發動機的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種提高耐傾斜性并且可有效地冷卻永磁發電機的發動機。發動機(1)構成為具備：曲軸箱(20)，容納曲軸(10)；油盤(50)，設置在曲軸箱的下部并貯存油；永磁發電機室(M)，與曲軸箱的曲軸的旋轉軸方向上的一個端部相鄰而設置，容納永磁發電機(60)并且在下部貯存油；以及副油盤(80)，配置為相對于油盤向水平方向偏移且在永磁發電機室的下側隔著分隔壁與永磁發電機室相鄰，并且能夠從油盤流入油。
【專利說明】
發動機
技術領域
[0001]本發明涉及濕油底殼式發動機，特別是涉及一種提高耐傾斜性并且可有效地冷卻永磁發電機的發動機。【背景技術】
[0002]作為例如四輪的ATV等越野車輛用而通常使用的濕油底殼式發動機中，在設置在曲軸箱的下部的油盤貯存潤滑用油，并且通過油栗將從配置在油盤的內部的過濾器吸上來的油壓送到需要潤滑的各個部位。
[0003]在這種濕油底殼式發動機的情況下，如果因行駛在惡劣道路等導致發動機傾斜， 則油盤的液面(油面)的一部分會相對于發動機傾斜。
[0004]這時，如果油面接觸到曲軸等的旋轉部件，則油在發動機內部撩起而成為霧狀，產生由通氣孔的油噴等問題。
[0005]另一方面，在越野車輛用的多氣缸發動機中，即使存在大油量的要求，但為了確保搭載性和穿越性，難以擴大油盤的深度。
[0006]相反，如果減少油量，則維修周期變短，從而有損使用者的便利性。
[0007]另外，如果采用具有獨立于曲軸箱的儲油罐的干油底殼式，則可以控制發動機的總高并且確保油量，但部件件數會增加而使得結構復雜化，并且重量、成本也會增加。
[0008]因此，在濕油底殼式中，希望通過其他方法來兼顧儲油量和耐傾斜性。
[0009]作為關于濕油底殼式發動機中的油盤的現有技術，例如在專利文獻1中記載了以抑制部件件數的增加，并且無需加強結構，增大油充填量為目的的，通過從油盤的側部伸出而形成的膨出部來設置與油盤連通的副油盤的技術。[〇〇1〇]在專利文獻2記載了這樣的發動機的油盤結構，S卩，通過在與曲軸箱相鄰的傳動箱的下部形成向配件驅動用滑輪的下方側突出的延長部，從而利用死區來擴大油盤的容量。
[0011]在專利文獻3中記載了這樣的鞍乘型四輪車輛，即，以確保向曲柄軸方向傾斜的狀態下的潤滑性等為目的，在曲軸箱下部的第一貯存部的側方，設置了底部比第一貯存部更靠近上方的第二貯存部。
[0012]在專利文獻4中記載了這樣的發動機用油盤，即，通過將油盤的從接觸曲軸箱的部位向側方突出的部分形成在與配件的下方對應的部位，從而確保儲油量并且抑制發動機總尚。
[0013]現有技術文獻
[0014]專利文獻[〇〇15] 專利文獻1:日本特開第號公報 [〇〇16] 專利文獻2:日本特開第號公報 [〇〇17] 專利文獻3:日本特開第2010-59924號公報 [〇〇18] 專利文獻4:日本特開第2003-41919號公報
【發明內容】

[0019] 技術問題[0〇2〇]對于在將永磁發電機(Magneto)機構(該永磁發電機機構使用與曲軸一起旋轉的轉子磁體和被固定到曲軸箱的定子線圈來發直流電)容納在與曲軸箱內連通設置的永磁發電機室中的發動機中，通過利用設置在轉子磁體的突起來撩起貯存在永磁發電機室的下部的油，從而進行冷卻。
[0021]但是，永磁發電機在運轉中成為高溫，特別地，定子線圈的溫度達到例如170°C以上的高溫。
[0022]為了確保永磁發電機的可靠性、耐久性，期望更有效地冷卻磁電機。
[0023]鑒于上述的問題，本發明的課題在于提供一種提高耐傾斜性并且可有效地冷卻永磁發電機的發動機。[〇〇24]技術方案
[0025]本發明通過如下解決方案，來解決上述問題。
