本發(fā)明涉及發(fā)動機,特別涉及割草機等作業(yè)機中使用的縱置型的發(fā)動機。
背景技術(shù):
這種發(fā)動機的一例公開在專利文獻1中。專利文獻1中公開了一種曲軸的軸向為上下方向的縱置型的發(fā)動機,公開了油盤支承曲軸的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2002-242634號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
專利文獻1中公開的發(fā)動機,在油盤的上表面沒有設置蓋部件。因此,當發(fā)動機以傾斜的方式配置時,根據(jù)其角度有可能產(chǎn)生在油盤內(nèi)的濾油器(oil strainer)的吸入口附近不存在潤滑油的狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù),則有可能無法從濾油器向油泵供給潤滑油,潤滑油變得無法在發(fā)動機內(nèi)循環(huán)供給。
另外,曲軸被露出于外部的油盤支承,因此來自曲軸的振動導致的噪音有可能漏到外部。
因此本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)動機,其能夠從油盤內(nèi)的濾油器穩(wěn)定地向油泵供給潤滑油,能夠抑制來自曲軸的振動導致的噪音。
用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個方式,提供一種發(fā)動機,其包括:下面開口的曲軸箱;設置于曲軸箱的下方的上面開口的油盤;以軸向為上下方向的方式設置在曲軸箱和油盤內(nèi),且貫通曲軸箱和油盤的曲軸;設置為與曲軸同軸且由曲軸驅(qū)動的油泵;設置在油盤內(nèi)的濾油器;和以曲軸可轉(zhuǎn)動的方式支承曲軸的一方的板狀的支承部件,支承部件以支承部件的兩面被曲軸箱和油盤覆蓋且曲軸箱與油盤之間能夠連通的方式,設置于曲軸箱和油盤的至少一者。
本發(fā)明中,支承部件形成為板狀因此作為油盤的蓋部件發(fā)揮作用,能夠抑制油盤內(nèi)的潤滑油移動到比支承部件靠上方的位置。即使因發(fā)動機的傾斜等而使?jié)櫥蛷闹С胁考南路较蛏戏揭苿?,由于曲軸箱與油盤之間是連通的,因此移動到比支承部件靠上方的位置的潤滑油會回到油盤。另外,在發(fā)動機內(nèi)循環(huán)而從比支承部件靠上方的位置流動落下的潤滑油也回到油盤。因此,能夠在油盤內(nèi)的濾油器附近確保潤滑油存在,能夠從濾油器穩(wěn)定地將潤滑油供給到油泵。另外,由于支承曲軸的支承部件的兩面被曲軸箱和油盤覆蓋,所以能夠抑制來自曲軸的振動導致的噪音漏到外部。
優(yōu)選在曲軸箱內(nèi)還具有與曲軸平行地設置的凸輪軸,支承部件以曲軸和凸輪軸可轉(zhuǎn)動的方式支承曲軸和凸輪軸。此時,由于用1個支承部件支承曲軸和凸輪軸,所以能夠提高曲軸與凸輪軸的軸間距離的精度。
另外優(yōu)選在曲軸箱內(nèi)還具有與曲軸平行地設置的調(diào)速器軸,支承部件支承曲軸、凸輪軸和調(diào)速器軸。此時,由于用1個支承部件支承曲軸、凸輪軸和調(diào)速器軸,所以能夠提高曲軸、凸輪軸和調(diào)速器軸的軸間距離的精度。
更優(yōu)選油泵設置在油盤內(nèi)。此時,由于油泵與濾油器的高低差變小,所以能夠減小油泵的吸入阻力。
優(yōu)選支承部件的周緣部包括用于將支承部件以內(nèi)置于曲軸箱和油盤的方式設置于曲軸箱和油盤的至少一者的安裝部。此時,由于支承部件內(nèi)置于曲軸箱和油盤,即不露出到曲軸箱和油盤的外部,所以即使來自曲軸的振動傳到支承部件,也能夠?qū)⒃撜駝訉е碌脑胍粝拗圃谇S箱和油盤內(nèi),能夠進一步抑制噪音。
