DE102013217924A1

DE102013217924A1 - Motor

Info

Publication number: DE102013217924A1
Application number: DE102013217924.3A
Authority: DE
Inventors: Akira Furuya
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2014-03-20
Also published as: JP2014062473A; CN103670781B; JP5706859B2; CN103670781A; US20140076268A1

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Motor bereitgestellt. Der Motor (1) weist auf: einen Zylinder (110), ein erstes Lager (130), das mit dem Zylinder (110) mindestens teilweise integral ausgebildet und dafür konfiguriert ist, einen ersten Schaft einer Kurbelwelle (210) drehbar zu halten, ein zweites Lager (140), das mit dem Zylinder (110) mindestens teilweise integral ausgebildet und dafür konfiguriert ist, einen zweiten Schaft einer Kurbelwelle (210) drehbar zu halten, und ein erstes Kurbelgehäuseteil (400) und ein zweites Kurbelgehäuseteil (500), die aus einem Material auf Harzbasis hergestellt sind und einen Teil (410) bzw. einen restlichen Teil (410) eines Kurbelgehäuses bilden, das die Kurbelwelle aufnimmt. Ein Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Kurbelgehäuseteil (400) und dem zweiten Kurbelgehäuseteil (500) ist entlang im Wesentlichen einer gesamten Länge durch mindestens ein Verbindungsverfahren unter Einpassen, Verkleben und Schweißen durchgehend verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 20. September 2012 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-206904 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und insbesondere einen kostengünstigen Motor mit einer vereinfachten Struktur und mit einem reduzierten Gewicht.
Ein Universalmotor wird beispielsweise als Antriebsquelle auf einem Gerät zur industriellen Verwendung oder für Gartenarbeiten montiert. Es besteht eine hohe Nachfrage nach einer Kostensenkung und einer Gewichtsreduktion für einen Universalmotor, so dass verschiedene Vorschläge gemacht wurden, um eine vereinfachte Struktur und eine Gewichtsreduktion zu erzielen. Eine verwandte Technik zum Bereitstellen einer vereinfachten Motorstruktur ist beispielsweise in der JP-60-27762 A beschrieben, wonach ein Teil eines Hauptlagers mit einem Zylinder eines Außenbordmotors integral ausgebildet ist, wobei das Hauptlager dafür konfiguriert ist, den Schaft (Zapfenabschnitt) einer Kurbelwelle drehbar zu halten. In der JP-7-310589 A ist beschrieben, dass in einem Zweitaktmotor ein Motorblock aus einem Zylinder, einem Kolben, einer Verbindungsstange, einer Kurbelwelle und einem Hauptlager zusammengesetzt und ein Kurbelgehäuse durch Spritzgießen eines Harzmaterials auf dem Motorblock ausgebildet ist.
Hinsichtlich einer spezifischen Anwendung von Universalmotoren, z. B. für Gartenarbeiten, besteht auf der Nutzerseite eine hohe Nachfrage nach kostengünstigen Motoren. In der Realität wird jedoch, wenn der Motor versagt, der Motor nicht etwa repariert, sondern durch einen neuen ersetzt und recycelt. Die Verwendung einer Struktur, die es ermöglicht, einen Motor zu reparieren, indem jedes Bauteil des Motors unter Verwendung eines Bolzens oder dergleichen montiert wird, führt zu einer komplizierten Struktur, einer Gewichtszunahme und einer Kostensteigerung und ist somit nicht erwünscht. Wenn für ein Bauteil, wie beispielsweise ein Kurbelgehäuse, das eine relativ geringe Belastung erfährt und ein große Größe hat, beispielsweise anstatt eines Gussteils aus einer Aluminiumlegierung ein Harzgussteil verwendet werden kann, können vorteilhaft eine erhebliche Gewichtsreduktion und Kostensenkung erzielt und Geräusche, wie beispielsweise emittierte Geräusche, vermindert werden. In der JP-7-310589 A ist die Verwendung eines aus Harz hergestellten Kurbelgehäuses beschrieben, ein spezifisches Herstellungsverfahren und eine spezifische Form des Kurbelgehäuses sind allerdings nicht näher beschrieben. In der JP-A-7-310589 A ist eine mit einem Zweitaktmotor in Beziehung stehende Technik beschrieben, wobei ein Kurbelgehäuse relativ klein ist und eine hohe Leistung leicht erzielt wird, wobei es aber basierend auf dem dargestellten Inhalt nicht möglich ist, ein aus Harz hergestelltes Kurbelgehäuse für einen Viertaktmotor herzustellen, der Universalmotor tendiert aber gegenwärtig allgemein hin zu einem Viertaktmotor.
Hinsichtlich des vorstehend erwähnten Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kostengünstigen Motor mit einer vereinfachten Struktur und mit einem reduzierten Gewicht bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Ein Teil eines Hauptlagers ist mit dem Zylinderblock integral ausgebildet, das Kurbelgehäuse ist aus Harzgusskomponenten ausgebildet und in zwei Hälften geteilt, und die Harzgusskomponenten sind entlang des gesamten Verbindungsabschnitts durch Einpassen oder Verkleben miteinander verbunden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motor bereitgestellt, mit: einem Zylinder, einem ersten Lager, das mit dem Zylinder mindestens teilweise integral ausgebildet und dafür konfiguriert ist, einen ersten Schaft einer Kurbelwelle drehbar zu halten, einem zweiten Lager, das mit dem Zylinder mindestens teilweise integral ausgebildet und dafür konfiguriert ist, einen zweiten Schaft der Kurbelwelle drehbar zu halten, und einem ersten Kurbelgehäuseteil und einem zweiten Kurbelgehäuseteil, die aus einem Material auf Harzbasis hergestellt sind und einen Teil bzw. einen restlichen Teil eines Kurbelgehäuses bilden, das die Kurbelwelle aufnimmt. Ein Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Kurbelgehäuseteil und dem zweiten Kurbelgehäuseteil ist entlang im Wesentlichen einer gesamten Länge durch mindestens ein Verbindungsverfahren unter Einpassen, Verkleben und Schweißen durchgehend verbunden. Gemäß diesem Aspekt kann das Kurbelgehäuse anstatt eines typischen Metallgussbauteils ein Harzgussbauteil sein, wodurch eine wesentliche Gewichtsreduktion und Kostensenkung erzielt werden können. Außerdem können vom Kurbelgehäuse emittierte Geräusche reduziert werden. Das erste Kurbelgehäuseteil und das zweite Kurbelgehäuseteil sind durch mindestens ein Verbindungsverfahren unter Einpassen, Verkleben und Schweißen miteinander verbunden, so dass kein Befestigungselement, wie beispielsweise ein Bolzen, erforderlich ist, um diese Teile miteinander zu verbinden. Außerdem müssen weder ein Montageraum zum Einschrauben von Bolzen noch ein Arbeitsraum für die Verwendung von Werkzeugen oder Ermöglichen eines Zugangs für die Hände eines Arbeiters, berücksichtigt werden, wodurch eine Gewichtsreduktion, eine vereinfachte Struktur, eine Verbesserung der Design-Flexibilität und ein vereinfachter Fertigungsprozess erzielt werden können. Außerdem sind das erste Kurbelgehäuseteil und das zweite Kurbelgehäuseteil entlang im Wesentlichen einer gesamten Länge durchgehend verbunden, so dass im Gegensatz zu dem Fall, in dem eine Teilverbindung dazwischen unter Verwendung z. B. eines Bolzens hergestellt wird, eine hohe Verbindungsfestigkeit, eine hohe Steifheit des Kurbelgehäuses und eine vorteilhafte Dichtfunktion für eine zuverlässige Dichtung gegen Schmieröl- oder Blow-by-Gas-Leckverlust erhalten werden können.
Vorzugsweise ist im mit dem zweiten Kurbelgehäuseteil zu verbindenden Verbindungsabschnitt des ersten Kurbelgehäuseteils ein Vorsprung ausgebildet und ist im mit dem ersten Kurbelgehäuseteil zu verbindenden Verbindungsabschnitt des zweiten Kurbelgehäuseteils eine Nut ausgebildet, wobei der Vorsprung in die Nut eingesetzt und eingepasst wird. Daher können das erste Kurbelgehäuseteil und das zweite Kurbelgehäuseteil durch Einpassen des Vorsprungs in die Nut auf einfache Weise fest aneinander befestigt werden. Außerdem ist es einfach, den Verbindungsabschnitt zuverlässig zu abzudichten, indem im Voraus ein Klebstoff oder ein Dichtungsmittel in die Nut eingefüllt wird.
