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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft die Ölschmierung von Steuerketten für Motoren.
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HINTERGRUND
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Verbrennungsmotoren verwenden einen Steuerriemen oder eine Steuerkette, um die Ventile des Motors zeitlich zu steuern. Der Steuerriemen oder die Steuerkette verbindet die Kurbelwelle mit einer oder mehreren Nockenwellen oder Phasenstellern, die wiederum das Öffnen und Schließen der Motorventile steuern.
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Aus der
JP H09 25 810 A ist ein Ölschmierungssystem zum Liefern von Öl an eine Steuerkette bekannt, die einem Zylinderkopf eines Motors benachbart ist. Das Ölschmierungssystem umfasst ein Rückleitungsmerkmal, das als eine integrale, einstückige Struktur mit dem Zylinderkopf gebildet ist, ein Entlüftungsfenster, ein Leistenmerkmal und ein Übertragungsmerkmal. Das Rückleitungsmerkmal ist ausgebildet, um Öl zu dem Entlüftungsfenster zu leiten, während das Leistenmerkmal ausgebildet ist, um Öl von dem Entlüftungsfenster zu dem Übertragungsmerkmal zu leiten, und das Übertragungsmerkmal ausgebildet ist, um Öl zu der Steuerkette zu übertragen. Das Öl wird im Wesentlichen bei Umgebungsdruck von dem Übertragungsmerkmal zu der Steuerkette übertragen.
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Die
JP H08 74 597 A beschreibt eine Schmierungsstruktur, die ebenfalls bei Umgebungsdruck arbeitet, für eine Steuerkette.
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In der
DE 10 2006 058 429 A1 ist eine Schmierungsstruktur für eine Steuerkette beschreiben, bei der das Öl durch eine Düse aufgebracht wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ölschmierungssystem für eine Steuerkette eines Motors zu schaffen, das einerseits eine kompakte Bauform aufweist und andererseits der Steuerkette auf möglichst einfache Weise Öl zuführt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ölschmierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Es wird ein Ölschmierungssystem zum Liefern von Öl an eine Steuerkette geschaffen. Die Steuerkette ist einem Zylinderkopf eines Motors benachbart. Das Ölschmierungssystem umfasst ein Rückleitungsmerkmal, ein Entlüftungsfenster, das durch den Zylinderkopf definiert ist, ein Leistenmerkmal und ein Übertragungsmerkmal. Das Rückleitungsmerkmal ist ausgebildet, um Öl zu dem Entlüftungsfenster zu leiten, das Leistenmerkmal ist ausgebildet, um Öl von dem Entlüftungsfenster zu dem Übertragungsmerkmal zu leiten, und das Übertragungsmerkmal ist ausgebildet, um Öl zu der Steuerkette zu übertragen. Das Öl wird im Wesentlichen bei Umgebungsdruck von dem Übertragungsmerkmal zu der Steuerkette übertragen.
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Der Motor ist durch das Fehlen einer Düse charakterisiert, die ausgebildet ist, um Öl auf die Steuerkette zu übertragen. Darüber hinaus sind das Rückleitungsmerkmal, das Leistenmerkmal und Übertragungsmerkmal allesamt als integrale, einstückige Strukturen mit dem Zylinderkopf gebildet.