另外優(yōu)選安裝部安裝于曲軸箱,曲軸箱以曲軸可轉(zhuǎn)動的方式支承曲軸的另一方。此時,由于曲軸可轉(zhuǎn)動地被安裝于曲軸箱的支承部件和曲軸箱支承,所以與將支承部件安裝于油盤相比能夠抑制曲軸的振動。
更優(yōu)選支承部件具有以曲軸的軸心為中心地向安裝部輻射狀延伸的肋部。此時,能夠提高支承部件的強度,從曲軸施加到支承部件的負載容易沿肋部向曲軸箱或油盤分散。
優(yōu)選還包括設置于支承部件與曲軸的外表面之間的滾珠軸承。此時,用滾珠軸承承接曲軸,由此不僅能夠應對施加于曲軸的徑向的負載而且也能夠很好地應對推力方向的負載。
本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征、方面和優(yōu)點,通過參照附圖進行的以下的本發(fā)明實施方式的詳細說明能夠進一步明確。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的上方立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的下方立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的俯視圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的仰視圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的側(cè)視圖(從左側(cè)看)。
圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的側(cè)視圖(從右側(cè)看)。
圖7是表示本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機的縱(圖8的A-A線)截面圖。
圖8是表示曲軸箱和缸體的俯視圖。
圖9是表示曲軸箱和缸體的仰視圖。
圖10是表示支承部件的俯視圖。
圖11是表示支承部件的仰視圖。
圖12是表示支承部件的B-B截面圖(參照圖11)。
圖13是表示卸下了油盤的狀態(tài)的發(fā)動機的仰視圖。
圖14是表示油盤和支承部件的俯視圖。
圖15是表示油盤、曲軸和濾芯(oil filter)等的C-C截面圖(參照圖16)。
圖16是表示油盤及其周邊的俯視圖。
圖17是表示曲軸、活塞及其周邊的俯視圖。
圖18是表示曲軸、活塞及其周邊的圖。
圖19是表示卸下了罩部的狀態(tài)的發(fā)動機的俯視圖。
圖20是表示卸下了油盤、支承部件和曲軸的狀態(tài)的發(fā)動機的仰視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
參照圖1~圖6,本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)動機10,是縱置型且窄角(小于90度)的V型2缸OHV發(fā)動機(Over Head Valve Engine,頂閥式發(fā)動機)。發(fā)動機10包括曲軸箱12。在曲軸箱12的側(cè)面設置有V字狀的2個缸14、16。在曲軸箱12的下方設置有油盤(oil pan)18。在軸向為上下方向的曲軸箱12和油盤18內(nèi)設置有曲軸20(參照圖7)。曲軸20在上下方向上貫通曲軸箱12和油盤18。參照圖7,在曲軸箱12的上方與曲軸20同軸地設置有冷卻風扇22。冷卻風扇22由曲軸20驅(qū)動,從曲軸箱12的上方取入冷卻風。以覆蓋缸14、16和曲軸箱12的上方以及冷卻風扇22的方式設置有罩部24。罩部24包括第一罩26和安裝在第一罩26上的第二罩28。第二罩28在面對冷卻風扇22的位置具有用于取入外部空氣的吸氣口30。在第二罩28的內(nèi)側(cè)設置有用于防止草等雜物侵入的玻璃屏(glass screen)32。通過冷卻風扇22的驅(qū)動從吸氣口30取入的外部空氣冷卻發(fā)動機10。
