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Die vorliegende Erfindung betrifft einen vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub, der eine in einem Kurbelgehäuse vorgesehenen Exzenterwelle enthält, um einen Ansaughub und Verdichtungshub eines Kolbens zu verändern und worin die Achslinie eines Kurbelgehäuses angenähert in vertikaler Richtung orientiert ist.
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Allgemein enthalten herkömmliche vertikale Motoren in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub: eine Kurbelwelle, die in einem Kurbelgehäuse eines Motorkörpers drehbar gelagert ist; eine Drehwelle, deren Achslinie parallel zur Kurbelwelle ist, mit einer Exzenterwelle, die exzentrisch zur Achslinie der Drehwelle vorgesehen ist; einen Kolben, der in einen Zylinderblock des Motorkörpers verschiebbar eingesetzt ist; eine Hauptpleuelstange, die am einen Ende mit dem Kolben über einen Kolbenbolzen verbunden ist; eine Nebenpleuelstange, die mit einem Kurbelzapfen der Kurbelwelle schwenkbar verbunden ist und mit dem anderen Ende der Hauptpleuelstange über einen Pleuelstangenzapfen schwenkbar verbunden ist; eine Schwenkstange, die am einen Ende mit der Nebenpleuelstange an einer Stelle schwenkbar verbunden ist, die von einer Verbindungsstelle der Hauptpleuelstange versetzt ist; sowie einen Gegengewichtsabschnitt, der zusammen mit der Drehwelle drehbar ist.
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Die
US 5 031 591 A offenbart einen vertikalen Motor mit variablem Hub. Jedoch zeigt sie keinen Schmierölkanal für die Kurbel- oder Exzenterwelle, welcher die jeweilige Welle in einer vorbestimmten Richtung vorbelastet.
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Ein Beispiel eines solchen vertikalen Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub ist in der
JP 2009-275553 A offenbart, welche eine Vibration der Exzenterwelle durch das Vorsehen des Gegengewichtsabschnitts, der zusammen mit der Drehwelle drehbar ist, unterdrücken kann.
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In dem herkömmlich bekannten Kolben-Verbrennungsmotor wird der auf den Kolben einwirkende Verbrennungsdruck über eine Pleuelstange auf eine einzige Kurbelwelle übertragen und über die einzige Kurbelwelle (Ausgangswelle) als Drehkraft ausgegeben; somit wirkt normalerweise der Kolben-Verbrennungsdruck auf nur eine Ausgangswelle.
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Im Gegensatz hierzu enthält der Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub, der in der
JP 2009-275553 A offenbart ist, eine Mehrzahl von Lenkern zum Steuern der Position des Kolbens. In dem Fall, wo ein Schwenkpunkt eines der Mehrzahl von Lenkern mit der Exzenterwelle verbunden ist, wird daher der auf den Kolben wirkende Verbrennungsdruck über den angeschlossenen Lenker sowohl auf die Kurbelwelle, welche die Ausgangswelle ist, als auch auf die Exzenterwelle übertragen.
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In dem Fall, wo die Exzenterwelle und die Kurbelwelle über Zahnräder miteinander verbunden sind, um die Drehungen der Exzenterwelle und der Kurbelwelle zu synchronisieren, unterscheiden sich die Drehkräfte, die durch den auf die zwei Wellen wirkenden Verbrennungsdruck und durch Trägheitskraft der bewegenden Teile verursacht werden, oder verändern sich in einer sehr komplizierten Weise in Abhängigkeit von der Motorlast und der Drehzahl des Motors. Somit ändert sich auch die Antriebs-/Abtriebsbeziehung zwischen den Zahnrädern oder wechselt pro Zyklus mehrere Male.
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Falls zum Beispiel die Kurbelwelle und die Exzenterwelle über Schrägzahnräder verbunden sind, würde der Drehmomentwechsel, in Antwort auf den sich die Antriebs-/Abtriebsbeziehung zwischen den Zahnrädern ändert oder wechselt, wiederum bewirken, dass jeweilige Endabschnitte der Kurbelwelle und der Exzenterwelle auf das Kurbelgehäuse etc. jedes Mal schlagen, wenn sich die Wirkrichtung der Zahnräder ändert.
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Falls ferner die Kurbelwelle und die Exzenterwelle über Gerad-Zahnräder verbunden sind, wird keine axiale Last erzeugt, aber die Gerad-Zahnräder hätten ein kleines Kontaktverhältnis, so dass ein starkes Eingriffsgeräusch entsteht.
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Falls ferner die Kurbelwelle und die Exzenterwelle über Doppel-Schrägzahnräder verbunden sind, können sowohl das Eingriffsgeräusch als auch das Schlaggeräusch verringert werden, aber diese Doppel-Schrägzahnräder sind schwieriger herzustellen und werden daher teurer und sind daher weniger kostengünstig als Schrägverzahnungen und Geradverzahnungen.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Probleme vom Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub anzugeben, der nicht nur das Zahnradeingriffsgeräusch signifikant reduzieren kann, sondern auch das Schlaggeräusch, das durch Kollision einer Kurbelwelle und einer Exzenterwelle gegen einen Zylinderblock hervorgerufen wird.
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Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung einen verbesserten vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub vor, enthaltend: einen Zylinderblock, in dem ein Zylinder zum hin- und hergehenden Führen eines Kolbens ausgebildet ist, sowie ein Kurbelgehäuse, das eine Kurbelwelle drehend lagert, deren Achslinie in angenähert vertikaler Richtung orientiert ist; einen Zylinderkopf, der eine zylinderseitige Öffnung des Zylinderblocks von dessen Querseite verschliesst; eine Ölwanne, die in einem unteren Bereich des Zylinderblocks vorgesehen ist; sowie eine Exzenterwelle, die in dem Kurbelgehäuse vorgesehen ist, um einen Einlasshub und Verdichtungshub des Kolbens zu verändern, wobei der vertikale Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub einen Schmierölkanal aufweist, der in dem Zylinderblock vorgesehen ist, um Schmieröl einem unteren Wellenendabschnitt der Kurbelwelle und zumindest einem unteren Wellenendabschnitt der Exzenterwelle zuzuführen, um die Kurbelwelle und die Exzenterwelle in einer vorbestimmten Richtung vorzubelasten, oder einen in dem Zylinderblock vorgesehenen Schmierölkanal zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt der Exzenterwelle, um die Exzenterwelle in einer vorbestimmten Richtung vorzubelasten.
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Durch das Vorsehen des Schmierölkanals zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt der Kurbelwelle und zumindest dem unteren Wellenendabschnitt der Exzenterwelle, um einen Vordruck auf die Kurbelwelle und die Exzenterwelle in einer vorbestimmten Richtung auszuüben, oder eines Schmierölkanals, der in dem Zylinderblock vorgesehen ist, um Schmieröl dem unteren Wellenendabschnitt der Exzenterwelle zuzuführen, um einen Vordruck auf die Exzenterwelle in einer vorbestimmten Richtung auszuüben, kann die vorliegende Erfindung ein Schlaggeräusch signifikant verringern, das durch Kollision der Kurbelwelle und der Exzenterwelle gegen den Zylinderblock (d. h. Oberfläche des Getriebegehäuses) hervorgerufen wird.
