專利名稱：發(fā)動機結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體而言涉及內(nèi)燃機。更具體地，本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于輔助對該內(nèi)燃機的滑動部的潤滑。
背景技術(shù)：
發(fā)動機具有高速運行的多個運動部件。這些運動部件的滑動部經(jīng)受摩擦而因此可能產(chǎn)生磨損?？紤]到此情形，利用發(fā)動機所驅(qū)動的泵將潤滑油經(jīng)常供應(yīng)到滑動部上。一些車輛具有電力模式，在該電力模式中，發(fā)動機自身停止而車輛僅利用電動機來驅(qū)動行進(jìn)。在這種混合動力車輛中，發(fā)動機有時會偶爾地運行。具體地，在能夠從外部電源進(jìn)行電力供應(yīng)的插電式車輛中，發(fā)動機有時會偶爾地運行。在這種混合動力車輛中，當(dāng)車輛僅利用電動機來驅(qū)動行進(jìn)時，則泵停止，并且因此潤滑油不能被供應(yīng)到發(fā)動機的滑動部。換言之，當(dāng)發(fā)動機已長時間停止時，潤滑油不能滴下或者提供潤滑。在日本未審查專利申請公開號No. 2005-90362中所描述的發(fā)動機中，當(dāng)發(fā)動機停止時，將輔助油箱中的潤滑油供應(yīng)給油盤使得該油盤中的油位上升而達(dá)到曲軸軸承的高度。這樣，當(dāng)車輛僅利用電動機來驅(qū)動行進(jìn)時，對曲軸軸承進(jìn)行了潤滑。因此，利用此布置，能夠有效地防止發(fā)動機曲軸軸承出現(xiàn)過度磨損。然后，潤滑油在發(fā)動機運行期間返回到輔助油箱，使得潤滑油的油位由此下降成在發(fā)動機運行期間潤滑油不與曲軸相接觸。

發(fā)明內(nèi)容
本申請的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在前述常規(guī)裝置中，由于為了改變油盤中的油的高度而需要增加輔助油箱、油供應(yīng)通道、油回收泵等，所以增加了發(fā)動機的制造成本。本發(fā)明的一個目的是在不增加制造成本的情況下提供一種即便在發(fā)動機長時間停止時也能夠供應(yīng)充足潤滑油的發(fā)動機結(jié)構(gòu)。鑒于已知技術(shù)的情形下，本發(fā)明的一個方面的目的是提供一種發(fā)動機結(jié)構(gòu)，該發(fā)動機結(jié)構(gòu)主要包括氣缸體、油循環(huán)路徑以及儲油器。氣缸體具有用于接納氣缸蓋的上端部、用于接納油盤的下端部以及曲軸容納部。油循環(huán)路徑布置成利用重力將潤滑油輸送到位于氣缸體的曲軸容納部上方的至少一個區(qū)域，從而將潤滑油供應(yīng)到曲軸。儲油器布置成儲存潤滑油。儲油器具有用于接收向下流動的潤滑油的敞開的頂端。儲油器的敞開的頂端相對于油循環(huán)路徑進(jìn)行布置，使得從儲油器的敞開的頂端溢出的潤滑油落入油循環(huán)路徑。


現(xiàn)在，參見形成此原始公開內(nèi)容的一部分的附圖。
圖1是配備有根據(jù)任一示例性實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的混合動力車輛的簡化示意圖；圖2是根據(jù)第一實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的橫截面的局部立體圖；圖3是根據(jù)第二實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的橫截面的局部立體圖；圖4是根據(jù)第三實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的一部分的橫截面的局部主視圖；以及圖5是根據(jù)第四實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的一部分的橫截面的局部主視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，參照