Vorzugsweise ist das Kurbelgehäuse in einer axialen Richtung der Kurbelwelle in das erste Kurbelgehäuseteil und das zweite Kurbelgehäuseteil geteilt, wobei das erste Kurbelgehäuseteil eine erste Öffnung aufweist, auf der das erste Lager montiert ist, das zweite Kurbelgehäuseteil eine zweite Öffnung aufweist, auf der das zweite Lager montiert ist, und ein Verbindungsabschnitt zwischen einem Umfangsrand der ersten Öffnung und dem ersten Lager und ein Verbindungsabschnitt zwischen einem Umfangsrand der zweiten Öffnung und dem zweiten Lager entlang im Wesentlichen einer Gesamtlänge jeweils durch mindestens ein Verbindungsverfahren unter Einpassen, Verkleben und Schweißen durchgehend verbunden sind. Daher können die vorstehend erwähnten Verbindungsabschnitte auf leichte Weise fest aneinander befestigt werden und kann eine bevorzugte Dichtfunktion erhalten werden.
Vorzugsweise ist das erste Kurbelgehäuseteil und/oder das zweite Kurbelgehäuseteil integral ausgebildet und weist eine Zylinderabdeckung zum Abdecken eines Umfangs des Zylinders und zum Führen von in einen Innenraum einzuleitender Kühlluft auf. Dadurch können die Kühlleistung des Zylinders erhöht und die Geräuschemission vom Zylinder zur Außenseite vermindert werden, wodurch eine weitere Geräuschminderung erzielt werden kann.
Vorzugsweise ist ein Teil eines Kraftübertragungselementgehäuses im ersten Kurbelgehäuseteil und/oder im zweiten Kurbelgehäuseteil integral ausgebildet, wobei das Kraftübertragungselementgehäuse dafür konfiguriert ist, ein Kraftübertragungselement aufzunehmen, das Kraft von der Kurbelwelle zu einer Nockenwelle überträgt. Daher können eine Verringerung der Anzahl von Komponenten und eine Gewichtsreduktion und ein vereinfachter Montageprozess erzielt werden, indem ein Teil des Kraftübertragungselementgehäuses mit dem Kurbelgehäuseteil integral ausgebildet wird. Im Gegensatz zu dem Fall, in dem das Kraftübertragungselementgehäuse als Teil des Zylinderblocks ausgebildet ist, kann vorteilhaft der gesamte Umfang des Zylinders gekühlt werden.
Vorzugsweise ist ein restlicher Teil des Kraftübertragungselementgehäuses mit einem Teil eines Gebläsegehäuses integral ausgebildet, das an der Kurbelwelle befestigt ist und ein Gebläse aufnimmt, das Kühlluft erzeugt, wenn es sich dreht. Außerdem sind der Zylinder und ein Zylinderkopf vorzugsweise integral ausgebildet, wobei der Zylinderkopf Einlass- und Auslassöffnungen aufweist und an einem Ende des Zylinders angeordnet ist, das einem kurbelwellenseitigen Ende des Zylinders entgegengesetzt ist. Dadurch können eine weiter vereinfachte Struktur und eine weitere Gewichtsreduktion und Verringerung der Anzahl von Komponenten erzielt werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen:
1 eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Motors entlang einer Ebene, die eine Kurbelwellenachse und eine Zylinderachse enthält;
2 eine Draufsicht eines Zylinderblocks des Motors von 1;
3 eine Seitenansicht des Motors, betrachtet in Richtung des Pfeils III in 2;
4 eine Seitenansicht des Motors, betrachtet in Richtung des Pfeils IV in 2;
5 eine Seitenansicht des Motors, betrachtet in Richtung des Pfeils V in 3;
6 eine Querschnittansicht des Motors entlang der Linie VI-VI in 3;
7 eine Querschnittansicht des Motors entlang der Linie VII-VII in 2;
8 eine Querschnittansicht des Motors entlang der Linie VIII-VIII in 1;
9 eine Querschnittansicht des Motors entlang der Linie IX-IX in 1;
10 eine Draufsicht (in Richtung einer Kurbelwellenachse) der Ausführungsform des Motors, nachdem ein oberes Gebläsegehäuseteil, eine Seilzugstarterabdeckung und ein Seilzugstarter vom Motor entfernt wurden;
11 eine Ansicht des Motors entlang der Linie XI-XI von 10;
12 eine Draufsicht der Ausführungsform des Motors unmittelbar nachdem die Kurbelwelle auf dem Zylinderblock montiert ist;
13 eine schematische Querschnittansicht des Motors von 12 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält;
14 eine Draufsicht der Ausführungsform des Motors, nachdem ein unteres Kurbelgehäuseteil montiert wurde;
15 eine schematische Querschnittansicht des Motors von 14 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält;
16 eine Draufsicht der Ausführungsform des Motors, nachdem ein oberes Kurbelgehäuseteil montiert wurde;
17 eine schematische Querschnittansicht des Motors von 16 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält;
18 eine Draufsicht der Ausführungsform des Motors, nachdem ein unteres Gebläsegehäuseteil montiert wurde;
19 eine schematische Querschnittansicht des Motors von 18 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält;
20 eine Draufsicht der Ausführungsform des vollständig montierten Zustands der Ausführungsform des Motors; und
21 eine schematische Querschnittansicht des Motors von 20 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält.
Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Motors beschrieben. Die Ausführungsform des Motors ist ein universeller Einzylinder-Viertakt-OHC-Benzinmotor, bei dem die Drehachse einer Kurbelwelle sich beispielsweise im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt. Die Ausführungsform des Motors wird beispielsweise als eine Antriebsquelle auf einem Gartenarbeitsgerät, wie beispielsweise auf einem Rasenmäher, einem Stromgenerator oder verschiedenen anderen Geräten montiert. 1 zeigt eine Querschnittansicht der Ausführungsform des Motors entlang der Ebene, die eine Kurbelwellenachse und eine Zylinderachse enthält.
Ein Motor 1 weist einen Zylinderblock 100, eine Kurbelwelle 210, einen Kolben 220, eine Verbindungsstange 230, einen Ventilantriebsmechanismus 240, einen Regelmechanismus 250, ein Gebläse 260, einen Seilzugstarter 270, eine Basisplatte 300, ein unteres Kurbelgehäuseteil 400, ein oberes Kurbelgehäuseteil 500, ein unteres Gebläsegehäuseteil 600, ein oberes Gebläsegehäuseteil 700, eine Seilzugstarterabdeckung 800, einen Luftfilter 910, einen Vergaser 920, einen Krümmer 930, einen Kraftstofftank 940, eine Zündvorrichtung 950 und einen Antriebssteuerungsmechanismus 960 auf. Nachstehend werden die einzelnen Komponenten nacheinander beschrieben.
Zunächst wird der Zylinderblock 100 beschrieben. 2 zeigt eine Draufsicht des Zylinderblocks 100. 3 zeigt eine Seitenansicht des Motors, betrachtet in Richtung eines Pfeils III in 2 (von einer Einlassöffnung aus betrachtet). 4 zeigt eine Seitenansicht des Motors, betrachtet in Richtung eines Pfeils IV in 2 (von einer Auslassöffnung aus betrachtet). 5 zeigt eine Ansicht des Motors, betrachtet in Richtung eines Pfeils V in 3 (von unten betrachtet). 6 zeigt eine Querschnittansicht des Motors entlang der Linie VI-VI in 3. 7 zeigt eine Querschnittansicht des Motors entlang der Linie VII-VII in 2.
Der Zylinderblock 100 wird durch integrales Ausbilden der Hauptkomponenten, d. h. eines Zylinders 110, eines Zylinderkopfes 120, eines oberen Hauptlagers 130 und eines unteren Hauptlagers 140, integral ausgebildet. Die Hauptkomponenten des Zylinderblocks 100 werden beispielsweise durch Gießen einer Legierung auf Aluminiumbasis und Anwenden eines vorgegebenen Bearbeitungsprozesses auf die gegossene Legierung ausgebildet.
Der Zylinder 110 ist ein zylinderförmiges Bauteil, in das ein Kolben hin- und hergehend beweglich eingesetzt ist. Der Zylinder 110 ist als ein mantelloser plattierter Zylinder ausgebildet, um die Anzahl der Teile des Zylinders 110 zu verringern. Im Zylinder 110 sind Unterkomponenten wie beispielsweise Kühlrippen 111, ein Zündvorrichtungshalterungsabschnitt 112 und ein Basisplattenhalterungsabschnitt 113 ausgebildet. Die Kühlrippen 111 sind flache Komponenten, die als kragenförmige Vorsprünge von der Außenumfangsfläche des Zylinders 110 ausgebildet sind. Die mehreren Kühlrippen 111 sind mit einem Abstand zwischen benachbarten Kühlrippen 111 in der axialen Richtung des Zylinders 110 angeordnet.
