-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Bereich der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft eine Gleitstützstruktur für ein Wellelement und insbesondere eine Gleitstützstruktur für ein Wellenelement, das für eine Brennkraftmaschine oder Ähnliches verwendet wird, und die eine schwankende Last abstützt, die zwischen einer Gleitfläche des Wellenelements und einer Gleitfläche eines Stützelements ausgeübt wird.
-
2. Beschreibung des Stands der Technik
-
Im Allgemeinen wird bei einer Gleitstützstruktur für ein Wellenelement Schmieröl zwischen Gleitflächen des Wellenelements und des Stützelements, die relativ drehbar sind, zugeführt, um einen Schmierölfilm auszubilden. Dann wird eine Last durch einen Öldruckfilm abgestützt, die in dem Schmierölfilm erzeugt wird, um dadurch einen Reibungsverlust zu reduzieren, eine Abnutzung und ein Festfressen des Wellenelements und des Stützelements zu verhindern und eine Geräuschunterdrückungswirkung aufgrund der Dämpfungsfunktion zur Verfügung zu stellen. Es ist bekannt, dass diese vorteilhaften Wirkungen erkennbar sind, wenn sich die Dicke des Schmierölfilms zwischen den Gleitflächen vergrößert oder wenn sich die Menge des Schmieröls vergrößert.
-
Zum Vergrößern der Menge des Schmieröls zwischen solchen Gleitflächen wird eine Technologie zum Ausbilden einer großen Anzahl von engen Vertiefungen oder linearen Kerben an einer inneren Umfangsfläche eines Lagers in einer Umfangsrichtung vorgeschlagen, die parallel zueinander sind. Beispielsweise beschreibt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2006-329252 (
JP-A-2006-329252 ) eine Rotationsgleitstruktur zwischen einer Welle und einem Lager, um einen Energieverlust aufgrund eines Scherwiderstands des Schmieröls zu reduzieren, das sich zwischen der Welle und dem Lager befindet. Bei der Rotationsgleitstruktur sind Umfangsvertiefungen an einer Rotationsgleitfläche von zumindest einem der Welle und des Lagers ausgebildet und ist ein ölabweisender Film an einer inneren Fläche von jeder Vertiefung ausgebildet.
-
Zusätzlich beschreibt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-211956 (
JP-A-2007-211956 ) eine Lagerstruktur, die einen Lagerstützdruck in einem Schmierölfilm ausreichend erzeugt. Bei der Lagerstruktur sind in einer Fluidmaschine, wie z. B. einer Pumpe mit vertikal gemischter Strömung, die Gleitfläche eines Lagerelements einer unteren Seite und die Gleitfläche eines Lagerelements einer oberen Seite entgegengesetzt über eine Schmierölschicht, wobei zumindest eine der Gleitflächen einen ersten ölabweisenden Bereich, der eine Schlupfströmung verursacht, und einen zweiten lipophilen Bereich hat, der eine Schlupfströmung von 0 oder weniger als derjenigen des ersten Bereichs verursacht, und sind dann der erste Bereich und der zweite Bereich abwechselnd in einer Gleitrichtung angeordnet oder ist der erste Bereich in dem zweiten Bereich verteilt.
-
Es ist anzumerken, dass die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-192330 (
JP-A-2007-192330 ) und die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-223942 (
JP-A-2008-223942 ) kein Gleitlager, sondern ein Wälzlager beschreiben. Bei dem Wälzlager sind Vertiefungen an einer Wälzfläche von zumindest einer von Laufringflächen des inneren und des äußeren Rings des Wälzlagers und der Wälzflächen der Wälzelemente ausgebildet und ist dann ein ölabweisender Film in den Vertiefungen ausgebildet.
-
Im Übrigen schwanken bei einer Gleitstützstruktur, die beispielsweise in einer Brennkraftmaschine für ein Automobil verwendet wird, die Größenordnungen und Richtungen der Lasten, die entsprechend auf ein Wellenelement und ein Stützelement ausgeübt werden, während einer Rotation des Wellenelements oder der Stützelements oder während eines Betriebszyklus. Sofern kein vorbestimmter Ölfilmdruck in einem Spalt erzeugt wird, der korrespondierend mit einer Richtung ausgebildet ist, in der die maximale schwankende Last der schwankenden Lasten ausgeübt wird (im Folgenden wird dieser Ausdruck Lastkonzentrationsrichtung genannt und werden die Gleitflächen des Wellenelements und des Stützelements korrespondierend mit der Lastkonzentrationsrichtung Lastkonzentrationsabschnitte genannt), tritt ein sogenannter Ölfilmmangel oder Ähnliches an diesen Abschnitten auf, was eine Verschiebung von einer Fluidschmierung zu einer gemischten Schmierung oder einer Grenzflächenschmierung zur Folge hat, bei der das Wellenelement teilweise direkt in Kontakt mit dem Stützelement ist. Das kann eine Vergrößerung des Reibungsverlusts zwischen dem Wellenelement und dem Stützelement verursachen und durch die Fortsetzung zu einer Abnutzung, Erhitzung, einem Festfressen oder Ähnlichem führen. Somit werden üblicherweise Maßnahmen ergriffen, um eine solche Situation zu vermeiden. Beispielsweise wird eine ausreichende Menge Schmieröl zugeführt, oder wird der Durchmesser des Wellenelements und der Durchmesser des Stützelements vergrößert oder wird die Breite des Stützelements vergrößert, so dass der Kontaktdruck zwischen dem Wellenelement und dem Stützelement sich verringert.
-
Jedoch führen solche Maßnahmen zu einer vergrößerten Abmessung und erhöhten Kosten der Gleitstützstruktur, so dass es wünschenswert ist, dass eine Gleitstützstruktur einen ausreichenden Ölfilmdruck durch die Gleitstützstruktur selbst erzeugt, um dadurch die Reduktion eines Reibungsverlustes zu ermöglichen.