所選擇的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本文所公開的內(nèi)容明顯可以理解的是，僅出于示例目的而提供以下實施例說明并且如所附權(quán)利要求和它們的等同方案所限定的內(nèi)容不是為了限制本發(fā)明。首先參見圖1，圖1示例性地示出了配備有根據(jù)示例性實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的混合動力車輛?；旌蟿恿囕v主要包括發(fā)動機1、電動發(fā)電機2以及用于驅(qū)動車輛的推進(jìn)電動機3。發(fā)動機I構(gòu)造成在電力模式中運行，在該電力模式中發(fā)動機本身停止而車輛僅由電動機驅(qū)動。雖然這里將發(fā)動機結(jié)構(gòu)安裝在由發(fā)動機I和推進(jìn)電動機3驅(qū)動的混合動力車輛中，但是發(fā)動機結(jié)構(gòu)的應(yīng)用不限于此示例性應(yīng)用。在示例性實施例中，發(fā)動機I由電動發(fā)電機2起動，該電動發(fā)電機2與發(fā)動機I直接接合。在點火完成之后，電動發(fā)電機2由發(fā)動機I驅(qū)動而生成電力等。當(dāng)不再需要發(fā)動機I的驅(qū)動時，則發(fā)動機I停止。電動發(fā)電機2與發(fā)動機I直接接合，并且電動發(fā)電機2用于提供電動機功能和發(fā)電機功能這兩者。電動機功能是在發(fā)動機停止而需要生成電力時消耗電池的電能以轉(zhuǎn)動曲軸和驅(qū)動發(fā)動機I的功能。發(fā)電機功能是接收來自發(fā)動機I的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動力以生成三相交流(AC)電能的功能。電動發(fā)電機2所生成的三相交流電能利用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流(DC)電能，并且該三相交流電能用于對電池進(jìn)行充電。電動發(fā)電機2與推進(jìn)電動機3是分離的。控制器與電動發(fā)電機2和推進(jìn)電動機3可操作地接合而以常規(guī)方式控制它們的操作模式。除了其它部件以外，發(fā)動機I還包括氣缸體11、氣缸蓋12、以及氣缸體11內(nèi)的曲軸30、多個連桿31和多個活塞32。氣缸體11具有用于接納氣缸蓋12的上端部11a。同樣，油盤34與氣缸體11的下端部Ilb連接。氣缸體11還包括用于可旋轉(zhuǎn)地支撐曲軸30的曲軸容納部He。在示例性實施例中，氣缸體11具有上氣缸體部分和下氣缸體部分，并且曲軸容納部Ilc形成在上氣缸體部分和下氣缸體部分之間的界面處。因此，氣缸體11在曲軸30的旋轉(zhuǎn)軸線處被分開而形成上氣缸體部分和下氣缸體部分。設(shè)置有油泵35，該油泵35用于將油盤34中的潤滑油抽吸到發(fā)動機I中的需要潤滑的各區(qū)域。油泵35與曲軸30的一個端部可操作地連接，使得油泵35通過曲軸30的旋轉(zhuǎn)而受到驅(qū)動。典型地，利用油泵35將潤滑油從油盤34抽吸到發(fā)動機I的頂部和/或中部，從而將潤滑油供應(yīng)到發(fā)動機I中的需要潤滑的各區(qū)域。然后，潤滑油在流經(jīng)需要潤滑的各區(qū)域之后利用重力返回到油盤34。如圖1中的白箭頭所示，潤滑油以此方式流動以便形成油循環(huán)路徑。該“需要潤滑的區(qū)域”包括凸輪軸承、挺桿、活塞32以及曲軸軸承。曲軸30還具有皮帶輪36，該皮帶輪36可操作地連接到曲軸30的與油泵35相反的端部上。皮帶輪36經(jīng)由皮帶38驅(qū)動皮帶輪37以操作水泵39。因此，水泵39借助于曲軸30的旋轉(zhuǎn)而受到驅(qū)動。當(dāng)水泵39利用曲軸30可旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動時，冷卻器的冷卻劑被抽吸以冷卻氣缸體等。圖2是根據(jù)第一實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的橫截面的局部立體圖。氣缸體11具有多個油循環(huán)路徑P和至少一個儲油器100。雖然僅有一個儲油器100顯示在氣缸體11上，但是額外的儲油器100能夠如所需要和/或所希望地形成在其它位置上。儲油器100設(shè)置在氣缸體11的曲軸容納部IlC的上方。具體地，儲油器100設(shè)置在曲軸30的旋轉(zhuǎn)中心軸線的上方。儲油器100沿著一個或多個油循環(huán)路徑P進(jìn)行設(shè)置。