DE102016010746A1

DE102016010746A1 - Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor

Info

Publication number: DE102016010746A1
Application number: DE102016010746.4A
Authority: DE
Inventors: Yuki Shimogawa; Toru MIYAMAE
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: US9879643B2; CN107023426B; JP6341169B2; US20170074221A1; JP2017053322A; DE102016010746B4; CN107023426A

Abstract

In einer Konstruktion zur Befestigung einer Kraftstoffpumpe auf einem Zylinderblock, wobei die Kraftstoffpumpe über eine Kraftstoffpumpen-Antriebswelle verfügt, die durch Übermittlung einer Antriebskraft von einer Kurbelwelle gedreht wird, sowie über einen Kraftstoffpumpenkörper, der betätigt wird, wenn die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle zum Pumpen von Kraftstoff gedreht wird, beinhaltet der Zylinderblock einen Flanschabschnitt an einem Ende des Zylinderblocks in Kurbelwellenrichtung, der von einer Oberfläche des Endabschnitts entlang der Kurbelwellenrichtung in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung vorsteht. Der Flanschabschnitt beinhaltet ein Lagerabschnitt, der die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle rotierend abstützt, und einen Pumpenaufnahmelochabschnitt, der den Kraftstoffpumpenkörper aufnimmt. Die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle wird am Lagerabschnitt rotierend abgestützt, und der Kraftstoffpumpenkörper wird im Kraftstoffaufnahmeloch aufgenommen.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor.
Allgemeiner Stand der Technik
Üblicherweise wird eine Kraftstoffpumpe für die Zuführung von Kraftstoff zu einem Motorkörper direkt mit der Nockenwelle des Ventilsystems im Motorkörper verbunden und darüber angetrieben.
Wenn jedoch eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe erforderlich ist, kann die Antriebskraft der Nockenwelle des Ventilsystems durch die Kraftstoffpumpe herabgesetzt werden, weil die Antriebslast der Kraftstoffpumpe hoch ist. Angesichts der vorgenannten Punkte wird vorgeschlagen, eine Antriebswelle vorzusehen, die unabhängig von der Nockenwelle des Ventilsystems ist und speziell für eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe verwendet werden kann, die Kraftstoffpumpe mit der Antriebswelle zu verbinden und die Kraftstoffpumpe über die Antriebswelle anzutreiben, um dadurch die Kraftstoffpumpe von der Nockenwelle des Ventilsystems in Bezug auf die Konstruktion abzutrennen und dadurch die Reduzierung einer Antriebskraft der Nockenwelle des Ventilsystems zu vermeiden.
Insbesondere wird ein Flanschabschnitt an einem Ende eines Zylinderblocks in Kurbelwellenrichtung gebildet, der von einer Oberfläche des Endabschnitts entlang der Kurbelwellenrichtung in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung vorsteht. Darüber hinaus wird eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe an einer Fläche des Flanschabschnitts einseitig eingespannt befestigt. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe beinhaltet einen Pumpenkörper, ein Pumpengehäuse, das den Pumpenkörper umgibt, und eine spezielle Pumpenantriebswelle, die vom Pumpengehäuse rotierend abgestützt wird. Zum Beispiel legt die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2007-16716 eine Konstruktion ähnlich der vorgenannten Konstruktion offen, d. h. eine Konfiguration, bei der ein gewölbter Abschnitt am vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs einer Kettenabdeckung zur Abdeckung einer Nockenwellen-Antriebskette gebildet wird, der sich vom vorderen Fahrzeugabschnitt zur Fahrzeugvorderseite wölbt, und eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe an einer Fläche des gewölbten Abschnitts einseitig eingespannt befestigt wird.
Bei der vorgenannten Konstruktion nimmt der verlagerte Bereich der Hochdruck-Kraftstoffpumpe von einer Kurbelwelle weiter zu, um Beeinträchtigungen zwischen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe und einem Getriebe zu vermeiden, wenn eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe auf der Getriebeseite eines Zylinderblocks vorgesehen wird.
Bei einer herkömmlichen Befestigungskonstruktion, wie sie oben beschrieben wird, kann es zu dem folgenden Nachteil kommen. Insbesondere wenn eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, bei der es sich um einen schweren Gegenstand handelt, an einer Oberfläche eines Flanschabschnitts befestigt wird, der von einer Oberfläche eines Motors im einseitig eingespannten Zustand vorsteht, wird es schwierig, für eine ausreichende Steifigkeit zur Abstützung der Kraftstoffpumpe zu sorgen.
Darüber hinaus kann möglicherweise keine ausreichende Positionspräzision einer Pumpenantriebswelle in Bezug auf einen Zylinderblock aufgrund eines Befestigungsfehlers einer Kraftstoffpumpe in Bezug auf einen Flanschabschnitt erzielt werden. Infolge dessen kann die Spannung einer Nockenwellen-Antriebskette möglicherweise nicht in einem angemessenen Zustand gehalten werden und der Antriebswiderstand eines Motors zunehmen. Dadurch kann die Kraftstoffeffizienz beeinträchtigt werden.
Es gibt die Möglichkeit, die Dicke eines Flanschabschnitts in Richtung der Kurbelwelle zu erhöhen, damit die Steifigkeit des Flanschabschnitts zunimmt. Wenn die Dicke eines Flanschabschnitts jedoch erhöht wird, kann die Länge eines Ansaugkrümmers in Kurbelwellenrichtung eingeschränkt werden. Aus diesem Grund gibt es Beschränkungen bei der Erhöhung der Steifigkeit eines Flanschabschnitts durch die Vergrößerung der Dicke des Flanschabschnitts.
Kurzfassung der Erfindung
Angesichts der oben aufgeführten Überlegungen besteht ein Ziel dieser Erfindung darin, im Rahmen einer Konstruktion, bei der die Kraftstoffpumpe in Bezug auf eine Kurbelwelle in einer Richtung orthogonal zur Richtung der Kurbelwelle verlagert ist, vorzusehen, d. h. eine Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor, die die Erhöhung der Auflagesteifigkeit und Positionspräzision der Kraftstoffpumpe ermöglicht.
Zur Beseitigung des vorgenannten Nachteils richtet sich ein Aspekt dieser Erfindung an eine Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor. Die Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor ist eine Konstruktion zur Befestigung einer Kraftstoffpumpe auf einem Zylinderblock, wobei die Kraftstoffpumpe über eine Kraftstoffpumpen-Antriebswelle verfügt, die durch Übermittlung einer Antriebskraft von einer Kurbelwelle gedreht wird, sowie über einen Kraftstoffpumpenkörper, der betätigt wird, wenn die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle zum Pumpen von Kraftstoff gedreht wird. Der Zylinderblock beinhaltet einen Flanschabschnitt an einem Endabschnitt des Zylinderblocks in Kurbelwellenrichtung, der von einer Oberfläche des Endabschnitts entlang der Kurbelwellenrichtung in einer Richtung orthogonal zur Richtung der Kurbelwelle vorsteht. Der Flanschabschnitt beinhaltet einen Lagerabschnitt, der die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle rotierend abstützt, sowie einen Pumpenaufnahmelochabschnitt, der den Kraftstoffpumpenkörper aufnimmt. Die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle wird auf dem Lagerabschnitt rotierend abgestützt. Der Kraftstoffpumpenkörper wird im Pumpenaufnahmelochabschnitt aufgenommen.
Nach dieser Erfindung ist es bei einer Konstruktion, bei der eine Kraftstoffpumpe in Bezug auf eine Kurbelwelle in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung verlagert ist, möglich, eine Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor vorzusehen, die eine Erhöhung der Auflagesteifigkeit und der Positionspräzision der Kraftstoffpumpe ermöglicht.
