DE19942102A1 - Schmierstruktur für einen Motor mit Innenverbrennung - Google Patents
Schmierstruktur für einen Motor mit InnenverbrennungInfo
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Abstract
Eine Schmierstruktur für einen Motor mit Innenverbrennung ist vorgesehen, um eine Schmierfähigkeit der Struktur an einer Innenseite jeder Zylinderbuchse zu verbessern und den Kolbenanschlag zu verringern. Bei jedem Zylinder des Motors stimmt dann, wenn die Position einer Spritzölbohrung eines Stiftzapfens mit der Position einer Ölbohrung eines Kurbelzapfens übereinstimmt, die Position einer Ölbohrung eines Hauptzapfens mit der Position einer Ölbohrung einer Kurbelwelle überein, während die Spritzölbohrung selbst direkt hin zu der Innenumfangsseite der Zylinderbuchse führt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmierstruktur
für einen Motor mit Innenverbrennung, und insbesondere eine
Verbesserung einer Schmierfähigkeit einer Innenseite einer
Zylinderbuchse.
Generell wird Schmieröl in dem Motor mit Innenverbrennung
von einer Ölwanne durch einen Filter hindurch durch eine
Ölpumpe angesaugt. Anschließend wird der Druck des Schmieröls
durch einen Druckregler gesteuert, und in Folge darauf wird
das Öl einem Hauptstollen zugeführt. Es sind jeweilige
Ölbohrungen (bzw. Schmiermittelkanäle) ausgebildet, welche von
dem Hauptstollen abzweigen, und durch welche das Schmieröl
jeweiligen Schmierabschnitten, beispielsweise einem sich
bewegenden Ventilsystem, der Kurbelwelle etc., zugeführt wird.
Hierbei wird das Schmieröl für jeden Schmierabschnitt der
Kurbelwelle zuerst von dem Hauptstollen einem Hauptzapfen und
anschließend einem Stiftzapfen durch eine Ölbohrung (Ölkanal)
zugeführt, welche sowohl eine Kurbelwelle als auch einen
Kurbelzapfen durchdringt und schließlich den Kurbelzapfen
erreicht. Anschließend wird das Schmieröl durch einen
Zwischenraum zwischen dem Hauptzapfen und der Kurbelwelle und
einen weiteren Zwischenraum zwischen dem Stiftzapfen und dem
Kurbelzapfen in eine Ölwanne abgelassen. Währenddessen wandert
das zu jedem Stiftzapfen gebrachte Schmieröl durch eine
Spritzölbohrung, welche eine Endöffnung an der Innenseite
einer Kreisbohrung zum Tragen des Kurbelzapfens des
Stiftzapfens und eine weitere Endöffnung an einer Basis einer
Pleuelstange als Schmiermittel-Einspritzdüse aufweist. Als
nächstes wird nach Abschluß der Kolbenschmierung das Schmieröl
zu der Ölwanne zurückgeführt.
Dabei existiert, was die Ausbildung sowohl einer
Spritzölbohrung der Pleuelstange als auch einer Ölbohrung,
welche die Kurbelwelle für den Stiftzapfen durchdringt,
anbelangt, eine bekannte Schmierstruktur, bei welcher die
Anordnung beider Bohrungen derart festgelegt ist, daß dann,
wenn die Position der ersteren Ölbohrung mit der Position der
letzeren Bohrung übereinstimmt, das von der Spritzölbohrung
herausgespritzte Schmieröl gegen die Innenseite der
Zylinderbuchse geliefert wird (siehe japanische ungeprüfte
Patentanmeldung Nr. 9-280027).
Jedoch ist aufgrund der Tatsache, daß der oben erwähnte
Stand der Technik lediglich berücksichtigt, daß die Position
der Spritzölbohrung mit der Position der Ölbohrung des
Stiftzapfens übereinstimmt, wenn die Spritzölbohrung der
Innenseite der Zylinderbuchse zugewandt ist, keine
Positionsbeziehung zwischen der Ölbohrung in dem Hauptzapfen,
welcher mit dem Hauptstollen in Verbindung steht, und der in
der Kurbelwelle ausgebildeten Ölbohrung definiert. Das heißt,
daß, selbst dann, wenn die Position der Spritzölbohrung mit
der Position der Ölbohrung des Stiftzapfens übereinstimmt, die
Position der Ölbohrung auf der Seite des Hauptzapfens nicht
mit der Position der in der Kurbelwelle ausgebildeten
Ölbohrung übereinstimmt.
Daher wird das Schmieröl, welches von der Ölbohrung des
Hauptzapfens bei der Positionsübereinstimmung zwischen der
Spritzölbohrung und der Ölbohrung des Stiftzapfens zugeführt
wurde, durch einen Vertiefungsabschnitt zwischen der
Kurbelwelle und dem Hauptzapfen ein die Ölbohrung der
Kurbelwelle eingeführt.