-
Es ist anzumerken, dass die Rotationsgleitstruktur zwischen der Welle und dem Lager, die in
JP-A-2006-329252 beschrieben ist, eine Technologie zum Reduzieren eines Energieverlustes aufgrund des Scherwiderstands des Schmieröls ist, das sich zwischen der Welle und dem Lager befindet, und dass JP-A-2006-329252 keinen Fall beschreibt, in welchem die Lastkonzentrationsabschnitte vorhanden sind. Zusätzlich ist die Lagerstruktur, die in
JP-A-2007-211956 beschrieben ist, eine Drucklagerbauart, in welcher eine Last einheitlich auf die Gleitflächen des Lagerelements der oberen Seite und des Lagerelements der unteren Seite von einer oberen Seite zu einer unteren Seite ausgeübt wird, und beschreibt JP-A-2007-211956 keine Bauart eines Lagers für eine Rotationswelle, deren Gleitfläche einen Abschnitt hat, an dem die Last sich konzentriert.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung stellt eine Gleitstützstruktur für ein Wellenelement zur Verfügung, die auch dann, wenn es einen Lastkonzentrationsabschnitt gibt, einen ausreichenden Ölfilmdruck an diesem Abschnitt erzeugt, um zu ermöglichen, dass der Reibungsverlust reduziert wird.
-
Ein Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf eine Gleitstützstruktur. Die Gleitstützstruktur weist Folgendes auf: ein Stützelement; und ein Wellenelement, das sich relativ mit Bezug auf das Stützelement dreht, wobei Schmieröl zwischen einer Gleitfläche des Wellenelements und einer Gleitfläche des Stützelements zugeführt wird, wobei das Stützelement einen Gleitflächenabschnitt hat, der mit einem Lastkonzentrationsabschnitt zwischen dem Wellenelement und dem Stützelement korrespondiert, und wobei Gleitflächenregionen, die eine höhere ölabweisende Eigenschaft als der Gleitflächenabschnitt haben, jeweils an einer stromaufwärtigen und einer stromabwärtigen Seite des Gleitflächenabschnitts in einer Strömungsrichtung des Schmieröls vorgesehen sind.
-
Dabei wird das Prinzip, dass ein Ölfilmdruck, der durch die Gleitstützstruktur gemäß dem Gesichtspunkt der Erfindung größer als durch die Gleitstützstruktur gemäß dem Stand der Technik ist, in einem Spalt erzeugt wird, der mit einem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert, unter Bezugnahme auf 1 bis 2B beschrieben.
-
In 1 bezeichnet A ein Wellenelement, bezeichnet B ein zylindrisches Stützelement, das das Wellenelement A abstützt, und bezeichnet C Schmieröl, das zu dem Bereich zwischen dem Wellenelement A und dem Stützelement B zugeführt wird und zwischen diesen liegt. Dabei wird angenommen, dass sich das Wellenelement A mit einer relativen Geschwindigkeit V in einer Uhrzeigerrichtung, die durch den Pfeil angedeutet ist, innerhalb des Stützelements B dreht, während es eine Last W nach unten von oben in der Zeichnung ausübt. Auf diesem Weg wird dann, wenn ein Spalt zwischen der Gleitfläche des Wellenelements A und der Gleitfläche des Stützelements B durch die auf das Wellenelement A ausgeübte Last W verengt wird, ein Ablauf des Schmieröls C aufgrund seiner Viskosität unterbunden, so dass ein Drosselölfilmdruck in einem Schmierölfilm auftritt. Gleichzeitig wird, wenn sich das Wellenelement A dreht, das viskose Schmieröl C zwischen das Wellenelement A und das Stützelement B gezogen, so dass ein Keilölfilmdruck in dem Schmierölfilm auftritt. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, zeigt der Ölfilmdruck eine Druckverteilung (durch die gestrichelte Linie Pa in 1 gezeigt), die einen im Wesentlichen konvexen zentralen Abschnitt eines minimalen Spaltabschnitts (im Wesentlichen zwischen E und F, wobei ein Schnitt der Richtung der Last W und der Gleitfläche des Stützelements B in 1 dazwischen angeordnet ist) zwischen dem Wellenelement A und dem Stützelement B hat. Somit ist das Wellenelement A an dem Stützelement B durch einen Ölfilmdruck abgestützt, der in dem Spalt zwischen dem Wellenelement A und dem Stützelement B auftritt.
-
Dabei wird in einer Gleitstützstruktur gemäß dem Stand der Technik, bei dem die vorstehend beschriebene Last W nicht schwankt, nämlich eine konstante Last an dem Wellenelement A und dem Stützelement B ausgeübt wird, die Abmessung des minimalen Spaltabschnitts ebenso im Wesentlichen konstant gehalten, so dass das Schmieröl C, das durch diesen hindurchströmt, die in 2A gezeigte Geschwindigkeitsverteilung hat, wenn das Wellenelement A sich dreht, und bleibt die Durchflussrate ebenso im Wesentlichen unverändert auf einem konstanten Wert. Ferner zeigt das Schmieröl C die Tendenz, an dem minimalen Spaltabschnitt aufgrund seiner Viskosität zu verharren; jedoch wird eine Kraft, die das Schmieröl C von der Gleitfläche des Stützelements B trennt, aufgrund der Strömung ausgeübt, die die vorstehend beschriebene Geschwindigkeitsverteilung hat, so dass ein Unterdruck in dem Schmierölfilm stromabwärts des minimalen Spaltabschnitts auftritt (im Wesentlichen zwischen F und G in 1), was eine Kavitation verursacht.