[0026]本發明的發動機，具備曲軸箱，容納曲軸；油盤，設置在上述曲軸箱的下部并貯存油;永磁發電機室，與上述曲軸箱的上述曲軸的旋轉軸方向上的一個端部相鄰而設置，容納永磁發電機并且在下部貯存油；以及副油盤，配置為相對于上述油盤向水平方向偏移且在上述永磁發電機室的下側隔著分隔壁與上述永磁發電機室相鄰，并且能夠從上述油盤流入油。[〇〇27]據此，通過使油可貯存在油盤和副油盤這兩處，能夠在不擴大油盤的深度的情況下確保儲油量。
[0028]另外，通過在發動機傾斜時將副油盤用作緩沖區，能夠抑制油面的上升，防止與曲軸等的干涉，抑制成為油噴的原因的油霧的產生。
[0029]另外，通過從貯存在永磁發電機室內設為較高溫的油向副油盤內的較低溫的油的熱傳導，使永磁發電機室內的油被冷卻并且有效地冷卻永磁發電機，從而能夠改善可靠性、 耐久性。
[0030]進一步地，能夠防止促進永磁發電機室內的油成為過度高溫而劣化。
[0031]在本發明的發動機中，上述副油盤的一部分與構成上述永磁發電機室的外壁的永磁發電機罩一體形成，上述副油盤的另一部分與上述曲軸箱一體形成。
[0032]據此，能夠在不增加部件件數的情況下獲得上述效果。
[0033]另外，通過在形成曲軸箱與永磁發電機罩的分界位置形成實質上成為封閉面的結構，能夠提尚發動機的剛性。[〇〇34]發明效果[〇〇35]如以上所說明的那樣，根據本發明，能夠提供一種可提高耐傾斜性并且有效地冷卻永磁發電機的發動機。【附圖說明】
[0036]圖1是應用了本發明的發動機的實施例的截面圖，是在包括曲軸軸線和氣缸軸線的平面切割而觀察的圖(圖2的1-1部剖視圖)。
[0037]圖2是圖1的I1-1I部剖視圖。[〇〇38]圖3是圖1的II1-1II部剖視圖。
[0039]圖4是圖3的IV-1V部剖視圖。
[0040]符號說明
[0041]1發動機10曲軸
[0042]11連桿12端部
[0043]13端部14平衡器軸[〇〇44]15驅動齒輪16曲軸鏈輪
[0045]17正時鏈條18鏈輪
[0046]20 曲軸箱21?23主軸承
[0047]24過濾器30氣缸體
[0048]31、32氣缸套筒33油栗
[0049]34濾油器40氣缸蓋
[0050]41燃燒室42吸氣口[0051 ]42a進氣歧管43排氣口[〇〇52]44吸氣凸輪軸44a吸氣凸輪軸鏈輪[〇〇53]45排氣凸輪軸45a排氣凸輪軸鏈輪[〇〇54]46點火栓安裝部 47噴射器
[0055]50油盤60永磁發電機[0〇56]61轉子磁體62定子線圈[〇〇57]70永磁發電機罩 71基部[〇〇58]72副軸承80副油盤[〇〇59]81、82半部M永磁發電機室【具體實施方式】
[0060]本發明通過以下方案來提供一種提高耐傾斜性的同時可有效地冷卻永磁發電機的發動機，即，將向油盤的側方突出的副油盤配置為與永磁發電機室的底面部相鄰，將副油盤用作發動機傾斜時的緩沖區，并且通過副油盤內的油來冷卻永磁發電機室內的高溫的油。[0061 ]實施例
[0062]以下，對應用了本發明的發動機的實施例進行說明。
[0063]實施例的發動機作為行駛用動力源而被橫向搭載在例如四輪的越野車輛ATV。 [〇〇64]實施例的發動機是四沖程水冷并列兩氣缸四閥D0HC的汽油發動機。
[0065]圖1作為實施例的發動機的截面圖，是在包括曲軸軸線和氣缸軸線的平面切割而觀察的圖(圖2的1-1部剖視圖)。[〇〇66]圖2是圖1的I1-1I部剖視圖。[〇〇67]圖3是圖1的II1-1II部剖視圖。[〇〇68]圖4是圖3的IV-1V部剖視圖。[〇〇69]發動機1具有曲軸10、曲軸箱20、氣缸體30、氣缸蓋40、油盤50、永磁發電機60、永磁發電機罩70、副油盤80等而構成。
