DE102010048267A1

DE102010048267A1 - Fahrzeugmotor

Info

Publication number: DE102010048267A1
Application number: DE102010048267A
Authority: DE
Inventors: Naoki Nishio-shi Hiramatsu; Masahide Nishio-shi Sakurai
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2011-05-05
Also published as: US8656877B2; JP2011085022A; US20110083627A1

Abstract

Ein Fahrzeugmotor (10, 50) beinhaltet: einen Zylinderkopf; ein Nockengehäuse (12), das an einer Oberseite des Zylinderkopfes befestigt ist; eine Nockenkappe (14, 52), die an einer Oberseite des Nockengehäuses befestigt ist; eine Nockenwelle (16), die drehbar zwischen dem Nockengehäuse (12) und der Nockenkappe (14, 52) gestützt ist, wobei die Nockenwelle (16) eine Nocke (18) stützt; einen Kipphebel (20), der dafür ausgelegt ist, durch die Nocke (18) geschoben zu werden; und ein Ventil (22), das dafür ausgelegt ist, dadurch betätigt zu werden, dass es durch den Kipphebel (20) geschoben wird; sowie eine Ölleitung (32, 60), die integral mit der Nockenkappe (14, 52) ausgebildet ist. Schmieröl wird durch die Ölleitung (32, 60) zu einem Kontaktpunkt zwischen der Nocke (18) und dem Kipphebel (20) geleitet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugmotor.
Hintergrund
Ein typischer Fahrzeugmotor beinhaltet einen Zylinderkopf, ein Nockengehäuse, eine Nockenkappe, Nockenwellen, Kipphebel und Ventile. Das Nockengehäuse ist an einer Oberseite des Zylinderkopfes befestigt. Die Nockenkappe ist an einer Oberseite des Nockengehäuses befestigt. Die Nockenwellen sind drehbar zwischen dem Nockengehäuse und der Nockenkappe gestützt. Jede Nockenwelle stützt Nocken. Die Nocken schieben die Kipphebel, während die Kipphebel die Ventile derart schieben, dass die Ventile betätigt werden. Ein typischer Fahrzeugmotor beinhaltet des Weiteren eine Spülleitung, durch die Schmieröl zu Kontaktpunkten zwischen den Nocken und den Kipphebeln geleitet wird.
Die Spülleitung ist im Allgemeinen ein separates Bauteil, das an der Nockenkappe oder an einer die Oberseite der Nockenkappe bedeckenden Kopfabdeckung angebracht ist. Dies bedeutet, dass ein von der Nockenkappe oder von der Kopfabdeckung separates Bauteil für die Spülleitung notwendig ist. Die Zahl der Bauteile des Fahrzeugmotors ist entsprechend höher.
Es besteht daher Bedarf an einem Fahrzeugmotor mit einer geringeren Anzahl von Bauteilen.
Zusammenfassung
Ein Aspekt entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugmotor, der beinhaltet: einen Zylinderkopf; ein Nockengehäuse, das an einer Oberseite des Zylinderkopfes befestigt ist; eine Nockenkappe, die an einer Oberseite des Nockengehäuses befestigt ist; eine Nockenwelle, die drehbar zwischen dem Nockengehäuse und der Nockenkappe gestützt ist, wobei die Nockenwelle eine Nocke stützt; einen Kipphebel, der dafür ausgelegt ist, durch die Nocke geschoben zu werden; ein Ventil, das dafür ausgelegt ist, dadurch betätigt zu werden, dass es durch den Kipphebel geschoben wird; und eine Ölleitung, die dafür ausgelegt ist, Schmieröl zu einem Kontaktpunkt zwischen der Nocke und dem Kipphebel zu leiten. Die Ölleitung ist integral mit dem Nockengehäuse ausgebildet.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine Schnittansicht durch einen Fahrzeugmotor eines ersten Ausführungsbeispieles zur Darstellung eines Zustandes, bevor die Nockenkappe an dem Nockengehäuse montiert ist.
2 ist eine Schnittansicht durch den Fahrzeugmotor des ersten Ausführungsbeispieles zur Darstellung eines Zustandes, nachdem die Nockenkappe an dem Nockengehäuse montiert ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Nockengehäuses, einer Nockenwelle und der Nockenkappe des ersten Ausführungsbeispieles.