Der Zündvorrichtungshalterungsabschnitt 112 ist eine Basis zum Befestigen der Zündvorrichtung 950 am Zylinder 110. Der Zündvorrichtungshalterungsabschnitt 112 ist derart ausgebildet, dass er vom Zylinder 110 nach oben hervorsteht. Der Basisplattenhalterungsabschnitt 113 ist eine Basis zum Halten der Basisplatte 300 auf dem Zylinder 110. Der Basisplattenhalterungsabschnitt 113 ist derart ausgebildet, dass er vom Zylinder 110 nach unten hervorsteht.
Der Zylinderkopf 120 ist an dem der Kurbelwelle 210 des Zylinders 110 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 110 angeordnet. Der Zylinderkopf 120 weist eine Brennkammer 121, eine Einlassöffnung 122, eine Auslassöffnung 123, ein Einlassventil 124, ein Auslassventil 125, eine Nockenwelle 126, ein Zündkerzenloch 127, ein Nockenwellenlager 128 und eine Kopfabdeckung 129 auf.
Die Brennkammer 121 ist eine Kammer, die in Zusammenwirkung mit der Kronenfläche des Kolbens 220 und der Innenumfangsfläche des Zylinders 110 einen Brennraum für ein Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet. Die Brennkammer 121 ist eine an der Innenfläche des Zylinderkopfs 120 im Zylinder 110 radial innen ausgebildete Vertiefung. Die Einlassöffnung 122 ist ein Kanal zum Zuführen eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in die Brennkammer 121, wobei das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch den Vergaser 920 erzeugt wird. Der Einlass der Einlassöffnung 122 öffnet sich vom Zylinderkopf 120 lateral nach außen. Die Auslassöffnung 123 ist ein Kanal zum Ausstoßen von verbranntem Gas vom Inneren der Brennkammer 121 zum Krümmer 930. Der Auslass der Auslassöffnung 123 öffnet sich vom Zylinderkopf 120 lateral nach außen in eine Richtung, die der Richtung des sich radial nach außen erstreckenden Einlasses der Einlassöffnung 122 des Zylinderkopfes 120 entgegengesetzt ist.
Das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 sind bewegliche Ventile zum Öffnen/Schließen der Einlassöffnung 122 und der Auslassöffnung 123 mit einer vorgegebenen Ventilzeitsteuerung. Das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 weisen jeweils einen Ventilschaft, der ein gleitender Schaft ist, der in eine im Zylinderkopf 120 ausgebildete Öffnung eingesetzt ist, und einen am Ende des Ventilschafts ausgebildeten schirmförmigen Ventilkörper auf. Das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 sind parallel angeordnet, so dass die jeweiligen Ventilschäfte horizontal angeordnet sind, und das Einlassventil 124 ist höher angeordnet als das Auslassventil 125. Das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 weisen jeweils Ventilfedern 124a, 125a auf, die die jeweiligen Ventile in eine Schließrichtung zwingen und die Ventile öffnen, wenn sie über einen Kipphebel durch die Nockenwelle 126 gedrückt werden.
Die Nockenwelle 126 dreht sich mit einer Drehzahl, die der halben Drehzahl der Kurbelwelle 210 gleicht, und weist einen Nockenabschnitt (Gleitflächenabschnitt) auf, der das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 mit einer vorgegebenen Ventilzeitsteuerung öffnet/schließt. Die Nockenwelle 126 drückt die Enden der Ventilschäfte des Einlassventils 124 und des Auslassventils 125 derart, dass die Ventile 124, 125 über den durch den Zylinderkopf 120 schwenkbar gehaltenen Kipphebel angetrieben werden. Ein Nockenwellenritzel 242, um das ein Zahnriemen 243 geführt ist, ist auf dem oberen Ende der Nockenwelle 126 montiert.
Das Zündkerzenloch 127 ist ein Gewindeloch, in das eine Zündkerze P zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in der Brennkammer 121 eingesetzt wird, und ist in der Nähe der Einlassöffnung 122 und der Auslassöffnung 123 angeordnet. Das Nockenwellenlager 128 ist ein Lager, das die Nockenwelle 126 drehbar hält. Das Nockenwellenlager 128 ist ein Metalllager, das einen Schmierölfilm auf der Oberfläche eines Metalls erzeugt und die Nockenwelle 126 hält. Eine Hälfte des Nockenwellenlagers 128 wird durch einen Bearbeitungsprozess im Zylinderkopf 120 ausgebildet, und die restliche Hälfte wird in einem als ein separater Körper bereitgestellten Kipphebelhalterungselement ausgebildet. Die Kopfabdeckung 129 ist ein deckelförmiges Element, das an dem Ende des Zylinderkopfs 120, das der Kurbelwelle 210 des Zylinderkopfs 120 entgegengesetzt ist, abgedeckt ist und Komponenten, wie beispielsweise die Nockenwelle 126 und den Kipphebel, abdeckt. Die Kopfabdeckung 129 wird durch Spritzgießen unter Verwendung eines Materials auf Harzbasis integral ausgebildet.
Das obere Hauptlager 130 und das untere Hauptlager 140 sind Lager, die die jeweiligen Lagerzapfenabschnitte (Schäfte) drehbar halten, die am oberen und am unteren Abschnitt der Kurbelwelle 210 ausgebildet sind. Das obere Hauptlager 130 und das untere Hauptlager 140 sind an den Enden jeweiliger armförmiger Abschnitte angeordnet, die von dem Ende des Zylinders 110 in der Nähe der Kurbelwelle 210 hervorstehen. Das obere Hauptlager 130 und das untere Hauptlager 140 sind Metalllager, die herkömmlich als direkte Metalllager bezeichnet werden und jeweils einen Schmierölfilm auf der Oberfläche eines bearbeiteten Metalls erzeugen und den Schaft halten. Eine Hälfte des oberen Hauptlagers 130 und des unteren Hauptlagers 140 wird durch Anwenden eines Bearbeitungsprozesses auf einen mit dem Zylinderblock 100 integral ausgebildeten Abschnitt ausgebildet, und die übrige Hälfte wird durch Anwenden eines Bearbeitungsprozesses auf als separate Körper bereitgestellte Lagerkappen 131, 141 ausgebildet.
In der Lagerkappe 131 des oberen Hauptlagers 130 ist ein Kanal 131a ausgebildet, über den ein Gas, wie beispielsweise ein Blow-by-Gas, das einen Ölnebel enthält und im Inneren des Kurbelgehäuses strömt, eingeleitet wird, und der das Gas in einen Gleitabschnitt mit der Kurbelwelle 210 führt und das Öl und das Blow-by-Gas ferner in das nachstehend beschriebene Riemengehäuse führt. Der Einlass des Kanals 131a öffnet sich nach innen in das Kurbelgehäuse, und sein Auslass öffnet sich an einem Lager, das auf der Kurbelwelle 210 gleitet. Der vom Kanal 131a in den Gleitabschnitt geführte Ölnebel schmiert den Gleitabschnitt und wird über eine im Lager und/oder im Schaft ausgebildete Nut in das Riemengehäuse eingeleitet. Der nachstehend beschriebene Regelmechanismus 250 ist auf der Lagerkappe 141 des unteren Hauptlagers 140 montiert.
Eine Öldichtung 142, die Ölverlust vom Kurbelgehäuse nach unten verhindert, ist an einer unteren Position des unteren Hauptlagers 140 angeordnet.
Die Kurbelwelle 210 ist eine Ausgangswelle des Motors 1, und ihre Achse ist im Wesentlichen in der vertikalen Richtung angeordnet. Ein außermittig von der Drehachse angeordneter Kurbelzapfen und ein Kurbelarm, der den Kurbelzapfen trägt, sind in der Mitte der Kurbelwelle 210 ausgebildet. Ein Ausgleichsgewicht ist mit dem Kurbelarm integral ausgebildet.
Ein Seilzugstarter 270, ein Gebläse 260, eine Öldichtung 622 und ein Kurbelwellenritzel 241 sind in dieser Reihenfolge ausgehend von einer oberen Position über der Kurbelwelle 210 angeordnet. Das Kurbelwellenritzel 241 ist unmittelbar über dem oberen Hauptlager 130 montiert. Der untere Teil der Kurbelwelle 210 steht von der Basisplatte 300 als die Ausgangswelle des Motors 1 nach unten hervor, und eine anzutreibende Vorrichtung ist auf dem unteren Teil montiert.