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Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einiger der besten Weisen und anderer Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, leicht offensichtlich werden, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Draufsicht der Vorderseite eines Abschnitts eines Motors, die eine Steuerkette zeigt, die ein Kurbelwellen-Kettenrad mit zwei Nockenwellen-Phasenstellern verbindet;
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2 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Motors, die mit entfernten Nockenwellen-Phasenstellern gezeigt ist, um eine bessere Ansicht eines vorderen Schachts eines Zylinderkopfs des Motors zu liefern;
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3 ist eine Detailansicht der in 1 gezeigten Ansicht, die ein Entlüftungsfenster zeigt, das den vorderen Schacht mit einem Leistenmerkmal verbindet;
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4 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Motors, die das Entlüftungsfenster und das Leistenmerkmal in Verbindung mit der Steuerkette zeigt; und
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5 ist eine andere schematische isometrische Ansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Motors, die das Entlüftungsfenster und das Leistenmerkmal unter einem anderen Winkel zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, ist in 1 eine schematisch dargestellte Vorderansicht eines Ölschmierungssystems 10 für einen Motor 12 mit einem Zylinderkopf 14 gezeigt. Nur ein Abschnitt des Motors 12 ist in 1 gezeigt. Das Ölschmierungssystem 10 liefert Motoröl an eine Steuerkette 16, die dem Zylinderkopf 14 benachbart ist. Das Motoröl wird verwendet, um sich bewegende Teile des Motors 12 zu schmieren, und es kann den Motor 12 ebenso reinigen, seine Korrosion verhindern und ihn kühlen.
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Obgleich die vorliegende Erfindung bezogen auf Kraftfahrzeuganwendungen im Detail beschrieben wird, werden Fachleute die breitere Anwendbarkeit der Erfindung erkennen. Fachleute werden erkennen, dass Ausdrücke wie beispielsweise ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”nach oben”, ”nach unten” usw. verwendet werden, um die Figuren zu beschreiben, und dass sie keine Beschränkungen des Umfangs der Erfindung darstellen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
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Die Steuerkette 16 steht mit Zähnen an den Umfang eines Kurbelwellen-Kettenrades 20 und mit Kettenradzähnen an den Umfang von zwei Nockenphasenstellern 22 kämmend in Eingriff. Das Kurbelwellen-Kettenrad 20 ist an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 12 befestigt und dreht sich mit dieser. Die Steuerkette 16 rotiert oder zirkuliert um das Kurbelwellen-Kettenrad 20 und die Nockenphasensteller 22 in der Ansicht von 1 in der Richtung im Uhrzeigersinn. Der Motor 12 kann jedoch derart ausgebildet sein, dass die Steuerkette 16 in der Ansicht von 1 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert oder zirkuliert. Wenn die Steuerkette durch das Kurbelwellen-Kettenrad 20 gedreht wird, werden die Nockenphasensteller 22 ebenso gedreht.
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Die zwei Nockenphasensteller 22 sind an jeweiligen Nockenwellen (nicht gezeigt) befestigt, und sie sind ausgebildet, um die Nockenwellenposition nach früh oder nach spät zu verstellen, was den Zeitpunkt von Ventilhubereignissen relativ zu der Kurbelwellenposition variiert. Eine oder mehrere Nockenwellen mit festen (nicht variablen) Kettenrädern können ebenso mit dem Ölschmierungssystem 10 verwendet werden.
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Nun auf 2 und 3 Bezug nehmend und mit weiter Bezugnahme auf 1, sind zwei schematische isometrische Ansichten eines Abschnitts des Motors 12 gezeigt, der in 1 gezeigt ist. In 2 wurden die Nockenwellen-Phasensteller 22 und die Steuerkette 16 entfernt oder vor der Ansicht verborgen, um einen vorderen Schacht 24 des Zylinderkopfs 14 besser zu zeigen. 3 zeigt eine Nahbereichsansicht (oder eine vergrößerte Ansicht) im Wesentlichen unter demselben Winkel, unter dem 1 gezeigt ist.