4 ist eine Schnittansicht eines Fahrzeugmotors eines zweiten Ausführungsbeispieles zur Darstellung eines Zustandes, bevor eine Nockenkappe an dem Nockengehäuse montiert ist.
5 ist eine Schnittansicht durch den Fahrzeugmotor des zweiten Ausführungsbeispieles zur Darstellung eines Zustandes, nachdem die Nockenkappe an dem Nockengehäuse montiert ist.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Nockengehäuses, einer Nockenwelle und einer Nockenkappe des zweiten Ausführungsbeispieles.
Detailbeschreibung
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, beinhaltet ein Fahrzeugmotor 10 des vorliegenden Ausführungsbeispieles einen Zylinderkopf (in der Zeichnung nicht dargestellt), ein Nockengehäuse 12, eine Nockenkappe 14, Nockenwellen 16, Kipphebel 20 und Ventile 22. Das Nockengehäuse 12 ist an einer Oberseite des Zylinderkopfes befestigt. Die Nockenkappe 14 ist an einer Oberseite des Nockengehäuses 12 befestigt. Jede Nockenwelle 16 ist drehbar zwischen dem Nockengehäuse 12 und der Nockenkappe 14 gestützt. Die Nockenwelle 16 stützt Nocken 18. Die Nocken 18 schieben die Kipphebel 20. Die Kipphebel 20 schieben die Ventile 22 derart, dass die Ventile 22 betätigt werden. Der Fahrzeugmotor 10 ist ein so genannter DOHC-Motor, der die linken und rechten Nockenwellen 16 zur Betätigung des Einlass- beziehungsweise Auslassventils 22 beinhaltet.
Das Nockengehäuse 12 ist an der Oberseite des Zylinderkopfes verbolzt bzw. verschraubt. Das Nockengehäuse 12 nimmt die Kipphebel 20, die Ventile 22, Stoßeinsteller 24 und Ventilfedern 26 auf. Ein Ende jedes Kipphebels 20 wird von unten her von dem entsprechenden Stoßeinsteller 24 gestützt, während das andere Ende mit einem Schaft 22a des entsprechenden Ventils 22 von oben her in Kontakt ist. Dreht sich eine Kurbelwelle (in der Zeichnung nicht dargestellt), so drehen sich die Nockenwellen 16 derart, dass die Nocken 18 Rollen 20a der Kipphebel 20 nach unten schieben. Sodann schwenken die Kipphebel 20 um obere Enden der Stoßeinsteller 24 nach oben und unten, während sich die Ventile 22 gegen die elastischen Kräfte der Ventilfedern 26 nach oben und unten hin und herbewegen. Damit sind die Nockenwellen 16, die Nocken 18, die Kipphebel 20, die Stoßeinsteller 24 und die Ventilfedern 26 in dem Nockengehäuse 12 untergebracht und stellen einen Ventilzug zur Betätigung der Ventile 22 dar.
Die Nockenkappe 14 ist an der Oberseite des Nockengehäuses 12 verbolzt bzw. verschraubt. Das Nockengehäuse 12 und die Nockenkappe 14 bestehen aus einem Metall, so beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung. Das Nockengehäuse 12 und die Nockenkappe 14 können beispielsweise durch Druckguss hergestellt werden.
Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet das Nockengehäuse 12 einen rechteckigen äußeren Rahmen 12a und Trennwände 12b. Der äußere Rahmen 12a legt einen Raum fest, während die Trennwände 12b den Raum in eine Mehrzahl von Teilräumen unterteilen. Ähnlich hierzu beinhaltet die Nockenkappe 14 einen rechteckigen äußeren Rahmen 14a und Trennwände 14b. Der äußere Rahmen 14a legt einen Raum fest, während die Trennwände 14b den Raum in eine Mehrzahl von Teilräumen unterteilen. Jeder der Teilräume, der durch die Trennwände 12b, 14b festgelegt ist, nimmt die Ventilzugbauteile zur Betätigung der Zylinderventile 22 des Fahrzeugmotors 10 auf.
Jede Nockenwelle 16 ist eine Rundstange, die aus einem metallischen Material hergestellt ist, so beispielsweise aus JIS STKM (Carbon Steel Tubes for Machine Structural Purposes, Kohlenstoffstahlrohre für Maschinenstrukturen). Die Mehrzahl von Nocken 18 ist integral am Umfang der Nockenwelle 16 vorgesehen. Die Nocken 18 sind in der axialen Richtung der Nockenwelle 16 vorgesehen.
