DE102016009347A1

DE102016009347A1 - Schmiervorrichtung für einen Motor

Info

Publication number: DE102016009347A1
Application number: DE102016009347.1A
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Kutsuna; Hiroki Sugiyama
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2036-08-03
Also published as: DE102016009347B4; JP2017072060A; US10590815B2; CN106567757A; US20170101908A1; JP6543158B2; CN106567757B

Abstract

Ein erster Öffnungsteil (35) tritt durch eine erste Unterteilungswand (33) hindurch, die eine Kurbelkammer (3) und eine Ölsumpfkammer (32) trennt. Eine Schmiervorrichtung (50) des Motors (1) beinhaltet einen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil (100, 200, 300). Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil (100, 200, 300) verteilt Gas mit Einspritzung von der Kurbelkammer (3) in die Ölsumpfkammer (32) durch den ersten Öffnungsteil (35), wenn die Kurbelkammer (3) einen positiven Druck aufweist, oder beschränkt den Ölstrom, mit dem das eingespritzte Gas zusammenprallt, wodurch die Menge des in der Ölsumpfkammer (32) erzeugten Ölnebels gesteuert bzw. geregelt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für einen Motor (Innenverbrennungsmotor), der in eine tragbare Arbeitsmaschine oder dergleichen eingebaut sein kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Motor, der in eine tragbare Arbeitsmaschine, so beispielsweise in einen Strauch-/Unkrautschneider, eingebaut ist, kann eine Kurbelkammer, in der der Druck variiert, wenn sich ein Kolben nach oben und unten bewegt, und eine Ölsumpfkammer, die unter der Kurbelkammer angeordnet ist und Schmieröl vorhält, beinhalten. Ein derartiger Motor ist in der Druckschrift JP 2004-293448 A offenbart. Entsprechend dem Motor aus der Offenbarung in der Druckschrift JP 2004-293448 A sind eine Kurbelkammer und eine Ölsumpfkammer durch einen Öffnungsteil in Verbindung, und es wird der in der Ölsumpfkammer erzeugte Ölnebel zu der Kurbelkammer durch den Öffnungsteil geleitet.
Man beachte, dass verschiedene Typen von Motoren in tragbaren Arbeitsmaschinen eingebaut sind. Die Standarddrehgeschwindigkeit (Betriebszustand) oder die Form der Ölsumpfkammer variiert entsprechend dem Motortyp. Entsprechend ist erforderlich, die Menge des in der Ölsumpfkammer erzeugten Ölnebels entsprechend dem Motortyp zu optimieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbeschriebenen Umstände gemacht, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, die Menge des in der Ölsumpfkammer erzeugten Ölnebels zu optimieren.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schmiervorrichtung für einen Motor bereitgestellt, die beinhaltet: eine Kurbelkammer, in der ein Druck variiert, wenn sich ein Kolben nach oben und unten bewegt, und eine Ölsumpfkammer, die unter der Kurbelkammer angeordnet ist und Schmieröl vorhält. Die Schmiervorrichtung für einen Motor beinhaltet: eine erste Unterteilungswand, die die Kurbelkammer und die Ölsumpfkammer trennt, einen ersten Öffnungsteil, der durch die erste Unterteilungswand hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer und der Ölsumpfkammer bereitstellt; und einen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil, der Gas mit Einspritzung von der Kurbelkammer in die Ölsumpfkammer durch den ersten Öffnungsteil verteilt, wenn die Kurbelkammer einen positiven Druck aufweist, oder den Ölstrom, mit dem das eingespritzte Gas zusammenprallt, beschränkt, wodurch die Menge des in der Ölsumpfkammer erzeugten Ölnebels gesteuert bzw. geregelt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Planansicht des Motors entsprechend der ersten Ausführungsform.
3 ist eine Querschnittsansicht bezüglich einer Linie I-I in 2.
4A ist eine Draufsicht auf ein rohrförmiges Element, das in einer Ölsumpfkammer des Motors entsprechend der ersten Ausführungsform angeordnet ist, während 4B eine Seitenansicht hiervon ist.
5 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Lagers, das eine Kurbelwelle des Motors entsprechend der ersten Ausführungsform drehbar stützt.
6 ist ein schematisches Erläuterungsdiagramm einer Schmiervorrichtung des Motors entsprechend der ersten Ausführungsform.
7A ist eine Draufsicht auf ein modifiziertes Beispiel des rohrförmigen Elementes entsprechend der ersten Ausführungsform, während 7B eine Seitenansicht hiervon ist.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Motors entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Querschnittsansicht eines Motors entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
1 und 2 sind eine perspektivische Ansicht beziehungsweise eine Planansicht eines Motors entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine Querschnittsansicht bezüglich einer Linie I-I in 2. 3 zeigt den Motor, wenn ein Kolben nahe an einem oberen Totpunkt positioniert ist. Darüber hinaus fällt im Sinne der vorliegenden Ausführungsform die „obere Seite” annähernd mit der vertikalen oberen Seite in einem Zustand zusammen, in dem der Motor über einen äußerst langen Zeitraum hinweg (aufrechter Zustand) verwendet wird.
Ein Motor 1 ist ein Viertaktmotor mit Luftkühlung und Overheadventil (OHV). Der Motor 1 weist einen Zylinderblock 2, ein Kurbelgehäuse 4 und einen Zylinderkopf 6 auf. Das Kurbelgehäuse 4 ist an einem Ende (unteres Ende) in Längsrichtung des Zylinderblocks 2 angeordnet und bildet eine Kurbelkammer 3. Der Zylinderkopf 6 ist am anderen Ende (oberes Ende) in Längsrichtung des Zylinderblocks 2 angeordnet und bildet zusammen mit dem Zylinderblock 2 eine Brennkammer 5.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Zylinderblock 2, das Kurbelgehäuse 4 und der Zylinderkopf 6, die alle gesondert bereitgestellt werden, durch Bolzen verbunden. Ein Ölgehäuse 7 zum Vorhalten von Schmieröl ist mit dem unteren Ende des Kurbelgehäuses 4 verbunden.
Das Kurbelgehäuse 4 ist am unteren Ende des Zylinderblocks 2 vorgesehen. Der Zylinderblock 2 und das Kurbelgehäuse 4 stützen eine Kurbelwelle 9 drehbar. Insbesondere ist die Kurbelwelle 9 derart angeordnet, dass ihre entgegengesetzten Enden aus der Kurbelkammer 3 heraus, die innerhalb des Kurbelgehäuses 4 ausgebildet ist, vorstehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden beide Enden der Kurbelwelle 9, die aus der Kurbelkammer 3 heraus vorstehen, zwischen dem Zylinderblock 2 und dem Kurbelgehäuse 4 gehalten und hierdurch drehbar gestützt. Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Ende der Kurbelwelle 9 (nämlich das Ende benachbart zu einer Ventilbetriebskammer 30, die nachstehend noch beschrieben wird) drehbar von dem Zylinderblock 2 und dem Kurbelgehäuse 4 über ein Lager 40, das nachstehend ebenfalls noch beschrieben wird, gestützt. Dies wird nachstehend anhand 5 noch detaillierter beschrieben.
