专利名称：用于润滑动力传递元件的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑系统，更具体而言，涉及一种用于润滑动力传递元 件的系统和方法。在一个方面，本发明涉及一种花4建润滑系统。
背景技术：
如果没有适当的润滑来沖掉或者去除污染物，则发动机中的动力传递元 件在使用期间会逐渐磨损。这种磨损导致设备给定件的使用寿命降低。例如，
典型的具有使用内部花键的曲轴的发动机可具有1500小时的希望的使用寿 命。然而，在发动机使用期间，内部花键和与该内部花键接合的另外的部件 的互补外部花键之间的略微相对运动导致对花键的磨损和/或腐蚀，使得仅 在使用200个小时之后或可能甚至更少时间之后即需要日常维修。
因此，希望提供一种用于润滑诸如花键等动力传递元件的系统和方法， 以在使用期间减小这种元件的磨损并增大这种元件的使用寿命。这种解决方 案将会有利地减小与涉及这种动力传递元件的维护设备相关的时间和成本 的量。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种用于润滑发动机中的动力传递元件的润滑 系统。该系统包括主发动机轴承和与该主发动才几轴承操作关联的曲轴。该曲 轴包括端部，该端部包括具有动力传递元件的腔，并且该腔能够接纳和接合 另外的机构以将动力传递给该另外的机构。所述曲轴进一 步包括居中地设置在所述端部内的第一油路，以及第二油路，该第二油路从主发动机轴承延伸 到所述曲轴中，以使所述第一油路与所述第二油路交叉。该系统还包括泵机 构，该泵机构用于将润滑油从所述主发动机轴承通过所述第二油路和所述第 一油路循环到所述曲轴，然后循环到所述腔，以润滑所述动力传递元件。在 一个实施例中，所述动力传递元件可包括花键或花键表面。
在另一方面，还公开了一种用于润滑发动机中的一个或多个动力传递元 件的方法。
优选地，在发动机操作期间，润滑油的恒定或基本供应可被提供到所述 动力传递元件，以减小部件磨损并合乎希望地延长部件的使用寿命。
本发明的实施例参照附图来公开，并仅用于例示目的。本发明在其应用 中不限于附图所示的结构细节或部件设置。本发明能够为以其它各种方式实
践或实施的其它实施例。相同的附图标记用于表示相同的部件。在附图中 图1是根据本发明一个方面的用于润滑发动机曲轴上的动力传递元件
的系统的一个实施例的示意图2是根据本发明一个方面的内部花键式发动机曲轴的PTO端部的一
个实施例的截面图；并且
图3是根据本发明一个方面的沿图2的线2-2截取的示出花键润滑的放
大细节截面图。
具体实施例方式
图1示出根据本发明的至少一个方面的用于通过发动机曲轴16润滑诸 如花键、键槽等(未示出)动力传递元件的系统10的一个实施例的示意图。 第一油路12被设置在曲轴16的端部11的中心。如所示并根据本发明的至 少一个实施例，端部11为曲轴16的动力输出(PTO)端。然而，可以预想 和考虑到在本发明的范围内，曲轴上的其它位置也被可使用，作为示例包括与PTO端相反的端部。端部11包括带有表面13的腔19，该表面13包括动 力传递元件(未示出)。腔19能够接納另外的机构(也未示出)，该另外 的机构能够接触或接合用于与表面13结合的动力传递元件。如所示，第二 油路14被设置为从主发动机轴承15 (例如，后部主发动机轴承)径向向内 延伸到曲轴16中。第一油路12与第二油路14交叉。
借助于现有的发动机油泵或泵机构6循环到后部轴承15的润滑油17， 流动通过第二油路14到第一油3各12,然后流动到腔19的中心。降流孔18 被典型地提供在第一油路12中，以控制润滑油17到腔19的流动。然后到 达腔19的中心处或接近该中心的润滑油17能够继续向外行进到向内朝向的 表面13，由此能够最终用于润滑具有动力传递元件(再次未示出)的表面 13和插入到腔19中的任意另外的部件。通过这种方式，润滑油的恒定供应 被提供到动力传递元件，以在发动机的操作期间冲掉包含在动力传递元件中 或动力传递元件上的污染物。
在至少一些实施例中，除了被提供到动力传递元件(例如，内部花4建)
以及任意互配元件(例如，互补外部花4建)的润滑油17以外，润滑油17还 可以通过这种借助于动力传递元件连接到曲轴的另外的部件4吏润滑油17也 能够被进一步连通到其它设备。例如，如果具有互配元件(例如，外部花键) 的另外的部件也包括离合^L构(例如，多盘式液压致动离合器)，则加压油 将从腔19的中心(其由第一油路12提供)供应到外部花键内的接纳通路并 相继供应到离合机构。
