CN107559064B - 发动机的油冷却结构 - Google Patents

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Abstract

一种发动机的油冷却结构，能够极力避免部件数目的增加和所需空间的增大，并且能够提升油的冷却性能。在发动机本体(1)的一端壁(1a)安装有传动壳(9)且传动壳(9)设置有辅机驱动用传动机构(2A)的发动机的油冷却结构中，传动壳(9)形成为具有多个肋壁(9B～9H)的锅盖状的结构体，安装于发动机冷却风扇所在的发动机前壁，由传动壳(9)的肋壁(9B～9H)所分隔出的壳内室部(20、22、24、30)成为利用油泵(P)所循环的油的输送通路(W)。

Description

发动机的油冷却结构
技术领域
本发明涉及发动机的油冷却结构，具体而言，涉及一种发动机本体的一端壁安装有传动壳且传动壳设置有辅机驱动用传动机构的发动机的油冷却结构。
背景技术
通常，装配为了向气门装置等各传动部以及气缸与活塞的滑动部压送所需要的润滑用发动机油(以下，简称为油)，发动机装配有由曲轴等所驱动的油泵。来自油泵的油不仅润滑各个部，同时还可以通过吸热而进行冷却，因此，在发动机运行时油温达到高温。
因此，为降低油温，根据发动机的型号，采用了设置分体的油冷却器，或者将预期空冷作用的冷却翅片设置于油通路外围的技术方案。例如，专利文献1中公开了一种在前罩40的前方面设置圆弧状的油冷却器80的结构。
另外，专利文献2中公开了一种结构，该结构构成为在设置有压送油路的前壳2的前方面形成有位于压送油路6的前侧以及左侧或者右侧的多个冷却翅片7，由送风机10产生的冷却风吹送到该多个冷却翅片7。
专利文献1：日本特开2009-138621号公报
专利文献2：日本特开2003-097239号公报
在专利文献1和专利文献2所公开的技术方案中，在一定程度上预期油的冷却效果。然而，为此需要配置空间，因此尺寸变大，并且还需要专用的油冷却器和送风机等，从而部件数目增加，因此有改善的余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机的油冷却结构，通过进一步的结构改进，能够极力避免部件数目的增加和所需空间的增大，并且能够提升油的冷却性能。
本发明提供一种发动机的油冷却结构，该发动机在发动机本体1的一端壁1a安装有传动壳9且所述传动壳9设置有辅机驱动用传动机构2A，所述发动机的油冷却结构的特征在于，
所述传动壳9形成为具有多个肋壁9B～9H的锅盖状的结构体，由所述传动壳9的所述肋壁9B～9H所分隔出的壳内室部20、22、24、30成为利用油泵P所循环的油的输送通路W。
根据本发明，通过适当设置肋壁的结构改进，能够将传动壳的死角用作油的贮留部及通道，将传动壳用作油的大容量的散热器。
本发明着眼于传动壳中死角多的特点，利用肋壁将传动壳的内侧分隔而形成壳内室部，将壳内室部构成为油的贮留部和通道。从而，油能够从具有大容量的壳内室部向传动壳高效地进行热传导，能够使露出于外部的传动壳用作散热器。
结果，能够提供通过进一步的结构改进，能够极力避免部件数目的增加和所需空间的增大，并且能够提高油的冷却性能的发动机的油冷却结构。
根据第二发明，由于传动壳安装于发动机本体的装配有发动机冷却风扇的前壁，因此，传动壳不仅自然散热(辐射热)，还能够利用冷却风的空冷作用进行强制散热，从而具有进一步提高油的冷却效果的优点。
根据第三发明，由于传动壳不仅设置有排出油的输送通路和返回油的输送通路，还设置有油泵，因此油的冷却作用得到增强，并且，相比油泵设置于其他部位的情况，无需设置连通传动壳的输送通路和油泵的路径，从而具有能够削减部件数目和成本的优点。
该情况下，如果采用第四发明的在泵室和泵罩所围成的空间配置油泵的结构，则具有使用两个部件就能够装配泵的优点，其中，泵室是被室肋壁分隔出而凹入形成于传动壳的泵室，泵罩安装于室肋壁的前端面装配。