參照圖7~圖9,曲軸箱12具有供曲軸20貫通的貫通孔34。在曲軸箱12的上表面形成有上面開口的大致葫蘆形的凹部36。在凹部36設置有第一氣液分離室38和第二氣液分離室40。第一氣液分離室38的容積大于第二氣液分離室40的容積。第一氣液分離室38和曲軸箱12的中空部48(后述)通過貫通孔42連通,貫通孔42由設置于第一氣液分離室38的簧片閥44開閉。在第一氣液分離室38的大致中央部形成有凸輪軸148(后述)用的軸承孔46。另外,在曲軸箱12形成有下面開口的中空部48。中空部48成為油室。在中空部48設置有第三氣液分離室50。
第二氣液分離室40和第三氣液分離室50經(jīng)由回油孔52連通,第一氣液分離室38和第三氣液分離室50經(jīng)由回油孔54連通,第三氣液分離室50和油盤18經(jīng)由設置于曲軸箱12的回油通路56和設置于油盤18的回油通路58(參照圖16)連通。在第一氣液分離室38和第二氣液分離室40的上表面設置有蓋60,在第三氣液分離室50的下表面設置有蓋62。
通過這樣的方式,在曲軸箱12的2個缸14、16間(V-bank間)的附近形成第一氣液分離室38、第二氣液分離室40和第三氣液分離室50。形成于蓋60的下表面的壁部64,抑制從第一氣液分離室38向第二氣液分離室40的氣流。來自曲軸箱12的中空部48的吹漏氣(blow-by gas),在第一氣液分離室38和第二氣液分離室40中被氣液分離,進一步在第三氣液分離室50被氣液分離。像這樣在曲軸箱12內(nèi)設置有3個氣液分離室,通過多級膨脹來提高分離效率。如圖7中空心箭頭所示,吹漏氣從中空部48通過第一氣液分離室38、第二氣液分離室40、第三氣液分離室50和氣體管66等被送往吸氣系統(tǒng)的上游。另外,在第一氣液分離室38、第二氣液分離室40、第三氣液分離室50中被分離出的潤滑油,從第三氣液分離室50經(jīng)由回油通路56、58回到油盤18。在曲軸箱12的包圍中空部48的端緣68,形成有用于安裝板狀的支承部件70的多個(本實施方式中為8個)螺紋孔72。
另外,參照圖8,在橫置發(fā)動機10時,潤滑油從第一氣液分離室38向油盤18經(jīng)由大致V字狀的回油通路74返回。像這樣,在縱置發(fā)動機18時和橫置發(fā)動機18時,潤滑油通過不同的回油通路回到油盤18。
參照圖7、圖10、圖11和圖12,支承部件70具有曲軸20用的貫通孔76、凸輪軸148(后述)用的貫通孔78和調(diào)速器(governor)軸158(后述)用的貫通孔80。參照圖13和圖14,支承部件70設定為在支承部件70的外周與曲軸箱12的端緣68之間形成有多個間隙S1且在支承部件70的外周與油盤18的端緣90之間形成有間隙S2的尺寸。由此能夠?qū)⑶S箱12與油盤18之間連通。支承部件70的周緣部具有多個(本實施方式中為8個)安裝部82。本實施方式中,安裝部82形成為大致中空圓筒狀且為厚壁。在支承部件70的下表面形成有多個肋部84。以將曲軸20的軸心(貫通孔76)作為中心向安裝部82輻射狀地延伸的方式、以將凸輪軸148的軸心(貫通孔78)作為中心向安裝部82輻射狀地延伸的方式、以將調(diào)速器軸158的軸心(貫通孔80)作為中心向安裝部82輻射狀地延伸的方式、以從曲軸20的軸心向凸輪軸148的軸心延伸的方式、以從曲軸20的軸心向調(diào)速器軸158的軸心延伸的方式、以從凸輪軸148的軸心向調(diào)速器軸158的軸心延伸的方式,形成有直線狀的肋部84。將這樣的支承部件70的各安裝部82定位于在曲軸箱12的端緣68形成的對應的螺紋孔72,使用未圖示的例如螺栓等緊固部件將支承部件70安裝于曲軸箱12。而且,如圖7所示,曲軸20的上部經(jīng)由設置于貫通孔34的軸承86被支承于曲軸箱12,曲軸20的下部經(jīng)由設置于貫通孔76的滾珠軸承88被支承于支承部件70。由此,曲軸20以在上下方向上貫通曲軸箱12和支承部件70的方式設置,支承部件70以曲軸20可轉(zhuǎn)動的方式支承曲軸20的一方,曲軸箱12以曲軸20可轉(zhuǎn)動的方式支承曲軸20的另一方。