参见图2并根据本发明的一个方面，内部花键式发动机曲轴21的PTO 端20的一个实施例的截面图被示出。如所示，曲轴21通过曲轴箱22被旋 转地支撑。转接板24也被示出，并且尽管未示出，但可以想到的是，泵(例 如，上述类型的液压泵)能够并典型地被紧固到转接板24。如下文所述， 泵用于通过曲轴使润滑油循环。发动机闭合板42也被示出并进一步参照图 3进4亍描述。如上所述，端部20为曲轴21的PTO端。然而，再次可以预想 到，在本发明的至少一些实施例中，润滑可在曲轴上的其它位置实现，作为示例包括与PTO端相反的端部。
图3是沿图2的线2-2截取的放大细节截面图。由曲轴箱(图2)支撑 的内部花键式发动才几曲轴21再次被示出。端部20包括具有表面28的腔26， 该表面28包括内部花键30 (或花键齿)。腔26能够接纳另外的机构(未 示出)，该另外的机构具有带有外部花键的表面，该外部花键能够接触或接 合表面28的内部花键30，并由此与表面28的内部花键30互补。如所示， 第二油路32被提供为径向向内延伸到曲轴21中。与腔26相邻的第一油路 34与第二油路32交叉。第一油路34被提供在曲轴21的中心处或在该中心 周围。在一个实施例中，第一和第二油路通过钻进至曲轴中的通路而形成， 其中第二油路被垂直地交叉钻进至曲轴中。在此应注意的是，尽管示出能够 接纳或接合具有外部花键的另外的机构的内部花键式发动机曲轴，但应理解 的是，根据需要，这种花键形式可被颠倒(例如，曲轴可采用外部花键，该 外部花键能够接纳另外的部件的内部花键)。此外，如上参照图l所述，尽 管花键在此被示出，在本发明的范围内也可预想和考虑到其它动力传递元 件。最后，尽管第一和第二油路被示出为在曲轴的中心处或接近该中心以约 90度的角度彼此交叉，但在本发明的范围内也可预想和考虑到其它角度和 位置。所述通路的尺寸和具体形状为了方便也可改变。
如箭头所示，润滑油通过现有的发动机油润滑泵(也未示出)循环到后 部轴承(未示出)。该油然后流动通过第二油路34到第一油路32,然后流 动到腔26。优选地，降流孔36被典型地提供在第一油路32中，以控制润 滑油到腔26 (具体而言到内部花键30)的流动。为了实现流量降低，塞38 被包括并被驱动或紧固在所述孔内。适于使用在本发明中以控制油流动到内 部花键的 一个塞是，可从位于美国威斯康星州的科勒的科勒公司购得的零件 号为24 139 05的杯塞(Cup Plug)。如箭头进一步所示，到达腔26的润滑 油然后继续行进，以润滑表面28的内部花键30以及插入在腔26中的任意 另外的部件。曲轴通常包括防止油从发动机滴出的密封件。如在本实施例中 所示，这种密封件被移除或消除，取而代之的是，通道40被钻出在或者形成在闭合板42中。通道40限定或提供回油路径，润滑油通过该回油路径例 如经过曲轴箱槽(也未示出)返回到发动机油泵(未示出)。通过这种方式， 润滑油的恒定或基本恒定供应被提供到花键，以在发动机的操作期间去除污染物。
如，双发动机、单发动机等)。预期用于本发明的发动机包括也由位于美国 威斯康星州的科勒的科勒公司制造的指挥⑧(Command )发动机。
特别指出的是，本发明并非限于包含在本文的实施例和图示，而是包括
它实施例的改进形式。
权利要求
1、一种用于润滑发动机曲轴上的花键的系统，该系统包括主发动机轴承；与所述主发动机轴承操作关联的曲轴，该曲轴具有带有腔的动力输出(PTO)端，所述腔具有带有内部花键或外部花键的表面，所述腔能够接纳另外的机构，该另外的机构包括具有互补花键的表面，所述曲轴进一步包括基本上居中地设置在所述PTO端中的第一油路和与该第一油路交叉的第二油路；以及泵机构，该泵机构用于将油循环到所述主发动机轴承，以使润滑油从所述后部主发动机轴承通过所述第二油路和所述第一油路流动到所述曲轴，然后流动到所述腔。
2、 根据权利要求1所述的系统，其中降流孔被提供以控制润滑油到所 述腔的流动。
3、 根据权利要求2所述的系统，进一步包括位于所述孔内以实现润滑 油流量降低的塞。
4、 根据权利要求2所述的系统，其中所述第一油路包括所述降流孔。
5、 根据权利要求1所述的系统，其中到达所述腔的所述润滑油继续向 外行进到内部花键的向内朝向的表面，并用于润滑所述内部花键和插入到所 述内部花键中并与该内部花键啮合的任意另外的机构的任意互补外部花键。