Bei einem derartigen Schmierweg ist es aufgrund einer
starken Verringerung des Schmiermitteldrucks an dem
Vertiefungsabschnitt zwischen der Kurbelwelle und dem
Hauptzapfen nicht möglich, eine ausreichende Menge an
Schmiermittel zu gewährleisten, welches von der
Spritzölbohrung über die Ölbohrung der Kurbelwelle und die in
Folge liegende Ölbohrung des Kurbelzapfens herausgespritzt
wird. Insbesondere kann die Schmierstruktur des Standes der
Technik aufgrund der Tatsache, daß die Schmierung auf der
Innenseite der Zylinderbuchse bei dem Kaltstart eines
Fahrzeugs nicht ausreichend ist, keine ausreichende Wirkung
hinsichtlich einer Verringerung des Kolbenschlags erzielen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Schmierfähigkeit einer Struktur an der Innenseite der
Zylinderbuchse zur Verringerung des Kolbenschlags zusammen mit
der Ölbohrungsanordnung, bei welcher der Schmiermittelweg von
dem Hauptstollen bis zu der Spritzölbohrung über den
Hauptzapfen, die Kurbelwelle und den Kurbelzapfen genau wie
ein einziger Ölkanal aufgebaut ist, zu verbessern.
Erfindungsgemäß ist die oben erwähnte Aufgabe durch eine
Schmierstruktur für einen Motor mit Innenverbrennung gelöst,
welche umfaßt:
eine erste in einem Hauptzapfen ausgebildete Ölbohrung, um eine Verbindung zu einem in einem Zylinderblock vorgesehenen Hauptstollen zu erhalten;
eine Kurbelwelle mit einer zweiten Ölbohrung, welche derart ausgebildet ist, daß eine Verbindung mit der ersten Ölbohrung des Hauptzapfens erhalten wird;
mindestens einen an der Kurbelwelle ausgebildeten Kurbelzapfen zum Drehen um eine Mitte der Kurbelwelle, wobei der Kurbelzapfen eine dritte Ölbohrung aufweist, welche für eine Verbindung mit der zweiten Ölbohrung der Kurbelwelle ausgebildet ist;
eine drehbar an dem Kurbelzapfen angebrachte Pleuelstange, welche an einem Basisabschnitt davon mit einer Spritzölbohrung versehen ist, welche derart aufgebaut ist, daß sie mit der dritten Ölbohrung des Kurbelzapfens in Verbindung steht, und welche eine Endöffnung an einer Innenseite einer kreisförmigen Innenseite einer Bohrung zum Tragen des Kurbelzapfens und eine weitere Endöffnung an dem Basisabschnitt der Pleuelstange als Öffnung zum Herausspritzen eines Schmieröls aufweist;
wobei die erste, zweite und das dritte Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart aufgebaut sind, daß dann, wenn die Position der Spritzölbohrung mit der Position der dritten Ölbohrung übereinstimmt, die Position der ersten Ölbohrung mit der Position der zweiten Ölbohrung übereinstimmt, währen die Spritzölbohrung selbst hin zu einer Innenumfangsseite einer Zylinderbuchse führt.
eine erste in einem Hauptzapfen ausgebildete Ölbohrung, um eine Verbindung zu einem in einem Zylinderblock vorgesehenen Hauptstollen zu erhalten;
eine Kurbelwelle mit einer zweiten Ölbohrung, welche derart ausgebildet ist, daß eine Verbindung mit der ersten Ölbohrung des Hauptzapfens erhalten wird;
mindestens einen an der Kurbelwelle ausgebildeten Kurbelzapfen zum Drehen um eine Mitte der Kurbelwelle, wobei der Kurbelzapfen eine dritte Ölbohrung aufweist, welche für eine Verbindung mit der zweiten Ölbohrung der Kurbelwelle ausgebildet ist;
eine drehbar an dem Kurbelzapfen angebrachte Pleuelstange, welche an einem Basisabschnitt davon mit einer Spritzölbohrung versehen ist, welche derart aufgebaut ist, daß sie mit der dritten Ölbohrung des Kurbelzapfens in Verbindung steht, und welche eine Endöffnung an einer Innenseite einer kreisförmigen Innenseite einer Bohrung zum Tragen des Kurbelzapfens und eine weitere Endöffnung an dem Basisabschnitt der Pleuelstange als Öffnung zum Herausspritzen eines Schmieröls aufweist;
wobei die erste, zweite und das dritte Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart aufgebaut sind, daß dann, wenn die Position der Spritzölbohrung mit der Position der dritten Ölbohrung übereinstimmt, die Position der ersten Ölbohrung mit der Position der zweiten Ölbohrung übereinstimmt, währen die Spritzölbohrung selbst hin zu einer Innenumfangsseite einer Zylinderbuchse führt.
