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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an einem Schmierungssystem
für einen Viertaktmotor,
bei welchem eine Seitenabdeckung, die eine erste Ventilbetätigungskammer
definiert, mit einer Seite eines Kurbelgehäuses verbunden ist, welches
eine Kurbelkammer definiert, die einen Kurbelabschnitt einer Kurbelwelle
aufnimmt; wobei eine Kopfabdeckung, welche eine zweite Ventilbetätigungskammer
definiert, die zu der ersten Ventilbetätigungskammer führt, mit
einem Kopfabschnitt eines mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Zylinderblocks verbunden
ist; und wobei ein Ventilbetätigungsmechanismus
in einem Bereich aufgenommen ist, welcher sich von der ersten Ventilbetätigungskammer
zu der zweiten Ventilbetätigungskammer
erstreckt, und betrifft insbesondere ein Trockensumpfschmierungssystem
der obigen Struktur, in welchem verhindert wird, dass ein Schmieröl in der
Kurbelkammer verbleibt.
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Es
gibt ein herkömmliches
Schmierungssystem vom Trockensumpf-Typ, bei welchem ein Öltank an
einer Seite eines Kurbelgehäuses
angebracht ist, und eine Ölschleudereinrichtung,
welche durch eine Kurbelwelle zur Drehung angetrieben wird, ist
in dem Öltank
angeordnet, sodass ein Ölnebel,
welcher durch Rühren
eines Öls
erzeugt wird, das in dem Öltank
gespeichert ist, einer Kurbelkammer und einer Ventilbetätigungskammer
zugeführt
wird, wie z.B. in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
2002-38916 offenbart
ist.
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In
dem oben beschriebenen Schmierungssystem, welches den Öltank umfasst,
der an einer Seite des Kurbelgehäuses
angeordnet ist, ist es schwierig, den gesamten Motor einschließlich dem Öltank kompakt
zu bilden. Zusätzlich
führt die
Anordnung der Ölschleudereinrichtung
zum Erzeugen des Ölnebels
zu einem Anstieg der Anzahl von Teilen und zu einer Verkomplizierung
der Struktur. Darüber
hinaus ist die Gestalt des Öltanks
durch die Ölschleudereinrichtung
auf eine zylindrische Form beschränkt, wodurch es weiter erschwert
wird, den gesamten Motor kompakt zu bilden.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schmierungssystem für einen Viertaktmotor
bereitzustellen, bei welchem die Größe des gesamten Motors verringert
werden kann, während
die Anzahl von Teilen verringert wird und die Struktur vereinfacht
wird.
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Um
die obige Aufgabe zu erfüllen,
ist gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Schmierungssystem
für einen
Viertaktmotor bereitgestellt, bei welchem eine Seitenabdeckung, die
eine erste Ventilbetätigungskammer
definiert, mit einer Seite eines Kurbelgehäuses verbunden ist, welches
eine Kurbelkammer definiert, die einen Kurbelabschnitt einer Kurbelwelle
aufnimmt; wobei eine Kopfabdeckung, welche eine zweite Ventilbetätigungskammer
definiert, die zu der ersten Ventilbetätigungskammer führt, mit
einem Kopfabschnitt eines mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Zylinderblocks verbunden
ist; und wobei ein Ventilbetätigungsmechanismus
in einem Bereich aufgenommen ist, welcher sich von der ersten Ventilbetätigungskammer
zu der zweiten Ventilbetätigungskammer
erstreckt; wobei Ölvorratskammern
zur Speicherung eines Schmieröls
bis zu einem Niveau, welches höher
liegt als ein Lagerabschnitt der Kurbelwelle, in dem Kurbelgehäuse und
der Seitenabdeckung derart ausgebildet sind, dass sie die Kurbelkammer
und die erste Ventilbetätigungskammer
umgeben; wobei Ölzufuhrkanäle vorgesehen
sind, um zu gestatten, dass ein Abschnitt von wenigstens einer der Ölvorratskammern
unterhalb eines Ölspiegels
darin mit der Kurbelkammer derart in Verbindung steht, dass das
durch die Ölzufuhrkanäle hindurchgeleitete Öl zerstreut wird,
um einen Ölnebel
zu erzeugen, wobei wenigstens einer der Ölzufuhrkanäle in der Kurbelwelle vorgesehen
ist; wobei die Kurbelkammer durch ein Einwegeventil, welches dazu
ausgebildet ist, nur dann geöffnet
zu sein, wenn der Druck in der Kurbelkammer erhöht ist, in Verbindung mit der
ersten Ventilbetätigungskammer
gesetzt ist; wobei eine Rückholbohrung,
welche in eine Unterseite der ersten Ventilbetätigungskammer oder der zweiten
Ventilbetätigungskammer
hinein öffnet,
um verflüssigtes Öl zurückzuholen,
in Verbindung mit einem Abschnitt von wenigstens einer der Ölvorratskammern über dem Ölspiegel
gesetzt ist; und wobei eine Entlüfterkammer
mit einem oberen Abschnitt der zweiten Ventilbetätigungskammer in Verbindung
gesetzt ist.
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Die Ölvorratskammern
entsprechen der ersten und der zweiten Ölvorratskammer in Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, welche im Folgenden beschrieben werden.