[0070]曲軸箱20、氣缸體30、氣缸蓋40、油盤50、永磁發電機罩70通過例如將鋁系合金進行鑄造后，實施預定的機械加工而形成。
[0071]曲軸10作為發動機1的輸出軸，通過連桿11與未圖示的活塞連結。
[0072]連桿11的大端部可搖動地連結到曲軸10的曲軸銷。[0073 ]連桿11的小端部通過活塞銷連結到未圖示的活塞。
[0074]曲軸10通過例如將鋼系的材料進行鑄造或鍛造而大致成形之后，對軸部、端面、油路等實施預定的機械加工而形成。[〇〇75]曲軸10的形成在中間的軸頸部被曲軸箱20中沿軸向分散而配置的三處主軸承21 ?23可旋轉地支撐，并且在各個主軸承21?23的間隔處設置有第一氣缸、第二氣缸的曲軸銷和曲軸臂。[〇〇76]曲軸10的一個端部12從曲軸箱20突出，并連結到未圖示的變速機的輸入軸部。 [〇〇77]曲軸10的另一個端部13從曲軸箱20突出，并配置在永磁發電機罩70內。[〇〇78]在端部13的附近，從頂端側依次設置有永磁發電機60的轉子磁體61、平衡器軸14 的驅動齒輪15、驅動正時鏈條17的曲軸鏈輪16、驅動油栗33的鏈輪18等。[〇〇79]平衡器軸14被設置為能夠圍繞旋轉中心軸旋轉，該旋轉中心軸在曲軸10的上方與曲軸10并行。
[0080]平衡器軸14具有從旋轉軸沿徑向突出而形成的扇形的砝碼，并且隨曲軸10的旋轉同步旋轉來減輕發動機1的振動。
[0081]曲軸箱20作為容納并支撐曲軸10、平衡器軸14等的容器狀的部分，設置有可旋轉地支撐曲軸10的主軸承21、22、23。[0〇82]曲軸箱20以夾著曲軸10的方式被分為兩部分。[〇〇83]曲軸箱20的上半部與氣缸體30—體形成。
[0084]曲軸箱20的下半部在接合面上接合并連結到上半部，其中，該接合面沿著包括曲軸10的旋轉中心軸并與氣缸套筒31、氣缸套筒32的軸線實質上正交的平面而成。[〇〇85]在曲軸箱20的下半部的與氣缸體30側相反一側的端部設置有開口部，該開口部以與油盤50的內部連通的方式構成。[〇〇86]另外，在曲軸箱20的下部配置有過濾器24,該過濾器24是對貯存在曲軸箱20和油盤50的下部的油進行吸引的栗33的吸嘴。[〇〇87]氣缸體30是第一氣缸、第二氣缸的氣缸套筒31、32平行設置而成的塊狀的構件。 [〇〇88]如圖2所示，氣缸套筒31、32的軸線以氣缸蓋40側相對于曲軸箱20側處于斜上方的方式傾斜地配置。[〇〇89]在氣缸體30的下方側(排氣側)的區域設置有油栗33、濾油器34。[〇〇9〇]油栗33由曲軸10通過鏈條而被驅動，并且對從過濾器24吸上來的油進行加壓，從而將其壓送到發動機1的各部分。
[0091]濾油器34通過濾紙過濾油，從而除去異物。[〇〇92]氣缸蓋40連結到氣缸體30的與曲軸箱20側相反一側的端部。[〇〇93]氣缸蓋40具有燃燒室41、吸氣口 42、排氣口 43、吸氣凸輪軸44、排氣凸輪軸45、點火栓安裝部46、噴射器47等而構成。
[0094]燃燒室41與未圖示的活塞的冠面、氣缸套筒31、氣缸套筒32—起作用，從而構成混合氣體燃燒的空間部。[〇〇95]燃燒室41是以使氣缸蓋40的氣缸體30側的面部凹入的方式形成的例如半球型燃燒室。[〇〇96]吸氣口 42作為連接有進氣歧管42a并且將混合氣體引入到燃燒室41中的流路，在氣缸蓋40的上方側按每個氣缸兩個吸氣口的方式形成。[〇〇97]排氣口 43作為從燃燒室41排出已燃氣體的流路，在氣缸蓋40的下方側按每個氣缸兩個排氣口的方式形成。[0〇98] 在各個吸氣口 42和排氣口 43，分別有吸氣閥和排氣閥按每個氣缸各兩個(每個口一個)的方式設置，在預定的配氣正時使各個口開閉。[〇〇99] 吸氣凸輪軸44、排氣凸輪軸45作為分別驅動吸氣閥和排氣閥的形成有凸輪凸角的旋轉軸，通過用與曲軸鏈輪16之間卷繞的正時鏈條17驅動設置在端部的凸輪軸鏈輪44a、 45a，從而以曲軸10的1 /2的轉速同步旋轉。