根据第五发明，泵罩兼作封闭构件，该封闭构件构成为封闭成为输送通路的壳内室部的一端壁侧，具有能够用一个部件发挥两种功能的进行合理化的优点。
该情况下，如果采用第六发明的用于形成壳内室部的内周肋壁、第一分隔肋壁及第二分隔肋壁的各个前端面与室肋壁的前端面成为同一面，则具有能够用一张平板材料简单且廉价地构成具有两种功能的泵罩的效果。
根据第七发明，由于安装于一端壁和传动壳之间的密封垫带有从传动壳向外凸出的翅片，从翅片向外部散热，因此利用带有翅片的密封垫也能够促进冷却作用，从而具有在传动壳中流动的油的冷却效果得到增强的优点。
附图说明
图1是柴油发动机的主视图。
图2是图1的柴油发动机的前端部的右视图。
图3是前罩单件的后视图。
图4是表示图3的前罩的壳内室部的后视图。
图5是沿图4的A-A线剖开的发动机前部的概略剖视图。
图6是图3的前罩的主视图。
图7是泵罩单件的俯视图。
附图标记的说明
1：发动机本体
1a：一端壁(前壁)
2A：轴前端部(辅机驱动用传动机构)
6：发动机冷却风扇
9：前罩(传动壳)
9B：外周肋壁
9C：内周肋壁
9C：连接肋壁
9D：连接肋壁
9E：环状肋壁
9F：室肋壁
9G：第一分隔肋壁
9H：第二分隔肋壁
17：泵室
18：泵罩
20：第一壳内室部
22：第二壳内室部
24：第三壳内室部
30：第四壳内室部
P：油泵
W：油输送通路
具体实施方式
以下，以应用于农用机械和建筑机械的立式水冷直列柴油发动机为例，一边参照附图一边说明本发明所提供的发动机的油冷却结构的实施方式。需要说明的是，在本发动机的曲轴方向上，将装配有发动机冷却风扇装配的一侧定义为“前”，其相反侧定义为“后”，将交流发电机侧定义为“右”，其相反侧定义为“左”。
如图1及图2所示，立式水冷直列柴油发动机E包括：发动机本体1，其具有曲轴2；油底壳3，其装配于发动机本体1的下侧；辅机驱动带轮4，其装配于曲轴2；飞轮5，其装配于曲轴2的后端部；发动机冷却风扇6，其装配于发动机本体1的前侧；以及交流发电机7等。虽省略了附图标记，但需要说明的是，包括曲轴箱部及其上侧的气缸部的气缸体是发动机本体1的一个例子，在气缸体的上侧装配有气缸盖。
在辅机驱动带轮4、发动机冷却风扇6的风扇带轮6a及交流发电机7的交流发电机带轮7a上卷挂有环状带8，使得发动机冷却风扇6和交流发电机7被驱动旋转。曲轴2具有轴前端部(“辅机驱动用传动机构”的一个例子)2A，该轴前端部2A贯通装配于发动机本体1的前壁(一端壁的一个例子)1a的前罩(传动壳)9并向前凸出，在该轴前端部2A安装有辅机驱动带轮4。在风扇带轮6a上传动连接有循环冷却水的水泵13。
在图1及图2中，附图标记10表示油(发动机油)的冷却装置，P表示压送油的油泵，11表示滤油器，12表示来自散热器(省略图示)的冷却水返回管，14表示向散热器压送冷却水的冷却水压送管，15表示装配于气缸盖的上侧的气缸盖罩，16表示燃料喷射泵。
接下来，说明油冷却装置10及油冷却结构。如图1～图4所示，油冷却装置10由前罩9构成，在该前罩9的内部形成有大容量的油输送通路W。即，油冷却装置10构成为利用前罩9表面的大量散热以及发动机冷却风扇6所产生的风的空冷作用，能够高效地冷却前罩9内流动的油。
如图3～图6所示，前罩9形成为具有朝向左右上下的主壁9A和作为均朝向前后的肋的外周肋壁9B和内周肋壁9C的铝合金制锅盖状的结构体。一般地，收容用于驱动各种泵和气门装置的传动机构的传动壳由铝合金、铸铁、锻铁等金属材质制成，且形成为用多个肋壁进行加强的锅盖状的形状。从而，本来的传动壳是除传动机构等的配置位置以外的部分存在较多死角(死空间)的部件。
外周肋壁9B和内周肋壁9C形成为安装发动机本体1和泵罩18(后述)的平坦面。外周肋壁9B的下部形成有用于设置油返回路径的环状肋壁9E。