Der Kolben 220 ist ein Element, das in den Zylinder 110 des Zylinderblocks 100 eingesetzt wird und sich im Zylinder 110 hin- und hergehend bewegt, um den Druck des Verbrennungsgases über die Verbindungsstange 230 zur Kurbelwelle 210 zu übertragen. Mehrere Ringnuten sind in der axialen Richtung beabstandet auf der Außenumfangsfläche des Kolbens 220 ausgebildet, und ein Ölring und ein Kolbenring sind in die Ringnuten eingepasst. Die Verbindungsstange 230 ist ein Element, das bezüglich des Kurbelzapfens der Kurbelwelle 210 und eines in den Kolben 220 eingesetzten Kolbenzapfens schwenkbar ist und Kraft zwischen dem Kurbelzapfen und dem Kolbenzapfen überträgt.
Der Ventilantriebsmechanismus 240 überträgt Kraft von der Kurbelwelle 210 zur Nockenwelle 126 des Zylinderkopfes 120, um das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 anzutreiben. Der Ventilantriebsmechanismus 240 weist das Kurbelwellenritzel 241, das Nockenwellenritzel 242 und den Zahnriemen 243 auf. Das Kurbelwellenritzel 241 ist über der Kurbelwelle 210 montiert. Das Nockenwellenritzel 242 ist über der Nockenwelle 210 montiert und hat doppelt so viele Zähne wie das Nockenwellenritzel 241. Der Zahnriemen 243 ist ein ölbeständiger Zahnriemen, der um das Kurbelwellenritzel 241 und das Nockenwellenritzel 242 geführt ist. Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration dreht sich die Nockenwelle 126 synchron mit der Kurbelwelle 210 mit einer Drehzahl, die gleich der halben Drehzahl der Kurbelwelle 210 ist.
Der Regelmechanismus 250 ist ein Mechanismus, der die Drehzahl des Motors 1 unter Verwendung eines Fliehkraftreglers regelt. Das Gebläse 260 ist an einem oberen Ende der Kurbelwelle 210 befestigt, um während seiner Drehbewegung einen Luftstrom zum Kühlen des Motors 1 zu erzeugen. Das Gebläse 260 ist aus Harz hergestellt und auf einer Schwungscheibe FW montiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gebläse 260 eine von der Schwungscheibe FM separate Komponente, das Gebläse 260 kann aber mit dem Schwungrad FW integral ausgebildet sein. Der Seilzugstarter 270 erzeugt eine erzwungene Drehbewegung der Kurbelwelle 210 zum Starten des Motors 1 durch Anziehen eines Seilzugknopfes 271 durch einen Benutzer (vergl. 20).
Die Basisplatte 300 ist ein plattenförmiges Element, das an einer unteren Position des Motors 1 und in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung angeordnet ist. Die Basisplatte 300 ist ein Bauteil, das als Basis zum Montieren des Motors 1 auf einer anzutreibenden Vorrichtung dient. Die Basisplatte 300 wird beispielsweise durch Stanzen aus einer Stahlplatte hergestellt und weist nach Erfordernis Vorsprünge und Vertiefungen zum Erzeugen einer Steifigkeit auf.
Das untere Kurbelgehäuseteil 400 und das obere Kurbelgehäuseteil 500 sind Elemente, die zusammen das in zwei Hälften geteilte Kurbelgehäuse bilden. Das untere Kurbelgehäuseteil 400 und das obere Kurbelgehäuseteil 500 werden durch Spritzgießen jeweiliger Materialien auf Harzbasis integral ausgebildet.
Das untere Kurbelgehäuseteil 400 ist ein Element, das die untere Hälfte des Kurbelgehäuses bildet. Das untere Kurbelgehäuseteil 400 weist einen Hauptkörper 410 und eine Zylinderabdeckung 420 auf. Am Hauptkörper 410 sind umgebende Komponenten, einschließlich der Kurbelwelle 210 und des Regelmechanismus 250, im Bereich unter der Achse des Zylinders 110 angeordnet.
Der Hauptkörper 410 ist in der Form eines oben offenen Behälters ausgebildet und dient als eine Ölwanne zum Speichern von Schmieröl für den Motor 1. Ein oberer Rand 411 des Hauptkörpers 410 weist eine Nut auf, in die ein Vorsprung entlang im Wesentlichen einer Gesamtlänge eingesetzt wird, wobei der Vorsprung an einem unteren Rand 511 eines Hauptkörpers 510 des oberen Kurbelgehäuseteils 500 ausgebildet ist.
Eine Öffnung 412 (vergl. 15), in die das untere Ende des unteren Hauptlagers 140 eingesetzt wird, ist am unteren Ende des Hauptkörpers 410 ausgebildet. Ein nach oben hervorstehender kreisförmiger Vorsprung ist entlang des Umfangs der Öffnung 412 ausgebildet. Der Vorsprung wird in die im unteren Hauptlager 140 ausgebildete Nut eingesetzt und eingepasst. Außerdem weist der Hauptkörper 410 einen Ölmessstabhalterungsabschnitt 413 auf, in dem ein Ölmessstab G (vergl. 21) entnehmbar angeordnet ist.
Die Zylinderabdeckung 420 deckt die untere Hälfte des Zylinders 110 im Wesentlichen ab und führt den durch das Gebläse 260 erzeugten Kühlluftstrom. 8 zeigt eine Querschnittansicht des Motors 1 entlang der Linie VIII-VIII in 1. Die Zylinderabdeckung 420 und eine Zylinderabdeckung 520 des oberen Kurbelgehäuseteils 500 decken gemeinsam den Umfang des Zylinders 110 ab, um den durch das Gebläse 260 erzeugten Kühlluftstrom zu führen und vom Zylinder 110 emittierte Geräusche zu dämpfen. Wie in 8 dargestellt ist, hat die Zylinderabdeckung 420 einen Querschnitt, der, betrachtet in der Zylinderachsenrichtung, im Wesentlichen ein nach oben offener Halbkreis ist. Eine Öffnung 421 zum Ableiten von Kühlluft ist am unteren Ende der Zylinderabdeckung 420 ausgebildet.
Das obere Kurbelgehäuseteil 500 ist ein Element, das die obere Hälfte des Kurbelgehäuses bildet. Das obere Kurbelgehäuseteil 500 weist den Hauptkörper 510, die Zylinderabdeckung 520 und ein Riemengehäuseteil 530 auf. Am Hauptkörper 510 sind umgebende Komponenten, einschließlich der Kurbelwelle 210, im Bereich über der Achse des Zylinders 110 angeordnet. Der Hauptkörper 510 ist in der Form eines unten offenen Behälters ausgebildet. Der untere Rand 511 des Hauptkörpers 510 weist eine Nut auf, in die ein Vorsprung entlang im Wesentlichen einer Gesamtlänge eingesetzt wird, wobei der Vorsprung am oberen Rand 411 des Hauptkörpers 410 des unteren Kurbelgehäuseteils 400 ausgebildet ist.
Das untere Kurbelgehäuseteil 400 und das obere Kurbelgehäuseteil 500 werden durch Füllen der Nut am unteren Kurbelgehäuseteil 400 mit einem Klebstoff mit einer Dichtfunktion und Einpassen des Vorsprungs am oberen Kurbelgehäuseteil 500 in die Nut miteinander verbunden. Im vorstehenden Prozess verteilt sich aus der Nut herausfließender Klebstoff über im Wesentlichen die gesamte Verbindungsfläche zwischen dem oberen Rand 411 des unteren Kurbelgehäuseteils 400 und dem unteren Rand 511 des oberen Kurbelgehäuseteils 500, um den oberen Rand 411 und den unteren Rand 511 miteinander zu verkleben. Um zu gewährleisten, dass ein Teil des Klebstoffs in der Nut verbleibt, wird das Volumen der Nut größer ausgebildet als das Volumen des Vorsprungs.
Eine Öffnung 512, in die das obere Ende des oberen Hauptlagers 130 eingesetzt wird, ist am oberen Ende des Hauptkörpers 510 ausgebildet. Ein nach unten hervorstehender kreisförmiger Vorsprung ist entlang des Umfangs der Öffnung 512 ausgebildet. Der Vorsprung wird in die im oberen Hauptlager 130 ausgebildete Nut eingesetzt und eingepasst. Nuten sind im Hauptkörper 410 des unteren Kurbelgehäuseteils 400 und im Hauptkörper 510 des oberen Kurbelgehäuseteils 500 ausgebildet, wobei der sich in die Umfangsrichtung der Außenumfangsfläche des Zylinders 110 erstreckende Vorsprung in die Nut eingesetzt wird. Die Verbindung und die Dichtung zwischen der Außenumfangsfläche des Zylinders 110 und dem Kurbelgehäuse werden durch Füllen der Nuten mit einem Klebstoff und Einsetzen des Vorsprungs am Zylinder 110 in die Nuten hergestellt.