[0100]點火栓安裝部46是將在預定的點火時期產生火花的點火栓以電極配置在燃燒室 41的中央部的方式進行安裝的基部。
[0101]點火栓安裝部46具有形成在點火栓的螺釘部所連結的螺釘孔和座面等。[〇1〇2]噴射器47在預定的噴射時期將作為燃料的汽油噴射到吸氣口 42內，從而形成混合氣體。
[0103]在氣缸體30的氣缸蓋40側的端部附近的氣缸套筒31、32的周圍的區域、以及在氣缸蓋40內的燃燒室41和排氣口 43的周圍的區域，形成有作為流通冷卻水的流路的水套。 [〇1〇4]油盤50以阻塞曲軸箱20的下方(與氣缸體30側相反一側)的開口的方式安裝，并且是與曲軸箱20的下部協同作用，從而容納潤滑用油的(通過協同作用來形成廣義的油盤)容器狀的構件。
[0105]油盤50在接合面上接合并連結固定到曲軸箱20,其中，該接合面沿著與曲軸箱20 的上半部、下半部的接合面實際平行的平面而形成。
[0106]永磁發電機60是在發動機1運轉時(曲軸10旋轉時)產生直流電的發電機構。[〇1〇7]永磁發電機60具有轉子磁體61、定子線圈62等而構成。
[0108]轉子磁體61是被連結固定到曲軸10的端部13的滑輪狀的部件。
[0109]轉子磁體61以如下方式形成，S卩，從曲軸10向外徑側突出而形成的帽檐狀的圓盤部的外周緣部起，使與曲軸1 〇實際為同心的圓筒部向與曲軸箱20側相反一側突出。
[0110]在轉子磁體61的圓筒部處的內周面部，在整個圓周方向以預定的圖案排列有永磁體。
[0111]定子線圈62插入到轉子磁體61的圓筒部的內徑側，并且在外周面部在整個圓周方向依次排列U、V、W各相線圈，使各相線圈與轉子磁體61的永磁體隔開微小間隔而相互對置。
[0112]各相的線圈以將繞組卷繞到鐵芯的方式構成。[〇113]定子線圈62通過永磁發電機罩70而相對于曲軸箱20固定。[〇1 M]永磁發電機罩70設置在曲軸箱20處的永磁發電機60側的端部，并且是容納永磁發電機60的容器狀的構件。
[0115]永磁發電機罩70與曲軸箱20的相鄰區域協同作用，從而構成永磁發電機室M。
[0116]永磁發電機罩70形成為曲軸箱20側開口的杯狀，并且在沿著與曲軸10的旋轉軸正交的平面而成的接合面上接合并連結有曲軸箱20側的端部。[〇117]永磁發電機罩70具有安裝有永磁發電機60的定子線圈62的基部71。
[0118]基部71以使永磁發電機罩70的與曲軸箱20側相反一側的端面的中央部向曲軸箱 20側突出的方式形成。
[0119]在基部71的中心部，設置有可旋轉地支撐曲軸10的端部13的副軸承7 2。[〇12〇]永磁發電機罩70的內部與曲軸箱20的內部連通，并成為可使油流入。
[0121]另外，如圖4所示，在曲軸箱20,形成有主軸承21的壁面部制止流入到永磁發電機罩70側的油，可以保持預定的油量。[〇122]其結果是，在永磁發電機罩70的內部，一直保持永磁發電機60的轉子磁體61的外周面部與油面接觸的程度的油量。
[0123]在此處貯存的油被曲軸鏈輪16等撩起，除用于正時鏈條17等的潤滑以外，也被轉子磁體61的外周面部撩起，用于轉子磁體61和定子線圈62的冷卻(油冷)。
[0124]副油盤80設置在永磁發電機室M的下方，與曲軸箱20和油盤50連通，是油可流入的空間部。
[0125]副油盤80以永磁發電機室M的底面部作為其上表面部的方式，從如下的區域突出而形成，即，該區域與貯存在構成永磁發電機室M的曲軸箱20、永磁發電機罩70的下表面部的永磁發電機室M內的油接觸。在此，永磁發電機室M的底面部成為隔在永磁發電機室M與副油盤80之間的分隔壁。
