JP2004190669A

JP2004190669A - 内燃機関、特にモータサイクル用の内燃機関

Info

Publication number: JP2004190669A
Application number: JP2003402722A
Authority: JP
Inventors: Klaus Fuoss; フオスクラウス
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2004-07-08
Also published as: ITMI20032169A1; DE10257011A1

Abstract

【課題】オイルフィルタ・熱交換器ユニットを外部からの損傷に対して保護しかつスペースを節減して、エンジンに配置できるようにする。
【解決手段】内燃機関、特にモータサイクル用の内燃機関であって、下端部にオイルパンが固定されているクランクケーシングと、オイルパン内に存在する潤滑オイルをクランクケーシングに組み込まれたオイル通路を介して消費機に圧送する潤滑オイルポンプと、潤滑オイルのためのオイルフィルタ・熱交換器ユニットとが設けられている形式のものにおいて、オイルフィルタ・熱交換器ユニット３４がオイルパン３０の内部に組み込まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関、特にモータサイクル用の内燃機関であって、下端部にオイルパンが固定されているクランクケーシングと、オイルパン内に存在する潤滑オイルをクランクケーシングに組み込まれたオイル通路を介して消費機に圧送する潤滑オイルポンプと、潤滑オイルのためのオイルフィルタ・熱交換器ユニットとが設けられている形式のものに関する。

今日のエンジン構造においては、エンジン冷却回路内に組み込まれた熱交換器として形成されている液体冷却式のオイルクーラを使用することが、一般的である。自動車エンジンではしばしば、エンジンケーシングに固定されていてオイルクーラとオイルフィルタとから成るコンビネーションモジュールが使用される。

ドイツ連邦共和国特許公開第３３１７００８号明細書に基づいて公知の熱交換器を組み込まれたフィルタケーシングでは、フィルタカートリッジに対して同軸的に液体冷却式のフィン型の熱交換器が配置されている。
ドイツ連邦共和国特許公開第３３１７００８号明細書

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の内燃機関を改良して、オイルフィルタ・熱交換器ユニットを外部からの損傷に対して保護しかつスペースを節減して、エンジンに配置できるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、オイルフィルタ・熱交換器ユニットがオイルパンの内部に組み込まれているようにした。

オイルフィルタ・熱交換器ユニットがオイルパンの内部に組み込まれていることによって、通常はエンジンブロックにねじ結合されている構成ユニットを省くことができる。そしてオイルパン内に構成ユニットを一体に組み込むことによって、外部の管路もしくは管路接続部を省くことができる。またモータサイクルエンジンにおいて使用すると、さもないとエンジンブロックもしくはモータサイクルフレームの外部に固定されるオイルクーラが省かれることに基づいて、魅力的な外観を得ることができる。

請求項１記載の本発明による内燃機関の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

本発明の有利な構成では、内燃機関のオイルパン内にポット状の切欠きが設けられており、該切欠き内にオイルフィルタ・熱交換器ユニットがほぼ完全に収容されている。このように構成されていると、構成ユニットにも拘わらず、エンジンの寸法が増大することはなく、つまりエンジンをコンパクトに構成することができる。熱交換器の構造は、円筒形のベース体によって傑出しており、このベース体は、表面積増大のために外周部に冷却フィンを備えていて、他方では熱交換器の内室には、オイルフィルタカートリッジを備えたオイル室が形成されている。

オイルパンにねじ結合された熱交換器は、その端面をカバーエレメントによって閉鎖されており、このカバーエレメントは、熱交換器のためのねじ結合箇所が少なくとも部分的に覆われているように、寸法設定されている。これによって熱交換器のために、相応な取外し防止装置が形成されることになる。このようなオイルフィルタ・熱交換器ユニットでは、オイルを冷却するために設けられた水回路への接触なしに、オイルフィルタもしくはオイルカートリッジの交換を行うことができる。

