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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerstruktur einer Nockenwelle
für einen
Verbrennungsmotor vom Typ mit oben liegender Nockenwelle (OHC).
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Es
wird gewöhnlich
ein Mehrzylinder-Verbrennungsmotor vom Typ mit oben liegender Nockenwelle
eingesetzt, bei dem auf einer abgedeckten Oberfläche eines Zylinderkopfs eine
Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle parallel zueinander
angeordnet sind und jeder Lagerzapfenabschnitt axial gelagert, versetzt
und mit einer Kopfabdeckung abgedeckt ist, von einem Steuerkettentyp,
welcher eine Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle hat,
die mit Steuerketten-Kettenrädern
ausgestattet sind (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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Patentliteratur 1:
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Japanisches Patent Nr.
2744781
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Was
eine Lagerstruktur einer Nockenwelle von einem Ventilsystem betrifft,
welches in der Patentliteratur 1 offenbart ist, obwohl es im Detail
nicht offensichtlich ist, ist es dann, wenn ein Abstand zwischen
einem Lagerabschnitt von der Nockenwelle und den Steuerketten-Kettenrädern vorhanden
ist, wenn eine Spannung durch eine um die Steuerketten-Kettenräder zu wickelnde
Steuerkette als eine Biegekraft auf die Nockenwelle ausgeübt wird, schwierig,
eine Steifigkeit der Nockenwelle sicherzustellen, und es verursacht
Schlaggeräusche.
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US-A-4 658 769 ,
US-A-6 024 063 und
DE 199 62 164 A offenbaren
jeweils eine Nockenwellen-Lagerstruktur für einen Verbrennungsmotor vom Typ
mit oben liegender Nockenwelle, bei der auf einer abgedeckten Fläche eines
Zylinderkopfs eine Nockenwelle axial gelagert, angeordnet und mit
einer Kopfabde ckung abgedeckt ist, wobei die Nockenwelle mit einem
Steuerketten-Kettenrad versehen ist, benachbart dem Steuerketten-Kettenrad
ein Lagerabschnitt auf der abgedeckten Oberfläche von dem Zylinderkopf ausgebildet
ist und zwischen dem Lagerabschnitt und einer Halterung ein Lagerzapfenabschnitt,
mit welchem die Nockenwelle in Beziehung steht, axial derart gelagert
ist, dass er dazwischenliegend angeordnet ist.
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Die
vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der oben beschriebenen
Punkte und es ist ein Ziel der Erfindung, eine Nockenwellen-Lagerstruktur für einen
Verbrennungsmotor mit oben liegender Nockenwelle bereitzustellen,
welche die Steifigkeit der Nockenwelle leicht sicherstellen kann
und das Auftreten von Schlaggeräuschen
verhindern kann.
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Dieses
Ziel wird durch eine Nockenwellen-Lagerstruktur für einen
Verbrennungsmotor vom Typ mit oben liegender Nockenwelle gemäß Anspruch
1 erreicht.
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Gemäß der im
Anspruch 1 spezifizierten Erfindung ist eine Nockenwellen-Lagerstruktur
für einen
Mehrzylinder-Verbrennungsmotor vom Typ mit oben liegender Nockenwelle
vorgesehen, bei der auf einer abgedeckten Oberfläche eines Zylinderkopfs eine
Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle parallel zueinander
angeordnet sind, jeder Lagerzapfenabschnitt axial gelagert, angeordnet
und mit einer Kopfabdeckung abgedeckt ist, welche sich dadurch auszeichnet,
dass jeweils im Wesentlichen in der Mitte von der Einlassnockenwelle
und der Auslassnockenwelle Steuerketten-Kettenräder vorgesehen sind; benachbart
dem Steuerketten-Kettenrad jeweils Lagerabschnitte auf der abgedeckten
Oberfläche
von dem Zylinderkopf ausgebildet sind; und zwischen jedem von den
Lagerabschnitten und jeder Halterung jeder Lagerzapfenabschnitt
der entsprechenden Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle axial
derart gelagert ist, dass er dazwischenliegend angeordnet ist.
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Da
Lagerabschnitte zum axialen Lagern der Einlassnockenwelle und der
Auslassnockenwelle jeweils benachbart zu jedem Steuerketten-Kettenrad ausgebil det
sind, ist es selbst dann, wenn infolge einer Steuerkette, welche
um jedes Steuerketten-Kettenrad herumzuwickeln ist, eine Spannung
auf die Einlassnockenwelle und die Auslassnockenwelle als eine Biegekraft
ausgeübt
wird, möglich,
eine Steifigkeit der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle
leicht sicherzustellen.