Diese und andere Ziele, Leistungsmerkmale und Vorteile dieser Erfindung werden noch offensichtlicher, wenn die folgende ausführliche Beschreibung zusammen mit den zugehörigen Zeichnungen durchgelesen wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Grundriss, der schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs in einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
2 ist ein Grundriss, der schematisch eine Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion nach der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
3 ist eine schematische Ansicht eines Motors in der Ausführungsform dieser Erfindung bei einer Betrachtung von der hinteren Seite des Motors (eine Seite, an der ein Getriebe vorgesehen ist);
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Doppelkettenrad in der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Konfiguration des Motors in der Ausführungsform dieser Erfindung, bei der die Kraftstoffpumpe entfernt wurde;
6 ist ein Grundriss, der einen Teil eines Zylinderblocks in der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt, bei dem insbesondere ein Zylinderkopf entfernt wurde;
7 ist eine Seitenansicht des Zylinderblocks in der Ausführungsform dieser Erfindung bei einer Betrachtung von der hinteren Seite des Motors, bei der insbesondere beide Kettenräder entfernt wurden;
8 ist eine Seitenansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7;
9 ist eine Seitenansicht, die die wesentlichen Teile in 8 vergrößert zeigt;
10 ist eine perspektivische Ansicht der in 9 gezeigten wesentlichen Teile in einer Schrägansicht;
11 ist ein Diagramm, das die Umgebung eines Abdeckungselements eines Flanschabschnitts in der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Walzenheber in der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
13 ist eine Seitenansicht, die den Walzenheber in der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
14 ist eine Seitenansicht des Walzenhebers entlang der Linie XIV-XIV in 13; und
15 ist ein Grundriss, der schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs als Modifikation der Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 2 und 3 gezeigt, handelt es sich bei einer Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach einer Ausführungsform dieser Erfindung um eine Konstruktion zur Befestigung einer Kraftstoffpumpe 21 auf einem Zylinderblock 25, wobei die Kraftstoffpumpe über eine Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 verfügt, die durch Übermittlung einer Antriebskraft von einer Kurbelwelle 9 gedreht wird, sowie über einen Kraftstoffpumpenkörper 20, der betätigt wird, wenn die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle zum Pumpen von Kraftstoff gedreht wird.
Ein Motor 1 (siehe 1), in dessen Zusammenhang die Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion der Ausführungsform zur Anwendung kommt, ist ein Motor für ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug. Der Motor 1 ist ein Vierzylinder-Benzin-Reihenmotor, der in einem Motorraum in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs in vertikaler Ausrichtung so platziert wird, dass ein Ansaugkanal (wird nicht gezeigt) zur linken Seite des Fahrzeugs ausgerichtet wird, und ein Auslasskanal (wird nicht gezeigt) zur rechten Seite des Fahrzeugs ausgerichtet wird. Anders ausgedrückt, bedeutet dies, dass der Motor 1 so vorgesehen wird, dass die Zylinderfeldrichtung auf die Fahrzeug-Front-Heck-Richtung ausgerichtet wird. Das in 1 gezeigte Fahrzeug ist ein Fahrzeug mit Frontmotor und Heckantrieb.
In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der die Kurbelwelle verläuft, als Kurbelwellenrichtung bezeichnet. Darüber hinaus wird die Seite, auf der sich ein Getriebe in Kurbelwellenrichtung befindet, als hintere Seite des Motors bezeichnet, und die Seite gegenüber der hinteren Seite des Motors wird als vordere Seite des Motors bezeichnet.
Wie in 1 bis 3 gezeigt, wird der Motor 1 mit einem Motorkörper 63 einschließlich Zylinderblock 25 und Zylinderkopf 24 (siehe 3) auf der oberen Fläche des Zylinderblocks 25 als Hauptelemente, einem Einlasskrümmer 78 (siehe 2) und einem Auslasskrümmer (wird nicht gezeigt), die am Motorkörper 63 befestigt sind, einem Antriebskraftübertragungssystem (siehe 3), einer zusätzlichen Vorrichtung, wie z. B. der Kraftstoffpumpe 21, und einem Getriebe 28 (Getriebeeinheit) (siehe 2 und 2) ausgestattet, das an einer Fläche des Zylinderblocks 25 des Motorkörpers 63 auf der hinteren Seite des Motors befestigt wird (d. h. an einer Fläche des Zylinderblocks 25 auf der hinteren Seite des Fahrzeugs in dem in 1 gezeigten Beispiel).
Jetzt wird eine Konfiguration des Antriebskraftübertragungssystems 30 beschrieben. Wie in 3 gezeigt, ist das Antriebskraftübertragungssystem 30 ein System zur Übertragung einer Antriebskraft der Kurbelwelle 9, das den Motor 1 bildet, zu einer Auslassnockenwelle 5 und einer Einlassnockenwelle 6 über die Nockenwellen-Antriebsketten 11 und 2.
Das Antriebskraftübertragungssystem 30 wird mit der Kurbelwelle 9, einem Kurbelwellenrad 10, der Auslassnockenwelle 5, einem Auslassnockenkettenrad 3, der Einlassnockenwelle 6, einem Einlassnockenkettenrad 4, der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13, einem Doppelkettenrad 16, der ersten Nockenwellen-Antriebskette 11, der zweiten Nockenwellen-Antriebskette 2, einem variablen Ventilsteuerungsmechanismus auf der Auslassseite 7, einem variablen Ventilsteuerungsmechanismus 8 auf der Einlassseite und den Spannvorrichtungen 32 und 33 versehen.
Die Spannvorrichtung 33 beinhaltet einen Spannarm 31, der die erste Nockenwellen-Antriebskette 11 und einen Spannkörper 19 berührt, bei dem es sich um ein Stellglied handelt, um den Spannarm 31 gegen die erste Nockenwellen-Antriebskette 11 zu drücken.
Die Spannvorrichtung 32 beinhaltet einen Spannarm 14, der die zweite Nockenwellen-Antriebskette 12 und einem Spannkörper 18 berührt, bei dem es sich um ein Stellglied handelt, um den Spannarm 14 gegen die zweite Nockenwellen-Antriebskette 2 zu drücken.
Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 7 auf der Auslassseite ist ein elektrisch betriebener variabler Ventilsteuerungsmechanismus, der auf der Auslassnockenwelle 5 vorgesehen ist. Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 7 auf der Auslassseite ändert die Öffnungszeit und die Schließzeit der Auslassventile durch sequentielle Änderung der Rotationsphase der Auslassnockenwelle 5 in Bezug auf die Kurbelwelle 9 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs. Die Auslassnockenwelle 5 und das Auslassnockenkettenrad 3 werden miteinander über den variablen Ventilsteuerungsmechanismus 7 auf der Auslassseite verbunden.
Der variable Ventilsteuerungsmechanismus auf der Einlassseite ist ein elektrisch betriebener variabler Ventilsteuerungsmechanismus, der auf der Einlassnockenwelle 6 vorgesehen ist. Der variable Ventilsteuerungsmechanismus 8 auf der Einlassseite ändert die Öffnungszeit und die Schließzeit der Einlassventile durch sequentielle Änderung der Rotationsphase der Einlassnockenwelle 6 in Bezug auf die Kurbelwelle 9 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs. Die Einlassnockenwelle 6 und das Einlassnockenkettenrad 4 werden miteinander über den variablen Ventilsteuerungsmechanismus 8 auf der Einlassseite verbunden.
Die Kurbelwelle 9 ist eine rotierende Welle, die so konfiguriert ist, dass sie eine Antriebskraft durch wiederholte Bewegungen von Kolben (werden nicht gezeigt) als Rotationskraft erzielt. Das Kurbelwellenrad 10 befindet sich an der Kurbelwelle 9. In dem in 3 gezeigten Beispiel wird die Kurbelwelle 9 entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht.