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Bevorzugt hat, in dem vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub der vorliegenden Erfindung, die Kurbelwelle ein daran konzentrisch vorgesehenes Steuerzahnrad, und die Exzenterwelle hat ein daran vorgesehenes Exzenterzahnrad in Zahneingriff mit dem Steuerzahnrad, so dass eine Drehung, des Steuerzahnrads auf das Exzenterzahnrad übertragen wird, wobei das Steuerzahnrad das Exzenterzahnrad jeweils schräg verzahnt sind. In einem Fall, wo eine maximale axiale Aufwärtslast auf die Kurbelwelle wirkt und eine maximale Abwärtslast auf die Exzenterwelle wirkt, wird Schmieröl über den Schmierölkanal dem unteren Wellenendabschnitt der Kurbelwelle zugeführt, um die Kurbelwelle aufwärts vorzubelasten, und es werden auch geeignete Schmierölmengen über den Schmierölkanal den oberen und unteren Wellenendabschnitten der Exzenterwelle zugeführt, so dass die auf die Exzenterwelle wirkende Last aufgehoben wird. Weil die Exzenterwelle relativ leichtgewichtig ist, werden geeignete Schmierölmengen den oberen und unteren Wellenendabschnitten der Exzenterwelle zugeführt, um die Wellenendabschnitte derart zu halten, dass das Gewicht der Exzenterwelle und die auf die Exzenterwelle wirkende Last durch das zugeführte Schmieröl aufgehoben werden.
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Bevorzugt wird in dem vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub in einem Fall, wo eine maximale axiale Abwärtslast auf die Kurbelwelle wirkt und eine maximale axiale Aufwärtslast auf die Exzenterwelle wirkt, die Kurbelwelle die Kurbelwelle unter Verwendung eines Gewichts der Kurbelwelle vorab in Kontakt mit dem Zylinderblock gebracht, und es wird auch Schmieröl über den Schmierölkanal dem unteren Wellenendabschnitt der Exzenterwelle zugeführt, um die Exzenterwelle aufwärts vorzubelasten, bevor die maximalen axialen Lasten auf die Kurbelwelle und die Exzenterwelle wirken. Der Grund dafür, warum die Kurbelwelle mit dem Zylinderblock unter Verwendung des Gewichts der Kurbelwelle vorab in Kontakt gebracht wird, ist, dass die Kurbelwelle relativ schwer ist.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungen der Erfindung im Detail nur als Beispiel in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:
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1 ist eine geschnittene Vorderansicht, die einen vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine geschnittene Vorderansicht, die einen Zylinder des vertikalen Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub von 1 zeigt;
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3 ist eine geschnittene Unteransicht des in 1 gezeigten vertikalen Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub;
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4 ist eine geschnittene Vorderansicht, die eine Schmierungsvorrichtung zeigt, die in dem vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub von 1 benutzt wird;
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5 ist eine Seitenansicht die eine Ventilantriebskammer des vertikalen Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub von 4 zeigt;
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6 ist eine geschnittene Vorderansicht, die die Schmierölzuführung zu dem Eingriffsabschnitts zwischen den Zahnrädern in dem vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub von 4 zeigt;
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7 ist eine geschnittene Vorderansicht, die einen vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die eine Modifikation der in 4 gezeigten Schmierungsvorrichtung verwendet; und
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8 ist eine geschnittene Vorderansicht, die einen vertikalen Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die eine andere Modifikation der in 4 gezeigten Schmierungsvorrichtung verwendet.
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[Erste Ausführung]
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Wie in den 1 bis 5 gezeigt, ist eine erste Ausführung eines Motors 10 ein luftgekühlter Einzylindermotor, der zum Beispiel in Arbeitsmaschinen anzuwenden ist. Insbesondere ist der Motor 10 ein vertikaler Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub, worin die Achslinie 12a einer Kurbelwelle 12 in angenähert vertikaler Richtung orientiert ist oder sich erstreckt, und worin die Ansaug- und Verdichtungshübe eines Kolbens 13 einstellbar sind. Zur einfacheren Beschreibung wird der Motor 10 nachfolgend einfach als „vertikaler Motor 10”, „Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10” oder „vertikaler Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10” bezeichnet.
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Der Motor 10 enthält eine äußere Umhüllung, umfassend: einen Zylinderblock (oder Motorblock) 16, in dem ein Zylinder oder Zylinderblock 14 zum hin- und hergehenden Führen des Kolbens 13 ausgebildet ist, sowie ein Kurbelgehäuse 15 zum drehenden Lagern einer Kurbelwelle 12; einen Zylinderkopf 17, der eine zylinderseitige Öffnung 18 des Zylinderblocks 16 von einer Querseite des Zylinderblocks 16 her verschließt; und eine Ölwanne 21, die in einem unteren Bereich des Kurbelgehäuses 15 vorgesehen ist.
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Das Kurbelgehäuse 15 enthält einen Gehäusekörper 28, der einstückig mit dem Zylinderblock 14 gegossen ist, sowie einen Gehäusedeckel 29, der zwischen einem kurbelgehäuseseitigen Öffnungsabschnitt 19 des Gehäusekörpers 28 und der Ölwanne 21 angeordnet ist. Das Kurbelgehäuse 15 trägt drehbar die Kurbelwelle 12, die einstückig ein Paar von Gegengewichten 22 und ein die Gegengewichte 22 verbindender Kurbelzapfen 23 aufweist.
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Der Gehäusekörper 28 und der Gehäusedeckel 29 stellen zusammen eine Kurbelkammer 24 dar. Der Zylinderblock (Motorblock) 16 ist durch den Zylinderblock 14 und den Körper 28 und den Deckel 29 des Kurbelgehäuses 15 definiert. Die Ölwanne 21 ist am Gehäusekörper 28 über einen Gehäusedeckel 29 angebracht, und Schmieröl zur Zirkulation durch den Innenraum des Motors 10 ist in der Ölwanne 21 gespeichert. Der Motor 10 enthält auch eine später beschriebene Schmierungsvorrichtung 90, wie am Besten in 4 zu sehen.
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Die Kurbelwelle 12 hat einen oberen End-(d. h., einen End-)Abschnitt 12b, der sich durch das Kurbelgehäuse 15 erstreckt und nach außen aufwärts vorsteht, und die Kurbelwelle 12 ist an ihrem oberen und unteren Endabschnitt durch obere und untere Lager 25 und 26 jeweils drehbar gelagert, welche an dem Kurbelgehäuse 15 vorgesehen sind. Ein ringförmiges Dichtungselement 27 ist auf das obere Lager 25 zwischen der Kurbelwelle 12 und einen oberen Endabschnitt des Gehäusekörpers 28 gesetzt.
