CN102562221B - 真空泵安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空泵安装结构，该真空泵对发动机箱内进行抽吸，使所述发动机箱内的压力为负压。在真空泵(24)的上方配置有通气室(22)。在真空泵(24)的上部配置有泄漏气体的吸入口(44)。在真空泵(24)的下部配置有泄漏气体的排出口(45)。通过本发明的真空泵安装结构，可以始终有效地实现优良的通气功能和泵送损失的降低。

Description

真空泵安装结构

技术领域

本发明涉及一种真空泵的安装结构，该真空泵用于使以摩托车为代表的车辆的发动机、尤其是四冲程发动机中的发动机箱呈负压。

背景技术

以往，在例如搭载于摩托车等的四冲程发动机中，将在缸体内进行动作的活塞的往复运动转换成收纳于发动机箱内的曲轴的旋转运动，将由曲轴的旋转产生的动力输出到外部。这种四冲程发动机的各种机械性损失(所谓统称的机械损失等)随着发动机的转速的上升而增大，其中之一为已公知的泵送损失。这里，所谓泵送损失是一种与活塞的往复运动对应的压力阻抗，主要是由包括泄漏气体在内的发动机箱内的空气引起的。

为了降低这种泵送损失，以往，如专列文献1所公开的那样，对发动机下了各种工夫。即，在专利文献1所公开的发动机中，包括与曲轴的旋转连动地进行动作的真空泵、以及与发动机箱连通的空气室，该空气室通过真空泵而呈负压。通过按照曲轴的转速进行动作的真空泵抽吸发动机箱内的空气，由此使发动机箱内始终保持负压。

此外，专利文献2所公开的发动机中，进一步使收纳曲轴的发动机箱内的气液混合的空气在设置于泵的上游或下游的通气室中进行气液分离，使泵的排出侧与燃烧室的吸排气通路连接。

专利文献1：日本特开平5-60000号公报

专利文献1：日本特开2007-120411号公报

然而，在发动机与泵之间设置通气室的情况下，要求泵进行对油分少的气体加压并将其排出的工作。即，要求具有能够承受绝热压缩工序所产生的自身发热的耐久性，且即便温度环境发生变化也要保持高密封性。此外，在泵与吸气通路或排气通路之间设置通气室的情况下，在泵室中通过的油分在密封性及冷却性方面能够有效地发挥作用，但是，因为压缩油分的工序的机械性损失较大，所以，其仍旧会抵消使泵送损失降低的效果。

尤其是V字型发动机，其构成为在发动机箱的上部配置有气缸头以及吸气管、排气管。在这种受制约的空间较难配设充分容量的通气室、泵的情况较多。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种始终有效地实现优良的通气功能和泵送损失的降低的真空泵安装结构。

本发明的真空泵安装结构是一种对发动机箱内进行抽吸、使所述发动机箱内的压力为负压的真空泵的安装结构，其中，在所述真空泵的上方配置有吸入所述发动机箱内的空气的通气室，所述通气室与所述真空泵之间通过气体供给管相互连通，通过所述真空泵的动作经由所述通气室对所述发动机箱内进行抽吸。

此外，在本发明的真空泵安装结构中，所述真空泵的上部配置有泄漏气体的吸入口。

此外，在本发明的真空泵安装结构中，所述真空泵的下部配置有泄漏气体的排出口。

此外，在本发明的真空泵安装结构中，所述真空泵的转动体轴与油泵的转动体轴为同轴。

此外，在本发明的真空泵安装结构中，所述通气室配置于曲轴箱的一个侧面。

此外，在本发明的真空泵安装结构中，所述通气室配置在V字型发动机的两侧队列的曲轴箱之间。

此外，在本发明的真空泵安装结构中，所述真空泵的转动体为罗茨式转子。

发明效果：

根据本发明，通过将空气中所包含的油分从气缸的典型地配置于V字型队列之间的通气室导到配置于发动机下方的真空泵中，能够有效地将油分用于真空泵的转动体周围的润滑。此外，空气所包含的油分能够通过转动体周围的密封作用增大泵效率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的摩托车的整体构成例的侧视图。

