CN106014619A - 发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高耐倾斜性并且可有效地冷却永磁发电机的发动机。发动机(1)构成为具备：曲轴箱(20)，容纳曲轴(10)；油盘(50)，设置在曲轴箱的下部并贮存油；永磁发电机室(M)，与曲轴箱的曲轴的旋转轴方向上的一个端部相邻而设置，容纳永磁发电机(60)并且在下部贮存油；以及副油盘(80)，配置为相对于油盘向水平方向偏移且在永磁发电机室的下侧隔着分隔壁与永磁发电机室相邻，并且能够从油盘流入油。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及湿油底壳式发动机，特别是涉及一种提高耐倾斜性并且可有效地冷却永磁发电机的发动机。

背景技术

作为例如四轮的ATV等越野车辆用而通常使用的湿油底壳式发动机中，在设置在曲轴箱的下部的油盘贮存润滑用油，并且通过油泵将从配置在油盘的内部的过滤器吸上来的油压送到需要润滑的各个部位。

在这种湿油底壳式发动机的情况下，如果因行驶在恶劣道路等导致发动机倾斜，则油盘的液面(油面)的一部分会相对于发动机倾斜。

这时，如果油面接触到曲轴等的旋转部件，则油在发动机内部撩起而成为雾状，产生由通气孔的油喷等问题。

另一方面，在越野车辆用的多气缸发动机中，即使存在大油量的要求，但为了确保搭载性和穿越性，难以扩大油盘的深度。

相反，如果减少油量，则维修周期变短，从而有损使用者的便利性。

另外，如果采用具有独立于曲轴箱的储油罐的干油底壳式，则可以控制发动机的总高并且确保油量，但部件件数会增加而使得结构复杂化，并且重量、成本也会增加。

因此，在湿油底壳式中，希望通过其他方法来兼顾储油量和耐倾斜性。

作为关于湿油底壳式发动机中的油盘的现有技术，例如在专利文献1中记载了以抑制部件件数的增加，并且无需加强结构，增大油充填量为目的的，通过从油盘的侧部伸出而形成的膨出部来设置与油盘连通的副油盘的技术。

在专利文献2记载了这样的发动机的油盘结构，即，通过在与曲轴箱相邻的传动箱的下部形成向配件驱动用滑轮的下方侧突出的延长部，从而利用死区来扩大油盘的容量。

在专利文献3中记载了这样的鞍乘型四轮车辆，即，以确保向曲柄轴方向倾斜的状态下的润滑性等为目的，在曲轴箱下部的第一贮存部的侧方，设置了底部比第一贮存部更靠近上方的第二贮存部。

在专利文献4中记载了这样的发动机用油盘，即，通过将油盘的从接触曲轴箱的部位向侧方突出的部分形成在与配件的下方对应的部位，从而确保储油量并且抑制发动机总高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开第2006-316627号公报

专利文献2：日本特开第2003-176754号公报

专利文献3：日本特开第2010-59924号公报

专利文献4：日本特开第2003-41919号公报

发明内容

技术问题

对于在将永磁发电机(Magneto)机构(该永磁发电机机构使用与曲轴一起旋转的转子磁体和被固定到曲轴箱的定子线圈来发直流电)容纳在与曲轴箱内连通设置的永磁发电机室中的发动机中，通过利用设置在转子磁体的突起来撩起贮存在永磁发电机室的下部的油，从而进行冷却。

但是，永磁发电机在运转中成为高温，特别地，定子线圈的温度达到例如170℃以上的高温。

为了确保永磁发电机的可靠性、耐久性，期望更有效地冷却磁电机。

鉴于上述的问题，本发明的课题在于提供一种提高耐倾斜性并且可有效地冷却永磁发电机的发动机。

技术方案

本发明通过如下解決方案，来解决上述问题。

本发明的发动机，具备曲轴箱，容纳曲轴；油盘，设置在上述曲轴箱的下部并贮存油；永磁发电机室，与上述曲轴箱的上述曲轴的旋转轴方向上的一个端部相邻而设置，容纳永磁发电机并且在下部贮存油；以及副油盘，配置为相对于上述油盘向水平方向偏移且在上述永磁发电机室的下侧隔着分隔壁与上述永磁发电机室相邻，并且能够从上述油盘流入油。