參照圖9和圖14,曲軸箱12和油盤18以下面開口的曲軸箱12的端緣68和上面開口的油盤18的端緣90接觸的方式被定位,用未圖示的緊固部件彼此固定。
參照圖7、圖15和圖16,在上面開口的油盤18形成有供曲軸20貫通的貫通孔92。在曲軸20與貫通孔92之間設置有油封件(oil seal)94。在油盤18內(nèi)且在貫通孔92附近,在曲軸20的下部與曲軸20同軸地安裝有油泵96。油泵96伴隨曲軸20的旋轉(zhuǎn)被驅(qū)動。油泵96例如使用次擺線型泵。在油盤18內(nèi),以包圍油泵96的方式設置有環(huán)狀部件98。在環(huán)狀部件98形成有貫通孔100。貫通孔100位于油通路110(后述)的延長線上。在油盤18內(nèi),在環(huán)狀部件98的外側(cè)設置有彎曲的濾油器102,在濾油器102的外側(cè)設置有具有吸入口104的彎曲板狀的濾油器罩106。在油泵96、環(huán)狀部件98、濾油器102和濾油器罩106的上表面設置有罩108。來自油泵96的潤滑油,通過油通路110和油軟管112被供給至油冷卻器114而被冷卻。冷卻后的潤滑油經(jīng)由油軟管116被供給至濾芯118而被凈化,之后被供給至發(fā)動機10的各部分。油冷卻器114和濾芯118設置于油盤18的外部。以濾芯118的長度方向與曲軸20的軸向平行的方式配置濾芯118,由此結(jié)構(gòu)變得緊湊。在油通路110設置有釋放閥(relief valve)120。釋放閥120當油通路110的油壓為規(guī)定值以上時打開,使油通路110內(nèi)的潤滑油回到油盤18。參照圖15和圖16,濾油器102、貫通孔100、油泵96、油通路110和釋放閥120在俯視時配置在直線上。由此能夠減少在油通路110中流動的潤滑油的阻力。
回到圖2和圖4,缸14包括缸體122、缸頭124和缸頭罩126,缸16包括缸體128、缸頭130和缸頭罩132。參照圖8和圖9,缸體122、128與曲軸箱12形成為一體,缸體122、128分別在外周具有翅片134、136。
參照圖8、圖9、圖17和圖18,在缸體122、128內(nèi)分別可滑動地設置有活塞140、142?;钊?40、142分別由連桿144、146與曲軸箱12內(nèi)的曲軸20連結(jié)。本實施方式中,作為連桿144、146,使用斜向分支(diagonally split)連桿(參照圖20)。另外,本實施方式中,連桿144、146的大端部的軸心彼此錯開(參照圖17)。由此,曲軸20的曲柄銷的軸心彼此錯開(參照圖7)。活塞140、142的往復運動被曲軸20轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。參照圖9,在缸體122、128的內(nèi)周面的曲軸20側(cè)端部形成有圓弧狀的缺口部138。本實施方式中,缺口部138為了避免與連桿144、146的大端部的干擾,形成為與貫通孔34同心狀。另外,在曲軸箱12內(nèi)收納有與曲軸20連動的凸輪軸148。參照圖7,凸輪軸148的一端部在軸承孔46中經(jīng)由油膜可轉(zhuǎn)動地被曲軸箱12支承,凸輪軸148的另一端部經(jīng)由設置于貫通孔78的滾珠軸承150可轉(zhuǎn)動地被支承部件70支承。