Die Ölzufuhrkanäle entsprechen
einer Ölbohrung 35,
welche in der Kurbelwelle 5 bereitgestellt ist; einer Zufuhrschale 37,
einer Aushöhlung 36 und
einer Ölzufuhrbohrung 38. Das
Einwegventil entspricht einem Blattventil 42.
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Bei
dem ersten Gesichtspunkt können
die Ölvorratskammern
lediglich durch ein leichtes Vergrößern des Kurbelgehäuses und
der Seitenabdeckung in radialen Richtungen gebildet werden. Darüber hinaus
ist eine Ölschleudereinrichtung
zum Erzeugen eines Ölnebels
wegen der Anordnung nicht erforderlich, in welcher das Öl, welches
von den Ölvorratskammern
in die Ölzufuhrbohrungen
eingezogen wird, zerstreut wird, um den Ölnebel zu erzeugen. Somit ist
es möglich,
eine Vereinfachung der Struktur durch eine Verringerung der Anzahl
von Teilen zu erreichen, und weiterhin wird der Freiheitsgrad der
Gestalt jeder Ölvorratskammer
vergrößert, da
sie keine Ölschleudereinrichtungen
aufweisen, wodurch eine Kompaktheit des gesamten Motors in effektiver Weise
erreicht wird.
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Zusätzlich zu
dem ersten Gesichtspunkt ist vorzugsweise ein Rückschlagventil, welches dazu ausgebildet
ist, auf eine Verringerung des Drucks in der Kurbelkammer hin geöffnet zu
werden, in wenigstens einen der Ölzufuhrkanäle eingebaut.
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Wenn
sich der Motor in einem gestoppten Betriebszustand befindet, werden
die Ölzufuhrkanäle in der
Kurbelwelle durch Schließen
des Rückschlagventils
somit abgeriegelt. Sogar dann, wenn der Motor E in einer beliebigen
geneigten Haltung angeordnet ist, z.B. während des Einbaus des Motors
E, kann deshalb verhindert werden, dass Öl unvernünftigerweise in die Kurbelkammer
fließt.
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Zusätzlich zu
dem ersten Gesichtspunkt sind die Ölzufuhrkanäle durch einen gekrümmten Verbindungskanal
mit einem Mittelabschnitt, welcher in einer gekrümmten Gestalt über dem Ölspiegel
einer jeden der Ölvorratskammern
angeordnet ist, in Verbindung mit einem Abschnitt von wenigstens
einer der Ölvorratskammern
unter dem Ölspiegel
gesetzt.
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Die
gekrümmten
Verbindungskanäle
entsprechen den Ölkanälen 61 bis 64 in
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche im Folgenden beschrieben werden
wird.
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Es
kann damit verhindert werden, dass das Öl in einer beliebigen geneigten
Haltung des Motors während
des Stoppens des Betriebs unvorteilhafterweise von den Ölvorratskammern
in die Kurbelkammer des Motors fließt, und zwar durch die äußerst einfache
Struktur, in welcher der gekrümmte
Verbindungskanal mit einem mittleren Abschnitt in der gekrümmten Form über dem Ölspiegel
einer jeden der Ölvorratskammern
angeordnet ist.
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Zusätzlich zu
dem ersten Gesichtspunkt ist vorzugsweise eine erste Ölvorratskammer
derart in dem Kurbelgehäuse
ausgebildet, dass sie die Kurbelkammer umgibt, und eine zweite Ölvorratskammer
ist ausgebildet zwischen dem Kurbelgehäuse und der Seitenabdeckung,
welche mit einer Seite des Kurbelgehäuses derart verbunden ist,
dass sie die Ventilbetätigungskammer
definiert, welche den Ventilbetätigungsmechanismus
aufnimmt; wobei die erste und die zweite Ölvorratskammer miteinander
in Verbindung stehen.
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Ein
gesamtes Volumen der ersten und der zweiten Ölvorratskammer, welche miteinander
kommunizieren, ist groß,
sodass eine große
Menge an Öl darin
gespeichert werden kann, und somit der Betrieb des Motors für eine lange Dauer
möglich
ist. Darüber hinaus
können
die erste und die zweite Ölvorratskammer
lediglich durch ein leichtes Vergrößern des Kurbelgehäuses und
der Seitenabdeckung in radialen Richtungen gebildet werden, um zu
der Kompaktheit des Motors beizutragen.
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Zusätzlich besteht
das Kurbelgehäuse
vorzugsweise aus einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte, welche
an ihren zu einer Achse der Kurbelwelle orthogonalen Verbindungsflächen verbunden
sind; wobei die erste Ölvorratskammer
gebildet ist durch Ausnehmungen, welche in den Verbindungsflächen der
ersten und der zweiten Gehäusehälfte derart
ausgebildet sind, dass sie die Kurbelkammer umgeben; wobei die zweite Ölvorratskammer
gebildet ist durch Ausnehmungen, welche ausgebildet sind in Verbindungsflächen der
zweiten Gehäusehälfte und
der Seitenabdeckung, welche mit einer Außenseite der zweiten Gehäusehälfte derart verbunden
ist, dass sie die Ventilbetätigungskammer umgibt;
und wobei eine Durchgangsbohrung, welche die Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten Ölvorratskammer
gestattet, in der zweiten Gehäusehälfte vorgesehen
ist.
