專利名稱：皮托管發(fā)動機(jī)曲軸油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低成本、簡單且易于制造的曲軸驅(qū)動油泵。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)的曲軸和連桿具有各種需要潤滑的支撐表面。通過使油在曲軸箱中充分移動來潤滑這樣的支撐表面。通常使用油泵將油輸送通過流動通道而使油移動。然而，為了實(shí)用的目的，油泵設(shè)計應(yīng)該盡可能簡單，從而使成本和維護(hù)費(fèi)用最小化。
特別是，對用于如割草機(jī)及其他庭院設(shè)施之類應(yīng)用的小型通用發(fā)動機(jī)而言，設(shè)計復(fù)雜的油泵將令人不滿地增加發(fā)動機(jī)設(shè)計的復(fù)雜度、制造成本及必要維護(hù)費(fèi)用。因此，提供一種簡單、易于制造且具有最少活動部件的油泵是這種小型通用發(fā)動機(jī)市場的期望目標(biāo)。本發(fā)明的一個目的就是提供這樣的油泵。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實(shí)施例中，本發(fā)明是一種油泵，油泵包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的發(fā)動機(jī)曲軸。曲軸包括連桿軸頸，連桿軸頸從旋轉(zhuǎn)軸線偏移且位于曲軸的延伸通過
曲軸箱的部分上，其中曲軸箱被設(shè)計以容納油體積(volume of oil)。導(dǎo)管從連桿軸頸延伸到油體積的上表面下方的部位。導(dǎo)管具有開放下端，并彎曲成使得開放下端定向?yàn)榕c從曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸到導(dǎo)管的上端的半徑相切。第一通道提供在位于連桿軸頸上的第一支撐表面與導(dǎo)管的上端之間的流體連通。在一些實(shí)施例中，第二管道可提供在導(dǎo)管上端與另外的支撐表面之間的流體連通。
在另 一個實(shí)施例中，本發(fā)明是一種向曲軸上的連桿軸頸的支撐表面提供潤滑油的方法。連桿軸頸從曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線偏移。該方法包括將導(dǎo)管的開
5放下端浸入到發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)容納的油體積中。導(dǎo)管的上端連接到連桿軸頸。第一通道在導(dǎo)管的上端與連桿軸頸上的支撐表面之間提供流體連通。設(shè)置導(dǎo)管，使得開放下端定向?yàn)榕c從曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸到導(dǎo)管的上端的半徑相切，其中導(dǎo)管彎曲成使得開放下端具有面向曲軸的旋轉(zhuǎn)方向的開口。使曲軸繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得導(dǎo)管的下端沿著環(huán)形路徑移動通過油體積，環(huán)形路徑的中心處于旋轉(zhuǎn)軸線上。導(dǎo)管移動通過油體積，迫使油流動通過導(dǎo)管和第 一通道到達(dá)連桿軸頸上的支撐表面。


下面參照以下附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，以下附圖僅用于例示的目的。在各圖中，附圖標(biāo)記將總是用于附圖中，且相同的附圖標(biāo)記在多圖中并在說明書中將總是用于指示相同或相似的部件或步驟。
圖1表示本發(fā)明的油泵的示意性側(cè)一見圖。
圖2表示在軸頸中具有儲油室的油泵的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在以下詳細(xì)描述中，附圖中采用的附圖標(biāo)記形成附圖的一部分，其中顯示出可實(shí)施本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例。這些實(shí)施例被詳細(xì)描述而足以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以使用其它實(shí)施例并且可以進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)和幾何形狀的改變。
如圖1所示，導(dǎo)管1從發(fā)動機(jī)曲軸5的連桿軸頸3向下延伸。在本實(shí)施例中所示的導(dǎo)管1為L形管。曲軸5和發(fā)動機(jī)軸線的方向被設(shè)計為豎直的。導(dǎo)管l在其下部9處具有開口 7。導(dǎo)管1中的下部開口 7位于發(fā)動^/L曲軸箱油位11的表面下方盡可能遠(yuǎn)的位置。導(dǎo)管1的開口 7定向?yàn)榕c從曲軸軸線13延伸到連桿軸頸3 (例如，沿著一個曲軸臂)的半徑相切。當(dāng)發(fā)動機(jī)曲軸5旋轉(zhuǎn)時，迫使油進(jìn)入導(dǎo)管1的開口 7中，向上通過導(dǎo)管1的上部15并進(jìn)入曲軸連桿軸頸3中的流動通道17中。在軸頸3內(nèi)的橫向鉆孔19允許油從通道17流動到外側(cè)支撐表面20上。另外， 一旦油到達(dá)橫向鉆孔19,則向心力作用于油上并幫助油流動。在至少一些實(shí)施例中，油利用強(qiáng)迫蠕動作用被壓力輸送進(jìn)入并通過上部15而到達(dá)需要被潤滑的支撐特征部。
此外，導(dǎo)管1的形狀并不必局限于圓形截面。例如，在一些實(shí)施例中(未示出)，導(dǎo)管1的開口可如噴嘴/擴(kuò)散器一樣向外展開，以增加入口壓力和總的體積流速。而且，根據(jù)應(yīng)用所需，導(dǎo)管1還可具有其它截面形狀，例如矩形、橢圓形，等。
進(jìn)一步，導(dǎo)管l起作用將潤滑油噴到其它發(fā)動機(jī)部件上。
而且，根據(jù)實(shí)施例，要被潤滑的表面可包括除軸頸3的外側(cè)支撐表面之外的表面。例如，通過軸頸3,油也可被引導(dǎo)流動通過曲軸5并利用可選的第二油流動3各徑21流動到其它需要潤滑的重要特^f正部。
