專利名稱：帶附件的內(nèi)燃機(jī)倒置曲軸箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，本發(fā)明尤其涉及立式氣缸內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱，這種內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用在割草機(jī)等多種其他機(jī)器中。
背景技術(shù)：
許多內(nèi)燃機(jī)，尤其是許多單氣缸內(nèi)燃機(jī)通常采用帶有可從各自的曲軸箱其余部分上拆卸的底部或者底板的曲軸箱，在這種類型的立式曲軸發(fā)動機(jī)中，曲軸箱的每一個頂面和底面都帶有發(fā)動機(jī)曲軸軸承，可拆卸的底面一般起到油盤或者收集倉的作用，用于收集曲軸箱中的潤滑油。
雖然這種方式得到廣泛應(yīng)用，但這樣的曲軸箱設(shè)計仍存在一定的局限。曲軸箱的分界線位于曲軸箱的側(cè)壁和底面之間，位于通常低于油槽平面的較低平面，靠近或位于潤滑油在曲軸箱中被收集的平面。因此，曲軸箱沿該分界線漏油并不罕見，特別是當(dāng)發(fā)動機(jī)由于正常的磨損和損壞老化時，或者將底面反復(fù)拆卸然后重置到曲軸箱上之后，漏油的情況尤其嚴(yán)重。
另外，此常規(guī)曲軸箱中的濾油器通常設(shè)置在一個較低位置，作為曲軸箱可拆卸底面的一部分，或者靠近曲軸箱的可拆卸底面。濾油器的這種布置使濾油器維修困難，尤其是在維修濾油器時不使油泄漏更加困難。這種濾油器的設(shè)計通常是這樣的濾油器的唯一開口允許油從濾油器中流出，例如，許多濾油器水平地安裝在曲軸箱上，這樣打開濾油器需要將濾油器的右側(cè)部分從濾油器的左側(cè)部分拆卸，一旦濾油器右側(cè)部分和左側(cè)部分之間的密封破裂，油就會從濾油器中流出。即使濾油器垂直地安裝在曲軸箱上，那么打開濾油器也需要將濾油器的頂部從濾油器的底部移開，頂部和底部之間的密封靠近濾油器的底邊(通常是沿著濾油器的底板)，因此即使濾油器中隱藏的大部分潤滑油都存留在頂部內(nèi)，打開濾油器也需要將濾油器的頂部拆除，這樣頂部和底部之間的密封一旦破裂，就有油從濾油器中漏出。
而且，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的設(shè)備一般是沿著發(fā)動機(jī)的底部連接到發(fā)動機(jī)(和發(fā)動機(jī)曲軸)上。由于在上述發(fā)動機(jī)中，為了更換濾油器和/或者打開發(fā)動機(jī)必須拆除發(fā)動機(jī)的底部，所以為了實(shí)現(xiàn)上述操作，還必須拆卸安裝在發(fā)動機(jī)上的設(shè)備。
另外，常規(guī)發(fā)動機(jī)中通常帶有電起動機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過L型支架或者其他結(jié)構(gòu)連接在發(fā)動機(jī)的曲軸上。由于必須提供的單獨(dú)連接件(例如L型支架)，并且在組裝發(fā)動機(jī)時需要將電起動器、L型支架和曲軸相互安裝在一起，以這樣一種實(shí)現(xiàn)連接相對昂貴。
而且，常規(guī)發(fā)動機(jī)通常采用給發(fā)動機(jī)的火花塞提供電能的點(diǎn)火組件，通常點(diǎn)火組件從發(fā)動機(jī)飛輪(或者其他旋轉(zhuǎn)部件)上的磁體與設(shè)置在發(fā)動機(jī)上的固定磁體之間的相對旋轉(zhuǎn)中接受電能，點(diǎn)火組件通常設(shè)置在發(fā)動機(jī)自身的氣缸中，然而由于發(fā)動機(jī)運(yùn)行時，氣缸一般是發(fā)動機(jī)中最熱的部分，這就會對點(diǎn)火組件的性能產(chǎn)生負(fù)面影響，這是非常不利的。
而且，常規(guī)發(fā)動機(jī)必須為發(fā)動機(jī)中的曲軸軸承和凸輪軸承提供潤滑。在立式曲軸發(fā)動機(jī)中，這些軸承中至少有一些設(shè)置在發(fā)動機(jī)頂部附近，因此油必須向上傳送到這些部件中，油一般是通過曲軸箱中的通道傳送的，這些通道通常是在曲軸箱中以鉆孔或者鑄造管路的方式制成，雖然這些通道足以將油傳送到曲軸箱中需要的地方，但是鉆孔或者鑄造這些通道實(shí)施起來通常成本較高。