本発明の別の有利な構成では、熱交換器ユニットが、冷却フィンを形成する個々のリング円板エレメントから成っており、これらのリング円板エレメントはそれぞれ、リング円板であるスペーサエレメントによって互いに隔てられて、互いにろう接されている。冷却回路のために必要な冷却回路接続部は、有利には、オイルパンのポット状の切欠きの周壁に配置されており、これによって冷却回路接続部は外部からの影響に対して保護され、自動車の底部の自由度を損なうことはない。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

モータサイクルにおいて使用可能な内燃機関は、下側のクランクケーシング半部２を有しており、このクランクケーシング半部２には、クランク軸８を受容するために２つの軸受台４，６が形成されている。クランク軸８の一方の端部には、クランク軸フランジにスプロケット１０が固定されており、このスプロケット１０は駆動チェーン１２を介して、フランジブシュ１６を備えた別のスプロケット１４と作用結合されており、このスプロケット１４に設けられたフランジブシュ１６には、一方の側においてオイルポンプ２０のための駆動軸１８がプレス嵌めされている。フランジブシュ１６の他方の側には、ウォータポンプ２６用の駆動軸２４の、多角形体として形成された連行エレメントが、相対回動不能に差し込まれている。オイルポンプ２０はオイル吸込み管路２８を介して、オイルパン３０のオイル溜めから取り出された潤滑オイルを、オイル圧力管路３２を介して内燃機関の消費機に圧送する。オイル圧力管路３２にはオイルフィルタ・熱交換器ユニット３４が配置されており、このオイルフィルタ・熱交換器ユニット３４の構造については後で詳説する。ウォータポンプ２６の吸込み側には、冷却水を導く管結合部３６が接続されていて、この管結合部３６はオイルフィルタ・熱交換器ユニット３４に通じている。

オイルフィルタ・熱交換器ユニット３４を収容するためにオイルパン３０は、鉢形もしくはポット状の切欠き３８を有しており、この切欠き３８には熱交換器４０が収容されている。熱交換器４０の円筒形のベース体は、リング円板エレメント４２として形成された冷却フィンのセットから成っている。個々の冷却フィン４２は、リングエレメントであるスペーサエレメント４４によって互いに間隔をおいて位置していて、個々の冷却フィン４２とその間に位置するスペーサエレメント４４とは互いにろう接されている。円筒形の熱交換器４０は端面側において、２つのリング状の端部材４６，４８によって制限されており、両端部材４６，４８は、オイルパン３０に対してもしくは熱交換器４０を閉鎖するカバー５０に対して熱交換器４０をシールするために、リング溝に挿入されたＯリング５２；５４を有している。カバー５０はこの場合ねじ５６を用いて熱交換器４０の端部材４８にねじ結合されている。端部材４８は外周部に均一に分配配置された複数の固定アイ５８を有しており、これらの固定アイ５８には、オイルパン３０に熱交換器４０を固定するためのねじ６０が受容されている。図２に示されているように、カバー５０の直径は次のように、すなわちカバー５０が部分的に熱交換器４０のための固定ねじ６０を覆うように選択されている。これによって、予めカバー５０がねじを外された場合にしか、熱交換器４０の取外しができないようになる。熱交換器４０の内室６２には、オイルフィルタカートリッジ６４が配置されており、このオイルフィルタカートリッジ６４の位置は熱交換器４０の内部において固定されている。

冷却フィン４２によって規定されている熱交換器４０の外径及び、オイルパン３０に形成されたポット状の切欠き３８の直径は次のように、すなわち冷却フィン４２とポット状の切欠き３８との間にリング室６６が形成されるように、選択されており、このリング室６６は、後で詳しく説明するように、熱交換器４０の内室６２内における潤滑オイルを冷却するために冷却水によって満たされている。そのためにオイルパン３０のポット状の切欠き３８の外周壁は、水流入管片６８と水流出管片７０とによって貫通されており、水流出管片７０は、管結合部３６を介してウォータポンプ２６の吸込み側と接続されている。冷却水用のリング室６６の貫流時に短絡が生じることを回避するために、ポット状の切欠き３８の内壁には、熱交換器４０の冷却フィン４２の全長にわたって軸方向に延びているシールリップ７２が注型されており、このシールリップ７２は、冷却フィン４２の外縁部とシールリップ７２との間に形成される間隙７４が可能な限り小さく保たれるように、相応に正確に加工されている。この領域においてリング円板であるスペーサエレメント４４に設けられていて冷却フィン４２の外径と合致している突起７６によって、両接続部６８，７０の間においては、完全な分離が達成され、その結果流入管片６８を介して熱交換器４０に流入する冷却液は、図３に示された流れ方向に相応して強制的に案内される。