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Gemäß der im
Anspruch 2 spezifizierten Erfindung ist eine Nockenwellen-Lagerstruktur
für einen
Verbrennungsmotor vom Typ mit oben liegender Nockenwelle vorgesehen,
welche in Anspruch 1 spezifiziert ist, welche sich dadurch auszeichnet,
dass benachbart zu jedem von den Steuerketten-Kettenrädern jeder
Lagerabschnitt, welcher auf einer abgedeckten Oberfläche von
dem Zylinderkopf auszubilden ist, nur auf einer Seite von jedem
der Steuerketten-Kettenräder
ausgebildet ist.
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Selbst
wenn der Lagerabschnitt nur auf einer Seite von dem Steuerketten-Kettenrad
ausgebildet ist, kann die Steifigkeit der Nockenwelle ausreichend sichergestellt
werden, da der Lagerabschnitt dem Steuerketten-Kettenrad benachbart
ist.
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Gemäß der im
Anspruch 3 spezifizierten Erfindung ist eine Nockenwellen-Lagerstruktur
für einen
Verbrennungsmotor vom Typ mit oben liegender Nockenwelle vorgesehen,
welche im Anspruch 1 oder im Anspruch 2 spezifiziert ist, welche
sich dadurch auszeichnet, dass die Einlassnockenwelle und die Auslassnockenwelle
Nocken haben, von denen jeder direkt auf das Einlassventil bzw.
das Auslassventil wirkt.
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Da
jeder Nocken direkt auf das Einlassventil bzw. das Auslassventil
wirkt, ist es möglich,
eine Teilezahl zu reduzieren und die Struktur zu vereinfachen, ohne
irgendeinen Kipphebel zu benötigen.
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Gemäß der im
Anspruch 4 spezifizierten Erfindung ist eine Nockenwellen-Lagerstruktur
für einen
Verbrennungsmotor von Typ mit oben liegenden Nockenwelle vorgesehen,
welche im Anspruch 3 spezifiziert ist, welche sich dadurch auszeichnet, dass
in der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle ein Öldurchgang
ausgebildet ist; Öl
von einem Einleitölweg,
welcher an dem Lagerabschnitt benachbart dem Steuerketten-Kettenrad
von dem Zylinderkopf ausgebildet ist, zu dem Öldurchgang eingeleitet wird;
und Öl
von einem Leitungsölweg
geleitet wird, welcher in jedem Nockenbuckel und jedem Lagerzapfenabschnitt
ausgebildet ist.
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Die
Struktur ausnutzend, welche direkt auf das Einlassventil bzw. das
Auslassventil wirkt, bildet jeder Nocken einen Öldurchgang in der Nockenwelle, Öl wird von
dem Lagerabschnitt benachbart dem Steuerketten-Kettenrad eingeleitet
und wird von jedem Nockenbuckel und dem Lagerzapfenabschnitt geleitet,
wodurch der Schmierungsölweg
vereinfacht werden kann.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
Teil-Längsschnittansicht
ist, welche einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Draufsicht ist, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Zylinderkopfabdeckung bei
demselben Verbrennungsmotor entfernt wurde;
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3 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie III-III von 2 ist; und
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4 eine
Draufsicht ist, welche einen Zylinderkopf zeigt.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Ein
Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist ein Parallel-Vierzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotor vom DOHC
(zwei oben liegende Nockenwellen)-Typ und ist an einem Kraftrad
quer angebracht.
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1 ist
eine Teil-Längs-Querschnittsansicht,
welche den Verbrennungsmotor 1 zeigt und eine Querschnittsansicht
längs einer
Linie I-I von 2; und 2 ist eine
Draufsicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Zylinderkopfabdeckung
entfernt wurde.
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An
einem Zylinderblock 2 sind vier Zylinderbohrungen 3 parallel
ausgebildet und ein Kolben 4 ist in jede Zylinderbohrung 3 derart
eingesetzt, dass er frei verschiebbar ist.
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An
einem integral auf den Zylinderblock 2 zu setzenden Zylinderkopf 5 sind
Brennräume 6 derart ausgebildet,
dass sie jeweils jedem Kolben 4 gegenüber liegen, und auf der Oberfläche einer
Decke von jedem Brennraum 6 öffnen ein Paar Einlasskanäle und ein
Paar Auslasskanäle
nebeneinander.
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Ein
Ventilschaft 9a, 10a von einem Einlassventil 9 zum Öffnen und
Schließen
einer Öffnung
von einem Einlasskanal 7 und ein Auslassventil 10 zum Öffnen und
Schließen
einer Öffnung
von einem Auslasskanal 8 ist jeweils verschiebbar durch
eine Ventilführung 11, 12 gelagert
und zwischen einer an einem oberen Ende von dem Ventilschaft 9a, 10a vorzusehenden
Halterung 13, 14 und dem Zylinderkopf 5 ist eine
Ventilfeder 15, 16 angeordnet, um das Einlassventil 9 und
das Auslassventil 10 in eine Richtung vorzuspannen, welche
das Ventil schließt.
