内燃机单元
技术领域
本发明涉及一种具有被供给润滑油的内燃机的内燃机单元。
背景技术
作为这种装置，以往已知有在专利文献1中记载的装置。专利文献1记载的发明构成为，在紧固在内燃机主体的下部的平衡装置形成贯通孔，内燃机的润滑油经由该贯通孔返回到油盘。
但是，在专利文献1记载的装置中，为了抑制润滑油返回到油盘时的润滑油的速度，需要在平衡装置形成将在铅垂方向上延伸的纵向孔和在水平方向上延伸的横向孔组合起来的贯通孔，从而加工工作量增加。
现有技术文献
专利文献1：专利第3730610号公报(JP3730610B)。
发明内容
本发明一技术方案的内燃机单元具有：内燃机主体；平衡装置，其安装在内燃机主体的下部；以及油盘，其以包围平衡装置的方式安装在内燃机主体的下部。在内燃机主体形成用于使对内燃机主体内进行润滑的油返回到油盘的油流出孔，平衡装置面向油流出孔的出口配置。
附图说明
本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
图1是示意性地示出应用本发明一实施方式的内燃机单元的发动机的主要部分结构的剖视图。
图2是沿图1的发动机的II-II线的剖视图。
图3是从斜上方观察图1的发动机的平衡装置的立体图。
图4是从斜下方观察图1的发动机的平衡装置的主要部分的立体图。
图5是图1的发动机的平衡装置的俯视图。
图6是示意性地示出油从图1的发动机内经由平衡装置返回到油盘的状态的立体图。
具体实施方式
以下参照图1～图6对本发明一实施方式进行说明。另外，以下如图所示对相互正交的前后方向、上下方向以及左右方向进行定义，并按照该定义对各部分的结构进行说明。上下方向为重力方向(车辆高度方向)，左右方向例如为车辆的长度方向或车辆的宽度方向。
图1是示意性地示出应用本发明一实施方式的内燃机单元的发动机 100的主要部分的剖视图，图2是沿图1的II-II的剖视图。
如图1所示，发动机100具有发动机主体1、安装在发动机主体1的下部的平衡装置2以及以包围平衡装置2的方式安装在发动机主体1的下部的油盘3。
发动机主体1具有沿前后方向的轴线CL延伸的曲轴10、气缸体11、底座12，构成为例如直列四缸发动机。曲轴10被支承为能够在气缸体11 与底座12之间自由旋转。
如图2所示，发动机100以使气缸的中心线即气缸轴线(未图示)在左右方向上倾斜的状态搭载于车身。即，发动机100以使气缸轴线向左侧倾斜的状态搭载于车身，使得上部相对于下部位于左方。
在发动机主体1形成用于使对发动机主体1内的各部分进行润滑的油从发动机主体1内返回到油盘3的贯通孔(油流出孔)13。贯通孔13在气缸体11和底座12的前后方向上的大致中央部且左右方向上的左端部，贯通气缸体11和底座12而形成。
即、贯通孔13在发动机主体1的左侧的下部从发动机主体1内向外部贯通，油向油盘3排出的排出口13h形成在底座12的下表面。通过在发动机主体1的倾斜侧即左侧、即相对于右侧靠下方形成贯通孔13，由此发动机主体1内的油容易流向油盘3。
贯通孔13形成为大致圆柱形状，排出口13h形成为大致圆形状。另外，贯通孔和排出口的形状不局限于此，例如还可以将贯通孔形成为圆锥台形状，将排出口形成为椭圆形状。
平衡装置2是用于降低因发动机主体1的活塞的往复运动而产生的发动机100的二次振动的装置。平衡装置2利用从下方插入其左右两端部的多个螺栓B1紧固在发动机主体1的底座12的下表面，面向贯通孔13的排出口13h，与排出口13h隔着规定间隙而配置。
平衡装置2具有彼此呈大致同一形状的左右一对平衡轴20R、20L和将这两根平衡轴20R、20L支承为相互平行且各自能够自由旋转的壳体21。
壳体21具有为了收纳这两根平衡轴20R、20L而被沿通过两平衡轴 20R、20L的中心的平面上下分割开且被相互接合起来的上壳体(上侧壳体) 21U和下壳体(下侧壳体)21L。平衡轴20R、20L位于曲轴10的下侧，平衡轴20L位于贯通孔13的排出口13h的近旁。