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Der Kolben 13 ist in eine in dem Zylinderblock 14 ausgebildete Zylinderbohrung 31 verschiebbar eingesetzt, und eine Brennkammer 32, zu der ein oberer Abschnitt 13a des Kolbens 13 weist, ist zwischen dem Zylinderblock 14 und dem Zylinderkopf 17 ausgebildet.
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Der Zylinderkopf 17 hat eine darin ausgebildete Lufteinlassöffnung 33 und eine Auslassöffnung 34 zur Verbindung mit der Brennkammer 32, ein Lufteinlassventil 35 zum Öffnen und Schließen der Verbindung zwischen der Lufteinlassöffnung 33 und der Brennkammer 32, sowie ein Auslassventil 36 zum Öffnen und Schließen der Verbindung zwischen der Auslassbffnung 34 und der Brennkammer 32. Ferner enthält der Zylinderkopf 17 eine Zündkerze 39 zum Zünden eines Luftkraftstoffgemischs und eine Ventilantriebskammer (Ventilkammer) 43 ist in dem Zylinderkopf 17 vorgesehen.
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Das Lufteinlassventil 35 und das Auslassventil 36 sind durch entsprechende Ventilfedern 37 und 38 normalerweise in Ventilfließrichtung vorgespannt. Ferner haben das Lufteinlassventil 35 und das Auslassventil 36 jeweilige Ventilschäfte 41 und 42, welche entlang dem Zylinderkopf 17 verschiebbar sind, und den jeweiligen distalen Endabschnitten (Schaftendabschnitten) 41a und 42a der Ventilschäfte 41 und 42 wird Schmieröl zugeführt.
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Ein Ventilantriebsmechanismus 45 zum Öffnen und Schließen des Lufteinlassventils 35 und des Auslassventils 36 enthält: eine Nockenzahnradwelle (oder Nockenwelle) 49, an der ein Einlassnocken 47 und ein Auslassnocken 48 vorgesehen sind und die an dem Kurbelgehäuse 15 drehbar gelagert ist; einen Einlassstößel 51, der an dem Zylinderblock 14 derart gelagert ist, dass er bei Antrieb über den Einlassnocken 47 in der Links-/Rechtsrichtung in 1 gleitet; einen Auslassstößel 52, der an dem Zylinderblock 14 derart gelagert ist, dass er bei Antrieb durch den Auslassnocken 48 in der Links-/Rechtsrichtung gleitet; eine Einlassstößelstange 53, die sich in der Links-/Rechtsrichtung erstreckt und deren Endabschnitt 53b mit einem Endabschnitt 51a des Einlassstößels 51 verbunden ist; eine Auslassstößelstange 54, die sich in der Links-/Rechtsrichtung erstreckt und deren einer Endabschnitt 54b mit einem Endabschnitt 52a des Auslassstößels 52 verbunden ist; einen Einlasskipphebel 55, der an dem Zylinderkopf 17 zum Öffnen und Schließen des Lufteinlassventils 35 schwenkbar gelagert ist; und einen Auslasskipphebel 56, der an dem Zylinderkopf 17 zum Öffnen und Schließen des Auslassventils 36 schwenkbar gelagert ist.
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Der Einlasskipphebel 55 hat einen Endabschnitt 55a, der gegen einen oberen Endabschnitt 53a der Einlassstößelstange 53 abgestützt ist, der Auslasskipphebel 56 hat einen Endabschnitt 56a, der gegen einen oberen Endabschnitt 54a der Auslassstößelstange 54 abgestützt ist, und der Einlasskipphebel 55 und der Auslasskipphebel 56 haben jeweilige andere Endabschnitte 55b und 56b, die gegen die Schaftendabschnitte (Kopfabschnitte) 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und das Luftauslassventil 36 jeweils abgestützt sind.
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Ferner ist in dem Einlasskipphebel 55 und dem Auslasskipphebel 56 jeweils eine Vertiefung 57 oder 58 ausgebildet, um zu erlauben, dass Schmieröl auf den Schaftendabschnitt 41a oder 42a des entsprechenden Einlass- oder Auslassventils 35 oder 36 herabtropft.
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Die Achslinie 49a der Nockenzahnradwelle (Nockenwelle) 49 erstreckt sich parallel zur Kurbelwelle 12. Ein erster Antriebsabschnitt 61 zum Übertragen der Drehkraft von der Kurbelwelle 12 auf die Nockenzahnradwelle 49 mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 ist zwischen der Nockenzahnradwelle 49 und der Kurbelwelle 12 vorgesehen.
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Der erste Antriebsabschnitt 61 enthält ein Steuerzahnrad (Antriebszahnrad) 63, das an der Kurbelwelle 12 befestigt ist, und ein Nockenzahnrad (erstes Abtriebszahnrad) 64, das an der Nockenzahnradwelle 49 vorgesehen ist. Das Steuerzahnrad 63 und das Nockenzahnrad 64 sind jeweils schräg verzahnt.
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Ferner ist eine Ölpumpe 95, die ein Bauteil der Schmierungsvorrichtung 90 zum Zirkulieren von Schmieröl von der Ölwanne 1 durch den Innenraum des Motors 10 ist, mit einem unteren Endabschnitt 49b der Nockenzahnradwelle (Nockenwelle) 49 verbunden.
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Eine Exzenterwelle (Drehwelle) 66, deren Achslinie 66a sich parallel zur Kurbelwelle 12 erstreckt, ist an ihren entgegengesetzten Endabschnitten (oberen und unteren Endabschnitten) 66b und 66c an dem Kurbelgehäuse 15 drehbar gelagert. Ein zweiter Antriebsabschnitt 62 zur Übertragen der Drehkraft von der Kurbelwelle 12 zur Exzenterwelle 66 mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 ist zwischen der Exzenterwelle 66 und der Kurbelwelle 12 vorgesehen. Der zweite Antriebsabschnitt 62 enthält das Steuerzahnrad 63 der Kurbelwelle 12, und ein Exzenterzahnrad (zweites Abtriebszahnrad) 65 ist zwischen der Exzenterwelle 66 in Eingriff dem Steuerzahnrad 63 vorgesehen. Das Exzenterzahnrad 65 ist ebenfalls schräg verzahnt.
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Eine Exzenterwelle 67, deren Achslinie 67a von der Achslinie 66a der Exzenterwelle 66 exzentrisch versetzt ist, ist einstückig an der Exzenterwelle 66 vorgesehen. Ferner sind die Exzenterwelle 67, der Kolben 13 und die Kurbelwelle 12 über einen Lenkermechanismus 68 miteinander verbunden.
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Der Lenkermechanismus 68 enthält: eine Hauptpleuelstange 72, die am einen Endabschnitt 72a mit dem Kolben 13 über einen Kolbenbolzen 71 verbunden ist, eine Nebenpleuelstange 73, die zwischen den Gegengewichten 22 der Kurbelwelle 12 angeordnet ist, mit dem Kolbenzapfen 23 verbunden ist und mit dem anderen Endabschnitt 72b der Hauptpleuelstange 72 schwenkbar verbunden ist; sowie eine Schwenkstange 74, die am einen Endabschnitt 74a mit der Nebenpleuelstange 73 an einer von einer Verbindungsposition der Hauptpleuelstange 72 versetzten Position schwenkbar verbunden ist und am anderen Endabschnitt 74a mit der Exzenterwelle 67 verbunden ist.