-
Auch wenn im Übrigen die vorstehend beschriebene Last W schwankt und der minimale Spaltabschnitt, der in 1 gezeigt ist, durch die minimale Last ausgebildet wird, tritt ein Ölfilmdruck ebenso wie in dem Fall der konstanten Last auf. Jedoch ist in der Gleitstützstruktur für ein Wellenelement gemäß dem Gesichtspunkt der Erfindung, da Regionen, die eine stärker ölabweisende Eigenschaft als die andere Region haben, in stromaufwärtigen (im Wesentlichen zwischen D und E in 1) und stromabwärtigen (im Wesentlichen zwischen F und G in 1) Gleitflächenregionen in einer Schmierölströmungsrichtung vorgesehen sind, wobei der Gleitflächenabschnitt (im Wesentlichen zwischen E und F in 1) korrespondierend mit dem Lastkonzentrationsabschnitt dazwischen angeordnet ist, die Geschwindigkeitsverteilung an dem minimalen Spaltabschnitt und der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite des minimalen Spaltabschnitts in der Drehrichtung, nämlich der Schmierungsströmungsrichtung, derart, wie in 2B gezeigt ist. In der Gleitflächenregion (im Wesentlichen zwischen D und E in 1) stromaufwärts des Gleitflächenabschnitts des Stützelements B in der vorstehend beschriebenen Schmierölströmungsrichtung tritt nämlich ein Schlupf zwischen einer stark ölabweisenden Region und dem Schmieröl auf, so dass die Geschwindigkeit des Schmieröls an einer Seite, die in Kontakt mit dem Wellenelement A ist, im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit des Schmieröls an einer Seite ist, der in Kontakt mit dem Stützelement B ist, und wobei daher die Durchschnittsgeschwindigkeit in dem Spalt hoch ist und die Durchflussrate durch die Fortsetzung ebenso ansteigt. Dagegen werden an dem Gleitflächenabschnitt (im Wesentlichen zwischen E und F in 1), der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert, die Geschwindigkeit des Schmieröls und die Durchflussrate des Schmieröls ohne Erhöhung der Geschwindigkeit oder der Durchflussrate des Schmieröls aufrechterhalten, so dass als Folge des Gleichgewichts der Durchflussrate ein Ölfilmdruck, der höher als derjenige nach dem Stand der Technik ist, in dem Spalt erzeugt wird, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert. Die Druckverteilung zu diesem Zeitpunkt ist durch die durchgezogene Linie Pb in 1 angedeutet. Andererseits tritt in der Gleitflächenregion (im Wesentlichen zwischen F und G in 1) stromabwärts des Gleitflächenabschnitts des Stützelements B in der vorstehend beschriebenen Drehrichtung oder der Schmierölströmungsrichtung ein Schlupf zwischen der stark ölabweisenden Region und dem Schmieröl auf, um dadurch eine Trennung des Schmieröls von dem Stützelement B zu vereinfachen, so dass die Erzeugung eines Unterdrucks in dem Schmierölfilm unterdrückt wird.
-
Somit wird mit der Gleitstützstruktur für ein Wellenelement gemäß dem Gesichtspunkt der Erfindung, wenn der Spalt zwischen dem Wellenelement und dem Stützelement, die relativ zueinander drehbar sind, aufgrund der Konzentration der Last dazwischen verengt wird, die Strömung des Schmieröls in dem Schmierölfilm durch die Regionen kontrolliert, die eine stärker ölabweisende Eigenschaft als die andere Region hat, und die in den Gleitflächenregionen stromaufwärts und stromabwärts des Gleitflächenabschnitts, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert, in der Strömungsrichtung des Schmieröls vorgesehen sind, so dass ein Ölfilmdruck erhöht wird und die Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölfilm verhindert wird. Daher ist es möglich, einen Reibungsverlust aufgrund eines viskosen Schleppens des Schmieröls effektiv zu reduzieren.
-
Es ist anzumerken, dass hier in dem Gesichtspunkt der Gleitstützstruktur für ein Wellenelement der Gleitflächenabschnitt einer Nichtölabweisungsbehandlung unterzogen werden kann, so dass dieser als nicht ölabweisende Fläche ausgebildet wird, und können die Gleitflächenregionen einer Ölabweisungsbehandlung unterzogen werden, so dass diese als ölabweisende Flächen ausgebildet sind.
-
Gemäß dem vorstehend genannten Gesichtspunkt ist es möglich, den Reibungsverlust weitergehend zu reduzieren, da die Gleitfläche ohne eine Stufe zwischen der nicht ölabweisenden Fläche und der ölabweisenden Fläche ausgebildet ist.
-
In der vorstehend genannten Konfiguration können die ölabweisenden Flächen des Stützelements außer an Teilen von beiden axialen Enden des Stützelements ausgebildet werden.
-
Gemäß dem vorstehend genannten Gesichtspunkt ist es möglich, die axiale oder in der Breite ausgerichtete Abmessung des Stützelements zu reduzieren, wenn ein äquivalenter Ölfilmdruck erhalten wird, da die Menge des Schmieröls, das aus den ölabweisenden Flächen des Stützelements zu beiden axialen Enden des Stützelements austritt, reduziert wird.
-
Dabei kann das Wellenelement ein Hauptdrehzapfen einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle sein, kann das Stützelement ein Drehzapfenlager sein und können die ölabweisenden Flächen an einer Gleitfläche des Drehzapfenlagers ausgebildet werden.
-
In der vorstehend genannten Konfiguration kann der Gleitflächenabschnitt des Drehzapfenlagers, der zwischen den ölabweisenden Flächen angeordnet ist, an einer Position gelegen sein, an der eine Dicke des Schmieröls zwischen dem Hauptdrehzapfen und dem Drehzapfenlager minimal ist.
-
Es ist anzumerken, dass das Wellenelement ein Kolbenzapfen sein kann, der einen Kolben mit einer Pleuelstange in einer vollständig schwimmenden Bauart koppelt, dass das Stützelement ein Bolzenauge des Kolbens sein kann und die ölabweisenden Flächen an einer Gleitfläche des Bolzenauges ausgebildet werden können.
-
In diesem Fall kann der Gleitflächenabschnitt der Gleitfläche des Bolzenauges, der zwischen den ölabweisenden Flächen angeordnet ist, eine Position sein, an der die Gleitfläche des Bolzenauges eine Ebene schneidet, die eine Mittelachse des Kolbens und eine Mittelachse des Bolzenauges enthält.