Ein Zylinder 10, der einen säulenförmigen Raum aufweist, ist in dem Zylinderblock 2 vorgesehen. Ein Kolben 11 ist in dem Zylinder 11 derart eingefügt, dass der Kolben 11 in vertikaler Richtung hin- und herpendeln kann. Der Kolben 11 ist mit der Kurbelwelle 9 der Kurbelkammer 3 über eine Kurbelwange (crank web) 12 und eine Verbindungsstange 13 verbunden. Hierdurch wird die hin- und herpendelnde Bewegung des Kolbens 11 in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 9 umgewandelt. Des Weiteren ändert das Hin- und Herpendeln des Kolbens 11 auch den Druck (Luftdruck) in der Kurbelkammer 3.
Der Zylinderkopf 6 ist mit einem Einlassanschluss 15 und einem Auslassanschluss 16 versehen. Der Einlassanschluss 15 ist in Verbindung mit einem Vergaser (nicht dargestellt), und der Auslassanschluss 16 ist in Verbindung mit einem Dämpfer bzw. Schalldämpfer 17 (muffler). Darüber hinaus ist der Zylinderkopf 6 mit einem Einlassventil 18, das den Einlassanschluss 15 öffnet und schließt, und einem Auslassventil 19, das den Auslassanschluss 16 öffnet und schließt, versehen.
Zudem beinhaltet der Zylinderkopf 6 eine Ventilsystemkammer 20, die das Einlassventil 18 und das Auslassventil 19 unterbringt. Die Ventilsystemkammer 20 ist von dem Zylinderkopf 6 und einer Ventilsystemkammerabdeckung 21 gebildet.
Das Einlassventil 18 und das Auslassventil 19 sind mit einem Ventilmechanismus 25 (siehe 6) zum Betreiben des Einlassventils 18 und des Auslassventils 19 versehen. Der Ventilmechanismus 25 beinhaltet ein Ventilbetriebsgetrieberad 26, ein Nockengetrieberad 27, eine Nocke 28, ein Paar von Nockenfolgern bzw. Nockenmitnehmern (nicht dargestellt), ein Paar von Schiebestangen (nicht dargestellt) und Ventilfedern (nicht dargestellt). Das Ventilbetriebsgetrieberad 26 ist an der Kurbelwelle 9 fixiert. Das Nockengetrieberad 27 wird von dem Ventilbetriebsgetrieberad 26 betrieben. Die Nocke 28 ist an einem Ende des Nockengetrieberades 27 vorgesehen. Das Paar von Nockenfolgern bzw. Nockenmitnehmern wird von der Nocke 28 verschwenkt und drehbar von dem Zylinderblock 2 gestützt. Das Paar von Schiebestangen wird von einer Kipphebelwelle (rocker shaft) (nicht dargestellt) gestützt, die am Kopf des Zylinderblocks 2 vorgesehen ist. Ein Ende einer jeden Schiebestange ist in Kontakt mit den Ventilköpfen des Einlassventils 18 und des Auslassventils 19. Die Ventilfedern drängen das Einlassventil 18 und das Auslassventil 19 in Ventilschließrichtung.
Von den Sektionen, die den Ventilmechanismus 25 bilden, sind das Ventilbetriebsgetrieberad 26, das Nockengetrieberad 27 und die Nocke 28 in der Ventilbetriebskammer 30 untergebracht. Die Ventilbetriebskammer 30 ist auf einer Seite der Kurbelkammer 3 angeordnet. Die Ventilbetriebskammer 30 wird von dem Zylinderblock 2, dem Kurbelgehäuse 4 und einer Ventilbetriebskammerabdeckung (nicht dargestellt) gebildet. Von den Sektionen, die den Ventilmechanismus 25 bilden, sind die Schiebestangen und die Ventilfedern in der Ventilsystemkammer 20 untergebracht. Die Ventilsystemkammer 20 ist über der Brennkammer 5 angeordnet.
Der Ventilmechanismus 25 entspricht „jedem Ventilmechanismus zum Einlassen und Auslassen” der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus entsprechen das Ventilbetriebsgetrieberad 26, das Nockengetrieberad 27 und die Nocke 28 „den Betriebskomponenten eines jeden Ventilmechanismus zum Einlassen und Auslassen” der vorliegenden Erfindung.
Das Ölgehäuse 7 wird von einer Umhausung, die alle Seiten und den Boden umgibt, gebildet. Durch Anbringen des Ölgehäuses 7 an dem Kurbelgehäuse 4 wird eine Ölsumpfkammer 32 von den Gehäusen 4 und 7 gebildet. Schmieröl wird in der Ölsumpfkammer 32 vorgehalten. Ein halbrohrförmiger Teil des Kurbelgehäuses 4 nimmt die Kurbelwelle 9 drehbar auf, und ein halbrohrförmiger Teil stellt eine erste Unterteilungswand 33 bereit, die die Kurbelkammer 3 und die Ölsumpfkammer 32 trennt.
Wie in 3 dargestellt ist, werden die Kurbelkammer 3 und die Ölsumpfkammer 32 durch die erste Unterteilungswand 33 getrennt. Die erste Unterteilungswand 32 weist die Form eines Halbrohres auf. Insbesondere wirkt die erste Unterteilungswand 33 dahingehend, dass sie die Kurbelwange 12 mit Unterbringung in der Kurbelkammer 3 auf der der Kurbelkammer 3 zu eigenen Seite drehbar unterbringt, wodurch ein gekrümmter Oberflächenteil bereitgestellt wird, der sich hin zu der Ölsumpfkammer 32 wölbt. Am stärksten hin zu der Ölsumpfkammer 32 wölbt sich ein Zentralabschnitt 34 des gekrümmten Oberflächenteiles.
Ein erster Öffnungsteil 35, der eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 3 und der Ölsumpfkammer 32 bereitstellt, ist hindurchtretend in dem Zentralabschnitt 34 der halbrohrförmigen ersten Unterteilungswand 33 ausgebildet. Der erste Öffnungsteil 35 ist innerhalb einer Projektionsebene des Kolbens 11 in der ersten Unterteilungswand 33 positioniert. Mit anderen Worten, der erste Öffnungsteil 35 ist hindurchtretend in einer von dem Kolben 11 verdeckten Zone ausgebildet, wenn die erste Unterteilungswand 33 von der der Brennkammer 5 zu eigenen Seite her betrachtet wird.
Der erste Öffnungsteil 35 ist vorzugsweise genau unter dem Zentralabschnitt des Kolbens 11 positioniert. Mit anderen Worten, die Zentralachse des ersten Öffnungsteiles 35 und die Zentralachse des Kolbens 11 sind vorzugsweise auf derselben axialen Linie positioniert.
Obwohl die Form des Querschnittes des ersten Öffnungsteiles 35 bei der vorliegenden Ausführungsform kreisförmig ist, ist man bei der Form des Querschnittes des ersten Öffnungsteiles 35 nicht hierauf beschränkt; sie kann beispielsweise auch rechteckig sein. Darüber hinaus wird der erste Öffnungsteil 35 bei der vorliegenden Ausführungsform von einem einzigen Durchgangsloch gebildet. Der erste Öffnungsteil 35 kann alternativ jedoch auch von zwei oder mehr Durchgangslöchern gebildet werden.
Es ist eine rohrförmige Sektion 36 vorgesehen, die den ersten Öffnungsteil 35 an der unteren Oberfläche der halbrohrförmigen ersten Unterteilungswand 33 umgibt. Die rohrförmige Sektion 36 steht nach unten von der unteren Oberfläche der ersten Unterteilungswand 33 vor. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die rohrförmige Sektion 36 die Form eines Zylinders auf. Man ist bei der Form der rohrförmigen Sektion 36 jedoch nicht hierauf beschränkt; alternativ kann beispielsweise auch die Form einer rechteckigen Säule vorliegen.