据此，通过使油可贮存在油盘和副油盘这两处，能够在不扩大油盘的深度的情况下确保储油量。

另外，通过在发动机倾斜时将副油盘用作缓冲区，能够抑制油面的上升，防止与曲轴等的干涉，抑制成为油喷的原因的油雾的产生。

另外，通过从贮存在永磁发电机室内设为较高温的油向副油盘内的较低温的油的热传导，使永磁发电机室内的油被冷却并且有效地冷却永磁发电机，从而能够改善可靠性、耐久性。

进一步地，能够防止促进永磁发电机室内的油成为过度高温而劣化。

在本发明的发动机中，上述副油盘的一部分与构成上述永磁发电机室的外壁的永磁发电机罩一体形成，上述副油盘的另一部分与上述曲轴箱一体形成。

据此，能够在不增加部件件数的情况下获得上述效果。

另外，通过在形成曲轴箱与永磁发电机罩的分界位置形成实质上成为封闭面的结构，能够提高发动机的刚性。

发明效果

如以上所说明的那样，根据本发明，能够提供一种可提高耐倾斜性并且有效地冷却永磁发电机的发动机。

附图说明

图1是应用了本发明的发动机的实施例的截面图，是在包括曲轴轴线和气缸轴线的平面切割而观察的图(图2的I-I部剖视图)。

图2是图1的II-II部剖视图。

图3是图1的III-III部剖视图。

图4是图3的IV-IV部剖视图。

符号说明

1 发动机 10 曲轴

11 连杆 12 端部

13 端部 14 平衡器轴

15 驱动齿轮 16 曲轴链轮

17 正时链条 18 链轮

20 曲轴箱 21～23 主轴承

24 过滤器 30 气缸体

31、32 气缸套筒 33 油泵

34 滤油器 40 气缸盖

41 燃烧室 42 吸气口

42a 进气歧管 43 排气口

44 吸气凸轮轴 44a 吸气凸轮轴链轮

45 排气凸轮轴 45a 排气凸轮轴链轮

46 点火栓安装部 47 喷射器

50 油盘 60 永磁发电机

61 转子磁体 62 定子线圈

70 永磁发电机罩 71 基部

72 副轴承 80 副油盘

81、82 半部 M 永磁发电机室

具体实施方式

本发明通过以下方案来提供一种提高耐倾斜性的同时可有效地冷却永磁发电机的发动机，即，将向油盘的侧方突出的副油盘配置为与永磁发电机室的底面部相邻，将副油盘用作发动机倾斜时的缓冲区，并且通过副油盘内的油来冷却永磁发电机室内的高温的油。

实施例

以下，对应用了本发明的发动机的实施例进行说明。

实施例的发动机作为行驶用动力源而被横向搭载在例如四轮的越野车辆ATV。

实施例的发动机是四冲程水冷并列两气缸四阀DOHC的汽油发动机。

图1作为实施例的发动机的截面图，是在包括曲轴轴线和气缸轴线的平面切割而观察的图(图2的I-I部剖视图)。

图2是图1的II-II部剖视图。

图3是图1的III-III部剖视图。

图4是图3的IV-IV部剖视图。

发动机1具有曲轴10、曲轴箱20、气缸体30、气缸盖40、油盘50、永磁发电机60、永磁发电机罩70、副油盘80等而构成。

曲轴箱20、气缸体30、气缸盖40、油盘50、永磁发电机罩70通过例如将铝系合金进行铸造后，实施预定的机械加工而形成。

曲轴10作为发动机1的输出轴，通过连杆11与未图示的活塞连结。

连杆11的大端部可摇动地连结到曲轴10的曲轴销。

连杆11的小端部通过活塞销连结到未图示的活塞。

曲轴10通过例如将钢系的材料进行铸造或锻造而大致成形之后，对轴部、端面、油路等实施预定的机械加工而形成。

曲轴10的形成在中间的轴颈部被曲轴箱20中沿轴向分散而配置的三处主轴承21～23可旋转地支撑，并且在各个主轴承21～23的间隔处设置有第一气缸、第二气缸的曲轴销和曲轴臂。