本發(fā)明的油泵可用于任何尺寸的發(fā)動機(jī)。然而，本發(fā)明的油泵對于通用發(fā)動機(jī)(即，不大于25 hp的小型發(fā)動機(jī))尤其適用。這種發(fā)動機(jī)常用于割草機(jī)和園藝拖拉機(jī)。而且，這種發(fā)動機(jī)可用于草地護(hù)理設(shè)備，例如，鏈鋸、吹葉機(jī)、繩式修整器、修剪機(jī)、耕具，等等。
圖2顯示出本發(fā)明的另一個實(shí)施例。常見地，曲軸連桿軸頸5沿著軸頸的軸線鑄造有空腔23,以減少往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量。出于多種原因，這是可取的。第一是材料成本，第二是有助于減少平衡配重，從而減少曲軸組件的整體尺寸。由于幾乎所有材料強(qiáng)度最接近于軸頸直徑的外徑，因而不需要中心質(zhì)量用以提供強(qiáng)度。于是，鑄造空腔被機(jī)加工并根據(jù)鑄造工藝從一端或兩端被塞25堵住。當(dāng)油在壓力下流動通過在曲軸內(nèi)機(jī)加工而成的通路時，這是必要的。皮托管泵的一個實(shí)施例利用這種構(gòu)造并入至少一個蓋塞，從而變?yōu)閮杉浇M件，該兩件式組件包括被焊接或熔接在一起并之后被一起壓入曲軸軸頸的部件1和27。現(xiàn)在，該組件同時用作蓋塞和皮托管泵。另外，由于空腔23的較大空間和皮托管15的延伸部，可在曲軸軸頸5內(nèi)形成儲油室29。這是非常可取的，因?yàn)樵谶B桿支撐表面和軸頸表面上的主要磨損是在發(fā)動機(jī)的冷啟動過程中發(fā)生的。 一般地，油可到達(dá)這些特征部越快，則發(fā)動機(jī)的壽命越長?？蓪⑤S頸內(nèi)的儲油室的油位調(diào)節(jié)為與連通到連桿支撐表面20的潤滑通道19相一致。
另外，整體上提供一種用于從穿過發(fā)動機(jī)的油中過濾一定量碎屑的方法。通常，具有油泵系統(tǒng)的小型發(fā)動機(jī)僅使用"篩網(wǎng)"來完成這個任務(wù)。在這種情況下，皮托管油泵入口 7形成擴(kuò)口 33并^皮覆蓋以篩網(wǎng)介質(zhì)31,以才是供這樣的過濾方案。
另外，作為采用鉆制油空腔為上曲軸的主支撐軸頸(軸承未示出)輸油的替代方案，包括部件1和27的第二組件可被壓入到曲軸軸頸空間的上端中。在這種情況下，管l可以是直管(在其出口處的直徑較小)且可用于利用高速噴射流潤滑上曲軸的主支撐部。小型發(fā)動機(jī)通常使用齒輪齒實(shí)現(xiàn)這種潤滑，其中齒輪齒被浸入到發(fā)動機(jī)油中并通過曲軸或凸輪軸驅(qū)動以將油"填充"到發(fā)動機(jī)殼體的整個內(nèi)部。
遵照法規(guī)，用語言對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法特征進(jìn)行了或多或少的具體描述。然而，需要理解的是，由于在此公開的方案包括的是實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選形式，因而本發(fā)明不限于所顯示和描述的具體特征。因此，本發(fā)明要求保護(hù)在所附權(quán)利要求的正確范圍之內(nèi)依據(jù)等同原則適當(dāng)解釋的所有形式或修改方案。
權(quán)利要求
1、一種油泵，包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的發(fā)動機(jī)曲軸，所述曲軸包括連桿軸頸，所述連桿軸頸從所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移且位于所述曲軸的延伸通過曲軸箱的部分上，其中所述曲軸箱被設(shè)計以容納具有上表面的油體積；導(dǎo)管，所述導(dǎo)管從所述連桿軸頸延伸到所述油體積的上表面下方的部位，其中所述導(dǎo)管具有開放下端，所述導(dǎo)管彎曲成使得所述開放下端定向?yàn)榕c從所述曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸到所述導(dǎo)管的上端的半徑相切；以及第一通道，所述第一通道提供在位于所述連桿軸頸上的第一支撐表面與所述導(dǎo)管的上端之間的流體連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵，
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵， 曲軸箱的旋轉(zhuǎn)軸線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵, 導(dǎo)管的上端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵，
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵，之間的流體連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵，
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵，其中所述曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線豎直定向。 其中所述導(dǎo)管的上端大致平行于所述其中所述導(dǎo)管的下端大致垂直于所述其中所述導(dǎo)管為L形管。 進(jìn)一步包括第二通道，該第二通道提 接觸的第二支撐表面其中所述導(dǎo)管具有圓形截面。其中所述導(dǎo)管的開放下端形成擴(kuò)口 。