Die Ölsumpfkammer 32 ist mit einem Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 zum Steuern bzw. Regeln der Menge des in der Ölsumpfkammer 32 erzeugten Ölnebels verbunden. Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 wird von dem rohrförmigen Element 101 gebildet.
4A ist eine Draufsicht auf das rohrförmige Element 101, während 4B eine Seitenansicht hiervon ist. Das rohrförmige Element 101 in Zylinderform ist an einer oberen Oberfläche 101a geöffnet. Das rohrförmige Element erstreckt sich vertikal. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das rohrförmige Element 101 die Form eines Zylinders auf. Man ist jedoch bei der Form des rohrförmigen Elementes 101 nicht hierauf beschränkt; es kann beispielsweise auch die Form einer rechteckigen Säule vorliegen.
Das rohrförmige Element 101 verfügt über eine untere Oberfläche 101b, die an einer Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32 (nämlich der Bodenoberfläche des Ölgehäuses 7) fixiert ist. Damit steht der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 (rohrförmiges Element 101) aufrecht auf der Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32 ein Teil der Innenwand der Ölsumpfkammer 32. Des Weiteren entspricht das rohrförmige Element 101 dem „konvexen Abschnitt” der vorliegenden Erfindung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 (rohrförmiges Element 101) an dem Ölgehäuse 7 angebracht. Anstelle dieser Struktur kann der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 (rohrförmiges Element 101) auch integral mit dem Ölgehäuse 7 als Teil des Ölgehäuses 7 ausgebildet sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das obere Ende des rohrförmigen Elementes 101 über einer Öloberfläche in der Ölsumpfkammer 32 positioniert. Das rohrförmige Element 101 kann jedoch auch im Wesentlichen vollständig derart in das Öl in der Ölsumpfkammer 32 eingetaucht sein, dass die obere Oberfläche mit der Öloberfläche bündig oder unter dieser ist.
Ein Schlitz 112 ist in dem rohrförmigen Element 101 von dem oberen Ende zu dem unteren Abschnitt ausgebildet. Bei diesem Beispiel entspricht der Schlitz 102 dem „Ölflussweg” der vorliegenden Erfindung. Der Schlitz 102 stellt eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des rohrförmigen Elementes 101 bereit und ermöglicht, dass Öl (insbesondere in horizontaler Richtung) hindurchtritt. Entsprechend kann Öl in eine Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 umgeben ist, durch den Schlitz 102 fließen. Der Schlitz 102 kann ein Schlitz sein, der sich von dem oberen Ende zu dem unteren Ende des rohrförmigen Elementes 101 erstreckt.
Die obere Oberfläche 101a des rohrförmigen Elementes 101 ist zu einer unteren Oberfläche 35a des ersten Öffnungsteiles 35 orientiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Innendurchmesser des rohrförmigen Elementes 101 größer als derjenige des ersten Öffnungsteiles 35. Gleichwohl kann der Innendurchmesser des rohrförmigen Elementes 101 auch kleiner oder gleich demjenigen des ersten Öffnungsteiles 35 sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Öffnungsteil 35 innerhalb einer Projektionsebene des rohrförmigen Elementes 101 in der ersten Unterteilungswand 33 positioniert. Mit anderen Worten, der erste Öffnungsteil 35 ist hindurchtretend in einer Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 verdeckt wird oder umgeben ist, ausgebildet, wenn die erste Unterteilungswand 33 von der Bodenoberfläche des Ölgehäuses 7 her betrachtet wird.
Hinsichtlich des Gases mit Einspritzung in die Ölsumpfkammer 32 von der Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35 bei einem positiven Druck in der Kurbelkammer 3 kann das Gas mit einer größeren Zone der Öloberfläche bei einer höheren Drehgeschwindigkeit des Motors 1 zusammenfallen. Eingedenk dessen sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Abmessungen, so beispielsweise die Innen- und Außendurchmesser des rohrförmigen Elementes 101, derart festgelegt, dass das Gas mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 bei einer mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 mit dem rohrförmigen Element 101 möglichst wenig zusammenprallt und zudem das Gas mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 bei einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 mit dem rohrförmigen Element 101 möglichst viel zusammenprallt.
Das rohrförmige Element 101 ist vorzugsweise genau unter dem ersten Öffnungsteil 35 und dem Kolben 11 positioniert. Mit anderen Worten, die Zentralachsen des rohrförmigen Elementes 101, des ersten Öffnungsteiles 35 und des Kolbens 11 sind vorzugsweise auf derselben axialen Linie positioniert.
5 zeigt das Lager 40, das die Kurbelwelle 9 des Motors 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform drehbar stützt. Die Kurbelkammer 3 und die Ventilbetriebskammer 31 sind durch eine zweite Unterteilungswand 42 getrennt. Die zweite Unterteilungswand 42 wird von dem Zylinderblock 2 und dem Kurbelgehäuse 4 gebildet.
In der zweiten Unterteilungswand 42 ist ein oberer Öffnungsteil 43, der die Querschnittsform eines Halbkreises aufweist, am unteren Ende des Zylinderblocks 2 ausgebildet. In der zweiten Unterteilungswand 42 ist ein unterer Öffnungsteil 44, der die Querschnittsform eines Halbkreises aufweist, am oberen Ende des Kurbelgehäuses 4 ausgebildet.
Ein zweiter Öffnungsteil 45 wird von dem halbkreisförmigen oberen Öffnungsteil 43 und dem halbkreisförmigen unteren Öffnungsteil 44 gebildet und weist eine kreisförmige Querschnittsform auf. Der zweite Öffnungsteil 45 tritt durch die zweite Unterteilungswand 42 hindurch und stellt eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 3 und der Ventilbetriebskammer 30 bereit.
Das Lager 40 ist in den zweiten Öffnungsteil 45 der zweiten Unterteilungswand 42 eingeführt. Mit anderen Worten, das Lager 40 ist in dem zweiten Öffnungsteil 45 der zweiten Unterteilungswand 42 vorgesehen. Das Lager 40 ist ein offenes Kugellager, das eine Lücke zwischen seinem Innenring und seinem Außenring sowie Lücken zwischen seinen Kugeln aufweist. Damit ermöglicht das Lager 40, dass der Ölnebel (nebelartiges Öl) durch es hindurchtritt.
Bei dem Lager 40 ist ein Ende der Kurbelwelle 9 (Ende auf der der Ventilbetriebskammer 30 zu eigenen Seite) in den Innenring hiervon eingeführt, um die Kurbelwelle 9 drehbar zu stützen. Dabei wird das eine Ende der Kurbelwelle 9 (Ende auf der der Ventilbetriebskammer 30 zu eigenen Seite) von dem Zylinderblock 2 und dem Kurbelgehäuse 4 über das Lager 40 gestützt. Ein Ventilbetriebsgetrieberad 26 ist an einem Abschnitt des einen Endes der Kurbelwelle 9 mit Positionierung in der Ventilbetriebskammer 30 fixiert. 5 zeigt das von dem Ventilbetriebsgetrieberad 26 betriebene Nockengetrieberad 27 nicht.