另外，在前罩9形成有将外周肋壁9B和内周肋壁9C连接为同一平面状的两处连接肋壁9D和多处加强肋9r等，并且在轴前端部2A所穿过的部分凹入形成有用于收容余摆线型油泵P的泵室17。
内周肋壁9C包括用于分隔出泵室17的室肋壁9F的一部分，并且，用于形成排出路的第一分隔肋壁9G和第二分隔肋壁9H以横跨内周肋壁9C和室肋壁9F的状态形成。第一分隔肋壁9G和第二分隔肋壁9H以及室肋壁9F形成于与内周肋壁9C同一平面状的肋。在内周肋壁9C上螺栓固定有具有与该内周肋壁9C相同轮廓形状的钢板制的泵罩18，该泵罩18被用作封闭内周肋壁9C的内侧部位的盖。
如图3所示，从油泵P排出的油流过两个输送通路W1、W2从前罩9流出。如图3的虚线箭头所示，第一路径W1(W)是经过以朝向泵室17的排出侧部位17a开口的状态形成于前罩9的弯曲隧道26，并将油从形成于外周肋壁9B的取出孔27流向发动机本体1的各部(油道等)的路径。
如图3所示，第二路径W2(W)是实线箭头表示的以下路径。即，形成于室肋壁9F的排出缺口19→第一壳内室部20→第一分隔肋壁9G的第一缺口21→第二壳内室部22→形成于内周肋壁9C的第三缺口23→第三壳内室部24→发动机本体1的油接受部25。并且，油底壳3的油从过滤器28流过具有形成于环状肋壁9E的返回口29a的返回隧道29(“输送通路W”的一个例子)流向泵室17的吸入侧部位17b。需要说明的是，返回隧道29的右侧是装配安全阀的管路用凸出部(省略附图标记)。
第一壳内室部20是被内周肋壁9C、第一分隔肋壁9G和第二分隔肋壁9H及室肋壁9F包围的沿左右方向细长的空间。第二壳内室部22是被内周肋壁9C、室肋壁9F及第一分隔肋壁9G包围的大面积且大容量的空间。第三壳内室部24是形成于外周肋壁9B的右侧部分与内周肋壁9C的右侧部分之间的细长的空间。并且，形成有被第二分隔肋壁9H、内周肋壁9C及室肋壁9F包围的第四壳内室部30，经由形成于第二分隔肋壁9H的第二缺口31与第一壳内室部20相连通。
如图3及图4所示，油泵P(参照图1)配置于被泵室17和泵罩18包围的空间，泵室17是被室肋壁9F分隔出而凹入形成于前罩9的泵室，泵罩18安装于室肋壁9F的前端面。如图4所示，作为一个例子，油泵P构成为具有在轴前端部2A被旋转驱动的内转子36及与内转子36相咬合的外转子37的余摆线型泵。需要说明的是，油泵P在图1及图3中仅示出了其轮廓线。
如图4、图5及图7所示，泵罩18由具有大致沿内周肋壁9C的轮廓形状的平坦的一张钢板构成，形成有多个螺栓孔18a、供轴前端部2A穿过的大孔18b、螺栓头避让孔18c、罩凸起部避让孔18d及轴避让孔18e。在利用多个螺栓(省略图示)将泵罩18安装于内周肋壁9C等的状态下，泵罩18不仅用作油泵P的内侧框体，还兼作成为盖的封闭构件，该封闭构件构成为封闭成为输送通路W2(W)的第一壳内室部20、第二壳内室部22及第四壳内室部30的一端壁1a侧的开口部。
多个肋壁9B～9H中的用于形成第一壳内室部20、第二壳内室部22及第四壳内室部30的内周肋壁9C、第一分隔肋壁9G及第二分隔肋壁9H的各个前端面构成为与室肋壁9F的前端面成为同一面。并且，由单个钢板所制成的泵罩18隔着密封垫32以密接的状态螺栓固定安装于室肋壁9F、内周肋壁9C、第一分隔肋壁9G及第二分隔肋壁9H的各个前端。
如图5所示，前罩9以其外周肋壁9B隔着密封垫35与前壁1a密封状态螺栓固定于发动机本体1。因此，泵罩18的封闭作用未涉及的第三壳内室部24是被外周肋壁9B、内周肋壁9C、连接肋壁9D、环状肋壁9E及发动机本体1包围而成的空间(输送通路W2)。
需要说明的是，图5示出的附图标记33表示下侧的供排气凸轮齿轮与上侧的空转齿轮相咬合的辅机驱动用传动机构(驱动燃料喷射泵和气门装置等的齿轮传动机构)，该辅机驱动用传动机构装配于前壁1a并被前罩9覆盖。另外，附图标记34表示从前罩9中的泵室17向前侧凸出设置的筒状的轴罩部。