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Der
obere Teil von dem Ventilschaft 9a, 10a ist mit
einem Ventilstößel 17, 18 abgedeckt,
welcher einen Boden und eine zylindrische Form hat und die Endfläche von
diesem Ventilstößel 17, 18 wird
direkt durch Nockenbuckel 23, 24 von der Einlassnockenwelle 21 und
der Auslassnockenwelle 22 angetrieben.
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Das
heißt,
ein direkt wirkender Typ, bei dem das Ventil direkt angetrieben
wird.
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Der
vorliegende Verbrennungsmotor ist ein Verbrennungsmotor vom DOHC-Typ und die Einlassnockenwelle 21 und
die Auslassnockenwelle 22 sind parallel zueinander auf
einer abgedeckten Oberfläche
von dem Zylinderkopf 5 angeordnet und sind so angeordnet,
dass jeder Lagerzapfenabschnitt 25, 26 axial gelagert
ist, und ihre oberen Teile sind mit einer Zylinderkopfabdeckung 19 abgedeckt.
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Die
Einlassnockenwelle 21 und die Auslassnockenwelle 22 sind
von einem Typ mit in der Mitte angeordneter Steuerkette, in deren
im Wesentlichen in der Mitte gelegenen Abschnitt ein Steuerketten-Kettenrad 27, 28 angebracht
ist.
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Ein
Zylinderkopf 5, welcher in der Draufsicht, wie in 4 gezeigt,
rechteckförmig
ist, hat in seinem zentralen Abschnitt eine Steuerkettenkammer 30,
welche als ein rechteckförmiges
Loch in einer kontinuierlichen Länge
in der Breitenrichtung ausgebildet wurde.
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Auf
beiden Seiten dieser Steuerkettenkammer 30 sind zwei von
den Brennräumen 6 für jeden Zylinder
angeordnet und in der Mitte von jedem Brennraum 6 ist ein
Zündkerzenloch 31 zur
Montage einer jeweiligen Zündkerze
ausgebildet.
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Am
Umfang von dem Zündkerzenloch 31 sind
ein Paar Stößellöcher 32, 33 (insgesamt
vier) ausgebildet, entlang welchen jeweils ein Paar von Ventilstößeln 17, 18 gleiten.
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Für jeden
Zylinder ist zwischen dem einlassseitigen Stößelloch 32 und dem
auslassseitigen Stößelloch 33 ein
Lagerabschnitt 34, 35 mit einer halbkreisförmigen Bogenoberfläche vorgesehen
und vor und hinter jedem Lagerabschnitt 34, 35 ist
jeweils eine Berührungsfläche 36, 37 mit
der Halterung ausgebildet und auf der Berührungsfläche 36, 37 ist
jeweils ein Bolzenloch 36a, 37a vorgesehen.
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Diesbezüglich sind
an beiden Seiten von einem Paar von einlassseitigen Stößellöchern 32, 32 für jeden
Zylinder und auf beiden Seiten von einem Paar von auslassseitigen
Stößellöchern 33, 33 Ansatzabschnitte 38, 39 für Kopfbolzen
ausgebildet.
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Dementsprechend
ist an dem vorliegenden Zylinderkopf 5 zusätzlich zu
dem Lagerabschnitt 34, 35 ein Lagerabschnitt 41, 42,
welcher eine halbkreisförmige
Bogenoberfläche
ausbildet, um sich von einem Ansatzabschnitt 38, 39 etwas
weiter in die Steuerkettenkammer 30 vorzuwölben, derart
ausgebildet, dass er jeweils koaxial zu dem Lagerabschnitt 34, 35 wird.
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Vor
und hinter jedem Lagerabschnitt 41, 42 sind Berührungsflächen 43, 44 mit
der Halterung ausgebildet und auf den Berührungsflächen 43, 44 sind jeweils
Bolzenlöcher 43a, 44a vorgesehen.
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Diesbezüglich sind
auf den Berührungsflächen 43, 44 Öffnungen
für einen
Einleitölweg 43b, 44b ausgebildet.
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Auf
einer abgedeckten Oberfläche
von einem solchen Zylinderkopf 5, wie oben beschrieben, passt
und setzen die Einlassnockenwelle 21 und die Auslassnockenwelle 22 jeweils
ein Steuerketten-Kettenrad 27, 28 in eine Steuerkettenkammer 30 ein, was
zur Folge hat, dass jeder Lagerabschnitt 34, 35 und
Lagerabschnitt 41, 42 einen Lagerzapfenabschnitt 25, 26 lagert,
und Halterungen 45, 46 und Halterungen 51, 52,
die jeweils eine halbkreisförmige Bogenoberfläche entsprechend
jedem Lagerabschnitt haben, umgeben den Lagerzapfenabschnitt 25, 26 dazwischen,
um die Einlassnockenwelle 21 und die Auslassnockenwelle 22 drehbar
axial zu lagern (siehe 2 und 3).