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Wenn
die erste und die zweite Gehäusehälfte und
die Seitenabdeckung durch Gießen
gebildet werden, können
sie somit gleichzeitig mit der Bildung der Kurbelkammer und der
ersten Ventilbetätigungskammer
gebildet werden, was zu einer einfachen Herstellung und einer Kostenverringerung
führt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich mittels eines Beispiels
mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben werden.
Es stellt dar:
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1 ist
eine vertikale Schnittdraufsicht eines Viertaktmotors für eine Kraftarbeitsmaschine
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 2-2 in 1.
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3 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 3-3 in 2.
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4A ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 4A-4A in 3.
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4B ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 4B-4B in 3.
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5 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 5-5 in 3.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 6-6 in 2.
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7 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 7-7 in 3.
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8 ist
eine Ansicht ähnlich 2,
aber zeigt eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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9 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 9-9 in 8.
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10 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 10-10 in 9.
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11 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 11-11 in 8.
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Eine
erste Ausführungsform
der in den 1 bis 7 gezeigten
vorliegenden Erfindung wird beschrieben werden.
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Es
wird als Erstes auf die 1 bis 3 Bezug
genommen. Ein Viertaktmotor E, welcher an einem Motorenbett B einer
Kraftarbeitsmaschine angebracht ist, umfasst einen Motorenkörper einschließlich eines
Kurbelgehäuses 1 und
eines Zylinderblocks 2, welcher in einer nach vorne geneigten Haltung
mit einem vorderen Ende des Kurbelgehäuses 1 gekoppelt ist.
Ein Zylinderkopf 3 ist an einem Kopf des Zylinderblocks 2 integral
ausgebildet.
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Das
Kurbelgehäuse 1 umfasst
eine erste und eine zweite, d.h. eine linke und eine rechte Gehäusehälfte 1a und 1b,
welche miteinander auf einer Verbindungsebene P verbunden sind,
die zu einer Achse einer Kurbelwelle 5 orthogonal ist,
welche im Folgenden beschrieben werden wird, wodurch dazwischen eine
Kurbelkammer 4 definiert ist. Ein Kurbelabschnitt 1c der
Kurbelwelle 5 ist in der Kurbelkammer 4 aufgenommen.
Ein erster und ein zweiter Lagerabschnitt 5a und 5b an
seitlich gegenüberliegenden
Enden der Kurbelwelle 5 sind von entgegengesetzten Seitenwänden der
ersten und der zweiten Gehäusehälfte 1a und 1b mit
einem dazwischen angeordneten ersten und zweiten Kugellager 6a und 6b gelagert.
Eine Öldichtung 7a ist
an der Seitenwand der ersten Gehäusehälfte 1a,
welche der Außenseite
des ersten Kugellagers 6a benachbart ist, angebracht, um
in einen engen Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des
ersten Lagerabschnitts 5a der Kurbelwelle 5 zu
kommen. Das zweite Kugellager 6b ist derart ausgebildet,
dass es eine Dichtung aufweist.
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Eine
Seitenabdeckung 8 ist mit einer Außenseite der zweiten Gehäusehälfte 1b verbunden.
Eine erste Ventilbetätigungskammer 9a ist
zwischen der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 definiert. Ein Ende der Kurbelwelle 5 verläuft zu der Außenseite über die
erste Ventilbetätigungskammer 9a hinweg
und durch die Seitenabdeckung 8. Eine Öldichtung 7b ist an
der Seitenabdeckung 8 derart angebracht, dass sie in engen
Kontakt mit einer Außenumfangsfläche des
einen Endes kommt.
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Eine
Kopfabdeckung 10 ist mit dem vorderen Ende des Zylinderkopfs 3 derart
verbunden, dass sie eine zweite Ventilbetätigungskammer 9b zwischen der
Kopfabdeckung 10 und dem Zylinderkopf 3 definiert.
Ein Paar von Stangenkanälen 5c, 5c ist
in dem Zylinderblock 2 derart bereitgestellt, dass es eine Verbindung
zwischen der ersten und der zweiten Ventilbetätigungskammer 9a und 9b bereitstellt.
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Ein
Kolben 11, welcher verschiebbar in einer Zylinderbohrung 2a aufgenommen
ist, ist mit einem Kurbelzapfen 5p des Kurbelabschnitts 1c durch
eine Verbindungsstange 12 verbunden. In diesem Prozess
ist ein Nadellager 17 zwischen dem Kurbelzapfen 5p und
einem größeren Ende
der Verbindungsstange 12 gesetzt.
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Eine
Einlassöffnung 14i und
eine Auslassöffung 14e sind
in dem Zylinderkopf 3 ausgebildet und öffnen in eine Verbrennungskammer 13 im
Inneren des Zylinderkopfs 3 hinein. Ein Einlassventil 15i und ein
Auslassventil 15e zum Öffnen
und Schließen
der Öffnungen 14i und 14e sind
in dem Zylinderkopf 3 angebracht. Ein Ventilbetätigungsmechanismus 19 zum
Antreiben der Einlass- und
Auslassventile 15i und 15e, um die Öffnungen 14i und 14e zu Öffnen und
zu Schließen,
ist in einem Bereich angeordnet, welcher von der ersten Ventilbetätigungskammer 9a zur
zweiten Ventilbetätigungskammer 9b verläuft.