如图4中的虚拟线表示，安装于前壁1a与前罩9之间的密封垫35可以具有相比前罩9的轮廓线向外凸出的外冷却翅片(翅片的一个例子)35a和/或相比外周肋壁9B的前端面向内侧凸出的内冷却翅片(翅片的一个例子)35b。另外，将带有所述翅片35a、35b的密封垫35用导热性优异的铜材质制成时，能够更加有助于油的冷却性的提高，因此，是适宜的。
并且，虽省略了图示，但将附设于前罩9等的油供排用连接管由散热性优异的带散热片的散热管构成是适宜的。
从油泵P排出的油从第一壳内室部20流过第二壳内室部22和第三壳内室部24，但第四壳内室部30也会被排出油填满。由于油填满所述的四个壳内室部20、22、24、30，因此油的热量被迅速且高效地传导至前罩9，前罩9自身能够被用作大容量的散热器(油冷却器)。需要说明的是，细长且弯曲的作为油输送通路W2的第三壳内室部24以油能够进入泵室17的对面侧的形状形成。
第四壳内室部30仅仅用来贮留油，但通过所贮留的油的热传导，可以期待前罩9的良好的散热作用。需要说明的是，也可以将用于使第一壳内室部20和第四壳内室部30连通的第二缺口31设置在彼此分开的两处以上，使得油能够在第四壳内室部30内流动而通过。
从而，通过将前罩9的内部空间作为油的贮留及输送通路有效地利用，并且使前罩9自身成为散热器，这样，无需增加部件数目并且无需设置专用油路就能够提高油的冷却效果。而且，前罩9的外表面被吹送到由发动机冷却风扇6产生的冷却风，从而增添了空冷作用，从而具有油的冷却效果进一步增大的优点。
(其他实施方式)
例如，也可以是油泵P设置于前壁1a等前罩以外的位置，油的输送通路通过前罩的壳内室部的结构。

Claims (4)

1.一种发动机的油冷却结构，其中，
所述发动机在发动机本体(1)的一端壁(1a)安装有传动壳(9)且所述传动壳(9)设置有辅机驱动用传动机构(2A)，
所述传动壳(9)形成为具有多个肋壁(9B～9H)的锅盖状的结构体，由所述传动壳(9)的所述肋壁(9B～9H)所分隔出的壳内室部(20、22、24、30)成为利用油泵(P)所循环的油的输送通路(W)，
所述传动壳(9)设置有被所述传动机构(2A)驱动的油泵(P)，所述壳内室部(20、22、24、30)设置在相对于所述油泵(P)的排出油的输送通路(W)或/和返回油的输送通路(W)上，
在由泵室(17)和泵罩(18)包围的空间配置有所述油泵(P)，所述泵室(17)被所述肋壁(9B～9H)中的室肋壁(9F)分隔出而凹入形成于所述传动壳(9)，所述泵罩(18)安装于所述室肋壁(9F)的前端面，
所述肋壁(9B～9H)中的用于形成所述壳内室部(20、22、24、30)的内周肋壁(9C)、第一分隔肋壁(9G)及第二分隔肋壁(9H)的各个前端面构成为与所述室肋壁(9F)的前端面成为同一面，
由单张平板材料所构成的所述泵罩(18)与所述室肋壁(9F)、所述内周肋壁(9C)、第一分隔肋壁(9G)及第二分隔肋壁(9H)的各个前端抵接安装。
2.如权利要求1所述的发动机的油冷却结构，其中，
所述传动壳(9)安装于所述发动机本体(1)的装配有发动机冷却风扇(6)的前壁。
3.如权利要求1所述的发动机的油冷却结构，其中，
所述泵罩(18)兼作封闭构件，该封闭构件构成为封闭成为所述输送通路(W)的壳内室部(20、22、24、30)的一端壁(1a)侧。
4.如权利要求1-3中任一项所述的发动机的油冷却结构，其中，
所述一端壁(1a)和所述传动壳(9)隔着密封垫(35)被装配，所述密封垫(35)被设定为带有相比所述传动壳(9)的轮廓线向外部凸出的翅片(35a)的形状。
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