Unter der Voraussetzung, daß im Hinblick auf die
Axialrichtung der Kurbelwelle
α einen Winkel in einer Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, wobei der Winkel gebildet wird durch eine Hilfslinie auf der Seite des Kurbelzapfens einer Linie, welche eine Mitte der Kurbelwelle mit einer Mitte des Kurbelzapfens verbindet, und eine Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit einer Öffnung der dritten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite des Kurbelzapfens verbindet;
β einen Winkel zwischen einer Mittellinie der Pleuelstange und einer Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit der Öffnung der Spritzölbohrung auf der Seite der Innenseite des Stiftzapfens verbindet, in der zu der Drehrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzten Richtung darstellt;
γ einen Winkel zwischen der Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Mitte der Kurbelzapfenmitte verbindet und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit einer Öffnung der zweiten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite der Kurbelwelle verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt;
r eine Distanz zwischen der Mitte der Kurbelwelle und der Mitte des Kurbelzapfens darstellt;
l eine Distanz zwischen jeweiligen Drehmitten auf beiden Seiten der Pleuelstange darstellt; und
τ einen Winkel zwischen einer Mittellinie einer Zylinderbohrung, welche durch eine Mitte des Hauptzapfens verläuft, und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Öffnung der ersten Ölbohrung an der Innenseite des Hauptzapfens verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, ist es vorzuziehen, daß jeweilige Positionen der ersten, zweiten und der dritten Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart bestimmt sind, daß die Beziehung
α einen Winkel in einer Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, wobei der Winkel gebildet wird durch eine Hilfslinie auf der Seite des Kurbelzapfens einer Linie, welche eine Mitte der Kurbelwelle mit einer Mitte des Kurbelzapfens verbindet, und eine Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit einer Öffnung der dritten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite des Kurbelzapfens verbindet;
β einen Winkel zwischen einer Mittellinie der Pleuelstange und einer Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit der Öffnung der Spritzölbohrung auf der Seite der Innenseite des Stiftzapfens verbindet, in der zu der Drehrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzten Richtung darstellt;
γ einen Winkel zwischen der Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Mitte der Kurbelzapfenmitte verbindet und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit einer Öffnung der zweiten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite der Kurbelwelle verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt;
r eine Distanz zwischen der Mitte der Kurbelwelle und der Mitte des Kurbelzapfens darstellt;
l eine Distanz zwischen jeweiligen Drehmitten auf beiden Seiten der Pleuelstange darstellt; und
τ einen Winkel zwischen einer Mittellinie einer Zylinderbohrung, welche durch eine Mitte des Hauptzapfens verläuft, und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Öffnung der ersten Ölbohrung an der Innenseite des Hauptzapfens verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, ist es vorzuziehen, daß jeweilige Positionen der ersten, zweiten und der dritten Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart bestimmt sind, daß die Beziehung
erfüllt ist.
Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung gehen aus einer genauen Betrachtung der
nachfolgenden Beschreibung und der beiliegenden Ansprüche
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, welche eine
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
deutlich hervor, und die Erfindung selbst wird dadurch bestens
verstanden.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen
Abschnitts der Schmierstruktur für einen Motor mit
Innenverbrennung gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, welche ferner einen Kolben zwischen
dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt darstellt;
Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3 ist eine schematische Anschicht einer Kurbelwelle
und eines Kurbelzapfens des Ausführungsbeispiels von Fig. 2;
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Pleuelstange
des Ausführungsbeispiels von Fig. 2; und
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Zylinderblocks
des Ausführungsbeispiels von Fig. 2.
Unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung werden
nachfolgend zwei Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen
Abschnitts der Schmierstruktur für einen Motor mit
Innenverbrennung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, welche ferner einen Kolben zwischen
dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt darstellt.
In der Figur ist ein Hauptzapfen 1 mit einer Kreisbohrung
2 versehen, in welcher eine Kurbelwelle 4 drehbar durch ein
Hauptmetall 3 angebracht ist. Verbunden mit der Kurbelwelle 4
ist ein Kurbelzapfen 5, welcher sich um eine Mitte der
Kurbelwelle 4 als Drehmitte dreht. Die Basisunterseite der
Pleuelstange 6 ist aus einem Stiftzapfen 9 mit einer
Kreisbohrung 8 zum Tragen des Kurbelzapfens 5 durch die
Vermittlung eines Zapfenmetalls 7 gebildet.
So wird die Hin- und Herbewegung der Pleuelstange 6 in die
Drehbewegung der Kurbelwelle 4 durch den Kurbelzapfen 5
umgewandelt.
Der Hauptzapfen 1 weist eine erste Ölbohrung
(Schmierkanal) 11 auf, welche für eine Verbindung mit dem
Hauptstollen 10 eines Zylinderblocks ausgebildet ist.
