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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Technisches Gebiet
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Diese Erfindung betrifft einen Aufbau zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung, um eine Motorzusatzeinrichtung so an einem Motor zu fixieren, dass die Motorzusatzeinrichtung durch den Motor angetrieben wird.
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Stand der Technik
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Es gibt Direkteinspritz-Benzinmotoren oder -Dieselmotoren, die mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe versehen sind, welche eine Pumpennocke umfasst, die an einem Ende einer Nockenwelle ausgebildet ist, um einen Kolben anzutreiben, um einen Kraftstoffdruck zu erhöhen. In einem solchen Fall wird die Hochdruck-Kraftstoffpumpe unter Einwirkung von sehr hohen Antriebsdrehmomenten auf die Nockenwelle angetrieben, was die mögliche Gefahr einer Erhöhung der Stärke der Nockenwelle und damit eines erhöhten Gewichts oder erhöhten Kosten mit sich bringt.
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In dieser Hinsicht ist in
JP 2010-112256 A ein Aufbau zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung offenbart, der umfasst: eine Pumpennockenwelle, die auf eine koaxiale Weise im Inneren einer Kurbelwelle bereitgestellt ist und zum Antrieb einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe eingerichtet ist, und eine Steuerkette, die zum Antrieb eines Pumpenkettenrads eingerichtet ist, das an einem Ende der Pumpennockenwelle bereitgestellt ist. Diese Anordnung sorgt dafür, dass vermieden wird, dass Antriebsdrehmomente der Hochdruck-Kraftstoffpumpe auf die Kurbelwelle wirken.
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Doch in Bezug auf die Bereitstellung der Pumpennockenwelle besteht bei diesem Aufbau zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung die Gefahr eines erhöhten Gewichts inklusive des Gewichts der Pumpennockenwelle. Überdies weist die Pumpennockenwelle einen hohlen Aufbau auf, weshalb die Gefahr besteht, dass die Herstellungsprozesse der Nockenwelle verkompliziert werden.
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Zudem wird die Gewichtszunahme wie auch die Verkomplizierung der Herstellungsprozesse bei einer Verwendung in langen Motoren mit mehreren Zylindern bedeutend. Es gab Versuche, diese Probleme zu vermeiden, wobei die Gefahr von Einschränkungen hinsichtlich der Flexibilität der Motorherstellung, wie etwa einer Begrenzung der Anzahl der Zylinder, bestand.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung wurde angesichts dieser Probleme gemacht. Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Aufbau zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung bereitzustellen, der zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung an einem Motor eingerichtet ist, ohne dass das Gewicht zunimmt und die Herstellungsprozesse verkompliziert werden.
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Zur Erfüllung der beschriebenen Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt dieser Erfindung ein Aufbau zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung bereitgestellt, um eine Motorzusatzeinrichtung so an einem Motor zu fixieren, dass die Motorzusatzeinrichtung durch den Motor angetrieben wird, wobei der Motor umfasst: eine Kombination aus einer Kurbelwelle und einem Kurbelkettenrad, das an einem Ende der Kurbelwelle fixiert ist; eine Kombination aus einer ersten Nockenwelle und einer zweiten Nockenwelle, die jeweils dazu eingerichtet sind, ein Auslassventil oder ein Einlassventil zu betätigen; eine Kombination aus einem ersten Nockenzahnrad, das an einem Ende der ersten Nockenwelle fixiert ist, und einem zweiten Nockenzahnrad, das an einem Ende der zweiten Nockenwelle fixiert ist und mit dem ersten Nockenzahnrad in Eingriff steht; ein Nockenkettenrad, das auf eine integral drehbare Weise an einer Endseite der ersten Nockenwelle an dem ersten Nockenzahnrad bereitgestellt ist; und eine Steuerkette, die über das Kurbelkettenrad und das Nockenkettenrad gelegt ist, um Kraft von dem Kurbelkettenrad zu dem Nockenkettenrad zu übertragen, wobei das erste Nockenzahnrad einen Kopplungsabschnitt aufweist, der an seiner zu der ersten Nockenwelle entgegengesetzten Seite gebildet ist, um eine Kopplung mit der Motorzusatzeinrichtung zu bewirken, die Motorzusatzeinrichtung einen angekoppelten Abschnitt aufweist, der mit dem Kopplungsabschnitt gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, dass Kraft von dem ersten Nockenzahnrad in diesen eingebracht wird, und die Motorzusatzeinrichtung durch den angekoppelten Abschnitt, der mit dem Kopplungsabschnitt gekoppelt ist, dazu eingerichtet ist, dass Kraft von dem ersten Nockenzahnrad zu dieser übertragen wird.