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Motoröl sammelt sich in den vorderen Schacht 24, nachdem es durch andere Komponenten des Motors 12 in dem vorderen Schacht 24 und um diesen herum hindurchgetreten ist. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann Motoröl für ein oder mehrere Nockenlager oder Wellenzapfen (nicht gezeigt), Spielausgleicheinrichtungen (nicht gezeigt) oder die Nockenphasensteller 22 durch den vorderen Schacht 24 hindurchtreten, bevor es zu einem Sumpf (nicht gezeigt) zurückgeführt wird. Das in dem Sumpf gesammelte Öl kann gefiltert und zurück zu verschiedenen Komponenten des Motors 12 gepumpt werden. Nachdem es durch eine oder mehrere der Komponenten des Motors 12 hindurchgetreten ist, kann das Motoröl als Rücklauföl bezeichnet werden, im Gegensatz zu frischem, gefiltertem Öl. Bei einigen Ausbildungen kann jedoch Motoröl, das nicht durch andere Komponenten hindurchgetreten ist, ebenso durch den vorderen Schacht 24 gesammelt werden oder durch diesen hindurchgetreten.
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Ein Rückleitungsmerkmal 28 ist in dem vorderen Schacht 24 angeordnet, und es kann als eine integrale, einstückige Struktur mit dem Zylinderkopf 14 gebildet sein. Strömungspfeile 18 sind in den Figuren als höchst schematische Darstellungen möglicher Wege oder Richtungen der Motorölströmung durch das Ölschmierungssystem 10 gezeigt. Die Strömungspfeile 18 sind darstellend und schränken den tatsächlichen Weg oder die tatsächliche Richtung des Motoröls in dem Ölschmierungssystem 10 nicht ein. Das Rückleitungsmerkmal 28 ist als ein Öldamm oder eine kurze Wand gezeigt. Andere Rückleitungsmerkmale 28 können mit dem Ölschmierungssystem 10 verwendet werden, wie beispielsweise und ohne Einschränkung Stopfen, Rippen, Wülste oder schräge Kanäle.
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Wie hierin verwendet, sind integrale, einstückige Strukturen solche, die als ein einziges Stück oder Teil gebildet sind und im Wesentlichen durchgängiges Material enthalten. Komponenten, die separat gebildet und anschließend befestigt werden – mittels Befestigungselementen, Schweißen, Klebern, Bügeln, Riegeln oder anderen Verbindungstechniken –, sind keine integralen, einstückigen Strukturen. Beispielsweise und ohne Einschränkung sind Merkmale oder Komponenten, die zusammen gegossen oder aus einem einzigen Rohling maschinell gearbeitet werden, integrale, einstückige Strukturen. Eine integrale, einstückige Struktur kann jedoch weiterhin nachfolgende Behandlungen oder Herstellungsprozesse durchlaufen, die der Bildung des einzelnen Stücks folgen.
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Ein Entlüftungsfenster 30 wird durch den Zylinderkopf 14 definiert, und es erzeugt einen Durchgang oder einen Weg von dem vorderen Schacht 24 zu der Seite des Motors 12 mit dem Nockenwellen-Kettenrad 20. Das Rückleitungsmerkmal 28 ist ausgebildet, um Motoröl zu dem Entlüftungsfenster 30 zu leiten oder zu führen. Daher verhindert das Rückleitungsmerkmal 28, dass etwas Rücklauföl oder das gesamte Rücklauföl, das sich in dem vorderen Schacht 24 sammelt, direkt zu dem Sumpf zurückkehrt.
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Ein Leistenmerkmal 32 kann als eine integrale, einstückige Struktur mit dem Zylinderkopf 14 gebildet sein. Das Entlüftungsfenster 30 verbindet den vorderen Schacht 24 und das Leistenmerkmal 32, so dass Motoröl, das sich in dem vorderen Schacht 24 sammelt, durch das Rückleitungsmerkmal 28 über das Entlüftungsfenster 30 zu dem Leistenmerkmal 32 geführt wird.
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Das in den Figuren gezeigte Leistenmerkmal 32 weist eine erste Seite 34 und eine zweite Seite 35 auf. Die erste Seite 34 und die zweite Seite 35 verbinden sich an einem Übertragungsmerkmal 36 oder laufen an diesem zusammen. Das Übertragungsmerkmal 36 kann auch als eine integrale, einstückige Struktur mit dem Zylinderkopf 14 und dem Leistenmerkmal 32 gebildet sein. Das Leistenmerkmal 32 leitet oder trägt das Motoröl von dem Entlüftungsfenster 30 zu dem Übertragungsmerkmal 36. Das Übertragungsmerkmal 36 überträgt das Motoröl anschließend zu der Steuerkette 16, indem das Motoröl auf die Steuerkette 16 tröpfelt oder auf diese gegossen wird.