考慮到常規(guī)發(fā)動機(jī)設(shè)計上的諸多問題，如果改進(jìn)的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)能夠按照如下設(shè)計，那將是非常有利的，即降低從曲軸箱中漏油的可能性；便于發(fā)動機(jī)濾油器的維修；還可以無需拆卸與曲軸相連的設(shè)備而接近發(fā)動機(jī)的內(nèi)部。另外，如果這種改進(jìn)的發(fā)動機(jī)設(shè)計還能夠便于將起動器安裝在發(fā)動機(jī)上，并能降低發(fā)動機(jī)點(diǎn)火組件所受的熱量；以及能夠?qū)崿F(xiàn)無需成本較高的鉆孔或者鑄造工序而可以制造油路，那將是更為有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)意識到單氣缸、立式曲軸內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱可以采用倒置方式設(shè)計，其中曲軸箱的頂面或者頂蓋而不是曲軸箱的底部或者底板可從曲軸箱的其余部分上拆卸。由于這種倒置結(jié)構(gòu)，發(fā)動機(jī)的內(nèi)部部件更容易接近和維修，只需移開發(fā)動機(jī)的頂部而無需將發(fā)動機(jī)從其安裝的設(shè)備上拆卸下來；而且，曲軸箱不會沿著曲軸箱頂部和其余部分之間的分界線漏油。
本發(fā)明的發(fā)明人還意識到，使用這種倒置的曲軸箱設(shè)計，也可以改進(jìn)發(fā)動機(jī)其他部件的設(shè)計。在一個實(shí)施例中，濾油器連接在發(fā)動機(jī)可拆卸的頂部上，從而更容易維修，并可以與頂部一起整體拆卸。而且由于濾油器具有如此的設(shè)計，所以它的頂部可作為曲軸箱頂部的一部分一體成型，濾油器頂部和底部之間的密封靠近曲軸箱的頂部，因此濾油器中隱藏的大部分油存留在其底部，因此當(dāng)拆下底部打開濾油器時不會導(dǎo)致大量的漏油。
另外，在此實(shí)施例中，曲軸箱的頂部包括安裝凸緣，發(fā)動機(jī)的電起動器可以不使用任何L型支架就能夠安裝到該凸緣上。而且，曲軸箱的頂部包括凸臺，發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火組件可通過這些凸臺連接到曲軸箱頂部上，靠近氣缸但不與氣缸接觸。由于是通過密封墊將曲軸箱頂部和曲軸箱其余部分相連的，因而從氣缸到曲軸箱頂部，再到點(diǎn)火組件之間的熱傳導(dǎo)受到了限制。
本發(fā)明尤其涉及一種內(nèi)燃機(jī)曲軸箱，該曲軸箱包括含有曲軸箱頂面至少第一部分的頂部，及含有曲軸箱底面的底部，以及曲軸箱的多個側(cè)面，這些側(cè)面大體垂直，并在曲軸箱頂面和底面之間延伸；該曲軸箱還包括位于至少頂部和底部其中之一內(nèi)的第一和第二軸承，其中該第一和第二軸承被設(shè)置來支撐曲軸；該曲軸箱還包括沿至少頂面、底面和側(cè)面其中之一的第一交界面，其中至少有一個面與第一氣缸相連，頂部和底部沿分界線相互連接并且頂部可從底部上拆除，且該頂部被設(shè)置為使濾油器部件、起動器和點(diǎn)火組件中的至少一個可以連接在其上。
本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括帶有第一和第二主部件的曲軸，曲柄銷及將曲柄銷與第一和第二主部分別連接的第一和第二曲柄臂；該內(nèi)燃機(jī)還包括氣缸蓋、連接在氣缸蓋上的氣缸及設(shè)置在氣缸中并通過連桿與曲柄銷相連的活塞；該內(nèi)燃機(jī)還包括帶有至少濾油器部件、起動器及點(diǎn)火組件其中之一的內(nèi)燃機(jī)附件；該內(nèi)燃機(jī)還包括曲軸箱底部，其中該底部包括至少一個用于支撐曲軸的軸承，且該底部還與氣缸相連；該內(nèi)燃機(jī)還包括用于封閉曲軸箱的至少一部分的可拆卸裝置，其中該可拆卸裝置能夠連接到底部上，且其中發(fā)動機(jī)的附件連接到可拆卸裝置上。
本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)曲軸箱的組裝方法，該組裝方法包括提供連接在氣缸上的曲軸箱底部，其中活塞設(shè)置在氣缸中，曲軸由曲軸箱底部支撐，活塞通過連桿與曲軸連接；該方法還包括將曲軸箱頂部固定在曲軸箱底部上，其中該曲軸箱頂部包括曲軸箱頂面的至少第一部分，且其中該曲軸箱底部包括曲軸箱底面和至少曲軸箱的側(cè)面之一；該方法還包括將濾油器部件、起動器及點(diǎn)火組件中的至少一個連接到曲軸箱頂部上。
本發(fā)明還涉及一種濾油器，該濾油器包括頂部和杯狀底部，該頂部和底部沿著大體水平的接縫相互組裝在一起，濾油器中的大部分油存留在其底部，因此即使沿接縫將底部從頂部拆開，也不會導(dǎo)致大量漏油。