Anhand 6 folgt nunmehr eine Beschreibung einer Schmiervorrichtung 50 des Motors 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform. 6 ist ein schematisches Erläuterungsdiagramm der Schmiervorrichtung 50 des Motors 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform. Die Schmiervorrichtung 50 des Motors 1 macht sich Änderungen des Drucks in der Kurbelkammer 3 infolge des hin- und herpendelnden Kolbens 11 dafür zunutze, dass das in der Ölsumpfkammer 32 vorgehaltene Öl zirkuliert, wodurch jede Sektion des Motors 1 geschmiert wird.
Ein Zirkulationsweg 61 zum Zirkulieren des Öls ist zwischen der Ölsumpfkammer 32 und der Ventilsystemkammer 20 vorgesehen. Der Zirkulationsweg 61 beinhaltet den ersten Öffnungsteil 35, den zweiten Öffnungsteil 45, die Ventilbetriebskammer 30, die Ventilsystemkammer 20, einen Ölzuführdurchlass 62 und die Kurbelkammer 3.
Bewegt sich der Kolben 11 hin zu dem oberen Totpunkt, wodurch bewirkt wird, dass der Druck in der Kurbelkammer 3 ein negativer Druck wird, so tritt der Ölnebel in der Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsteil 35 hindurch und wird zu der Kurbelkammer 3 geleitet. Anschließend tritt, wenn sich der Kolben 11 hin zu einem unteren Totpunkt bewegt, wodurch bewirkt wird, dass der Druck in der Kurbelkammer 3 ein positiver Druck wird, der Ölnebel in der Kurbelkammer 3 durch den zweiten Öffnungsteil 45 und wird zu der Ventilbetriebskammer 30 und der Ventilsystemkammer 20 geleitet.
Das Lager 40 ist in dem zweiten Öffnungsteil 45 (siehe 5) vorgesehen. Bei dieser Anordnung werden Ölnebeltröpfchen mit vergleichsweise großem Durchmesser von den Ölnebeltröpfchen in der Kurbelkammer 3 von dem Lager 40 blockiert, wodurch deren Durchlauf von der Kurbelkammer 3 zu der Ventilbetriebskammer 30 beschränkt wird. Von den Ölnebeltröpfchen in der Kurbelkammer 3 treten Ölnebeltröpfchen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser indes durch die Lücke zwischen dem Innenring und dem Außenring des Lagers 40 und durch die Lücken zwischen der Mehrzahl von Kugeln des Lagers 40 und werden zu der Ventilbetriebskammer 30 geleitet. Damit werden das Ventilbetriebsgetrieberad 26, das Nockengetrieberad 27, die Nocke 28, die Schiebestangen und die Ventilfedern, die den Ventilmechanismus 25 bilden, von dem durch den Zirkulationsweg 61 fließenden Ölnebel geschmiert.
Ein Saugdurchlass 64, durch den das Öl in der Ventilsystemkammer 20 eingesaugt wird, ist innerhalb der Ventilsystemkammer 20 vorgesehen. Der Ölzuführdurchlass 62 ist zwischen dem Saugdurchlass 64 und der Kurbelkammer 3 vorgesehen. Bei dem Ölzuführdurchlass 62 ist das offene Ende auf einer Seite hiervon mit dem Saugdurchlass 64 verbunden, während das offene Ende auf der anderen Seite hiervon mit der Kurbelkammer 3 verbunden ist. Das offene Ende auf der anderen Seite des Ölzuführdurchlasses 62 ist derart positioniert, dass das offene Ende vollständig geöffnet ist, wenn der Kolben 11 den oberen Totpunkt erreicht.
Wird der Druck in der Kurbelkammer 3 infolge der Bewegung des Kolbens 11 zu dem oberen Totpunkt negativ, so wird der Ölnebel in der Ventilsystemkammer 20 durch die Öffnung des Ölzuführdurchlasses 62 eingesaugt und der Kurbelkammer 3 durch den Saugdurchlass 64 und den Ölzuführdurchlass 62 zugeführt. Das der Kurbelkammer 3 zugeführte Öl wird in die Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsteil 35 rückgeleitet.
Ein Abgabedurchlass 35 zum Abgeben des Blow-By-Gases in dem Ölzirkulationsweg zu der Brennkammer 35 ist innerhalb der Ventilsystemkammer 20 vorgesehen. Ein Ende 66 des Abgabedurchlasses 65 ist in der Ventilsystemkammer 20 vorgesehen, während das andere Ende hiervon mit einem Luftreiniger 67 verbunden ist. Der Luftreiniger 67 ist auf der stromaufwärtigen Seite des vorerwähnten Vergasers vorgesehen und wirkt im Sinne eines Entfernens von Staub und dergleichen in der Luft.
Das ölhaltige Blow-By-Gas, das zu dem Luftreiniger 67 gesandt worden ist, wird einer Gas-Flüssigkeit-Trennung zur Trennung von Blow-By-Gas und Öl durch einen Öltrenner 68, der in dem Luftreiniger 67 vorgesehen ist, unterzogen. Das abgetrennte Öl tritt durch einen Rückflussdurchlass 70, der eine Verbindung zwischen dem Luftreiniger 67 und der Kurbelkammer 3 bereitstellt, und wird an die Kurbelkammer 3 gesandt. Das offene Ende des Rückflussdurchlasses 70 auf der der Kurbelkammer 3 zu eigenen Seite ist derart positioniert, dass das offene Ende vollständig geöffnet ist, wenn der Kolben 11 den oberen Totpunkt erreicht. Daher wird, wenn der Druck in der Kurbelkammer 3 infolge einer Bewegung des Kolbens 11 zu dem oberen Totpunkt negativ wird, das von dem Öltrenner 68 abgetrennte Öl durch den Rückflussdurchlass 70 gesaugt und der Kurbelkammer 3 zugeführt. Das von dem Öltrenner 68 abgetrennte Blow-by-Gas wird in der Brennkammer 5 verbrannt und sodann nach außen durch den Dämpfer bzw. Schalldämpfer 17 abgegeben.
Wird der Druck in der Kurbelkammer 3 infolge einer Bewegung des Kolbens 11 zu dem unteren Totpunkt positiv, so wird ein Hochdruckgas in der Kurbelkammer 3 in die Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsteil 35 eingespritzt. Mit anderen Worten, das Gas in der Kurbelkammer 3, das ausgestoßen wird, wenn sich der Kolben 11 zu dem unteren Totpunkt bewegt, wird in die Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsteil 35 eingespritzt. Das eingespritzte Gas prallt mit dem Öl in der Ölsumpfkammer 32 zusammen, wodurch ein Ölnebel in der Ölsumpfkammer 32 erzeugt wird.
