用于发动机的集成安装结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010076466.5 (22)申请日 2020.01.23 (30)优先权数据 16/259,535 2019.01.28 US (71)申请人 卡特彼勒公司 地址 美国伊利诺伊州 (72)发明人 SS库玛EL阿伯纳西 DP格鲁夫 (74)专利代理机构 北京市金杜律师事务所 11256 代理人 苏娟尹景娟 (51)Int.Cl. F02B 63/04(2006.01) F02B 63/06(2006.01) F02B 67/06(2006.01) (54)发明名称 用于发。

2、动机的集成安装结构 (57)摘要 一种安装支架包括单个整体片材和顶部， 该 顶部包括第一托架和第二托架， 该第一托架包括 限定第一曲率半径和第一纵向轴线的第一凹面， 该第二托架包括限定不同于第一曲率半径的第 二曲率半径和平行于第一纵向轴线的第二纵向 轴线的第二凹面。 第一对安装表面可跨在第一托 架的任一侧上， 并且第二对安装表面可跨在第二 托架的任一侧上。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 111485997 A 2020.08.04 CN 111485997 A 1.一种发动机组件， 包括： 发动机缸体； 安装结构， 包括： 安装支架， 所述安装支架包括单个整体片材； 以及所述安装。

3、支架包括顶部， 所述顶部包 括： 第一托架， 包括限定第一曲率半径和第一纵向轴线的第一凹面； 第二托架， 包括限定大于所述第一曲率半径的第二曲率半径的第二凹面， 所述第二凹 面还限定第二纵向轴线并且包括沿着所述第二纵向轴线设置的前部和后部， 所述安装支架 还包括从所述第二凹面向上延伸的突起， 所述突起邻近所述第二凹面的所述后部设置； 与所述第一托架接触的AC压缩机； 以及 与所述第二托架接触的交流发电机。 2.根据权利要求1所述的发动机组件， 进一步包括平坦的左侧附接表面和附接到所述 左侧附接表面上的油过滤器组件。 3.根据权利要求1所述的发动机组件， 进一步包括第一多个安装凸台， 并且所述第。

4、一多 个安装凸台中的每一个限定被构造成接收紧固件的孔， 所述发动机组件进一步包括第一多 个惰轮， 所述第一多个惰轮中的每一个附接到所述第一多个安装凸台中的一个。 4.根据权利要求3所述的发动机组件， 其中所述第一多个安装凸台中的至少一个被设 置成邻近所述第二托架并且位于所述第二托架下方。 5.根据权利要求4所述的发动机组件， 其中， 所述安装支架包括底部， 并且所述第一多 个安装凸台中的至少三个邻近所述安装支架的所述底部设置， 所述三个安装凸台中的一个 是中间安装凸台， 所述中间安装凸台设置在邻近所述安装支架的底部设置的另两个安装凸 台之间， 并且所述发动机组件进一步包括附接到中间安装凸台的自。

5、动张紧器组件。 6.根据权利要求2所述的发动机组件， 进一步包括平坦的右侧附接表面。 7.根据权利要求6所述的发动机组件， 其中， 所述左侧附接表面不平行于所述右侧附接 表面， 所述发动机组件进一步包括附接到所述右侧附接表面的燃料过滤器组件。 8.根据权利要求1所述的发动机组件， 其中， 所述安装支架限定多个型芯腔， 并且包括 邻近所述左侧附接表面设置的第一顶部附接表面和邻近所述右侧附接表面设置的第二顶 部附接表面。 9.根据权利要求1所述的发动机组件， 进一步包括外环形壁和内环形壁， 所述外环形壁 包括圆柱形构造， 所述内环形壁包括大致三角形构造， 所述内环形壁从所述外环形壁向内 偏移， 并。

6、且所述外环形壁设置在所述第一托架和所述第二托架下方。 10.根据权利要求9所述的发动机组件， 进一步包括附接到所述内环形壁的燃料泵盖。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111485997 A 2 用于发动机的集成安装结构 技术领域 0001 本发明涉及一种用于将部件和系统安装到发动机的安装结构。 具体地， 本发明涉 及这样一种安装结构， 其有助于发动机的各种部件和系统的维修， 同时还将这些各种部件 和系统的操作参数保持在期望的操作范围内。 背景技术 0002 内燃机经常用于运土、 建筑和采矿设备等。 在传统的发动机构造中， 多个部件例如 燃料过滤器、 油过滤器、 燃料泵定时调节盖、 水管、 。