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Die Nebenpleuelstange 73 ist im Gleitkontakt mit einer Halbumfangsfläche des Kurbelzapfens 23 ausgebildet, und eine Kurbelkappe 75, welche die verbleibende Halbumfangsfläche des Kurbelzapfens 23 gleitend kontaktiert, ist mittels eines Bolzenpaars 76 an der Nebenpleuelstange 73 befestigt.
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Die Hauptpleuelstange 72 ist am anderen Endabschnitt 72b mit einem Endabschnitt 73a der Nebenpleuelstange 73 über einen Nebenpleuelzapfen 77 schwenkbar verbunden. Die Schwenkstange 74 ist am einen Endabschnitt 74a mit dem anderen Endabschnitt 73b der Nebenpleuelstange 73 über einen Schwenkbolzen 78 schwenkbar verbunden, und ein kreisförmiges Verbindungsloch 79 durchsetzt den anderen Endabschnitt 74b der Schwenkstange 74, so dass sich die Exzenterwelle 67 durch das Loch 79 zur Schwenkbewegung relativ zu dem anderen Endabschnitt 74b hindurch erstreckt.
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In Antwort auf die Drehung der Kurbelwelle 12 wird die Exzenterwelle 66 nämlich mit der Untersetzungsrate von 1/2 drehend angetrieben. In Antwort auf Drehung der Exzenterwelle 67 um die Achslinie 66a der Exzenterwelle 66 herum arbeitet dann der Lenkermechanismus 68 so, dass der Expansionshub des Kolbens 13 größer wird ist als der Verdichtungshub des Kolbens 13 und gestattet somit eine größere Expansionsarbeit mit der gleichen Menge des Ansaugluftkraftstoffgemischs. Im Ergebnis kann die vorliegende Ausführung einen verbesserten zyklischen thermischen Wirkungsgrad erzielen.
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Die in der ersten Ausführung des vertikalen Motors 10 verwendete Schmierungsvorrichtung 90 enthält: die Ölpumpe 90, die in dem Zylinderblock benachbart der Unterseite (d. h., der unteren Fläche in der angenähert vertikalen Richtung) 16b des Zylinderblocks 16 vorgesehen ist und mit einem unteren Endabschnitt 49b der Nockenwelle 49 verbunden ist, um durch die Nockenwelle 49 angetrieben zu werden; einen Ölfilter, der stromab der Ölpumpe 95 angeordnet ist, um im Schmieröl enthaltene Fremdstoffe zu entfernen; einen ersten Schmierölkanal 91 zum Zuführen von Schmieröl von der Ölpumpe 95 zu dem unteren Lager 26 der Kurbelwelle 12; einen zweiten Schmierölkanal 92, der sich durch das Innere der Kurbelwelle 12 vom unteren Lager 26 zum oberen Lager 25 erstreckt; einen dritten Schmierölkanal 93, der in dem Zylinderblock 16 benachbart der Oberseite (d. h. der oberen Fläche in der angenähert vertikalen Richtung) 16a des Zylinderblocks 16 vorgesehen ist und sich von dem Kurbelgehäuse 15 zu unmittelbar unterhalb der Schaftendabschnitte 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Luftauslassventils 36 erstreckt, so dass aus dem zweiten Schmierölkanal 92 ausgetretenes Schmieröl dort hindurch fließt; sowie einen vierten Schmierölkanal 94 zum Rückführen des Schmieröls, das von dem dritten Schmierölkanal 93 auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Luftauslassventils 36 herabgetropft ist, zur Ölwanne 21 und somit zur Ölpumpe 95.
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Die Schmierungsvorrichtung 90 enthält auch: einen Zahnradschmierölkanal 97, der am distalen Ende des ersten Schmierölkanals 91 vorgesehen ist; einen Auswurfabschnitt 103, der am distalen Ende des Zahnradschmierölkanals 97 vorgesehen ist, um Schmieröl zu dem Eingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 auszuwerfen; sowie einen Wellenend-Schmierölkanal 98, der mit dem Zahnradschmierölkanal 97 verbunden ist, um einem Wellenendabschnitt (unteren Wellenendabschnitt) der Exzenterwelle 66 Schmieröl zuzuführen; sowie einen Wellenend-Schmierölkanal 99, der sich von dem unteren Wellenendabschnitt 66c zum oberen Wellenendabschnitt 66b durch die Exzenterwelle 66 erstreckt.
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Der erste Schmierölkanal 91, der Zahnradschmierölkanal 97 und der Wellenend-Schmierölkanal 98 bilden zusammen einen Schmierölkanal 102 zum Zuführen von Schmieröl zu einem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 und dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66.
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Ein Ölzufuhrkanal 106 ist stromab der Ölpumpe 95 angeordnet, um Schmieröl von der Ölwanne 21 anzusaugen, und ein Ölausgabekanal 107 ist stromab der Ölpumpe 95 angeordnet, um das Schmieröl dem Ölfilter 96 zuzuführen.
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Der erste Schmierölkanal 91 hat eine kurbelseitige Zuführöffnung 91a zum Zuführen von Schmieröl, um den unteren Wellenendabschnitts 12c der Kurbelwelle 12 herum. Der zweite Schmierölkanal 92 hat eine Öleinlassöffnung 92a, durch die Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 eingegeben wird, und eine Ölauslassöffnung 92b, durch die das Schmieröl des oberen Wellenendes 12b ausgegeben wird.
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Der Wellenend-Schmierölkanal 98 hat eine exzenterseitige Zuführöffnung 98a zum Zuführen des Schmieröls zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c. Der Wellenend-Schmierölkanal 99 hat eine Öleinlassöffnung 99a, durch die Schmieröl zum unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 eingegeben wird, und eine Wellenendölauslassöffnung 99b, durch die Schmieröl des oberen Wellenendabschnitts 66b der Exzenterwelle 66 ausgegeben wird.
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In der Schmierungsvorrichtung 90 wird nämlich Schmieröl der Ölwanne 21 zur Ölpumpe 95 durch den Ölzufuhrkanal 106 angesaugt, wie mit Pfeil a1 in 1 angegeben, und fließt dann von der Ölpumpe 95 zu dem Schmierölauslasskanal 107, wie mit Pfeil a2 angegeben, über den es zum Ölfilter 96 (2) geleitet wird, wie mit Pfeil a3 angegeben.