Es folgt nunmehr eine Beschreibung, wie das rohrförmige Element 101 die Erzeugung des Ölnebels steuert bzw. regelt. Zum Zeitpunkt einer mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 können die Einspritzmenge und Kraft des Gases, das durch den ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 eingespritzt wird, auf niedrigem Niveau sein. Unter der Annahme, dass das rohrförmige Element 101 weggelassen ist, wird, wenn das Gas mit der Öloberfläche zusammenprallt, ein Großteil der Energie des Zusammenpralls von dem im Fluss befindlichen Öl aufgenommen, wodurch das Öl in einigen Fällen gegebenenfalls nicht vollständig zerstäubt wird. Zu diesem Zweck wirkt bei der vorliegenden Erfindung das rohrförmige Element 101 als Hindernis, das den Fluss des darin vorhandenen Öls (nämlich die Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 umgeben ist) blockiert. Im Ergebnis kann sogar dann, wenn die Einspritzmenge und Kraft des Gases, das durch den ersten Öffnungsteil 35 eingespritzt wird, niedrig sind, das Gas mit der Öloberfläche innerhalb der Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 umgeben ist, zusammenprallen, wodurch ermöglicht wird, den Verbrauch der Energie des Zusammenpralles durch das im Fluss befindliche Öl zu hemmen und hierdurch die Zerstäubung des Öls zu fördern. Mit anderen Worten, sogar dann, wenn der Motor 1 bei niedriger Drehgeschwindigkeit betrieben wird, wirkt das rohrförmige Element 101 einer Verringerung der Menge des in der Ölsumpfkammer 32 erzeugten Ölnebels entgegen, wodurch die Erzeugung optimiert wird. Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Abmessungen, so beispielsweise die Innen- und Außendurchmesser des rohrförmigen Elementes 101, derart festgelegt sind, dass das Gas mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 bei einer mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 mit dem rohrförmigen Element 101 möglichst wenig zusammenprallt. Damit wird die Einspritzkraft des Gases nach einem Zusammenprall mit dem rohrförmigen Element 101 weniger gesenkt. Entsprechend beschränkt zum Zeitpunkt einer mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 das rohrförmige Element 101 hauptsächlich den Ölfluss, mit dem das Gas kollidiert, und zwar nach der Einspritzung in die Ölsumpfkammer 32 von der Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35, wodurch die Erzeugung gesteuert bzw. geregelt wird, um die Menge des in der Ölsumpfkammer 32 erzeugten Ölnebels zu vergrößern.
Demgegenüber kann zum Zeitpunkt einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 das Gas durch den ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 in großer Menge mit übermäßig großer Einspritzkraft eingespritzt werden. Wenn hierbei das rohrförmige Element 101 weggelassen ist, besteht die Möglichkeit, dass das Gas effizient mit der Öloberfläche zusammenprallt und das Öl übermäßig stark zerstäubt wird, mit dem Ergebnis, dass das Öl übermäßig stark verbraucht wird. Zu diesem Zweck sind entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Abmessungen, so beispielsweise die Innen- und Außendurchmesser des rohrförmigen Elementes 101, derart festgelegt, dass das Gas mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 bei einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 mit dem rohrförmigen Element 101 möglichst viel zusammenprallen kann. Daher kann das Gas leicht mit dem rohrförmigen Element 101 zusammenprallen und sich sodann verteilen, wodurch der Einspritzkraft des Gases entgegengewirkt werden kann. Zu diesem Zweck wird im Vergleich zu der Struktur ohne das rohrförmige Element 101 das Öl weniger zerstäubt und daher nicht im Übermaß verbraucht. Mit anderen Worten, sogar dann, wenn der Motor 1 bei hoher Drehgeschwindigkeit betrieben wird, dient das rohrförmige Element 101 dazu, einer übermäßig starken Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 entgegenzuwirken, wodurch die Erzeugung des Ölnebels optimiert wird. Damit fördert zum Zeitpunkt einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 das rohrförmige Element 101 hauptsächlich das Gas mit Einspritzung in die Ölsumpfkammer 32 von der Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35 für einen Zusammenprall mit dem rohrförmigen Element und hierdurch für eine Verteilung. Auf diese Weise übernimmt das rohrförmige Element 101 die Steuerung bzw. Regelung, um die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 zu verringern.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schmiervorrichtung 50 des Motors 1: die Kurbelkammer 3, in der der Druck variiert, wenn sich der Kolben 11 nach oben und unten bewegt; die Ölsumpfkammer 32, die unter der Kurbelkammer 3 angeordnet ist und Schmieröl vorhält; die erste Unterteilungswand 33, die die Kurbelkammer 3 und die Ölsumpfkammer 32 trennt; den ersten Öffnungsteil 35, der durch die erste Unterteilungswand 33 hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 3 und der Ölsumpfkammer 32 bereitstellt; und einen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 (rohrförmiges Element 101), der das Gas mit Einspritzung in die Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsteil 35 von der Kurbelkammer 3 verteilt, wenn die Kurbelkammer 3 einen positiven Druck aufweist, oder den Ölfluss, mit dem das eingespritzte Gas zusammenprallt, beschränkt, wodurch die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 gesteuert bzw. geregelt wird. Als Folge des vorbeschriebenen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteiles 100 kann die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 optimiert werden.
Des Weiteren ist entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 (rohrförmiges Element 101) an der Innenwand der Ölsumpfkammer 32 vorgesehen. Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 ist ein konvexer Abschnitt (rohrförmiges Element 101), der aufrecht auf der Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32 steht. Entsprechend kann der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 100 auf einfache Weise bereitgestellt werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist der konvexe Abschnitt durch das rohrförmige Element 101, das an der oberen Oberfläche 101a geöffnet ist, festgelegt. Die obere Oberfläche 101a des rohrförmigen Elementes 101 ist zu der unteren Oberfläche 35a des ersten Öffnungsteiles 35 orientiert. Bei dieser Anordnung kann die Erzeugung des Ölnebels dadurch gesteuert bzw. geregelt werden, dass gefördert wird, dass wenigstens ein Teil des Gases mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 mit dem Öl in dem rohrförmigen Element 101 innerhalb der Ölsumpfkammer 32 (Öl in der Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 umgeben ist) zusammenprallt.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist das rohrförmige Element 101 mit dem Ölflussweg (Schlitz 102) versehen, der eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des rohrförmigen Elementes 101 bereitstellt und ermöglicht, dass das Öl hindurchtritt. Daher kann das Öl stabil in das rohrförmige Element 101 innerhalb der Ölsumpfkammer 32 (Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 umgeben ist) durch den Ölflussweg (Schlitz 102) geleitet werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist das obere Ende des konvexen Abschnittes (rohrförmiges Element 101) über der Öloberfläche innerhalb der Ölsumpfkammer 32 vorgesehen. Bei dieser Anordnung kann wenigstens ein Teil des Gases mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 mit dem konvexen Abschnitt (rohrförmiges Element 101) zusammenprallen, wodurch der Einspritzkraft des Gases entgegengewirkt werden kann. Auf diese Weise kann die Erzeugung des Ölnebels gesteuert bzw. geregelt werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Öffnungsteil 35 innerhalb einer Projektionsebene des konvexen Abschnittes (rohrförmiges Element 101) in der ersten Unterteilungswand 33 positioniert. Daher kann das Gas mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 stabil mit dem Öl in dem rohrförmigen Element 101 innerhalb der Ölsumpfkammer 32 (Öl in der Zone, die von dem rohrförmigen Element 101 umgeben ist) zusammenprallen.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Schmiervorrichtung 50 des Motors 1 des Weiteren: die Ventilbetriebskammer 30, die auf der Seite der Kurbelkammer 3 angeordnet ist und die Betriebskomponenten eines jeden Ventilmechanismus zum Einlassen und Auslassen unterbringt; die zweite Unterteilungswand 42, die die Kurbelkammer 3 und die Ventilbetriebskammer 30 trennt; und den zweiten Öffnungsteil 45, der durch die zweite Unterteilungswand 42 hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 3 und der Ventilbetriebskammer 30 bereitstellt. In der Schmiervorrichtung 50 des Motors 1 wird, wenn die Kurbelkammer 3 einen negativen Druck aufweist, der Ölnebel in der Ölsumpfkammer 32 zu der Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35 geleitet. Darüber hinaus wird in der Schmiervorrichtung 50 des Motors 1, wenn die Kurbelkammer 3 einen positiven Druck aufweist, der Ölnebel in der Kurbelkammer 3 zu der Ventilbetriebskammer 30 durch den zweiten Öffnungsteil 45 geleitet. Hierdurch wird es möglich, den in der Ölsumpfkammer 32 erzeugten Ölnebel in die Kurbelkammer 3 und die Ventilbetriebskammer 30 auf einfache Weise zu leiten.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die erste Unterteilungswand 33 die rohrförmige Sektion 36, die den ersten Öffnungsteil 35 umgibt und nach unten von der unteren Oberfläche der ersten Unterteilungswand 33 vorsteht. Die rohrförmige Sektion 36 verringert die Möglichkeit, dass eine übermäßig große Menge des Öls in der Ölsumpfkammer 32 in die Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35 beispielsweise dann fließt, wenn der Motor 1 im Umkehrbetrieb ist.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bringt der zweite Öffnungsteil 45 das Lager 40, das die Kurbelwelle 9 drehbar stützt, unter. Das Lager 40 ist ein offenes Kugellager, das ermöglicht, dass Öl durch es hindurchtritt. Bei dieser Anordnung treten von den Ölnebeltröpfchen in der Kurbelkammer 3 die Ölnebeltröpfchen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser durch die Lücke zwischen dem Innenring und dem Außenring des Lagers 40 und durch die Lücken zwischen der Mehrzahl von Kugeln des Lagers 40 und werden zu der Ventilbetriebskammer 30 geleitet. Hierdurch wird es möglich, einer übermäßigen Leitung des Öls zu der Betriebskammer 30 und der Ventilsystemkammer 20 entgegenzuwirken.
Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Abmessungen, die Öffnungszone, die Form und dergleichen mehr des ersten Öffnungsteiles 35 auf Grundlage des Volumens (Zylinderkapazität bzw. Zylinderfassungsvermögen), durch das sich der Kolben 11 innerhalb des Zylinders 10 des Motors 1 nach oben und nach unten bewegt, gewählt werden können.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform ist der Schlitz 102 als Beispiel für den in dem rohrförmigen Element 101 ausgebildeten Ölflussweg angeführt. Der Ölflussweg ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt. So kann beispielsweise, wie in 7A und 7B gezeigt ist, das Verbindungsloch (Lochabschnitt) 105 als Ölflussweg in dem rohrförmigen Element 101 ausgebildet sein, wodurch ermöglicht wird, dass Öl von außerhalb nach innerhalb des rohrförmigen Elementes 101 fließt. 7A und 7B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines modifizierten Beispiels des rohrförmigen Elementes 101 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform.
Anhand 8 wird als Nächstes eine Schmiervorrichtung des Motors entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 ist eine Querschnittsansicht des Motors 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bezüglich einer Linie I-I in 2. Die Beschreibung erfolgt für Teile, die von denjenigen bei der ersten Ausführungsform gemäß Darstellung in 1 bis 7B verschieden sind.
Die Ölsumpfkammer 32 ist mit einem Ölnebelerzeugungssteuer- bzw Regelteil 200 versehen, der die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 steuert bzw. regelt. Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 wird von einem zylindrischen, säulenförmigen Element 201 gebildet. Das säulenförmige Element 201 weist die Form eines Zylinders auf und erstreckt sich vertikal. Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform das säulenförmige Element 201 die Form eines Zylinders aufweist, man jedoch bei der Form des säulenförmigen Elementes 201 nicht hierauf beschränkt ist. Es kann beispielsweise auch die Form einer rechteckigen Säule vorliegen.
Bei dem säulenförmigen Element 201 ist die untere Oberfläche an der Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32 (mit anderen Worten, an der Bodenoberfläche des Ölgehäuses 7) fixiert. Daher steht der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 (säulenförmiges Element 201) aufrecht auf der Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32. Bei diesem Beispiel bildet die Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32 einen Teil der Innenwand der Ölsumpfkammer 32. Darüber hinaus entspricht das säulenförmige Element 201 dem „konvexen Abschnitt” der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 (säulenförmiges Element 201) an dem Ölgehäuse 7 montiert ist. Anstelle dieser Struktur kann der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 (säulenförmiges Element 201) jedoch auch integral mit dem Ölgehäuse 7 als Teil des Ölgehäuses 7 ausgebildet sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das obere Ende des säulenförmigen Elementes 201 über der Öloberfläche innerhalb der Ölsumpfkammer 32 positioniert. Das säulenförmige Element 201 kann jedoch auch im Wesentlichen vollständig derart in dem Öl in der Ölsumpfkammer 32 eingetaucht sein, dass die obere Oberfläche mit der Öloberfläche bündig oder unter dieser sein kann.
Die obere Oberfläche 201a des säulenförmigen Elementes 201 ist zu der unteren Oberfläche 35a des ersten Öffnungsteiles 35 orientiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser des säulenförmigen Elementes 201 gleich dem Innendurchmesser des ersten Öffnungsteiles 35. Gleichwohl kann der Außendurchmesser des säulenförmigen Elementes 201 auch entweder kleiner oder größer als der Innendurchmesser des ersten Öffnungsteiles 35 sein. Zusätzlich kann der erste Öffnungsteil 35 innerhalb einer Projektionsebene des säulenförmigen Elementes 201 in der ersten Unterteilungswand 33 positioniert sein. Mit anderen Worten, der erste Öffnungsteil 35 kann hindurchtretend in einer Zone, die von dem säulenförmigen Element 201 verdeckt ist, ausgebildet sein, wenn die erste Unterteilungswand 33 von der Bodenoberfläche des Ölgehäuses 7 her betrachtet wird.
Bevorzugt wird, wenn das säulenförmige Element 201 genau unter dem ersten Öffnungsteil 35 und dem Kolben 11 positioniert ist. Insbesondere ist die bevorzugte Anordnung derart, dass sich die Zentralachse des säulenförmigen Elementes 201, die Zentralachse des ersten Öffnungsteiles 35 und die Zentralachse des Kolbens 11 auf derselben axialen Linie erstrecken.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Druck in der Kurbelkammer 3 zusammen mit einer Bewegung des Kolbens 11 zu dem unteren Totpunkt positiv wird, das Hochdruckgas in der Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 eingespritzt. Mit anderen Worten, das Gas in der Kurbelkammer 3, das zusammen mit der Bewegung des Kolbens 11 zu dem unteren Totpunkt eingespritzt wird, wird von dem ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 gestoßen. Wenigstens ein Teil des eingespritzten Gases prallt mit der oberen Oberfläche 201a des säulenförmigen Elementes 201 in der Ölsumpfkammer 32 zusammen und verteilt sich sodann, wodurch der Einspritzkraft des Gases entgegengewirkt wird. Bei einer derartigen Steuerung bzw. Regelung wird die Erzeugung des Ölnebels verringert. Insbesondere verteilt bei der vorliegenden Ausführungsform das säulenförmige Element 201 das in die Ölsumpfkammer 32 eingespritzte Gas, wodurch die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 gesteuert bzw. geregelt wird.