曲轴10的一个端部12从曲轴箱20突出，并连结到未图示的变速机的输入轴部。

曲轴10的另一个端部13从曲轴箱20突出，并配置在永磁发电机罩70内。

在端部13的附近，从顶端侧依次设置有永磁发电机60的转子磁体61、平衡器轴14的驱动齿轮15、驱动正时链条17的曲轴链轮16、驱动油泵33的链轮18等。

平衡器轴14被设置为能够围绕旋转中心轴旋转，该旋转中心轴在曲轴10的上方与曲轴10并行。

平衡器轴14具有从旋转轴沿径向突出而形成的扇形的砝码，并且随曲轴10的旋转同步旋转来减轻发动机1的振动。

曲轴箱20作为容纳并支撑曲轴10、平衡器轴14等的容器状的部分，设置有可旋转地支撑曲轴10的主轴承21、22、23。

曲轴箱20以夹着曲轴10的方式被分为两部分。

曲轴箱20的上半部与气缸体30一体形成。

曲轴箱20的下半部在接合面上接合并连结到上半部，其中，该接合面沿着包括曲轴10的旋转中心轴并与气缸套筒31、气缸套筒32的轴线实质上正交的平面而成。

在曲轴箱20的下半部的与气缸体30侧相反一侧的端部设置有开口部，该开口部以与油盘50的内部连通的方式构成。

另外，在曲轴箱20的下部配置有过滤器24，该过滤器24是对贮存在曲轴箱20和油盘50的下部的油进行吸引的泵33的吸嘴。

气缸体30是第一气缸、第二气缸的气缸套筒31、32平行设置而成的块状的构件。

如图2所示，气缸套筒31、32的轴线以气缸盖40侧相对于曲轴箱20侧处于斜上方的方式倾斜地配置。

在气缸体30的下方侧(排气侧)的区域设置有油泵33、滤油器34。

油泵33由曲轴10通过链条而被驱动，并且对从过滤器24吸上来的油进行加压，从而将其压送到发动机1的各部分。

滤油器34通过滤纸过滤油，从而除去异物。

气缸盖40连结到气缸体30的与曲轴箱20侧相反一侧的端部。

气缸盖40具有燃烧室41、吸气口42、排气口43、吸气凸轮轴44、排气凸轮轴45、点火栓安装部46、喷射器47等而构成。

燃烧室41与未图示的活塞的冠面、气缸套筒31、气缸套筒32一起作用，从而构成混合气体燃烧的空间部。

燃烧室41是以使气缸盖40的气缸体30侧的面部凹入的方式形成的例如半球型燃烧室。

吸气口42作为连接有进气歧管42a并且将混合气体引入到燃烧室41中的流路，在气缸盖40的上方侧按每个气缸两个吸气口的方式形成。

排气口43作为从燃烧室41排出已燃气体的流路，在气缸盖40的下方侧按每个气缸两个排气口的方式形成。

在各个吸气口42和排气口43，分别有吸气阀和排气阀按每个气缸各两个(每个口一个)的方式设置，在预定的配气正时使各个口开闭。

吸气凸轮轴44、排气凸轮轴45作为分别驱动吸气阀和排气阀的形成有凸轮凸角的旋转轴，通过用与曲轴链轮16之间卷绕的正时链条17驱动设置在端部的凸轮轴链轮44a、45a，从而以曲轴10的1/2的转速同步旋转。

点火栓安装部46是将在预定的点火时期产生火花的点火栓以电极配置在燃烧室41的中央部的方式进行安装的基部。

点火栓安装部46具有形成在点火栓的螺钉部所连结的螺钉孔和座面等。

喷射器47在预定的喷射时期将作为燃料的汽油喷射到吸气口42内，从而形成混合气体。

在气缸体30的气缸盖40侧的端部附近的气缸套筒31、32的周围的区域、以及在气缸盖40内的燃烧室41和排气口43的周围的区域，形成有作为流通冷却水的流路的水套。

油盘50以阻塞曲轴箱20的下方(与气缸体30侧相反一侧)的开口的方式安装，并且是与曲轴箱20的下部协同作用，从而容纳润滑用油的(通过协同作用来形成广义的油盘)容器状的构件。