在示例性實施例中，油循環(huán)路徑P和儲油器100這兩者與氣缸體11的上氣缸體部分一起一體地形成(模制)為一個部件。依賴于發(fā)動機結(jié)構(gòu)，如果需要和/或希望，儲油器100可以為單獨部件。儲油器100布置成儲存由油泵35從油盤34抽吸到發(fā)動機I的頂部和/或中部的潤滑油。在示例性實施例中，儲油器100包括底部102和一對側(cè)壁101。儲油器100還包括在一對側(cè)壁101之間延伸的一對壁。因此，儲油器100為頂部敞開的凹槽。此構(gòu)造允許儲油器100對流經(jīng)油循環(huán)路徑P的潤滑油進(jìn)行儲存。在具有發(fā)動機I本身停止而車輛僅由推進(jìn)電動機3驅(qū)動的電力模式的車輛中，發(fā)動機I有時會偶爾地運行。具體地，在能夠從外部電源進(jìn)行電力供應(yīng)的插電式車輛中，發(fā)動機I有時會偶爾地運行。油泵35由發(fā)動機I驅(qū)動，而當(dāng)發(fā)動機I停止而僅推進(jìn)電動機3用于驅(qū)動時，發(fā)動機I的需要潤滑的區(qū)域可能會接收不足的潤滑油。根據(jù)第一實施例，在發(fā)動機I正在被驅(qū)動時油泵35運轉(zhuǎn)，并且將潤滑油從油盤34抽吸并供應(yīng)到發(fā)動機I的需要潤滑的區(qū)域中。在此時，部分潤滑油儲存在儲油器100中。當(dāng)發(fā)動機I停止而僅推進(jìn)電動機3用于驅(qū)動時，由于車輛加速或減速所引起的振動以及路面所引起的振動，如圖2中的箭頭所示，儲油器100中所儲存的潤滑油洶涌地越過側(cè)壁101并且溢入油循環(huán)路徑。因此，儲油器100的敞開的頂端相對于油循環(huán)路徑P設(shè)置為，使得從儲油器100的敞開的頂端溢出的潤滑油落入油循環(huán)路徑P并且流入曲軸容納部11c。這樣，將潤滑油供應(yīng)到曲軸軸承和其它“需要潤滑的區(qū)域”中，以防止發(fā)動機I中的需要潤滑的區(qū)域接收不足的潤滑油。這樣，即便當(dāng)發(fā)動機I長時間停止時，也能夠提供充足的潤滑油。第一實施例提供了沿著潤滑油落入的油循環(huán)路徑P設(shè)置儲油器的簡單結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)動機I停止而僅推進(jìn)電動機3用于驅(qū)動時能夠利用由車輛加速或減速所引起的振動以及路面所引起的振動，并且儲油器100中所存留的潤滑油能夠落到發(fā)動機I的滑動部上。因此，即便發(fā)動機I停止了也能夠進(jìn)行潤滑，并且能夠防止?jié)櫥杀旧摺Ｔ诒緦嵤├?，具體地，儲油器100設(shè)置在曲軸30的旋轉(zhuǎn)中心軸線的上方。這樣，潤滑油能夠滴落在曲軸的特別需要潤滑的主金屬部上，并且能夠防止?jié)櫥杀旧摺，F(xiàn)在參見圖3，圖3是根據(jù)第二實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)的橫截面的局部立體圖。具有與上述部件相同功能的部件采用相同的附圖標(biāo)記，并且出于簡化目的適當(dāng)?shù)厥÷粤酥貜?fù)的說明。在第二實施例中，在儲油器100的側(cè)壁101中形成有放油孔103。由于潤滑油具有高黏滯性，所以如果放油孔103小的話，則難于排放潤滑油。在車輛僅利用推進(jìn)電動機3進(jìn)行驅(qū)動的過程中，當(dāng)存在由車輛加速或減速所引起的振動以及路面所引起的振動時，儲油器100中所儲存的潤滑油通過放油孔103排放進(jìn)入油循環(huán)路徑P中。因此，即便發(fā)動機I停止了也能夠進(jìn)行潤滑，并且能夠防止?jié)櫥杀旧摺?br> 盡管當(dāng)存留在儲油器100中的潤滑油處于靜止?fàn)顟B(tài)時的潤滑油的油位比放油孔103低，但是在車輛僅利用推進(jìn)電動機3進(jìn)行驅(qū)動的過程中，當(dāng)存在由車輛加速或減速所引起的振動以及路面所引起的振動時，潤滑油的油位沿著側(cè)壁101升高或下降并且大幅度地波動。存留的潤滑油的油位升高而超過儲油器100的側(cè)壁101中所形成的放油孔103，并且潤滑油經(jīng)由放油孔103來排放。因此，即便發(fā)動機I停止了也能夠進(jìn)行潤滑，并且能夠防止?jié)櫥杀旧?。?dāng)存留的潤滑油的固有頻率與車輛加速或減速所引起的振動以及路面所引起的振動頻率相對應(yīng)時，則產(chǎn)生相當(dāng)大的振動。