DE69732579T2 - In mehreren positionen arbeitender 4-takt motor - Google Patents

In mehreren positionen arbeitender 4-takt motor Download PDF

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Katsumi Nagoya-shi KURIHARA
Shiro Kawamoto
M. James GRAYSON
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MTD Products Inc
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Viertaktmotoren und insbesondere kleine, von einem Bediener getragene Viertaktmotoren mit einem Kurbelgehäuse-Entlüfter, um Ölverlust zu verhindern.
  • Stand der Technik
  • Vom Bediener getragene Elektrowerkzeuge, wie zum Beispiel Rasenkantenmäher, Kettensägen und ähnliches, werden typischerweise von Zweitaktverbrennungsmotoren oder von Elektromotoren angetrieben. Zweitaktmotoren haben hinlänglich bekannte Probleme des Abgasausstoßes. Bis vor kurzem war man der Ansicht, dass Viertaktmotoren zu schwer seien, um in den verschiedenen Ausrichtungen betrieben zu werden, die für ein von dem Bediener getragenes Elektrowerkzeug erforderlich sind. Der Anmelder dieser Patentanmeldung hat jedoch vor kurzem einen wirtschaftlich erfolgreichen von einem Viertaktmotor angetriebenen Rasenkantenmäher eingeführt, der in den US-Patenten 5,241,932 und 5,421,292 veranschaulicht wird, wobei diese Patente per Verweis in die vorliegende Anmeldung eingearbeitet werden.
  • Das auf Evert ausgestellte Patent 5,421,932 beschreibt eine Reihe von alternativen Verfahren für das Schmieren der in der Ventilkammer ausgerichteten hängenden Ventile und Kipphebel. Ein abgedichtetes Schmiersystem wird als eine Anzahl von alternativen Düsenhochdruckschmiersystemen beschrieben. Die Düsenhochdruckschmiersysteme ermöglichen, dass der Motor sehr signifikant aus der vertikalen Ausrichtung geneigt werden kann. Wenn der Motor jedoch längere Zeit in einer Kehrlage betrieben wird, beginnt Öl aus dem Motorentlüfter auszutreten.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Zeitdauer zu verlängern, die ein von einem Bediener getragener Viertaktmotor in der Kehrlage betrieben werden kann, bevor Öl aus dem Motorentlüfter auszutreten beginnt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache Art und Weise der Herstellung von Motorkomponenten bereitzustellen, um den Ölstrom aus dem Kurbelgehäuse abzusperren.
  • Diese Aufgaben und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem weitergehenden Studium der Beschreibung und der Zeichnungen offensichtlich werden.
  • Offenlegung der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Motor nach der Beschreibung in dem Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Motor nach der Beschreibung in dem Anspruch 10 bereitgestellt.
  • Gemäß den übrigen Aspekten der Erfindung werden von einem Bediener getragene Elektrowerkzeuge nach der Beschreibung in den Ansprüchen 8 und 12 bereitgestellt.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird ein von einem Bediener getragenes Elektrowerkzeug mit Motorantrieb und Viertaktverbrennungsmotor in Leichtbauweise zum Antreiben eines drehend angetriebenen Gerätes bereitgestellt. Der Viertaktmotor ist in normaler Betriebsposition an dem von dem Bediener zu tragenden Rahmen angebracht. Der Viertaktmotor umfasst einen Motorblock in Leichtbauweise, der als Kurbelgehäuse mit Zylinderbohrung, geschlossenes Nockengehäuse und Lager mit herkömmlichem Kolben und Kolbenstange definiert ist, die sich in der Zylinderbohrung hin- und herbewegt, um mit einer Kurbelkröpfung der Kurbelwelle zusammenzuwirken. Die Kurbelwelle ist mit einer Achsenwelle versehen, die drehgelenkig an dem Motorblock angebracht ist, der einen darin ausgebildeten inneren Achsdurchgang mit zwei in axialer Richtung beabstandeten Einlass-/Auslasskanälen, eine Kurbelwelle, ein Steg-Gegengewicht, das an der Achsenwelle und der Kurbelkröpfung befestigt ist, hat. Das Steg-Gegengewicht hat einen inneren, sich in radialer Richtung erstreckenden Durchgang, der in Verbindung mit einem der Einlass-/Auslasskänale der Achsenwelle steht. Der zweite Einlass-/Auslasskanal der Achsenwelle steht über den Kurbelwellen-Durchgang in Verbindung mit dem Nockengehäuse. Wenn der Motor betrieben wird, schließt der sich drehende Durchgang das Strömen von freiem Öl und von großen Öltropfen von dem Kurbelgehäuse zu dem Nockengehäuse aus, wohingegen er ölnebelbeladener Luft ermöglicht, frei zwischen diesen hindurchzugehen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine repräsentative Ansicht und veranschaulicht einen Rasenkantenmäher der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Querschnitt-Seitenriss des Motors der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine vergrößerte teilweise aufgeschnittene Seitenrissansicht der Kurbelwelle der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine axiale Seitenansicht der Kurbelwelle entlang der Linie 4.4. von 3.