Die Zylinderabdeckung 520 deckt im Wesentlichen die obere Hälfte des Zylinders 110 ab und führt den durch das Gebläse 260 erzeugten Kühlluftstrom. Wie in 8 dargestellt ist, weist die Zylinderabdeckung 520 eine ebene Wandfläche auf, die in der axialen Richtung des Zylinders 110 und im Wesentlichen nach oben gerichtet ausgebildet ist. Das untere Ende der Zylinderabdeckung 520 ist mit dem oberen Ende der Zylinderabdeckung 420 des unteren Kurbelgehäuseteils 400 verbunden. Das obere Ende der Zylinderabdeckung 520 ist mit dem unteren Ende des Gebläsegehäuseteils 600 verbunden.
Das Riemengehäuseteil 530 und ein Riemengehäuseteil 620 des unteren Gebläsegehäuseteils 600 bilden gemeinsam ein Riemengehäuse, in dem der Zahnriemen 243 aufgenommen ist. 9 zeigt eine Querschnittansicht des Motors 1 entlang der Linie IX-IX in 1. Wie in 9 dargestellt ist, ist der Zahnriemen 243 im Riemengehäuse entlang seines gesamten Umfangs aufgenommen, und eine Öffnung O, durch die Kühlluft strömen kann, ist in der Mitte des Zahnriemens 243 ausgebildet. Das Riemengehäuseteil 530 ist über dem Hauptkörper 510 und der Zylinderabdeckung 520 angeordnet und durch eine Seitenwand, die vom Außenumfangsrand der Bodenfläche nach oben hervorsteht, die in einer im Wesentlichen ebenen Form ausgebildet ist, in einer oben offenen Schalenform ausgebildet.
Eine Öffnung 531 zum Zuführen von Blow-by-Gas und Öl vom Kanal 131a der Lagerkappe 131 in das Riemengehäuse ist am oberen Hauptlager 130 des Riemengehäuseteils 530 ausgebildet. Eine Öffnung 532 (vergl. 16), über die Öl nach unten in den Zylinderkopf 120 fließen kann, ist am Ende des Riemengehäuseteils 530 in der Nähe der Nockenwelle 126 ausgebildet, wobei das Öl im Riemengehäuse vom Blow-By-Gas getrennt wird. Die Öffnung 532 ist beispielsweise unmittelbar über dem Bereich ausgebildet, durch den sich der Gleitflächenabschnitt der Nockenwelle 126 erstreckt, und Öl kann zwischen dem Gleitflächenabschnitt und dem Kipphebel auf den Gleitabschnitt getröpfelt werden.
Wie in 16 dargestellt ist, ist ein Führungsflächenabschnitt 533 um die Öffnung 532 herum ausgebildet, um Öl unter Ausnutzung der Drehbewegung des Nockenwellenritzels 242 in der Öffnung 532 zu sammeln. Der Führungsflächenabschnitt 533 ist in einer Spiralform derart ausgebildet, dass er in der Drehrichtung des Nockenwellenritzels 242 (in 16 im Uhrzeigersinn) von der Außenumfangsfläche (Seitenwand) des Riemengehäuseteils 530 zum Umfang der Nockenwelle 126 graduell radial nach innen erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform sind beispielsweise drei Führungsflächenabschnitte 533 in im Wesentlichen gleichen Intervallen um die Drehachse der Nockenwelle 126 herum angeordnet.
Das untere Gebläsegehäuseteil 600 und das obere Gebläsegehäuseteil 700 bilden gemeinsam ein Gebläsegehäuse, das den Raum zum Aufnehmen des Gebläses 260 bildet. Das untere Gebläsegehäuseteil 600 und das obere Gebläsegehäuseteil 700 sind durch Spritzgießen jeweiliger Materialien auf Harzbasis integral ausgebildet.
10 zeigt eine Draufsicht (in Richtung der Kurbelwellenachse) des Motors 1, nachdem das obere Gebläsegehäuseteil 700, die Seilzugstarterabdeckung 800 und der Seilzugstarter 270 vom Motor 1 entfernt wurden. Das untere Gehäuseteil 600 weist einen Hauptkörper 610, das Riemengehäuseteil 620 (vergl. 8) und ein Einlasskammerteil 630 auf. Der Hauptkörper 610 bildet die untere Hälfte des Raums zum Aufnehmen des Gebläses 260 und ist in der Form eines oben offenen Behälters ausgebildet, gemäß der die Seitenwand vom Außenumfangsrand der im Wesentlichen eben ausgebildeten Bodenfläche nach oben hervorsteht. Wie in 10 dargestellt ist, ist der Hauptkörper 610 in einer Kreisform ausgebildet, die, betrachtet in der axialen Richtung der Kurbelwelle, mit der Kurbelwelle 210 und dem Gebläse 260 im Wesentlichen konzentrisch ist.
Das Riemengehäuseteil 620 und das Riemengehäuseteil 530 des oberen Kurbelgehäuseteils 500 bilden zusammen ein Riemengehäuse, das im Wesentlichen abgedichtet ist. Das Riemengehäuseteil 620 bildet die obere Hälfte des Riemengehäuses. Das Riemengehäuseteil 620 ist in der Form eines unten offenen Behälters ausgebildet, gemäß der die Seitenwand vom Außenumfangsrand der im Wesentlichen flach ausgebildeten oberen Fläche nach unten hervorsteht. Eine Nut ist entlang im Wesentlichen des gesamten Umfangs am oberen Ende des Riemengehäuseteils 530 ausgebildet, und ein in die Nut einzusetzender Vorsprung ist am unteren Ende des Riemengehäuseteils 620 ausgebildet. Ähnlich wie beim Kurbelgehäuse werden die Riemengehäuseteile 530, 620 durch Füllen der Nut mit einem Klebstoff mit einer Dichtfunktion und Einsetzen und Einpassen des Vorsprungs in die Nut miteinander verbunden.
Unmittelbar über der Nockenwelle 126 im Riemengehäuseteil 620 ist ein Kommunikationsabschnitt 621 (vergl. 1) angeordnet, der Gas von der Flüssigkeit im Blow-by-Gas und Ölnebel im Riemengehäuse unter Ausnutzung der durch die Drehbewegung des Nockenwellenritzels 242 erzeugten Zentrifugalkraft trennt, um nur das Gas in das Einlasskammerteil 630 des Gebläsegehäuses einzuleiten. Der Kommunikationsabschnitt 621 weist ein Membranventil auf, das einen Rückstrom verhindert. Eine Öldichtung 621 zum Verhindern eines Ölverlusts vom Riemengehäuse zum Gebläsegehäuse ist um eine Öffnung des Riemengehäuseteils 620 herum angeordnet, wobei die Kurbelwelle 210 in die Öffnung eingesetzt wird.
Mit der vorstehenden Konfiguration wird während des Betriebs des Motors 1 das den im Kurbelgehäuse vorhandenen Ölnebel begleitende Blow-by-Gas über den Kanal 131a des oberen Hauptlagers 130 und die Öffnung 131a des oberen Kurbelgehäuseteils 500 in das Riemengehäuse eingeleitet. Das Blow-by-Gas strömt durch das Riemengehäuse und erreicht das Nockenwellenritzel 242, wo das Gas durch die durch die Drehbewegung des Nockenwellenritzels 242 erzeugte Zentrifugalkraft von der Flüssigkeit im Blow-by-Gas getrennt wird, und das Blow-by-Gas wird über den Kommunikationsabschnitt 621 in die nachstehend beschriebene Einlasskammer eingeleitet, um durch den Motor 1 verbrannt zu werden. D. h., das Riemengehäuse wird in der vorliegenden Ausführungsform als Entlüftungskanal genutzt, über den das Blow-by-Gas im Kurbelgehäuse ausgestoßen wird.
Andererseits fließt das vom Blow-by-Gas getrennte Öl über die Öffnung 532 nach unten in den Zylinderkopf 120 und schmiert die Gleitfläche der Nockenwelle 126. Das Öl, das zum Boden des Zylinderkopfes 120 geflossen ist, wird beispielsweise unter Verwendung eines Gummischlauchs H, wie in 1 dargestellt ist, oder eines im Zylinderblock 100 ausgebildeten Ölkanals 114, wie in 5 dargestellt ist, in das Kurbelgehäuse zurückgeführt. Das Öl von der Rücklauföffnung in der Nähe des Kurbelgehäuses wird dem Restöl im Kurbelgehäuse zugeführt, wodurch ein Rückfluss des Blow-by-Gases verhindert wird.