Wie in 3 gezeigt, handelt es sich bei der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 um eine rotierende Welle, die zwischen der Kurbelwelle 9 und der Auslassnockenwelle 5 und der Einlassnockenwelle 6 in Höhenrichtung des Motors angebracht ist. Eine Rotationskraft der Kurbelwelle 9 wird zur Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 über die erste Nockenwellen-Antriebskette 11 übertragen. Die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 ist eine rotierende Welle zum Antrieb der Kraftstoffpumpe 21 (siehe 1 bis 3 und 5). Die Kraftstoffpumpe 21 ist eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff mittels eines oszillierenden Kolbens 22 (siehe 9 und 10) einer solchen Druckbeaufschlagung unterzieht, dass der Kraftstoff einen Hochdruckzustand erreicht, um einer Einspritzdüse (wird nicht gezeigt) Hochdruckkraftstoff zuzuführen. Der Kolben 22 wird durch Rotation der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 zum Pumpen des Kraftstoffs angetrieben. Darüber hinaus werden die Lagerabschnitte 35, 37, 54 und 56 (siehe 9 und 10), die im weiteren Verlauf beschrieben werden, zur Abstützung der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 an einem Flanschabschnitt 29, der später beschrieben wird, angeformt.
Wie in 4 gezeigt, beinhaltet das Doppelkettenrad 16 ein erstes Kettenrad 12 und ein zweites Kettenrad 15, die aneinander zugewandt sind.
Insbesondere verfügt das Doppelkettenrad 16, wie in 4 gezeigt, über ein ringförmiges erstes Kettenrad 12, das ringförmige zweite Kettenrad 15, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des ersten Kettenrads 12 ist, und einem röhrenförmigen Verbindungsabschnitt 23 zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem ersten Kettenrad 12 und dem zweiten Kettenrad 15. Der Verbindungsabschnitt 23 beinhaltet ein Wellenaufnahmeloch (wird nicht gezeigt), das axial durch den Verbindungsabschnitt 23 verläuft. Das Doppelkettenrad 16 wird so an der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 befestigt, dass die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 durch das Wellenaufnahmeloch verläuft.
Wie in 3 gezeigt, ist die erste Nockenwellen-Antriebskette 11 zwischen dem ersten Kettenrad 12 und dem Kurbelwellenrad 10 gewickelt und die zweite Nockenwellen-Antriebskette 2 ist zwischen dem zweiten Kettenrad 15, dem Auslassnockenkettenrad 3 und dem Einlassnockenkettenrad 4 gewickelt.
Das Antriebskraftübertragungssystem 30, das über die vorgenannte Konfiguration verfügt, wird von einer Nockenwellen-Antriebskettenabdeckung (wird nicht gezeigt) bedeckt, die auf einer Oberfläche des Motorkörpers 63 in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung (d. h. auf einer Oberfläche des Motorkörpers 63 auf der hinteren Seite des Motors) gebildet wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, befindet sich das Getriebe 28 auf der hinteren Seite des Zylinderblocks 25. Das Getriebe 28 ist mit der Kurbelwelle 9 verbunden (siehe 2), und eine Antriebskraft der Kurbelwelle 9 wird zu den hinteren Rädern 75 über eine Antriebswelle 74 (siehe 1) übertragen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Referenznummer 77 in 1 die Vorderräder bezeichnet.
Als nächstes werden der Motorkörper 63 und die Kraftstoffpumpe 21 ausführlich beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, beinhaltet der Motorkörper 63 den Zylinderkopf 24, den Zylinderblock 25, ein Kurbelgehäuse 26 und eine Ölwanne (wird nicht gezeigt).
Der Zylinderblock 25 beinhaltet vier Zylinderbohrungen 7 (siehe 6). In 6 werden nur drei Zylinderbohrungen 7 gezeigt. Ein Kolben (wird nicht gezeigt) wird verschiebbar in allen Zylinderbohrungen 6 aufgenommen. Eine Verbrennungskammer (wird nicht gezeigt) wird für alle Zylinder über die Kolben, die Zylinderbohrungen 7, den Zylinderkopf 24 und die Einlass- und Auslassventile (werden nicht gezeigt) gebildet.
Darüber hinaus wird wie in 5 bis 10 gezeigt, der Zylinderblock 25 mit dem Flanschabschnitt 29 an einem Endabschnitt des Zylinderblocks 25 auf der hinteren Seite des Motors vorgesehen, der von einer seitlichen Fläche 34 des Endabschnitts entlang der Kurbelwellenrichtung (d. h. von einer linken Fläche des Zylinderblocks 25 in Richtung der Fahrzeugbreite in dem in 5 und 6 gezeigten Beispiel) in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung vorsteht (zur linken Seite in Richtung Fahrzeugbreite in dem in 5 und 6 gezeigten Beispiel).
Die vorstehende Länge des Flanschabschnitts 29 wird auf eine solche Länge eingestellt, bei der die Kraftstoffpumpe 21 das Getriebe 28 nicht beeinträchtigt. Insbesondere wird ein verlagerter Bereich X (siehe 1 und 2), bei dem es sich um einen Abstand zwischen der Kurbelwelle 9 und der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung handelt, auf eine solche Länge eingestellt, bei der die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 das Getriebe 28 nicht beeinträchtigt. Das Symbol A in 1 und 2 bezeichnet die Position der Kurbelwelle 9 in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung (d. h. die Achsenmitte der Kurbelwelle 9). Das Symbol B in 1 und 2 bezeichnet die Position der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung (d. h. der Achsenmitte der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13).
Wie in 8 und 9 gezeigt, wird die Kraftstoffpumpe 21 mit der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 und dem Kraftstoffpumpenkörper 20 versehen.
Die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 wird entlang der Kurbelwellenrichtung angeordnet und von den Lagerabschnitten 35, 37, 54 und 56 am Flanschabschnitt 29, der später beschrieben wird, rotierend abgestützt. Die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 beinhaltet in einer Anordnung von der Vorderseite des Motors, einen vorderen Trägerwellenabschnitt 90, einen Nockenabschnitt 38 (der einer Nocke dieser Erfindung entspricht), einen hinteren Trägerwellenabschnitt 91 und einem Kettenradbefestigungsabschnitt 92. Der Nockenabschnitt 38 wird so gebildet, dass er radial nach außen vom vorderen Trägerwellenabschnitt 90 und vom hinteren Trägerwellenabschnitt 91 an einem Zwischenabschnitt der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 vorsteht. Ein mittlerer Abschnitt des Doppelkettenrads 16 wird am Kettenradbefestigungsabschnitt 92 angebracht. Darüber hinaus beinhaltet die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 einen auf der Seite der Antriebswelle angeordneten Ölzufuhrweg 47 (siehe 8 und 9) zur Versorgung der Lagerabschnitte 35, 37, 54 und 56 mit Motoröl.
Wie in 8 und 9 gezeigt, wird der auf der Seite der Antriebswelle angeordnete Ölzufuhrweg 47 so gebildet, dass er in Achsenrichtung der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 innerhalb der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 verläuft, und wird in einem Bereich von einem Ende des auf der Seite der Antriebswelle angeordneten Ölzufuhrwegs 47 auf der Vorderseite des Motors in Achsenrichtung der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 zu einem mittleren Abschnitt in Achsenrichtung der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 gebildet. Darüber hinaus beinhaltet die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 einen ersten radial verlaufenden Kanal 59 und einen zweiten radial verlaufenden Kanal, die jeweils von einem Abschnitt auf halber Strecke des auf der Seite der Antriebswelle angeordneten Ölzufuhrwegs 47 in Achsenrichtung der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 radial nach außen verlaufen.
Der erste radial verlaufende Kanal 59 wird im vorderen Trägerwellenabschnitt 90 gebildet. Ein radial ausgelegtes äußeres Ende des ersten radial verlaufenden Kanals 59 wird an der Außenfläche der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 geöffnet. Der offene Abschnitt des ersten radial verlaufenden Kanals 59 zeigt zum Lagerabschnitt 35.
