-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine ölgekühlte Motoranordnung, bei der
nach Schmierung der beweglichen Teile eines Motors ein Schmieröl gekühlt wird
und dann dem Kreislauf zur Kühlung
der beweglichen Teile wieder zugeführt wird.
-
In
einem Motor weisen rotierende Teile wie eine Kurbelwelle und Lager
einer Kurbelstange und gleitende Teile (hierin nachfolgend als bewegliche Teile
bezeichnet) aufgrund von Reibung eine hohe Temperatur auf. Die beweglichen
Teile, die auf hoher Temperatur verbleiben, werden durch Schmierung mit
einem Schmieröl
gekühlt.
Die Kühlung
des Schmieröls
nach der Schmierung kann dadurch durchgeführt werden, dass für die Zirkulation
des Schmieröls
eine Schmierleitung an den Motor angeschlossen wird, die einen Ölkühler und
einen Öltank beinhaltet.
Es besteht jedoch Platzbedarf, um den Ölkühler und den Öltank anzuordnen.
Mit dem Ziel, eine Verkleinerung der gesamten Struktur aus der ölgekühlten Motoranordnung
einschließlich
der Schmierleitung zu erreichen, besteht immer noch Raum für strukturelle
Verbesserung.
-
Die
Motoranordnung, die so angeordnet ist, dass der von einem Öltank eingenommenen
Raum reduziert wird, wurde beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. SHO-63-67077 mit dem Titel "Motor
Mounting Assembly" und
in der japanischen, offengelegten Patentveröffentlichung Nr. HEI-3-67011 mit dem Titel "Oli Supply Structure
For Motor" vorgeschlagen.
-
Die
Motoranordnung, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO-63-67077 offenbart ist,
besteht aus einer Montagebasis, die aus einer den Motor tragenden
Stahlröhre
hergestellt ist, in der der Öltank
angeordnet ist, der wiederum mit einem Schmieröl zu befüllen ist, welches von einer
Motorantriebspumpe, die vom Motor angetrieben wird, zirkuliert wird.
Das heißt,
dass die Montagebasis ebenso die Rolle des Öltanks spielt.
-
Da
jedoch die Montagebasis der Motoranordnung ein Tragelement für den Motor
bildet, verursacht dies an sich eine Größenbeschränkung. Folglich ist der freien
Festlegung des Fassungsvermögens
des Öltanks
eine Beschränkung
auferlegt. Das Vorliegen der aus einer Stahlröhre hergestellten Montagebasis
scheint mehr oder weniger effektiv für die Abführung der Wärme des Schmieröls im Öltank zu
sein. Die Größenbeschränkung, die
der Montagebasis auferlegt ist, begrenzt jedoch den Umfang der Vergrößerung der
die Wärme
abführenden
Fläche über eine
adäquate
Größe.
-
Die
Motoranordnung, die in der japanischen, offengelegten Patentveröffentlichung
Nr. HEI-3-67011 offenbart ist, weist eine Struktur auf, in der ein
Zylinderblock des Motors mit einem Öltank an einem äußeren Rand
mit einem Wassermantel ausgebildet ist, wobei der Öltank im
Zylinderblock enthalten ist. Das Schmieröl wird durch Kühlwasser
im Wassermantel gekühlt.
-
Eine
funktionale Beschränkung
betrifft jedoch den Motor im Hinblick auf die Form und Maße des Zylinderblocks
in der Motoranordnung. Das Vorsehen des im Zylinderblock enthaltenen Öltanks beschränkt den
Umfang für
den Zuwachs des Fassungsvermögens
des Öltanks
und die Größe der die Wärme abführenden
Fläche
des Ölkühlers.
-
Es
ist folglich eine Aufgabe von wenigstens den bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, eine Motoranordnung zu schaffen, die es
ermöglicht,
dass auf adäquate
Weise ein Fassungsvermögen
zur Lagerung von Schmieröl
und eine Wärme
abführende
Fläche
zur Kühlung
des Schmieröls
erhalten werden, während
die Verkleinerung der ölgekühlten Motoranordnung
an sich erreicht wird.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine ölgekühlte Motoranordnung bereitgestellt,
die Folgendes umfasst: einen Motor, eine Schmierölpumpe, die im Innern des Motors
angeordnet ist und einen hohlen Rahmenkörper, der den Motor und Motoranbauteile,
einschließlich
eines Vergasers und eines Auspuffs umgibt, der den Motor trägt und der
im Innern mit einem Öldurchfluss
versehen ist, durch den Schmieröl
strömt.
Die Schmierölpumpe ist
mit dem Öldurchfluss
so verbunden, dass dem Schmieröl,
das die beweglichen Teile des Motors geschmiert hat, ermöglicht wird,
mittels des Rahmenkörpers
luftgekühlt
zu werden. Das gekühlte Schmieröl wird nachfolgend
zu den beweglichen Teilen des Motors wieder dem Kreislauf zugeführt.
-
Da
der Rahmenkörper,
der den Motor trägt, so
angeordnet ist, dass er den Motor und die Motoranbauteile umgibt,
weist der Rahmenkörper
eine gesteigerte Gesamtlänge
auf. Die Wahl des hohlen Rahmenkörpers
ermöglicht,
dass der Rahmenkörper als Öldurchfluss
dient, durch den Schmieröl
strömt, um
luftgekühlt
zu werden. Die gesteigerte Gesamtlänge des Rahmenkörpers führt zu einem
Zuwachs der die Wärme
abführenden
Fläche.