圖1是從發(fā)動機(jī)設(shè)有起動器和氣缸蓋一側(cè)觀察到的單氣缸發(fā)動機(jī)的第一透視圖；圖2是從發(fā)動機(jī)設(shè)有空氣凈化器和濾油器一側(cè)觀察到的單氣缸發(fā)動機(jī)的第二透視圖；圖3是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)的第三透視圖，其中拆掉了發(fā)動機(jī)的部分組件以顯示其它內(nèi)部組件；圖4是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)的第四透視圖，其中拆掉了發(fā)動機(jī)的部分組件以顯示其它內(nèi)部組件；圖5是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)的第五透視圖，其中拆掉了曲軸箱頂部以顯示曲軸箱的內(nèi)部；圖6是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)的第六透視圖，其中曲軸箱的頂部從曲軸箱底部分解開；圖7是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)的俯視圖，示出了發(fā)動機(jī)的內(nèi)部部件；圖8是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)的氣閥機(jī)構(gòu)部件的透視圖；圖9是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)曲軸箱頂部的內(nèi)側(cè)透視圖，其中固定在頂部上的蓋板已經(jīng)與頂部分離；和圖10是圖1所示的單氣缸發(fā)動機(jī)曲軸箱頂部的外側(cè)透視圖，其中拆除了發(fā)動機(jī)濾油器、起動器及點(diǎn)火組件。
具體實(shí)施例方式
參照圖1和圖2，由威斯康星州科勒的科勒公司設(shè)計的新型單氣缸4沖程內(nèi)燃機(jī)100包括曲軸箱110和鼓風(fēng)機(jī)殼120，在鼓風(fēng)機(jī)殼中設(shè)有風(fēng)扇130和飛輪140。發(fā)動機(jī)100還包括起動器150，氣缸160，氣缸蓋170和搖臂蓋180。連接在氣缸蓋170上的是如圖1所示的排氣口190和如圖2所示的進(jìn)氣口200。從現(xiàn)有技術(shù)中已知，發(fā)動機(jī)100運(yùn)行時，活塞210(見圖7)在氣缸160中朝向和遠(yuǎn)離氣缸蓋170作前后運(yùn)動，活塞210的運(yùn)動接著引起曲軸220(見圖7)旋轉(zhuǎn)，并引起連接在曲軸220上的風(fēng)扇130與飛輪140旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇130的旋轉(zhuǎn)冷卻發(fā)動機(jī)，而飛輪140的旋轉(zhuǎn)使得保持相對恒定的旋轉(zhuǎn)動量。
特別參照圖2，發(fā)動機(jī)100還包括連接在進(jìn)氣口200上的空氣過濾器230，用于在將空氣提供給氣缸蓋170之前，過濾發(fā)動機(jī)所需的空氣。提供給進(jìn)氣口200的空氣通過氣缸蓋170傳送到氣缸160中，并通過氣缸蓋從氣缸中流出后，流出排氣口190，然后排出發(fā)動機(jī)。空氣通過氣缸蓋170流入和流出氣缸160是分別由輸入(進(jìn)氣)閥240和輸出(出氣)閥250控制的(見圖9)。同樣如圖2所示，發(fā)動機(jī)100包括濾油器260，發(fā)動機(jī)100的油流過該過濾器并得到過濾。特別地，濾油器260分別通過輸入管270和輸出管280連接在曲軸箱110上，這樣加壓的油流入濾油器中，然后從濾油器返回曲軸箱中。
參照圖3和圖4，所示的發(fā)動機(jī)100拆掉了鼓風(fēng)機(jī)殼120，露出了曲軸箱110的頂部290。參照圖3，其中的風(fēng)扇130和飛輪140也都被拆掉，由于連接在飛輪140(見圖4)上磁體135的旋轉(zhuǎn)，所示的具有線圈的點(diǎn)火組件300產(chǎn)生電流，線圈300和磁體135共同工作時可作為磁電機(jī)。此外，所示的曲軸箱110的頂部290帶有一對覆蓋一對直齒輪320，325(見圖5，圖7和圖9)的凸角310。圖3還示出了濾油器260。
參照圖4，所示的風(fēng)扇130和飛輪140位于曲軸箱110頂部290的上方。此外，為更清楚顯示其中延伸一對推桿340，345的一對管體330，335，圖4所示的發(fā)動機(jī)不帶有搖臂蓋180。推桿340，345分別在曲軸箱110中的一對搖臂350，355和一對凸輪360，365(見圖9)之間延伸，下面還會進(jìn)一步描述。圖4還示出了起動器150和在頂部和曲軸箱110其余部分之間沿著頂部290的邊緣延伸的密封墊760。