Der zweite radial verlaufende Kanal 60 wird im hinteren Trägerwellenabschnitt 91 gebildet. Ein radial ausgelegtes äußeres Ende des zweiten radial verlaufenden Kanals 60 wird an der Außenfläche der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 geöffnet. Der offene Abschnitt des zweiten radial verlaufenden Kanals 60 zeigt zu einem Nutabschnitt 58 im Lagerabschnitt 37, der im weiteren Verlauf beschrieben wird.
Wie in 8 bis 10 gezeigt, verfügt der Kraftstoffpumpenkörper 20 über den Kolben 22, der sich in einem Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung hin- und herbewegt, einen Basisabschnitt 69 mit einer Druckkammer 79 zum Pumpen des Kraftstoffs, indem der Kolben 22 dazu gebracht wird, sich in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung zu verlagern, und über einen Walzenheber 44 und eine Schraubenfeder 65, die zwischen dem Kolben 22 und dem Nockenabschnitt 38 vorgesehen werden.
Wie in 8 bis 10 gezeigt, wird der Basisabschnitt 69 zu einem ganz allgemein röhrenförmigen Gesamtgebilde geformt. Der Basisabschnitt 69 beinhaltet einen Kraftstoffpumpenabschnitt 73 mit der darin gebildeten Druckkammer 79, einen Kolbenhalterungsabschnitt 71 zur Unterstützung der Bewegung des Kolbens 22 in eine Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung, einen Federhalterungsabschnitt 72 zur Abstützung eines Endes der Schraubenfeder 65 auf der gegenüberliegenden Seite der Zylinderbohrungen 7, und einen röhrenförmig Halterungsabschnitt 70, der in einem Flanschabschnittkörper 41 so gehalten wird, dass der Halterungsabschnitt 70 im Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 des Flanschabschnittkörpers 41 aufgenommen wird. Der Kolbenhalterungsabschnitt 71, der Federhalterungsabschnitt 72 und der Halterungsabschnitt 70 werden aus demselben Material wie der Kraftstoffpumpenabschnitt 73 auf der Seite der Zylinderbohrungen 7 am Kraftstoffpumpenabschnitt 73 angeformt und im Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 platziert.
Wie in 9, 10 und 12 bis 14 gezeigt, beinhaltet der Walzenheber 44 eine röhrenförmige Walze 45, die in Kontakt mit einer Nockenfläche des Nockenabschnitts 38 angeordnet (siehe 9 und 10) und zusammen mit dem Nockenabschnitt 38 gedreht wird; und einen Kolbenpressabschnitt 46, der in Achsenrichtung des Kolbens 22 innerhalb des Pumpenaufnahmelochabschnitts 36 abgestimmt auf die Drehbewegung des Nockenteils 38 bewegt wird, während die Walze 45 zur Hin- und Herbewegung des Kolbens rotierend abgestützt wird.
Der Kolbenpressabschnitt 46 beinhaltet einen röhrenförmigen Gehäuseabschnitt 66 (siehe 12 bis 14), eine Druckwand 67 (siehe 14), die am Gehäuseabschnitt 66 innerhalb des Gehäuseabschnitts 66 angeformt ist, und ein Wälzlager 80 (siehe 14), das im Gehäuseabschnitt 66 vorgesehen wird und so konfiguriert ist, dass die Walze 45 rotierend abgestützt wird. Wie in 14 gezeigt, beinhaltet das Wälzlager 80 eine Welle 81 und mehrere Walzen 82, die um die Welle 81 angeordnet sind. Die Außenfläche des Gehäuseabschnitts 66 ist beweglich in Kontakt mit der Innenfläche des Pumpenaufnahmelochabschnitts 36 in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung. Wie in 8 bis 10 gezeigt, ist die Druckwand 67 in Kontakt mit einer Endfläche des Kolbens 22 auf der Seite der Zylinderbohrungen 7. Wenn die Druckwand 67 zur Seite gegenüber den Zylinderbohrungen 7 während der Drehung des Nockenabschnitts 38 verlagert wird, bewegt sich der Kolben 22 in entgegengesetzter Richtung zu den Zylinderbohrungen 7 zum Pumpen des Kraftstoffs in die Druckkammer 79.
Wie in 8 bis 10 gezeigt, handelt es sich bei der Schraubenfeder 65 um eine Druckfeder, die so angeordnet ist, dass ihre Achsenrichtung auf die Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung ausgerichtet wird. Ein Ende des Kolbens 22 auf der Seite der Zylinderbohrungen 7 wird mit einem Ende der Schraubenfeder 65 auf der Seite der Zylinderbohrungen 7 über eine scheibenförmige Verbindungsplatte 68 befestigt. Die Schraubenfeder 65 verlagert den Kolbenpressabschnitt 46 zu den Zylinderbohrungen 7. Die Schraubenfeder 65 wird während der Rotation des Nockenabschnitts 38 auseinander- und wieder zusammengedrückt. Wenn die Schraubenfeder 65 erweitert wird, verlagert die Schraubenfeder 65 den Kolben 22 zu den Zylinderbohrungen 7. Durch die Verlagerung des Kolbens 22 zu den Zylinderbohrungen 7 wird es möglich, den Walzenheber 44 zu den Zylinderbohrungen 7 zu verschieben.
Nachfolgend wird der Flanschabschnitt 29 ausführlich beschrieben.
Wie in 8 bis 10 gezeigt, beinhaltet der Flanschabschnitt 29 den Flanschabschnittkörper 41 und ein Abdeckungselement 42.
Der Flanschabschnittkörper 41 verfügt über einen flanschseitigen Ölzufuhrweg 48, einen Nockenaufnahmelochabschnitt 39 und die Lagerabschnitte 35 und 54 auf der Seite der Zylinderbohrungen 7 (auf der rechten Seite in 8 bis 10). Der Flanschabschnittkörper 41 beinhaltet darüber hinaus den Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 auf der Seite gegenüber den Zylinderbohrungen 7 (auf der linken Seite in 8 bis 10). Der Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 wird röhrenförmig in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass seine Achse orthogonal zur Kurbelwellenrichtung ausgerichtet wird und den Kraftstoffpumpenkörper 20 darin aufnimmt.
Wie in 8 bis 10 gezeigt, erstreckt sich der flanschseitige Ölzufuhrweg 48 in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung innerhalb des Flanschabschnittkörpers 41. Ein oberes Ende des flanschseitigen Ölzufuhrwegs 48 hat eine Verbindung mit der Hauptölverteilung (wird nicht gezeigt) innerhalb des Zylinderblocks 25. Ein unteres Ende des flanschseitigen Ölzufuhrwegs 48 hat eine Verbindung mit dem oberen Ende des antriebswellenseitigen Ölzufuhrwegs 47 in der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13. Der flanschseitige Ölzufuhrweg 48 führt Motoröl zu, das von einer Ölwanne mittels einer Ölpumpe (wird nicht gezeigt) nach oben gepumpt wird und durch die Hauptölverteilung zum antriebswellenseitigen Ölzufuhrweg 47 fließt.
Der Nockenaufnahmelochabschnitt 39 wird röhrenförmig so ausgebildet, dass seine Achsenrichtung auf die Kurbelwellenrichtung ausgerichtet wird. Wie in 9 gezeigt, nimmt der Nockenaufnahmelochabschnitt 39 den Nockenabschnitt 38 so auf, dass der Nockenabschnitt 38 innerhalb des Nockenaufnahmelochabschnitts 39 gedreht werden kann.
Wie in 10 gezeigt, wird der Lagerabschnitt 35 an der Innenfläche eines Wellenaufnahmeloches 52, das durch eine Innenwandfläche 53 verläuft, ausgebildet, der den Nockenaufnahmelochabschnitt 39 auf einer Seite in Kurbelwellenrichtung (d. h. auf der Motorvorderseite) bildet. In dem in 10 gezeigten Beispiel entspricht der Lagerabschnitt 35 einem röhrenförmigen Zapfengleitlager, das eine Radiallast der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 abstützt. Das Lagerabschnitt 35 stützt rotierend den vorderen Trägerwellenabschnitt 90 ab.
