CN105604730A - 内燃机和内燃机的密封箱 - Google Patents

Abstract

提供能防止设置于曲轴的密封构件的耐久性降低的内燃机和内燃机的密封箱。发动机(6)具备油封箱(32)，油封箱(32)位于曲轴带轮(12)和气缸体(7)之间，装配于气缸体(7)的侧壁(7c)，具有开口部(32A)，上述开口部(32A)保持包围曲轴(20)的外周部的油封(31)，油封箱(32)形成为包围油封(31)的外周的形状，并且具有朝向曲轴带轮(12)突出的突出部(32B)，突出部(32B)在曲轴带轮(12)和油封箱(32)之间形成封闭空间(34)。

Description

内燃机和内燃机的密封箱

技术领域

本发明涉及内燃机和内燃机的密封箱，特别是涉及具有在曲轴和气缸体之间进行密封的密封构件的内燃机和内燃机的密封箱。

背景技术

一般地，在搭载于车辆的内燃机中设置有用于润滑内燃机中设置的活塞、曲轴等润滑部位的油。曲轴的端部以轴承为中介支撑于气缸体并且旋转自如，油有可能从曲轴箱的内部向外部漏出。

与此相对，已知通过将油封设置于装配有飞轮的曲轴来防止油从曲轴箱的内部向外部漏出的曲轴用油封(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-233216号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这种以往的内燃机中，在装配有飞轮的曲轴的端部设置有油封。因此，曲轴的端部由驱动桥壳体堵塞，能防止尘埃、碎石等异物混入曲轴的端部，能保护油封。

然而，在曲轴带轮所连结的曲轴的端部设置有油封的情况下，由于曲轴带轮侧的气缸体的侧壁处于与驱动桥壳体相反的一侧，因此油封露出。

由此，尘埃、碎石等异物陷入油封中，伴随着曲轴的旋转，与曲轴接触的油封的接触面有可能磨损，油封的耐久性降低。并且，在油封的耐久性降低时，油有可能从气缸体的内部向外部漏出。

本发明是着眼于上述问题点而完成的，其目的在于提供能防止设置于曲轴的密封构件的耐久性降低的内燃机和内燃机的密封箱。

用于解决问题的方案

本发明是一种内燃机，具备：气缸体；曲轴，其支撑于气缸体并且旋转自如；曲轴带轮，其装配于曲轴的轴线方向的端部；以及密封箱，其位于曲轴带轮和气缸体之间，装配于气缸体的侧壁，并且具有保持部，保持部保持包围曲轴的外周部的密封构件，密封箱形成为包围密封构件的外周的形状，并且具有朝向曲轴带轮突出的突出部，突出部在曲轴带轮和密封箱之间形成封闭空间。

发明效果

这样根据本发明，密封箱形成为包围密封构件的外周的形状，并且具有朝向曲轴带轮突出的突出部，突出部在曲轴带轮和密封箱之间形成封闭空间。

由此，在气缸体的侧壁敞开的、曲轴带轮侧的曲轴处设置有密封构件的情况下，尘埃、碎石等异物由突出部遮挡而能防止异物陷入密封构件中。因此，能防止伴随着曲轴的旋转而与曲轴接触的密封构件的接触面磨损，能提高密封构件的耐久性。其结果是，能防止油从气缸体的内部向外部漏出。

附图说明

图1是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是装配有密封箱的发动机的侧视图。

图2是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是装配有密封箱的发动机的立体图。

图3是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是曲轴带轮和油封箱在曲轴的中心轴处的纵截面图。

图4是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是曲轴带轮和油封箱的立体截面图。

图5是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是油封箱的外观图。

图6是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是装配于发动机的油封箱的立体图。

图7是表示本发明的内燃机和内燃机的密封箱的一实施方式的图，是装配于发动机的油封箱的主视图，表示曲轴带轮的传感板。

附图标记说明

6...发动机(内燃机)；7...气缸体；7c...侧壁；12...曲轴带轮；12A...圆筒部(第1圆筒部)；12C...圆筒部(第2圆筒部)；12E...环状部；12e...凹凸部(被检测部)；20...曲轴；20a...右端部(轴线方向的端部)；31...油封(密封构件)；32...油封箱(密封箱)；32A...开口部(保持部)；32B...突出部；32a...突出方向顶端部；32b...内周部；32c...凸起(装配部)；34...封闭空间；35...旋转角度传感器；35a...检测元件(检测部)。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的内燃机和内燃机的密封箱的实施方式。