图2是表示本发明的实施方式的发动机单元的构成例的侧视图。

图3是表示本发明的实施方式的发动机单元中卸下空气滤清器后的状态的立体图。

图4是表示本发明的实施方式的发动机单元中卸下空气滤清器以及侧盖后的状态的立体图。

图5是表示本发明的实施方式的发动机单元的曲轴箱周围的主要结构的右侧视图及左侧视图。

图6是表示本发明的实施方式的发动机单元中的油泵和真空泵的配置构成例的截面图。

图7是分别表示本发明实施方式的真空泵的主要部分的构造以及与气体供给管的连接关系的立体图。

图8是表示本发明实施方式的真空泵与吸入侧管路的连接配置关系的立体图。

图9是表示本发明实施方式的真空泵与排出侧管路的连接配置关系的立体图。

附图符号说明：

10…发动机单元；11…气缸；12…曲轴箱；13…油盘；15…空气滤清器；16…空气吸入部；17…V字型队列空间；18…侧盖；19…空气箱；21…进气管；22…通气室；24…真空泵；25…气体供给管；26…曲轴；27…变速箱；28…副轴；29…传动轴；30…主传动齿轮；31…主从动齿轮；32…离合器装置；33…油泵；34…转动体轴；35、36…齿轮；37…转动体轴；38…连接杆；39…隔热板；40…壳体；41…驱动转动体；42…从动转动体；43…转动体轴；44…吸入口；45…排出口；46…吸入通路；47…排出通路；100…摩托车。

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明的真空泵安装结构的较佳实施方式进行说明。

首先，对应用了本发明的车辆整体构造进行说明。在该实施方式中，图1所示为摩托车100，搭载于该摩托车100的发动机如后所述配置有真空泵。此外，在下面的说明中所用的各图中，根据需要以箭头Fr表示车辆的前方，以箭头Rr表示车辆的后方，此外，以箭头R表示车辆的右侧，以箭头L表示车辆的左侧。

在图1中，在钢制或由铝合金材料制成的车体框架101的前部，设置有被转向头管102支撑为可左右转动的左右两根前叉103。在前叉103的上端固定有车把104，车把104的两端具有把手105。前叉103的下部可旋转地支撑有前轮106，且固定有覆盖前轮106上部的前挡泥板107。前轮106具有与前轮106一体旋转的制动盘108。

车体框架101从转向头管102向后方分叉成左右两叉状，分别向后下方倾斜伸出。车体框架101的后部可摇动地结合有摆臂109，且在两者之间架设有后减震器。摆臂109的后端可旋转地支撑有后轮110。后轮110构成为通过后述的缠绕有传递发动机动力的链条111的从动链轮112进行旋转驱动。此外，在链条111的上方附设有链条罩113，在后轮110的上方配置有后挡泥板114。

车体框架101上搭载有后述的发动机单元10，混合气体从燃料供给装置供给到该发动机单元10，且在发动机内燃烧后的排出气体通过排气管排出。在本实施方式中，发动机可以为例如四冲程的多气缸(四个气缸)的发动机。此外，还可以构成为：各个气缸的排气管在发动机单元10的下侧结合，然后经过排气腔在车辆后端附近从消声器115排出。此外，消声器115利用后述的对座椅等进行支撑的座椅导轨116等进行安装支撑。

发动机单元10的上方搭载有燃料罐117，燃料罐117的后方连接设置有驾驶座118和后座119。对应驾驶座118及后座119配置有踏板120及踏板121(后座脚踏)。在该实施例中，在车辆左侧，在前后方向大致中央下部具有支车架122。此外，在图1中，123为前灯，124为包括车速表、转速表、或各种指示灯等的仪表单元，125为通过支架126支撑于整流罩127的后视镜。

在车辆的外观上，车辆主要通过整流罩127以及侧罩128覆盖前部及侧部，车辆后部覆盖有侧盖129或座椅罩130，通过这些形成所谓的具有流线型的车辆的外形。此外，在整流罩127的前端部，开设有用来将空气供给到空气滤清器的空气取入口(图中省略细节)。此外，本发明不仅限于该外观类型的车辆，还可以适用于其他情况。