Hingegen weist die Kurbelwelle 4 ein zweites
Öldurchgangsbohrung (Schmierkanal) 12 auf, welche derart
ausgebildet ist, daß sie mit der Ölbohrung 11 auf der Seite
des Hauptzapfens 1 durch eine Schmierungsöffnung 3a, welche in
dem Hauptmetall 3 ausgebildet ist, in Verbindung steht. Die
Öldurchgangsbohrung 12 ist ferner derart ausgebildet, daß sie
sich an gegenüberliegenden Positionen an der Kurbelwelle 4
öffnet und in der Nähe der Mittelachse der Kurbelwelle 4
verläuft.
In ähnlicher Weise weist der Kurbelzapfen 5 eine dritte
Ölbohrung (Schmierkanal) 13 auf, welche derart ausgebildet
ist, daß sie sich an gegenüberliegenden Positionen an der
Außenseite des Zapfens 5 öffnet und in der Nähe der
Mittelachse des Kurbelzapfens 5 ausgebildet ist.
Diese Ölbohrungen 12, 13 stehen durch eine Ölbohrung 14,
welche sowohl in der Kurbelwelle 4 auch in dem Kurbelzapfen 5
ausgebildet ist, miteinander in Verbindung.
In diesem Fall ist die Ölbohrung 14 derart ausgebildet,
daß sie ausgehend von der Ölbohrung 12 in der Nähe der
Mittelachse der Kurbelwelle 4 divergiert und die Ölbohrung 13
in der Nähe der Mittelachse des Kurbelzapfens 5 erreicht.
Währenddessen ist der Stiftzapfen 9 mit einer Ölbohrung 15
versehen, welche mit der Ölbohrung 13 in dem Kurbelzapfen 5 in
Verbindung stehen kann. Ein Ende der Ölbohrung
(Spritzölbohrung) 15 ist mit einer Schmieröffnung 7a
verbunden, welche in dem Zapfenmetall 7 ausgebildet ist, das
den Kurbelzapfen 5 trägt, und deren anderes Ende öffnet sich
an einer oberen Seite der Basis der Pleuelstange 6 und ist
definiert als Schmiermitteleinspritzöffnung 15a, welche selbst
zu der Innenseite einer Zylinderbuchse 6 in dem Zylinderblock
führt.
Es sei darauf hingewiesen, daß in dieser Zeichnung ein
Bezugszeichen 17 einen Kolben bezeichnet.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau erfolgt die
Schmiermittelversorgung für die Ölbohrung 12 in der
Kurbelwelle 4 ausgehend von dem Hauptstollen 10 durch die
Ölbohrung 12 des Hauptzapfens 1 und die Schmieröffnung 3a des
Hauptmetalls 3 in Reihenfolge.
Wie oben beschrieben, kann aufgrund der Tatsache, daß die
Ölbohrung 12 der Kurbelwelle 4 mit der Ölbohrung 13 des
Kurbelzapfens 5 in Verbindung ist, das Schmieröl von der
Kurbelwelle 4 zu dem Kurbelzapfen 5 zugeführt werden.
Währenddessen wird das von der Ölbohrung 13 des
Kurbelzapfens 5 abgegebene Schmieröl von der Spritzölbohrung
15 zu einem Zeitpunkt herausgespritzt, zu welchem die
Ölbohrung 12 mit der Spritzölbohrung 15 übereinstimmt. In
diesem Hinblick ist die Spritzölbohrung 15 derart angeordnet,
daß die Spritzölbohrung 15 hin zu der Innenumfangsseite der
Zylinderbuchse 16 in dem Zylinderblock zu dem Zeitpunkt der
obigen Übereinstimmung zwischen der Ölbohrung 12 und der
Spritzölbohrung 15 weist. Folglich kann das von der
Spritzölbohrung 15 herausgespritzte Schmieröl hin zu der
Innenseite der Zylinderbuchse 16 herausgespritzt werden.
Auf diese Weise ermöglicht die Schmiermittelversorgung der
Zylinderbuchse 16 eine Ausbildung eines Ölfilms zwischen der
Zylinderbuchse 16 und dem Kolben 17, wodurch eine Verringerung
eines Schlaggeräusches bewirkt wird.
Dabei werden erfindungsgemäß jeweilige Ölbohrungen, welche
von dem Hauptstollen 10 bis zu der Spritzölbohrung 15 des
Stiftzapfens 9 über den Hauptzapfen 1, die Kurbelwelle 4 und
den Kurbelzapfen 5 in Reihenfolge verlaufen, so angeordnet,
als wären sie ein einziger Ölkanal, um eine ausreichende Menge
an Schmieröl zu gewährleisten, welches hin zu der
Zylinderbuchse 16 herausgespritzt wird.