图1～图7是表示本发明的一实施方式的内燃机和内燃机的密封箱的图。

首先，说明构成。

在图1中，在车辆1的车体2的前部设置有发动机室3，利用前围板4将该发动机室3与车辆1的后方的车厢5分隔开。

在发动机室3内收纳有作为内燃机的发动机6。在图1、图2中，发动机6具备：气缸体7；气缸盖8，其装配在气缸体7的上部；以及油底壳9，其装配在气缸体7的下部并且收纳油，发动机6利用未图示的安装构件弹性地支撑于车体2。

在此，在本实施方式中，以与从就座于车辆1的司机座位的司机观看的前后方向、左右方向以及上下方向一致的方式在图中用箭头表示前后、左右、上下的方向。

在图2中，在气缸体7的内部形成有未图示的多个气缸，未图示的活塞能自由往复运动地设置在气缸内。在气缸体7的底部设置有曲轴箱7A。此外，曲轴箱7A是气缸体7的一部分。曲轴20以轴承22为中设置在曲轴箱7A的内部(参照图3、图4)并且旋转自如，曲轴20将活塞的往复运动变换为旋转运动。

在图1、图2中，未图示的进气凸轮轴和排气凸轮轴设置在气缸盖8的内部并且旋转自如，未图示的进气凸轮和排气凸轮装配于进气凸轮轴和排气凸轮轴。在进气凸轮和排气凸轮旋转时，使设置于气缸盖8的未图示的进气门和排气门分别升降，由此使形成于气缸盖8的未图示的进气口和排气口开闭。

在此，发动机6包括使用汽油、柴油、LPG、氢以及双燃料等液体、气体燃料的公知的发动机，但是不做特别限定。另外，对于纵置或横置等发动机配置、水平相对或V型等气缸配置或气缸数量等也不做特别限定。

在气缸体7的车宽方向左方装配有驱动桥21，驱动桥21具备收纳未图示的变速器和差速装置的驱动桥壳体21A。在该驱动桥21中，由变速器改变发动机6的转速，由差速装置将动力传递给未图示的左右驱动轮。

在气缸体7的车宽方向右侧设置有链盒10，在链盒10和气缸体7之间设置有连结进气凸轮轴及排气凸轮轴与曲轴20的未图示的正时链。

另外，水泵带轮11、曲轴带轮12、发电机带轮13以及空转轮14设置在气缸体7的车宽方向右侧并且旋转自如。

水泵带轮11固定到装载于气缸体7的未图示的水泵的输入轴15，水泵带轮11与输入轴15一起旋转，从而将动力传递给水泵。

水泵使冷却水在内置于气缸体7和气缸盖8的未图示的水套和设置在发动机6的前方的未图示的散热器内循环，通过热交换冷却活塞等高温的部位。

在图3、图4中，曲轴带轮12固定于曲轴20的右端部20a，与曲轴20一起旋转。在此，曲轴20的右端部20a构成本发明的轴线方向的端部。

在图1、图2中，发电机带轮13固定到装载于气缸体7的发电机16的输入轴16A，与输入轴16A一起旋转而将动力传递给发电机16。在发电机16中，通过使设置于输入轴16A的未图示的转子旋转，在电磁感应作用下将在未图示的定子上产生的3相交流电整流，对未图示的电池充电。空转轮14支撑于气缸体7并且旋转自如。

在水泵带轮11、曲轴带轮12、发电机带轮13以及空转轮14上缠绕有无端状的皮带17，曲轴20的旋转从曲轴带轮12传递给水泵带轮11和发电机带轮13，由此使水泵的输入轴15和发电机16的输入轴16A旋转。另外，空转轮14以将张力赋予给皮带17的方式设置在曲轴带轮12和发电机带轮13之间。

这样，在本实施方式的发动机6中，在与设置有驱动桥21的气缸体7的侧壁相反的一侧的气缸体7的侧壁7c配置有曲轴带轮12。

在图3、图4中，在曲轴20的车宽方向的右端部20a设置有环状的油封31，油封31以包围曲轴20的外周部的方式装配于曲轴20。油封31例如包括橡胶等弹性构件。另外，油封31的材质为弹性构件即可，不作特别限定。

在图6中，油封箱32利用螺栓33装配于气缸体7的车宽方向右侧的侧壁7c，油封箱32位于曲轴带轮12和气缸体7之间(参照图3、图4)。在此，本实施方式的油封31构成本发明的密封构件，油封箱32构成本发明的密封箱。