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Das vom Ölfilter 96 ausgegebene Schmieröl fließt durch den ersten Schmierölkanal 91, wie mit Pfeil a4 in 2 angegeben, und wird der kurbelseitigen Zuführöffnung 91a des ersten Schmierölkanals 91 zugeführt. Das Schmieröl, das der kurbelseitigen Zuführöffnung 91a zugeführt worden ist, wird in den zweiten Schmierölkanal 92 durch die Öleinlassöffnung 92a benachbart dem unteren Lager 26 eingegeben. Dann fließt das Schmieröl durch den zweiten Schmierölkanal 92, wie mit Pfeilen a5 und a6 in 4 angegeben, zur Ausgabe über die Ölauslassöffnung 92b zum oberen Lager 25, fließt dann durch den dritten Schmierölkanal 93, wie mit Pfeilen a7 und a8 angegeben und tropft dann von dem dritten Schmierölkanal 93 auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a der Einlass- und Auslassventile 35 und 36 (s. 2) hinab, wie mit Pfeil a9 (s. 5) angegeben. Das Schmieröl, das auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a herab getropft ist, fließt durch den vierten Schmierölkanal 94, wie mit Pfeil a10 in 4 angegeben, so dass es durch den Innenraum des Zylinderblocks 14 zur Ölwanne 21 zurückkehrt.
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Unterdessen fließt ein Teil des Schmieröls, das durch den ersten Schmierölkanal 91 geflossen ist, in den Zahnradschmierölkanal 97, wie mit Pfeil all in 6 angegeben, und wird dann durch den Auswurfabschnitt 103 zu dem Eingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 ausgeworfen, wie mit Pfeil a12 angegeben.
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Der restliche Teil des Schmieröls, das durch den ersten Schmierölkanal 91 geflossen ist, fließt durch den Wellenend-Schmierölkanal 98 und durch den Wellenend-Schmierölkanal 99, wie mit Pfeil a13 in 16 angegeben, um die Exzenterwelle 66 zu schmieren.
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Der vertikale Motor 10, wie er oben in Bezug auf die 1 bis 5 erläutert ist, enthält: den Zylinderblock (Motorblock) 16, in dem der Zylinder (Zylinderblock) 14 zum hin- und hergehenden Führen des Kolbens 13 ausgebildet ist, sowie das Kurbelgehäuse 15 zum drehenden Lagern der Kurbelwelle 12, deren Achslinie 12a im Wesentlichen in der vertikalen Richtung orientiert ist oder sich so erstreckt; den Zylinderkopf 17, der die zylinderseitige Öffnung 18 des Zylinderblocks 16 von der Querseite des Zylinderblocks 16 her verschließt; die Ölwanne 21, die im unteren Bereich des Zylinderblocks 16 vorgesehen ist; das Einlassventil 35 und die Lufteinlassöffnung 33, die an dem Zylinderkopf 17 vorgesehen sind; sowie die Nockenzahnradwelle (Nockenwelle) 49 mit den Einlass- und Auslassnocken 47 und 48 zum Antrieb des Einlassventils 35 und des Auslassventils 36.
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Der vertikale Motor 10 enthält ferner: die Ölpumpe 95, die mit dem unteren Endabschnitt 49b der Nockenwelle 49 verbunden ist; den ersten Schmierölkanal 91 zum Zuführen des von der Ölpumpe 95 ausgegebenen Schmieröls zudem unteren Lager 26 der Kurbelwelle 12; den zweiten Schmierölkanal 92, der sich durch das Innere der Kurbelwelle 12 von dem unteren Lager 26 zum oberen Lager 25 erstreckt; den dritten Schmierölkanal 93 in dem Zylinderblock 16, der benachbart der Oberseite 16a des Zylinderblocks 16 vorgesehen ist und sich von dem Kurbelgehäuse 15 zu den Schaftendabschnitten 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Auslassventils 36 erstreckt, so dass das aus dem zweiten Schmierölkanal 92 ausgetretene Schmieröl dort hindurch fließt; und den vierten Schmierölkanal 94 zum Rückführen des Schmieröls, das von dem dritten Schmierölkanal 93 auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Auslassventils 36 herabgetropft ist, zur Ölpumpe 95.
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Mit diesen Anordnungen wird das Schmieröl, das durch die Ölpumpe 95 zwangsweise gefördert wird, durch die Kurbelwelle 12 von dem unteren Lager 26 zum oberen Lager 25 gefördert, und das am oberen Lager 25 ausgetretene Schmieröl (d. h. Lecköl) wird vom Kurbelgehäuse 15 auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Luftuslassventils 36 herabtropfen gelassen, so dass das Lecköl durch Schwerkraft auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a herab tropft, welche zu schmierende Kompenenten sind (d. h. Schmierung benötigende Teile).
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Wie oben aufgeführt, muss in dem Fall, wo Schmieröl zu den zu schmierenden Teilen mittels der Ölpumpe 95 gepumpt wird, die Kapazität der Ölpumpe 95 aufgrund der zunehmenden Anzahl, Längen etc. der Schmierölwege und durch zunehmende Anzahl der zu schmierenden Bauteile erhöht werden, was unerwünscht zur Erhöhung des Pumpkraftverlustes der Ölpumpe 95 führen würde. Ferner muss man in dem Fall, wo in dem Kurbelgehäuse 15 Gas fließt und daher Lüftungen verwendet werden, beide entgegenstehende Anforderungen erfüllen, nämlich eine zur Schmierung erforderliche Schmierölmenge zu leiten und Öl im Abgas aus der Lüftung im Hinblick auf effizienten Ölverbrauch zu minimieren, was jedoch im Hinblick auf das Layout von verschiedenen Bauteilen des Motors 10 sehr schwierig werden würde. Ferner könnte in dem Fall, wo eine Phasendifferenz in der Innendruckschwankung zwischen dem Kurbelgehäuse 15 und dem Zylinderkopf 17 (der Ventilantriebskammer 43) erzeugt wird, eine Schmierölmenge in der Ventilantriebskammer 43 ebenfalls in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors fluktuieren, weil die Innendruckschwankung tendentiell aufgrund von komplizierten Faktoren fluktuiert, wie etwa eine Schmierölmenge im Kurbelgehäuse 15, einer Menge von Durchblasgas und der Drehzahl des Motors.
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Im Hinblick auf diese Umstände enthält die vorliegende Ausführung des vertikalen Motors 10: den ersten Schmierölkanal 91 zum Zuführen des von der Ölpumpe 95 abgegebenen Schmieröls zum unteren Lager 26 der Kurbelwelle 12; den zweiten Schmierölkanal 92, der sich durch das Innere der Kurbelwelle 12 vom unteren Lager 26 zum oberen Lager 25 erstreckt, den dritten Schmierölkanal 93, der in dem Zylinderblock 16 benachbart der Oberseite 16a des Zylinderblocks 16 vorgesehen ist und sich von dem Kurbelgehäuse 15 zu unmittelbar unterhalb der Schaftendabschnitte 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Luftauslassventils 36 erstreckt, so dass aus dem zweiten Schmierölkanal 92 ausgetretenes Schmieröl dort hindurch fließt; und den vierten Schmierölkanal 94 zum Rückführen des Schmieröls, das von dem dritten Schmierölkanal 93 auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a des Lufteinlassventils 35 und des Auslassventils 36 herab getropft ist, zur Ölpumpe 95.