Das heißt, daß die Schmierstruktur der Erfindung in einer
Weise aufgebaut ist, daß dann, wenn die Spritzölbohrung 15 mit
der Ölbohrung 13 des Kurbelzapfens 5 übereinstimmt, die
Ölbohrung 11 auf der Seite des Hauptzapfens 1 gleichzeitig mit
der Ölbohrung 12 der Kurbelwelle 4 übereinstimmt, während die
Spritzölbohrung 15 hin zu der Innenumfangsseite der
Zylinderbuchse 16 weist.
Es sei darauf hingewiesen, daß, was die
Positionsfestlegung der obigen Ölbohrungen anbelangt, ein
Überlappungswinkel zwischen den benachbarten Ölbohrungen als
Toleranz zulässig sein kann.
Nachfolgend wird beschrieben, wie die jeweiligen
Abschnitte der jeweiligen Ölbohrungen zum Realisieren der oben
erwähnten Struktur festgelegt werden.
Wenn α einen Winkel in einer Drehrichtung E der
Kurbelwelle 4 darstellt, wobei der Winkel gebildet wird durch
eine Hilfslinie C1 (auf der Seite des Kurbelzapfens) einer
Linie C, welche eine Mitte A der Kurbelwelle mit einer Mitte B
des Kurbelzapfens verbindet, und eine Linie D, welche die
Mitte B mit der Öffnung der Ölbohrung 13 an der Außenseite des
Kurbelzapfens 5 verbindet;
β einen Winkel zwischen einer Mittellinie F der Pleuelstange 6 und einer Linie G, welche die Mitte B des Kurbelzapfens mit der Öffnung der Spritzölbohrung 15 auf der Seite der Innenseite des Stiftzapfens 9 verbindet, in der zu der Drehrichtung E entgegengesetzten Richtung darstellt;
γ einen Winkel zwischen der Linie C, welche die Kurbelwellenmitte A mit der Kurbelzapfenmitte B verbindet, und einer Linie H, welche die Mitte A mit der Öffnung der Ölbohrung 12 an der Außenseite der Kurbelwelle 4 verbindet, in der Drehrichtung E darstellt;
(r) eine Distanz zwischen der Mitte A und der Mitte B darstellt;
(l) eine Distanz zwischen Drehmitten auf beiden Seiten der Pleuelstange 6 darstellt; und
τ einen Winkel zwischen einer Mittellinie I einer Zylinderbohrung, welche durch eine Mitte des Hauptzapfens (das heißt, die Mitte A) verläuft, und einer Linie J, welche die Mitte A mit der Öffnung der Ölbohrung 11 an der Innenseite des Hauptzapfens 1 verbindet, in der Drehrichtung E darstellt, so werden jeweilige Abschnitte der Ölbohrungen derart bestimmt, daß die folgende Beziehung
β einen Winkel zwischen einer Mittellinie F der Pleuelstange 6 und einer Linie G, welche die Mitte B des Kurbelzapfens mit der Öffnung der Spritzölbohrung 15 auf der Seite der Innenseite des Stiftzapfens 9 verbindet, in der zu der Drehrichtung E entgegengesetzten Richtung darstellt;
γ einen Winkel zwischen der Linie C, welche die Kurbelwellenmitte A mit der Kurbelzapfenmitte B verbindet, und einer Linie H, welche die Mitte A mit der Öffnung der Ölbohrung 12 an der Außenseite der Kurbelwelle 4 verbindet, in der Drehrichtung E darstellt;
(r) eine Distanz zwischen der Mitte A und der Mitte B darstellt;
(l) eine Distanz zwischen Drehmitten auf beiden Seiten der Pleuelstange 6 darstellt; und
τ einen Winkel zwischen einer Mittellinie I einer Zylinderbohrung, welche durch eine Mitte des Hauptzapfens (das heißt, die Mitte A) verläuft, und einer Linie J, welche die Mitte A mit der Öffnung der Ölbohrung 11 an der Innenseite des Hauptzapfens 1 verbindet, in der Drehrichtung E darstellt, so werden jeweilige Abschnitte der Ölbohrungen derart bestimmt, daß die folgende Beziehung
erfüllt ist.
Durch Bestimmen der jeweiligen Abschnitte der Ölbohrungen
auf der Grundlage des obigen Ausdrucks stimmt der Zeitpunkt,
zu welchem die Position der Spritzölbohrung 15 mit der
Position der Ölbohrung 13 des Kurbelzapfens übereinstimmt, mit
dem Zeitpunkt überein, zu welchem die Position der Ölbohrung
11 des Hauptzapfens 1 mit der Position der Ölbohrung 12 der
Kurbelwelle 4 übereinstimmt, so daß ein Zustand erhalten
werden kann, bei welchem der Hauptstollen 10 in Verbindung mit
der Spritzölbohrung 15 stehen kann. Folglich wird ein hoher
Öldruck (beispielsweise etwa 5 kgf/cm2) in dem Hauptstollen 10
direkt auf die Spritzölbohrung 15 angewandt, so daß eine Menge
an Schmiermittel bei Laufen des Motors mit niedriger Drehzahl
im Kalten erheblich gesteigert wird. Es ist daher möglich, die
Verringerung eines Kolbenschlagens bei dem Kaltstart eines
Fahrzeugs erheblich zu verbessern.