轉(zhuǎn)到圖5和圖6，所示的發(fā)動機(jī)曲軸箱110的頂部290從底部370上拆開，以示出曲軸箱的內(nèi)部380。此外在圖5和圖6中，所示的發(fā)動機(jī)100切除了超出了汽缸160的部分，例如氣缸蓋1 70。參照圖6，在分解圖中所示的曲軸箱110的頂部290示出在底部370之上。在本實(shí)施例中，底部370不僅包括曲軸箱的底板390，還包括曲軸箱的所有四個側(cè)壁400，而頂部290只僅僅作為曲軸箱蓋。
頂部290和底部370是作為兩個單獨(dú)部件來加工制造的，因此為打開曲軸箱110，只需要將頂部從底部物理移開。頂部290可以通過多種緊固機(jī)構(gòu)連接到底部上，例如螺釘、螺栓、互鎖的插接件和槽口等等。而且頂部和底部沿分界線500(圖3和4也已示出)相互連接在一起。在組裝頂部290和底部370時，頂部和底部由沿分界線500設(shè)置的密封墊760相互隔離，在圖8中還要進(jìn)一步論述頂部290。同時如圖5所示，曲軸箱110內(nèi)的一對齒輪320，325作為各自凸輪軸410，415的一部分一體制造，凸輪軸反過來由曲軸箱110的底部370和頂部29支撐。
參照圖7，其是發(fā)動機(jī)100的俯視圖，示出了發(fā)動機(jī)的其它內(nèi)部組件。圖7示出了設(shè)置在氣缸蓋170上的火花塞450，在發(fā)動機(jī)工作沖程中產(chǎn)生火花，從而在氣缸160中引燃，火花塞450的電能由線圈300和旋轉(zhuǎn)的磁體135提供(見圖3和圖4)。圖7還示出了氣缸160內(nèi)的活塞210，其通過連桿420連接在曲軸220上，曲軸220接著與旋轉(zhuǎn)平衡錘430和互補(bǔ)配重440相連，用于平衡活塞210施加在曲軸220上的作用力。曲軸220還與每個齒輪320，325相連，從而將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳送給齒輪。在本發(fā)明的實(shí)施例中，凸輪軸帶有內(nèi)部通道，油或者其他潤滑劑可以通過這些通道在曲軸箱110的底板和頂部290(見圖5)之間流通。
參照圖8及圖7，其中示出了發(fā)動機(jī)100的氣閥機(jī)構(gòu)460的部件。氣閥機(jī)構(gòu)460包括安放在凸輪軸410，415上的齒輪320，325，還包括分別位于齒輪下方的凸輪360。此外，可轉(zhuǎn)動地安裝在曲軸箱110上的凸輪從動臂470，475延伸安放在各自凸輪360，365上，各自的推桿340，345接著安放在各自的凸輪從動臂470，475上。
當(dāng)凸輪360，365旋轉(zhuǎn)時，推桿340，345暫時受凸輪從動臂470，475力的作用向外遠(yuǎn)離曲軸箱110，從而引起搖臂350，355搖動(例如各自繞樞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn))，從而使得各自的氣閥240和250朝曲軸箱110的方向打開。然而，當(dāng)凸輪360，365繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，推桿340，345通過凸輪從動臂470，475向內(nèi)返回到其初始位置。設(shè)置在氣缸蓋170和靠近搖臂350，355的氣閥240，250末端之間的一對彈簧480，490分別提供關(guān)閉氣閥240，250的彈力。由于彈簧480，490施加在氣閥240，250上的作用力，搖臂350，355和推桿340，345受力回到其初始的位置。
在本實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)100是單氣缸立軸式發(fā)動機(jī)，輸出功率為15-20馬力，是例如割草機(jī)等各種割草和園藝機(jī)械所消耗的功率值。在一些可選實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)100還可以做成雙氣缸(或者多氣缸)立軸式發(fā)動機(jī)，例如V型雙缸發(fā)動機(jī)或者直排雙缸發(fā)動機(jī)，和/或者做成多種其他類型的發(fā)動機(jī)。而且在一些可選實(shí)施例中，可以對上面圖示和描述中的發(fā)動機(jī)100部件的特定布置進(jìn)行變換和更改，例如在一個可選實(shí)施例中，凸輪360可以設(shè)置在齒輪320的上方，而不是齒輪的下方。