Wird der Motor 1 beispielsweise bei hoher Drehgeschwindigkeit betrieben, so kann das Gas durch den ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 in großer Menge mit überaus großer Einspritzkraft eingespritzt werden. Wenn daher das säulenförmige Element 201 weggelassen ist, besteht die Möglichkeit, dass das Gas effizient mit der Öloberfläche zusammenprallt und übermäßig stark zerstäubt wird, mit dem Ergebnis, dass das Öl übermäßig verbraucht wird. Zu diesem Zweck ist entsprechend der vorliegenden Ausführungsform das säulenförmige Element 201 vorgesehen, durch das ein Teil des Gases mit der oberen Oberfläche 201a des säulenförmigen Elementes 201 zusammenprallen und sodann verteilt werden kann, wodurch es möglich wird, der Einspritzkraft des Gases entgegenzuwirken. Im Vergleich zu einer Struktur ohne das säulenförmige Element 201 wird das Öl weniger stark zerstäubt und nicht übermäßig verbraucht. Dies bedeutet, dass es möglich ist, mittels des säulenförmigen Elementes 201 der übermäßig starken Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 beispielsweise bei einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 entgegenzuwirken, wodurch die Erzeugung des Ölnebels optimiert wird.
Insbesondere beinhaltet entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Schmiervorrichtung 50 des Motors 1: die Kurbelkammer 3, in der der Druck variiert, wenn sich der Kolben 11 nach oben und unten bewegt; die Ölsumpfkammer 32, die unter der Kurbelkammer 3 angeordnet ist und Schmieröl vorhält; die erste Unterteilungswand 33, die die Kurbelkammer 3 und die Ölsumpfkammer 32 trennt; den ersten Öffnungsteil 35, der durch die erste Unterteilungswand 33 hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 3 und der Ölsumpfkammer 32 bereitstellt; und den Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 (säulenförmiges Element 201), der Gas mit Einspritzung in die Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsteil 35 von der Kurbelkammer 3 verteilt, wenn die Kurbelkammer 3 einen positiven Druck aufweist, wodurch die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 gesteuert bzw. geregelt wird. Infolge des vorbeschriebenen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteiles 200 kann die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 optimiert werden.
Des Weiteren ist entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 (säulenförmiges Element 201) an der Innenwand der Ölsumpfkammer 32 vorgesehen. Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 ist ein konvexer Abschnitt (säulenförmiges Element 201), der aufrecht auf der Bodenoberfläche 32a der Ölsumpfkammer 32 steht. Entsprechend kann der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 200 auf einfache Weise bereitgestellt werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird der konvexe Abschnitt von dem säulenförmigen Element 201 gebildet. Das Gas mit Einspritzung durch den ersten Öffnungsteil 35 prallt mit der oberen Oberfläche 201a des säulenförmigen Elementes 201 zusammen. Damit verteilt sich das Gas an der oberen Oberfläche 201a des säulenförmigen Elementes 201, wodurch es möglich wird, mittels des säulenförmigen Elementes 201 einer übermäßig starken Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 beispielsweise bei einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 entgegenzuwirken. Auf diese Weise kann die Erzeugung des Ölnebels optimiert werden.
Anhand 9 wird nunmehr eine Schmiervorrichtung des Motors entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 9 ist eine Querschnittsansicht eines Motors 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bezüglich einer Linie I-I in 2. Die Beschreibung erfolgt für Teile, die von denjenigen bei der zweiten Ausführungsform verschieden sind.
Die Ölsumpfkammer 32 ist mit einem Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 versehen, der die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 steuert bzw. regelt. Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 wird von einem keilförmigen Element 301 gebildet, dessen oberes Ende am Scheitel ist. Das keilförmige Element 301 wird beispielsweise durch Knicken einer Metallplatte gebildet. Das keilförmige Element 301 weist eine V-förmige Querschnittsform auf und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle 9.
Das keilförmige Element 301 ist an dem Kurbelgehäuse 4 und/oder an dem Ölgehäuse 7 mittels eines Bügels (nicht gezeigt) fixiert. Daher wird der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 (keilförmiges Element 301) an der Innenwand der Ölsumpfkammer 32 durch den Bügel (nicht dargestellt) bereitgestellt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das keilförmige Element 301 über der Öloberfläche innerhalb der Ölsumpfkammer 32 und zudem unter dem ersten Öffnungsteil 35 positioniert. Der Scheitel des keilförmigen Elementes 301 ist zu der unteren Oberfläche 35a des ersten Öffnungsteiles 35 orientiert. Man beachte, dass der erste Öffnungsteil 35 innerhalb einer Projektionsebene des keilförmigen Elementes 301 in der ersten Unterteilungswand 33 positioniert sein kann. Mit anderen Worten, der erste Öffnungsteil 35 kann in einer Zone, die von dem keilförmigen Element 301 verdeckt wird, hindurchtretend ausgebildet sein, wenn die erste Unterteilungswand 33 von der Bodenoberfläche des Ölgehäuses 7 her betrachtet wird.
Bevorzugt ist, wenn das keilförmige Element 301 genau unter dem ersten Öffnungsteil 35 und dem Kolben 11 positioniert ist. Insbesondere ist die bevorzugte Struktur derart gegeben, dass sich der Scheitel des keilförmigen Elementes 301, die Zentralachse des ersten Öffnungsteiles 35 und die Zentralachse des Kolbens 11 auf derselben axialen Linie erstrecken.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Druck in der Kurbelkammer 3 zusammen mit einer Bewegung des Kolbens 11 zu dem unteren Totpunkt positiv wird, das Hochdruckgas in der Kurbelkammer 3 durch den ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 eingespritzt. Mit anderen Worten, das Gas in der Kurbelkammer 3, das zusammen mit der Bewegung des Kolbens 11 zu dem unteren Totpunkt eingespritzt wird, wird von dem ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 gestoßen. Wenigstens ein Teil des eingespritzten Gases prallt mit dem keilförmigen Element 301 in der Ölsumpfkammer 32 zusammen und verteilt sich sodann beispielsweise entlang des keilförmigen Elementes 301, wodurch der Einspritzkraft des Gases entgegengewirkt wird. Bei einer derartigen Steuerung bzw. Regelung wird die Erzeugung des Ölnebels verringert. Insbesondere verteilt bei der vorliegenden Ausführungsform das keilförmige Element 301 das in die Ölsumpfkammer 32 eingespritzte Gas, wodurch die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 gesteuert bzw. geregelt wird.
Zum Zeitpunkt einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 kann das Gas beispielsweise durch den ersten Öffnungsteil 35 in die Ölsumpfkammer 32 in großer Menge mit überaus großer Einspritzkraft eingespritzt werden. Wenn daher das keilförmige Element 301 weggelassen ist, besteht die Möglichkeit, dass das Gas effizient mit der Öloberfläche zusammenprallt und überaus stark zerstäubt wird, mit dem Ergebnis, dass das Öl übermäßig verbraucht wird. Zu diesem Zwecke ist entsprechend der vorliegenden Ausführungsform das keilförmige Element 301 vorgesehen, durch das ein Teil des Gases mit dem keilförmigen Element 301 zusammenprallen kann. Auf diese Weise kann der Einspritzkraft des Gases entgegengewirkt werden. Im Vergleich zu einer Struktur ohne das keilförmige Element 301 wird das Öl weniger zerstäubt und entsprechend weniger stark verbraucht. Dies bedeutet, dass es möglich wird, mittels des keilförmigen Elementes 301 der übermäßig großen Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer beispielsweise bei einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Drehung des Motors 1 entgegenzuwirken, wodurch die Erzeugung des Ölnebels optimiert wird.