在曲軸20設置有驅(qū)動齒輪152,在凸輪軸148設置有伴隨驅(qū)動齒輪152的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的被驅(qū)動齒輪154。另外,參照圖17和圖18,在曲軸箱12內(nèi)設置有調(diào)速器156。調(diào)速器156是即使負載變動也將發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速保持在一定范圍的機構(gòu)。調(diào)速器156的調(diào)速器軸158被壓入到支承部件70的貫通孔80。調(diào)速器156的調(diào)速器齒輪160可轉(zhuǎn)動地安裝于調(diào)速器軸158,與被驅(qū)動齒輪154嚙合,伴隨被驅(qū)動齒輪154的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。被支承部件70支承的曲軸20、凸輪軸148和調(diào)速器軸158平行(大致平行)地配置。
各缸14、16中,從缸體122、128至缸頭124、130形成有將曲軸箱12內(nèi)與缸頭罩126、132內(nèi)的搖臂室(未圖示)連通的連通路(未圖示)。
參照圖17和圖18,缸14中,推桿(push rod)162和設置于推桿162的一端部的挺桿(tappet)164插入到連通路。挺桿164的前端部在曲軸箱12內(nèi)與凸輪軸148的吸氣凸輪166抵接。推桿162的另一端部與設置于搖臂室內(nèi)的搖臂168連接,因閥彈簧170、172而常時被向關(guān)閉方向施力的吸氣閥174、176被搖臂168驅(qū)動。通過吸氣閥174、176開閉2個吸氣端口(未圖示)。另外,推桿178和設置于推桿178的一端部的挺桿180插入到連通路。挺桿180的前端部在曲軸箱12內(nèi)與凸輪軸148的排氣凸輪182抵接。推桿178的另一端部與設置于搖臂室內(nèi)的搖臂184連接,因閥彈簧186而常時被向關(guān)閉方向施力的排氣閥188被搖臂184驅(qū)動。通過排氣閥188開閉排氣端口190(參照圖4、圖13)。
同樣,缸16中,推桿192和設置于推桿192的一端部的挺桿194插入到連通路。挺桿194的前端部在曲軸箱12內(nèi)與凸輪軸148的吸氣凸輪196抵接。推桿192的另一端部與設置于搖臂室內(nèi)的搖臂198連接,因閥彈簧200、202而常時被向關(guān)閉方向施力的吸氣閥204、206被搖臂198驅(qū)動。通過吸氣閥204、206開閉2個吸氣端口(未圖示)。另外,推桿208和設置于推桿208的一端部的挺桿210插入到連通路。挺桿210的前端部在曲軸箱12內(nèi)與凸輪軸148的排氣凸輪212抵接。推桿208的另一端部與設置于搖臂室內(nèi)的搖臂214連接,因閥彈簧216而常時被向關(guān)閉方向施力的排氣閥218被搖臂214驅(qū)動。通過排氣閥218開閉排氣端口220(參照圖4、圖13)。
根據(jù)圖18所示的點劃線X和Y1、Y2、Y3、Y4可知,凸輪軸148和搖臂168、184、198、214的搖臂軸222、224、226、228在側(cè)視圖中彼此配置在直角方向。由此,在具有多個吸氣閥174、176的閥動機構(gòu)和具有多個吸氣閥204、206的閥動機構(gòu)中,能夠減小多閥化導致的摩擦的增加。
參照圖19,缸14的各吸氣端口和缸16的各吸氣端口通過吸氣岐管230連結(jié)。在吸氣岐管230連接有節(jié)流體232。節(jié)流體232配置于窄角V型2缸的缸14、16間。在節(jié)流體232經(jīng)由吸氣管234安裝有空氣過濾器236(參照圖1圖2)。另外,在吸氣岐管230的向2個缸14、16的分支部,設置有壓力-溫度傳感器238。即,在連結(jié)缸14的吸氣端口和缸16的吸氣端口(2缸的吸氣端口間)的吸氣岐管230的缸間中央部,配置壓力-溫度傳感器238。壓力-溫度傳感器238檢測燃料噴射控制的吸入空氣的壓力和溫度,能夠基于壓力-溫度傳感器238的輸出檢測空氣流量。