7、ATAAC(空气-空气后冷却器)管等安装在 发动机上。 更具体地， 交流发电机靠近排气系统放置。 结果， 这导致交流发电机在高温条件 下的损坏。 此外， 在许多当前的发动机构造中， 没有其他空间可用于安装交流发电机。 0003 更具体地， 经常需要使用来自曲轴的动力通过恒定传动带张力驱动AC(空调)压缩 机和交流发电机， 同时不超过最大环境温度105摄氏度(对于交流发电机)， 并且仍然能够为 发动机的燃料过滤器、 油过滤器、 燃料泵定时调节盖、 水管和ATAAC管提供安装。 优选地， 这 些需求应当在不使发动机的前壳体张紧的情况下实现， 同时还允许容易地维修各种部件， 例如燃料过滤器和油过滤器。

8、等。 0004 美国专利No.8,794,209涉及一种用于动力设备的发动机安装系统。 该安装系统包 括管状框架、 内燃机和用于将发动机安装到管状框架上的一个或多个支撑件。 内燃机包括 发动机缸体和附接到发动机缸体的曲轴箱盖。 该一个或多个支撑件与发动机缸体和曲轴箱 盖中的至少一个一体地形成壳体并远离该发动机缸体和所述曲轴箱盖中的至少一个延伸。 另外， 该一个或多个支撑件被设计成安装到该框架上并且被成形为与该框架的轮廓的一部 分相匹配。 0005 然而， 209专利的发动机安装系统没有解决使附接到发动机的各种部件和系统保 持在期望的参数下运行的问题， 同时还避免了发动机的前壳体张紧并为发动机的。

9、各种部件 和系统提供维修保养性。 因此， 希望开发一种满足这些需要的发动机安装结构。 发明内容 0006 可以提供一种用于根据本发明的实施例的发动机组件的安装结构。 该安装结构可 包括含有单个整体片材的安装支架， 该安装支架包括顶部， 该顶部包括第一托架和第二托 架， 该第一托架包括限定第一曲率半径和第一纵向轴线的第一凹面， 该第二托架包括限定 不同于第一曲率半径的第二曲率半径的第二凹面。 第二凹面还可限定平行于第一纵向轴线 的第二纵向轴线。 第一对安装表面可跨在第一托架的任一侧上， 并且第二对安装表面可跨 在第二托架的任一侧上。 0007 提供了根据本发明的实施例的发动机组件。 该发动机组件。

10、可包括发动机缸体和安 装结构， 该安装结构包括含有单个整体片材的安装支架。 安装支架可包括顶部， 该顶部包括 第一托架和第二托架， 该第一托架包括限定第一曲率半径和第一纵向轴线的第一凹面， 该 第二托架包括限定大于第一曲率半径的第二曲率半径的第二凹面， 第二凹面还限定第二纵 说明书 1/4 页 3 CN 111485997 A 3 向轴线并包括沿第二纵向轴线设置的前部和后部。 安装支架还可包括从第二凹面向上延伸 的突起， 该突起靠近第二凹面的后部设置。 AC压缩机接触第一托架， 交流发电机可接触第二 托架。 附图说明 0008 并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的若干实施例， 。

11、并与说 明书一起用于解释本发明的原理。 在附图中： 0009 图1是根据本发明的各种实施例的使用集成安装结构的发动机组件的透视图。 0010 图2是与发动机隔离示出的图1的集成安装结构的透视图。 具体实施方式 0011 现在将详细参考本发明的实施例， 其示例在附图中示出。 只要可能， 在所有附图中 使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。 在某些情况下， 本说明书中会标出参考数 字， 并且附图中会显示该参考数字， 后跟字母(例如100a、 100b)或撇号(例如100、 100” 等)。 应当理解， 紧接在参考数字之后使用字母或撇号表示这些特征具有类似的形状并且具有类 似的功能， 这通常是当。