-
Gemäß dem Gesichtspunkt der Erfindung wird dann, wenn der Spalt zwischen dem Wellenelement und dem Stützelement aufgrund der Konzentration einer Last dazwischen verengt wird, die Strömung des Schmieröls in dem Schmierölfilm durch die Regionen kontrolliert, die eine stärker ölabweisende Eigenschaft als die andere Region haben, und die in den Gleitflächenregionen stromaufwärts und stromabwärts des Gleitflächenabschnitts, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt der Gleitfläche von zumindest einem des Wellenelements und des Stützelements korrespondiert, in der Strömungsrichtung des Schmieröls vorgesehen sind, so dass ein Ölfilmdruck erhöht wird und die Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölfilm verhindert wird. Daher ist es möglich, einen Reibungsverlust aufgrund eines viskosen Schleppens des Schmieröls zu reduzieren.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen und wobei:
-
1 eine schematische Querschnittsansicht ist, die konzeptartig das Prinzip der Erzeugung eines Ölfilmdrucks in einer Gleitstützstruktur für ein Wellenelement und ein Stützelement, die relativ zueinander drehbar sind, darstellt;
-
2A ein Geschwindigkeitsprofil von Schmieröl um einen minimalen Spaltabschnitt in einer Gleitstützstruktur für eine Drehwelle gemäß dem Stand der Technik ist;
-
2B ein Geschwindigkeitsprofil von Schmieröl um einen minimalen Spaltabschnitt in einer Gleitstützstruktur für eine Drehwelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
-
3 eine Querschnittsansicht einer Gleitstützstruktur für eine Drehwelle in einer Kurbelwelle einer Kraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
-
4A eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Lagerelements in dem Ausführungsbeispiel ist, das in 3 gezeigt ist;
-
4B eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels des Lagerelements ist;
-
5A eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Lagerelements in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist;
-
5B eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des Lagerelements ist;
-
6 eine Seitenansicht einer Gleitstützstruktur für ein Wellenelement und ein Stützelement, die relativ zueinander drehbar sind, in einem Kolben der Kraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
-
7 eine Querschnittsansicht des Stützelements in dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiels entlang der Linie VII-VII in 6 ist;
-
8A eine Querschnittsansicht ist, die die Beziehung zwischen dem Wellenelement und dem Stützelement in der Gleitstützstruktur für das Wellenelement und das Stützelement, die relativ zueinander drehbar sind, in dem Kolben der Kraftmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
-
8B eine Grafik zum Darstellen eines Zustands ist, in welchem ein Ölfilmdruck durch eine Drehung des Wellenelements erzeugt wird;
-
8C ein Geschwindigkeitsprofil des Schmieröls ist;
-
9A eine schematische Vorderansicht eines Ventilstößels der Kraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel ist;
-
9B eine Draufsicht des Ventilstößels ist; und
-
9C eine Seitenansicht des Ventilstößels ist.
-
GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Zuerst wird eine Gleitstützstruktur für eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, weist die Gleitstützstruktur einen Hauptdrehzapfen 10 der Kurbelwelle und ein Drehzapfenlager 12 auf. Der Hauptdrehzapfen 10 dient als Rotationswellenelement. Das Drehzapfenlager 12 dient als Stützelement oder Lagerelement zum drehbaren Stützen des Hauptdrehzapfens 10. Das Drehzapfenlager 12 ist fest durch ein oberes Gehäuse 14a und ein unteres Gehäuse 14b gehalten. Das obere Gehäuse 14a ist in einem Zylinderblock (nicht gezeigt) ausgebildet. Das untere Gehäuse 14b ist in einem Lagerbecher ausgebildet und ist mit dem oberen Gehäuse 14a befestigt. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Drehzapfenlager 12 ebenso aus einem oberen Drehzapfenlager 12a und einem unteren Drehzapfenlager 12b ausgebildet ist. Dann werden der Hauptdrehzapfen 10 und das Drehzapfenlager 12, das aus dem oberen Drehzapfenlager 12a und dem unteren Drehzapfenlager 12b ausgebildet ist, so eingerichtet, dass diese dazwischen einen vorbestimmten Spalt über den gesamten Umfang haben, und wird Schmieröl zu dem Spalt über einen (nicht gezeigten) Öldurchgang zugeführt.
-
Dann hat, wie in 4A und 4B gezeigt ist, bei dem Drehzapfenlager 12, das als erstes Ausführungsbeispiel des Lagerelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient, an der Gleitfläche des inneren Umfangs des unteren Drehzapfenlagers 12b ein Gleitflächenabschnitt X, der mit einem Lastkonzentrationsabschnitt zwischen dem Hauptdrehzapfen 10 und dem unteren Drehzapfenlager 12b korrespondiert, eine nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche; wohingegen ölabweisende Flächen in Gleitflächenregionen Ya und Yb stromaufwärts und stromabwärts des Gleitflächenabschnitts X in einer Drehrichtung des Hauptdrehzapfens 10, nämlich in einer Strömungsrichtung des Schmieröls ausgebildet sind (durch den Pfeil in 4B angedeutet).
-
Es ist anzumerken, dass der Lastkonzentrationsabschnitt zwischen dem Hauptdrehzapfen 10 und dem unteren Drehzapfenlager 12b einen Abschnitt bedeutet, der mit einer Richtung korrespondiert, in welcher eine maximale Last auf das Drehzapfenlager 12 innerhalb einer schwankenden Last ausgeübt wird, die während einer Drehung des Hauptdrehzapfens 10 gemäß einer Last variiert, die von einem Antriebssystem auf die Kurbelwelle ausgeübt wird. Dann wird der Hauptdrehzapfen 10 in dieser Richtung innerhalb des Drehzapfenlagers 12 dezentriert und wird ein minimaler Spaltabschnitt, nämlich ein Abschnitt mit minimaler Ölfilmdicke an dem Gleitflächenabschnitt X ausgebildet. Es ist anzumerken, dass in dem Fall der Kurbelwelle der Abschnitt mit minimaler Ölfilmdicke auf der Grundlage eines Betriebszustands bestimmt wird und der Abschnitt im Voraus geschätzt werden kann.