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Genauer
gesagt sind in der ersten Ventilbetätigungskammer 9a angeordnet:
ein Antriebssteuerzahnrad 20, welches an der Kurbelwelle 5 ausgebildet
ist, eine Nockenwelle 22, welche an ihren entgegengesetzten
Enden durch die zweite Gehäusehälfte 1b und
die Seitenabdeckung 8 drehbar gelagert ist, ein Abtriebssteuerzahnrad 21,
welches bei einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 von dem Antriebssteuerzahnrad 20 angetrieben
wird, eine Welle eines Nockenanlageelements 23, welche
an ihren gegenüberliegenden
Enden durch die erste Gehäusehälfte 1a und
die Seitenabdeckung 8 gelagert ist, und ein Paar von Nockenanlageelementen 24i und 24e,
welche auf der Welle 23 des Nockenanlageelements schwenkbar
gelagert sind und mit einem Einlassnocken 22i und einem
Auslassnocken 22e auf der Nockenwelle 22 in Gleiteingriff
sind. In der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b sind
Ventilfedern 25i und 25e zum jeweiligen Vorspannen
des Einlassventils 15i und des Auslassventils 15e in
Schließungsrichtungen
angeordnet, und ein Paar von Hebelarmen 26i und 26e,
welche in dem Zylinderkopf 3 schwenkbar gelagert sind,
wobei die einen Enden an den oberen Enden des Einlassventils 15i bzw.
des Auslassventils 15e anliegen. Ein Paar von Schubstangen 27i und 27e sind
in den Stangenkanälen 5c, 5c derart angeordnet,
dass sie die anderen Enden der Hebelarme 26i und 26e jeweils
mit den Nockenanlageelementen 24i und 24e verbinden.
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Wenn
die Kurbelwelle 5 gedreht wird, wird deshalb die Nockenwelle 22 verzögert durch
das Antriebssteuerzahnrad 20 und das Abtriebssteuerzahnrad 21 angetrieben.
Wenn der Einlassnocken 22i und der Auslassnocken 22e der
Kurbelwelle 22 jeweils die Schubstangen 27i und 27e durch
die Nockenanlageelemente 24i und 24e hochschieben,
werden somit das Einlassventil 15i und das Auslassventil 15e geöffnet. Wenn
der Einlassnocken 22i und der Auslassnocken 22e der
Nockenwelle 22 die Abwärtsbewegungen
der Schubstangen 27i und 27e gestatten, werden
das Einlassventil 15i und das Auslassventil 15e durch
Vorspannkräfte
der Ventilfedern 25i und 25e geschlossen.
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Es
wird auf die 1 bis 4A Bezug
genommen. Die Kurbelkammer 4 in dem Kurbelgehäuse 1 ist
als eine zylindrische Form mit einem Minimalvolumen nach Maßgabe einer
Rotationsortskurve der Kurbelwelle 5 gebildet, sodass verhindert
wird, dass Schmieröl
darin verbleibt. Im Wesentlichen U-förmige Ausnehmungen 28a und 28b sind
jeweils in verbundenen Flächen
der ersten und der zweiten Gehäusehälfte 1a und 1b derart
ausgebildet, dass sie die Kurbelkammer 4 umgeben, wodurch
eine erste Ölvorratskammer 28 gebildet
wird. Die Ausnehmungen 28a und 28b werden zusammen
mit der Kurbelkammer 4 auf die Bildung hin durch Gießen der
ersten und der zweiten Gehäusehälfte 1a und 1b gebildet.
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Die
erste Ventilbetätigungskammer 9a ist ebenso
zwischen der zweiten Gehäusehälfte 1b und der
Seitenabdeckung 8 bei einem notwendigen Minimalvolumen
ausgebildet, sodass verhindert wird, dass das Schmieröl darin
verbleibt. Die Ausnehmungen 29a und 29b sind in
verbundenen Flächen
der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 derart ausgebildet, dass sie die
erste Ventilbetätigungskammer 9a umgeben,
und eine zweite Ölvorratskammer 29 ist
durch die Ausnehmungen 29a und 29b gebildet. Die
Ausnehmungen 29a und 29b werden zusammen mit der
ersten Ventilbetätigungskammer 9a auf
die Bildung der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 durch den Gießprozess hin gebildet.
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Eine
Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 30 ist in der zweiten
Gehäusehälfte 1b bereitgestellt, um
eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Ölvorratskammer 28 und 29 bereitzustellen. Das
Schmieröl 0 wird
in jeder Kammer aus der ersten und der zweiten Ölvorratskammer 28 und 29 bis
zu einem Niveau gespeichert, welches höher liegt als ein jeder Abschnitt
aus dem ersten und dem zweiten Lagerabschnitt 5a und 5b.
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Wie
in den 3, 4B und 6 gezeigt ist,
ist ein ringförmiger Ölkanal 31 in
der Seitenabdeckung 8 derart ausgebildet, dass er den zweiten
Lagerabschnitt 5b der Kurbelwelle 5 im Inneren
der Öldichtung 7b umgibt.