如图1所示，在平衡轴20L的前端部固定有小链轮15。在曲轴10的前端部设有曲轴带轮17，在曲轴带轮17固定有大链轮14。在大链轮14和小链轮15上绕挂环链16。曲轴10的旋转力通过环链16传递至平衡轴20L，由此驱动平衡轴20L旋转。
例如，驱动平衡轴20L以曲轴10两倍的旋转速度向与曲轴10相同的方向旋转。另外，通过调整大链轮14和小链轮15的大小，能够适当地变更平衡轴20L的旋转速度比。
在各平衡轴20R、20L上分别一体地设置螺旋齿轮22，各平衡轴20L、 20R能够通过螺旋齿轮22相互联动。具体地说，通过一体地设置在各平衡轴20R、20L的螺旋齿轮22彼此的啮合，驱动平衡轴20R向与平衡轴20L 相反的方向旋转。
在两平衡轴20R、20L，在螺旋齿轮22的前方，与平衡轴20R、20L 一体地设置小直径的第1轴颈部23a和第2轴颈部23b，在螺旋齿轮22的后方，与平衡轴20R、20L一体地设置大直径的第3轴颈部23c和第4轴颈部23d。
在各平衡轴20R、20L的后侧部分，与平衡轴20R、20L一体地设置配重部24，该配重部24的重心位置从旋转中心向径向外侧偏移且隔着第3 轴颈部23c前后一分为二。
在前后的配重部24的端部以隔着第3轴颈部23c的方式分别形成直径扩大的凸缘部25。在这些凸缘部25的相互对置的端面(面向第3轴颈部23c的端面)形成推力承受面25a。
为了在尽可能地减小配重部24的基础上得到等效旋转质量，配重部 24的轴部241设定为较小的直径。然后，为了弥补将直径缩小带来的刚度下降，将螺旋齿轮22的安装部与设置在第3轴颈部23c的前侧的凸缘部 25之间以及螺旋齿轮22的安装部与设置在第4轴颈部23d的前侧的凸缘部25之间顺着轴线方向连接起来的肋242设置在两轴部241的配重相反侧的遍布全长的部分。
为了将因设置有肋242而增加的重量控制在最小限度且使应力分布最优化，这些肋242为高度尺寸随着趋向靠近各配重部24的轴线方向中央部而减小的锥形状。
另一方面，两平衡轴20R、20L的第1轴颈部23a～第4轴颈部23d支承在由于上壳体21U和下壳体21L相互结合而形成的一分为二的第1轴承孔26a～第4轴承孔26d。
在组装平衡装置2时，首先，在第1轴承孔26a～第4轴承孔26d中的下壳体21L侧的半部分分别放置两平衡轴20R、20L的第1轴颈部23a～第4轴颈部23d。接下来，在该状态下，在将第1轴承孔26a～第4轴承孔 26d中的上壳体21U侧的半部分与两平衡轴20R、20L的第1轴颈部23a～第4轴颈部23d对准位置的基础上，将上壳体21U和下壳体21L结合。由此，平衡轴20R、20L能够自由旋转地收容在壳体21中。
对壳体21的结构进行说明。图3是从斜上方观察发动机100的平衡装置2的立体图。
如图3所示，壳体21具有使平衡装置2紧固在发动机主体1的多个紧固部211。多个紧固部211分别设置在壳体21的前部的左右两端部、前后方向的大致中央部的左右两端部以及后部的右端部。
能够供螺栓B1插入的螺栓孔212在上下方向上贯通并穿设在多个紧固部211。通过将从多个紧固部211的各螺栓孔212的下侧插入的螺栓B1与在底座12的下表面形成的紧固孔(未图示)拧合，由此壳体21紧固在底座12的下表面。
各紧固部211形成为大致圆筒状，从外周面向壳体21的内方(左右方向内侧和前后方向内侧)延伸的两根肋213竖立设置在各紧固部211。各肋213形成为上下方向的长度随着靠近趋向壳体21的内方而缩短的锥形。通过在各紧固部211设置两根肋213，能够抑制壳体21的重量增大并提高紧固部211的强度、刚度。由此，能够抑制重量并使作用于紧固部211的应力分布最优化。
图4是从斜下方观察平衡装置2的主要部分(左端部)的立体图。如图3和图4所示，上壳体21U和下壳体21L利用从上方插入于适当位置的螺栓B2和从下方插入于适当位置的螺栓B3紧固在一起。
即，如图3所示，通过使螺栓B2从上方插入分别在前后方向上的前部、大致中央部以及后部、在左右方向上的右部、大致中央部以及左部形成的多个紧固部(未图示)并拧合，从而将上壳体21U和下壳体21L紧固在一起。
