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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ölrücklaufstruktur und insbesondere auf eine Ölrücklaufstruktur für eine positive Kurbelgehäuseentlüfungs-(Positive Crankcase Ventilation, PCV) Vorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Im Allgemeinen wird bei dieser Art von PCV-Vorrichtung Öl, das durch einen Ölabscheider (im Folgenden als abgeschiedenes Öl bezeichnet) vom Blowby-Gas abgeschieden wird, über eine Rücklaufleitung, die mit einem Motorkörper verbunden ist, in eine Ölwanne zurückgeführt.
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Wenn eine Ölablassöffnung des Rücklaufrohrs an einer Innenwandfläche des Motorkörpers geöffnet wird, kann das entlang der Innenwandoberfläche fließende Öl oder können Öl spritzer, die von einem rotierenden Körper im Motorkörper gespritzt werden, von der Ölablassöffnung in das Rücklaufrohr fließen und dadurch einen Rücklauf verursachen.
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Als eine Struktur, die einen solchen Rücklauf verhindern kann, beispielsweise in der Patentliteratur 1, wird die folgende Struktur offenbart: Ein mit einem Ölabscheider verbundenes Rücklaufrohr ist in einen Motorkörper eingeführt und eine Ölablassöffnung der Rücklaufleitung ist in ein Öl in einer Ölwanne eingetaucht.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
JP-A-2008-25347 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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In einer Struktur, wie sie in der obigen Patentliteratur 1 beschrieben ist, ist das Rücklaufrohr in einer langen Form von einer Seitenwand des Motorkörpers zur Ölwanne durch eine Kurbelkammer gebildet. Aus diesem Grund kann das lang geformte Rücklaufrohr durch Einflüsse der Motorvibration und des Flüssigkeitsdrucks des in der Kurbelkammer und/oder der Ölwanne fließenden Öls gebrochen werden. Wenn das Rücklaufrohr dicker gemacht wird, um die Festigkeit sicherzustellen und den Bruch zu verhindern, besteht außerdem das Problem, dass die Kosten erhöht werden. Darüber hinaus kann eine Vergrößerung der Länge eines Strömungswegs des Rücklaufrohrs die Abflussleistung eines abgeschiedenen Öls verringern und eine Blockierung (Verstopfung) aufgrund eines verschlechterten Öls und dergleichen verursachen.
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Die Technologie der vorliegenden Offenbarung stellt eine Ölrücklaufstruktur bereit, die einen Ölrücklauf mit einer einfachen Konfiguration wirksam verhindert.
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LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
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Gemäß einer Ölrücklaufstruktur der vorliegenden Offenbarung wird ein Strömungswegkörper bereitgestellt, der dafür konfiguriert ist, ein Öl, das durch eine Ölabscheideeinheit von einem Blowby-Gas abgeschieden wird, in einen Motorkörper zurückzuführen, der mit einem Ölspeicherabschnitt eines Motors kommuniziert. Ein stromaufwärtiges Ende des Strömungswegkörpers ist mit der Ölabscheideeinheit verbunden, wobei mindestens ein Teil auf einer stromabwärtigen Seite des Strömungswegkörpers von einer Innenwand des Motorkörpers in den Motorkörper hineinragt, und eine Ölablassöffnung an einem stromabwärtigen Ende des Strömungswegkörpers an einer Position angeordnet ist, die nicht in ein Öl innerhalb des Bodenspeicherabschnitts eingetaucht ist.
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Ein rotierender Körper kann in dem Motorkörper untergebracht sein, und die Ölaustrittsöffnung des Strömungswegkörpers kann so angeordnet sein, dass sie in einer Rotationsachsenrichtung in Bezug auf eine rotierende äußere Umfangsfläche des rotierenden Körpers versetzt ist.
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Der Strömungswegkörper kann ein Rohrelement umfassen, das von einer Seitenwandinnenfläche des Motorkörpers zur Innenseite des Motorkörpers ragt.
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Darüber hinaus kann das Rohrelement folgendes umfassen: einen ersten geraden Rohrabschnitt, der sich seitlich von der Seitenwandinnenfläche erstreckt, einen gekrümmten Rohrabschnitt, der sich von einem stromabwärtigen Ende des ersten geraden Rohrabschnitts in einer Richtung schräg nach unten von der Richtung der Rotationsachse krümmt, und einen zweiten geraden Rohrabschnitt, der sich von einem stromabwärtigen Ende des gekrümmten Rohrabschnitts nach unten erstreckt, und eine Ölablassöffnung kann an einem stromabwärtigen Ende des zweiten geraden Rohrabschnitts gebildet sein.