-
Somit wird in dem in 4A und 4B gezeigten Ausführungsbeispiel die Mitte des Gleitflächenabschnitts X, der die nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche hat und der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert, so eingerichtet, dass dieser um einen vorbestimmten Winkel (beispielsweise 30 bis 40 Grad) von dem untersten Punkt des unteren Drehzapfenlagers 12b in Richtung auf eine stromabwärtige Seite in der Drehrichtung (durch den Pfeil in 4B angedeutet) des Hauptdrehzapfens 10 abweicht. Dann wird die Gleitflächenregion Ya stromaufwärts des Gleitflächenabschnitts X in der Drehrichtung des Hauptdrehzapfens 10 als ölabweisende Fläche von dem rechten Ende des unteren Drehzapfenlagers 12b zu dem beginnenden Ende des Gleitflächenabschnitts X ausgebildet und wird die Gleitflächenregion Yb stromabwärts des Gleitflächenabschnitts X in der Drehrichtung des Hauptdrehzapfens 10 als ölabweisende Fläche von dem abschließenden Ende des Gleitflächenabschnitts X zu dem linken Ende des unteren Drehzapfenlagers 12b ausgebildet.
-
Der Betrieb des so konfigurierten vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben. Es wird angenommen, dass der Hauptdrehzapfen 10 sich in einer Uhrzeigerrichtung in der Zeichnung dreht, während diesem Schmieröl über den (nicht gezeigten) Öldurchgang zugeführt wird. Das zugeführte Schmieröl strömt in ähnlicher Weise in der Uhrzeigerrichtung durch den Spalt, der zwischen dem Drehzapfenlager 12 und dem Hauptdrehzapfen 10 ausgebildet ist, nämlich entlang der ölabweisenden Gleitflächenregion Ya gemäß der Drehung des Hauptdrehzapfens 10. Zu diesem Zeitpunkt sind, wie vorstehend beschrieben ist, die Geschwindigkeit des Schmieröls, das in Kontakt mit dem Hauptdrehzapfen 10 ist, und die Geschwindigkeit des Schmieröls, das in Kontakt mit der ölabweisenden Gleitflächenregion Ya des unteren Drehzapfenlagers 12b ist, im Wesentlichen gleich, wobei die durchschnittliche Geschwindigkeit in dem Spalt hoch ist und die Durchflussrate durch Fortsetzung ebenso ansteigt. Dagegen werden an dem Gleitflächenabschnitt X, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert und der eine nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche hat, die Geschwindigkeit des Schmieröls und die Durchflussrate des Schmieröls ohne Erhöhung der Geschwindigkeit oder der Durchflussrate des Schmieröls aufrechterhalten, so dass als Folge des Gleichgewichts der Durchflussrate ein Ölfilmdruck Pb, der höher als im Stand der Technik ist, in dem Spalt an dem Gleitflächenabschnitt X erzeugt wird, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert (siehe 1). Der Hauptdrehzapfen 10 wird in der radialen Richtung des Hauptdrehzapfens 10 durch den hohen Ölfilmdruck Pb angehoben. Somit ist es möglich, die minimale Dicke des Ölfilms zu vergrößern und ist es möglich, den Dezentrierungsbetrag des Hauptdrehzapfens 10 zu reduzieren.
-
Andererseits tritt an der stromabwärtigen Seite des Gleitflächenabschnitts X des unteren Drehzapfenlagers 12b in der vorstehend genannten Drehrichtung ein Schlupf zwischen der ölabweisenden Gleitflächenregion Yb und dem Schmieröl auf, um dadurch die Trennung des Schmieröls von dem unteren Drehzapfenlager 12b zu vereinfachen, so dass die Erzeugung eines Unterdrucks in dem Schmierölfilm unterdrückt wird. Diese Funktion zur Unterdrückung der Erzeugung des Unterdrucks kann ein viskoses Schleppen der Drehung des Hauptdrehzapfens 10 reduzieren.
-
Als Nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel des Drehzapfenlagers 12, das als Stützelement oder Lagerelement dient, unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dahingehend, dass eine ölabweisende Fläche außer an Teilen von beiden axialen Enden des Drehzapfenlagers 12 vorgesehen ist, so dass ähnliche Bezugszeichen ähnliche funktionelle Abschnitte wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels bezeichnen und eine überschneidende Beschreibung ausgelassen wird.
-
5A ist nämlich eine Draufsicht des unteren Drehzapfenlagers 12b und 5B ist eine Seitenansicht des unteren Drehzapfenlagers 12b. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind Gleitflächenregionen Ya und Yb mit einer ölabweisenden Fläche an sowohl der stromaufwärtigen als auch der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung des Hauptdrehzapfens 10 oder der Strömungsrichtung des Schmieröls mit Bezug auf den Gleitflächenabschnitt X ausgebildet, der dem Lastkonzentrationsabschnitt entspricht und der eine nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche außer an den beiden axialen Enden hat.
-
Mit dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Betrag der Leckage des Schmieröls aus den ölabweisenden Gleitflächenregionen Ya und Yb des unteren Drehzapfenlagers 12b zu den beiden axialen Enden reduziert, so dass es möglich ist, die axiale Abmessung oder Breite des Drehzapfenlagers 12 zu reduzieren, wenn ein Ölfilmdruck, der äquivalent zu demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ist, erhalten wird.
-
Wenn dabei der Gleitflächenabschnitt X mit einer nicht ölabweisenden oder gering ölabweisenden Fläche und die Gleitflächenregionen Ya und Yb mit einer ölabweisenden Fläche ausgebildet werden, kann ein stark ölabweisendes Material nur auf die Gleitflächenregionen Ya und Yb aufgebracht werden, ohne dass jegliche Behandlung auf den Gleitflächenabschnitt aufgebracht wird, oder kann ein nicht ölabweisendes oder gering ölabweisendes Material und ein stark ölabweisendes Material entsprechend auf den Gleitflächenabschnitt X und die Gleitflächenregionen Ya und Yb aufgebracht werden.
-
Es ist anzumerken, dass das stark ölabweisende Material Fluoralkylsilan sein kann. Beispielsweise wird eine gemischte Lösung aus Ethanol, Tetraethoxysilan, Fluoralkylsilan und Salzsäurelösung auf die Gleitflächenregionen Ya und Yb aufgebracht und dann bei ungefähr 200°C für ungefähr 30 Minuten in einem atmosphärischen Ofen gebrannt. Dadurch wird eine Silanolgruppe (O-Si-O; Glasschicht SiO2) fest an einem Basismaterial (beispielsweise Eisen) des Drehzapfenlagers ausgebildet und wird eine stark ölabweisende Rf-Gruppe (Fluor) an dem Ende der Silanolgruppe, nämlich der Fläche ausgebildet. Somit wird die stark ölabweisende Gleitfläche erhalten.