返回到圖6，帶有可拆卸頂部290的曲軸箱110具有相對于許多常規(guī)曲軸箱倒置的設(shè)計，在常規(guī)曲軸箱中底部作為可拆卸的油盤。由于曲軸箱110的分界線500位于頂部290和曲軸箱的側(cè)部400之間，而不是像其他曲軸箱那樣位于底部(例如底部370)和側(cè)部之間，所以收集在曲軸箱110底部的油不容易沿著分界線漏出曲軸箱。
同時由于是頂部290而不是底部370是可拆卸的部件，所以位于內(nèi)部380中的發(fā)動機(jī)110的部件比常規(guī)設(shè)計的發(fā)動機(jī)更容易接近和維修。具體來說，為了接近曲軸箱的內(nèi)部，不需要將通常在底部370的下方沿著發(fā)動機(jī)的底部連接到曲軸上的設(shè)備，例如傳送帶和傳動機(jī)構(gòu)(例如割草機(jī)的刀具)，從曲軸上拆卸下來。更確切的說，對于典型的發(fā)動機(jī)應(yīng)用，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的設(shè)備是沿著發(fā)動機(jī)的底部連接到發(fā)動機(jī)上的，因此只需通過拆卸曲軸箱的頂部290，而不用拆卸其他設(shè)備，就可以接近曲軸箱110的內(nèi)部380。
返回到圖9，為進(jìn)一步說明頂部290如何在發(fā)動機(jī)中形成油路，圖9示出了曲軸箱110頂部290的內(nèi)側(cè)壁的透視圖。頂部290包括支撐各自凸輪軸410，415的上凸輪軸軸承565，575和支撐曲軸220的上曲軸軸承570，該頂部290還包括鑄造在頂部290上的槽602和604，用以形成導(dǎo)入管270和導(dǎo)出管280，該導(dǎo)入管將上凸輪軸軸承565與濾油器260連接，該導(dǎo)出管將濾油器與上曲軸軸承570連接。該圖還示出了鑄造在頂部290上的附加槽606用以形成附加管598，該附加管從第二槽604延伸至上凸輪軸軸承575。槽602，604和606具有半圓形截面，通過板部件601將槽覆蓋，從而形成管路270，280和598。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，油從曲軸箱的底板390泵出，流經(jīng)曲軸410到達(dá)上凸輪軸軸承565，然后通過導(dǎo)入管270到達(dá)濾油器260，最后分別通過導(dǎo)出管280和附加管598到達(dá)上曲軸軸承570和上凸輪軸軸承575。上凸輪軸軸承575接收到的油進(jìn)而向下流經(jīng)凸輪軸415為凸輪軸的下軸承(未示出)提供潤滑。根據(jù)此實(shí)施例，通過頂部290中不同的通道，油可以被傳送給發(fā)動機(jī)中需要潤滑的這些部件或者其他的運(yùn)動部件上。
雖然板部件601可以是平坦的，但是在此實(shí)施例中所示的板部件帶有分別與槽602，604和606相互配合從而形成管路270，280和598的凹槽605，607和609。板部件601可以通過螺紋連接或其它緊固件或其它緊固方法固定到頂部290上。在圖8中所示的導(dǎo)入管和導(dǎo)出管270，280的具體路徑與圖7所示的有些不同，在圖7中所示的油路是直的，而在圖8中所示的更彎曲一些。因此根據(jù)本實(shí)施例，導(dǎo)入管，導(dǎo)出管和附加管270，280和598可以沿著多種不同的路徑。
盡管在其它可選實(shí)施例中也可以使用其它方法來制造管路，但通過鑄造槽和板部件601的方式，在曲軸箱中制造管路270，280和598的方法比選擇其他方法制油路(例如使用鑄造型芯來鑄造這些圍起的通道等)更為簡單，更加節(jié)約成本。由于頂部290是可拆卸的，并且由于和那種可拆卸的是曲軸箱底部而不是頂部的發(fā)動機(jī)相比，內(nèi)側(cè)壁600更容易接近，所以用這樣的方式制造和安裝管路270，280會更便利。
如圖3和圖4所示，在發(fā)動機(jī)100的至少一個實(shí)施例中，濾油器260，電起動器150和點(diǎn)火組件300中的每一個都設(shè)計成由曲軸箱110頂部290支撐并與其連接，而不是連接到曲軸箱的其他部分。另外參照圖10，其示出了曲軸箱頂部290的外側(cè)700的透視圖，其上帶有濾油器260、電起動器150、點(diǎn)火組件300和與濾油器260相連的量油尺705，為了示出這些不同部件是如何連接到頂部290上的，將所有部件都從頂部290上拆除了。