此外，如图4所示，通过使螺栓B3从下方插入于将设置有第3轴承孔 26c和第426d的各轴承壁27c、27d贯通而形成的紧固部(未图示)并拧合，从而将上壳体21U和下壳体21L紧固在一起。像这样，通过对螺栓B2、 B3进行紧固，由此在因配重部24的旋转而产生的径向的加速度所作用于的轴承壁27c、27d的部分不易产生松动。
图5是平衡装置2的俯视图(从上方观察的图)。如图3、5所示，在壳体21的后端部安装泵壳体28。泵壳体28在内部具有用于收容油泵(未图示)的泵收容部28h。油泵例如为余摆线式，与平衡轴20R的后端部连结。泵收容部28h与收纳两平衡轴20R、20L的轴收容部20h(参照图2) 连通。
如图4所示，当平衡轴20R旋转时，油泵将贮存在油盘3内的油经由安装在下壳体21L的底部的油过滤器4吸入到壳体21内。然后，所吸入的油经由形成在壳体21的后述的鼓出部5的内部的油循环流路50被向发动机主体1的各部分压送。使对发动机主体1内的各部分进行了润滑的油从发动机主体1的贯通孔13(参照图2)经由壳体21的后述的引导部6返回到油盘3。
如图2所示，油过滤器4安装在两个平衡轴20R、20L中的低侧、即在下壳体21L的平衡轴20L的下方。具体地说，油过滤器4设置为其中心部位于靠近通过曲轴10的轴线CL的铅垂面的位置、即搭载于车身的状态下的发动机主体1的重心位置的大致正下方。
由此，油过滤器4配置在油盘3的液面变动较小的位置。因此，即使由于行驶中的前后加速度、离心力等使得贮存在油盘3中的油的液面发生变动，也能够防止油的吸入性能降低。
如图4所示，油过滤器4通过过滤器罩40安装在下壳体21L的底壁。过滤器罩40形成为能够保持油过滤器4，通过与下壳体21L的底壁一体形成的安装部29安装在下壳体21L。在过滤器罩40，在油盘3的液面变动最小的位置设置吸入口41。
安装部29形成为大致圆筒形状，其外周部与设有位于下壳体21L的前后方向的大致中央部的第3轴承孔26c的半部分的轴承壁27c连结(参照图1)。由此，能够提高将上壳体21U和下壳体21L紧固在一起的轴承壁 27c的刚度。
如图2、3所示，鼓出部5设置在构成壳体21的下壳体21L的左端部。由此，能够使鼓出部5的下端部靠近贮存在油盘3的油的液面。
特别是，通过在将发动机100搭载在车身的状态下，在向左侧倾斜的下壳体21L的左端部设置鼓出部5，能够使鼓出部5的下端部更靠近贮存在油盘3的油的液面而配置。
如图2所示，鼓出部5的外表面向左方鼓出。更详细地，在将平衡装置2紧固在了发动机主体1的状态下，当沿贯通孔13观察时(箭头视图A)，鼓出部5相对于贯通孔13的排出口13h的左端部向左方鼓出。由此，能够使从排出口13h排出的油滴落到或流到鼓出部5的外表面。
此外，鼓出部5的外表面形成为向左方鼓出的凸曲面状。由此，能够使从发动机主体1的排出口13h排出的油沿鼓出部5的外周面流到下端部。即，能够防止排出的油从鼓出部5的中途滴落到或流到油盘3。
鼓出部5还向下方鼓出。由此，能够使鼓出部5的下端部更靠近贮存在油盘3的油的液面而配置。
另外，在图2中，鼓出部5形成为其截面为大致椭圆形状，但鼓出部 5的截面形状不限于此。例如，鼓出部5还可以形成为仅在外表面的一部分具有曲面。
如图3～5所示，鼓出部5在下壳体21L的左端部在前后方向上延伸设置。更详细地，鼓出部5的前端部位于设置在壳体21的前部左侧的紧固部 211的近旁，鼓出部5的后端部位于泵壳体28的接合面。即，鼓出部5形成为大致圆筒形状，长度为从设置在前部左侧的紧固部211到泵壳体28的接合面。
如图4所示，鼓出部5在其内部具有将贮存在油盘3的油向发动机主体1内的各部分引导的油循环流路50。换言之，鼓出部5由构成用于将贮存在油盘3的油向发动机主体1内的各部分引导的油循环流路的构件或部位构成。由此，不需要相对于用于形成油循环流路50的鼓出部5独立地设置鼓出部，能够削减部件数量、制造工序。
