）103连接到油泵51的泵轴51d的左端，以便从油泵51的泵轴51d传递机械动力。

水泵100的冷却水入口100d以管状向前上方突出，冷却水入口100d经冷却水软管（未示出）连接到散热器（未示出）的冷却水供给口。

水泵100的冷却水出口100e与发电机罩41中形成的冷却水通道110连通（参见图2和图8）。冷却水通道110沿着发电机罩41的后边缘基本上向上延伸，并通向到发电机罩41的上端。接头（fitting）111安装到发电机罩41的上端，发电机罩41的冷却水通道110的上端与接头111连通。

在图2中，接头111具有向前下方突出的冷却水出口111b，并且冷却水软管112连接到该冷却水出口111b。冷却水软管112向前下方延伸，并连接到油冷却器54的冷却水入口54c。冷却水软管113连接到油冷却器54的冷却水出口54d。冷却水软管113连接到在汽缸16、17的汽缸体16a、17a中形成的冷却水入口（未示出），并且连接到从汽缸16、17内的汽缸盖16b、17b引出通过节温器体到达散热器的冷却水通道（未示出）。

【润滑油的流动】

在各附图中，润滑油的流动通过粗体实线箭头和虚线箭头所示：

（1）在图4中，曲轴箱18中的油存储器63中的油通过粗滤器（初级油过滤器）52吸取到油泵51中，经加压后，然后从油出口61b通过图5中的曲轴箱18中的油通道65输送到次级油过滤器53中。

（2）在图5中，在次级油过滤器53中净化的油通过曲轴箱18中的L形油通道66和发电机罩41中的L形油通道67进入到油冷却器54中，并且通过冷却水冷却。

（3）在油冷却器54中冷却的油通过发电机罩41中的油通道68输送到曲轴箱18中的主油通道（主油道）69。

（4）输送到主油通道69的油分开进入左侧油通道71和右侧油通道72。输送到左侧油通道71的油通过油供给管73和图2中所示的曲轴箱18中的油通道75供给到齿轮式变速器的轴26、27、32的润滑点，并且供给到图3和图4中的左轴承74和曲柄销25a。

（5）输送到图5中的右侧油通道72的油的一部分从图3中的曲轴箱18中的油通道78通过密封圈76的油孔77和曲轴25中的油通道81供给到离心离合器39。同时，其他的油穿过前汽缸16的汽缸体16a的油通道80和汽缸盖16b中的油通道82，并且从喷嘴部82a向凸轮轴20喷射。当然，后汽缸17的凸轮轴类似地进行润滑。

【冷却水的流动】

冷却水的流动如白色实线箭头所示。

（1）从图8中的水泵100排出的冷却水穿过发电机罩41的冷却水通道110到达发电机罩41的上端，并进入到接头111内。

（2）进入到接头111内的冷却水通过图2中的冷却水软管112输送到前下方，并供给到油冷却器54以便在油冷却器54中冷却油。

（3）用于在油冷却器54中进行冷却的冷却水从冷却水出口54d通过冷却水软管113，进一步排出到从汽缸盖16b、17b引出通过恒温器等（未示出）到达散热器的冷却水通道。

【实施例的效果】

（1）如在图5和图6中所示，油冷却器54安装到覆盖曲轴箱18的曲轴方向上的一侧面的发电机罩41。因此，通过将发电机罩41安装到曲轴箱18，可以安装油冷却器54，以便可以容易地执行油冷却器54的安装作业。

（2）如在图1中，油冷却器54可以远离前汽缸排气管20放置。因此，减少了排气管20的排气热对油冷却器54的影响，以便可以保持油冷却性能。

（3）如在图6中，油冷却器54设置在发电机44的转子45的径向上的外侧，具体地在前方。因此，可以抑制油冷却器54的向左突出量。因此，可以减少发电机的左右方向上的宽度。

（4）如在图5和图7中所示，从次级油过滤器53通过油冷却器54通向到曲轴箱18中的主油通道69的所有油通道66、67、68形成在曲轴箱18和发电机罩41的壁中。因此，不再需要外管（布置的管构件），以此可以减少供给油的部件的数目，并且能够容易地执行组装作业。

（5）在图2中，在具有向前倾斜的前汽缸16和向后倾斜的后汽缸17的V型发动机中，油冷却器54和起动机马达90设置在前汽缸16的底部的前方。因此，可以有效地利用V型发动机的前部的空置空间，以便可以减少发动机的尺寸。

（6）在图2中，油冷却器54和水泵100安装到发电机罩41。因此，可以缩短从水泵100到油冷却器54的冷却水线路。

（7）在图2中，从提供在发电机罩41的后下端中的水泵100的冷却水出口100e通向到发电机罩41的上端的冷却水通道110形成在发电机罩41中。因此，可以缩短并且还可线性地设置从接头111到油冷却器54的冷却水软管112，以便可以容易地执行配管作业。

（8）在图2中，在发电机罩41中形成的冷却水通道110通向到发电机罩41的上端，并且连接到在上端的接头111。因此，可以容易地从上方执行将冷却水软管112连接到接头111的作业。

【其他实施例】

（1）在上述实施例中，油冷却器设置在发电机的转子的前方。然而，只要是设置在转子的径向上的外侧，油冷却器例如可以设置在转子的下方或上方。

（2）本发明不限于V型双缸发动机，还可以适用于单缸发动机或直列多汽缸发动机。

（3）本发明不限于图1中的多用途车，还可以适用于在跨乘式四轮车或摩托车中提供的发动机。

（4）覆盖曲轴箱的曲轴方向上的端部的罩构件不限于上述发电机罩，还可以适用于离合器罩。

（5）本发明不限于上述实施例，在不脱离权利要求的范围内可以采用各种变形例。

Claims

1.一种发动机的润滑油供给结构，包括：

提供在曲轴箱中的油泵，所述油泵加压油存储器中的油并且进行供给；

提供在所述曲轴箱的外周壁中的油过滤器，所述油过滤器净化从所述油泵供给的油；及

提供在覆盖所述曲轴箱的曲轴方向上的端部的罩构件中的油冷却器，所述油冷却器冷却从所述油过滤器输送的油。

2.根据权利要求1所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

所述罩构件是覆盖发电机的发电机罩，且

所述油过滤器当在曲轴方向上看时设置在所述发电机的转子的径向上的外侧。

3.根据权利要求1所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

从所述油过滤器通过所述油冷却器通向到所述曲轴箱的主油道的油通道仅由在所述曲轴箱中形成的油通道部分以及在所述罩构件中形成的油通道部分组成。

4.根据权利要求1所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

所述发动机是具有向前倾斜的前汽缸和向后倾斜的后汽缸的V型发动机，

所述油过滤器设置在所述曲轴箱的前表面，且

所述油冷却器设置在所述罩构件的前端的侧面。

5.根据权利要求1所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

所述发动机是具有向前倾斜的前汽缸和向后倾斜的后汽缸的V型发动机，且

所述油冷却器当在曲轴方向上看时设置在所述前汽缸的汽缸体的底部的附近。

6.根据权利要求5所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

所述油冷却器当在曲轴方向上看时设置在与起动机马达重叠的位置。

7.根据权利要求1所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

所述罩构件具有用于将冷却水供给到所述油冷却器的水泵。

8.根据权利要求7所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

从所述水泵到所述油冷却器的冷却水通道的至少一部分形成在所述罩构件中。

9.根据权利要求8所述的发动机的润滑油供给结构，其特征在于，

形成在所述罩构件中的所述冷却水通道的部分从所述罩构件的后下端通向到所述罩构件的上端。