Der Lagerabschnitt 54 wird an der Innenwandfläche gebildet. In dem in 10 gezeigten Beispiel entspricht der Lagerabschnitt 54 einem ringförmigen Druckgleitlager, das einer axialen Last der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 standhält. Der Lagerabschnitt 54 befindet sich beweglich mit einer Endfläche des Nockenabschnitts 38 auf der Motorvorderseite in Kontakt.
Motoröl wird zu den Lagerabschnitten 35 und 54 über den ersten radial verlaufenden Kanal 59 zugeführt. Entsprechend sorgt das Motoröl für eine Schmierung zwischen dem Lagerabschnitt 35 und der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 und es kommt zu einer Schmierung zwischen dem Lagerabschnitt 54 und dem Nockenabschnitt 38. Nachdem das Motoröl zu Schmierzwecken eingesetzt wurde, kann dieses zurück in den Nockenaufnahmelochabschnitt 39 fließen.
Wie in 10 gezeigt, beinhaltet der Flanschabschnittkörper 41 einen offenen Abschnitt 40, der zu einem Ende des Nockenaufnahmelochabschnitts 39 hin auf der anderen Seite (auf der Motorrückseite) in Kurbelwellenrichtung zur Aufnahme der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 offen ist. Der offene Abschnitt 40 wird vom Abdeckungselement 42 bedeckt.
Wie in 9 und 10 gezeigt, handelt es sich bei dem Abdeckungselement 42 um ein plattenförmiges Element, das am Flanschabschnittkörper 41 befestigt wird, um den offenen Abschnitt 40 zu bedecken. Das Abdeckungselement 42 beinhaltet einen Abdeckungselementkörper 61 und die Lagerabschnitte 37 und 56, die auf dem Abdeckungselementkörper 61 befestigt werden.
Insbesondere handelt es sich bei dem Abdeckungselementkörper 61 um ein rechteckiges plattenförmiges Element. Schraubenaufnahmelöcher (werden nicht gezeigt) werden jeweils an den vier Ecken des Abdeckungselementkörpers 61 gebildet. Wie in 9 und 10 gezeigt, wird der Abdeckungselementkörper 61 am Flanschabschnittkörper 41 so befestigt, dass der offene Abschnitt 40 des Flanschabschnittkörpers 41 bedeckt wird. Insbesondere wird der Abdeckungselementkörper 61 am Flanschabschnittkörper 41 so angebracht, dass jeweils eine Schraube 62 in die Schraubenaufnahmelöcher eingeführt wird.
Wie in 9 und 10 gezeigt, wird ein Wellenaufnahmeloch 57, das durch den Abdeckungselementkörper 61 in Kurbelwellenrichtung verläuft, im mittleren Abschnitt des Abdeckungselementkörpers 61 gebildet. Der Lagerabschnitt 37 wird auf der Innenfläche des Wellenaufnahmelochs 57 geformt. In dem in 10 gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Lagerabschnitt 37 um ein röhrenförmiges Zapfengleitlager, das eine radiale Last der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 aufnimmt. Der Lagerabschnitt 37 stützt den hinteren Auflagerwellenabschnitt 91 rotierend ab.
Der Nutabschnitt 58 wird umlaufend an der gesamten Peripherie eines axialen mittleren Abschnitts auf der Innenfläche des Lagerabschnitts 37 gebildet. Der Nutabschnitt 58 hat eine Verbindung mit dem zweiten radial verlaufenden Kanal 60 in der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13. Motoröl kann durch den Nutabschnitt 58 über den zweiten radial verlaufenden Kanal 60 fließen.
Der Lagerabschnitt 56 wird auf einer Innenwandfläche 55 des Abdeckungselements 42 gebildet (d. h. auf einer Oberfläche, die zur Innenwandfläche 53 zeigt). Bei dem in 10 gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Lagerabschnitt 56 um ein ringförmiges Druckgleitlager, das eine axiale Last der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 aufnimmt. Der Lagerabschnitt 56 befindet sich gleitbeweglich in Kontakt mit einer Endfläche des Nockenabschnitts 38 auf der Motorrückseite.
Ein Teil des Motoröls, das zum Nutabschnitt 58 fließt, wird dem gesamten Lagerabschnitt 37 und dem Lagerabschnitt 56 zugeführt, um für eine Schmierung zwischen dem Lagerabschnitt 37 und der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 sowie zwischen dem Lagerabschnitt 56 und dem Nockenabschnitt 38 zu sorgen. Nach dem Einsatz als Schmiermittel kann das Motoröl in den Nockenaufnahmelochabschnitt 39 fließen.
Darüber hinaus beinhaltet der Abdeckungselementkörper 61 einen abdeckungsseitigen Ölzufuhrweg 49, um Motoröl, das dem Nutabschnitt 58 zugeführt wird, zum Walzenheber 44 weiterzuleiten. Ein Öleinspritzkanal 50 zum Einspritzen von Motoröl zum Walzenheber 44 wird an einem unteren Ende des abdeckungsseitigen Ölzufuhrwegs 49 gebildet. Der Durchmesser des Öleinspritzkanals 50 wird kleiner als der Durchmesser eines oberen Abschnitts des Öleinspritzkanals 50 am abdeckungsseitigen Ölzufuhrweg 49 eingestellt. Nach dieser Konfiguration nimmt der Durchsatz des Motoröls im Öleinspritzkanal 50 zu. Dadurch ist es möglich, Motoröl über den Öleinspritzkanal 50 einzuspritzen.
Wie in 10 und 11 gezeigt, beinhaltet der Abdeckungselementkörper 61 darüber hinaus zwei Ölausgangskanäle 43. Die Ölausgangskanäle 43 sind offene Abschnitte zum Abzug des im Nockenaufnahmelochabschnitt 39 verbliebenen Motoröls. Wie in 11 gezeigt, befinden sich alle Ölausgangskanäle 43 etwas über dem unteren Ende des Lagerabschnitts 56. Nach dieser Konfiguration nimmt das Motoröl eine Schmierung zwischen dem Lagerabschnitt 56 und dem Nockenabschnitt 38 vor. Wenn darüber hinaus der Flüssigkeitspegel des Motoröls innerhalb des Nockenaufnahmelochabschnitts 39 einen etwas höheren Pegel als das untere Ende des Lagerabschnitts 56 erreicht, wird Motoröl aus den Ölausgangskanälen 43 abgezogen. Ein äußeres Ende der Ölausgangskanäle 43 hat eine Verbindung mit der Ölwanne. Aus diesem Grund kann Öl, das aus den Ölauslasskanälen 43 abgezogen wurde, auf die Ölwanne tropfen.
Wie in 9 und 10 gezeigt, wird der Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 durch die Innenwandfläche eines röhrenförmigen Peripheriewandabschnitts 64 gebildet, der so ausgeformt wird, dass er in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung auf einem spitzen Ende des Flanschabschnittkörpers 41 verläuft (d. h. auf der Seite gegenüber den Zylinderbohrungen 7). Ein spitzes Ende des Pumpenaufnahmelochabschnitts 36 ist offen. Der Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 nimmt den Kolben 22, die Schraubenfeder 65 und den Walzenheber 44 als Bestandteile der darin befindlichen Kraftstoffpumpe auf. Anders ausgedrückt, bedeutet dies, dass der Peripheriewandabschnitt 64 des Flanschabschnittkörpers 41 als Gehäuse zur Aufnahme des Kolbens 22, der Schraubenfeder 65 und des Walzenhebers 44 fungiert.