Somit schafft der Rahmenkörper
einen gesteigerten Wärme
abführenden
Effekt. Auf solche Art und Weise spielt der Rahmenkörper, der
den Motor trägt,
auch die Rolle als Öltank
und Ölkühler, was
zum Ergebnis hat, dass es nicht nötig ist, separat den Ölkühler und
den Öltank
vorzusehen, um so eine Verkleinerung der gesamten Struktur der Motoranordnung
zu erreichen. Zusätzlich
wird der Motor so angeordnet, dass darin die Schmierölpumpe eingebaut
wird. Dies schließt aus,
dass die Schmierölpumpe
vom Motor vorsteht.
-
Wünschenswerterweise
sind der Vergaser an einer Seite des Motors und der zuvor erwähnte Auspuff
an der anderen Seite des Motors angeordnet. Es ist erwünscht, dass
eine Schmierölzuführleitung
für die
Zuführung
des Schmieröls
vom Rahmenkörperbestandteil
in der Nähe
der Kurbelkammer des Motors zur Schmierölpumpe zusätzlich vorgesehen ist. Schmieröl, das mit
dem Rahmenkörper
abgekühlt wurde,
wird vom Rahmenkörperbestandteil,
der in unmittelbarer Nachbarschaft zur Kurbelkammer ist und der
auf einer niedrigeren Temperatur als der Rahmenkörperbestandteil, der näher zum
Auspuff liegt, verbleibt, zur Schmierpumpe zugeführt. Dadurch, dass die Schmierölrückführleitung
mit dem Rahmenkörper
an einem vom Hochtemperaturauspuff entfernt liegenden Punkt verbunden
ist, wird vermieden, dass Schmieröl einer hohen Temperatur ausgesetzt
wird.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Rahmenkörper mit einer Vielzahl von
Abdeckplatten mit Wärme
abführenden
Eigenschaften bedeckt, wobei eine davon eine Luft-Einlassöffnung aufweist,
um es dem Kühlventilator,
der Außenluft
von der Luft-Einlassöffnung
ansaugt, zu ermöglichen,
auf der Kurbelwelle befestigt zu werden. Die Vielzahl an Abdeckplatten,
die am Rahmenkörper
zu befestigen sind, dient als zugehörige Wärmeabführplatten. Thermische Wärme, die
vom Rahmenkörper
erzeugt wird, wird mittels der Vielzahl der Abdeckplatten abgeführt. Da
die Vielzahl der Abdeckplatten den Umfang des Rahmenkörpers umgibt,
wird eine vergrößerte Wärme abführende Fläche erhalten.
Dies führt zu
einem Zuwachs der Kühleffizienz
bei der Kühlung von
Schmieröl.
Auch die inneren Oberflächen
der Vielzahl von Abdeckplatten und die Fläche des Rahmenkörpers, der
mit der Vielzahl von Abdeckplatten bedeckt ist, werden mit der vom
Kühlventilator
angesaugten Außenluft
gekühlt.
Somit wird die Leistungsfähigkeit
des Rahmenkörpers
im Hinblick auf die Wärmeabführung zusätzlich gesteigert.
Zusätzlich erlaubt
das Vorhandensein einer Vielzahl von Abdeckplatten zur Abdeckung
des Rahmenkörpers
das Verbergen des Motor und der Motoranbauteile, was zu einer Verringerung
des Motorgeräuschs
führt.
-
In
einer bevorzugten Motoranordnung ist die Kraftabtriebswelle lösbar mit
der Kurbelwelle des Motors verbunden und ist drehbeweglich entweder
am Rahmenkörper
oder den Abdeckplatten gelagert. Es ist möglich die Kraftabtriebswelle
an die Art der Last, die vom Motor anzutreiben ist, anzupassen.
Demzufolge, besteht kein Bedarf die Kurbelwelle an die Last anzupassen.
-
Bestimmte
bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detaillierter, lediglich
beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben,
wobei die Figuren Folgendes darstellen:
-
1 ist
eine perspektivische Darstellung einer ölgekühlten Motoranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 ist
eine horizontale Schnittansicht der in 1 gezeigten, ölgekühlten Motoranordnung;
-
3 ist
eine seitliche Schnittansicht der ölgekühlten Motoranordnung, wie in
Richtung des Pfeils 3 aus 1 betrachtet;
-
4 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Verknüpfung zwischen einem Motor
und einem Rahmenkörper
darstellt, wie in 1 gezeigt;
-
5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines in 4 gezeigten Entlüftungsventils;
-
6A und 6B sind
schematische Darstellungen, die die Funktion eines Schmierölzuführsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellen; und
-
7A und 7B sind
perspektivische Ansichten, die erste und zweite abgewandelte Ausgestaltungen
des Rahmenkörpers
und der Abdeckplatten darstellen, wie sie in 1 gezeigt
sind.
-
In 1 ist
eine ölgekühlte Motoranordnung 10,
die aus einem hohlen Rahmenkörper 70,
der einen Motor 11 und Motoranbauteile (einen Vergaser 51 und
einen Auspuff 52, usw.) umgibt und der den Motor 11 trägt, aufgebaut
ist. Der umlaufende Randbereich des hohlen Rahmenkörpers 70 weist
eine Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F auf,
die den Rahmenkörper 70 verbergen.
-
Der
Motor 11 umfasst einen Zylinderblock 13, der in
einer horizontalen Richtung angeordnet ist und der eine Seite (wie
dargestellt: eine linke Seite), die mit einem Vergaser 51 versehen
ist und eine andere Seite (wie dargestellt: eine rechte Seite) aufweist,
die mit einem Auspuff 52 versehen ist.