-
Zusätzlich kann das nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Material eine gemischte Lösung sein, die Fluaralkylsilan von der vorstehend genannten gemischten Lösung ausschließt, und in ähnlicher Weise gebrannt werden, nachdem sie auf den Gleitflächenabschnitt X aufgebracht wird. Dadurch wird nur die Silanolgruppe (O-Si-O; Glasschicht SiO2) an dem Basismaterial des Drehzapfenlagers ausgebildet, so dass die nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Gleitfläche erhalten werden kann.
-
Es ist anzumerken, dass dann, wenn das nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Material und das stark ölabweisende Material auf die entsprechenden unterschiedlichen Abschnitte gleichzeitig aufgebracht werden, beispielsweise eine gemischte Lösung aus Ethanol, Tetraethoxysilan, Fluoralkylsilan und Salzsäure und eine gemischte Lösung aus Ethanol, Tetraethoxysilan und Salzsäure auf unterschiedliche Abschnitte einer Walzenfläche aufgebracht werden, wobei die gemischten Lösungen an der Walzenfläche auf das untere Drehzapfenlager 12b übertragen und dann gebrannt werden. Dadurch kann die Gleitfläche ohne Stufe zwischen der nicht ölabweisenden oder gering ölabweisenden Fläche und der stark ölabweisenden Fläche ausgebildet werden. Insbesondere hat die Rf-Gruppe an der Fläche des stark ölabweisenden Films eine Dicke von ungefähr mehreren Nanometern und ist extrem dünner als die Silanolgruppe (O-Si-O), die beiden Filmen gemeinsam ist, und die eine Dicke von 60 bis 200 nm hat, so dass makroskopisch nahezu keine Differenz der Dicke von den beiden Filmen vorliegt und es möglich ist, die Gleitfläche mit einem glatten Film zur Verfügung zu stellen. Somit ist es möglich, den Reibungsverlust weitergehend zu reduzieren.
-
Als Nächstes wird eine Gleitstützstruktur für ein Wellenelement und ein Stützelement, die relativ zueinander drehbar sind, in einem Kolben gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
-
Wie in 6 gezeigt ist, weist ein Kolben 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Kolbenkopf 102, Kolbenkragen 104 und Kolbenbolzenaugen (im Folgenden als Bolzenaugen) 106 auf. Der Kolbenkopf 102 hat eine Vielzahl von äußeren Umfangsvertiefungen, in die Kolbenringe gesetzt werden. Die Kragenabschnitte 104 und die Bolzenaugen 106 sind unterhalb des Kolbenkopfs 102 gelegen. Ein Kolbenbolzen 120, der später beschrieben wird, ist in die Bolzenaugen 106 eingesetzt. Die Bolzenaugen 106 haben Kolbenbolzenlöcher 108, von denen jedes eine Achse hat, die im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung der Kurbelwelle ist. Dann werden die Bolzenaugen 106 integral mit Seitenwänden 110 ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, so dass diese senkrecht zu den Achsen der Kolbenbolzenlöcher 108 sind, und werden beide Enden der Seitenwände 110 durchgehend mit den Kragenabschnitten 104 ausgebildet.
-
Dann koppelt der vorstehend genannte Kolbenbolzen 120 den Kolben 100 mit einer Pleuelstange 122, so dass der Kolbenbolzen 120 in einem kleinen Endloch der Pleuelstange 122 gepasst wird, von dem ein großes Ende mit einem Bolzen der Kurbelwelle gekoppelt ist, und werden beide Enden des Kolbenbolzens 120 in die Kolbenbolzenlöcher 108 der Bolzenaugen 106 gepasst.
-
Dabei wird der Kolbenbolzen 120, der als Wellenelement in dem Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Kolbens dient, mit dem Kolben 100 und der Pleuelstange 122 als eine sogenannte voll schwimmende Bauart gekoppelt, bei der der Kolbenbolzen 120 relativ drehbar mit Bezug auf die Kolbenbolzenlöcher 108 der Bolzenaugen 106 des Kolbens 100 und das kleine Endloch der Pleuelstange 122 ist. Dann werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt ist, ölabweisende Flächen an Gleitflächen der Kolbenbolzenlöcher 108 der Bolzenaugen 106 ausgebildet, die als Stützelemente dienen. Genauer gesagt wird an der Gleitfläche von jedem der Kolbenbolzenlöcher 108 der Bolzenaugen 106 ein Gleitflächenabschnitt in einem vorbestimmten Bereich von 106b bis 106d (siehe 8A) einschließlich einer Position 106c, an der die Gleitfläche eine Ebene schneidet, die sowohl eine Mittelachse Pz des Kolbens 100 als auch eine Mittelachse Px der Kolbenbolzenlöcher 108 der Bolzenaugen 106 an der Mitte enthält, so ausgebildet, dass diese ein Gleitflächenabschnitt X mit einer nicht ölabweisenden oder gering ölabweisenden Fläche ist, wohingegen ein Gleitflächenabschnitt in einem Bereich von 106a bis 106b und ein Gleitflächenabschnitt in einem Bereich von 106d bis 106e, die an beiden Seiten des Gleitflächenabschnitts X gelegen sind, jeweils als Gleitflächenabschnitte Ya und Yb mit einer ölabweisenden Fläche ausgebildet werden.