[0126]副油盤80相對于油盤50而配置在側方(向水平方向偏移)。
[0127]副油盤80具有與曲軸箱20—體形成的半部81以及與永磁發電機罩70—體形成的半部82而構成為分成兩個部分的結構。
[0128]各個半部81、82在與曲軸箱20和永磁發電機罩70的接合面相同的平面上所形成的接合面上接合。
[0129]如圖4所示，曲軸箱20側的半部81中的與永磁發電機罩70側相反一側的端部，在曲軸箱20內開口，在圖4虛線箭頭所標記的那樣，在副油盤80側與曲軸箱20和油盤50側之間油的往返成為可能。[〇13〇]在本實施例中，通過設置副油盤80,能夠在不擴大油盤50、曲軸箱20下部的深度方向(上下方向)的尺寸的情況下，確保油的貯存量。[〇131]另外，即使在發動機1傾斜以使副油盤80側變低的情況下，通過利用副油盤80作為緩沖區，能夠抑制曲軸箱20內的油面上升，并能夠防止油面和曲軸10等的干涉。
[0132]另外，雖然存在永磁發電機60的定子線圈62在發電運轉中成為高溫，貯存在永磁發電機室M內的油的油溫達到例如170?180°C程度的情況，但隔著永磁發電機室M的底面利用副油盤80內的例如最高140 °C左右的油進行冷卻，從而能夠有效地冷卻永磁發電機60。
[0133]如以上說明的那樣，根據實施例，能夠獲得以下效果。
[0134](1)通過使油可貯存在油盤50和副油盤80這兩處，能夠在不擴大油盤50的深度(上下方向尺寸)的情況下確保儲油量。
[0135]另外，通過在發動機1傾斜時將副油盤80用作緩沖區，從而能夠抑制曲軸箱20內的油面的上升，防止與曲軸10等各種旋轉部件的干涉，抑制成為油噴原因的油霧的產生。
[0136]另外，從貯存在永磁發電機室內的較高溫的油向副油盤80內的較低溫的油進行的熱傳導，由此永磁發電機室內的油被冷卻，有效地冷卻永磁發電機60，從而能夠改善可靠性、耐久性。
[0137](2)將副油盤80形成在曲軸箱20與永磁發電機罩70相配合的部位，使副油盤80的一部分(半部81)和剩余部分(半部82)與它們一體形成，由此能夠在不增加部件件數的情況下獲得上述的效果。
[0138]另外，通過在曲軸箱20與永磁發電機罩70的分界位置形成實質上成為封閉面的結構，能夠提尚發動機1的剛性。
[0139](變形例)
[0140]本發明不限于以上說明的實施例，可以進行各種變形或改變，這些變形或改變也在本發明的技術范圍內。
[0141]例如，構成發動機的各個構件的形狀、結構、材質、制造方法、配置、數量等可以適當地改變，也不特別地限定于氣缸布置、閥動驅動方式、用途等。
[0142]另外，在實施例中，相對于曲軸箱僅在一側(永磁發電機室側)設置有副油盤，但只要存在可設置的空間，就在曲軸箱的相反側也可以設置副油盤。
【主權項】
1.一種發動機，其特征在于，具備:曲軸箱，容納曲軸；油盤，設置在所述曲軸箱的下部并貯存油；永磁發電機室，與所述曲軸箱的所述曲軸的旋轉軸方向上的一個端部相鄰而設置，容 納永磁發電機并且在下部貯存有油；以及副油盤，配置為相對于所述油盤向水平方向偏移且在所述永磁發電機室的下側相隔分 隔壁與所述永磁發電機室相鄰，并且能夠從所述油盤流入油。2.根據權利要求1所述的發動機，其特征在于，所述副油盤的一部分與構成所述永磁發 電機室的外壁的永磁發電機罩一體形成，所述副油盤的另一部分與所述曲軸箱一體形成。
【文檔編號】F02F7/00GK106014619SQ201610178120
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】海住健太郎
【申請人】富士重工業株式會社