-
Der
Rahmenkörper 70 umfasst
nach oben offene U-förmige
Rahmenbestandteile 73, 73, die aus zwei aufrechten
Abschnitten 72, 72, die sich von beiden Längsenden
der betreffenden horizontalen Abschnitte 71, 71,
die sowohl an der linken als auch rechten Seite des Motors 11 angeordnet
sind, nach oben erstrecken, gebildet werden. Unter den linken und
rechten Rahmenbestandteilen 73, 73 sind ein Paar
der aufrechten Abschnitte 72, 72, die in einem gegenüberstehenden
Anordnungsverhältnis
aufrecht stehen und das andere Paar der aufrechten Abschnitte 72, 72,
die in einem anderen gegenüberstehenden
Anordnungsverhältnis
aufrecht stehen, jeweils an ihren oberen, distalen Enden mittels
horizontaler Verbindungsabschnitte (ein erster Verbindungsabschnitt 74 und
ein zweiter Verbindungsabschnitt 75) die aus rechtwinkligem
oder rundem Rohrmaterialien hergestellt sind, wechselseitig untereinander verbunden.
-
Der
Rahmenkörper 70 und
die Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F sind
aus Materialien mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit hergestellt, wie beispielsweise
Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, um diesen eine Wärme abführende Eigenschaft
zu verleihen.
-
Der
erste und zweite Verbindungsabschnitt 74, 75 tragen
darauf eine Abdeckplatte 76E, die den oberen Bereich des
Rahmenkörpers 70 bedeckt
und einen Brennstofftank 81 trägt.
-
Unter
der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F sind
die linksseitige und rechtsseitige Abdeckplatte 76A, 76C einheitlich
ausgestaltet, um einen Satz zu bilden, und die vorderseitige und
achternseitige Abdeckplatte 76B, 76D und die Deckenabdeckplatte 76E sind
einheitlich ausgebildet, um einen weiteren Satz zu bilden, wobei
die zwei Sätze
aus den Abdeckplatten zusammengebaut werden, um den Rahmenkörper 70 einzuhüllen.
-
2 ist
eine horizontale Schnittansicht der in 1 gezeigten, ölgekühlten Motoranordnung.
-
Der
Motor 11, der in 2 dargestellt
ist, ist ein Allzweckmotor vom Viertakt-Einzylinder-Typ mit obenliegender Nockenwelle
(OHC) und ist ein hochdrehender Motor mit einer Kurbelwelle 19,
die vorselektiert wurde, um bei 12.000 U/min zu rotieren. Der Motor 11 ist
insbesondere aus einer Hauptstruktur aufgebaut, die ein Kurbelgehäuse 12,
den Zylinderblock 13, eine Zylinderkopfabdeckung 17,
die Kurbelwelle 19, eine Kurbelstange 21, einen
Kolben 22, einen Kraftübertragungsmechanismus 30 und
eine Ventilbetätigungsmechanismus 40 beinhaltet.
-
Das
Kurbelgehäuse 12 ist
mit dem Zylinderblock 13 durch Bolzen verbunden. Der Zylinderblock 13 ist
im Innern mit einem Zylinder 14 versehen, und am distalen
Ende des Zylinderblocks 13 ist ein Zylinderkopf 15 eingearbeitet.
Eine Verbrennungskammer 16 ist zwischen dem distalen Ende
des Zylinders 14 und dem Zylinderkopf 15 ausgebildet.
-
Die
Kurbelwelle 19 ist durch die Kurbelstange 21 mit
dem Kolben 22 verbunden, der verschiebbar im Zylinder 14 für eine Hin-
und Herbewegung aufgenommen ist.
-
2 stellt
eine Ventilbetätigungskammer 18 dar,
die mit dem Zylinderkopf 15 und der Zylinderkopfabdeckung 17 durch
Verbindung eines distalen Endes des Zylinderkopfs 15 an
die Zylinderkopfabdeckung 17 durch Schrauben gebildet wird
und die in sich den Ventilbetätigungsmechanismus 40 aufnimmt.
-
Der
Kraftübertragungsmechanismus 30 beinhaltet
eine Antriebsriemenscheibe 31, die an der Kurbelwelle 19 im
Kurbelgehäuse 12 befestigt
ist, eine angetriebene Riemenscheibe 33, die an der Nockenwelle 32 befestigt
ist und einen Steuerriemen 34, der über die Antriebsriemenscheibe 31 und
die angetriebene Scheibe 33 gezogen ist. Da ein Raum, der zwischen
dem Kurbelgehäuse 12 und
dem Zylinderblock 13 vorgegeben ist, den Kraftübertragungsmechanismus 30 enthält, kann
der Kraftübertragungsmechanismus 30 in
seiner Struktur verkleinert werden.
-
Ein
Kühlventilator 53 ist
an einem Ende der Kurbelwelle 19 befestigt. Unter der Vielzahl
von Abdeckplatten 76A bis 76F ist eine Luft-Einlassöffnung 76a an
einer Stelle ausgebildet, die der Luftansaugseite des Kühlventilators 53 gegenüberliegt,
um zu ermöglichen,
dass Außenluft
durch die Luft-Einlassöffnung 76a mittels
des Kühlventilators 53 angesaugt wird.
Die Außenluft,
die angesaugt wird, strömt über Wege
entlang der Innenflächen
der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F und
des Rahmenkörpers 70, der
durch die Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F verdeckt
ist und wird an die Atmosphäre über eine Auslassöffnung 76b,
die in der Nähe
der Seite des Auspuffs 52 ausgebildet ist, abgegeben. Auf
diese Art und Weise werden die Innenflächen der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F und
eine Oberfläche des
Rahmenkörpers 70,
der von den Abdeckplatten 76A bis 76F verdeckt
ist, mit Außenluft,
die vom Kühlventilator 53 angesaugt
wird, gekühlt.