In diesem Fall ist es infolge der Festlegung der
jeweiligen Ölbohrungen durch die numerische Formel möglich,
die Optimierung jeweiliger Ölbohrungen problemlos auszuführen.
Obwohl bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel die
vorliegende Erfindung auf eine H-förmige Schmierstruktur
angewandt ist, bei welcher die Ölbohrung 12 der Kurbelwelle 4
und die Ölbohrung 13 des Kurbelzapfens 5 parallel zueinander
angeordnet sind, während jeweilige Zwischenabschnitte der
Ölbohrungen 12, 13 durch die zu den Bohrungen 12, 13
senkrechte Ölbohrung 14 miteinander in Verbindung stehen, ist
die Erfindung auch auf eine schräge Schmiermittelstruktur
anwendbar, bei welcher die Ölbohrung auf der Seite der
Kurbelwelle aus einer ersten Ölbohrung, welche in der Lage
ist, mit der Ölbohrung des Kurbelstiftes in gerader Weise in
Verbindung zu stehen, und einer zweiten Ölbohrung gebildet
ist, welche ein Ende aufweist, das mit der ersten Ölbohrung in
Verbindung steht, und deren anderes Ende sich an der
Außenumfangsseite der Kurbelwelle öffnet und ferner mit der
Ölbohrung auf der Seite des Hauptzapfens in Verbindung steht.
Es sei darauf hingewiesen, daß diese schräge
Schmierstruktur den Vorteil einer einfachen Anordnung von
Ölbohrungen aufweist und daher hinsichtlich der Ausbildung der
Ölbohrungen hervorragend ist.
Die detaillierte schräge Schmierstruktur wird unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Bei der Struktur ist eine
Ölbohrung 18 derart ausgebildet, daß sie sowohl eine
Kurbelwelle 4 als auch einen Kurbelzapfen 5 in gerader Weise
durchdringt und ferner die Umgebungen jeweiliger Mittelachsen
davon durchläuft, wobei die Ölbohrung des Kurbelzapfens 5 und
die obige erste Ölbohrung der Kurbelwelle 4 vorgesehen sind.
Währenddessen weist die Kurbelwelle 4 die zweite Ölbohrung
19 auf, von welcher ein Ende mit der Öffnung der Ölbohrung 18
an der Außenseite der Kurbelwelle 4 in Verbindung steht, und
das andere Ende sich an der Außenseite der Kurbelwelle 4
öffnet und ferner mit der Ölbohrung 11 des Hauptzapfens 1 in
Verbindung steht.
Gemäß der Struktur wird das Schmieröl von der Ölbohrung 11
des Hauptzapfens 1 zu der zweiten Ölbohrung 19 der Kurbelwelle
4 über eine nicht dargestellte Schmierungsöffnung in dem
Hauptmetall geliefert.
Wie oben beschrieben wird aufgrund der Tatsache, daß die
zweite Ölbohrung 19 auf der Seite der Kurbelwelle mit der
Ölbohrung 18 in Verbindung steht, welche die Kurbelwelle 4 und
den Kurbelzapfen 5 durchdringt, das Schmieröl nacheinander von
der zweiten Ölbohrung 19 zu dem Kurbelzapfen 5 geliefert.
Ferner wird auch bei der schrägen Schmierstruktur das von
der Ölbohrung 18 abgegebene Schmieröl von der Spritzölbohrung
15 herausgespritzt, wenn ersteres mit letzterem übereinstimmt.
Bei einer Verbindung ist es durch Anordnen der Spritzölbohrung
15 derart, daß sie selbst zu der Innenseite der Zylinderbuchse
bei der Übereinstimmung zwischen den Bohrungen 18 und 15
führt, möglich, ein Herausspritzen des Schmieröls von der
Spritzölbohrung 15 hin zu der Innenseite der Zylinderbuchse zu
ermöglichen.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel stimmt durch Bestimmen
der jeweiligen Positionen der Ölbohrungen auf der Grundlage
des oben erwähnten Ausdrucks, welcher die Beziehung von γ, α,
β, τ, l und r (siehe Fig. 3 bis 5) definiert, der Zeitpunkt,
zu welchem die Position der Spritzölbohrung 15 mit der
Position der Ölbohrung 18 übereinstimmt, mit dem Zeitpunkt
überein, zu welchem die Position der Ölbohrung 11 des
Hauptzapfens 1 mit der Position der zweiten Ölbohrung 19 der
Kurbelwelle 4 übereinstimmt, so daß ein Zustand erhalten
werden kann, bei welchem der Hauptstollen 10 mit der
Spritzölbohrung 15 in Verbindung stehen kann, wodurch eine
Betrieb und eine Wirkung erzielt werden, welche jenen des
vorhergehenden Ausführungsbeispiels ähnlich sind.