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Nach einem zweiten Aspekt dieser Erfindung umfasst der Kopplungsabschnitt ein Ansatzteil, das an seiner zu der ersten Nockenwelle entgegengesetzten Seite vorspringt, und eine Eingreifnut, die axial in dem Ansatzteil ausgebildet ist, umfasst der angekoppelte Abschnitt eine Eingangswelle, die in das Ansatzteil eingesetzt ist, und einen Eingreifvorsprung, der an einem Außenumfang der Eingangswelle gebildet ist, und ist die Eingangswelle unter Eingriff des Eingreifvorsprungs in der Eingreifnut in das Ansatzteil eingesetzt, wodurch Kraft von dem ersten Nockenzahnrad zu der Motorzusatzeinrichtung übertragen wird.
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Nach einem dritten Aspekt dieser Erfindung weist das erste Nockenzahnrad an einer Endfläche, die zu der ersten Nockenwelle entgegengesetzt ist, ein darin gebildetes Schraubenbefestigungsloch zur Befestigung einer Schraube auf, weist das Nockenkettenrad auf: eine Ansatzeinsetzöffnung, die in seinem zentralen Bereich gebildet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der einem Außendurchmesser des Ansatzteils gleich ist, und eine Schraubeneinsetzöffnung, die in seinem äußeren Umfangsbereich um die Ansatzeinsetzöffnung gebildet ist, um die Schraube einzusetzen, und ist das Nockenkettenrad an dem ersten Nockenzahnrad fixiert, wobei das Ansatzteil in die Ansatzeinsetzöffnung eingesetzt ist und die Schraube durch die Schraubeneinsetzöffnung eingesetzt und in dem Schraubenbefestigungsloch befestigt ist.
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Nach einem vierten Aspekt dieser Erfindung ist das Nockenkettenrad integral an dem ersten Nockenzahnrad ausgebildet.
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Nach dem ersten Aspekt dieser Erfindung sind das erste Nockenkettenrad und das erste Nockenzahnrad an der einen Endseite der ersten Nockenwelle angeordnet, und ist das erste Nockenzahnrad mit der Motorzusatzeinrichtung gekoppelt, wodurch die Kraft der Kurbelwelle durch das Nockenkettenrad und das erste Nockenzahnrad zu der Motorzusatzeinrichtung übertragen wird. Diese Konfiguration verhindert, dass Antriebsdrehmomente von der Motorzusatzeinrichtung auf die Kurbelwelle wirken, welche andernfalls dazu führen können, dass sehr große Torsionsmomente auf die Kurbelwelle wirken. Dieser Effekt beseitigt die Notwendigkeit, dass so wie bisher eine Pumpennockenwelle koaxial in der Kurbelwelle angeordnet ist, um eine Motorzusatzeinrichtung wie etwa eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe anzutreiben, was es ermöglicht, dass die Motorzusatzeinrichtung an dem Motor fixiert ist, während eine Gewichtszunahme oder eine Verkomplizierung der Herstellungsprozesse vermieden wird.
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Nach dem zweiten Aspekt dieser Erfindung ist das erste Nockenzahnrad mit dem Ansatzteil versehen und ist die Motorzusatzeinrichtung mit der Eingangswelle versehen. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Eingangswelle in das Ansatzteil eingreift, und sorgt dafür, dass die Eingangswelle koaxial in dem Ansatzteil angeordnet ist, was eine erleichterte genaue Positionierung der Motorzusatzeinrichtung in Bezug auf den Motor ermöglicht. Überdies ist die Eingreifnut in dem Ansatzteil axial ausgebildet, und ist an dem Außenumfang der Eingangswelle der Eingreifvorsprung ausgebildet. Diese Anordnung ermöglicht es, dass der Eingreifvorsprung in der Eingreifnut eingreift, und sorgt dadurch für eine sichere Kraftübertragung von dem ersten Nockenzahnrad zu der Motorzusatzeinrichtung. Sie ermöglicht ferner den Eingriff des Eingreifvorsprungs in die Eingreifnut und das Lösen von dieser, was eine erleichterte Abnahme der Motorzusatzeinrichtung von dem ersten Nockenzahnrad ermöglicht.