Der ringförmige Ölkanal 31 ist durch
einen ansteigenden Ölkanal 34 mit
einer kleinen Zufuhrkammer 33 verbunden, welche zu einem unteren
Abschnitt der ersten Ölvorratskammer 28 durch
eine Auslassbohrung 32 führt. Die Auslassbohrung 32 ist
in der zweiten Gehäusehälfte 1b bereitgestellt.
Die kleine Zufuhrkammer 33 und der ansteigende Ölkanal 34 sind
zwischen den verbundenen Flächen
der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 ausgebildet.
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Die
Kurbelwelle 5 ist vom zusammengebauten Typ, bei welchem
die gegenüberliegenden
Enden des hohlen Kurbelzapfens 5p in Kurbelhebel mit Presssitz
eingepasst sind, welche Ausgleichsgewichte aufweisen und zu dem
ersten und dem zweiten Lagerabschnitt 5a und 5b integral
führen,
wodurch der Kurbelabschnitt 5c gebildet ist. Weiterhin
ist eine Ölbohrung 35 in
dem zweiten Lagerabschnitt 5b bereitgestellt. Die Ölbohrung 35 öffnet an
einem Ende in den ringförmigen Ölkanal 31 hinein
und an dem anderen Ende in ein inneres Ende einer inneren Laufbahn
des zweiten Kugellagers 6b hinein. Um das Öl von der Ölbohrung 35 zu
einer Aushöhlung 36 in
dem Kurbelzapfen 5p zu leiten, ist eine Zufuhrschale 37 an
einem Ende des Kurbelabschnitts 1c mit einem Ausgleichsgewicht
angebracht. Genauer gesagt ist die Zufuhrschale 37 derart
axial komprimiert verformt, dass sie derart eingestellt wird, dass
beim Koppeln der ersten und zweiten Gehäusehälfte 1a und 1b miteinander
ihr Abschnitt mit dem größeren Durchmesser
in eine schmale ringförmige
Positionierungsausnehmung 43 eingepasst wird, welche in
einer Endfläche
des Kurbelabschnitts 5c ausgebildet ist, und ihr Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser elastisch an einer inneren Endfläche der
inneren Laufbahn des zweiten Kugellagers 5b anliegt. Somit kann
die Zufuhrschale 37 in einfacher und genauer Weise an einem
Ende des Kurbelabschnitts 5c ohne Verwendung eines speziellen
Sicherungselements angeordnet werden.
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Eine Ölzufuhrbohrung 38 ist
in dem Kurbelzapfen 5p bereitgestellt, um das Öl von der
Aushöhlung 36 zu
dem Nadellager 17 zwischen dem Kurbelzapfen 5p und
der Verbindungsstange 12 zuzuführen. Ein Rückschlagventil 39 ist
in die Ölbohrung 35 eingebaut,
um den Fluss eines Fluids in einer Richtung von dem ringförmigen Ölkanal 31 zu
der Zufuhrschale 37 zu gestatten.
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Ein
ringförmiger
Fremdmaterievorrat 40 ist in der Zufuhrschale 37 bereitgestellt
und erweitert sich in dem Kurbelzapfen 5p von der Ausnehmung 36 ausgehend
radial nach außen.
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Wie
in den 3 und 4A gezeigt ist, ist eine Nut 4a in
einer Unterseite der Kurbelkammer 4 derart ausgebildet,
dass sie axial verläuft.
Eine Durchgangsbohrung 41 ist in der zweiten Gehäusehälfte 1b bereitgestellt,
um zu gestatten, dass die Nut 4a mit einer Erweiterung 9a' in Verbindung
steht, welche von der ersten Ventilbetätigungskammer 9a ausgehend
nach unten verläuft.
Ein Blattventil 42 ist in der zweiten Gehäusehälfte 1b angebracht,
um das Fließen
des Fluids in einer Richtung von der Kurbelkammer 4 zu
der ersten Ventilbetätigungskammer 9a zu
gestatten.
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Es
wird auf die 1, 3 und 7 Bezug
genommen. Eine Rückholbohrung 45 ist
in dem Zylinderblock 2 derart bereitgestellt, dass sie
in einen unteren Abschnitt der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b hinein öffnet. Eine
Rückkehrbohrung 47 ist
in einem Bereich bereitgestellt, welcher von dem Zylinderblock 2 zu
dem Kurbelgehäuse 1 verläuft. Ein
gekrümmter Ölkanal 46 ist
derart in der Fläche
des Zylinderblocks 2 ausgebildet, welche mit dem Kurbelgehäuse 1 verbunden
ist, dass er um die Zylinderbohrung 2a herum verläuft und
um die Rückholbohrung 45 und
die Rückkehrbohrung 47 miteinander
zu verbinden. In diesem Prozess ist die Rückkehrbohrung 47 in
der Hinterseite der Rückholbohrung 45 (an
einer gegenüberliegenden
Seite von der Kopfabdeckung 10 ausgehend) und über der
Rückholbohrung 45 und
dem Ölspiegel
der ersten Ölvorratskammer 28 angeordnet.