Folglich ist es möglich,
die Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F und
den Rahmenkörper 70 mit
gesteigerter Effizienz zu kühlen.
-
Da
ferner der Abgasauslass 52a des Auspuffs 52 an
einer Stelle angeordnet ist, wo sich die Auslassöffnung 76b befindet,
verbinden sich die Motorabgase, die vom Auspuff 52 ausgestoßen werden, mit
einem Strom der Außenluft,
die vom Kühlventilator 53 angesaugt
wird, um aus der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F nach
außen
abgegeben zu werden.
-
Dadurch,
dass der Rahmenkörper
mit einer an seinem umlaufenden Randbereich angebrachten Vielzahl
von Abdeckplatten 76A bis 76F mit betreffenden
Wärme abführenden
Eigenschaften vorliegt, d.h. dass der Rahmenkörper durch die Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F verdeckt
ist, wird ermöglicht,
dass Wärme
vom Rahmenkörper 70 abgeführt wird,
die mittels der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F abgegeben
wird. Da die Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F den
umlaufenden Randbereich des Rahmenkörpers 70 verdeckt,
wird die Oberfläche,
die hinsichtlich der Abführung
von Wärme
wirksam ist, erheblich vergrößert. Somit
schafft die Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F mit
der großen Wärme abführenden
Oberfläche
einen gesteigerten Wärme
abführenden
Effekt. Folglich ist es möglich, dass
die Kühleffizienz
bei der Kühlung
von Schmieröl stark
verbessert wird.
-
Zusätzlich ermöglicht die
Abdeckung des Rahmenkörpers 70 mit
der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F die
Verbergung des Motors 11 und der Motoranbauteile (des Vergasers 51 und
des Auspuffs 52, usw.). Folglich kann das Motorgeräusch eliminiert
werden.
-
Das
andere Ende der Kurbelwelle 19 ist durch eine Versetzung
absorbierende Kupplung, die Schwimmkupplung genannt wird, und durch
einen Reduktionsgetriebemechanismus 61 mit der Kraftabtriebswelle 62 lösbar verbunden.
Die Versetzung absorbierende Kupplung 55 ist aus einer
kombinierten Struktur aufgebaut, die ein erstes Kupplungselement 56,
das mit der Kurbelwelle 19 verbunden ist und ein zweites
Kupplungselement 58 umfasst, das mit dem ersten Kupplungselement 56 mittels
einer Vielzahl von elastischen Elementen 57 verbunden ist.
Solche eine Versetzung absorbierende Kupplung ist eine wohl bekannt
Kupplung, die beispielsweise in der japanischen, vorläufigen Patentveröffentlichung
Nr. 6-26550 mit
dem Titel "Vibration-Proof
Motor Bed" offenbart
ist.
-
Durch
Vorsehen der Versetzung absorbierenden Kupplung 55 wird
ermöglicht,
dass Vibrationen des Motors 11 mit der Vielzahl von elastischen Elementen 57 absorbiert
werden, um auszuschließen,
dass Vibrationen an die Reduktionsgetriebeeinheit 61 und
die Kraftabtriebswelle 62 übertragen werden. Somit wird
ausgeschlossen, dass des Reduktionsgetriebemechanismus 61 Geräusche aufgrund der
Vibrationen des Motors 11 überträgt, wobei ausgeschlossen wird,
dass Vibrationen des Motors 11 auf die Last mittels der
Kraftabtriebswelle 62 übertragen
werden.
-
Der
Reduktionsgetriebemechanismus 61 dient dazu, die Rotationsgeschwindigkeit
der Kurbelwelle 19 auf eine gewünschte Rotationsgeschwindigkeit,
mit der sich die Kraftabtriebswelle 62 dreht, zu reduzieren
und ist aus einem Zahnrad-Reduktionsmechanismus
zusammengesetzt, der eine Zwischenwelle 63, die mit dem
zweiten Kupplungselement 58 verbunden ist, ein Antriebszahnrad 64,
das an der Zwischenwelle 63 ausgebildet ist, ein angetriebenes
Zahnrad 65, das auf der Kraftabtriebswelle 62 ausgebildet
ist, um in das Antriebszahnrad 64 einzugreifen und ein
Getriebegehäuse 66 beinhaltet, welches
darin das Antriebszahnrad 64 und das angetriebene Zahnrad 65 aufnimmt.
Das Getriebegehäuse 66 ist
am Rahmenkörper 70 durch
fixierende Befestigung des Getriebegehäuses 66 an der Abdeckplatte 76C angebracht,
so dass die Kraftabtriebswelle 62 drehbeweglich gelagert
ist.
-
Durch
Entfernen des Getriebegehäuses 66 von
der Abdeckplatte 76C wird ermöglicht, dass der Reduktionsgetriebemechanismus 61 von
der Kurbelwelle 19 entfernt wird. Das Zerlegen des Getriebegehäuses 66 ermöglicht auch
das Entfernen der Kraftabtriebswelle 62 aus dem Reduktionsgetriebemechanismus 61.
Auf diese Art und Weise ist es möglich,
dass die Kraftabtriebswelle 62 drehbeweglich vom Rahmenkörper 70 oder
der Abdeckplatte 76C gelagert wird.
-
Dadurch,
dass die Kraftabtriebswelle 62 lösbar mit der Kurbelwelle 19 verbunden
ist und drehbeweglich am Rahmenkörper 70 oder
der Abdeckplatte 76C gelagert wird, ist es möglich, dass
die Kraftabtriebswelle 62 entsprechend der Art der Lasten,
die der Motor 11 antreibt, geändert wird. Folglich besteht kein
Bedürfnis
nach Änderung
der Kurbelwelle 19 in Abhängigkeit der Last, woraus sich
ein Zuwachs der Produktivität
der Kurbelwelle 19 und ein gesteigerter, günstiger
Effekt hinsichtlich Vertriebs-, Montage- und Herstellungskosten
ergibt.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, ermöglicht die Formgebung der Oberflächen des
Kurbelgehäuses 12 und
des Zylinderblocks 13 in einer Kugelform die Eliminierung
von Schallabstrahlung im Motor 11.