6、 如权利要求l所述的系统，其中具有所述互补花键的任意另外的部 件包括离合机构，并且，油从所述第一油路被提供到所述腔，然后从所述腔 供应到所述离合机构。
7、 如权利要求6所述的系统，其中所述油通过所述互补花键内的接纳 通路从所述腔提供到所述离合机构。
8、 如权利要求l所述的系统，其中所述第二油路从所述后部主发动机 轴承径向向内延伸在所述曲轴中，并以约90度的角度与所述第一油路交叉。
9、 一种用于发动机的润滑系统，该系统包括 主发动4几轴承；与所述主发动机轴承操作关联的曲轴，该曲轴具有包括腔的端部，所述 腔具有动力传递元件，所述腔能够接纳和接合另外的机构以将动力传递给该 另外的机构，所述曲轴进一步包括基本上居中地设置在所述端部内的第一油 路，以及第二油路，该第二油路从主发动机轴承延伸到所述曲轴中以使所述 第一油路与所述第二油路交叉；以及泵机构，该泵机构用于将润滑油从所述主发动机轴承通过所述第二油路 和所述第一油路循环到所述曲轴，然后到所述腔以润滑所述动力传递元件。
10、 如权利要求9所述的系统，进一步包括降流孔，该降流孔具有紧固 在该降流孔中的塞，该塞被提供以控制润滑油到所述腔的流动。
11、 如权利要求IO所述的系统，其中所述第一油路包括所述降流孔。
12、 如权利要求9所述的系统，其中所述端部为动力输出(PTO)端。
13、 如权利要求9所述的系统，其中润滑油通过在离合器组件的任意侧 上的任意润滑流体屏障被提供到所述动力传递元件。
14、 如权利要求9所述的系统，其中在发动机操作期间，润滑油的恒定 供应被提供到所述动力传递元件。
15、 如权利要求9所述的系统，其中所述发动机为通用发动机。
16、 一种用于润滑发动4几动力传递元4牛的方法，该方法包才舌 提供润滑系统，该润滑系统包括主发动纟几轴7 义；与所述主发动机轴承搡作关联的曲轴，该曲轴具有带有腔的动力输 出(PTO)端，所述腔具有带有动力传递元件的表面，所述腔能够接纳另外 的机构以将动力传递给该另外的机构，所述曲轴进一步包括基本上居中地设 置在所述PTO端中的第一油路和与该第一油路交叉的第二油路；和用于将油循环到所述主发动机轴承和所述曲轴的油润滑泵机构；以及使用所述油润滑泵机构使油循环，以使润滑油从所述主发动机轴 K流动通过所述第二油路和所述第一油路，然后流动到所述腔，从而润滑所述动力 传递元件。
17、 如权利要求16所述的方法，其中所述第一和所述第二油路中的至 少一个包括降流孔，该降流孔具有紧固在该降流孔中的塞，并且该方法进一 步包括使用紧固在所述降流孔内的所述塞控制润滑油到所述腔的流动。
18、 如权利要求17所述的方法，其中所述循环进一步包括润滑与所述 曲轴的所述动力传递元件接合的任意另外的机构的任意另外的动力传递元 件。
19、 如权利要求18所述的方法，其中具有带有所述另外的动力传递元 件的所述表面的所述另外的机构包括离合机构，并且该方法进一 步包括通过 所述第一油路将油提供到所述腔，和将油从所述腔供应到所述离合机构。
20、 如权利要求19所述的系统，其中所述油经由具有所述动力传递元 件的所述表面内的接纳通路从所述腔提供到所述离合机构。
21、 如权利要求16所述的系统，其中所述动力传递元件为花键表面， 并且在发动机操作期间，油到所述花键表面的循环是恒定的。
全文摘要
本文公开了一种润滑系统(10)和方法。该系统(10)包括主发动机轴承(15)和与该轴承(15)操作关联的曲轴(16)。该曲轴(16)包括端部(11)，该端部具有带有动力传递元件(13)(例如，花键)的腔(19)。该腔(19)可接纳和接合另外的机构以将动力传递给该机构。所述曲轴(16)进一步包括设置在所述端部内的第一油路(12)和从所述主发动机轴承延伸到所述曲轴中的第二油路(14)。所述第一油路与所述第二油路交叉。该系统还包括泵机构，用于将油从所述主发动机轴承通过所述第二油路和所述第一油路循环到所述曲轴，并循环到所述腔以润滑所述动力传递元件。在发动机操作期间，润滑油的恒定供应可被提供到所述动力传递元件以减小部件磨损。
文档编号F01M1/02GK101568700SQ200780047886
公开日2009年10月28日 申请日期2007年11月14日 优先权日2006年12月22日
发明者乔治·A·扬库斯基 申请人:科勒公司