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VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der Technologie der vorliegenden Offenbarung kann ein Rücklauf des Öls mit einer einfachen Konfiguration verhindert werden.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist ein schematisches Gesamtkonfigurationsdiagramm einer PCV-Vorrichtung mit einer Ölrücklaufstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
- [2] 2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Hauptteil eines Ölrücklaufrohrabschnitts gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
- [3] 3 ist eine schematische Teilschnittansicht, die den in 2 gezeigten Ölrücklaufrohrabschnitt mit einem ausgeschnittenen Teil davon zeigt.
- [4] 4 ist eine schematische Ansicht eines zweiten geraden Rohrabschnitts eines stromabwärtigen Rohrelements gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus einer radialen Zahnradrichtung.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine Ölrücklaufstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dieselben Komponenten werden mit denselben Referenznummern bezeichnet, und Namen und Funktionen dieser Komponenten sind ebenfalls identisch. Daher wird eine detaillierte Beschreibung derselben Komponenten nicht wiederholt.
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[Gesamtkonfiguration]
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1 ist ein schematisches Gesamtkonfigurationsdiagramm einer PCV-Vorrichtung 30 mit der Ölrücklaufstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Ein Motor 10 umfasst einen Zylinderblock 11. Ein Zylinderkopf 12 ist an einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 11 vorgesehen, und eine Zylinderkopfhaube 13 ist an einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs 12 angebracht. Außerdem ist an einem unteren Abschnitt des Zylinderblocks 11 eine Ölwanne 19 (Ölspeicherabschnitt) zum Speichern von Motoröl vorgesehen. Weiterhin ist der Zylinderblock 11 mit einem Getriebe GB versehen, das mehrere Zahnräder G aufnimmt, die die Drehkraft einer Kurbelwelle CS auf Zusatzmaschinen und dergleichen (nicht gezeigt) übertragen. Innenräume des Zylinderblocks 11 und des Getriebes GB kommunizieren beide mit der Ölwanne 19.
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Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung der Zylinderblock 11 und das Getriebe GB einfach als „Motorkörper 20“ bezeichnet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der so bezeichnete „Motorkörper 20“ mit Sicherheit den Zylinderblock 11 und/oder das Getriebe GB.
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Ein Ansaugkrümmer 14 und ein Auslasskrümmer 15 sind an Seitenteilen des Zylinderkopfes 12 vorgesehen. Ein Ansaugrohr 16, das Frischluft einleitet, ist mit dem Ansaugkrümmer 14 verbunden und ein Abgasrohr 18, das Abgas abgibt, ist mit dem Abgaskrümmer 15 verbunden.
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Die PCV-Vorrichtung 30 führt zu einem Ansaugsystem ein Blowby-Gas zurück (oder gibt es an die Atmosphäre ab), das aus einem Spalt zwischen einem Zylinder und einem im Zylinderblock 11 gebildeten Kolben (nicht gezeigt) zu einer Kurbelkammerseite ausgetreten ist. Insbesondere umfasst die PCV-Vorrichtung 30 einen stromaufwärtigen Gasleitungsabschnitt 31, einen Ölabscheider 32 (ein Beispiel einer Ölabscheideeinheit), einen stromabwärtigen Gasleitungsabschnitt 33, ein PCV-Ventil 34 und einen Ölrücklaufleitungsabschnitt 40 (ein Beispiel eines Strömungswegkörpers).
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Der stromaufwärtige Gasleitungsabschnitt 31 verbindet einen Gasauslassabschnitt der Zylinderkopfhaube 13 mit einem Gaseinlassabschnitt des Ölabscheiders 32 und führt das zur Kurbelkammerseite ausgetretene Blowby-Gas in den Ölabscheider 32 ein. Der Ölabscheider 32 scheidet das Öl vom Blowby-Gas ab.