オイルフィルタ・熱交換器ユニット３４は次のように作動する：
オイルポンプ２０によって搬送された潤滑オイルは、オイル圧力管路３２ａを介して熱交換器４０の内室６２に導入される。熱交換器４０内においては冷却フィン４２を介して、リング室６６内を流れる冷却液との熱交換が行われる。熱交換器４０によって冷却された潤滑オイルは、次いでオイルフィルタカートリッジ６４の周壁面を介して内室６２に流入し、そして冷却されかつ浄化されて、例えばクランク軸の主軸受箇所のような消費機に供給される。

内燃機関のクランクケーシングを示す断面図である。オイルパンを下から見た図である。オイルフィルタ・熱交換器ユニットを示す横断面である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って断面して拡大した図である。熱交換器の冷却フィンを示す平面図である。熱交換器ユニットにおいて使用されるリング円板であるスペーサエレメントを示す平面図である。

符号の説明

２クランクケーシング半部、４，６軸受台、８クランク軸、１０スプロケット、１２駆動チェーン、１４スプロケット、１６フランジブシュ、１８駆動軸、２０オイルポンプ、２４駆動軸、２６ウォータポンプ、２８オイル吸込み管路、３０オイルパン、３２オイル圧力管路、３４オイルフィルタ・熱交換器ユニット、３６管結合部、３８切欠き、４０熱交換器、４２冷却フィン、４４スペーサエレメント、４６，４８端部材、５０カバー、５２，５４Ｏリング、５６ねじ、５８固定アイ、６０ねじ、６２内室、６４オイルフィルタカートリッジ、６６リング室、６８水流入管片、７０水流出管片、７２シールリップ、７４間隙、７６突起

Claims

内燃機関、特にモータサイクル用の内燃機関であって、下端部にオイルパンが固定されているクランクケーシングと、オイルパン内に存在する潤滑オイルをクランクケーシングに組み込まれたオイル通路を介して消費機に圧送する潤滑オイルポンプと、潤滑オイルのためのオイルフィルタ・熱交換器ユニットとが設けられている形式のものにおいて、オイルフィルタ・熱交換器ユニット（３４）がオイルパン（３０）の内部に組み込まれていることを特徴とする内燃機関。
オイルパン（３０）がポット状の切欠き（３８）を有していて、該切欠き（３８）内にオイルフィルタ・熱交換器ユニット（３４）が収容されている、請求項１記載の内燃機関。
熱交換器（４０）が円筒形のベース体から成っていて、該ベース体がその外周部に冷却フィン（４２）を備えており、熱交換器（４０）の内室にオイルフィルタ（６４）が配置されており、熱交換器（４０）がその端面をカバーエレメント（５０）によって閉鎖されている、請求項１又は２記載の内燃機関。
熱交換器（４０）がオイルパン（３０）にねじ結合されており、この場合ねじ結合箇所（６０）が少なくとも部分的にカバーエレメント（５０）によって覆われている、請求項３記載の内燃機関。
熱交換器（４０）の冷却フィン（４２）が個々のリング円板エレメントから成っており、これらのリング円板エレメントがそれぞれ、リング円板であるスペーサエレメント（４４）によって互いに隔てられている、請求項３又は４記載の内燃機関。
ポット状の切欠き（３８）の周壁に、熱交換器（４０）のための水流入管片（６８）及び水流出管片（７０）が設けられている、請求項２記載の内燃機関。