Das Innere des Gebläsegehäuses kommuniziert über einen Pfad zwischen dem Außenumfangsrand des Riemengehäuseteils 620 und der Wandfläche der Zylinderabdeckung 520 und über die in der Mitte des Riemengehäuses ausgebildete Öffnung O mit dem Inneren der Zylinderabdeckung 520. Die während des Betriebs des Motors 1 durch das Gebläse 260 erzeugte Kühlluft strömt über den vorstehend erwähnten Kommunikationspfad in das Innere der Zylinderabdeckung 520, wie durch gestrichelte Linien in 8 dargestellt ist, und strömt nach unten um den Zylinder 110 herum und durch einen Zwischenraum zwischen benachbarten Lamellen 111. Bei dem vorstehend beschriebenen Prozess ist das Riemengehäuse vom Zylinder 110 beabstandet, so dass der Zylinder 110 vorteilhaft durch Kühlluft entlang des gesamten Umfangs des Zylinders 110 gekühlt werden kann. Die Kühlluft wird nach dem Kühlen des Zylinders 110 über die Öffnung 421 unter der Zylinderabdeckung 420 zur Außenseite des Motors 1 ausgegeben.
Das Einlasskammerteil 630 und das Einlasskammerteil 720 des oberen Gebläsegehäuseteils 700 bilden gemeinsam eine Einlasskammer, die durch Trennwände 631, 721 im Raum zum Aufnehmen des Gebläses 260 geteilt sind, und dienen als Teil des Einlasskanals. Die Einlasskammer ist in der Form eines Behälters ausgebildet, der durch die Einlasskammerteile 630, 720 vertikal in zwei Hälften geteilt ist. Die Einlasskammer dient als zwischen dem Luftfilter 910 und dem Vergaser 920 angeordneter Resonator mit einer großen Kapazität, so dass eine Wirkung dahingehend erhalten wird, dass Ansauggeräusche vermindert und die Ladeeffizienz des Motors 1 durch Druckschwingungsaufladung verbessert wird.
Wie in 10 dargestellt ist, weist das Einlasskammerteil 630 eine Trennwand 631, einen Luftfilterkommunikationsabschnitt 632, einen Vergaserkommunikationsabschnitt 633 und eine Trennwand 634 auf. Das Einlasskammerteil 630 ist am oberen Umfang des Zylinderkopfs 120 angeordnet. Die Trennwand 631 legt den geteilten Hauptkörper 610 (den Raum zum Aufnehmen des Gebläses 260) im unteren Gebläsegehäuseteil 600 fest.
Der Luftfilterkommunikationsabschnitt 632 ist eine Komponente, mit der der Luftfilter 910 verbunden ist, und in die durch den Luftfilter 910 gefilterte Luft eingeleitet wird. Der Luftfilterkommunikationsabschnitt 632 weist eine Rohrleitung auf, die von der Unterseite (unteren Fläche) der Einlasskammer 630 in der Nähe des Raums zum Aufnehmen des Gebläses 260 nach unten hervorsteht. Der Auslass des Luftfilters 910 ist mit der Rohrleitung verbunden.
Der Vergaserkommunikationsabschnitt 633 ist eine Komponente, mit der der Vergaser 920 verbunden ist, und durch die Luft, die die Einlasskammer durchströmt hat, in den Vergaser 920 eingeleitet wird. Der Vergaserkommunikationsabschnitt 633 weist eine Rohrleitung auf, die von der Unterseite (unteren Fläche) der Einlasskammer 630 in der Nähe des Luftfilterkommunikationsabschnitts 632 nach unten hervorsteht. Das untere Ende (Auslass) der Rohrleitung ist mit dem Einlass der Kammer des Vergasers 920 verbunden.
Die Trennwand 634 erstreckt sich von der Bodenfläche des Einlasskammerteils 630 aufrecht nach oben und erstreckt sich, wie in 10 dargestellt ist, von der Seitenwand zwischen dem Luftfilterkommunikationsabschnitt 632 und dem Vergaserkommunikationsabschnitt 633 zur Mitte der Einlasskammer 630, wenn der Motor 1 von oben betrachtet wird.
Das obere Gebläsegehäuseteil 700 weist einen Hauptkörper 710 und das Einlasskammerteil 720 auf. Der Hauptkörper 710 bildet die obere Hälfte des Raums zum Aufnehmen des Gebläses 260 und ist in der Form eines unten offenen Behälters ausgebildet. Das untere Ende der Seitenwand des Hauptkörpers 710 ist mit dem oberen Ende der Seitenwand des unteren Gebläsegehäuseteils 600 verbunden. Eine zum Montieren des Seilzugstarters 270 verwendete Öffnung 711 ist an der oberen Fläche des Hauptkörpers 710 ausgebildet.
Das Einlasskammerteil 720 und das Einlasskammerteil 630 des unteren Gebläsegehäuseteils 600 bilden gemeinsam eine Einlasskammer. Das Einlasskammerteil 720 ist im Hauptkörper 710 durch die Trennwand 721 geteilt. Die Trennwand 721 ist derart ausgebildet, dass sie von der oberen Fläche des oberen Gebläsegehäuseteils 700 nach unten hervorsteht, und ihr unteres Ende ist mit dem oberen Ende der Trennwand 631 des unteren Gebläsegehäuseteils 600 verbunden.
Das Einlasskammerteil 720 ist derart ausgebildet, dass es von der oberen Fläche nach unten hervorsteht, und sein unteres Ende weist eine Trennwand 722 (vergl. 11) auf, die mit der Trennwand 634 verbunden ist. Durch Bereitstellen derartiger Trennwände 634, 722 werden der Auslass des Luftfilterkommunikationsabschnitts 632 und der Einlass des Vergaserkommunikationsabschnitts 633 in der Einlasskammer voneinander getrennt, so dass verhindert wird, dass vom Einlass des Vergasers 920 erzeugte Geräusche direkt zum Luftfilter 910 übertragen und nach außen emittiert werden. Außerdem wird, wie in 10 durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt ist, veranlasst, dass Luft U-förmig um die Trennwand 634 herum umgeleitet wird, so dass eine wesentliche Durchgangslänge im Einlasskammerteil 720 gewährleistet wird, wodurch die Ladeeffizienz des Motors 1 unter Verwendung einer Druckschwingung (Ripple) verbessert und eine Verbesserung der Ausgangsleistung erzielt werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass die Seitenwände der Einlasskammerteile 630, 720 im Wesentlichen in einer Drehrichtung des Luftstroms in einer konkav gekrümmten Oberflächenform ausgebildet sind, um eine Verwirbelung und einen Druckverlust des Luftstroms bei der U-förmigen Umgehung der Trennwand 634 zu vermindern.
Die Seilzugstarterabdeckung 800 ist ein Element, das an der Oberseite der Öffnung 711 des oberen Gebläsegehäuseteils 700 angeordnet ist, um Komponenten wie beispielsweise den Seilzugstarter 270 abzudecken. Wie in 20 dargestellt ist, sind in der Seilzugstarterabdeckung 800 und in der oberen Fläche des Hauptkörpers 710 des oberen Gebläsegehäuseteils 700 eine große Anzahl von Öffnungen zum Einleiten von Kühlluft ausgebildet.
Dem Luftfilter 910 wird Außenluft zum Filtern und Entfernen von Fremdstoffen, wie beispielsweise Staub, zugeführt, und über den Luftfilter wird die Luft in die Einlasskammern im Gebläsegehäuse eingeleitet. Der Luftfilter 910 ist beispielsweise in einer konzentrisch angeordneten Doppelrohrform ausgebildet, und die von einem in der Außenumfangsfläche des Außenrohrs ausgebildeten Schlitz eingeleitete Außenluft wird durch ein zwischen dem Innen- und dem Außenrohr angeordnetes Filterelement gefiltert, und die gefilterte Luft wird radial nach innen in das Innenrohr eingeleitet. Die Rohrachse des Luftfilters 910 ist im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Kurbelwelle 210 angeordnet und unter der Unterseite des Einlasskammerteils 630 des unteren Gebläsegehäuseteils 600 angeordnet. Das Innenrohr des Luftfilters 910 ist mit dem Luftfilterkommunikationsabschnitt 632 verbunden.
Der Vergaser 920 ist mit der Einlassöffnung 122 des Zylinderkopfes 120 verbunden, um durch Erzeugen eines Kraftstoffsprühnebels durch eine Verwirbelung ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzeugen, wobei der Vergaser 920 ein Drosselventil in der Mitte seiner Kammer aufweist, über die Luft für eine Verbrennung (Reinluft) eingeleitet wird. Der Vergaser 920 weist eine Drosselklappe zum Einstellen der Ausgangsleistung des Motors und eine Starterklappe zum Begrenzen der einströmenden Luft im Fall eines Kaltstarts auf. Der Vergaser 920 ist auf dem Einlass der Einlassöffnung 122 des Zylinderkopfs 120 montiert, wobei eine beispielsweise aus Harz hergestellte Wärmeisolierung zwischen dem Vergaser 920 und dem Einlass angeordnet ist.