接着，图2表示本实施方式的发动机单元10周围的具体构成例。在该实施例中，发动机为所谓V字型发动机，在发动机单元10中，由分别前后配置的气缸(或缸体)11形成V字型队列(侧视图)，在缸体11的下方一体结合有上下分割式的曲轴箱12(上曲轴箱12A和下曲轴箱12B)。此外，发动机为两个以上气缸的多气缸发动机，通过这些气缸构成V字型队列的前队列以及后队列。发动机单元10的最下部、即下曲轴箱12B的下侧附设有油盘13。发动机10通过多个发动机支架14与车体框架101一体结合，以其自身作为车体框架101的刚性部件发挥作用。

缸体11的气缸头盖11A的上侧配置有用来向吸气装置供给清洁空气的空气滤清器15。空气滤清器15中内装有空气过滤器等，具备基本上具有规定体积的中空构造，并全部收纳保持于车体框架101的主框架左右之间。此外，空气滤清器15的前端部通过空气吸入部16连接有空气管，该空气管向空气滤清器15的前方延伸设置，作为所述空气取入口在车辆前端部开口。

由前后气缸11构成的V字型队列之间形成有在侧视图中呈大致倒三角形的V字型队列空间17，如图2及图3所示，该V字型队列空间17的左右两端覆盖有侧盖18。侧盖18与气缸11结合为一体。此外，V字型队列空间17的上侧搭载有如上所述的空气滤清器15，即V字型队列空间17被空气滤清器15以及侧盖18封闭，实质上为密封状态。该V字型空间17与空气滤清器15的内部连通，在这里，通过这两个空间区划出空气箱19，该空气箱19内配置有燃料供给装置、吸气装置20等。

如图3及图4所示，该实施方式的发动机单元10具有V字型四缸发动机，在前后各V字型队列上分别左右并排设置有两个气缸11。各气缸11都向V字型队列空间17突出设置有进气管21，在处于吸入气体的流动的上游侧的进气管21的上侧，结合配置有未图示的节气阀。

此外，在本发明中，如图4所示，在V字型队列空间17的中央下部、即V字型的底部设有容积式的通气室22。如图3所示，通气室22通过铺设于其上部的盖体23与V字型队列空间17分隔开，即在盖体23的下侧配置有通气室22。该通气室22与通常的情况一样，为了容易地取入油分较少的空气而配置于发动机单元10中的尽量高的位置，在该实施例中，也与曲轴箱12的上曲轴箱12A连通。此外，还构成为：取入发动机箱内的包括泄漏气体在内的空气，进行气液分离。

另一方面，如图2或图4所示，用于使发动机箱内呈负压的真空泵24配置于发动机单元10的下方部位。如后所述，真空泵24被曲轴的旋转所驱动，具有抽吸发动机箱内的空气而使该发动机箱内的压力为负压的作用。通气室22或空气箱19的特别是V字型队列空间17与真空泵24之间主要是通过气体供给管25相互连通。

这里，参照图5及图6等，对真空泵24的具体的安装或配置构造等进行说明。首先，在发动机单元10中，曲轴26与在形成V字型队列的各气缸11内往复运动的活塞连接，该曲轴26在上曲轴箱12A与下曲轴箱12B的接合面上被支撑为可自由旋转，在形成为向曲轴箱12的后侧伸出的变速箱27内前后排列有如图6所示分别与曲轴26平行的副轴28以及传动轴29。曲轴26的右端部安装有主传动齿轮30，在副轴28的右端侧可自由旋转地枢支有主从动齿轮31，此外，主从动齿轮31的右侧设置有离合器装置32。主传动齿轮30和主从动齿轮31始终啮合。

图中省略示出，但是，在副轴28上沿着其轴向成列地设置有驱动侧的齿轮组，在传动轴29上沿着其轴向成列地设置有从动侧的齿轮组，该从动侧的齿轮组与副轴28侧的齿轮组有对应地啮合。由这些齿轮组构成的变速齿轮通过未图示的换挡机构在副轴28及传动轴29上移动，由此，按照希望的齿轮比旋转驱动传动轴29。传动轴29的左端侧设置有从变速箱27的侧壁向外侧突出设置的驱动链轮，利用该驱动链轮的旋转通过链条111旋转驱动后轮110。