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Andere Formen und Ausbildungen des Leistenmerkmals 32 und des Übertragungsmerkmals 36 können verwendet werden, um das Motoröl von dem Entlüftungsfenster 30 zu sammeln und von diesem zu der Steuerkette 16 zu übertragen. Die erste und die zweite Seite 34, 35 des Leistenmerkmals 32, die in den Figuren gezeigt sind, bilden einen im Wesentlichen V-förmigen Hohlraum in dem Übertragungsmerkmal 36, so dass das Leistenmerkmal 32 ausgebildet ist, um das Motoröl in das Übertragungsmerkmal 36 einzufüllen.
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Nun auf 4 und 5 Bezug nehmend und mit weiterer Bezugnahme auf 1–3, sind zwei schematische isometrische Ansichten eines Abschnitts des Motors 12 gezeigt. 4 zeigt das Entlüftungsfenster 30 und das Leistenmerkmal 32 in Verbindung mit der Steuerkette 16 unter einem Winkel oder von einem Beobachtungspunkt aus, und 5 unter einem anderen Winkel oder von einem anderen Beobachtungspunkt aus.
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Wie in 4 und 5 gezeigt ist, wird Motoröl, das sich in dem vorderen Schacht 24 sammelt, durch das Rückleitungsmerkmal 28 zu dem Entlüftungsfenster 30 geleitet. Das Motoröl wird anschließend durch das Leistenmerkmal 32 gesammelt und an das Übertragungsmerkmal 36 geliefert, wo es auf die Steuerkette 16 fällt. Die Strömungspfeile 18 stellen einen repräsentativen Strömungsweg für das Motoröl zwischen dem vorderen Schacht 24 und der Steuerkette 16 schematisch dar.
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Das Leistenmerkmal 32 kann anders geformt sein, als es in den Figuren gezeigt ist. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann das Leistenmerkmal 32 eine im Wesentlichen zylindrische Stange sein, die von dem Entlüftungsfenster 30 derart nach unten abgewinkelt ist, dass das Übertragungsmerkmal 36 das Ende der Stange bildet und genau oberhalb der Steuerkette 16 angeordnet ist. Das Leistenmerkmal 32 kann auch eine konische Form oder eine Tragflächenform aufweisen, wobei ein punktförmiges oder vertiefungsförmiges Übertragungsmerkmal 36 an diesem gebildet ist. Alternativ kann das Leistenmerkmal 32 eine Rinne oder Rutsche sein, die von dem Entlüftungsfenster 30 bis genau oberhalb der Steuerkette 16 herausragt.
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Die Steuerkette 16 weist eine Innenseite 38 und eine Außenseite 39 auf, die durch die geschlossene Schleife oder den geschlossenen Weg definiert sind, der gebildet wird, wenn sich die Steuerkette 16 dreht. Die Innenseite 38 der Steuerkette 16 ist in die Schleife hinein orientiert, und die Außenseite 39 ist von der Schleife weg orientiert. Wie in 4 gezeigt ist, ist das Übertragungsmerkmal 36 ausgebildet, um Öl auf die Innenseite 38 der Steuerkette 16 zu führen. Darüber hinaus ist das in den Figuren gezeigte Übertragungsmerkmal 36 ausgebildet, um Öl auf die Steuerkette 16 zu leiten, bevor die Steuerkette mit dem Kurbelwellen-Kettenrad 20 relativ zu der Drehrichtung der Steuerkette 16 kämmend in Eingriff gelangt. Dies kann als die Vorderkante der Steuerkette 16 bezeichnet werden, relativ zu dem Kurbelwellen-Kettenrad 20. Daher wird bei der gezeigten Ausbildung Motoröl anfänglich an die Zähne des Kurbelwellen-Kettenrads 20 geliefert, die einen Kontakt mit der Steuerkette 16 herstellen (dies ist in der Ansicht von 1 die rechte Seite des Kurbelwellen-Kettenrads 20).