Der Krümmer 930 vermindert die Ausstoßenergie des Motors 1, um Geräusche zu dämpfen. Der Krümmer 930 ist mit dem Auslass der Auslassöffnung 123 des Zylinderkopfes 120 verbunden.
Der Kraftstofftank 940 ist ein Behälter, der den Kraftstoff des Motors 1, z. B. Benzin, speichert. Der Kraftstofftank 940 ist in der Nähe der Seitenfläche des Kurbelgehäuses angeordnet.
Die Zündvorrichtung 950 führt einer Zündkerze über ein Zündkabel pulsförmige elektrische Spannung mit einer vorgegebenen Zündzeitsteuerung zu, um die Zündkerze zu zünden. Die Zündvorrichtung 950 ist im Gebläsegehäuse angeordnet und unter Verwendung eines Bolzens oder dergleichen am Zündvorrichtungshalterungsabschnitt 112 befestigt, der vom Zylinder 110 nach oben hervorsteht.
Der Antriebsregelungsmechanismus 960 treibt die Drosselklappe und das Starterventil des Vergasers 920 in Zusammenwirkung mit dem Regelmechanismus 250 gemäß einem Eingangssignal von einer Drosselklappenbetätigungseinheit und einer Starterklappenbetätigungseinheit an, die durch einen Benutzer betätigt werden, wodurch die Ausgangsleistung und die Drehzahl des Motors 1 geregelt werden.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Montieren der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des Motors beschrieben. Zunächst wird der Zylinderblock 100 bereitgestellt, der einem vorgegebenen Bearbeitungsprozess unterzogen wurde. Das schmale Ende der Verbindungsstange 230 wird in den Kolben 220 eingesetzt, so dass es sich durch den Kolbenzapfen erstreckt. Die Verbindungsstange 230 wird mit dem Kolben 220 schwenkbar verbunden, um den Kolben 220 in den Zylinder 210 einzusetzen. Im vorstehend beschriebenen Prozess sind der Kolbenring und der Ölring in der auf der Außenumfangsfläche des Kolbens 220 ausgebildeten Ringnut vormontiert. Das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 werden von der Innenseite des Zylinders in jede Ventilschaftführung eingesetzt, und die Ventilfedern 124a, 125a und ein Halteelement werden montiert.
Anschließend wird das weite Ende der Verbindungsstange 230 mit dem Kurbelzapfen der auf dem oberen Hauptlager 130 und dem unteren Hauptlager 140 montierten Kurbelwelle 210 schwenkbar verbunden. 12 zeigt eine Draufsicht des Motors 1 (Zylinderblocks 100) unmittelbar nachdem die Kurbelwelle montiert ist. 13 zeigt eine schematische Querschnittansicht des Motors 1 (Zylinderblocks 100) entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält, unmittelbar nachdem die Kurbelwelle montiert ist. In 13 sind der Kolben 220, die Verbindungsstange 230, das Einlassventil 124 und das Auslassventil 125 nicht dargestellt.
Anschließend werden die Öldichtung 142 und der Regelmechanismus 250 auf dem unteren Hauptlager 140 des Zylinderblocks 100 montiert, und außerdem werden die Basisplatte 300 und das untere Kurbelgehäuseteil 400 montiert. Die Umfangsfläche der Öffnung 412 im Hauptkörper 410 des unteren Kurbelgehäuseteils 400 wird zwischen das untere Hauptlager 140 und die Basisplatte 300 eingesetzt. Im vorstehenden Prozess wird zum Verbessern der Dichtwirkung die Nut des unteren Hauptlagers 140 mit einem Klebstoff mit einer Dichtfunktion gefüllt. Nachdem der Vorsprung des unteren Kurbelgehäuseteils 400 eingesetzt wurde, dichtet aus der Nut herausfließender Klebstoff die Verbindungsfläche zwischen dem unteren Hauptlager 140 und dem Umfangsrand der Öffnung 412 ab, um Ölleckverluste zu verhindern.
Außerdem werden ein regelbarer Ventilantriebsmechanismus, wie beispielsweise die Nockenwelle 126, ein Stößel und ein Kipphebelarm, auf dem Zylinderkopf 120 montiert. 14 zeigt eine Draufsicht des Motors 1, nachdem das untere Kurbelgehäuseteil 400 und andere Komponenten montiert sind. 15 zeigt eine schematische Querschnittansicht des Motors 1 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält, unmittelbar nachdem das untere Kurbelgehäuseteil 400 und andere Komponenten montiert sind.
Anschließend wird das obere Kurbelgehäuseteil 500 auf dem unteren Kurbelgehäuseteil 400 montiert. Im vorstehend beschriebenen Prozess wird die Nut im oberen Rand 411 des Hauptkörpers 410 des unteren Kurbelgehäuseteils 400 mit einem Klebstoff gefüllt, wie vorstehend beschrieben wurde, und wird der Vorsprung des unteren Randes 511 des Hauptkörpers 510 des oberen Kurbelgehäuseteils 500 in die Nut eingesetzt und eingepasst, wodurch der Vorsprung und die Nut entlang des gesamten Umfangs fest verbunden werden. Ähnlicherweise werden auch das obere Hauptlager 130 und der obere Abschnitt des Hauptkörpers 510 durch Einpassen und Verkleben zwischen dem Vorsprung und der Nut miteinander verbunden. 16 zeigt eine Draufsicht des Motors 1, nachdem das obere Kurbelgehäuseteil 500 und andere Komponenten montiert sind. 17 zeigt eine schematische Querschnittansicht des Motors 1 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält, nachdem das obere Kurbelgehäuseteil 500 und andere Komponenten montiert sind.
Anschließend werden das Kurbelwellenritzel 241, das Nockenwellenritzel 242, der Zahnriemen 243 und der Antriebssteuerungsmechanismus 960 montiert, und dann wird das untere Gebläsegehäuseteil 600 montiert. Daraufhin werden die Zündvorrichtung 950, die Zündkerze P, das Zündkerzenkabel C und der Kraftstofftank 940 montiert. 18 zeigt eine Draufsicht des Motors 1, nachdem das untere Gebläsegehäuseteil 600 und andere Komponenten montiert sind. 19 zeigt eine schematische Querschnittansicht des Motors 1 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält, nachdem das untere Gebläsegehäuseteil 600 und andere Komponenten montiert sind.
Dann wird das Gebläse 260 an der Kurbelwelle 210 befestigt, und das obere Gebläsegehäuseteil 700 wird auf dem unteren Gebläsegehäuseteil 600 montiert. Daraufhin werden der Seilzugstarter 270 und die Seilzugstarterabdeckung 800 montiert, und der Ölmessstab G wird eingeführt, wodurch der Motor 1 vollständig ist. 20 zeigt eine Draufsicht des vollständig montierten Motors 1. 21 zeigt eine schematische Querschnittansicht des vollständig montierten Motors 1 entlang einer Ebene, die sich senkrecht zur axialen Richtung des Zylinders erstreckt und die Kurbelwellenachse enthält.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann in der vorliegenden Ausführungsform der Zylinderblock 100, der die Hauptmechanismen enthält, durch aufeinanderfolgendes stapelförmiges Anordnen der einzelnen Elemente von unten nach oben montiert werden, wodurch der Montageprozess vereinfacht wird. Große Komponenten, wie beispielsweise das untere Kurbelgehäuseteil 400, das obere Kurbelgehäuseteil 500, das untere Gebläsegehäuseteil 600, das obere Gebläsegehäuseteil 700 und die Seilzugstarterabdeckung 800, können als aus Kunststoff hergestellte integrale Gussstücke ausgebildet werden. Die Verbindung zwischen diesen Komponenten wird durch Einpassen und Verkleben der Vorsprünge in den entsprechenden Nuten hergestellt, so dass durch einen einfachen Arbeitsvorgang eine hohe Verbindungsfestigkeit und Produktsteifigkeit erzielt werden können. Außerdem müssen ein Raum für eine Verbindung und Arbeitsraum für die Verwendung von Werkzeugen nicht berücksichtigt werden, weil zum Verbinden dieser Harzkomponenten kein Befestigungselement, wie beispielsweise ein Bolzen, verwendet wird, so dass die Design-Flexibilität verbessert ist und das Gewicht des Produkts reduziert wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können in der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Wirkungen erzielt werden.