Jede Nockenwelle 16 ist drehbar zwischen dem Nockengehäuse 12 und der Nockenkappe 14 gestützt. Insbesondere ist die Nockenwelle 16 drehbar zwischen Lagerausnehmungen 28 und Lagerausnehmungen 30 gestützt. Jede von den Lagerausnehmungen 28, 30 ist im Allgemeinen dem Querschnitt nach kreisförmig. Die Lagerausnehmungen 28 sind in der oberen Fläche des Nockengehäuses 12 ausgebildet. Die Lagerausnehmungen 30 sind in der unteren Fläche der Nockenkappe 14 (siehe 1) ausgebildet.
Zwei Ölleitungen 32 sind integrale Bauteile der Nockenkappe 14. Durch die Ölleitungen 32 wird Schmieröl (nachstehend einfach als „Öl” bezeichnet) zu den Kontaktpunkten zwischen den Nocken 18 und den Rollen 20a der Kipphebel 20 geleitet. Die Ölleitungen 32 können integral mit der Nockenkappe 14 beispielsweise in einem Druckgussvorgang zur Herstellung der Nockenkappe 14 ausgebildet werden. Die Ölleitungen 32 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung der Nockenwellen 16 durch die Dicke der Trennwände 14b hindurch. Die Ölleitung 32 verfügt über ein Mittelloch 34, das durch die Achse hiervon verläuft. Das Mittelloch 34 wird mit einem Werkzeug, so beispielsweise mit einem Bohrer, gebohrt. Das Mittelloch 34 ist ein Ölströmungsweg.
Die Ölleitung 32 verfügt über eine Mehrzahl von Öllöchern 36, die in vorbestimmten Intervallen in der axialen Richtung der Ölleitung 32 angeordnet sind. Der Durchmesser jedes Ölloches 36 ist annähernd 1 bis 2 mm. Das Ölloch 36 verläuft durch die Dicke der Leitungswand der Ölleitung 32 hindurch schräg von dem Mittelloch 34 aus nach unten.
Eine Ölpumpe pumpt Öl aus einer Ölwanne nach oben. Das Öl wird anschließend durch einen Ölkanal bzw. eine Ölgalerie (in der Zeichnung nicht dargestellt) in dem Nockengehäuse 12 und in der Nockenkappe 14 zu den Ölleitungen 32 geleitet und anschließend aus den Öllöchern 36 zu den Nocken 18 und den Kipphebeln 20 eingesprüht. Damit wird das Öl zu den Kontaktpunkten zwischen den Nocken 18 und den Kipphebeln 20 geleitet.
In einem Zustand, in dem die Nockenkappe 14, wie in 2 gezeigt ist, an dem Nockengehäuse 12 montiert ist, sind die Ölleitungen 32 über den Nocken 18 befindlich. Entsprechend kann sogar für den Fall eines durch Probleme beim Ölpumpen bewirkten niedrigeren Öldruckes in den Ölleitungen 32 das Öl in den Ölleitungen 32 durch sein Eigengewicht aus den Öllöchern 36 fallen. Öl kann daher durchgehend zu den Kontaktpunkten zwischen den Nocken 18 und den Kipphebeln 20 geleitet werden.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, beinhaltet der Fahrzeugmotor 10 dieses Ausführungsbeispieles die Ölleitungen 32, die integral mit der Nockenkappe 14 vorgesehen sind. Daher ist kein von der Nockenkappe 14 oder von der Kopfabdeckung separates Bauteil für die Ölleitungen 32 notwendig. Die Anzahl der Bauteile des Fahrzeugmotors 10 kann entsprechend geringer sein.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
Ein Fahrzeugmotor 50 dieses Ausführungsbeispieles unterscheidet sich von dem Motor 10 des ersten Ausführungsbeispieles durch die Ausgestaltung der Nockenkappe und der Ölleitung. Die restliche Ausgestaltung ist ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel. Bauteile, die zu denjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel ähnlich sind, werden daher mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung derselben unterbleibt.
Wie in 4 bis 6 gezeigt ist, beinhaltet der Fahrzeugmotor 50 eine Mehrzahl von plattenartigen Körpern 54, die eine Nockenkappe 52 bilden. Die plattenartigen Körper 54 sind an einer Oberseite des Nockengehäuses 12 verschraubt bzw. verbolzt. Die plattenartigen Körper 54 unterteilen die Mehrzahl von Nocken 18 in Gruppen von zwei Nocken 18. Die plattenartigen Körper 54 bestehen aus metallischem Material, so beispielsweise einer Aluminiumlegierung. Die plattenartigen Körper 54 können beispielsweise durch Druckguss hergestellt werden.