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Diesbezüglich sind
die Halterungen 45, 46 und die Halterungen 51, 52 durch
Bolzen 53 befestigt. Ein Nockenbuckel 23, 24 von
der Einlassnockenwelle 21 und der Auslassnockenwelle 22 liegt
an der Endfläche
eines Ventilstößels 17, 18 an,
welcher verschiebbar in das Stößelloch 32, 33 eingesetzt
ist.
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Zwischen
das in die Steuerkettenkammer 30 eingepasste und eingesetzte
Steuerketten-Kettenrad 27, 28 und ein an der Kurbelwelle
angebrachtes Antriebskettenrad ist eine endlose Steuerkette 55 gewickelt
und gelegt.
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Bei
einem Betrieb des Verbrennungsmotors 1 wird eine Drehung
der Kurbelwelle zu der Einlassnockenwelle 21 und der Auslassnockenwelle 22 bei einer
Rate von einer halben Drehung durch die Steuerkette 55 übertragen
und die Drehung von dieser Einlassnockenwelle 21 und der
Auslassnockenwelle 22 ermöglicht es dem Nockenbuckel 23, 24,
das offene-geschlossene Ventil von dem Einlassventil 9 und dem
Auslassventil 10 durch den Ventilstößel 17, 18 anzutreiben.
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In
dem Fall von dem vorliegenden Zylinderkopf 5, da der Lagerabschnitt 41, 42 derart
ausgebildet wurde, dass er sich etwas in die Steuerkettenkammer 30 vorwölbt, wird
der Lagerabschnitt 41, 42 so nahe wie möglich an
das in die Steuerkettenkammer 30 einzupassende und einzusetzende
Steuerketten-Kettenrad 27, 28 gebracht und ist
in einem benachbarten Zustand.
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Selbst
wenn eine Spannung infolge der Steuerkette 55, welche um
jedes Steuerketten-Kettenrad 27, 28 herum zu wickeln
ist, auf die Einlassnockenwelle 21 und die Auslassnockenwelle 22 als
eine Biegekraft ausgeübt
wird, kann daher die Steifigkeit der Einlassnockenwelle 21 und
der Auslassnockenwelle 22 leicht sichergestellt werden.
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Folglich
kann verhindert werden, dass Schlaggeräusche infolge der Beanspruchung
der Nockenwelle auftreten.
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Obwohl
der Lagerabschnitt 41, 42 nur auf einer Seite
von dem Steuerketten-Kettenrad 27, 28 angeordnet
ist, ist es möglich,
die Steifigkeit der Einlassnockenwelle 21 und der Auslassnockenwelle 22 ausreichend
sicherzustellen, da der Lagerabschnitt 41, 42 dem
Steuerketten-Kettenrad 27, 28 benachbart ist.
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Bei
einem direkt wirkenden Typ, bei dem der Nocken 23, 24 von
der Einlassnockenwelle 21 und der Auslassnockenwelle 22 direkt
die Endfläche
von dem Ventilstößel 17, 18 antreibt,
ist es möglich,
einen einfachen Schmierölweg
zu konstruieren, bei dem ein an beide Enden blockierte Öldurchgang 21a (22a) in
der Einlassnockenwelle 21 (und der Auslassnockenwelle 22)
ausgebildet ist, wie in 3 gezeigt.
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Mit
anderen Worten, auf 3 Bezug nehmend, strömt Öl durch
einen an einer Halterung 51 ausgebildeten Ölweg 51a (siehe 2)
von einem Einleitölweg 43b,
welcher an einer Berührungsfläche 43 von
dem Lagerabschnitt 41 benachbart dem Steuerketten-Kettenrad 27 öffnet, wird
in einen Öldurchgang 21a von
der Einlassnockenwelle 21 durch einen Einleitölweg 21b von
einem entsprechenden Lagerzapfenabschnitt eingeleitet und wird von
einem an jedem Nockenbuckel 23 ausgebildeten Leitungsölweg 23a und
einem an einem Lagerzapfenabschnitt 25 ausgebildeten Leitungsölweg 25a geleitet, um
der Nockenaußenumfangsfläche und
dem Lager Öl
zur Schmierung zuzuführen.
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Da Öl von dem
Einleitölweg 43b von
dem im Wesentlichen in der Mitte von der Einlassnockenwelle 21 angeordneten
Lagerabschnitt 41 in den Öldurchgang 21a von
der Einlassnockenwelle 21 eingeleitet wird, wird Öl gleichmäßig beiden
Seiten von links und rechts zugeführt.
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Diesbezüglich wird
das Ventilsystem auf der Auslassseite auch mit einer gleichartigen
Struktur geschmiert.