進(jìn)一步參照圖10，濾油器260設(shè)置在曲軸箱110的頂部290上，圖中還示出了濾油器260沿垂直方向并高出發(fā)動機(jī)安裝平面設(shè)置。濾油器260還可以這樣設(shè)置當(dāng)頂部290安裝到曲軸箱的其余部分上時，濾油器260基本離開側(cè)壁400中與其鄰近的側(cè)壁。由于它的這種布置，使濾油器260與常規(guī)發(fā)動機(jī)中的濾油器相比，可以更容易更換或者維修。尤其是對于技術(shù)人員來說，維修濾油器時與濾油器位于曲軸箱底部的常規(guī)發(fā)動機(jī)相比，更容易將油盤設(shè)置在濾油器260下方。當(dāng)將頂部從曲軸箱110的其余部分拆除時，整個濾油器260還可以隨著頂部290一起拆除。而且，對于技術(shù)人員來說，由于所拆除的頂部290是容易拆卸和搬運(yùn)的一個相對較小的部件，所以將頂部從曲軸箱110的其余部分上拆除時，濾油器260可以特別容易地進(jìn)行維修。
濾油器的設(shè)計也可以使濾油器260的維修變得更便利，尤其是所示的濾油器260的杯狀底部730與作為頂部290的一部分并與頂部290的其余部分鑄造在一起的濾油器頂部735相適配。由于底部730構(gòu)成了濾油器260的主要部分，所以保存在濾油器260中的大部分油存留在其底部。因此一旦拆除底部730，濾油器260中大部分殘留的油與底部一起被拆除，而且由于頂部735和底部730之間的密封墊靠近濾油器260的頂部，且大部分油都存留在其底部，所以在拆除濾油器時，只可能會有相當(dāng)少的潤滑油(如果有的話)漏出。
進(jìn)一步如圖10所示，濾油器260的量油尺705穿入并穿過管765，該管765是濾油器260頂端部分735和曲軸箱110頂部290一體成型的一部分。當(dāng)濾油器260全部組裝后，量油尺705穿過管765進(jìn)入濾油器260的底部730中。因?yàn)闉V油器260位于曲軸箱110的頂部290上，且底部730和管765是可拆卸的，所以與其他類型發(fā)動機(jī)中所采用的濾油器設(shè)計相比，可以相當(dāng)容易地觀察到量油尺705的準(zhǔn)確操作。
仍舊參照圖10，電起動器150裝配在靠近頂部290其中一角的延伸凸緣715中所形成的孔710內(nèi)。在此實(shí)施例中，通過裝配在凸緣上相應(yīng)的狹槽725中兩螺栓720(并通過相應(yīng)的螺母固定，未示出)，將電起動器150連接到凸緣715上。由于電起動器150可以直接固定到頂部290上，所以不需要使用額外的L型支架將電起動器150和發(fā)動機(jī)100的其他部分安裝起來；因此，將電起動器150組裝到發(fā)動機(jī)100的其他部分上比常規(guī)發(fā)動機(jī)更簡便、更節(jié)約成本。
而且，所示的點(diǎn)火組件300也可以通過一對伸出于頂部的凸臺(boss)740連接到頂部290上，更具體地說，一對螺釘(未示出)穿過點(diǎn)火組件300上相應(yīng)的孔745，然后分別穿入凸臺(bosses)上的孔750中，從而將點(diǎn)火組件300安裝到頂部。由于點(diǎn)火組件300設(shè)置在曲軸箱110的頂部290上，而不是設(shè)置在氣缸160或者氣缸蓋170上，所以點(diǎn)火組件300不會受到像在許多常規(guī)發(fā)動機(jī)中承受到大量熱量。當(dāng)將曲軸箱110的頂部290組裝到曲軸箱的底部370上時，墊圈760設(shè)置在頂部和底部之間。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，墊圈由聚合物等耐熱材料制成。因此在此實(shí)施例中，由于點(diǎn)火組件設(shè)置在曲軸箱1 10的頂部290上，與底部370隔離，也因此與連接在曲軸箱底部上的氣缸/氣缸蓋隔離，所以點(diǎn)火組件300能夠免受氣缸160/氣缸蓋170的熱量影響。
在一些可選實(shí)施例中，頂部290并不是必須沿著圖6中所示的分界線500從曲軸箱110的其余部分拆卸的，更確切地說，這就意味著本發(fā)明還包括其它的曲軸箱設(shè)計，其基本上是曲軸箱的上方部分，可以從曲軸箱的其余部分上拆卸，并至少包括曲軸箱的一部分頂部，而并非基本上是曲軸箱的下方部分，包括曲軸箱的底板。例如，在某些實(shí)施例中，所限定的可拆卸的曲軸箱頂部包括圖6所示的頂部290的一部分，和/或者包括側(cè)壁400的某部分。
而且，帶有可拆卸頂部的倒置曲軸箱還可以應(yīng)用在其他類型的發(fā)動機(jī)中，例如雙氣缸或者其它多氣缸發(fā)動機(jī)。而且，雖然圖1-6中所示的曲軸箱110大體上為立方體，但在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，具有不同形狀的曲軸箱也可以設(shè)計成帶有可拆卸的頂部。例如在一個可選實(shí)施例中，曲軸箱可以是大體的圓柱形，其氣缸的軸線是垂直的。在此實(shí)施例中，曲軸箱圓形頂部的一部分或者全部是可以拆卸的。在其他可選實(shí)施例中，曲軸箱的底部和頂部都不需要特別平整或者水平。甚至在一個可選實(shí)施例中，曲軸箱還可以具有大體的球形形狀，曲軸箱的底部基本上形成球面的底部，曲軸箱可拆卸的頂部基本上形成球面的頂部，曲軸箱的一個或者更多側(cè)壁形成位于頂部和底部之間的球面部分。