參照圖20,在缸14、16的排氣端口190、220分別經(jīng)由排氣管240、242連接有消音器244。來自發(fā)動機10的排出氣體經(jīng)由消音器244被排出到外部。另外,從未圖示的燃料罐向發(fā)動機10供給燃料,通過起動電動機246使曲軸20旋轉(zhuǎn),發(fā)動機10起動。
根據(jù)發(fā)動機10,支承部件70形成為板狀因此作為油盤18的蓋部件發(fā)揮作用,能夠抑制油盤18內(nèi)的潤滑油移動到比支承部件70靠上方的位置。即使因發(fā)動機10的傾斜等而使?jié)櫥蛷闹С胁考?0的下方向上方移動,由于曲軸箱12與油盤18之間是連通的,因此移動到比支承部件70靠上方的位置的潤滑油會回到油盤18。另外,在發(fā)動機10內(nèi)循環(huán)而從比支承部件70靠上方的位置流動落下的潤滑油也回到油盤18。由此,能夠在油盤18內(nèi)的濾油器102附近確保潤滑油存在,能夠從濾油器102穩(wěn)定地將潤滑油供給到油泵96。另外,因為支承曲軸12的支承部件70的兩面被曲軸箱12和油盤18覆蓋,所以能夠抑制來自曲軸20的振動導致的噪音漏到外部。
因為用1個支承部件70支承曲軸20、凸輪軸148和調(diào)速器軸158,所以能夠提高曲軸20、凸輪軸148和調(diào)速器軸158的軸間距離的精度。
由于油泵96設置在油盤18內(nèi),油泵96與濾油器102的高低差變小(本實施方式中大致為0)。因此能夠減小油泵96的吸入阻力。
支承部件70內(nèi)置于曲軸箱12和油盤18,即沒有在曲軸箱12和油盤18的外部露出,因此即使來自曲軸20的振動傳遞到支承部件70,也能夠?qū)⒃撜駝訉е碌脑胍絷P(guān)在曲軸箱12和油盤18內(nèi),能夠進一步抑制噪音。
曲軸20可轉(zhuǎn)動地被在曲軸箱12安裝的支承部件70和曲軸箱12支承,因此與將支承部件70安裝于油盤18時相比能夠抑制曲軸20的振動。
支承部件70具有以曲軸20的軸心為中心向安裝部82輻射狀地延伸的肋部84,因此能夠提高支承部件70的強度,從曲軸20施加到支承部件70的負載容易沿肋部84向曲軸箱12或油盤18分散。
在支承部件70與曲軸20的外表面之間設置有滾珠軸承88,用滾珠軸承88承接曲軸20,由此不僅能夠應對施加于曲軸20的徑向的負載而且也能夠很好地應對推力方向的負載。
作為連桿144、146使用斜向分支連桿(參照圖20),且在缸體122、128形成有缺口部138(參照圖9),由此能夠減少曲軸箱12乃至發(fā)動機10的前后方向(圖20中用箭頭F表示的方向)的尺寸。
另外,支承部件70可以以內(nèi)置于曲軸箱12和油盤18且在支承部件70的外周與油盤18的端緣90之間形成有間隙的方式設置于油盤18。此時,支承部件70的安裝部82被安裝于油盤18。
另外,可以在窄角V型2缸的缸14、16間配置氣化器。
以上對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行了說明,但能夠明確只要不脫離本發(fā)明的范圍和主旨就能夠作各種變更。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求的范圍所限定。
附圖標記說明
10 發(fā)動機
12 曲軸箱
18 油盤
20 曲軸
70 支承部件
82 安裝部
84 肋部
88、150 滾珠軸承
96 油泵
102 濾油器
148 凸輪軸
158 調(diào)速器軸。