  • 5 ist ein Querschnitt-Seitenriss eines Motors und veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 6 ist ein Querschnitt-Seitenriss eines Motors und veranschaulicht ein drittes Ausführungsbeispiel, und
  • 7 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Nockenwelle, die in dem dritten Motor-Ausführungsbeispiel aus 6 verwendet wird.
  • Beste Ausführungen der Erfindung
  • 1 veranschaulicht einen Rasenkantenmäher 20, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist. Der Rasenkantenmäher 20 wird für Zwecke der Veranschaulichung genutzt, und es wird darauf hingewiesen, dass andere von Bedienern getragene Handelektrowerkzeuge, wie zum Beispiel Kettensägen oder Laubblas- und Laubabsauggeräte, analog verwendet werden können. Der Rasenkantenmäher 20 hat einen Rahmen 22, der durchein längliches Aluminiumrohr bereitgestellt wird. Der Rahmen 22 hat ein Paar Handgriffe 24 und 26, die der Bediener bei normalem Gebrauch ergreift. Ein Riemen 28 wird auf herkömmliche Weise über die Schulter des Benutzers gelegt, so dass das Gewicht des Rasenkantenmähers bei Gebrauch bequemer getragen werden kann. An einem Ende des Rahmens, normalerweise hinter dem Bediener, ist ein Viertaktmotor 30 angebracht. Der Motor treibt eine herkömmliche elastische Welle an, die sich durch die Mitte des rohrförmigen Rahmens erstreckt, um ein Gerät 32 anzutreiben, das einen drehenden Schneidkopf oder ähnliches, an dem gegenüberliegenden Ende des Rahmens befestigt, hat. Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Fall einer Kettensäge oder eines Laubblas- und Laubabsauggerätes das Gerät eine Kettensäge beziehungsweise ein Laufrad ist.
  • 2 veranschaulicht eine Querschnitt-Seitenansicht des Viertaktmotors 30. Der Viertaktmotor 30 besteht aus einem Aluminium-Motorblock 34 in Leichtbauweise mit einer darin ausgebildeten Zylinderbohrung 36. Der Motorblock 34 definiert zwei innere, im Wesentlichen geschlossene Hohlräume, das Kurbelgehäuse 38 und das Nockengehäuse 40. Der Motorblock 34 definiert weiterhin eine Lagerzapfen-Oberfläche 42, die so dimensioniert ist, dass sie ein Ringlager, wie zum Beispiel ein in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulichtes Wälzlager 44, aufnimmt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass andere Arten gekapselter Lager verwendet werden können, wie zum Beispiel Lager aus Weißmetall und Bleilegierung, jedoch wird ein gekapseltes Wälzlager vorgezogen. Der Kolben 46 und die Kolbenstange 48 bilden eine Kolbenstangen-Baugruppe aus, die sich in der Zylinderbohrung 36 auf herkömmliche Weise hin- und herbewegt. Die Kolbenstange 48 ist mit einem Lager 50 versehen, das als Phantombild dargestellt ist und drehgelenkig mit dem Kolben 46 und einem Lager 52 zusammenwirkt, das drehgelenkig mit der Kurbelkröpfung 54 der Kurbelwelle 56 zusammenwirkt. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Kolbenstange 48 mit einer Spritzvorrichtung 58 versehen, die intermittierend in das Öl 60 in dem unteren Bereich des Kurbelgehäuses 38 eingreift.