此外，如图6所示，在副轴28的下侧附近配置有用于向发动机各部供给润滑油的油泵33。如图5(a)所示，油泵33的转动体轴34配置于下曲轴箱12B的下部附近，且如图6所示以与副轴28平行的状态安装于下曲轴箱12B的侧壁。此外，油泵33位于油盘13的上方。另外，如图6所示，与枢支于副轴28的主从动齿轮31一体旋转的齿轮35，与安装于油泵33的转动体轴34的齿轮36相互啮合，由此通过副轴28的旋转驱动油泵33。

在上述情况下，真空泵24的转动体轴37配置为与油泵33的转动体轴34同轴，且安装于下曲轴箱12B的侧壁的外部。真空泵24的转动体轴37通过连接杆38与油泵33的转动体轴34连接。因此，真空泵24与油泵33一样位于油盘13的上方。如上所述，通气室22配置于V字型队列空间17的中央下部，由图5(b)等可以明确看出，通气室22与真空泵24之间存在相当的高低差。这种情况下，如图6所示，在真空泵24的安装部，在与下曲轴箱12B的侧壁之间典型地插有胶木制的隔热板39，由此，能够减少由发动机发出的热量所造成的真空泵24的温度上升。

如上所述，真空泵24与通气室22或空气箱19通过气体供给管25相互连通。这里，在真空泵24的具体构成例中，在该实施方式中使用罗茨式转子。利用该罗茨式泵，由于惯性质量较小，所以对于发动机的转速变动的随动性较好。此外，因为真空泵24内的需要润滑的可动部、与压缩输送空气的罗茨转子部分离开来，所以即使该罗茨转子部没有润滑，也能够承受高速旋转。

如图7所示，真空泵24的壳体40内收纳有可旋转的驱动转动体41以及从动转动体42。驱动转动体41被转动体轴37枢支，从动转动体42被转动体轴43枢支。此外，在壳体40的上部设有与壳体40内部连通的吸入口44，在壳体40的下部设有与壳体40内部连通的排出口45。利用转动体轴37使驱动转动体41旋转，从而使从动转动体42进行从动旋转，由此，使从吸入口44吸入的空气或者气体从排出口45排出。

气体供给管25也如图4所示，具有与吸入口44连接的吸入侧管路25A以及与排出口45连接的排出侧管路25B，在该实施例中，吸入侧管路25A和排出侧管路25B形成于单一的气体供给管25内。通过将气体供给管25安装于发动机单元10，使得吸入侧管路25A的与真空泵24相反的一侧的端部如图8的虚线所示，与从通气室22经过下曲轴箱12B及发动机盖的一部分而形成的吸入通路46连接。排出侧管路25B的与真空泵24相反的一侧的端部如图9的点划线所示，与经过发动机盖以及下曲轴箱12B的一部分而形成的排出通路47连接，且与空气箱19连通。

在上述结构中，一启动发动机，曲轴26就进行旋转，阀门装置、变速装置等进行动作而呈现通常的发动机动作状态。这时，油泵33通过曲轴28的旋转进行动作，对发动机单元10内的需要润滑的部位适当供给润滑油。此外，与此同时，在发动机箱内产生一些泄漏气体，然而，与油泵33连接的真空泵24进行动作，通过通气室22有效地抽吸泄漏气体。

在本实施方式中，在通气室22或空气箱19与油泵33之间用气体供给管25进行连接，通过真空泵24的动作，首先如图8所示通过吸入侧管路25A对通气室22进行抽吸。从发动机箱内吸入到通气室22的泄漏气体在该通气室22内进行气液分离，其油分较少的空气被吸入到真空泵24。真空泵24通过排出侧管路25B如图9所示将该空气排出到空气箱19，含有该空气的吸入气体利用吸气装置通过进气管21再次提供给发动机。