-
Der
Kühlventilator 53 und
das erste Kupplungselement 56, die außerhalb des Kurbelgehäuses 12 angeordnet
sind, können
die Rolle eines Gegengewichts der Kurbelwelle 19 spielen.
Auch die Kurbelwelle 19 ist ausgehöhlt. Somit kann das Gewicht der
Kurbelwelle 19 reduziert werden.
-
3 ist
eine seitliche Schnittansicht der ölgekühlten Motoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
und zeigt die Querschnittstruktur der ölgekühlten Motoranordnung 10,
wie in Richtung des Pfeils 3 aus 1 betrachtet.
-
Der
Zylinderblock 13 weist einen Zylinderkopf 15 auf,
der mit einer Luft-Einlassöffnung 23 und einer
-Auslassöffnung 24 ausgebildet
ist.
-
Der
Ventilbetätigungsmechanismus 40 ist aus
Hauptbestandteilen aufgebaut, die eine Nockenwelle 32,
einen Einlassventilhebelarm 41 und ein Einlassventil 42,
ein Auslassventilhebelarm 43 und ein Auslassventil 44 umfassen.
Die Montagewinkel des Einlassventils 42 und des Auslassventils 44,
die sich in Richtung der Verbrennungskammer 16 erstrecken, sind
so gewählt,
dass sie vergleichsweise kleine Winkel aufweisen. Folglich reicht
ein einzelner Nocken 45 aus, der auf der Nockenwelle 35 anzubringen
ist. Somit ist es möglich,
dass der Ventilbetätigungsmechanismus 40 geräuscharm
ausfällt
und eine Verkleinerung bei geringem Gewicht erreicht wird.
-
3 zeigt
eine Struktur, bei der ein unterer Teil des Kurbelgehäuses 12 und
ein unterer Teil des Zylinderkopfs 15 des Motors 11 am
Rahmenkörper 70 mittels
vibrationsfreier Gummis 82, 82 (durch Gummihalter)
befestigt ist und ein unterer Teil des Rahmenkörpers 70 fest an einer
Montagebasis 83 durch Schrauben befestigt ist, falls es
erwünscht
ist.
-
Dadurch,
dass die den Motor tragende Struktur mit einer vibrationsfreien
tragenden Struktur, die Gummihalter verwendet und dass die Kraftabtriebswelle 62 mit
der Kurbelwelle 19 mittels der Versetzung absorbierenden
Kupplung 55 verbunden ist, wie in 2 gezeigt
ist, werden somit Schall und Vibration unterbunden, was im Ergebnis
zu einer geräuscharmen
und vibrationsarmen Motoranordnung 10 führt; insbesondere, wenn es
ein Hochgeschwindigkeitsmotor 11 ist, der Vibrationen mit
einer vergleichsweise hohen Frequenz erzeugen kann. Es ist relativ
einfach, die Hochfrequenzvibration mit dem Gummihalter und der Versetzung
absorbierenden Kupplung 55 zu unterbinden. Folglich ist
solch eine tragende Struktur hoch effektiv im Hinblick auf die Unterbindungsfähigkeit
von Schall und Vibration.
-
Wie
nun aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird und wie die 2 und 3 zeigen,
kann eine Verkleinerung und die Geräuscharmut des Motors 11 durch
das Folgende erreicht werden: (1) das Vorliegen einer Kugelform,
die im Kurbelgehäuse 12 und
im Zylinderblock 13 ausgebildet ist und welche die Schallabstrahlung
eliminiert; (2) das Vorliegen des Zylinderkopfs 15, der
ganzheitlich an den distalen Enden des Zylinderblocks ausgebildet
ist; (3) das Vorliegen des Kühlventilators 53 und des
ersten Kupplungselements 56, die außerhalb des Kurbelgehäuses 12 angeordnet
sind und die die Rolle eines Gegengewichts spielen; (4) das Vorliegen
der Kurbelwelle 19, die ausgehöhlt ist; (5) das Vorliegen
des Kraftübertragungsmechanismus 30 und
des Ventilbetätigungsmechanismus 40,
die geräuscharm
sind und bei geringem Gewicht verkleinert sind; und (6) das Vorliegen
der den Motor tragenden Struktur und der Versetzung absorbierenden
Kupplung 55, die Motorgeräusch und -Vibration unterbinden.
-
4 ist
eine perspektivische Darstellung der Hauptteile der ölgekühlten Motoranordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung und illustriert ein Schmierölkreislaufsystem 90 des
Motors 11 und des Rahmenkörpers 70.
-
Die
Schmierölkreislaufsystem 90 ist
dazu ausgelegt, das Schmieröl,
welches die beweglichen Teile des Motors 11 schmiert, zu
kühlen
und bringt Schmieröl
zu den beweglichen Teilen wieder in Umlauf. Insbesondere ist das
Schmierölkreislaufsystem 90 durch
das Vorsehen einer Schmierölpumpe 91, die
im Motor 11 enthalten ist und durch einen Öldurchfluss 92 gekennzeichnet,
der im Innern des Rahmenkörpers 70 ausgebildet
ist, um Schmieröl
O durchzulassen und der mit der Schmierölpumpe 91 verbunden
ist, wodurch Schmieröl
O, das mit Luft am Rahmenkörper 70 abgekühlt wurde,
zu den beweglichen Teile des Motors in Umlauf gebracht wird. Das Schmierölkreislaufsystem 90 wird
nachfolgend im Detail beschrieben.