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Nach dem dritten Aspekt dieser Erfindung ist das Nockenkettenrad durch die Schraube an der Endfläche des ersten Nockenzahnrads fixiert. Diese Anordnung ermöglicht es, dass das Nockenkettenrad verglichen mit Anordnungen, umfassend ein erstes Nockenzahnrad, das zum Teil an einer inneren Umfangsfläche eines Nockenkettenrads befestigt oder in diese eingesetzt ist, keinen Einschränkungen hinsichtlich seiner Form unterliegt, um starr zu sein, was ein verkleinertes leichtgewichtiges Nockenkettenrad ermöglicht. Ferner ist das Ansatzteil des ersten Nockenzahnrads in die Ansatzeinsetzöffnung des Nockenkettenrads eingesetzt, wodurch das Nockenkettenrad an dem ersten Nockenzahnrad positioniert ist, was eine genaue Montage des Nockenkettenrads an dem ersten Nockenzahnrad ermöglicht.
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Nach dem vierten Aspekt dieser Erfindung ist das Nockenkettenrad integral an dem ersten Nockenzahnrad ausgebildet, was eine verringerte Anzahl von Einzelteilen ermöglicht und einen Montageprozess zwischen dem ersten Nockenzahnrad und dem Nockenkettenrad beseitigt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung nach einer Ausführungsform dieser Erfindung.
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2 ist eine Vorderansicht des Aufbaus zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung in 1.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kopplungsabschnitt des Aufbaus zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung in 1 zeigt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen angekoppelten Abschnitt des Aufbaus zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung in 1 zeigt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Aufbauten zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung nach Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben. 1 bis 4 zeigen einen Aufbau zur Fixierung einer Motorzusatzeinrichtung nach einer Ausführungsform dieser Erfindung.
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Nun wird die Konfiguration beschrieben. Wie in 1 und 2 veranschaulicht, ist ein Teil einer Motorzusatzeinrichtung 20 so an einem Motor 1 fixiert, dass die Motorzusatzeinrichtung 20 mit Kraft, die durch den Motor 1 erzeugt wird, angetrieben wird. Nach hier vorliegenden Ausführungsformen ist die Motorzusatzeinrichtung 20 als Hochdruck-Kraftstoffpumpe, um Kraftstoff zu nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzdüsen zu pumpen, oder als Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Unterdrucks ausgeführt.
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Der Motor 1 ist als Vierzylinder-Reihen-Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC, Double Overhead Camshaft) ausgeführt und querliegend in einem vorderen Abschnitt eines nicht dargestellten Fahrzeugs angeordnet. Es wird angemerkt, dass die Zeichnungen die Beschriftungen VORNE, RECHTS, und OBEN mit Pfeilen aufweisen, die zugehörige Richtungen in der Fahrzeuglängs-, der Fahrzeugquer- und der Fahrzeugvertikalrichtung des mit dem Motor 1 ausgerüsteten Fahrzeugs, wie sie für einen auf dem Fahrersitz sitzenden Fahrer ersichtlich sind, angeben.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Motor 1 einen Zylinderblock 1a und einen Zylinderkopf 1b, der auf einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 1a angeordnet ist. Der Zylinderblock 1a ist mit einer Kurbelwelle 2 versehen, die dazu dient, die hin und her laufenden Bewegungen von nicht dargestellten Kolben in eine Drehbewegung umzuwandeln. An einem Ende (dem rechten Ende) der Kurbelwelle 2 ist ein Kurbelkettenrad 3 fixiert.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Zylinderkopf 1b mit einer Kombination aus einer Auslassnockenwelle 4 und einer Einlassnockenwelle 5 versehen, die zur Betätigung von Auslassventilen 4a bzw. Einlassventilen 5a dienen. Nach hier vorliegenden Ausführungsformen stellen die Auslassnockenwelle 4 und die Einlassnockenwelle 5 eine erste Nockenwelle bzw. eine zweite Nockenwelle dieser Erfindung dar. Es ist möglich, dass die Einlassnockenwelle 5 und die Auslassnockenwelle 4 eine erste Nockenwelle bzw. eine zweite Nockenwelle dieser Erfindung darstellen.
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An einem Ende der Auslassnockenwelle 4 ist ein Auslassnockenzahnrad 6 fixiert, und an einem Ende der Einlassnockenwelle 5 ist ein Einlassnockenzahnrad 7 fixiert. Das Auslassnockenzahnrad 6 und das Einlassnockenzahnrad 7 greifen ineinander ein. Das Auslassnockenzahnrad 6 und das Einlassnockenzahnrad 7 stellen ein erstes Nockenzahnrad bzw. ein zweites Nockenzahnrad dieser Erfindung dar. Es ist möglich, dass das Einlassnockenzahnrad 7 und das Auslassnockenzahnrad 6 ein erstes Nockenzahnrad bzw. ein zweites Nockenzahnrad dieser Erfindung darstellen.
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An der einen Endseite der Auslassnockenwelle 4 ist ein Nockenkettenrad 8 auf eine integral drehbare Weise an dem Auslassnockenzahnrad 6 fixiert.