盡管在圖1-10中所示的實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)帶有的濾油器260(包括量油尺705)、電起動器150和點(diǎn)火組件300中的每一個都連接在可拆卸頂部290上，但本發(fā)明還可以包括這些部件中的某些部件(或者甚至沒有部件)連接在曲軸箱的可拆卸頂部的其他實(shí)施例。例如在一個可選實(shí)施例中，只有濾油器260連接在可拆卸的頂部上。并且本發(fā)明還可以包括那種不但帶有常規(guī)曲軸箱，而且?guī)в泄潭ㄔ谇S箱頂部的任何濾油器、電起動器和點(diǎn)火組件的發(fā)動機(jī)。例如本發(fā)明試圖包括濾油器連接在發(fā)動機(jī)頂部的發(fā)動機(jī)，其中濾油器沿垂直方向設(shè)置，并具有與濾油器底部相比更靠近濾油器頂部的接縫。盡管上面論述了使用螺釘和螺栓將電起動器150和點(diǎn)火組件300連接到頂部290上，但在其它可選實(shí)施例中，可采用任何常規(guī)的連接零件或者技術(shù)將不同的發(fā)動機(jī)部件彼此組裝在一起。
雖然前面已通過結(jié)合附圖并參照優(yōu)選實(shí)施例的方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)該知道本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于前述所公開的具體內(nèi)容，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明還可以包含其他形式和結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍并不局限于以上的描述，其保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)曲軸箱，所述曲軸箱包括包含曲軸箱頂面至少第一部分的頂部；包含曲軸箱底面和曲軸箱多個側(cè)面的底部，其中所述側(cè)面基本垂直并延伸在所述頂面和底面之間；位于所述頂部和底部中的至少一個內(nèi)的第一和第二軸承，其中所述第一和第二軸承用于支撐曲軸；和沿著所述頂面、底面和側(cè)面中的至少一個的第一交界面，所述的至少一個面在該第一交界面處和第一氣缸相連；其中所述頂部和底部沿一個分界線相互連接，且所述頂部可從所述底部上拆卸；和其中所述頂部被設(shè)置連接到濾油器部件、起動器和點(diǎn)火組件中的至少一個上。
2.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述頂部包括曲軸箱的整個頂面，另外還包括側(cè)面的第二部分。
3.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述曲軸箱具有大體為立方體的形狀，從而使所述頂面大體形成曲軸箱的箱頂，所述底面大體形成所述曲軸箱的底板，且所述側(cè)面包括將所述底面和頂面相連的四個面。
4.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述曲軸箱至少是大體圓柱形和大體球形其中之一。
5.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述頂部包括形成濾油器頂部的第一部分，其中所述第一部分被設(shè)置連接到所述濾油器部件，其中所述濾油器中的油主要存留在所述濾油器部件中。
6.如權(quán)利要求5所述的曲軸箱，其中所述第一部分包括容納量油尺的管體。
7.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中沿著所述頂部的內(nèi)表面至少形成第一和第二通道。
8.如權(quán)利要求7所述的曲軸箱，其中所述曲軸箱還包括連接在所述頂部內(nèi)表面上的板，其中通過所述板和所述內(nèi)表面形成所述第一和第二通道。
9.如權(quán)利要求8所述的曲軸箱，其中所述第一和第二通道分別將所述第二軸承和第三軸承與濾油器的頂部相連。
10.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中油被收集在所述底部中，并且還包括將所述頂部固定在所述底部上的緊固機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述第一交界面是所述側(cè)面其中之一上的第一孔口，并且所述曲軸相對于所述曲軸箱垂直設(shè)置。