油循环流路50的前端部经由油过滤器4与油盘3连通，后端部与收纳油泵的泵收容部28h连通。
图6是从左斜下方观察的壳体21的立体图。如图4、6所示，在与油循环流路50的后端部邻接的位置设置将平衡装置2紧固在底座12的紧固部211。由此，能够提高将平衡装置2紧固在底座12时的刚度。
图6所示的引导部6形成为，能够在将平衡装置2紧固在发动机主体 1的状态下，将从发动机主体1的贯通孔13排出的油向鼓出部5的外周面引导。如图2所示，在引导部6的内部形成在将平衡装置2紧固在发动机主体1的状态下能够与发动机主体1的贯通孔13连通的贯通孔60，即连通孔60，经由连通孔60油被引导到鼓出部5的外周面。
引导部6形成为大致圆筒形状，如图5所示，设置在构成壳体21的上壳体21U的前后方向的大致中央部且左右方向的左端部。更具体地，引导部6与油循环流路50的后端部邻接地设置在后端部的左方的紧固部211的两根肋213之间，并于其中一根肋213连接而设置。
此外，在引导部6连接从其外周面向右方延伸的肋61。肋61形成为随着趋向壳体21的右方而上下方向的长度缩短的圆锥状。通过在引导部6 设置肋61、213，能够抑制壳体21的重量增加并提高引导部6的强度、刚度。即，能够控制重量并使作用于引导部6的应力分布最优化。
如图2所示，引导部6在鼓出部5的上方，间隔规定间隙面向鼓出部5而配置。通过在引导部6和鼓出部5之间设置间隙，流到引导部6的油经由该间隙向引导部6的外侧流动，能够使油沿鼓出部5的外表面流动。
在引导部6的连通孔60的上端部的流入口62的截面积形成为比在发动机主体1(底座12)形成的贯通孔13的排出口13h的截面积大。具体地，形成为在将平衡装置2紧固在发动机主体1的状态下连通孔60的流入口 62比贯通孔13的排出口13h大。换言之，在将平衡装置2紧固在了发动机主体1的状态下，按照沿着贯通孔13的图2的A向视观察，以贯通孔 13的排出口13h位于连通孔60的流入口62内的方式形成连通孔60的流入口62。
通过使连通孔60的流入口62比贯通孔13的排出口13h大，能够可靠地使油从贯通孔13流入连通孔60。此外，在将平衡装置2紧固在发动机主体1的状态下，即使在底座12与平衡装置2之间产生了间隙，也容易使油从贯通孔13流入连通孔60。
连通孔60形成为，朝向油的排出方向(下方)截面积逐渐缩小的圆锥台形状。即，连通孔60的排出口63的截面积比流入口62小。由此，容易将油向鼓出部5的外表面引导。
如图5所示，连通孔60的流入口62形成为大致椭圆形状。由此，即使在贯通孔13的排出口13h的中心位置从流入口62的中心位置偏离的情况下，也能够容易地使油从贯通孔13流入连通孔60。
连通孔60的排出口63形成为大致圆形。在图2的沿着贯通孔的A向视观察下，排出口63配置在与鼓出部5的外表面重叠的位置。由此，能够可靠地使在连通孔60流动的油流到或滴落到鼓出部5的外表面。
下面说明对如上构成的发动机100内的各部分进行润滑的油的流动。图6是示意性地示出油从图1的发动机主体1内经由平衡装置2返回到油盘3的状态的立体图。
对发动机100内的各部分进行润滑并流过了该各部分的油经由形成在发动机主体1的贯通孔13从发动机主体1内由形成在底座12的下表面的排出口13h排出。
从贯通孔13的排出口13h排出的油流入与贯通孔13连通的引导部6 的连通孔60。连通孔60的流入口62的截面积比贯通孔13的排出口13h 大，因此，使油可靠地流入连通孔60内。
如图6所示，流入连通孔60内的油从连通孔60的排出口63排出。排出口63配置在与位于下方的鼓出部5重叠的位置，因此，从排出口63排出的油滴落到或流到鼓出部5的外表面上。
滴落到或流到鼓出部5的外表面的油沿鼓出部5的外表面向下方流动。鼓出部5的外表面形成为曲面状，因此，油沿鼓出部5的外表面容易地流到下方。到达鼓出部5的下部(例如下端)的油由于重力而滴落到或流到油盘3。