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Es
wird erneut auf 1 Bezug genommen. Eine Deckenwand
der Kopfabdeckung 10 ist als ein doppelwandiger Aufbau
ausgebildet, einschließlich eines
inneren Wandabschnitts 10a und eines äußeren Wandabschnitts 10b,
um eine Entlüfterkammer 48 an
einem Zwischenabschnitt derselben zu definieren. Eine Durchgangsbohrung 49 ist
in dem inneren Wandabschnitt 10a bereitgestellt, um zu
gestatten, dass die zweite Ventilbetätigungskammer 9b und
die Entlüfterkammer 48 miteinander
in Verbindung stehen. Ein Blattventil 50 ist an dem inneren Wandabschnitt 10a angebracht,
um das Strömen
des Fluids durch die Durchgangsbohrung 49 in einer Richtung
von der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b aus
zu der Entlüfterkammer 48 zu
gestatten. Weiterhin ist eine kleine Bohrung 51 in dem
inneren Wandabschnitt 10a bereitgestellt, um zu gestatten, dass
ein unterer Abschnitt der Entlüfterkammer 48 mit
der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b in
Verbindung steht.
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Ein
Entlüfterrohr 52 ist
mit dem äußeren Wandabschnitt 10b derart
verbunden, dass gestattet wird, dass die Entlüfterkammer 48 mit
einer (nicht gezeigten) Luftreinigungseinrichtung in dem Einlasssystem
des Motors E in Verbindung steht.
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Der
Betrieb der ersten Ausführungsform
wird unten beschrieben werden.
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Während des
Betriebs des Motors E wird ein Druck in der Kurbelkammer 4 durch
die aufsteigenden und absteigenden Bewegungen des Kolbens 11 gepulst,
sodass das Pulsieren des Drucks auf das Rückschlagventil 39 durch
die Aushöhlung 36 in
den Kurbelzapfen 5p derart aufgebracht wird, dass das Rückschlagventil 39 geöffnet und
geschlossen wird. Das Pulsieren des Drucks wird ebenso auf das Blattventil 42 durch
die Durchgangsbohrung 30 derart aufgebracht, dass das Blattventil 42 öffnet und
schließt, und
wird dann zu der ersten und der zweiten Ventilbetätigungskammer 9a und 9b fortgetragen.
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Das Öffnen und
Schließen
des Rückschlagventils 39 stellt
sicher, dass das in der ersten Ölvorratskammer 28 gespeicherte Öl O nacheinander durch
die Auslassbohrung 32, die kleine Zufuhrkammer 33,
den ansteigenden Ölkanal 34,
den ringförmigen Ölkanal 31,
die Ölbohrung 35,
die Zufuhrschale 37 und die Aushöhlung 36 in dem Kurbelzapfen 5p intermittierend
in die Kurbelkammer 4 gesaugt wird, um dadurch die Kugellager 6a und 6b,
welche zu der Kurbelkammer 4 weisen, zu schmieren. Ebenso
wird ein Abschnitt des Öls,
welcher durch die Aushöhlung 36 in
dem Kurbelzapfen 5p geleitet wird, durch die Ölzufuhrbohrung 38 geleitet,
um das Nadellager 17 zu schmieren, welches zwischen dem
Kurbelzapfen 5p und der Verbindungsstange 12 angeordnet
ist.
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Während dieses
Prozesses wird das Öl,
welches durch das Innere der Zufuhrschale 37 geleitet wird,
die zusammen mit der Kurbelwelle 5 gedreht wird, in der
Zufuhrschale 37 gedreht, wodurch eine fremde Materie, wie
z.B. ein in dem Öl
enthaltenes Spanpulver und ein Abriebpulver, durch eine Zentrifugenwirkung
so abgeschieden wird, dass sie in dem Fremdmaterievorrat 40 zurückgehalten
werden, der radial außerhalb
von der Aushöhlung 36 in
dem Kurbelzapfen 5p erweitert ist. Deshalb kann das gereinigte Öl dem Kurbelzapfen 5p zugeführt werden,
wodurch zu einer Verbesserung der Lebensdauer des Motors E beigetragen
wird.
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Das Öl, welches
intermittierend in die Kurbelkammer 4 gesaugt wird, wird
durch eine Zentrifugalkraft derart zerstreut, dass es dann einen Ölnebel bildet,
wenn es die drehende Kurbelwelle 5 verlässt. Der Ölnebel wird intermittierend
von der Durchgangsbohrung 41 zu der ersten Ventilbetätigungskammer 9a durch
das Öffnen
und Schließen
des Blattventils 42 gepumpt und durch die Stangenkanäle 5c, 5c in
die zweite Ventilbetätigungskammer 9b geleitet,
um dadurch verschiedene Abschnitte des Ventilbetätigungsmechanismus 19 zwischen
der ersten und der zweiten Ventilbetätigungskammer 9a und 9b zu
schmieren.
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Wenn
der Ölnebel,
welcher die Schmierung des Ventilbetätigungsmechanismus 19 beendet
hat, z.B. an einer inneren Wand der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b abgelagert
wird, um verflüssigt
zu werden, wird dieses Öl
von der Rückholbohrung 45 in dem
unteren Abschnitt der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b durch
den gekrümmten Ölkanal 46 und
die Rückkehrbohrung 47 in
die erste Ölvorratskammer 28 hinein
durch das Pulsieren des Drucks in der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b zurückgeführt.