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Der stromabwärtige Gasleitungsabschnitt 33 verbindet einen Gasauslassabschnitt des Ölabscheiders 32 mit dem Einlassrohr 16 und führt das Blowby-Gas, in dem das Öl durch den Ölabscheider 32 abgeschieden wird, in das Ansaugrohr 16 zurück. Es ist zu beachten, dass ein Auslassende des stromabwärtigen Gasleitungsabschnitts 33 zur Atmosphäre geöffnet sein kann. Das PCV-Ventil 34 ist neben dem Gasauslassabschnitt des Ölabscheiders 32 vorgesehen und fungiert beispielsweise als Rückschlagventil.
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Der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 verbindet einen Ölauslassabschnitt des Ölabscheiders 32 mit dem Motorkörper 20. Der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 dient dazu, das Öl (im Folgenden als „abgeschiedenes Öl“ bezeichnet), das durch den Ölabscheider 32 vom Blowby-Gas abgeschieden wird, zum Inneren des Motorkörpers 20 zurückzuführen. Das abgeschiedene Öl, das von dem Ölrücklaufrohrabschnitt 40 in den Motorkörper 20 abgegeben wird, wird durch Herabfallen aufgrund der Schwerkraft in die untere Ölwanne 19 zurückgeführt. Im Folgenden wird eine detaillierte Konfiguration des Ölrücklaufrohrabschnitts 40 beschrieben.
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[Ölrücklaufrohrabschnitt]
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2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Hauptteil des Ölrücklaufrohrabschnitts 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, und 3 ist eine schematische Teilschnittansicht, die den in 2 gezeigten Ölrücklaufrohrabschnitt 40 mit einem ausgeschnittenen Teil davon zeigt.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 ein stromaufwärtiges Rohrelement 41, eine Halterung 42 und ein stromabwärtiges Rohrelement 45 in der Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite in einer Rücklaufrichtung des abgeschiedenen Öls.
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Das stromaufwärtige Rohrelement 41 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Rohrelement und ist an einer Außenseite des Motorkörpers 20 angeordnet. Ein stromaufwärtiges Ende des stromaufwärtigen Rohrelements 41 ist mit dem Ölauslassabschnitt des Ölabscheiders 32 verbunden (siehe 1). Das stromaufwärtige Rohrelement 41 erstreckt sich in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung an der Außenseite des Motorkörpers 20 entlang einer Seitenwandaußenfläche 20A des Motorkörpers 20 und ist in einer Kurve so gebildet, dass eine stromabwärtige Seite 41A davon dem Motorkörper 20 zugewandt ist.
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Die Halterung 42 ist ein dickes plattenförmiges Element und besteht vorzugsweise aus einem Metallmaterial und dergleichen. Die Halterung 42 ist mit einem Paar Schrauben B an der Seitenwandaußenfläche 20A des Motorkörpers 20 befestigt. Ein Einführloch 21 (siehe 3) ist durch einen Seitenwandabschnitt des Motorkörpers 20 gebildet, an dem die Halterung 42 befestigt ist. Außerdem ist an einem Abschnitt, der dem Einführloch 21 der Halterung 42 entspricht, ein Durchgangsloch 43 (siehe 3) gebildet. Das Durchgangsloch 43 ist als Stufenloch gebildet, so dass der Lochdurchmesser eines äußeren Öffnungslochabschnitts 43A im Wesentlichen dem Rohraußendurchmesser des stromaufwärtigen Rohrelements 41 entspricht und so dass der Lochdurchmesser eines inneren Öffnungslochabschnitts 43B im Wesentlichen der gleiche ist wie der Rohrinnendurchmesser des stromaufwärtigen Rohrelements 41. Ein stromabwärtiges Ende des stromaufwärtigen Rohrelements 41 ist in den äußeren Öffnungslochabschnitt 43A eingepasst.
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Ferner ist ein zylindrischer Vorsprung 44 (siehe 3) vorgesehen, der eine Öffnungskante des Öffnungslochabschnitts 43B umgibt, um aus einer inneren Seitenfläche der Halterung 42 herauszutreten. Der zylindrische Außendurchmesser des zylindrischen Vorsprungs 44 ist so gebildet, dass er kleiner als der Lochdurchmesser des Einführlochs 21 ist, und der zylindrische Innendurchmesser des zylindrischen Vorsprungs 44 ist so gebildet, dass er im Wesentlichen dem Rohraußendurchmesser des stromabwärtigen Rohrelements 45 entspricht. Ein stromaufwärtiges Ende des stromabwärtigen Rohrelements 45 ist in den zylindrischen Vorsprung 44 eingepasst. Der zylindrische Vorsprung 44 und das stromabwärtige Rohrelement 45 sind vorzugsweise durch Hartlöten oder dergleichen aneinander befestigt.