儲油器100的尺寸和放油孔103的位置優(yōu)選地設(shè)定成將存留的潤滑油保持處于這種固有頻率的狀態(tài)?，F(xiàn)在參見圖4，圖4示出了發(fā)動機結(jié)構(gòu)的儲油器100的橫截面的主視圖，以顯示根據(jù)第三實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)。具有與上述部件相同功能的部件采用相同的附圖標(biāo)記，并且出于簡化目的適當(dāng)?shù)厥÷粤酥貜?fù)的說明。第三實施例的放油孔103傾斜地形成為在靠近外部處較低。換言之，放油孔103成角度地向下設(shè)置，使得放油孔103的出口比放油孔103的入口低。按照此方式構(gòu)造的發(fā)動機I允許儲油器100中所存留的潤滑油更易于通過放油孔103排出。因此，即便發(fā)動機I停止了也能夠進(jìn)行潤滑，并且能夠防止?jié)櫥杀旧摺，F(xiàn)在參見圖5，圖5示出了儲油器100的橫截面的主視圖，以顯示根據(jù)第四實施例的發(fā)動機結(jié)構(gòu)。具有與上述部件相同功能的部件采用相同的附圖標(biāo)記，并且出于簡化目的適當(dāng)?shù)厥÷粤酥貜?fù)的說明。第四實施例的放油孔103形成在儲油器100的底部102。由于潤滑油具有高黏滯性，所以如果放油孔103小的話，則難于排放潤滑油。在車輛僅利用推進(jìn)電動機3進(jìn)行驅(qū)動的過程中，當(dāng)存在由車輛加速或減速所引起的振動以及路面所引起的振動時，儲油器100中所儲存的潤滑油通過放油孔103排放進(jìn)入油循環(huán)路徑P中。儲油器100儲存相對大量的潤滑油。因此，在一些車輛中，通過增加儲油器100的深度有時不能實現(xiàn)僅利用在驅(qū)動車輛的過程中因變速或振動而引起的車輛的加速度來迫使?jié)櫥蛷膬τ推?00落下。與此相反，第四實施例中的放油孔103形成在儲油器100的底部102，從而即便在儲油器100為深容器的情形下利用簡單構(gòu)造允許潤滑油可靠地滴落，并且防止?jié)櫥杀旧?。發(fā)動機I安裝在具有發(fā)動機本身停止而車輛僅利用電動機進(jìn)行驅(qū)動的模式的車輛中。如上所述，這種車輛的實例是利用發(fā)動機和推進(jìn)電動機進(jìn)行驅(qū)動的混合動力車輛?；旌蟿恿囕v可以是電動發(fā)電機2與發(fā)動機I連接的串聯(lián)式類型。混合動力車輛也可以是電動機與發(fā)動機經(jīng)由行星齒輪或其它不同布置彼此連接并且發(fā)動機能夠利用電動機進(jìn)行驅(qū)動的分置式類型?；旌蟿恿囕v也可以是發(fā)動機與電動機經(jīng)由離合器彼此連接并且發(fā)動機能夠利用電動機進(jìn)行驅(qū)動的并聯(lián)式類型。如上所述，上述構(gòu)造特別適用于具有插電式充電功能的混合動力車輛，但是上述構(gòu)造也能夠應(yīng)用于不具有插電式充電功能的混合動力車輛。在此情形下，主要是由于長期停車而產(chǎn)生使用潤滑油潤滑發(fā)動機的需求。在前述實施例中，對儲油器設(shè)置在氣缸體上的實例進(jìn)行了說明，但是只要存在有潤滑油落入流經(jīng)的通道，則儲油器可設(shè)置在其它部件上。同樣，正如為了說明上述實施例在本文中所使用的，以下方向術(shù)語“向前”、“向后”、“上方”、“向下”、“豎直”、“水平”、“下方”、“橫向”以及任何其它類似方向術(shù)語均指的是位于平坦的水平地面上的配備有發(fā)動機結(jié)構(gòu)的車輛的那些方向。因此，正如為了說明本發(fā)明所使用的，這些術(shù)語應(yīng)相對于位于平坦的水平地面上的配備有發(fā)動機結(jié)構(gòu)的車輛作出解釋。盡管僅利用選擇的實施例示例性地說明了本發(fā)明，但是顯而易見地，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明所公開的內(nèi)容能夠在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的發(fā)明范圍的情況下作出各種改變和修改。例如，能夠如所需要和/或期望地改變各部件的尺寸、形狀、位置或定向。