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Das
Pulsieren des Drucks in der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b öffnet und
schließt ebenso
das Blattventil 50 in der Entlüfterkammer 48. Wenn
ein in der Kurbelkammer 4 erzeugtes Abblasgas zusammen
mit dem Ölnebel
zu der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b hochsteigt,
wird das Gas zusammen mit einem Abschnitt des Ölnebels durch das Öffnen und
Schließen,
wo sie ausgedehnt werden, intermittierend zu der Entlüfterkammer 48 geführt, wodurch
die Gas-Flüssigkeits-Trennung
durchgeführt
wird. Das verflüssigte Öl wird durch
die kleine Bohrung 51 zu der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b zurückgeführt, und
das Abblasgas, von welchem das Öl
getrennt worden ist, wird durch das Entlüfterrohr 52 in das
(nicht gezeigte) Einlasssystem gesaugt und dann einer Verbrennungsbehandlung
unterzogen.
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Somit
ist es möglich,
das in der ersten und der zweiten Ölvorratskammer 28 und 29 gespeicherte Öl O zu verschiedenen
Abschnitten des Motors E ohne die Verwendung einer speziellen Ölpumpe zu zirkulieren,
indem eine Pumpwirkung verwendet wird, welche durch das Pulsieren
in der Kurbelkammer 4 bereitgestellt wird, was zu einer
Vereinfachung des Schmiersystems und wiederum zu einer Kostenverringerung
führt.
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Wenn
das Öl
O in der ersten Ölvorratskammer 28 während seiner
Zirkulation durch die Kurbelkammer 4, die erste Ventilbetätigungskammer 9a,
die Stangenkanäle 5c, 5c,
die zweite Ventilbetätigungskammer 9b,
in die erste Ölvorratskammer 28 hinein verringert
wird, wird das Öl
O in dem zweiten Ölvorrat 29 durch
die Durchgangsbohrung 30 der ersten Ölvorratskammer 28 zugeführt. Ein
Gesamtvolumen der Ölvorratskammern 28 und 29 ist
groß, sodass
ein großer
Betrag an Öl
in beiden Kammern gespeichert werden kann, und daher ist es möglich, den
Betrieb des Motors E für
eine lange Zeitdauer zu ermöglichen.
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Darüber hinaus
ist die erste Ölvorratskammer 28 in
der das Kurbelgehäuse 1 bildenden
ersten und der zweiten Gehäusehälfte 1a und 1b derart
ausgebildet, dass sie das Kurbelgehäuse 1 umgibt. Die zweite Ölvorratskammer 29 ist
in der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 derart ausgebildet, dass sie die
zweite Ventilbetätigungskammer 9b umgibt.
Deshalb kann die Bildung der ersten und der zweiten Ölvorratskammer 28 und 29 lediglich durch
ein leichtes Vergrößern des
Kurbelgehäuses 1 und
der Seitenabdeckung 8 in radialen Richtungen erreicht werden,
um dadurch zu der Kompaktheit des Motors E beizutragen.
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Genauer
wird das Öl,
welches von der ersten Ölvorratskammer 28 in
die Aushöhlung 36 in
der Kurbelwelle 5 gesaugt wird, durch die Drehung der Kurbelwelle 5 derart
zerstreut, dass der Ölnebel
gebildet wird, und daher ist eine Ölschleudereinrichtung zum Erzeugen
eines Ölnebels
nicht erforderlich. Somit kann die Vereinfachung der Struktur durch
eine Verringerung der Anzahl von Teilen erbracht werden, und ebenso
wird der Freiheitsgrad an Formen der Ölvorratskammern 28 und 29 erhöht, da sie
keine Ölschleudereinrichtungen
vorweise, sodass die Kompaktheit des gesamten Motors E effektiv
erreicht werden kann. Darüber
hinaus ist die erste Ölvorratskammer 28 aus
den Ausnehmungen 28a und 28b gebildet, welche
jeweils in den verbundenen Flächen
der ersten und der zweiten Gehäusehälfte 1a und 1b ausgebildet
sind, und die zweite Ölvorratskammer 29 ist
aus den Ausnehmungen 29a und 29b gebildet, welche
jeweils in den verbundenen Flächen
der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 ausgebildet sind. Wenn die erste
und die zweite Gehäusehälfte 1a und 1b und
die Seitenabdeckung 8 durch Gießen ausgebildet werden, können sie
deshalb gleichzeitig mit der Bildung der Kurbelkammer 4 und
der ersten Ventilbetätigungskammer 9a ausgebildet
werden, was zu einer einfachen Herstellung und einer Kostenverringerung
führt.
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Die
Rückholbohrung 45,
welche in die zweite Ventilbetätigungskammer 9b hinein öffnet, und
die Rückkehrbohrung 47,
welche in die erste Ölvorratskammer 28 hinein öffnet, sind
voneinander sowohl in einer horizonalen Richtung als auch in einer
vertikalen Richtung isoliert und stehen durch die gekrümmten Ölkanäle 46 miteinander
in Verbindung. Sogar dann, wenn der Motor während des Stoppens des Betriebs
geneigt wird, kann deshalb verhindert werden, dass das Öl von der
ersten Ölvorratskammer 28 zu
der zweiten Ventilbetätigungskammer 9b zurückfließt, solange
wie eine beliebige aus der Rückholbohrung 45 und
der Rückkehrbohrung 47 über dem Ölspiegel
in der ersten Ölvorratskammer 28 freiliegt.