Genau wie bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist
es infolge der Vorsehung des einzigen Ölkanals, welcher von
dem Hauptstollen bis zu der Spritzölbohrung durch die
Vermittlung des Hauptzapfens, der Kurbelwelle und des
Kurbelzapfens in Reihenfolge verläuft, möglich, die Menge an
Schmiermittel, welche bei einer Drehung des Motors mit
niedriger Drehzahl im Kalten herausgespritzt wird, erheblich
zu erhöhen, wodurch die Verringerung eines Kolbenschlags
erheblich verbessert werden kann.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr.
10-250986 (eingereicht am 4. September 1998) ist in der
vorliegenden Schrift durch Verweis enthalten.
Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf zwei
Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die
Erfindung nicht auf diese oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Modifikationen und Änderungen
des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels kommen Fachleuten
auf diesem Gebiet auf dem Hintergrund obiger Offenbarung in
den Sinn.
Der Umfang der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die
folgenden Ansprüche definiert.
Claims (7)
1. Schmierstruktur für einen Motor mit Innenverbrennung,
umfassend:
eine erste in einem Hauptzapfen ausgebildete Ölbohrung, um eine Verbindung zu einem in einem Zylinderblock vorgesehenen Hauptstollen zu erhalten;
eine Kurbelwelle mit einer zweiten Ölbohrung, welche derart ausgebildet ist, daß eine Verbindung mit der ersten Ölbohrung des Hauptzapfens erhalten wird;
mindestens einen an der Kurbelwelle ausgebildeten Kurbelzapfen zum Drehen um eine Mitte der Kurbelwelle, wobei der Kurbelzapfen eine dritte Ölbohrung aufweist, welche für eine Verbindung mit der zweiten Ölbohrung der Kurbelwelle ausgebildet ist;
eine drehbar an dem Kurbelzapfen angebrachte Pleuelstange, welche an einem Basisabschnitt davon mit einer Spritzölbohrung versehen ist, welche derart aufgebaut ist, daß sie mit der dritten Ölbohrung des Kurbelzapfens in Verbindung steht, und welche eine Endöffnung an einer Innenseite einer kreisförmigen Innenseite einer Bohrung zum Tragen des Kurbelzapfens und eine weitere Endöffnung an dem Basisabschnitt der Pleuelstange als Öffnung zum Herausspritzen eines Schmieröls aufweist;
wobei die erste, zweite und das dritte Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart aufgebaut sind, daß dann, wenn die Position der Spritzölbohrung mit der Position der dritten Ölbohrung übereinstimmt, die Position der ersten Ölbohrung mit der Position der zweiten Ölbohrung übereinstimmt, währen die Spritzölbohrung selbst hin zu einer Innenumfangsseite einer Zylinderbuchse führt.
eine erste in einem Hauptzapfen ausgebildete Ölbohrung, um eine Verbindung zu einem in einem Zylinderblock vorgesehenen Hauptstollen zu erhalten;
eine Kurbelwelle mit einer zweiten Ölbohrung, welche derart ausgebildet ist, daß eine Verbindung mit der ersten Ölbohrung des Hauptzapfens erhalten wird;
mindestens einen an der Kurbelwelle ausgebildeten Kurbelzapfen zum Drehen um eine Mitte der Kurbelwelle, wobei der Kurbelzapfen eine dritte Ölbohrung aufweist, welche für eine Verbindung mit der zweiten Ölbohrung der Kurbelwelle ausgebildet ist;
eine drehbar an dem Kurbelzapfen angebrachte Pleuelstange, welche an einem Basisabschnitt davon mit einer Spritzölbohrung versehen ist, welche derart aufgebaut ist, daß sie mit der dritten Ölbohrung des Kurbelzapfens in Verbindung steht, und welche eine Endöffnung an einer Innenseite einer kreisförmigen Innenseite einer Bohrung zum Tragen des Kurbelzapfens und eine weitere Endöffnung an dem Basisabschnitt der Pleuelstange als Öffnung zum Herausspritzen eines Schmieröls aufweist;
wobei die erste, zweite und das dritte Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart aufgebaut sind, daß dann, wenn die Position der Spritzölbohrung mit der Position der dritten Ölbohrung übereinstimmt, die Position der ersten Ölbohrung mit der Position der zweiten Ölbohrung übereinstimmt, währen die Spritzölbohrung selbst hin zu einer Innenumfangsseite einer Zylinderbuchse führt.