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Mit diesen Anordnungen kann die vorliegende Ausführung zuverlässig das Schmieröl zu dem Zylinderkopf 17 (der Ventilantriebskammer 43) leiten, ohne die Kapazität der Ölpumpe 95 erhöhen zu müssen und ohne eine Zunahme des Pumpkraftverlustes der Ölpumpe 95 in Kauf nehmen zu müssen. Weil ferner in der vorliegenden Ausführung Gasströmungen durch die Lüftung nicht genutzt werden, kann die Lüftung an einem geeigneten Ort vorgesehen werden, wo die kleinste Ölnebelmenge vorhanden ist, und daher kann die vorliegende Ausführung eine Ölmenge im Lüftungsauslass minimieren. Weil ferner eine Phasendifferenz der Innendruckschwankung zwischen dem Kurbelgehäuse 15 und dem Zylinderkopf 17 in der vorliegenden Ausführung nicht genutzt wird, kann die vorliegende Ausführung zuverlässig eine erforderliche Schmierölmenge zu dem Zylinderkopf 17 (der Ventilantriebskammer 43) leiten, ohne durch den Betriebszustand des Motors etc. beeinflusst zu werden.
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In dem vertikalen Motor 10 sind die Einlass- und Auslassventile 35 und 36 Überkopfventile, die am Zylinderkopf 17 vorgesehen sind, wie am besten in 3 zu sehen, und daher werden die Einlass- und Auslassventile 35 und 36 durch die Einlass- und Auslassnocken 47 und 48, die Einlass- und Auslassstößelstangen 53 und 54 und die Einlass- und Auslasskipphebel 55 und 56 geöffnet und geschlossen.
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Somit sind in der vorliegenden Ausführung kleine Ventilspiele zwischen den Kipphebeln 55 und 56 und den Einlass- und Auslassventilen 35 und 36 vorgesehen, weil sich das Volumen der Kipphebel 55 und 56 und der Stößelstangen 53 und 54 aufgrund thermischer Ausdehnung verändern, wenn der Motor 10 heiß wird. Wenn der Motor 10 kalt ist, würde das Ventilspiel ein Geräusch verursachen. Falls nämlich die Einlass- und Auslassventile 35 und 36 Überkopfventile am Zylinderkopf 17 sind, wie oben angemerkt, wird eine geeignete Schmierung der Schaftendabschnitte 41a und 42a der Einlass- und Auslassventile 35 und 36 eine notwendige Bedingung, und eine solche geeignete Schmierung der Schaftendabschnitte 41a und 42a kann dafür sorgen, dass die Laufruhe der Einlass- und Auslassventile 35 und 36 verbessert wird.
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Weil ferner die Kipphebel 55 und 56, welche Übertragung der Bewegung der Einlass- und Auslassnocken 47 und 48 auf die Einlass- und Auslassventile 35 und 36 über die Stößelstangen 53 und 54 erlauben, die Vertiefungen 57 und 58 aufweisen, um zu erlauben, dass Schmieröl auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a der Einlass- und Auslassventile 35 und 36 herabtropfen, kann das Schmieröl veranlasst werden, direkt auf die Schaftendabschnitte 41a und 42a herab zu tropfen. Somit können die Schaftendabschnitte 41a und 42a ausreichend geschmiert werden, so dass die vorliegende Ausführung des Motors 1 das Laufgeräusch der Einlass- und Auslassventile 35 und 36 signifikant reduzieren kann.
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Ferner ist, wie aus den 1 bis 3 und 6 ersichtlich, die vorliegende Ausführung des Motors 10 ein solcher mit einstellbarem Hub, der, zusätzlich zum vorgenannten Zylinderblock 16 mit dem Zylinder (Zylinderblock) 1 und der Kurbelwelle 12, dem Zylinderkopf 17 und der Ölwanne 21, die Exzenterwelle (Drehwelle) 66 zum Einstellen des Ansaughubs und des Auslasshubs des Kolbens 13, das Steuerzahnrad 63, das konzentrisch zur Kurbelwelle 12 vorgesehen ist, und das Exzenterzahnrad 65, das mit dem Steuerzahnrad 63 derart in Eingriff steht, dass die Drehung des Steuerzahnrads 63 auf das Exzenterzahnrad 65 übertragen wird, aufweist.
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Weil der Zylinderblock 16 enthält: den Schmierölkanal 102 zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 und dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66; und den Auswurfabschnitt 103, der in dem Schmierölkanal 102 vorgesehen ist, um Schmieröl zu dem Zahneingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 auszuwerfen, kann die vorliegende Ausführung Schmieröl axial auf den Eingriffsabschnitt (Zahneingriffspunkt) 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63, das die Kurbelwelle 112 und die Exzenterwelle 66 verbindet und das Exzenterzahnrad 65, konstant auswerfen, um hierdurch eine positive Ausbildung eines Schmierölfilms an dem Zahneingriffsabschnitt 104 zu gestatten.
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Es wird nämlich eine Öldämpffunktion durch die Bildung eines Schmierölfilms an dem Eingriffsabschnitt(-punkt) 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 vorgesehen, welche das Eingriffsgeräusch wirkungsvoll reduzieren kann, d. h. das Geräusch aufgrund des Zahneingriffs, durch das Antriebsdrehmoment zwischen der Kurbelwelle 12 und der Exzenterwelle 66, und kann das durch die Drehmomentumkehr erzeugte Zahnradklappergeräusch verringern.
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Ferner ist in dem Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10, wie aus den 1 bis 3 und 6 ersichtlich, die Ölpumpe 95 benachbart der Unterseite 16b des Zylinderblocks 16 angeordnet und mit dem unteren Endabschnitt 49b der Nockenzahnradwelle 49 verbunden, um durch die Nockenzahnradwelle 49 angetrieben zu werden, und der Schmierölkanal 102 zum Zuführen des Schmieröls zu dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 und dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 ist benachbart der Unterseite 16b des Zylinderblocks 16 angeordnet. Mit diesen Anordnungen kann Schmieröl mit hohem Druck dem Eingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 zugeführt werden, und infolgedessen kann immer ein ausreichender Schmierölfilm auf dem Eingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 gebildet werden.
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Weil der Auswurfabschnitt 103 des Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10 Schmieröl auf den Zahneingriffsabschnitt 104 angenähert in vertikaler Richtung von unten her auswirft, kann immer ausreichend Schmieröl zum Eingriffsabschnitt 104 gefördert und dort gehalten werden, und infolgedessen kann die vorliegende Ausführung das Laufgeräusch in dem Eingriffsabschnitt 104 noch weiter verringern.
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[Zweite Ausführung]
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7 zeigt eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung, die mit einer Schmierungsvorrichtung 120 versehen ist, welche eine Modifikation der in den 1 bis 6 gezeigten Schmierungsvorrichtung 90 ist. Die zweite Ausführung ist allgemein ähnlich der oben beschriebenen ersten Ausführung, außer die Schmierungsvorrichtung 120. Die Schmierungsvorrichtung 120 in der zweiten Ausführung unterscheidet sich nämlich von der Schmiervorrichtung 90 in der ersten Ausführung darin, dass eine kurbelseitige Wellenendzuführöffnung 121b zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 zu dem ersten Schmierölkanal 121 hinzugefügt ist, der dem ersten Schmierölkanal 91 der oben beschriebenen ersten Ausführung entspricht.