-
Der
Rahmenkörper 70 umfasst
die Rahmenbestandteile 73, 73 und den ersten und
zweiten Verbindungsabschnitt 74, 75, die im Innern
und insgesamt miteinander verbunden sind, um den Öldurchfluss 92 zu
bilden, durch den Schmieröl
O strömt.
-
An
eine obere Fläche
eines Zwischenlängsabschnitts
des zweiten Verbindungsabschnitts 75 ist ein Entlüftungsventil 93 angebracht.
Das Entlüftungsventil 93 steht
in Verbindung mit dem Öldurchfluss 92 und
der Atmosphäre.
-
Das
Schmierölkreislaufsystem 90 umfasst eine
Schmierölzuführleitung 95 für die Zuführung von Schmieröl O, das
im Rahmenkörper 70 in
der Nähe der
Kurbelkammer 25 des Motors 11 hinterlassen ist, zur
Schmierölpumpe 91 und
eine Schmierölrückführleitung 96,
durch die Schmieröl
O von den beweglichen Teilen des Motors 11 zum Rahmenkörper 70 an einer
Seite, die dem Vergaser 51 näher ist, zurückgeführt wird
(siehe 2).
-
Schmieröl O, das
mit dem Rahmenkörper 70 gekühlt wird,
wird vom Rahmenkörper 70 an
einer Seite in der Nähe
des Kurbelkammer 25, die auf niedriger Temperatur bleibt
als die Seite des Rahmenkörper 70,
die näher
zum Auspuff 52 (siehe 2) liegt, zur
Schmierpumpe 91 zugeführt.
Nach der Schmierung der beweglichen Teile des Motors, wird Schmieröl O zur
Seite des Rahmenkörpers 70 an dessen
Seite, die näher
zum Vergaser 51 liegt und die auf niedriger Temperatur verbleibt,
als die Seite des Rahmenkörpers 70,
die näher
dem Auspuff 52 liegt, zurückgeführt. Auf diese Art und Weise
wird die Zirkulationsleitung des Schmieröls O vom Hochtemperaturauspuff 52 getrennt,
wodurch die Angst beseitigt wird, dass das Schmieröl O durch
die Wärme
des Auspuffs 52 erhitzt wird. Folglich wird die Kühleffizienz
für die
beweglichen Teile des Motors stark verbessert.
-
Das
Rohrleitungssystem wird insbesondere gemäß den zwei Verfahren (1) und
(2) durchgeführt.
- (1) Die Schmierölzuführleitung 95 ist so
angeschlossen, dass Schmieröl
O von einem Zwischenlängsabschnitt
des ersten Verbindungsabschnitts 74 zum Zylinderblock 13,
d.h. zur Schmierpumpe 91, die im Motor 11 enthalten
ist, zugeführt
wird.
- (2) Die Schmierölrückführleitung 96 ist
so angeschlossen, dass Schmieröl
O von der Ventilbetätigungskammmer 18 zum
Zwischenlängsabschnitt des
zweiten Verbindungsabschnitts 75 rückgeführt wird.
-
5 ist
eine Schnittansicht des Entlüftungsventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
Das
Entlüftungsventil 93 beinhaltet
eine Entlüftungsventilröhre 93b,
die sich nach oben vom zweiten Verbindungsabschnitt 75 erstreckt
und einen oberen umlaufenden Randbereich aufweist, der mit Gewinde 93a versehen
ist, einen Deckel 93c, der in das Gewinde 93a geschraubt
wird, um eine obere Öffnung
der Entlüftungsventilröhre 93b zu
verschließen,
ein Zwischenwandelement 93d, welches das oberes Ende der
Entlüftungsventilröhre 93b und
das Innere des Deckels 93c abtrennt, ein Raum 93e,
der zwischen dem Innern des Deckels 93c und dem Zwischenwandelement 93d ausgebildet
ist, ein Filter 93f, der den Raum 93e füllt, und
eine leitungsbildende Ausnehmung 93g, die am inneren, umlaufenden Randbereich
des Deckels 93c ausgebildet ist, um mit dem Raum 93e und
der Atmosphäre
in Verbindung zu stehen.
-
Das
Zwischenwandelement 93d besteht aus einer Dichtung mit
einer Leitungsöffnung 93h,
die über
den Filter 93f mit der Entlüftungsventilröhre 93b und
dem Raum 93e in Verbindung steht. Der Filter 93f dient
dazu, Schmierölnebel
von der Luft zu trennen und den Eintritt von Stäuben von außen zu unterbinden und besteht
beispielsweise aus einem Schwamm.
-
Solch
ein Entlüftungsventil 93 beinhaltet
einen Luft-Flüssigkeits-Abscheider 94,
der in der Entlüftungsventilröhre 93b angeordnet
ist. Der Luft-Flüssigkeits-Abscheider 94 dient
dazu Schmierölnebel
in Öltropfen
aus Schmieröl
und in Luft zu trennen, um zu ermöglichen, dass Schmieröl zum zweiten
Verbindungsabschnitt 75 rückgeführt wird, während lediglich Luft an die
Atmosphäre
abgegeben wird.
-
Schmierölnebel,
der im zweiten Verbindungsabschnitt 75 enthalten ist, wird
somit in Ölnebel aus
Schmieröl
und in Luft getrennt. Öltropfen,
die somit abgeschieden wurden, tropfen in den zweiten Verbindungsabschnitt 75.
Abgetrennte Luft wird an die Atmosphäre entlang eines Weges, der
die Leitungsöffnung 93h,
den Filter 93f, den Raum 93e, die leitungsbildende
Ausnehmung 93g umfasst, abgegeben.