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Das stromabwärtige Rohrelement 45 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Rohrelement und ist vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Element (zum Beispiel Metall) gebildet. Insbesondere umfasst das stromabwärtige Rohrelement 45 einen ersten geraden Rohrabschnitt 46, einen gekrümmten Rohrabschnitt 47 und einen zweiten geraden Rohrabschnitt 48 in der Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite. Ein stromabwärtiges Ende des zweiten geraden Rohrabschnitts 48 ist als eine Ölablassöffnung 49 gebildet, die in den Motorkörper 20 mündet.
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Ein Außenumfang eines stromaufwärtigen Endes des ersten geraden Rohrabschnitts 46 ist an einer inneren zylindrischen Oberfläche des zylindrischen Vorsprungs 44 der Halterung 42 befestigt und kommuniziert mit dem Durchgangsloch 43. Es ist auch vorgesehen, dass sich der erste gerade Rohrabschnitt 46 in einer seitlichen Richtung erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Seitenwandinnenfläche 20B in dem Motorkörper 20 verläuft und von der Seitenwandinnenfläche 20B in den Innenraum des Motorkörpers 20 hinein ragt. Das heißt, dass das Öl, das entlang der Seitenwandinnenfläche 20B des Motorkörpers 20 nach unten fließt, durch eine äußere Umfangsfläche des ersten geraden Rohrabschnitts 46 wirksam daran gehindert werden kann, in das Durchgangsloch 43 und/oder das stromaufwärtige Rohrelement 41 zu fließen.
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Der gekrümmte Rohrabschnitt 47 ist so gebildet, dass er von einem stromabwärtigen Ende des ersten geraden Rohrabschnitts 46 schräg nach unten gekrümmt ist. Auf diese Weise fällt das Öl, das entlang der äußeren Umfangsfläche des ersten geraden Rohrabschnitts 46 von der Seitenwandinnenfläche 20B fließt, zuverlässig nach unten, wenn der gekrümmte Rohrabschnitt 47 schräg nach unten gerichtet ist. Der zweite gerade Rohrabschnitt 48 ist an einem stromabwärtigen Ende des gekrümmten Rohrabschnitts 47 vorgesehen.
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Der zweite gerade Rohrabschnitt 48 ist dafür vorgesehen, sich vom stromabwärtigen Ende des gekrümmten Rohrabschnitts 47 in einer Richtung schräg nach unten von einer Richtung einer Rotationsachse X einer Zahnoberfläche G1 (eine linke Richtung in dem dargestellten Beispiel) zu erstrecken. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ölablassöffnung 49 des zweiten geraden Rohrabschnitts 48 vorzugsweise in einer Position vertikal über der Kurbelwelle CS vorgesehen (siehe 1), so dass die Ölablassöffnung 49 nicht in Öl in der Ölwanne 19 eingetaucht ist (siehe 1) und das gesamte stromabwärtige Rohrelement 45 kurz ist.
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Ferner ist, wie in 4 gezeigt, die Ölablassöffnung 49 des zweiten geraden Rohrabschnitts 48 so angeordnet, dass sie um einen vorbestimmten Betrag in einer der Richtungen der Rotationsachse X (der linken Richtung in dem dargestellten Beispiel) in Bezug auf die Zahnoberfläche G1 versetzt ist, um zu verhindern, dass von der Zahnoberfläche G1 gestreute Ölspritzer von der Zahnoberfläche (ein Beispiel einer rotierenden äußeren Umfangsfläche) G1 des Zahnrads G, das ein rotierender Körper ist, dort hinein fließen. Der Betrag des Versatzes der Ölablassöffnung 49 kann in geeigneter Weise innerhalb eines Bereichs eingestellt werden, in dem das Fließen der Ölspritzer gemäß der Anzahl der Zähne des Zahnrads G und einer Zahnbreite verhindert werden kann.
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Gemäß der oben ausführlich beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste gerade Rohrabschnitt 46 des stromabwärtigen Rohrelements 45 seitlich von der Seitenwandinnenfläche 20B des Motorkörpers 20 zur Innenseite des Motorkörpers 20 vorsteht. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, dass das Öl, das entlang der Seitenwandinnenfläche 20B des Motorkörpers 20 nach unten fließt, durch den ersten geraden Rohrabschnitt 46 und in das Durchgangsloch 43 und/oder das stromaufwärtige Rohrelement 41 fließt und der Rücklauf des Öls kann zuverlässig verhindert werden.