在图3、图4中，油封箱32具有供曲轴20的右端部20a贯通的开口部32A，油封31保持于开口部32A。油封31的外周部与开口部32A接触，并且内周部与曲轴20的外周部接触，油封31介于曲轴20和油封箱32之间。

在本实施方式的发动机6中，能利用油封31以液密的方式密封曲轴20和气缸体7的间隙，能防止油从曲轴箱7A的内部向外部漏出。在此，本实施方式的油封箱32的开口部32A构成本发明的保持部。

在图3～图5中，油封箱32具备环状的突出部32B。突出部32B以包围油封31的外周的方式形成并且朝向曲轴带轮12突出，突出部32B在曲轴带轮12和油封箱32之间形成封闭空间34。

此外，在曲轴20的车宽方向的左端部设置有未图示的环状的油封，该油封以包围曲轴20的外周部的方式介于曲轴20的左端部和曲轴箱7A之间。

曲轴带轮12具备圆筒部12A，圆筒部12A位于突出部32B的上方(具体地说是斜上方)，与突出部32B的突出方向顶端部32a相对并隔有间隙。在圆筒部12A的外周部形成有带轮部12B，皮带17卷绕在带轮部12B上。

曲轴带轮12具备圆筒部12F。在圆筒部12F的外周部形成有带轮部12D，圆筒部12F相对于圆筒部12A位于辐射方向下方，从曲轴带轮12朝向曲轴20的延伸方向外方突出。另外，连结进气凸轮轴及排气凸轮轴与曲轴20的正时链卷绕在带轮部12D上。

曲轴带轮12具备圆筒部12C，圆筒部12C相对于圆筒部12A位于辐射方向下方，从曲轴带轮12朝向油封箱32突出。即，圆筒部12A设置在封闭空间34内。

在圆筒部12C的突出方向顶端部设置有板状的环状部12E，环状部12E朝向突出部32B的内周部32b辐射状地突出，与突出部32B相对并隔有间隙。

环状部12E设置在油封箱32的开口部32A的辐射方向外方，在环状部12E的辐射方向外周部在圆周方向上交替地形成有凹凸部12e。即，本实施方式的环状部12E构成曲轴20的旋转角检测用的传感板。在此，本实施方式的环状部12E的凹凸部12e构成本发明的被检测部。另外，本实施方式的圆筒部12A构成本发明的第1圆筒部，圆筒部12C构成本发明的第2圆筒部。

在图2、图6、图7中，在油封箱32的突出部32B形成有凸起32c，旋转角度传感器35装配于凸起32c。在凸起32c上形成有供突出部32B贯通的未图示的贯通孔，旋转角度传感器35的检测元件35a位于封闭空间34内(参照图4)。

旋转角度传感器35的检测元件35a检测与曲轴20一体旋转的曲轴带轮12的凹凸部12e，将与凹凸部12e相应的脉冲信号输出给未图示的ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)。ECU基于每单位时间的脉冲信号算出曲轴20的转速，由此算出发动机转速。在此，本实施方式的凸起32c构成本发明的装配部，检测元件35a构成本发明的检测部。

下面，说明作用。

在发动机6中收纳有油，由该油润滑活塞、曲轴20等润滑部位。由于该油有可能从曲轴20的右端部20a、左端部漏出，因此在曲轴20的右端部20a设置有油封31，并且在曲轴20的左端部也设置有油封。

然而，当车辆1行驶时等由车轮溅起的碎石、尘埃等异物撞上油封31时，异物陷入油封31中，伴随着曲轴20的旋转，与曲轴20接触的油封31的接触面有可能磨损，油封31的耐久性降低。并且，当油封31的耐久性降低时，油有可能从曲轴箱7A的内部向外部漏出。

在本实施方式的发动机6中，由于在车宽方向左方装配有驱动桥21，因此能利用驱动桥21的驱动桥壳体21A遮挡发动机6的车宽左方，能防止异物陷入设置在曲轴20的左端部的油封中。

然而，由于未设置驱动桥21的发动机6的车宽方向右方为露出状态，因此异物有可能陷入油封31中。在此，当异物陷入时，异物侵入油封31和曲轴20之间，这意味着异物夹在油封31和曲轴20的接触面之间。

与此相对，根据本实施方式的发动机6，油封箱32形成为包围油封31的外周的形状，并且具有朝向曲轴带轮12突出的突出部32B，突出部32B在曲轴带轮12和油封箱32之间形成封闭空间34。