能夠?qū)⒅虚g結(jié)構(gòu)設(shè)置在顯示為彼此直接連接或接觸的部件之間。能夠利用兩個部件完成一個部件的多個功能，反之亦然。能夠?qū)⒁粋€實施例的結(jié)構(gòu)或功能應(yīng)用在另外的實施例中。沒有必要同時將所有的優(yōu)點呈現(xiàn)在一個特定的實施例中。就與現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別的獨特的每個特征而言，單獨地或與其它特征結(jié)合，也可認(rèn)為是申請人所做出的其它發(fā)明的包含有由該特征所實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能概念的單獨描述。因此，所提供的根據(jù)本發(fā)明實施例的前述描述僅出于示例性目的，而不是為了限制由所附權(quán)利要求書或它們的等同方案所限定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機結(jié)構(gòu)，包括: 氣缸體，其具有用于接納氣缸蓋的上端部、用于接納油盤的下端部以及曲軸容納部；油循環(huán)路徑，其布置成利用重力將潤滑油輸送到位于所述氣缸體的曲軸容納部上方的至少一個區(qū)域，從而將潤滑油供應(yīng)到曲軸；以及 儲油器，其布置成儲存潤滑油，所述儲油器具有用于接納向下流動的潤滑油的敞開的頂端，所述儲油器的敞開的頂端相對于所述油循環(huán)路徑進(jìn)行布置，使得從所述儲油器的敞開的頂端溢出的潤滑油落入所述油循環(huán)路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中， 所述儲油器還具有形成在側(cè)壁中的放油孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中， 所述放油孔成角度地進(jìn)行設(shè)置，使得所述放油孔的出口比所述放油孔的入口低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中， 所述儲油器還具有形成在所述儲油器的底壁中的放油孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中， 所述儲油器設(shè)置在所述氣缸體的曲軸容納部的旋轉(zhuǎn)中心軸線的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中， 所述油循環(huán)路徑與所述氣缸體的上氣缸體部分一體地形成為一個部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中， 所述儲油器與所述氣缸體的上氣缸體部分一體地形成為一個部件。
8.一種混合動力車輛，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，其中，所述混合動力車輛包括: 推進(jìn)電動機，其布置成在包括有所述發(fā)動機結(jié)構(gòu)的發(fā)動機停止的電力模式下對所述混合動力車輛進(jìn)行驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)動機結(jié)構(gòu)，該發(fā)動機結(jié)構(gòu)主要包括氣缸體(11)、油循環(huán)路徑(P)以及儲油器(100)。氣缸體具有用于接納氣缸蓋(12)的上端部、用于接納油盤(34)的下端部以及曲軸容納部(11c)。油循環(huán)路徑(P)布置成利用重力將潤滑油輸送到位于氣缸體(11)的曲軸容納部(11c)上方的至少一個區(qū)域，從而將潤滑油供應(yīng)到曲軸(30)。儲油器(100)布置成儲存潤滑油。儲油器(100)具有用于接收向下流動的潤滑油的敞開的頂端。儲油器(100)的敞開的頂端相對于油循環(huán)路徑(P)進(jìn)行布置，使得從儲油器(100)的敞開的頂端溢出的潤滑油落入油循環(huán)路徑(P)。
文檔編號F01M11/02GK103080627SQ201180026556
公開日2013年5月1日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月15日
發(fā)明者伊藤高生 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社