-
Der Betrieb des Ausführungsbeispiels hinsichtlich des Kolbens wird nun beschrieben. Es wird angenommen, dass sich der Kolben 100 aufwärts und abwärts bewegend hin- und herbewegt, während Schmieröl zu den Kolbenbolzenlöchern 108 der Bolzenaugen 106 zugeführt wird. Wenn sich die Kurbelwelle zu diesem Zeitpunkt in Uhrzeigerrichtung dreht, dreht sich bei der zweiten Hälfte eines Aufwärtsbewegungshubs des Kolbens 100 beginnend von der untersten Position des Bolzens der Kurbelwelle und bei der ersten Hälfte eines Abwärtsbewegungshubs des Kolbens 100 beginnend von der höchsten Position des Bolzens der Kurbelwelle der Kolbenbolzen 120 in der Gegenuhrzeigerrichtung mit Bezug auf die Bolzenaugen 106, und dreht sich in der zweiten Hälfte des Abwärtsbewegungshubs und der ersten Hälfte des Aufwärtsbewegungshubs anders als vorstehend angegeben der Kolbenbolzen 120 in der Uhrzeigerrichtung.
-
Dabei wirkt eine Last aufgrund eines Verbrennungsdrucks an dem Kolben 100, wenn der Kolben 100 sich nach unten bewegt, und wird bei dem Kolbenbolzen 120 und den Bolzenaugen 106 der Gleitflächenabschnitt in dem vorbestimmten Bereich von 106b bis 106d einschließlich der Position 106c, an der die Gleitfläche die Ebene schneidet, die die Mittelachse Pz des Kolbens 100 und die Mittelachse Px der Kolbenbolzenlöcher 108 der Bolzenaugen 106 an der Mitte enthält, der Lastkonzentrationsabschnitt. Es ist anzumerken, dass mit der nach oben und nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens 100 die radiale Position des Lastkonzentrationsabschnitts mit Bezug auf die Mitte des Kolbenbolzens 120 mit Bezug auf den Kolbenbolzen 120 schwankt; jedoch ist die radiale Position des Lastkonzentrationsabschnitts an einer radialen Position 106c korrespondierend mit der Mittelachse Pz des Kolbens 100 mit Bezug auf die Bolzenaugen 106 konstant.
-
Wenn dann, wie in 8A gezeigt ist, angenommen wird, dass sich der Kolbenbolzen 120 in Gegenuhrzeigerrichtung in der ersten Hälfte des Abwärtsbewegungshubs des Kolbens 100 dreht, strömt zugeführtes Schmieröl in ähnlicher Weise in der Gegenuhrzeigerrichtung in dem Spalt, der zwischen dem Kolbenbolzen 120 und den Kolbenbolzenlöchern 108 der Bolzenaugen 106 ausgebildet wird, wenn der Kolbenbolzen 120 sich dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist, wie in 8C gezeigt ist, die Geschwindigkeit des Schmieröls an einer Seite, die mit dem stromaufwärtigen Gleitflächenabschnitt Ya des Bolzenauges 106 in Kontakt steht, die eine ölabweisende Fläche hat, im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit des Schmieröls an der Seite, die in Kontakt mit dem Kolbenbolzen 120 steht, und daher ist die Durchschnittsgeschwindigkeit in dem Spalt hoch und steigt die Durchflussrate durch Fortsetzung ebenso an. Dagegen werden an dem Gleitflächenabschnitt X, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert und der eine nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche hat, die Geschwindigkeit des Schmieröls und die Durchflussrate des Schmieröls ohne Anstieg der Geschwindigkeit oder der Durchflussrate des Schmieröls aufrechterhalten, so dass als Folge des Gleichgewichts der Durchflussrate, wie in 8B gezeigt ist, ein Ölfilmdruck Pb (durchgezogene Linie), der höher als ein Ölfilmdruck Pa (gestrichelte Linie) in dem Stand der Technik ist, in dem Spalt erzeugt werden kann, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert. Aufgrund des großen Ölfilmdrucks Pb wird der Kolbenbolzen 120 radial nach innen beabstandet, um zu ermöglichen, dass die minimale Ölfilmdicke erhöht wird, so dass es möglich ist, die festfressverhindernde Eigenschaft des Kolbenbolzens 120 zu verbessern.
-
Andererseits tritt an der stromabwärtigen Seite der vorstehend genannten Drehrichtung mit Bezug auf den Gleitflächenabschnitt X jedes Bolzenauges 106 mit einer nicht ölabweisenden oder gering ölabweisenden Fläche ein Schlupf zwischen der ölabweisenden Gleitflächenregion Yb und dem Schmieröl auf, um dadurch die Trennung des Schmieröls von den Bolzenaugen 106 zu vereinfachen, so dass eine Erzeugung eines Unterdrucks in dem Schmierölfilm unterdrückt wird. Diese Funktion zur Unterdrückung des Unterdrucks kann ein viskoses Schleppen der Drehung des Kolbenbolzens 120 reduzieren, so dass es möglich ist, einen Reibungsverlust zu reduzieren.
-
Ferner werden Ventilstößel der Kraftmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 9A bis 9C beschrieben.
-
Dabei ist jeder der Ventilstößel der Kraftmaschine ein Bauteil, das die Drehbewegung eines Nockens in eine Hin- und Herbewegung umwandelt und dann die Leistung auf ein Ventil überträgt. Jeder Ventilstößel hat beispielsweise eine zylindrische Form mit einem geschlossenen Ende an einer Seite. Wie in 9A gezeigt ist, wird der innere Grundabschnitt des Ventilstößels 20 in Kontakt mit einem Endabschnitt eines Schafts 22A des Ventils 22 gebracht, wird der Ventilstößel 20 angetrieben, um das Ventil 22 durch den Nocken 24A zu öffnen, der integral mit einer Nockenwelle 24 ausgebildet ist, die synchron mit einer Drehung der Kurbelwelle angetrieben wird, und wird der Ventilstößel 20 zum Schließen des Ventils 22 durch eine Ventilfeder 26 vorgespannt. Dann sind, wie in 9C gezeigt ist, üblicherweise diese Ventilstößel 20 so konfiguriert, dass die Mitte des Nockens 24A von der Mitte des Ventilstößels 20 versetzt ist, und dass jedes Mal dann, wenn der Nocken 24A den Ventilstößel 20 berührt, um das Ventil 22 zu heben, der Ventilstößel 20 ein wenig gedreht wird, um eine einseitige Abnutzung eines Kontaktabschnitts zu verhindern.