2. Schmierstruktur nach Anspruch 1, wobei die zweite
Ölbohrung mit der dritten Ölbohrung durch eine vierte
Ölbohrung in Verbindung steht, welche in der Kurbelwelle und
dem Kurbelzapfen ausgebildet ist.
3. Schmierstruktur nach Anspruch 2, wobei die zweite
Ölbohrung derart in der Kurbelwelle ausgebildet ist, daß sie
in der Nähe einer Drehmittelachse der Kurbelwelle verläuft,
während die dritte Ölbohrung derart in dem Kurbelzapfen
ausgebildet ist, daß sie in der Nähe einer Drehmittelachse des
Kurbelzapfens verläuft.
4. Schmierstruktur nach Anspruch 3, wobei ein Ende der
vierten Ölbohrung mit der zweiten Ölbohrung in der Nähe der
Drehmittelachse der Kurbelwelle verbunden ist und das andere
Ende der vierten Ölbohrung mit der dritten Ölbohrung in der
Nähe der Drehmittelachse des Kurbelzapfens verbunden ist,
wodurch eine H-förmige Anordnung vorgesehen ist, welche aus
der zweiten, dritten und vierten Ölbohrung besteht.
5. Schmierstruktur nach Anspruch 1, wobei die zweite
Ölbohrung der Kurbelwelle gebildet ist aus einem ersten Kanal,
welcher mit der dritten Ölbohrung des Kurbelzapfens in gerader
Weise in Verbindung steht, und einem zweiten Kanal, von
welchem ein Ende mit dem ersten Kanal in Verbindung steht, und
dessen anderes Ende sich an der Außenseite der Kurbelwelle
öffnet und ferner mit der ersten Ölbohrung des Hauptzapfens in
Verbindung steht.
6. Schmierstruktur nach Anspruch 1, wobei unter der
Voraussetzung, daß im Hinblick auf die Axialrichtung der
Kurbelwelle
α einen Winkel in einer Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, wobei der Winkel gebildet wird durch eine Hilfslinie auf der Seite des Kurbelzapfens einer Linie, welche eine Mitte der Kurbelwelle mit einer Mitte des Kurbelzapfens verbindet, und eine Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit einer Öffnung der dritten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite des Kurbelzapfens verbindet;
β einen Winkel zwischen einer Mittellinie der Pleuelstange und einer Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit der Öffnung der Spritzölbohrung auf der Seite der Innenseite des Stiftzapfens verbindet, in der zu der Drehrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzten Richtung darstellt;
γ einen Winkel zwischen der Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Mitte der Kurbelzapfenmitte verbindet und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit einer Öffnung der zweiten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite der Kurbelwelle verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt;
r eine Distanz zwischen der Mitte der Kurbelwelle und der Mitte des Kurbelzapfens darstellt;
l eine Distanz zwischen jeweiligen Drehmitten auf beiden Seiten der Pleuelstange darstellt; und
τ einen Winkel zwischen einer Mittellinie einer Zylinderbohrung, welche durch eine Mitte des Hauptzapfens verläuft, und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Öffnung der ersten Ölbohrung an der Innenseite des Hauptzapfens verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, jeweilige Positionen der ersten, zweiten und dritten Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart bestimmt sind, daß die Beziehung
α einen Winkel in einer Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, wobei der Winkel gebildet wird durch eine Hilfslinie auf der Seite des Kurbelzapfens einer Linie, welche eine Mitte der Kurbelwelle mit einer Mitte des Kurbelzapfens verbindet, und eine Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit einer Öffnung der dritten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite des Kurbelzapfens verbindet;
β einen Winkel zwischen einer Mittellinie der Pleuelstange und einer Linie, welche die Mitte des Kurbelzapfens mit der Öffnung der Spritzölbohrung auf der Seite der Innenseite des Stiftzapfens verbindet, in der zu der Drehrichtung der Kurbelwelle entgegengesetzten Richtung darstellt;
γ einen Winkel zwischen der Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Mitte der Kurbelzapfenmitte verbindet und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit einer Öffnung der zweiten Ölbohrungsöffnung an der Außenseite der Kurbelwelle verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt;
r eine Distanz zwischen der Mitte der Kurbelwelle und der Mitte des Kurbelzapfens darstellt;
l eine Distanz zwischen jeweiligen Drehmitten auf beiden Seiten der Pleuelstange darstellt; und
τ einen Winkel zwischen einer Mittellinie einer Zylinderbohrung, welche durch eine Mitte des Hauptzapfens verläuft, und einer Linie, welche die Mitte der Kurbelwelle mit der Öffnung der ersten Ölbohrung an der Innenseite des Hauptzapfens verbindet, in der Drehrichtung der Kurbelwelle darstellt, jeweilige Positionen der ersten, zweiten und dritten Ölbohrung und die Spritzölbohrung derart bestimmt sind, daß die Beziehung
erfüllt ist.
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