-
Die 6A und 6B sind
Funktionsdarstellungen, die verdeutlichen, wie Schmieröl gemäß der vorliegenden
Erfindung zirkuliert wird.
-
In 6A ist
der Rahmenkörper 70 bis
zu den oberen Bereichen des ersten und zweiten Verbindungsabschnitts 74, 75 mit
Schmieröl
O gefüllt, um
als Öltank
zu dienen.
-
Die
Schmierölzuführleitung 95 ist
aus einer Röhre
oder einem Schlauch hergestellt, deren eines Ende in das Innere
der ersten Verbindungsröhre 74 eingeführt ist
und in das Schmieröl
O eingebracht ist, um eine Flüssigkeitsdichtung
zu bilden und das andere Ende ist mit einer Zuführöffnung 97 des Zylinderblocks 13 verbunden.
-
Die
Schmierölrückführleitung 96 ist
aus einer Röhre
oder einem Schlauch gebildet, dessen eines Ende mit einer Auslassöffnung 98 der
Ventilbetätigungskammer 18 verbunden
ist, und wobei das andere Ende mit dem Innern des zweiten Verbindungsabschnitts 75 verbunden
ist. Solch eine Schmierölrückführleitung 96 beinhaltet
ein Rückschlagventil (Einwegeventil) 99.
Das Rückschlagventil 99 öffnet sich
nur, wenn der Druck in der Ventilbetätigungskammer 18 einen
gegebenen Level, der im Voraus festgelegt wurde, übersteigt.
-
Ein
Entlüftungsventil 101,
angedeutet durch eine gestrichelte Linienführung, ist ferner bevorzugt an
der oberen Fläche
des ersten Verbindungsabschnitt 74 angebracht, um eine
Verbindung zwischen dem Öldurchfluss 92 und
der Atmosphäre
herzustellen. Zusätzlich
kann die Schmierölzuführröhre 95 ferner
mit einem Rückschlagventil 102 versehen
sein, das so angeordnet ist, dass es lediglich öffnet, wenn der Einlassdruck
in der Kurbelkammer 25 unter einen gegebenen Level, der
im Voraus festgelegt wurde, sinkt.
-
Der
Motor 11 weist die Kurbelkammer 25 auf, die aus
dem Kurbelgehäuse 12 und
dem Zylinderblock 13 gebildet wird und die darin die Kurbelwelle 19 aufnimmt
und die in Verbindung steht mit der Ventilbetätigungskammer 18.
Da der Motor 11 der Viertakter-Bauart entspricht, bewegt
sich der Kolben 22 nach rechts, d.h., in einem aufwärts gerichteten
Hub, wie in 6A gezeigt, während eines
Kompressionshubs und eines Auslasshubs und bewegt sich nach links,
wie in 6B gezeigt, d.h., in einem nach unten
gerichteten Hub, während
eines Einlasshubs und eines Explosionshubs.
-
Wie
in 6A gezeigt, verursacht die aufwärts gerichtete
Bewegung des Kolbens 22, dass der Druck in der Ventilbetätigungskammer 18 und
der Kurbelkammer 25 zu Unterdruck wird. Im Ergebnis wird
Schmieröl
O im ersten Verbindungselement 74 durch die Schmierölzuführleitung 95 in
die Kurbelkammer 25 angesaugt, um darin eingespritzt zu
werden. Eingespritztes Schmieröl
O trifft die Innenwand der Kurbelkammer 25, um Nebel bildend
zerstäubt
zu werden. Mit solch einem Schmierölnebel wird die Schmierung
der beweglichen Teile (der Kurbelwelle 19, der Kurbelstange 21,
des Kolbens 22 und verschiedener beweglicher Teile des
Kraftübertragungsmechanismus 30 und
des Ventilbetätigungsmechanismus 40,
wie in 2 gezeigt) des Motors 11 durchgeführt. Wenn
dies geschieht, bleibt das Rückschlagventil 99 ferner
ungeöffnet.
-
Wie
in 6B zu sehen, verursacht die nach unten gerichtete
Bewegung des Kolbens 22 eine Zunahme des Druckes in der
Ventilbetätigungskammer 18 und
der Kurbelkammer 25. Dies führt zu einer Unterbrechung
der Ansaugung von Schmieröl
O, die vom ersten Verbindungsabschnitt 74 zur Kurbelkammer 25 auftreten
würde.
Andererseits wird, da der Druck in der Kurbelkammer 25 den
vorgegebenen Drucklevel übersteigt,
das Rückschlagventil 99 geöffnet. As
Konsequenz wird Schmierölnebel
in der Ventilbetätigungskammer 18 und
der Kurbelkammer 25 durch die Schmierölrückführleitung 96 zum zweiten Verbindungsabschnitt 75 zurückgeführt. Schmierölnebel,
der so rückgeführt wurde,
wird dann mittels des Luft-Flüssigkeits-Abscheiders 94 in
Schmieröltropfen
und Luft getrennt, wobei lediglich Schmieröl im Rahmenkörper 70 aufgenommen
wird. Durch Vorsehen des im Innern des Rahmenkörpers 70 gebildeten Öldurchflusses 92 zur
Durchströmung
mit Schmieröl
O wird die Kühlung
des Schmieröls
O mit Luft ermöglicht.
Der Rahmenkörper 70 spielt
somit eine Rolle als Ölkühler.