由此，气缸体7的侧壁7c在曲轴带轮12侧的曲轴20的右端部20a敞开，在该右端部20a设置有油封31的情况下，能利用突出部32B遮挡异物而防止异物陷入油封31中。因此，能防止伴随着曲轴20的旋转而与曲轴20接触的油封31的接触面磨损，能提高油封31的耐久性。其结果是，能防止油从曲轴箱7A的内部向外部漏出。

另外，根据本实施方式的发动机6，在封闭空间34内设置有用于检测曲轴20的旋转角度的环状部12E，而且，在突出部32B设置有装配检测环状部12E的旋转角度传感器35的凸起32c，旋转角度传感器35的检测元件35a位于封闭空间34内。

由此，能防止异物撞上构成曲轴20的旋转角检测用的传感板的环状部12E，能保护环状部12E，能提高曲轴20的旋转角的检测精度的可靠性。

另外，在本实施方式的发动机6中，能在油封箱32的突出部32B设置旋转角度传感器35，因此不需要用于将旋转角度传感器35装配到油封箱32的专用的构件。除此之外，不需要在气缸体7中设置旋转角度传感器35，因此能实现气缸体7的小型化。

另外，根据本实施方式的发动机6，曲轴带轮12具有：圆筒部12A，其位于突出部32B的上方，与突出部32B的突出方向顶端部32a相对并隔有间隙；圆筒部12C，其从曲轴带轮12朝向油封箱32突出；以及环状部12E，其从圆筒部12C的突出方向顶端部朝向突出部32B的内周部32b辐射状地突出，与突出部32B的内周部32b相对并隔有间隙。

由此，能由圆筒部12A和突出部32B之间的间隙以及突出部32B和环状部12E之间的间隙使从曲轴带轮12的外部到油封31的通路形成台阶。因此，能如图3的箭头A所示将从曲轴带轮12的外部到油封31的通路形成为迷宫形状。

因此，能使从曲轴带轮12的外部进入封闭空间34的异物难以到达油封31，能更有效地防止异物陷入油封31中。

另外，根据本实施方式的发动机6，在环状部12E的顶端部形成有曲轴20的旋转角检测用的凹凸部12e，环状部12E设置在开口部32A的辐射方向外方。

由此，能缩小曲轴20的轴线方向上的油封箱32和曲轴带轮12的距离地设置凹凸部12e和开口部32A。因此，能缩短曲轴20的轴线方向上的发动机6的长度，能实现发动机6的小型化。

以上公开了本发明的实施方式，但是很明显，本领域技术人员能在不脱离本发明的范围的情况下进行变更。意图将全部的这种修正和等价物包含在所附的权利要求书中。

Claims (5)

1.一种内燃机，具备：

气缸体；

曲轴，其支撑于上述气缸体并且旋转自如；

曲轴带轮，其装配于上述曲轴的轴线方向的端部；以及

密封箱，其位于上述曲轴带轮和上述气缸体之间，装配于上述气缸体的侧壁，并且具有保持部，上述保持部保持包围上述曲轴的外周部的密封构件，

上述内燃机的特征在于，

上述密封箱形成为包围上述密封构件的外周的形状，并且具有朝向上述曲轴带轮突出的突出部，

上述突出部在上述曲轴带轮和上述密封箱之间形成封闭空间。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

在上述封闭空间内，设置有用于检测上述曲轴的旋转角度的被检测部，该被检测部与上述曲轴形成为一体，

上述突出部具有装配部，在上述装配部装配有旋转角度传感器，上述旋转角度传感器具有检测上述被检测部的检测部，上述检测部位于上述封闭空间内。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

上述曲轴带轮具有：第1圆筒部，其位于上述突出部的上方，与上述突出部的突出方向顶端部相对并隔有间隙；第2圆筒部，其从上述曲轴带轮朝向上述密封箱突出；以及环状部，其从上述第2圆筒部的突出方向顶端部朝向上述突出部的内周部呈辐射状突出，与上述突出部的内周部相对并隔有间隙。

4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，

上述被检测部形成于上述环状部，上述环状部设置于上述保持部的辐射方向外方。

5.一种密封箱，

装配于内燃机，上述内燃机具备：气缸体；曲轴，其支撑于上述气缸体且旋转自如；以及曲轴带轮，其装配于上述曲轴的轴线方向的端部，

上述密封箱位于上述曲轴带轮和上述气缸体之间，装配于上述气缸体的侧壁，并且具有保持部，上述保持部保持包围上述曲轴的外周部的密封构件，

上述密封箱的特征在于，

具有突出部，形成为包围上述密封构件的外周的形状并且朝向上述曲轴带轮突出，

上述突出部在上述曲轴带轮和上述密封箱之间形成封闭空间。