Jede Nockenwelle 16 ist drehbar zwischen dem Nockengehäuse 12 und der Nockenkappe 52 gestützt. Insbesondere ist die Nockenwelle 16 drehbar zwischen den Lagerausnehmungen 28 und Lagerausnehmungen 58 gestützt. Jede von den Lagerausnehmungen 28, 58 ist im Allgemeinen dem Querschnitt nach kreisförmig. Die Lagerausnehmungen 28 sind in der oberen Fläche des Nockengehäuses 12 ausgebildet. Die Lagerausnehmungen 58 sind in den unteren Flächen der plattenartigen Körper 54 ausgebildet.
Ölleitungen 60 sind integrale Teile der jeweiligen plattenartigen Körper 54. Die Ölleitungen 60 sind an der oberen Fläche der jeweiligen plattenartigen Körper 54 angeordnet. Durch die Ölleitungen 60 wird Öl zu den Kontaktpunkten zwischen den Nocken 18 und den Rollen 20a der Kipphebel 20 geleitet. Die Ölleitung 60 kann integral mit den plattenartigen Körpern 54 beispielsweise in einem Druckgussprozess zur Herstellung der plattenartigen Körper 54 ausgebildet werden. Die Ölleitungen 60 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung der Nockenwellen 16. Die Ölleitung 60 verfügt über ein Mittelloch 62, das durch die Achse hiervon verläuft. Das Mittelloch 62 wird mit einem Werkzeug, so beispielsweise mit einem Bohrer, gebohrt. Das Mittelloch 62 ist ein Ölströmungsweg. Das Mittelloch 62 ist an den beiden Enden der Ölleitung 60 offenendig.
Die Ölpumpe pumpt Öl aus einer Ölwanne nach oben. Das Öl wird anschließend durch den Ölkanal bzw. die Ölgalerie (in der Zeichnung nicht dargestellt) in dem Nockengehäuse 12 und in der Nockenkappe 52 zu den Ölleitungen 60 gedrängt und fällt sodann aus beiden Enden der Ölleitungen 60 hin zu den Nocken 18 und den Kipphebeln 20. Damit wird Öl zu den Kontaktpunkten zwischen den Nocken 18 und den Kipphebeln 20 geleitet.
In demjenigen Zustand, in dem die Nockenkappe 52, wie in 5 gezeigt ist, an dem Nockengehäuse 12 montiert ist, sind die Ölleitungen 60 über den Nocken 18 befindlich. Entsprechend kann sogar für den Fall eines durch Probleme beim Ölpumpen bewirkten niedrigeren Öldruckes in den Ölleitungen 60 das Öl in den Ölleitungen 60 durch sein Eigengewicht aus den beiden Enden der Ölleitungen 60 fallen. Öl kann daher durchgehend zu den Kontaktpunkten zwischen den Nocken 18 und den Kipphebeln 20 geleitet werden.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, beinhaltet der Fahrzeugmotor 50 dieses Ausführungsbeispieles die Ölleitungen 60, die integral mit der Nockenkappe 52 vorgesehen sind. Daher ist kein von der Nockenkappe 52 oder von der Kopfabdeckung separates Bauteil für die Ölleitungen 60 notwendig. Die Zahl der Bauteile des Fahrzeugmotors 50 kann entsprechend geringer sein.

Claims

Fahrzeugmotor (10, 50), umfassend: einen Zylinderkopf; ein Nockengehäuse (12), das an einer Oberseite des Zylinderkopfes befestigt ist; eine Nockenkappe (14, 52), die an einer Oberseite des Nockengehäuses befestigt ist; eine Nockenwelle (16), die drehbar zwischen dem Nockengehäuse (12) und der Nockenkappe (14, 52) gestützt ist, wobei die Nockenwelle (16) eine Nocke (18) stützt; einen Kipphebel (20), der dafür ausgelegt ist, durch die Nocke (18) geschoben zu werden; und ein Ventil (22), das dafür ausgelegt ist, dadurch betätigt zu werden, dass es durch den Kipphebel (20) geschoben wird; wobei der Fahrzeugmotor (10, 50) gekennzeichnet ist durch: eine Ölleitung (32, 60), die integral mit der Nockenkappe (14, 52) ausgebildet ist, wobei Schmieröl durch die Ölleitung (32, 60) zu einem Kontaktpunkt zwischen der Nocke (18) und dem Kipphebel (20) geleitet wird.