12.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述曲軸箱被設(shè)置容納兩個氣缸。
13.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述頂部設(shè)置成連接到起動器，其中所述頂部包括一個凸緣，該凸緣帶有可在其中設(shè)置起動器的孔口。
14.如權(quán)利要求1所述的曲軸箱，其中所述頂部設(shè)置成連接到點(diǎn)火組件，其中所述頂部包括一對用于支撐所述點(diǎn)火組件的凸臺。
15.如權(quán)利要求14所述的曲軸箱，還包括位于所述分界線上的墊圈，該墊圈將頂部與底部隔離，并且還將點(diǎn)火組件與從所述第一氣缸傳到所述底部的熱量隔離。
16.一種內(nèi)燃機(jī)，包括帶有第一和第二主部的曲軸，曲軸銷，和分別將曲軸銷與所述第一和第二主部相連的第一和第二曲軸臂；氣缸蓋；連接在所述氣缸蓋上的氣缸；設(shè)置在所述氣缸內(nèi)、并通過連桿與所述曲軸銷相連的活塞；至少包括濾油器部件、起動器和點(diǎn)火組件其中之一的發(fā)動機(jī)附件；曲軸箱底部，其中所述底部至少包括一個用于支撐曲軸的軸承，并且所述底部還與所述氣缸相連；和用于封閉曲軸至少一部分的可拆卸裝置，其中所述可拆卸裝置能夠連接到所述底部上，并且其中所述發(fā)動機(jī)附件連接在所述可拆卸裝置上。
17.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)，其中所述發(fā)動機(jī)附件是連接在所述可拆卸裝置上的垂直布置的濾油器部件，其中所述濾油器部件安裝在發(fā)動機(jī)安裝平面的上方，并且設(shè)置成離開所述底部和所述可拆卸裝置中的至少一個的另一側(cè)。
18.如權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃機(jī)，其中所述可拆卸裝置包括與所述濾油器部件相匹配的濾油器的頂部。
19.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)，其中所述發(fā)動機(jī)附件是點(diǎn)火組件和起動器中的一個。
20.一種裝配內(nèi)燃機(jī)曲軸箱的方法，該方法包括提供連接在氣缸上的曲軸箱底部，其中活塞設(shè)置在氣缸中，曲軸由曲軸箱底部支撐，且所述活塞通過連桿連接在所述曲軸上；將曲軸箱頂部固定在所述曲軸箱底部上，其中所述頂部至少包括曲軸箱頂面的第一部分，其中所述曲軸箱底部包括曲軸箱的底面和曲軸箱的至少一個側(cè)面；和將濾油器部件、起動器及點(diǎn)火組件中的至少一個連接到曲軸箱頂部上。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述頂部的固定包括通過使用多個緊固件將所述頂部連接到所述曲軸箱底部上，其中所述頂部能夠拆除和重新安裝，并且其中在所述頂部和底部之間設(shè)有墊圈。
22.一種濾油器，包括頂部；和杯狀底部，其中所述頂部和底部沿著大體水平的接縫彼此組裝在一起；并且其中所述濾油器中的大部分油都存留在所述底部，因此即使沿著接縫將底部從頂部拆開，也不會導(dǎo)致大量漏油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)燃機(jī)曲軸箱(110)和裝配內(nèi)燃機(jī)(100)曲軸箱(110)的方法。該曲軸箱(110)包括至少帶有曲軸箱(110)頂面第一部分的頂部(290)、和帶有曲軸箱(110)底面(390)的底部(370)，以及曲軸箱(110)的多個側(cè)面(400)，這些側(cè)面(400)大體上是垂直的，并延伸在頂部(290)和底部(370)之間。該曲軸箱(110)還包括位于頂部(290)和底部(370)中的至少一個上的、用于支撐曲軸(220)的軸承(570)。該曲軸箱(110)還包括第一交界面，頂部(290)、底部(370)和側(cè)面(400)中的至少一個在此與氣缸(160)相連。底部(370)和頂部(290)沿著分界線(500)相連，頂部(290)可從底部(370)上拆除，而且頂部(290)被設(shè)置為使濾油器部件(260)、起動器(150)和點(diǎn)火組件中的至少一個連接在其上。
文檔編號F02F7/00GK1678826SQ03820646
公開日2005年10月5日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月18日
發(fā)明者K·G·邦德, T·M·羅特 申請人:科勒公司