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Über das Kurbelkettenrad 3 und das Nockenkettenrad 8 ist eine Steuerkette 9 gelegt, die dazu dient, eine Betätigungskraft von dem Kurbelkettenrad 3 zu dem Nockenkettenrad 8 zu übertragen. Nach hier vorliegenden Ausführungsformen dreht sich die Auslassnockenwelle 4 in eine Pfeilrichtung A, während sich das Kurbelkettenrad in die Richtung A dreht. Das Auslassnockenzahnrad 6 steht mit dem Einlassnockenzahnrad 7 in Eingriff, wodurch die Einlassnockenwelle 5 in eine Pfeilrichtung B, die zu der Drehrichtung der Auslassnockenwelle 4 entgegengesetzt ist, gedreht wird.
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Wie in 2 gezeigt, ist an der zu der Auslassnockenwelle 4 entgegengesetzten Seite des Auslassnockenzahnrads 6 ein Kopplungsabschnitt 10 zur Kopplung mit der Motorzusatzeinrichtung 20 gebildet. Die Motorzusatzeinrichtung 20 umfasst ebenfalls einen Kopplungsabschnitt 21 als angekoppelten Abschnitt, der mit dem Kopplungsabschnitt 10 gekoppelt ist, wodurch eine Antriebskraft von dem Auslassnockenzahnrad 6 zu der Motorzusatzeinrichtung 20 übertragen werden kann. Das heißt, durch das Koppeln der Kopplungsabschnitte 10 und 21 miteinander wird eine Antriebskraft von dem Auslassnockenzahnrad 6 zu der Motorzusatzeinrichtung 20 übertragen.
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Nun werden der Kopplungsabschnitt 10 des Auslassnockenzahnrads 6 und der Kopplungsabschnitt 21 der Motorzusatzeinrichtung 20 näher beschrieben. Wie in 3 gezeigt, besteht der Kopplungsabschnitt 10 aus einem Ansatzteil 10a, der von dem Auslassnockenzahnrad 6 in eine zu der Auslassnockenwelle 4 entgegengesetzte Richtung vorspringt, und einem Paar von Eingreifnuten 10b, die in dem Ansatzteil 10a als axiale Schlitze ausgeführt sind. Wie in 4 gezeigt, besteht der Kopplungsabschnitt 21 aus einer Eingangswelle 21a, die in das Ansatzteil 10a gesetzt wird, und einem Paar von Eingreifvorsprüngen 21b, die als konvexe Teile an einem Außenumfang der Eingangswelle 21a ausgeführt sind. Die Eingangswelle 21a wird in das Ansatzteil 10a gesetzt, wobei die Eingreifabschnitte 21b in die Eingreifnuten 10b eingreifen, wodurch eine Antriebskraft von dem Auslassnockenzahnrad 6 zu der Motorzusatzeinrichtung 20 übertragen werden kann.
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Nun wird ein Kopplungsaufbau zwischen dem Auslassnockenzahnrad 6 und dem Nockenkettenrad 8 beschrieben. Wie in 3 gezeigt, weist das Auslassnockenzahnrad 6 an seiner zu der Auslassnockenwelle 4 entgegengesetzten Endfläche mehrere Schraubenbefestigungslöcher 6a auf, die darin für das Verschrauben von Schrauben 11 gebildet sind. In einem zentralen Bereich des Nockenkettenrads 8 ist eine hindurchführende Ansatzeinsetzöffnung 8a mit einem Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser des Ansatzteils 10a gleich ist, gebildet.
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In einem äußeren Umfangsbereich des Nockenkettenrads 8 um die Ansatzeinsetzöffnung 8a sind an Stellen, die den Schraubenbefestigungslöchern 6a entsprechen, mehrere hindurchführende Schraubeneinsetzöffnungen 8b gebildet, die zum Einsetzen der Schrauben 11 ausgestaltet sind. Das Nockenkettenrad 8 ist an dem Auslassnockenzahnrad 6 fixiert, wobei das Ansatzteil 10a in die Ansatzeinsetzöffnung 8a eingesetzt ist und die Schrauben 11 durch die Schraubeneinsetzöffnungen 8b eingesetzt und in den Schraubenbefestigungslöchern 6a befestigt sind. Es wird angemerkt, dass das Auslassnockenzahnrad 6 auch integral mit dem Nockenkettenrad 8 ausgeführt sein kann.