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Die Schmierungsvorrichtung 120 enthält nämlich: einen ersten Schmierölkanal 121 zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Lager 26 der Kurbelwelle 12; einen Zahnradschmierölkanal 127 (entsprechend dem Zahnradschmierölkanal 97 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der am distalen Ende des ersten Schmierölkanals 121 vorgesehen ist; einen Auswurfabschnitt 133 (entsprechend dem Auslaufabschnitt 103 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der am distalen Ende des Zahnradschmierölkanals 127 vorgesehen ist, um Schmieröl zu dem Eingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 auszuwerfen; einen Wellenend-Schmierölkanal 128 (entsprechend dem Wellenend-Schmierölkanal 98 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der mit dem Zahnradschmierölkanal 127 zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 verbunden ist; sowie einen Wellenend-Schmierölkanal 129 (entsprechend dem Wellenend-Schmierölkanal 99 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der sich durch die Exzenterwelle 66 von dem unteren Wellenendabschnitt 66c zu dem oberen Wellenendabschnitt 66b hin erstreckt.
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Der erste Schmierölkanal 121, der Zahnradschmierölkanal 127, der Wellenend-Schmierölkanal 128 und der Wellenend-Schmierölkanal 129 bilden zusammen einen Schmierölkanal 131 zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 und den oberen und unteren Wellenendabschnitten 66b und 66c der Exzenterwelle 66, derart, dass der untere Wellenendabschnit 12c und die oberen und unteren Wellenendabschnitte 66b und 66c in vorbestimmten Richtungen vorbelastet (vorab unter Druck gesetzt) werden.
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Der erste Schmierölkanal 121 hat eine kurbelseitige Zuführöffnung 121a zum Zuführen von Schmieröl um den unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 herum, und die kurbelseitige Wellenendzuführöffnung 121b zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12.
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Der Wellenend-Schmierölkanal 128 hat eine exzenterseitige Zuführöffnung 128a zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66. Der Wellenend-Schmierölkanal 129 hat eine Öleinlassöffnung 129a, durch die Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 eingegeben wird, und eine Wellenendölauslassöffnung 129b, durch die Schmieröl des oberen Wellenendabschnitts 66b der Exzenterwelle 66 ausgegeben wird.
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Die zweite Ausführung des Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10, wie oben in Bezug auf 3 beschrieben, enthält das Steuerzahnrad 63, das konzentrisch zur Kurbelwelle 12 vorgesehen ist, und das Exzenterzahnrad 65, das mit dem Steuerzahnrad 63 in Eingriff steht, so dass die Drehung des Steuerzahnrads 63 auf das Exzenterzahnrad 65 übertragen wird. Das Steuerzahnrad 63 und das Exzenterzahnrad 65 sind jeweils schräg verzahnt.
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In einem Fall, wo eine maximale axiale Aufwärtslast auf die Kurbelwelle 12 wirkt, wie in 7 mit Pfeil b1 angegeben, und eine maximale axiale Abwärtslast auf die Exzenterwelle 66 wirkt, wie in 7 mit Pfeil b2 angegeben, wird Schmieröl dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 zugeführt, um die Kurbelwelle 12 nach oben zu drücken, und geeignete Schmierölmengen werden den oberen und unteren Wellenendabschnitten 66b und 66c zugeführt, so dass die auf die Exzenterwelle 66 wirkenden Lasten aufgehoben werden.
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[Dritte Ausführung]
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8 zeigt eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung, die mit einer Schmierungsvorrichtung 140 versehen ist, die eine andere Modifikation der in den 1 bis 6 gezeigten Schmierungsvorrichtung 90 ist. Die dritte Ausführung ist allgemein ähnlich der oben beschriebenen ersten Ausführung, außer die Schmierungsvorrichtung 140. Die Schmierungsvorrichtung 140 unterscheidet sich von der Schmierungsvorrichtung 90 darin, dass sie keine Wellenendölauslassöffnung 99b enthält, durch die Schmieröl des oberen Endabschnitts 66b der Exzenterwelle 66 ausgegeben wird, sondern eine Umfangsölauslassöffnung 149c enthält.
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Die Schmierungsvorrichtung 140 in der dritten Ausführung enthält nämlich: einen ersten Schmierölkanal 141 (entsprechend dem ersten Schmierölkanal 91 der oben beschriebenen ersten Ausführung) zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Lager 26 der Kurbelwelle 12; einen Zahnradschmierölkanal 147 (entsprechend dem Zahnradschmierölkanal 97 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der am distalen Ende des ersten Schmierölkanals 141 vorgesehen ist; einen Auswurfabschnitt 153 (entsprechend dem Auswurfabschnitt 103 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der am distalen Ende des Zahnradschmierölkanals 147 vorgesehen ist, um Schmieröl zu dem Eingriffsabschnitt 104 zwischen dem Steuerzahnrad 63 und dem Exzenterzahnrad 65 auszuwerfen; einen Wellenend-Schmierölkanal 148 (entsprechend dem Wellenend-Schmierölkanal 98 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der mit dem Zahnradschmierölkanal 147 verbunden ist, um dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 Schmieröl zuzuführen; sowie einen Wellenend-Schmierölkanal 149 (entsprechend dem Wellenend-Schmierölkanal 99 der oben beschriebenen ersten Ausführung), der sich durch die Exzenterwelle 66 von dem unteren Wellenendabschnitt 66c zum oberen Wellenendabschnitt 66b erstreckt.
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Der erste Schmierölkanal 141, der Zahnradschmierölkanal 147, der Wellenend-Schmierölkanal 148 und der Wellenend-Schmierölkanal 149 bilden zusammen einen Schmierölkanal 151 zum Zuführen von Schmieröl derart, dass der untere Wellenendabschnitt 66c in einer vorbestimmten Richtung vorbelastet (vorab unter Druck gesetzt) wird.
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Der erste Schmierölkanal 141 hat eine kurbelseitige Zuführöffnung 141a zum Zuführen von Schmieröl um den unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 herum.
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Der Wellenend-Schmierölkanal 148 hat eine exzenterseitige Zuführöffnung 148a zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66. Der Wellenend-Schmierölkanal 149 hat eine Öleinlassöffnung 149a, durch die Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 eingegeben wird, und eine Umfangsölauslassöffnung 149c, durch die Schmieröl um den oberen Wellenendabschnitt 66b der Exzenterwelle 66 herum ausgegeben wird.
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Die dritte Ausführung des Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10, wie oben in Bezug auf die erste Ausführung von 3 erläutert, enthält das Steuerzahnrad 63, das konzentrisch zur Kurbelwelle 12 vorgesehen ist, und das Exzenterzahnrad 65, das mit dem Steuerzahnrad 63 in Eingriff steht, so dass die Drehung des Steuerzahnrads 63 auf das Exzenterzahnrad 65 übertragen wird. Das Steuerzahnrad 63 und das Exzenterzahnrad 65 sind jeweils schräg verzahnt.