9、 一種向曲軸上的連桿軸頸的支撐表面提供潤滑油的方法，所述連桿 軸頸從所述曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線偏移，該方法包括將所述導(dǎo)管的開放下端浸入到發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)容納的油體積中，其中所 述導(dǎo)管的上端連接到所述連桿軸頸，并且第一通道與所述導(dǎo)管的上端且與所 述連桿軸頸上的支撐表面流體連通；到所述導(dǎo)管的上端的半徑相切，其中所述導(dǎo)管彎曲成使得所述開放下端具有面向所述曲軸的旋轉(zhuǎn)方向的開口 ；以及使所述曲軸繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得所述導(dǎo)管的下端沿著環(huán)形路徑 移動通過所述油體積，所述環(huán)形路徑的中心處于所述旋轉(zhuǎn)軸線上；其中所述導(dǎo)管移動通過所述油體積，迫使油流動通過所述導(dǎo)管和第一通 道到達(dá)所述連桿軸頸上的支撐表面。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括將油噴到另外的支撐表面上。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括迫使油流動通過第二通道 到達(dá)至少一個第二支撐表面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述導(dǎo)管大致平行于所述曲軸箱 的旋轉(zhuǎn)軸線。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述導(dǎo)管的下端大致垂直于所述 導(dǎo)管的上端。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述導(dǎo)管為L形管。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述導(dǎo)管具有圓形截面。
16、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述導(dǎo)管的開放下端形成擴(kuò)口。
17、 一種包括油泵的發(fā)動機(jī)，其中所述油泵包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的發(fā)動機(jī)曲軸，所述曲軸包括連桿軸頸，所述連桿軸頸從 所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移且位于所述曲軸的延伸通過曲軸箱的部分上，其中所述曲 軸箱被設(shè)計以容納具有上表面的油體積；導(dǎo)管，所述導(dǎo)管從所述連桿軸頸延伸到所述油體積的上表面下方的部 位，其中所述導(dǎo)管具有開放下端，并且所述導(dǎo)管彎曲成使得所述開放下端定 向?yàn)榕c從所述曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸到所述導(dǎo)管的上端的半徑相切；以及第一通道，所述第一通道提供在位于所述連桿軸頸上的第一支撐表面與 所述導(dǎo)管的上端之間的流體連通。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)動機(jī)，其中所述發(fā)動機(jī)為通用發(fā)動機(jī)。
19、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求18所述發(fā)動機(jī)的割草機(jī)。
20、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求18所述發(fā)動機(jī)的草地護(hù)理設(shè)備。
21、 一種油泵，包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的發(fā)動機(jī)曲軸，所述曲軸包括連桿軸頸，所述連桿軸頸從 所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移且位于所述曲軸的延伸通過曲軸箱的部分上，其中所述曲 軸箱被設(shè)計以容納具有上表面的油體積，并且所述連桿軸頸包括內(nèi)腔；導(dǎo)管，所述導(dǎo)管從所述連桿軸頸延伸到所述油體積的上表面下方的部 位，其中所述導(dǎo)管具有開放下端，并且所述導(dǎo)管彎曲成使得所述開放下端定 向?yàn)榕c從所述曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線延伸到所述導(dǎo)管的上端的半徑相切，所述導(dǎo)管的上端與所述內(nèi)腔流體連通；以及第一通道，所述第一通道提供在位于所述連桿軸頸上的第一支撐表面與 所述內(nèi)腔之間的流體連通。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的油泵，其中，所述內(nèi)腔至少部分地由軸向 延伸通過所述連桿軸頸的膛孔限定，所述膛孔的任何開放端被蓋覆蓋。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的油泵，其中，所述蓋，或當(dāng)存在多個蓋時 的至少一個蓋，包括組件，所述組件包括適配器套管和所述導(dǎo)管的上端。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的油泵，其中所述組件被壓配合到所述膛孔 的開放端中。
25、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的油泵，進(jìn)一步包括第二通道，該第二通道 提供在所述內(nèi)腔和處于所述曲軸上或與所述曲軸接觸的第二支撐表面之間 的流體連通。
全文摘要
油泵包括端部開放的導(dǎo)管，導(dǎo)管從連桿軸頸延伸到曲軸箱中的油的表面下方。導(dǎo)管彎曲并定向成使得開放端與曲軸旋轉(zhuǎn)半徑相切且面向旋轉(zhuǎn)方向。曲軸和連桿軸頸中的通道提供在導(dǎo)管的上端與至少一個支撐表面之間的流動路徑。
文檔編號F01M1/06GK101657612SQ200880008024
公開日2010年2月24日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者阿萊科·D·索蒂里亞德斯 申請人:科勒公司