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Die Steuerkette 16 ist in einer Ebene zur zeitlichen Steuerung (oder einer Steuerkettenebene) angeordnet, die von dem Entlüftungsfenster 30 versetzt ist. Die Ebene zur zeitlichen Steuerung ist im Wesentlichen als die Ebene definiert, die durch die Mittelachse der Steuerkette 16 und die Kettenräder gebildet wird, mit denen die Steuerkette 16 kämmend in Eingriff steht. Herstellungsschwankungen können zu leichten Verschiebungen des Kurbelwellen-Kettenrads 20 oder der Nockenphasensteller 22 relativ zueinander führen. Die Steuerkette 16 zirkuliert jedoch üblicherweise über ihren gesamten Weg, während sie sich im Wesentlichen in derselben Ebene befindet.
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Das Leistenmerkmal 32 erstreckt sich von dem Entlüftungsfenster 30 bis zu der Ebene zur zeitlichen Steuerung, so dass das Übertragungsmerkmal 36 im Wesentlichen mit der Ebene zur seitlichen Steuerung zusammenfallen kann und Motoröl zu der Mittelachse der Steuerkette 16 oder in deren Nähe liefert. Das Anordnen des Übertragungsmerkmals 36 im Wesentlichen in der Ebene zur zeitlichen Steuerung ermöglicht eine Übertragung von Motoröl zu der Steuerkette 16 ohne Sprühen oder Hinausschleudern von unter Druck stehendem Öl. Das Leistenmerkmal 32 kann ausgebildet sein, um unter einer Vielzahl von Einbauwinkeln bezüglich des Motors 12 zu funktionieren, während weiterhin Motoröl auf die Steuerkette 16 geliefert wird.
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Das in den Figuren gezeigte Ölschmierungssystem 10 weist keine Düse auf, die ausgebildet ist, um Motoröl direkt zu der Steuerkette 16 zu übertragen oder auf diese anzuwenden. Solch eine fest zugeordnete Düse würde durch eine Ölpumpe (nicht gezeigt) versorgt werden und Motoröl direkt auf die Steuerkette 16 sprühen. Wie hierin verwendet, umfassen Düsen Strahleinrichtungen, Sprüheinrichtungen oder andere Einrichtungen, die unter Druck stehendes Öl von einem Ort (dem Düsenauslass) zu einem anderen (dem Ziel) vorantreiben.
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Das Ölschmierungssystem 10 für die Steuerkette 16 kann als ein passives System angesehen werden. Das Motoröl wird im Wesentlichen bei Umgebungsdruck gesammelt und zu der Steuerkette 16 übertragen, im Gegensatz dazu, dass es bei einem erhöhten Druck zu der Steuerkette 16 gepumpt wird. Darüber hinaus verwendet das Ölschmierungssystem 10 für die Steuerkette 16 die Schwerkraft, um Rücklauföl von dem Zylinderkopf 14 zu der Steuerkette 16 zu übertragen. In Abhängigkeit von der Ausrichtung und dem Befestigungswinkel des Motors 12 in dem Fahrzeug können das Leistenmerkmal 32 und das Übertragungsmerkmal 36 abgewinkelt sein, um das Motoröl präziser zu der Steuerkette 16 zu liefern.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sollen die Erfindung unterstützen und beschrieben, der Umfang der Erfindung ist jedoch ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Weisen und andere Ausführungsformen zum Ausführen der beanspruchten Erfindung im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen, um die in den beigefügten Ansprüchen definierte Erfindung auszuüben.