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In dem Fall, wo eine maximale axiale Abwärtslast auf die Kurbelwelle 12 wirkt, wie in 8 mit Pfeil c1 angegeben, und eine maximale axiale Aufwärtslast auf die Exzenterwelle 66 wirkt, wie in 8 mit Pfeil c2 angegeben, wird die Kurbelwelle 12 aufgrund ihres Eigengewichts vorab in Kontakt mit dem Zylinderblock 16 gebracht, bevor die maximale axiale Abwärtslast auf die Kurbelwelle 12 wirkt, aber es wird auch Schmieröl dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 zugeführt, um die Exzenterwelle 66 nach oben zu drücken.
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Wie aus den 1 bis 3 und 8 (dritte Ausführung) ersichtlich, enthält der Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10, zusätzlich zu dem vorgenannten Zylinderblock 16 mit dem Zylinder (Zylinderblock 14) zum hin- und hergehenden Führen des Kolbens 13 und dem Kurbelgehäuse 15 zum drehbaren Lagern der Kurbelwelle 12, deren Achslinie in der im Wesentlichen vertikalen Richtung orientiert ist, dem Zylinderkopf 17 und der Ölwanne 21, die Exzenterwelle (Drehwelle) 66 zum Einstellen des Einlasshubs und des Auslasshubs des Kolbens 13.
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Der Zylinderblock 16 enthält den Schmierölkanal 151 zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 derart, dass der untere Wellenendabschnitt 66c in einer vorbestimmten Richtung vorbelastet (vorab unter Druck gesetzt) wird. Somit kann die Kurbelwelle 12 und/oder die Exzenterwelle 66 vorab in Kontakt mit dem Zylinderblock 16 (Getriebegehäuseoberfläche) gebracht werden, welche eine Kollisionsoberfläche wird, wenn eine maximale axiale Last auftritt. Auf diese Weise kann die dritte Ausführung ein Schlaggeräusch minimieren, das durch Kollision des unteren Wellenendabschnitts 12c der Kurbelwelle 12 und der oberen und unteren Wellenendabschnitte 66b und 66c der Exzenterwelle 66 gegen den Zylinderblock 16 hervorgerufen wird.
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Die dritte Ausführung des Motors in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub 10 enthält, ähnlich der zweiten Ausführung von 7, das Steuerzahnrad 63, das konzentrisch zur Kurbelwelle 12 vorgesehen ist, und das Exzenterzahnrad 65, das mit dem Steuerzahnrad 63 in Eingriff steht, so dass die Drehung des Steuerzahnrads 63 auf das Exzenterzahnrad 65 übertragen wird.
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In dem Fall, wo eine maximale axiale Aufwärtslast auf die Kurbelwelle 12 wirkt und eine maximale axiale Abwärtslast auf die Exzenterwelle 66 wirkt, wird Schmieröl dem unteren Wellenendabschnitt 12c der Kurbelwelle 12 zugeführt, um die Kurbelwelle 12 nach oben vorzubelasten (vorab unter Druck zu setzen), und werden geeignete Schmierölmengen den oberen und unteren Wellenendabschnitten 66b und 66c zugeführt, so dass die auf die Exzenterwelle 66 wirkenden Lasten durch das zugeführte Schmieröl aufgehoben werden. Auf diese Weise lässt sich das Schlaggeräusch minimieren, das durch Kollision des unteren Wellenendabschnitts 12c der Kurbelwelle 12 und der oberen und unteren Wellenendabschnitte 66b und 66c der Exzenterwelle 66 gegen den Zylinderblock 16 hervorgerufen wird.
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Weil die Exzenterwelle 66 relativ leichtgewichtig ist, werden geeignete Schmierölmengen den oberen und unteren Wellenendabschnitten 66b und 66c zugeführt, um die Wellenendabschnitte 66b und 66c derart zu halten, dass das Eigengewicht und die auf die Exzenterwelle 66 wirkende Last durch das zugeführte Schmieröl aufgehoben werden.
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In einem Fall, wo eine maximale axiale Abwärtslast auf die Kurbelwelle 12 wirkt und eine maximale axiale Aufwärtslast auf die Exzenterwelle 66 wirkt, wie in 8 gezeigt, wird die Kurbelwelle 12 aufgrund ihres Eigengewichts vorab in Kontakt mit dem Zylinderblock 16 gebracht, aber es wird Schmieröl dem unteren Wellenendabschnitt 66c der Exzenterwelle 66 zugeführt, um die Exzenterwelle 66 nach oben zu drücken. Auf diese Weise lässt sich das Schlaggeräusch minimieren, das durch Kollision des unteren Wellenendabschnitts 12c der Kurbelwelle 12 und der oberen und unteren Wellenedabschnitte 66b und 66c der Exzenterwelle 66 gegen den Zylinderblock 16 hervorgerufen wird. Weil nämlich die Kurbelwelle 12 ein erhebliches Gewicht hat, wird die Kurbelwelle 12 vorab in Kontakt mit dem Zylinderblock 16 gebracht, bevor die maximale axiale Abwärtslast auf die Kurbelwelle 12 wirkt.
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Die verschiedenen Merkmale der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungen der 1 bis 8, die mit den Schmierungsvorrichtungen 90, 120 und 140 versehen sind, können nach Bedarf kombiniert werden. Zum Beispiel kann in der zweiten Ausführung die Kurbelwelle 12 und/oder die Exzenterwelle 66 vorab in Kontakt mit dem Zylinderblock 16 (Getriebegehäuseoberfläche) gebracht werden, welche zu einer Kollisionsoberfläche wird, wenn eine maximale axiale Last auftritt. Ferner versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführen beschränkt ist und sie in vielerlei Hinsicht modifiziert werden kann, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
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Der Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub der vorliegenden Erfindung ist auch zur Anwendung an Co-Generatorvorrichtungen geeignet, wo eine Brennkraftmaschine, ein Stromgenerator und ein Abgaswärmetauscher in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind und wobei Stadtgas etc. der Brennkraftmaschine zur Stromerzeugung und zum Wärmeaustausch zugeführt wird.
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Ein vertikaler Motor in Mehrlenkerbauart mit einstellbarem Hub (10) enthält einen Schmierölkanal (102; 131), der in einem Zylinderblock (16) vorgesehen ist, zum Zuführen von Schmieröl zu einem unteren Wellenendabschnitt einer Kurbelwelle (12) und zumindest einem unteren Wellenendabschnitt einer Exzenterwelle (66), die einen Einlasshub und Verdichtungshub eines Kolbens (13) verändert, um die Kurbelwelle und die Exzenterwelle in einer vorbestimmten Richtung unter Vordruck zu setzen, oder einen Schmierölkanal (151) zum Zuführen von Schmieröl zu dem unteren Wellenendabschnitt der Exzenterwelle, um die Exzenterwelle in einer vorbestimmten Richtung unter Vordruck zu setzen.