Wie in 9 und 10 gezeigt, hat ein Ende des Pumpenaufnahmelochabschnitts 36 auf der Seite der Zylinderbohrungen 7 eine Verbindung mit dem Ende des Nockenaufnahmelochabschnitts 39 auf der Seite gegenüber den Zylinderbohrungen 7. Nach dieser Konfiguration kann Motoröl, das über den Öleinspritzkanal 50 zum Walzenheber 44 eingespritzt wird, in die Nähe des Walzenhebers 44 innerhalb des Pumpenaufnahmelochabschnitts 36 fließen und nimmt eine Schmierung zwischen der Walze 45 und dem Nockenabschnitt 38 vor. Im Anschluss daran kann das Motoröl in den Nockenaufnahmelochabschnitt 39 fließen. Wenn der Flüssigkeitspegel des Motoröls, das in den Nockenaufnahmelochabschnitt 39 fließt, die Höhe der Ölausgangskanäle 43 erreicht, wird Motoröl aus den Ölauslasskanälen 43 abgezogen.
(Positive Auswirkungen der Ausführungsform)
In der Ausführungsform wird, wie in 8 bis 10 gezeigt, der Kraftstoffpumpenkörper 20 im Pumpenaufnahmelochabschnitt 36 des Flanschabschnitts 29 aufgenommen. Dadurch ist es möglich, den Kraftstoffpumpenkörper 20 fest mit dem Flanschabschnitt 29 zu verbinden. Entsprechend werden die Kraftstoffpumpe 21 und der Zylinderblock 25 zu einer Einheit ausgebildet. Anders ausgedrückt, bedeutet dies, dass der Flanschabschnitt 29 über eine Konstruktion verfügt, um den Kraftstoffpumpenkörper 20 so abzustützen, dass der Kraftstoffpumpenkörper 20 im Flanschabschnitt 29 aufgenommen wird. Dadurch ist es möglich, die Steifigkeit des Flanschabschnitts 29 (Auflagesteifigkeit) zu erhöhen, um den Kraftstoffpumpenkörper 20 abzustützen, im Gegensatz zu einem Flanschabschnitt einer Konstruktion, bei der eine Kraftstoffpumpe einseitig eingespannt abgestützt wird. Dies ist vorteilhaft, um eine Verformung des Flanschabschnitts 29 zum Zeitpunkt einer Kollision mit einem Fahrzeug sowie eine Verformung des Flanschabschnitts 29 aufgrund einer Spannkraft der Nockenwellen-Antriebskette 11 zu verhindern, einen Bruch oder eine Beschädigung des Kraftstoffpumpenkörpers 20 oder einer Kraftstoffzuleitung (wird nicht gezeigt) zu vermeiden und um dafür zu sorgen, dass die Spannung der Nockenwellen-Antriebsketten 11 und 2 ein angemessenes Niveau aufweist.
Darüber hinaus wird die Kraftstoffpumpe 21 am Flanschabschnitt 29 befestigt, der von einem Ende des Zylinderblocks 25 auf der Rückseite des Motors in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung vorsteht. Dadurch ist es möglich, Beeinträchtigungen zwischen dem Getriebe 28 und der Kraftstoffpumpe 21 zu vermeiden.
Darüber hinaus wird die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 direkt am Flanschabschnitt 29 abgestützt. Dies ist für die Erhöhung der Positionspräzision der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 in Bezug auf den Zylinderblock 25 vorteilhaft im Gegensatz zu einer Konfiguration, bei der eine Kraftstoffpumpen-Antriebswelle auf einem Pumpengehäuse abgestützt wird, das auf der Oberseite eines Flanschabschnitts gebildet wird. Dadurch ist es möglich, die Spannung der Nockenwellen-Antriebsketten 11 und 2 auf einem angemessenen Niveau zu halten und die Erhöhung eines Antriebswiderstands des Motor 1 auszuschließen. Dies ist vorteilhaft, um eine Beeinträchtigung der Kraftstoffeffizienz zu verhindern.
Darüber hinaus wird die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 in den Nutaufnahmelochabschnitt 39 über den offenen Abschnitt 40 des Flanschabschnitts 29, wie in 5, 9 und 10 (siehe 5) gezeigt, eingeführt. Im Anschluss daran wird der Nockenabschnitt 38 im Nockenaufnahmelochabschnitt 39 platziert und der offene Abschnitt 40 wird vom Abdeckungselement 42 bedeckt. Dadurch wird es erleichtert, die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 am Flanschabschnitt 29 zu befestigen. Ferner ist es durch die Anbringung des Abdeckungselements 42 möglich, zu verhindern, dass die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 vom offenen Abschnitt 40 herunterfällt.
Außerdem werden bei dieser Ausführungsform die Lagerabschnitte 37 und 56 am Abdeckungselement 42 gebildet, so dass es möglich ist, die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle 13 sicher abzustützen.
Darüber hinaus wird in der Ausführungsform das Motoröl 76 aus den Ölauslasskanälen 43 abgezogen, wenn das Motoröl 76 die Höhe der Ölauslasskanäle 43 innerhalb des Nockenaufnahmelochabschnitts 39 erreicht hat, wie dies in 11 gezeigt wird. Aus diesem Grund ist es durch die angemessene Einstellung der Höhe der Ölauslasskanäle 43 möglich, den Flüssigkeitspegel des Motoröls 76 im Nockenaufnahmelochabschnitt 39 auf einem angemessenen Niveau zu halten. Entsprechend besteht die Möglichkeit, für eine angemessene Schmierung und Kühlung des Nockenabschnitts 38 zu sorgen. Darüber hinaus und wie in 8 bis 10 gezeigt, wird der flanschseitige Ölzufuhrweg 48 im Flanschabschnittkörper 41 gebildet. Dadurch ist es möglich, den Nockenabschnitt 38 zu schmieren und zu kühlen, ohne eine Ölzufuhrleitung an der Außenseite des Flanschabschnitts 29 vorsehen zu müssen. Dies ist vorteilhaft, um die Anzahl der verwendeten Teile zu reduzieren.
Außerdem wandelt in der Ausführungsform der Walzenheber 44, der in 8 bis 10 und 12 bis 14 gezeigt wird, die Drehbewegung des Nockenabschnitts 38 in eine geradlinige Bewegung um und überträgt die Bewegung auf den Kolben 22. Dadurch ist es möglich, den Kolben 22 angemessen hin- und herzubewegen, um so den Kraftstoffpumpenkörper 20 angemessen zu betätigen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Abnutzung der Nockenfläche aufgrund von Reibung sowie ebenfalls die durch die Reibung erzeugte Wärme zu unterbinden, da die Walze 45 in Kontakt mit der Nockenfläche des Nockenabschnitts 38 ist.
Außerdem wird bei der Ausführungsform, wie in 9 gezeigt, Motoröl den Lagerabschnitten 35, 37, 54 und 56 über den flanschseitigen Ölzufuhrweg 48 und den antriebswellenseitigen Ölzufuhrweg 47 zugeführt. Dadurch ist es möglich, die Lagerabschnitte 35, 37, 54 und 56 zu schmieren und zu kühlen, ohne ein Ölzufuhrleitung an der Außenseite des Flanschabschnitts 29 vorsehen zu müssen. Darüber hinaus wird in der Ausführungsform, wie in 9 gezeigt, Motoröl dem Walzenheber 44 über den abdeckungsseitigen Ölzufuhrweg 49 zugeführt. Dadurch ist es möglich, den Walzenheber 44 zu schmieren und zu kühlen.
Darüber hinaus wird Motoröl in der Ausführungsform, wie in 9 gezeigt, in den Walzenheber 44 über den Öleinspritzkanal 50 eingespritzt. Dies ist vorteilhaft für die Schmierung und Kühlung des Walzenhebers 44.