12、几何形状关于对称平面镜像时的情况。 为了便于在本说明书中解释， 字母和撇号通常不包括在本文中， 而是可在附图中示出， 以指示在本书面说明书中讨论的 具有相似或相同功能或几何形状的特征的重复。 0012 现在将讨论将AC压缩机和交流发电机安装在发动机顶部的由铝合金制成的一体 式集成支架的各种实施例。 支架设计有助于确保高排气温度不会影响交流发电机。 此外， 支 架设计还可为发动机的其余部件和系统提供安装。 更具体地， 安装支架可由铝合金制成， 该 铝合金的重量比先前的材料轻并且不会显著地使发动机的前壳体张紧。 另外， 安装支架可 允许发动机的各种部件和系统容易地安装和维护。 0013 参见图1和。

13、图2， 现在将讨论可使用根据本发明的不同实施例的安装结构200的发 动机组件100。 发动机组件100可包括发动机缸体102和用于将各种部件和系统附接到发动 机组件100的安装结构200。 0014 集中在图2上， 安装结构200可包括安装支架202， 安装支架202包括通过铸造、 锻 造、 金属板制造等形成的单个整体片材。 在特定实施例中， 材料可以是铸铝， 但其他材料也 是可能的。 安装支架202可包括顶部204， 顶部204包括第一托架206， 第一托架206包括限定 第一曲率半径210和第一纵向轴线212的第一凹面208。 同样地， 第二托架214包括限定不同 于第一曲率半径210的第。

14、二曲率半径218的第二凹面216。 第二凹面216还可限定平行于第一 纵向轴线212的第二纵向轴线220。 这可能不是本发明的其他实施例的情况。 0015 另外， 第一对安装表面222可跨在第一托架206的任一侧上， 并且第二对安装表面 224可跨在第二托架214的任一侧上。 这些表面可用于通过皮带将交流发电机和空调安装到 安装支架202上， 这将在下文中更详细地讨论。 0016 类似地， 安装支架202可进一步包括平坦的左侧附接表面226和平坦的右侧附接表 面228。 在其他实施例中， 这些表面的其他构造也是可能的。 对于图2所示的实施例， 左侧附 接表面226不平行于右侧附接表面228。 。

15、此外， 左侧附接表面226平行于第一托架206的第一 纵向轴线212以及平行于第二托架214的第二纵向轴线220。 如稍后将进一步详细讨论的， 这 说明书 2/4 页 4 CN 111485997 A 4 些附接表面226、 228可用于将油过滤器组件和燃料过滤器组件附接至安装支架202。 0017 安装支架202可进一步包括第一多个安装凸台230， 其被配置成允许其他部件附接 到安装支架202上(即， 这些安装凸台可以足够大并且为这些部件(例如惰轮)提供更大的支 撑表面)。 此外， 第一多个安装凸台230中的每一个限定被构造成接收紧固件的孔232。 第一 多个安装凸台230中的至少一个230。

16、可设置成邻近第二托架214并且位于第二托架214下 方。 另一方面， 安装支架202可包括底部240， 并且第一多个安装凸台230中的至少两个230” 可邻近安装支架202的底部240设置。 0018 安装支架202可进一步包括外环形壁242和内环形壁244， 外环形壁242包括具有周 向方向C242的圆柱形构造， 内环形壁244包括大致三角形构造(例如， 三边叶形构造)。 内环 形壁244可从外环形壁242向内偏移。 外环形壁242可设置在第一托架206和第二托架214下 方， 并且可进一步包括第二多个安装凸台246， 该第二多个安装凸台246形成沿圆周设置在 外环形壁242上的圆形阵列。 。

17、0019 现在参见图1， 现在将描述发动机组件100的整体。 发动机组件100可包括发动机缸 体102和安装支架202， 安装支架202类似于或等同于先前在此描述的安装支架。 0020 如图2所示， 第一托架206可包括限定第一曲率半径210和第一纵向轴线212的第一 凹面208， 且第二托架214包括限定大于第一曲率半径210的第二曲率半径218的第二凹面 216。 第二凹面216还可限定第二纵向轴线212并且可包括沿着第二纵向轴线220设置的前部 248和后部250。 安装支架202还可包括从第二凹面216向上延伸的突起251， 该突起251靠近 第二凹面216的后部250设置。 0021。