-
Wie
aus der vorhergehenden Beschreibung offensichtlich ist, und da der
Motor 11 eine Rolle spielt, bei der das Schmieröl im Rahmenkörper 70 durch
Pumpbetrieb zirkuliert wird, wird gesagt, dass der Motor 11 eine
Struktur aufweist, die die Schmierpumpe 91 enthält. Das
Vorsehen der im Motor 11 enthaltenen Schmierpumpe 91 schließt aus,
dass die Schmierpumpe 91 aus dem Motor 11 vorsteht.
-
Das
Vorliegen des Rahmenkörpers 70,
der den Motor 11 trägt
und der so angeordnet ist, dass er den Motor 11 und die
Motoranbauteile 51, 52 (siehe 1)
umgibt, ermöglicht,
dass der Rahmenkörper 70 eine
gesteigerte Gesamtlänge
aufweist. Da ein hohler Rahmenkörper 70 eingenommen
wird, wird der Rahmenkörper 70 als Öldurchfluss 92 verwendet,
durch den Schmieröl
O strömt,
und es wird dabei ermöglicht,
dass Schmieröl
O mit Luft gekühlt
wird. Dadurch, dass die Gesamtlänge
des Rahmenkörpers 70 vergrößert ist,
wird eine vergrößerte Wärme abführende Fläche geschaffen.
Dies ergibt eine gesteigerten Wärme
abführenden
Effekt. Somit spielt der Rahmenkörper 70,
der den Motor 11 trägt,
eine Rolle als Ölkühler.
-
Die
Gegenwart eines Stroms aus Schmieröl durch den Öldurchfluss 92 im
Rahmenkörper 70 ermöglicht es
dem Rahmenkörper 70 ferner,
als Schmieröl
O aufnehmender Öltank
zu dienen. Da der Rahmenkörper
eine erhöhte
Gesamtlänge
aufweist, hat der Rahmenkörper 70 ein
großes
Fassungsvermögen
zur Aufnahme von Schmieröl.
-
Folglich
besteht kein zusätzliches
Bedürfnis, Ölkühler und Öltank vorzusehen,
wobei eine Verkleinerung der Gesamtstruktur der ölgekühlten Motoranordnung 10 erreicht
wird.
-
Die 7A und 7B zeigen
modifizierte Ausführungsformen
des Rahmenkörpers
und der Abdeckplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
7A stellt
einen Rahmenkörper 111 einer ersten
modifizierten Ausführungsform
dar. Der Rahmenkörper 111 der
ersten modifizierten Ausführungsform
ist ein U-fömiger,
hohler Rahmen, falls er seitlich betrachtet wird, mit einer Vielzahl
von Öldurchflüssen 112,
die in gegebenem Abstand angeordnet sind, und ist aus Extrusionsmaterial
aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Ein umlaufender Randbereich
des Rahmenkörpers 111 ist
mit einer Vielzahl von Abdeckplatten 113 bedeckt. Solch
ein Rahmenkörper 111 ist
fähig,
den Motor 11 und die Motoranbauteile 51, 52,
die in 1 gezeigt sind, zu bedecken und den Motor 11 zu
tragen. Zusätzlich
wird ein innerer Teil des Rahmenkörpers 111 mit einer
Vielzahl von Öldurchflüssen 112 ausgebildet,
durch die Schmieröl O
strömt,
was dazu führt,
dass die Vielzahl der Öldurchflüsse 112 als Ölkühler und Öltank dient.
-
7B zeigt
einen Rahmenkörper 121 einer zweiten
modifizierten Ausführungsform.
Der Rahmenkörper 121 der
zweiten modifizierten Ausführungsform
ist aus einer Struktur zusammengesetzt, die eine Vielzahl aus umgedrehten
U-förmigen,
hohlen Rahmenabschnitten 122 mit zugehörigen, zu einem flach geformten
Tank 123 verbundenen unteren Enden aufweist, wobei die
Randbereiche der hohlen Rahmenabschnitte 122 mit einer
Vielzahl von Abdeckplatten 124 bedeckt sind. Solch ein
Rahmenkörper 121 ist
fähig,
den Motor 11 und die Motoranbauteile 51, 52 zu
umgeben und den Motor 11 zu tragen. Zusätzlich sind die inneren Teile
der Vielzahl aus hohlen Rahmenabschnitte 122 jeweils mit Öldurchflüssen versehen,
durch die Schmieröl
strömt,
wobei die Öldurchflüsse in Verbindung
mit dem Tank 123 stehen. Dies führt somit dazu, dass die Öldurchflüsse und
der Öltank 123 als Ölkühler und Öltank dienen.
-
In
der zuvor erwähnten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Rahmenkörper 70 aus hohlen
Elementen zusammengesetzt sein und beliebige Querschnittsformen,
Materialien und Bemaßungen
hinsichtlich der Struktur annehmen.
-
Die
Schmierpumpe 91 kann jegliche Struktur aufweisen, die im
Motor 11 enthalten ist, und es ist nicht beabsichtigt,
diese auf eine besondere Struktur der Art mit Pumpfunktion zu beschränken. Zum
Beispiel kann die Schmierpumpe 91 aus einer unabhängigen Pumpe
bestehen, die von der Kurbelwelle angetrieben wird.
-
Zusätzlich kann
die Kraftabtriebswelle 62 derartig ausgestaltet sein, dass
sie lösbar
mit der Kurbelwelle 19 verbunden sein kann und dass sie
unmittelbar mit der Kurbelwelle 19 ohne die Versetzung absorbierende
Kupplung 55 oder den Reduktionsgetriebemechanismus 61 verbunden
werden kann. Die Kraftabtriebswelle 62 kann ferner derart
ausgestaltet sein, dass sie drehbeweglich beliebig vom Rahmenkörper 70 oder
der Vielzahl von Abdeckplatten 76A bis 76F mittels
des Getriebegehäuses 66 gelagert wird.