Die Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion der Ausführungsform kommt bei einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb und Frontmotor zur Anwendung (FR). Die Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion der Ausführungsform kann jedoch auch, wie in 15 gezeigt, auf ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und Frontmotor (FF) angewendet werden, bei dem die Vorderräder 77 angetrieben werden. In diesem Fall wird ein Motor 1A schräg so platziert, dass eine Ausrichtung der Zylinderfeldrichtung in Breitenrichtung des Fahrzeugs erfolgt. Ein Flanschabschnitt 29 wird so gebildet, dass er von einer Fläche eines Motorkörpers 63 an der Fahrzeugvorderseite hin zur Fahrzeugvorderseite vorsteht. Eine Kraftstoffpumpe 21 wird installiert und in einem Pumpenaufnahmelochabschnitt (wird nicht gezeigt) des Flanschabschnitts 29 gehalten. Ebenfalls in dieser Konfiguration lassen sich dieselben positiven Auswirkungen der Ausführungsformen erzielen.
<Kurzfassung der Ausführungsform>
Nachfolgend wird eine Kurzfassung der Leistungsmerkmale und positiven Auswirkungen einer Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor aufgeführt, die in der Ausführungsform offengelegt wird.
Die Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor, die in der Ausführungsform offengelegt wird, ist eine Konstruktion zur Befestigung einer Kraftstoffpumpe auf einem Zylinderblock, wobei die Kraftstoffpumpe über eine Kraftstoffpumpen-Antriebswelle verfügt, die durch Übermittlung einer Antriebskraft von einer Kurbelwelle gedreht wird, sowie über einen Kraftstoffpumpenkörper, der betätigt wird, wenn die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle zum Pumpen von Kraftstoffs gedreht wird. Der Zylinderblock beinhaltet einen Flanschabschnitt an einem Endabschnitt des Zylinderblocks in Kurbelwellenrichtung, der von einer Oberfläche des Endabschnitts entlang der Kurbelwellenrichtung in einer Richtung orthogonal zur Richtung der Kurbelwelle vorsteht. Der Flanschabschnitt beinhaltet einen Lagerabschnitt, der die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle rotierend abstützt, sowie einen Pumpenaufnahmelochabschnitt, der den Kraftstoffpumpenkörper aufnimmt. Die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle wird auf dem Lagerabschnitt rotierend abgestützt. Der Kraftstoffpumpenkörper wird im Pumpenaufnahmelochabschnitt aufgenommen.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor wird der Kraftstoffpumpenkörper im Pumpenaufnahmelochabschnitt des Flanschabschnitts aufgenommen. Dadurch ist es möglich, den Kraftstoffpumpenkörper fest mit dem Flanschabschnitt zu verbinden. Entsprechend werden die Kraftstoffpumpe und der Zylinderblock zu einer Einheit ausgebildet. Anders ausgedrückt, bedeutet dies, dass der Flanschabschnitt über eine Konstruktion verfügt, um den Kraftstoffpumpenkörper so abzustützen, dass der Kraftstoffpumpenkörper im Flanschabschnitt aufgenommen wird. Dadurch ist es möglich, die Steifigkeit des Flanschabschnitts (Auflagesteifigkeit der Kraftstoffpumpe) zu erhöhen, um den Kraftstoffpumpenkörper abzustützen, im Gegensatz zu einem Flanschabschnitt einer Konstruktion, bei der eine Kraftstoffpumpe einseitig eingespannt abgestützt wird. Dies ist vorteilhaft, um eine Verformung des Flanschabschnitts zum Zeitpunkt einer Kollision mit einem Fahrzeug sowie eine Verformung des Flanschabschnitts aufgrund einer Spannkraft der Nockenwellen-Antriebskette zu verhindern, einen Bruch oder eine Beschädigung des Kraftstoffpumpenkörpers oder eine Kraftstoffzuleitung zu vermeiden und um dafür zu sorgen, dass die Spannung der Nockenwellen-Antriebskette ein angemessenes Niveau aufweist.
Darüber hinaus wird die Kraftstoffpumpe am Flanschabschnitt befestigt, der von einem Ende des Zylinderblocks in orthogonaler Richtung zur Kurbelwellenrichtung vorsteht. Dadurch ist es möglich, Beeinträchtigungen zwischen einem Getriebe und der Kraftstoffpumpe zu vermeiden, wenn die Kraftstoffpumpe an einem Abschnitt des Zylinderblocks auf der Getriebeseite befestigt wird.
Darüber hinaus wird die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle direkt am Flanschabschnitt abgestützt. Dies ist für die Erhöhung der Positionspräzision der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle in Bezug auf den Zylinderblock vorteilhaft, im Gegensatz zu einer Konfiguration, bei der die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle auf einem Pumpengehäuse abgestützt wird, das auf einer Oberfläche an einem Flanschabschnitt gebildet wird. Dadurch ist es möglich, die Spannung einer Nockenwellen-Antriebskette auf einem angemessenen Niveau zu halten und die Erhöhung eines Antriebwiderstands des Motors auszuschließen. Dies ist vorteilhaft, um eine Beeinträchtigung der Kraftstoffeffizienz zu verhindern.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann vorzugsweise ein Nocken zum Antrieb des Kraftstoffpumpenkörpers auf einem axialen Zwischenabschnitt der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle gebildet werden. Der Flanschabschnitt kann einen Flanschabschnittkörper und ein Abdeckungselement enthalten, das am Flanschabschnittkörper befestigt wird und so konfiguriert ist, dass der offene Abschnitt bedeckt wird. Der Flanschabschnittkörper verfügt über den Pumpenaufnahmelochabschnitt, einen Nockenaufnahmelochabschnitt, der eine Verbindung mit dem Pumpenaufnahmelochabschnitt hat und so konfiguriert ist, dass der Nocken aufgenommen werden kann, und über einen offenen Abschnitt, der eine Verbindung mit dem Nockenaufnahmelochabschnitt hat und so konfiguriert ist, das durch diesen Lochabschnitt die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle aufgenommen werden kann.
Nach der vorgenannten Konfiguration wird die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle nach ihrer Befestigung am Flanschabschnitt in den Nockenaufnahmelochabschnitt über den offenen Abschnitt aufgenommen. Im Anschluss daran wird der offene Abschnitt vom Abdeckungselement bedeckt, nachdem der Nocken im Nockenaufnahmelochabschnitt vorgesehen wurde. Dadurch lässt sich die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle problemlos am Flanschabschnitt befestigen. Darüber hinaus wird es durch die Anbringung des Abdeckungselements möglich, zu verhindern, dass die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle aus dem offenen Abschnitt fällt.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann vorzugsweise der Lagerabschnitt am Abdeckungselement gebildet werden.
Nach der vorgenannten Konfiguration ermöglicht es der auf dem Abdeckungselement gebildete Lagerabschnitt, die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle sicher abzustützen.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann der Flanschabschnittkörper einen flanschseitigen Ölzufuhrweg für die Zuführung von Motoröl zum Nockenaufnahmelochabschnitt beinhalten. Das Abdeckungselement kann einen Ölauslasskanal zum Abzug des im Nockenaufnahmelochabschnitt verbliebenen Motoröls aufweisen.
Nach der vorgenannten Konfiguration wird das Motoröl aus dem Ölauslasskanal abgezogen, wenn das Motoröl die Höhe des Ölauslasskanals innerhalb des Nockenaufnahmelochabschnitts erreicht hat. Aus diesem Grund ist es durch die angemessene Einstellung der Höhe des Ölauslasskanals möglich, den Flüssigkeitspegel des Motoröls im Nockenaufnahmelochabschnitt auf einem angemessenen Niveau zu halten. Entsprechend besteht die Möglichkeit, für eine angemessene Schmierung und Kühlung des Nockens zu sorgen. Darüber hinaus wird der flanschseitige Ölzufuhrweg im Flanschabschnittkörper gebildet. Dadurch ist es möglich, den Nocken zu schmieren und zu kühlen, ohne eine Ölzuführungsleitung an der Außenseite des Flanschabschnitts vorsehen zu müssen. Dies ist vorteilhaft, um die Anzahl der verwendeten Teile zu reduzieren.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann der Kraftstoffpumpenkörper vorzugsweise einen Kolben beinhalten, der sich innerhalb des Pumpenaufnahmelochabschnitts hin- und herbewegt, sowie einen Walzenheber, der zwischen dem Kolben und dem Nocken vorgesehen wird. Der Walzenheber kann eine Walze beinhalten, die in Kontakt mit einer Nockenoberfläche des Nockens angeordnet wird und so konfiguriert ist, dass sie sich zusammen mit dem Nocken dreht, sowie einen Kolbenpressabschnitt, der gleitbeweglich innerhalb des Pumpenaufnahmelochabschnitts in Achsenrichtung des Kolbens verlagert wird, wenn sich der Nocken dreht, während er gleichzeitig die Walze für die Hin- und Herbewegung des Kolbens rotierend unterstützt.