18、 再次参见图1， AC压缩机104可接触或搁置在第一托架206上， 并且交流发电机106 可接触或搁置在第二托架214上。 如图2中最佳示出的， 发动机组件100可进一步包括平坦的 左侧附接表面226和平坦的并且不平行于左侧附接表面226的右侧附接表面228。 返回图1， 发动机组件100可进一步包括附接至左侧附接表面226的油过滤器组件108和附接至右侧附 接表面228的燃料过滤器组件110。 0022 通过一起看图1和2可以更好地理解， 发动机组件100可进一步包括第一多个惰轮 112(传送带114可围绕惰轮112和AC压缩机104、 交流发电机106、 曲轴带轮116等的其他部分 行进)。

19、。 第一多个惰轮112中的每一个都可附接到第一多个安装凸台230中的一个上。 第一多 个安装凸台230中的至少一个230可设置成邻近第二托架214并且位于第二托架214下方。 0023 安装支架202可包括底部240， 并且第一多个安装凸台230中的至少三个230” 可邻 近安装支架202的底部240设置。 三个安装凸台230” 中的一个是中间安装凸台252， 该中间 安装凸台252设置在邻近安装支架的底部240设置的其他安装凸台230中的两个(也可以更 大)之间。 发动机组件100可进一步包括附接到中间安装凸台252上的自动张紧器组件118。 0024 安装支架202可限定多个型芯腔254，。

20、 这些型芯腔254减小安装支架202的重量并且 产生一致的标称壁厚， 这可以有助于减小在用于制造安装支架202的铸造过程期间形成空 隙或孔隙的可能性。 安装支架202还可包括设置在左侧附接表面228附近的第一顶部附接表 面256。 第一附接托架120可附接到第一顶部附接表面， 用于保持在水管122上。 类似地， 第二 顶部附接表面258可设置在右侧附接表面228附近， 并且第二附接托架124可设置成保持在 ATAAC管上(未示出， 但由虚线138表示)。 0025 发动机组件100可进一步包括包含圆柱形构造的外环形壁242和包含大致三角形 说明书 3/4 页 5 CN 111485997 A 。

21、5 构造的内环形壁244。 内环形壁244可从外环形壁242向内偏移， 而外环形壁242可设置在第 一托架206和第二托架214下方。 此外， 燃料泵组件126可设置成向下延伸到发动机组件100 中并且可与部分地限定内环形壁244的中心孔128连通(见图2)。 燃料泵盖130可附接到覆盖 中心孔128的内环形壁244(见图1)。 0026 在图1中还示出了为发动机组件100的各种系统提供流体输送和连通的各种其他 润滑管132、 排气管134和线束136。 虚线138表示ATAAC管， 而实线140表示高温区域， 表示将 交流发电机安装在该区域之上和远离该区域可帮助增加交流发电机的寿命， 或者可。

22、以另外 帮助交流发电机正常工作。 0027 工业实用性 0028 实际上， 根据在此描述的任何实施例的安装支架、 发动机组件、 或使用安装支架或 发动机组件的机器或车辆可以在OEM或售后环境中销售、 购买、 制造或以其他方式获得。 可 以为安装支架、 发动机组件或使用该安装支架的机器或车辆提供更好的耐用性、 可靠性和/ 或耐久性。 0029 对于本领域技术人员显而易见的是， 在不脱离本发明的范围或精神的情况下， 可 以对这里讨论的装置和组装方法的实施例进行各种修改和变化。 通过考虑本文所公开的各 种实施例的说明书和实践， 本发明的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。 例 如， 一些设备。

23、的结构和功能可以与在此描述的有所不同， 并且可以省略任何方法的某些步 骤， 以与具体提及的不同的顺序执行， 或者在一些情况下同时或以子步骤执行。 此外， 可对 各种实施例的某些方面或特征进行变化或修改以创建其他实施例， 且可将各种实施例的特 征和方面添加到其他实施例的其他特征或方面或替代其他实施例的其他特征或方面以提 供其他实施例。 0030 因此， 本说明书和实施例仅被认为是示例性的， 本发明的真正范围和精神由所附 权利要求及其等同物来指示。 说明书 4/4 页 6 CN 111485997 A 6 图1 说明书附图 1/2 页 7 CN 111485997 A 7 图2 说明书附图 2/2 页 8 CN 111485997 A 8 。