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Nun wird der Betrieb beschrieben. Nach hier vorliegenden Ausführungsformen ist das Auslassnockenzahnrad 6 an dem einen Ende der Auslassnockenwelle 4 fixiert, und ist das Nockenkettenrad 8 auf eine integral drehbare Weise an dem Auslassnockenzahnrad 6 an der einen Endseite der Auslassnockenwelle 4 fixiert. Das Auslassnockenzahnrad 6 ist an dem Kopplungsabschnitt 10 mit dem Kopplungsabschnitt 21 der Motorzusatzeinrichtung 20 gekoppelt, wodurch für eine Übertragung von Kraft von dem Auslassnockenzahnrad 6 zu der Motorzusatzeinrichtung 20 gesorgt wird. Daher wird die Kraft an der Kurbelwelle 2 über das Nockenkettenrad 8 und das Auslassnockenzahnrad 6 zu der Motorzusatzeinrichtung 20 übertragen. Diese Konfiguration verhindert wirksam, dass übermäßige Antriebsdrehmomente von der Motorzusatzeinrichtung 20 auf die Kurbelwelle 2 wirken, welche andernfalls dazu führen könnten, dass sehr große Torsionsmomente auf die Kurbelwelle 2 wirken. Dieser Effekt beseitigt die Notwendigkeit, dass so wie bisher eine Pumpennockenwelle koaxial in der Kurbelwelle angeordnet wird, um ein Teil einer Motorzusatzeinrichtung wie etwa eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe anzutreiben, was es ermöglicht, dass die Motorzusatzeinrichtung 20 an dem Motor 1 fixiert wird, während eine Gewichtszunahme oder eine Verkomplizierung der Herstellungsprozesse erfolgreich vermieden wird.
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Überdies ist das Auslassnockenzahnrad 6 nach hier vorliegenden Ausführungsformen mit dem Ansatzteil 10a versehen und ist die Motorzusatzeinrichtung 20 mit der Eingangswelle 21a versehen. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Eingangswelle 21a in das Ansatzteil 10a eingreift, und sorgt dafür, dass die Eingangswelle 21a koaxial in dem Ansatzteil 10a angeordnet ist, was eine erleichterte genaue Positionierung der Motorzusatzeinrichtung 20 in Bezug auf den Motor 1 ermöglicht.
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Ferner sind nach hier vorliegenden Ausführungsformen die Eingreifnuten 10b axial in dem Ansatzteil 10a ausgebildet und sind an dem Außenumfang der Eingangswelle 21a die Eingreifvorsprünge 21b ausgebildet. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Eingreifvorsprünge 21b in den Eingreifnuten 10b eingreifen, und sorgt dadurch für eine sichere Kraftübertragung von dem Auslassnockenzahnrad 6 zu der Motorzusatzeinrichtung 20. Sie ermöglicht ferner den Eingriff der Eingreifvorsprünge 21b in die Eingreifnuten 10b und das Lösen von diesen, was eine erleichterte Abnahme der Motorzusatzeinrichtung 20 von dem ersten Nockenzahnrad 6 ermöglicht.
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Überdies ist das Nockenkettenrad 8 nach hier vorliegenden Ausführungsformen durch die Schrauben 11 an der Endfläche des Auslassnockenzahnrads 6 fixiert. Diese Anordnung ermöglicht es, dass das Nockenkettenrad 8 verglichen mit Anordnungen, umfassend ein Auslassnockenzahnrad 6, das zum Teil an einer inneren Umfangsfläche eines Nockenkettenrads 8 befestigt oder in diese eingesetzt ist, keinen Einschränkungen hinsichtlich seiner Form unterliegt, um starr zu sein, was ein verkleinertes leichtgewichtiges Nockenkettenrad 8 ermöglicht.
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Ferner ist nach hier vorliegenden Ausführungsformen das Ansatzteil 10a des Auslassnockenzahnrads 6 in die Ansatzeinsetzöffnung 8a des Nockenkettenrads 8 eingesetzt, wodurch das Nockenkettenrad 8 an dem Auslassnockenzahnrad 6 positioniert ist, was eine genaue Montage des Nockenkettenrads 8 an dem Auslassnockenzahnrad 6 ermöglicht.
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Ferner ist das Nockenkettenrad 8 nach hier vorliegenden Ausführungsformen integral an dem Auslassnockenzahnrad 6 ausgebildet, was eine verringerte Anzahl von Einzelteilen ermöglicht und einen Montageprozess zwischen dem ersten Nockenzahnrad 6 und dem Nockenkettenrad 8 beseitigt.
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Es wurden Ausführungsformen dieser Erfindung offenbart. Es ist jedoch offensichtlich, dass ein Fachmann diese abwandeln könnte, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Alle derartigen Korrekturen oder Äquivalente sollen in dieser Erfindung enthalten sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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