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Außerdem ist die Ölablassöffnung 49 des stromabwärtigen Rohrelements 45 so angeordnet, dass sie in Richtung der Rotationsachse X in Bezug auf die Zahnoberfläche G1 des Zahnrads G versetzt ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die vom Zahnrad G gestreuten Ölspritzer wirksam daran gehindert werden, in die Ölablassöffnung 49 zu fließen, so dass der Rücklauf des Öls von der Ölablassöffnung 49 zuverlässig verhindert werden kann.
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Da die Ölablassöffnung 49 an einer Position angeordnet ist, die nicht in das Öl in der Ölwanne 19 eingetaucht ist, kann auch eine Abnahme der Abflussleistung eines abgeschiedenen Öls wirksam verhindert werden. Da das stromabwärtige Rohrelement 45 in einer kurzen Form gebildet ist, ist es ferner möglich, Einflüsse von der Vibration des Motors 10, dem Fluiddruck des Öls, das in dem Motorkörper 20 fließt, und dergleichen zu verringern, und ein Bruch aufgrund der Vibration, des Flüssigkeitsdrucks und dergleichen kann wirksam verhindert werden.
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Da das stromabwärtige Rohrelement 45 in einer kurzen Form gebildet ist, kann das stromabwärtige Rohrelement 45 auch leicht in das Einführloch 21 des Motorkörpers 20 in einem Zustand eingeführt werden, in dem es mit der Halterung 42 und dem stromaufwärtigen Rohrelement 41 vormontiert ist, damit die Montageverarbeitbarkeit zuverlässig verbessert werden kann.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in geeigneter Weise modifiziert und implementiert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Beispielsweise kann in der obigen Ausführungsform, obwohl der rotierende Körper am Beispiel des Zahnrads G beschrieben wurde, der rotierende Körper ein Ausgleichsgewicht der Kurbelwelle CS sein, wenn der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 mit der Kurbelkammer verbunden ist. In diesem Fall kann die Ölablassöffnung 49 so angeordnet sein, dass sie in Kurbelwellenrichtung in Bezug auf das Ausgleichsgewicht versetzt ist.
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Der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 kann beispielsweise auch mit einem Gehäuse wie einem Luftkompressor verbunden sein, solange der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 eine Struktur mit einem Raumabschnitt aufweist, der mit der Ölwanne 19 in Verbindung steht. Wenn der Ölrücklaufrohrabschnitt 40 mit dem Luftkompressor verbunden ist, kann die Ölablassöffnung 49 so angeordnet sein, dass sie von der rotierenden äußeren Umfangsfläche des rotierenden Körpers (zum Beispiel einer Kurbel) in dem Gehäuse in Richtung der Rotationsachse versetzt ist.
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Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 13. Februar 2018 eingereichten
japanischen Patentanmeldung (Nr. 2018-023180 ), deren Inhalt hier als Referenz aufgenommen ist.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Offenbarung kann eine Ölrücklaufstruktur bereitstellen, die mit einer einfachen Konfiguration einen Ölrücklauf wirksam verhindert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Motor
- 11
- Zylinderblock (Motorkörper)
- GB
- Getriebe (Motorkörper)
- G
- Zahnrad (rotierender Körper)
- CS
- Kurbelwelle
- 12
- Zylinderkopf
- 13
- Zylinderkopfhaube
- 19
- Ölwanne (Ölspeicher)
- 20
- Motorkörper
- 21
- Einführloch
- 30
- PCV-Vorrichtung
- 31
- stromaufwärtiger Gasleitungsabschnitt
- 32
- Ölabscheider (Ölabscheidereinheit)
- 33
- stromabwärtiger Gasleitungsabschnitt
- 34
- PCV-Ventil
- 40
- Ölrücklaufrohrabschnitt
- 41
- stromaufwärtiges Rohrelement (Strömungswegkörper)
- 42
- Halterung
- 45
- stromabwärtiges Rohrelement (Strömungswegkörper)
- 46
- erster gerader Rohrabschnitt
- 47
- gebogener Rohrabschnitt
- 48
- zweiter gerader Rohrabschnitt
- 49
- Ölablassöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008025347 A [0005]
- JP 2018023180 [0038]