-
Dann wird in dem Ausführungsbeispiel bezüglich der Ventilstößel der Kraftmaschine eine ölabweisende Fläche an einer Gleitfläche einer oberen Fläche 20A jedes Ventilstößels 20 ausgebildet. Insbesondere wird, wie in 9B gezeigt ist, ein Gleitflächenabschnitt Y mit einer ringförmigen ölabweisenden Fläche an einem Umfangsabschnitt der oberen Fläche 20A außer dem zentral Abschnitt ausgebildet. Andererseits wird der zentrale Abschnitt der oberen Fläche 20A so ausgebildet, dass dieser ein Gleitflächenabschnitt X ist, der eine im Wesentlichen kreisförmige nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche hat.
-
Der Betrieb des Ausführungsbeispiels bezüglich der Ventilstößel 20 der Kraftmaschine wird nun beschrieben. Es wird angenommen, dass sich die Nockenwelle 24 in der Gegenuhrzeigerrichtung in der Zeichnung dreht, während Schmieröl durch eine Ölzufuhrvorrichtung (nicht gezeigt) zu einem Kontaktabschnitt zwischen dem Nocken 24A und dem Ventilstößel 20 zugeführt wird. Dabei bewegt sich, wenn sich der Nocken 24A dreht, der Kontaktabschnitt zwischen dem Nocken 24A und dem Ventilstößel 20 von einer Kontaktstartposition, an der ein Dämpfungsabschnitt in der Nähe eines Basiskreises des Nockens 24A einen Umfangsabschnitt der oberen Fläche 20A des Ventilstößels 20 über eine maximale Hubposition, an der ein Hubabschnitt des Nockens 24A einen zentralen Abschnitt der oberen Fläche 20A des Ventilstößels 20 erneut eine Kontaktendposition berührt, an der der Dämpfungsabschnitt in der Nähe des Basiskreises des Nockens 24A den Umfangsabschnitt der oberen Fläche 20A des Ventilstößels 20 berührt. Somit wird in dem Fall des Ventilstößels 20 die maximale Hubposition, an der eine maximale Last ausgeübt wird, nämlich der zentrale Abschnitt der oberen Fläche 20A des Ventilstößels 20 ein Lastkonzentrationsabschnitt.
-
Schmieröl, das hier zugeführt wird, strömt in ähnlicher Weise in der Uhrzeigerrichtung in dem Spalt, der zwischen dem Nocken 24A und dem Ventilstößel 20 ausgebildet wird, wenn sich die Nockenwelle 24 dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist, wie vorstehend beschrieben ist, die Geschwindigkeit des Schmieröls an einer Seite, die den Gleitflächenabschnitt Y des Nockens 24A berührt, der eine ölabweisende Fläche hat, im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit des Schmieröls an einer Seite, die den Ventilstößel 20 berührt, so dass die durchschnittliche Geschwindigkeit in dem Spalt ansteigt und sich die Durchflussrate durch Fortsetzung erhöht. Dagegen werden an dem Gleitflächenabschnitt X, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert und der eine nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche hat, die Geschwindigkeit des Schmieröls und die Durchflussrate des Schmieröls ohne Erhöhung der Geschwindigkeit oder der Durchflussrate des Schmieröls aufrechterhalten, so dass als Folge des Gleichgewichts der Durchflussrate ein Ölfilmdruck Pb, der höher als derjenige in dem Stand der Technik ist, in dem Spalt erzeugt wird, der mit dem Lastkonzentrationsabschnitt korrespondiert. Dieser hohe Öldruck Pb kann die minimale Ölfilmdicke in dem Spalt zwischen dem Nocken 24A und dem Ventilstößel 20 erhöhen, was eine Verschiebung von einer Grenzschichtschmierung in eine Fluidschmierung zur Folge hat, um dadurch zu ermöglichen, dass ein viskoses Schleppen, nämlich eine Reibung dazwischen reduziert wird. Als Folge verringert sich eine Abnutzung des Kontaktabschnitts, nämlich des Gleitabschnitts zwischen dem Nocken 24A und des Ventilstößels 20.
-
Andererseits tritt an der stromabwärtigen Seite in der vorstehend beschriebenen Drehrichtung mit Bezug auf den Gleitflächenabschnitt X des Ventilstößels 20, der eine nicht ölabweisende oder gering ölabweisende Fläche hat, ein Schlupf zwischen der ölabweisenden Gleitflächenregion Yb und dem Schmieröl auf, um eine Trennung des Schmierölfilms von dem Ventilstößel 20 zu vereinfachen, so dass eine Erzeugung eines Unterdrucks in dem Schmierölfilm unterdrückt wird. Diese Funktion zur Unterdrückung der Erzeugung des Unterdrucks kann das viskose Schleppen der Drehung des Nockens 24A reduzieren.
-
Es ist anzumerken, dass in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bezüglich der Ventilstößel 20 der zentrale Abschnitt der oberen Fläche 20A als Gleitflächenabschnitt X mit einer im Wesentlichen kreisförmigen nicht ölabweisenden oder gering ölabweisenden Fläche ausgebildet ist, und der Gleitflächenabschnitt Y mit einer ringförmigen ölabweisenden Fläche an dem Umfangsabschnitt außer dem zentralen Abschnitt der oberen Fläche 20A ausgebildet ist. Das kann beispielsweise in einer etwas anderen Form ausgeführt werden, in welcher der Gleitflächenabschnitt X mit der nicht ölabweisenden oder gering ölabweisenden Fläche an einer Position vorgesehen ist, die von dem zentralen Abschnitt der oberen Fläche 20A oder Ähnlichem versetzt ist. Das liegt daran, dass, wie vorstehend beschrieben ist, die Mitte des Nockens 24A von der Mitte des Ventilstößels 20 versetzt ist und sich der Ventilstößel 20 ein wenig dreht, so dass der Nocken 24A nicht notwendigerweise die Mitte des Ventilstößels 20 mit einer hohen Last berührt.
-
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 2006-329252 A [0003, 0008]
- JP 2007-211956 A [0004, 0008]
- JP 2007-192330 A [0005]
- JP 2008-223942 A [0005]