由于配置在泵壳体28内的油泵的驱动，贮存在油盘3的油从油过滤器 4经过形成在鼓出部5内的油循环流路50被吸入，被压送至发动机主体1 内的各部分。
采用本实施方式，能够起到如下的作用效果。
(1)作为内燃机单元的发动机100，具有：发动机主体1、安装在发动机主体1的下部的平衡装置2、以包围平衡装置2的方式安装在发动机主体1的下部的油盘3(图1)。在发动机主体1形成贯通孔13(油流出孔)，所述贯通孔13(油流出孔)用于使对发动机主体1内进行了润滑的油返回到油盘3，平衡装置2面向贯通孔13的排出口13h(油流出孔的出口)而配置(图2)。
采用这样的结构，无需对平衡装置2实施开孔加工等，就能够抑制使对发动机主体1进行了润滑的油返回到油盘3时的流入速度、即从贯通孔 13排出的油滴落或流落到贮存在油盘3的油面的速度。由此，能够防止在所排出的油滴落或流落到油盘3时，卷入空气而使得所贮存的油起泡。并且，还能够抑制所排出的油滴落或流落到油盘3时产生声音。
(2)平衡装置2具有鼓出部5，该鼓出部5以与油从贯通孔13流出的流出方向(图2的箭头A)交叉的方式鼓出(图2)。鼓出部5面向贯通孔13的排出口13h配置。由此，能够更有效地控制在使对发动机主体1进行了润滑的油返回到油盘3时的流入速度、即从贯通孔13排出的油与贮存在油盘3的油面碰撞时的油的速度。
(3)平衡装置2具有平衡轴20R、20L以及将平衡轴20R、20L支承为能够自由旋转的壳体21(图1、图2)。壳体21具有上下分割开且相互结合的上壳体21U和下壳体21L，鼓出部5设置在下壳体21L(图2、图4)。由此，能够将鼓出部5的下端部更加靠近贮存在油盘3的油的液面而配置。其结果是，能够更加抑制所贮存的油起泡、产生声音。
(4)在鼓出部5的内部形成将贮存在油盘3的油向发动机主体1引导的油路、即油循环流路50(图3)。换言之，使用形成用于使贮存在油盘3 的油返回到发动机主体1的油循环流路50的现有的构件或部分构成鼓出部 5。由此，不必另行设置鼓出部，便能通过简易的结构来抑制油返回到油盘 3时油起泡、产生声音。
(5)鼓出部5构成为凸曲面状，以使从贯通孔13流出的油沿鼓出部 5的外周面流动(图2)。由此，从贯通孔13排出的油顺着鼓出部5的外表面顺滑地向下方流动。其结果是，能够防止所排出的油在鼓出部5的外表面的中途滴落或流落到油盘3。
(6)鼓出部5设置为进一步向下方鼓出(图2)。由此，能够使鼓出部5更靠近油盘3的液面，能够更有效地抑制贮存在油盘3的油起泡、产生声音。
(7)平衡装置2在鼓出部5的上方具有将从贯通孔13流出的油向鼓出部5引导的引导部6(图2)。在引导部6与鼓出部5之间设置间隙(图 2)。由此，能够更可靠地将从贯通孔13排出的油引导到鼓出部5的外表面。另外，假设即使贯通孔13的排出口13h和鼓出部5不位于在图2的A向视方向上的重叠的位置，也能够将从贯通孔13排出的油引导到鼓出部5的外表面。
(8)在引导部6的内部设置与贯通孔13连通的连通孔60(贯通孔) (图2)。连通孔60的排出口63面向鼓出部5设置(图2)。由此，能够更加可靠地将从贯通孔13排出的油经由连通孔60引导到鼓出部5的外表面。
在上述实施方式中，作为平衡装置，使用具有鼓出部5和引导部6的壳体21进行了说明，但平衡装置的壳体只要具有鼓出部，就可以是任何壳体。在上述实施方式中，将鼓出部5设置在下壳体21L，但也可以设置在上壳体21U。在上述实施方式中，说明了在鼓出部5形成油循环流路50，但也可以不在鼓出部5形成油循环流路。在上述实施方式中，设定为鼓出部向左方且下方鼓出，但鼓出部5只要仅向左方、即与油排出方向正交的方向鼓出即可。
既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个，也能够将各变形例彼此组合。
采用本发明，能够抑制加工工时的增加并有效地抑制使内燃机主体的润滑油返回到油盘时的油的速度的增加。
上文结合优选实施方式对本发明进行了说明，本领域技术人员应理解为能够在不脱离后述权利要求书的公开范围的情况下进行各种修改和变更。