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Während des
Stoppens des Betriebs des Motors E wird das Rückschlagventil 39 geschlossen, um
die Ölbohrung 35 in
der Kurbelwelle 5 abzuriegeln. Sogar dann, wenn der Motor
E in einem stark geneigten Zustand angeordnet ist, z.B. während des Einbaus
des Motors E, kann deshalb verhindert werden, dass das Öl O in der
ersten Ölvorratskammer 28 nachteilhafterweise
in die Kurbelkammer 4 fließt, obwohl die Ölbohrung 35 in
der Kurbelwelle 5 unterhalb des Ölspiegels in der ersten Ölvorratskammer 28 angeordnet
ist.
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Der
Transport des Öls
von der Ölbohrung 35 in
dem zweiten Lagerabschnitt 5b zu der Ölzufuhrbohrung 38 in
dem Kurbelzapfen 5p wird durch die Zufuhrschale 37 geleitet,
welche an einem Ende des Kurbelabschnitts 5c angebracht
ist. Deshalb ist es möglich,
den Bedarf an der Ausrichtung der Bohrungen während der Anordnung der Kurbelwelle 5 und der
Perforation nach der Anordnung zu beseitigen, wodurch eine Kostenverringerung
bereitgestellt wird.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche in den 8 bis 11 gezeigt
ist, wird nun beschrieben werden.
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In
der zweiten Ausführungsform
weisen sowohl das erste als auch das zweite Kugellager 6a und 6b,
welche einen ersten und einen zweiten Lagerabschnitt 5a und 5b der
Kurbelwelle 5 lagern, jeweils Dichtungen auf. Im Gegensatz
zu der ersten Ausführungsform
ist ein ringförmiger Ölkanal 31 in
einer ersten Gehäusehälfte 1a derart
bereitgestellt, dass er den ersten Lagerabschnitt 5a umgibt,
und eine Zufuhrschale 37 ist an einem Kurbelabschnitt 1c an
der Seite des ersten Lagerabschnitts 5a angebracht. Ein Rückschlagventil
wie in der ersten Ausführungsform, um
eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Ölkanal 31 und der
Zufuhrschale 37 bereitzustellen, ist nicht in einer Ölbohrung 35 in
der Kurbelwelle 5 angebracht. Stattdessen steht der ringförmige Ölkanal 31 in
Verbindung mit einer kleinen Zufuhrkammer 33, welche durch
die folgenden Ölkanäle zu einem
unteren Abschnitt der ersten Ölvorratskammer 28 führt: ein Ölkanal 61,
welcher von einem vorderen Abschnitt des ringförmigen Ölkanals 31 ausgehend
parallel zu der Achse der Zylinderbohrung 2a durch die Seitenwand
der ersten Gehäusehälfte 1a nach
vorne verläuft;
ein Ölkanal 62,
welcher durch die verbundenen Flächen
zwischen dem Kurbelgehäuse 1 und dem
Zylinderblock 2 derart verläuft, dass er von einem vorderen
Ende des Ölkanals 61 entlang
einer inneren Umfangswand der Zylinderbohrung 2a nach oben
verläuft;
ein Ölkanal 63,
welcher durch eine obere Wand des Kurbelgehäuses 1 hindurch von
einem oberen Ende des Ölkanals 62 ausgehend
zu der Seitenabdeckung 8 verläuft; und ein Ölkanal 64,
welcher zwischen den verbundenen Flächen der zweiten Gehäusehälfte 1b und
der Seitenabdeckung 8 hindurch verläuft, um die zweite Ölvorratskammer 29 nach
unten zu umgehen.
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Somit
verlaufen die Ölkanäle 61 bis 64,
welche mit dem ringförmigen Ölkanal 61 in
Verbindung stehen, der den ersten Lagerabschnitt 5a der
Kurbelwelle 5 umgibt, einmal über die Ölspiegel in der ersten und
der zweiten Ölvorratskammer 28 und 29 hinweg,
und sind dann nach unten gekrümmt,
um die kleine Zufuhrkammer 33 zu erreichen, welche zu dem
unteren Abschnitt der ersten Ölvorratskammer 28 führt. Wenn
der Motor E in einem stark geneigten Zustand während eines Stoppens seines
Betriebs angeordnet ist, kann deshalb verhindert werden, dass das Öl nachteilhafterweise
von der ersten Ölvorratskammer 28 durch
den ringförmigen Ölkanal 31 in
die Kurbelkammer 4 hinein fließt, sogar dann, wenn ein Rückschlagventil 39 nicht
in der Kurbelwelle 5 angebracht ist wie in der ersten Ausführungsform.
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Die
Struktur der weiteren Komponenten ist dieselbe wie diejenige in
der ersten Ausführungsform,
und daher sind Abschnitte oder Komponenten, welche denjenigen in
der ersten Ausführungsform entsprechen,
mit denselben Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, und ihre Beschreibung
wird weggelassen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
und verschiedene Modifizierungen hinsichtlich ihrer Konstruktion
können
vorgenommen werden, ohne von dem Rahmen der in den Ansprüchen definierten
Erfindung abzuweichen.