对本发明的特征的作用效果进行说明，首先，通气室22如图5(b)等所示配置在真空泵24的上方。

通过使通气室22以及真空泵24构成这种配置关系，由此，即使从通气室22抽吸含有油雾的泄漏气体，由于真空泵24配置在通气室22的下方，所以通过两者间的高低差使油向下滴到下方的真空泵24的滑动部(图7(a)的区域X)中。此外，由此能够降低真空泵24的滑动部的磨损、提高耐久性。此外，该油分能够对真空泵24中的驱动转动体41以及从动转动体42与壳体40之间进行密封，由此能够增大真空泵24的泵效率。

如上所述，通过将空气所含的油分从配置于气缸11的V字型队列之间的通气室22导到配置于发动机下方的真空泵24，能够将该油分有效地用到真空泵24的转动体周围的润滑。此外，空气所含的油分可以通过转动体周围的密封作用增大泵效率。

此外，在真空泵24中，其上部配置有泄漏气体的吸入口44。通过这样配置吸入口44，使得泄露气体中所含的油能够如图7(b)的箭头Y所示，向如上所述的真空泵24的滑动部滴下，有效地润滑该滑动部。

另一方面，在真空泵24的下部配置有泄漏气体的排出口45。通过这样配置排出口45，使得向真空泵24的吸入侧滴下的油能够如图7(b)的箭头Z所示，在壳体40的壁面上从上向下流动，有效地进行驱动转动体41以及从动转动体42与壳体40的壁面的润滑。

此外，真空泵24的转动体轴37被设定为与油泵33的转动体轴34同轴。

使真空泵24用的转动体与油泵33用的转动体同轴旋转，可以有效地驱动双方的泵。此外，通过该转动体的同轴配置可以实现装置的紧凑化。

此外，通气室22配置在曲轴箱12的一侧面。即，例如如图5(b)所示，在气缸11中的前侧V字型排的后侧配置有通气室22。

通过这样配置通气室22，使得与缸体11邻接的通气室22能够通过真空泵24减压，能够有效地降低泵送损失。

这种情况下，在本实施方式中，通气室22配置于V字型发动机中的V字型队列的曲轴箱12之间。

如本实施方式所示，在V字型发动机中，通过将通气室22配置于V字型队列的曲轴箱12之间，由此，能够通过真空泵24对两侧的曲轴箱12内部都均等地有效地进行抽吸。

此外，在本实施方式中，真空泵24的转动体为罗茨式转子。通过采用泵效率较好的罗茨式转子，能够有效地提高真空泵24的性能。

上面对本发明的各种实施方式都进行了说明，但是，本发明不限于这些实施方式，可以在本发明的范围内进行变更等。

在上述实施方式中，真空泵采用罗茨式转子，但是，还可以为齿轮式、柱塞式或利肖姆式等其他形式的泵。此外，作为泵驱动源，除使用曲轴以外还可以使用例如电动机、发动机排气压力等。

此外，还对从真空泵向通气室的邻接部位排气的实施例进行了说明，然而还可以构成为向空气滤清器15直接回流。

此外，除V字型发动机之外，例如对于直列多气缸发动机也同样能够适用，且能够得到与上述实施方式相同的作用效果。

Claims (10)

1.一种真空泵安装结构，该真空泵对发动机箱内进行抽吸，使所述发动机箱内的压力为负压，

该真空泵安装结构的特征在于，在所述真空泵的上方配置有吸入所述发动机箱内的空气的通气室，所述通气室与所述真空泵之间通过气体供给管相互连通，通过所述真空泵的动作经由所述通气室对所述发动机箱内进行抽吸。

2.根据权利要求1所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述真空泵的上部配置有泄漏气体的吸入口。

3.根据权利要求2所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述真空泵的下部配置有泄漏气体的排出口。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述真空泵的转动体轴与油泵的转动体轴为同轴。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述通气室配置于曲轴箱的一个侧面。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述通气室配置在V字型发动机的两侧队列的曲轴箱之间。

7.根据权利要求4所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述通气室配置于曲轴箱的一个侧面。

8.根据权利要求4所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述通气室配置在V字型发动机的两侧队列的曲轴箱之间。

9.根据权利要求5所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述通气室配置在V字型发动机的两侧队列的曲轴箱之间。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的真空泵安装结构，其特征在于，所述真空泵的转动体为罗茨式转子。