(1) Das Kurbelgehäuse kann anstatt eines typischen Metallgussbauteils ein Harzgussbauteil sein, wodurch eine erhebliche Gewichtsreduktion und Kostensenkung erzielt werden können, Außerdem können vom Kurbelgehäuse emittierte Geräusche vermindert werden. Das untere Kurbelgehäuseteil 400 und das obere Kurbelgehäuseteil 500 sind durch Einpassen und Verkleben miteinander verbunden, so dass kein Befestigungselement, wie beispielsweise ein Bolzen, erforderlich ist, um diese Elemente zu verbinden. Außerdem muss weder ein Montageraum zum Einschrauben von Bolzen, noch ein Arbeitsraum für die Verwendung von Werkzeugen oder für einen Zugriff für Hände eines Arbeiters berücksichtigt werden, wodurch eine Gewichtsreduktion, eine vereinfachte Struktur, eine Verbesserung der Design-Flexibilität und ein vereinfachter Herstellungsprozess erzielt werden können. Außerdem sind das untere Kurbelgehäuseteil 400 und das obere Kurbelgehäuseteil 500 entlang im Wesentlichen einer gesamten Länge durchgehend verbunden, so dass eine hohe Verbindungsfestigkeit, Steifigkeit des Kurbelgehäuses und eine vorteilhafte Dichtfunktion für eine zuverlässige Dichtung gegen Schmieröl- oder Blow-by-Gas-Verlust erhalten werden können.
(2) Das untere Kurbelgehäuseteil 400 und das obere Kurbelgehäuseteil 500 können durch Einpassen des Vorsprungs in die Nut für eine Verbindung auf einfache Weise und fest aneinander befestigt werden. Außerdem ist es einfach, den Verbindungsabschnitt durch vorausgehendes Füllen der Nut mit einem Klebstoff oder einem Dichtmittel zuverlässig zu dichten.
(3) Die Verbindungsabschnitte zwischen dem oberen Hauptlager 130 und dem oberen Kurbelgehäuseteil 500 und zwischen dem unteren Hauptlager 140 und dem unteren Kurbelgehäuseteil 400 können durch Einpassen und Verkleben der jeweiligen Vorsprünge in den entsprechenden Nuten für eine Verbindung auf einfache Weise und fest aneinander befestigt werden, so dass eine vorteilhafte Dichtfunktion erhalten werden kann. Daher können die vorstehenden Verbindungsabschnitte auf einfache Weise und fest aneinander befestigt werden und kann eine vorteilhafte Dichtfunktion erhalten werden.
(4) Durch Bereitstellen der Zylinderabdeckungen 420, 520, die mit dem unteren Kurbelgehäuseteil 400 bzw. mit dem oberen Kurbelgehäuseteil 500 integral ausgebildet sind, kann die Kühlleistung des Zylinders 110 erhöht und die Geräuschemission vom Zylinder 110 zur Außenseite vermindert werden, wodurch eine weitere Geräuschminderung erzielt werden kann.
(5) Ein Teil und der übrige Teil des Riemengehäuses sind mit dem oberen Kurbelgehäuseteil 500 bzw. mit dem unteren Gebläsegehäuseteil 600 integral ausgebildet, so dass eine vereinfachte Struktur, eine Verminderung der Anzahl von Komponenten, eine Gewichtsreduktion und eine Kostensenkung erzielt werden können.
(6) Das Riemengehäuse ist vom Zylinder 110 beabstandet angeordnet, und Kühlluft kann die in der Mitte des Riemengehäuses ausgebildete Öffnung O durchströmen, so dass vorteilhaft der gesamte Umfang des Zylinders 110 gekühlt werden kann.
(7) Der Zylinder 110, der Zylinderkopf 120, das obere Hauptlager 130 und das untere Hauptlager 140 sind integral ausgebildet, so dass eine vereinfachte Struktur, eine Verminderung der Anzahl von Komponenten, eine Gewichtsreduktion und eine Kostensenkung erzielt werden können.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es können verschiedenartige Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden. Diese modifizierten Ausführungsformen und geänderten Ausführungsformen sind ebenfalls innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Die Form, die Struktur, das Material und der Herstellungsprozess jedes der im Motor vorgesehenen Elemente sind nicht auf diejenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschränkt und können nach Erfordernis geändert werden. Beispielsweise sind in der vorliegenden Ausführungsform das Kurbelgehäuse, das Riemengehäuse und das Gebläsegehäuse in der Kurbelwellenrichtung in zwei Hälften geteilt, die Art der Teilung und die Anzahl der Teilungen sind jedoch nicht besonders eingeschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform wird als Motor beispielhaft ein sogenannter V-Motor betrachtet, in dem die Kurbelwelle vertikal angeordnet ist, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann auch auf einen horizontal angeordneten Motor angewendet werden. Im erfindungsgemäßen Motor sind Verbindungsabschnitte der Elemente durch Einpassen und Verkleben zwischen dem Vorsprung und der Nut verbunden, das Verbindungsverfahren ist aber nicht darauf beschränkt, sondern die Verbindung kann beispielsweise auch durch Schweißen hergestellt werden. Wenn eine ausreichende Dichtfunktion ausschließlich durch Einpassen erzielt wird, ist gegebenenfalls kein Verkleben oder Schweißen erforderlich. Die vorliegende Ausführungsform des Motors verwendet einen Zahnriemen für die Kraftübertragung vom Kurbelwellenritzel zum Nockenwellenritzel, der Motor kann jedoch alternativ eine Steuerkette verwenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-206904 [0001]
JP 60-27762 A [0003]
JP 7-310589 A [0003, 0004, 0004]

Claims

Motor mit: einem Zylinder; einem ersten Lager, das mit dem Zylinder mindestens teilweise integral ausgebildet und dafür konfiguriert ist, einen ersten Schaft einer Kurbelwelle drehbar zu halten; einem zweiten Lager, das mit dem Zylinder mindestens teilweise integral ausgebildet und dafür konfiguriert ist, einen zweiten Schaft einer Kurbelwelle drehbar zu halten; und einem ersten Kurbelgehäuseteil und einem zweiten Kurbelgehäuseteil, die aus einem Material auf Harzbasis hergestellt sind und jeweils einen Teil und einen restlichen Teil eines Kurbelgehäuses zum Aufnehmen der Kurbelwelle bilden, wobei ein Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Kurbelgehäuseteil und dem zweiten Kurbelgehäuseteil entlang im Wesentlichen einer gesamten Länge durch mindestens ein Verbindungsverfahren unter Einpassen, und/oder Verkleben und/oder Schweißen durchgehend verbunden ist.
Motor nach Anspruch 1, wobei im mit dem zweiten Kurbelgehäuseteil zu verbindenden Verbindungsabschnitt des ersten Kurbelgehäuseteils ein Vorsprung ausgebildet ist, und im mit dem ersten Gehäuseteil zu verbindenden Verbindungsabschnitt des zweiten Kurbelgehäuseteils eine Nut ausgebildet ist, wobei der Vorsprung in die Nut eingesetzt und eingepasst wird.
Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kurbelgehäuse in der axialen Richtung der Kurbelwelle in das erste Kurbelgehäuseteil und das zweite Kurbelgehäuseteil geteilt ist, das erste Kurbelgehäuseteil eine erste Öffnung aufweist, auf der das erste Lager montiert ist, das zweite Kurbelgehäuseteil eine zweite Öffnung aufweist, auf der das zweite Lager montiert ist, und ein Verbindungsabschnitt zwischen einem Umfangsrand der ersten Öffnung und dem ersten Lager und ein Verbindungsabschnitt zwischen einem Umfangsrand der zweiten Öffnung und dem zweiten Lager entlang im Wesentlichen einer gesamten Länge durch mindestens ein Verbindungsverfahren unter Einpassen, und/oder Verkleben und/oder Schweißen jeweils durchgehend verbunden sind.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Kurbelgehäuseteil und/oder das zweite Kurbelgehäuseteil integral ausgebildet sind und eine Zylinderabdeckung zum Abdecken eines Umfangs des Zylinders und zum Führen von in eine Innenseite einzuleitender Kühlluft aufweisen,
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Teil eines Kraftübertragungselementgehäuses mit dem ersten Kurbelgehäuseteil und/oder dem zweiten Kurbelgehäuseteil integral ausgebildet ist, wobei das Kraftübertragungselementgehäuse dafür konfiguriert ist, ein Kraftübertragungselement aufzunehmen, das Kraft von der Kurbelwelle zur Nockenwelle überträgt.
Motor nach Anspruch 5, wobei ein restlicher Teil des Kraftübertragungselementgehäuses mit einem Teil eines Gebläsegehäuses integral ausgebildet ist, das an der Kurbelwelle befestigt ist und ein Gebläse zum Erzeugen von Kühlluft durch eine Drehbewegung beherbergt.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Zylinder und ein Zylinderkopf integral ausgebildet sind, wobei der Zylinderkopf Einlass- und Auslassöffnungen aufweist und an einem Ende des Zylinders angeordnet ist, das dem kurbelwellenseitigen Ende des Zylinders entgegengesetzt ist.