Nach der vorgenannten Konfiguration wandelt der Walzenheber die Drehbewegung des Nockens in eine geradlinige Bewegung um und überträgt die Bewegung auf den Kolben. Dadurch ist es möglich, den Kolben angemessen hin- und herzubewegen, um so den Kraftstoffpumpenkörper angemessen zu betätigen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Abnutzung der Nockenoberfläche aufgrund von Reibung sowie ebenfalls die durch die Reibung erzeugte Wärme zu unterbinden, da die Walze in Kontakt mit der Nockenoberfläche ist.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle vorzugsweise einen antriebswellenseitigen Ölzufuhrweg für die Zuführung von Motoröl zum Lagerabschnitt beinhalten. Der Flanschabschnittkörper kann einen flanschseitigen Ölzufuhrweg für die Zuführung von Motoröl zum antriebswellenseitigen Ölzufuhrweg aufweisen.
Nach der vorgenannten Konfiguration wird Motoröl dem Lagerabschnitt über den flanschseitigen Ölzufuhrweg und den antriebswellenseitigen Ölzufuhrweg zugeführt. Dadurch ist es möglich, den Lagerabschnitt zu schmieren und zu kühlen, ohne ein Ölzufuhrleitung an der Außenseite des Flanschabschnitts vorsehen zu müssen.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann das Abdeckungselement vorzugsweise einen abdeckungsseitigen Ölzufuhrweg zur Weiterleitung des dem Lagerabschnitt zugeführten Motoröls zum Walzenheber beinhalten.
Nach der vorgenannten Konfiguration wird Motoröl zum Walzenheber über den abdeckungsseitigen Ölzufuhrweg zugeführt. Dadurch ist es möglich, den Walzenheber zu schmieren und zu kühlen.
Bei der Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor kann der abdeckungsseitige Ölzufuhrweg einen Öleinspritzkanal zum Einspritzen von Motoröl in den Walzenheber aufweisen.
Nach der vorgenannten Konfiguration wird Motoröl in den Walzenheber eingespritzt. Dies ist vorteilhaft für die Schmierung und Kühlung des Walzenhebers.
Diese Anwendung basiert auf dem japanischen Patent Nr. 2015-179759 , das am 11. September 2015 angemeldet wurde, dessen Inhalt hier mittels Verweis aufgenommen wird.
Obwohl diese Erfindung umfassend mittels Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für die Fachleute offensichtlich sind. Aus diesem Grund sollten sie als hier aufgenommen ausgelegt werden, sofern solche Änderungen und Modifikationen nicht vom Schutzbereich dieser Erfindung abweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007-16716 [0004]
JP 2015-179759 [0109]

Claims

Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor zur Befestigung einer Kraftstoffpumpe (21) auf einem Zylinderblock (25), wobei die Kraftstoffpumpe über eine Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) verfügt, die durch Übermittlung einer Antriebskraft von einer Kurbelwelle (9) gedreht wird, sowie über einen Kraftstoffpumpenkörper (20), der betätigt wird, wenn die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) zum Pumpen von Kraftstoff gedreht wird, wobei der Zylinderblock (25) einen Flanschabschnitt (29) an einem Ende des Zylinderblocks (25) in Kurbelwellenrichtung beinhaltet, der von einer Oberfläche (34) des Endabschnitts entlang der Kurbelwellenrichtung in einer Richtung orthogonal zur Kurbelwellenrichtung vorsteht, wobei der Flanschabschnitt (29) über ein Lagerabschnitt (35; 37) verfügt, der die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) rotierend abstützt, sowie einen Pumpenaufnahmelochabschnitt (36), der den Kraftstoffpumpenkörper (20) aufnimmt, die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) am Lagerabschnitt (35; 37) rotierend abgestützt wird, und der Kraftstoffpumpenkörper (20) in den Pumpenaufnahmelochabschnitt (36) aufgenommen wird.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach Anspruch 1, wobei ein Nocken (38) zum Antrieb des Kraftstoffpumpenkörpers (20) auf einem axialen Zwischenabschnitt der Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) gebildet wird, und der Flanschabschnitt (29) über einen Flanschabschnittkörper (41) und ein Abdeckungselement (42) verfügt, die auf dem Flanschabschnittkörper (41) befestigt werden und so konfiguriert sind, dass der offene Abschnitt (40) bedeckt wird, wobei der Flanschabschnittkörper (41) einen Pumpenaufnahmelochabschnitt (36), einen Nockenaufnahmelochabschnitt (39), der eine Verbindung mit dem Pumpenaufnahmelochabschnitt (36) hat und zur Aufnahme des Nockens (38) konfiguriert ist, sowie einen offenen Abschnitt (40), der eine Verbindung mit dem Nockenaufnahmelochabschnitt (39) hat und so konfiguriert ist, dass darin die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) aufgenommen wird, aufweist.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach Anspruch 2, wobei der Lagerabschnitt (35; 37) am Abdeckungselement (42) gebildet wird.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Flanschabschnittkörper (41) über einen flanschseitigen Ölzufuhrweg (48) für die Zuführung von Motoröl (76) zum Nockenaufnahmelochabschnitt (39) verfügt, und das Abdeckungselement (42) einen Ölauslasskanal (43) zum Abzug des im Nockenaufnahmelochabschnitt (39) verbliebenen Motoröls (76) aufweist.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kraftstoffpumpenkörper (20) einen Kolben (22) aufweist, der sich innerhalb des Pumpenaufnahmelochabschnitts (36) hin- und herbewegt, sowie einen Walzenheber (44), der zwischen dem Kolben (22) und dem Nocken (38) vorgesehen wird, und der Walzenheber (44) eine Walze (45) beinhaltet, die in Kontakt mit einer Nockenfläche des Nockens (38) angeordnet wird und so konfiguriert ist, dass sie zusammen mit dem Nocken (38) gedreht wird, und einen Kolbenpressabschnitt (46), der gleitbeweglich innerhalb des Pumpenaufnahmelochabschnitts (36) in Achsenrichtung des Kolbens (22) verlagert wird, wenn es zu einer Drehbewegung des Nockens (38) kommt, während gleichzeitig die Walze (45) für die Hin- und Herbewegung des Kolbens (22) rotierend abgestützt wird.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach Anspruch 3, wobei die Kraftstoffpumpen-Antriebswelle (13) über einen antriebsseitigen Ölzufuhrweg (47) für die Zuführung von Motoröl zum Lagerabschnitt (35; 37) verfügt, und der Flanschabschnittkörper (41) einen flanschseitigen Ölzufuhrweg (48) für die Zuführung von Motoröl zum antriebswellenseitigen Ölzufuhrweg (47) aufweist.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach Anspruch 6, wobei das Abdeckungselement (42) einen abdeckungsseitigen Ölzufuhrweg (49) für die Weiterleitung des dem Lagerabschnitt (35; 37) zugeführten Motoröls zum Walzenheber (44) aufweist.
Kraftstoffpumpen-Befestigungskonstruktion für einen Motor nach Anspruch 7, wobei der abdeckungsseitige Ölzufuhrweg (49) einen Öleinspritzkanal (50) zum Einspritzen von Motoröl in den Walzenheber (44) beinhaltet.