Insbesondere beinhaltet entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Schmiervorrichtung 50 des Motors 1: die Kurbelkammer 3, in der der Druck variiert, wenn sich der Kolben 11 nach oben und unten bewegt; die Ölsumpfkammer 32, die unter der Kurbelkammer 3 angeordnet ist und Schmieröl vorhält; die erste Unterteilungswand 33, die die Kurbelkammer 3 und die Ölsumpfkammer 32 trennt; den ersten Öffnungsteil 35, der durch die erste Unterteilungswand 33 hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 3 und der Ölsumpfkammer 32 bereitstellt; und den Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 (keilförmiges Element 301), der Gas mit Einspritzung in die Ölsumpfkammer 32 durch den ersten Öffnungsabschnitt 35 von der Kurbelkammer 3 verteilt, wenn die Kurbelkammer 3 einen positiven Druck aufweist, wodurch die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 gesteuert bzw. geregelt wird. Infolge des vorbeschriebenen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteiles 300 kann die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 optimiert werden.
Darüber hinaus wird entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 (keilförmiges Element 301) in der Ölsumpfkammer 32 durch einen Bügel (nicht gezeigt) bereitgestellt. Bei dieser Anordnung prallt das durch den ersten Öffnungsteil 35 eingespritzte Gas mit dem Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 zusammen, wodurch es möglich wird, einer übermäßig großen Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer 32 entgegenzuwirken und die Erzeugung des Ölnebels zu optimieren.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform ist das keilförmige Element 301 als Beispiel für den Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 angeführt. Der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt. Insbesondere kann der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil 300 eine beliebige Struktur aufweisen, solange das durch den ersten Öffnungsteil 35 eingespritzte Gas mit der Struktur zusammenprallen und sich sodann verteilen kann, um der Einspritzkraft des Gases entgegenzuwirken und die Erzeugung des Ölnebels zu steuern bzw. zu regeln.
Die ersten bis dritten Ausführungsformen spezifizieren ein Beispiel, bei dem ein einzelner erster Öffnungsteil 35 vorgesehen ist. Es können jedoch anstatt dessen auch mehrere erste Öffnungsteile 35 vorgesehen sein. Darüber hinaus spezifizieren die ersten bis dritten Ausführungsformen ein Beispiel, bei dem der erste Öffnungsteil 35 auf der Achse, entlang derer sich der Kolben 11 nach oben und unten bewegt, positioniert ist. Der erste Öffnungsteil 35 kann jedoch beispielsweise auch schräg unter einem vorbestimmten Winkel zu der Achse, entlang derer sich der Kolben 11 nach oben und unten bewegt, positioniert sein.
Darüber hinaus kann der Motor 1 der ersten bis dritten Ausführungsformen als Leistungsquelle in eine tragbare Arbeitsmaschine, so beispielsweise einen Strauch-/Unkrautschneider, eine Maschine zum Graben von Löchern oder einen Betonschneider, eingebaut sein. Darüber hinaus kann der Motor 1 auch als Leistungsquelle in eine rucksackartige Arbeitsmaschine eingebaut sein, so beispielsweise ein Rucksackgebläse, einen Zerstäuber (Sprüher), ein Staubgebläse oder einen rucksackartigen Strauch-/Unkrautschneider.
Entsprechend der Schmiervorrichtung des Motors der vorliegenden Erfindung verteilt der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil der Schmiervorrichtung des Motors das Gas mit Einspritzung von der Kurbelkammer in die Ölsumpfkammer oder beschränkt den Ölfluss, mit dem das Gas zusammenprallt, wodurch die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer gesteuert bzw. geregelt wird. Durch die Bereitstellung des Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteiles kann die Erzeugung des Ölnebels in der Ölsumpfkammer entsprechend dem Motortyp optimiert werden.
Vorstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Selbstredend können verschiedene Änderungen und Modifikationen auf Grundlage des technischen Kerns der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-293448 A [0002, 0002]

Claims

Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1), umfassend: eine Kurbelkammer (3), in der ein Druck variiert, wenn sich ein Kolben (11) nach oben und unten bewegt; und eine Ölsumpfkammer (32), die unter der Kurbelkammer (3) angeordnet ist und Schmieröl vorhält, wobei die Schmiervorrichtung (50) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine erste Unterteilungswand (33), die die Kurbelkammer (3) und die Ölsumpfkammer (32) trennt; einen ersten Öffnungsteil (35), der durch die erste Unterteilungswand (33) hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer (3) und der Ölsumpfkammer (32) bereitstellt; und einen Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil (100, 200, 300), der Gas mit Einspritzung von der Kurbelkammer (3) in die Ölsumpfkammer (32) durch den ersten Öffnungsteil (35) verteilt, wenn die Kurbelkammer (3) einen positiven Druck aufweist, oder den Ölfluss, mit dem das eingespritzte Gas zusammenprallt, beschränkt, wodurch die Menge des in der Ölsumpfkammer (32) erzeugten Ölnebels gesteuert bzw. geregelt wird.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil (100, 200, 300) an einer Innenwand der Ölsumpfkammer (32) vorgesehen ist.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölnebelerzeugungssteuer- bzw. Regelteil (100, 200) ein konvexer Abschnitt (101, 201) ist, der aufrecht auf einer Bodenoberfläche (32a) der Ölsumpfkammer (32) steht.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe Abschnitt von einem rohrförmigen Element (101) gebildet wird, das eine geöffnete obere Oberfläche (101a) aufweist, und die obere Oberfläche (101a) des rohrförmigen Elementes (101) zu einer unteren Oberfläche (35a) des ersten Öffnungsteiles (35) orientiert ist.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Element (101) mit einem Ölflussweg (102, 105) versehen ist, der eine Verbindung zwischen einem Inneren und einem Äußeren des rohrförmigen Elementes (101) bereitstellt und ermöglicht, dass Öl hindurchtritt.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe Abschnitt von einem säulenförmigen Element (201) gebildet wird und das eingespritzte Gas mit einer oberen Oberfläche (201a) des säulenförmigen Elementes (201) zusammenprallt.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes Ende des konvexen Abschnittes (101, 201) über einer Öloberfläche in der Ölsumpfkammer (32) positioniert ist.
Schmiervorrichtung (50) für einen Motor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren umfasst: eine Ventilbetriebskammer (30), die auf der Seite der Kurbelkammer (3) angeordnet ist und eine Betriebskomponente (26, 27, 28) eines jeden von Ventilmechanismen (25) zum Einlassen und Auslassen unterbringt; eine zweite Unterteilungswand (42), die die Kurbelkammer (3) und die Ventilbetriebskammer (30) trennt; und einen zweiten Öffnungsteil (45), der durch die zweite Unterteilungswand (42) hindurchtritt und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer (3) und der Ventilbetriebskammer (30) bereitstellt, wobei dann, wenn die Kurbelkammer (3) einen negativen Druck aufweist, Ölnebel in der Ölsumpfkammer (32) zu der Kurbelkammer (3) durch den ersten Öffnungsteil (35) geleitet wird, und dann, wenn die Kurbelkammer (3) einen positiven Druck aufweist, Ölnebel in der Kurbelkammer (3) zu der Ventilbetriebskammer (30) durch den zweiten Öffnungsteil (45) geleitet wird.