油盘50在接合面上接合并连结固定到曲轴箱20，其中，该接合面沿着与曲轴箱20的上半部、下半部的接合面实际平行的平面而形成。

永磁发电机60是在发动机1运转时(曲轴10旋转时)产生直流电的发电机构。

永磁发电机60具有转子磁体61、定子线圈62等而构成。

转子磁体61是被连结固定到曲轴10的端部13的滑轮状的部件。

转子磁体61以如下方式形成，即，从曲轴10向外径侧突出而形成的帽檐状的圆盘部的外周缘部起，使与曲轴10实际为同心的圆筒部向与曲轴箱20侧相反一侧突出。

在转子磁体61的圆筒部处的内周面部，在整个圆周方向以预定的图案排列有永磁体。

定子线圈62插入到转子磁体61的圆筒部的内径侧，并且在外周面部在整个圆周方向依次排列U、V、W各相线圈，使各相线圈与转子磁体61的永磁体隔开微小间隔而相互对置。

各相的线圈以将绕组卷绕到铁芯的方式构成。

定子线圈62通过永磁发电机罩70而相对于曲轴箱20固定。

永磁发电机罩70设置在曲轴箱20处的永磁发电机60侧的端部，并且是容纳永磁发电机60的容器状的构件。

永磁发电机罩70与曲轴箱20的相邻区域协同作用，从而构成永磁发电机室M。

永磁发电机罩70形成为曲轴箱20侧开口的杯状，并且在沿着与曲轴10的旋转轴正交的平面而成的接合面上接合并连结有曲轴箱20侧的端部。

永磁发电机罩70具有安装有永磁发电机60的定子线圈62的基部71。

基部71以使永磁发电机罩70的与曲轴箱20侧相反一侧的端面的中央部向曲轴箱20侧突出的方式形成。

在基部71的中心部，设置有可旋转地支撑曲轴10的端部13的副轴承72。

永磁发电机罩70的内部与曲轴箱20的内部连通，并成为可使油流入。

另外，如图4所示，在曲轴箱20，形成有主轴承21的壁面部制止流入到永磁发电机罩70侧的油，可以保持预定的油量。

其结果是，在永磁发电机罩70的内部，一直保持永磁发电机60的转子磁体61的外周面部与油面接触的程度的油量。

在此处贮存的油被曲轴链轮16等撩起，除用于正时链条17等的润滑以外，也被转子磁体61的外周面部撩起，用于转子磁体61和定子线圈62的冷却(油冷)。

副油盘80设置在永磁发电机室M的下方，与曲轴箱20和油盘50连通，是油可流入的空间部。

副油盘80以永磁发电机室M的底面部作为其上表面部的方式，从如下的区域突出而形成，即，该区域与贮存在构成永磁发电机室M的曲轴箱20、永磁发电机罩70的下表面部的永磁发电机室M内的油接触。在此，永磁发电机室M的底面部成为隔在永磁发电机室M与副油盘80之间的分隔壁。

副油盘80相对于油盘50而配置在侧方(向水平方向偏移)。

副油盘80具有与曲轴箱20一体形成的半部81以及与永磁发电机罩70一体形成的半部82而构成为分成两个部分的结构。

各个半部81、82在与曲轴箱20和永磁发电机罩70的接合面相同的平面上所形成的接合面上接合。

如图4所示，曲轴箱20侧的半部81中的与永磁发电机罩70侧相反一侧的端部，在曲轴箱20内开口，在图4虚线箭头所标记的那样，在副油盘80侧与曲轴箱20和油盘50侧之间油的往返成为可能。

在本实施例中，通过设置副油盘80，能够在不扩大油盘50、曲轴箱20下部的深度方向(上下方向)的尺寸的情况下，确保油的贮存量。

另外，即使在发动机1倾斜以使副油盘80侧变低的情况下，通过利用副油盘80作为缓冲区，能够抑制曲轴箱20内的油面上升，并能够防止油面和曲轴10等的干涉。

另外，虽然存在永磁发电机60的定子线圈62在发电运转中成为高温，贮存在永磁发电机室M内的油的油温达到例如170～180℃程度的情况，但隔着永磁发电机室M的底面利用副油盘80内的例如最高140℃左右的油进行冷却，从而能够有效地冷却永磁发电机60。

如以上说明的那样，根据实施例，能够获得以下效果。

(1)通过使油可贮存在油盘50和副油盘80这两处，能够在不扩大油盘50的深度(上下方向尺寸)的情况下确保储油量。

另外，通过在发动机1倾斜时将副油盘80用作缓冲区，从而能够抑制曲轴箱20内的油面的上升，防止与曲轴10等各种旋转部件的干涉，抑制成为油喷原因的油雾的产生。

另外，从贮存在永磁发电机室内的较高温的油向副油盘80内的较低温的油进行的热传导，由此永磁发电机室内的油被冷却，有效地冷却永磁发电机60，从而能够改善可靠性、耐久性。

(2)将副油盘80形成在曲轴箱20与永磁发电机罩70相配合的部位，使副油盘80的一部分(半部81)和剩余部分(半部82)与它们一体形成，由此能够在不增加部件件数的情况下获得上述的效果。

另外，通过在曲轴箱20与永磁发电机罩70的分界位置形成实质上成为封闭面的结构，能够提高发动机1的刚性。

(变形例)

本发明不限于以上说明的实施例，可以进行各种变形或改变，这些变形或改变也在本发明的技术范围内。

例如，构成发动机的各个构件的形状、结构、材质、制造方法、配置、数量等可以适当地改变，也不特别地限定于气缸布置、阀动驱动方式、用途等。

另外，在实施例中，相对于曲轴箱仅在一侧(永磁发电机室侧)设置有副油盘，但只要存在可设置的空间，就在曲轴箱的相反侧也可以设置副油盘。

Claims (2)

1.一种发动机，其特征在于，具备：

曲轴箱，容纳曲轴；

油盘，设置在所述曲轴箱的下部并贮存油；

永磁发电机室，与所述曲轴箱的所述曲轴的旋转轴方向上的一个端部相邻而设置，容纳永磁发电机并且在下部贮存有油；以及

副油盘，配置为相对于所述油盘向水平方向偏移且在所述永磁发电机室的下侧相隔分隔壁与所述永磁发电机室相邻，并且能够从所述油盘流入油。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述副油盘的一部分与构成所述永磁发电机室的外壁的永磁发电机罩一体形成，所述副油盘的另一部分与所述曲轴箱一体形成。