  • Die Kurbelwelle 56 in dem veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht aus drei Hauptkomponenten: der Kurbelkröpfung 54, der Achsenwelle 62 und dem Steg-Gegengewicht 64. Das Steg-Gegengewicht 64 ist an der Achsenwelle 62 und an der Kurbelkröpfung 54 befestigt, um die Kurbelkröpfung parallel beabstandet zu der Achse der Achsenwelle 62 zu halten. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Kurbel fliegend gelagert und aus drei separaten Komponenten hergestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Kurbelwelle natürlich als ein unitäres Schmiedeteil ausgebildet werden kann, wie es bei einer herkömmlichen U-förmigen Kurbelwelle der Fall wäre, bei der die Achsenwelle aus zwei Teilen besteht, jeweils eines auf jeder Seite der Kurbelkröpfung, und ein Paar Steg-Gegengewichte würde bereitgestellt werden, um die Kurbelkröpfung auf beiden Seiten der Kolbenstange 48 zu lagern. Die hier vorliegende Technologie ist gleichermaßen anwendbar auf eine nicht fliegend gelagerte U-förmige Ausführung der Kurbelwelle oder auf eine unitäre Konstruktion.
  • Die Achsenwelle 62 der Kurbelwelle 45 ist normalerweise gestreckt und drehgelenkig auf dem Motorlager 44 und an einem zweiten in axialer Richtung beabstandeten Motorlager 66 befestigt. Die Achsenwelle 62 hat ein Abtriebsende 68 und ein Eingangsende 70. Der Achsendurchgang 72 erstreckt sich durch einen Abschnitt der Achsenwelle neben dem Eingangsende 70. Der Achsendurchgang ist mit zwei axial beabstandeten Einlass-/Auslasskanälen 74 und 76 verbunden. Der Einlass-/Auslasskanal 74 befindet sich in einem Bereich der Achsenwelle 62, der in dem Nockengehäuse 40 liegt. Der Einlass-/Auslasskanal 76 liegt in einem Bereich der Achsenwelle 62 innerhalb des Kurbelgehäuses 38. Der Einlass-/Auslasskanal 76 steht in Verbindung mit dem in dem Steg-Gegengewicht 64 ausgebildeten radialen Durchgang 78, um einen durchgehenden Durchgang auszubilden, der das Kurbelgehäuse 38 über den radialen Durchgang 78, den Einlass-/Auslasskanal 76, den axialen Durchgang 72 und den Einlass-/Auslassweg 74 mit dem Nockengehäuse 40 verbindet.
  • Zur Unterstützung der Herstellung wird der axiale Durchgang 72 durch Bohren eines Loches in dem ersten Ende 70 der Achsenwelle 62 und durch nachfolgendes Verschließen des Endes des Loches mit einem Stopfen 80 ausgebildet. Die Einlass-/Auslasskanäle 74 und 76 werden durch radiales Bohren von Löchern in die Achsenwelle 62 ausgebildet. Zur leichteren Ausrichtung des Einlass-/Auslasskanals 76 mit dem radialen Durchgang 78 in dem Steg-Gegengewicht ist der Einlass-/Auslasskanal 76 vorzugsweise eine Durchgangsbohrung, die durch die Achsenwelle 62 quergebohrt wird, die sich mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 82 schneidet, die mit dem Einlass-/Auslasskanal 76 und dem radialen Kanal 78 ausgerichtet ist, so dass Drehausrichtung der Achsenwelle 62 und des Steg-Gegengewichtes 64 nicht kritisch ist.
  • In Betrieb schlägt die Spritzvorrichtung 58 intermittierend auf das Öl 60 in dem Kurbelgehäuse, so dass den Rest des Kurbelgehäuses 38 ausfüllende Luft mit einem feinen Ölnebel beladen wird. Wenn sich der Kolben in der Bohrung des Kurbelgehäuses hin- und herbewegt, ändert sich das Volumen, da der Kurbelgehäusedruck sinusförmig schwankt. Diese Druckschwankung bewirkt, dass ölnebelbeladene Luft in den und aus dem Durchgang pulsiert, der sich durch die Kurbelwelle 56 erstreckt, wodurch ein feiner Ölnebel in das Nockengehäuse 40 eingetragen wird. Dieser Ölnebel dient der Schmierung der Nockenwellen-Baugruppe 84, die aus einem Nockenantriebszahnrad 86 sowie aus einer Einlassnockenwelle 88 und einer Auslassnockenwelle 90 besteht. Das Nockenantriebszahnrad 86 wird durch das Kurbelzahnrad 92 angetrieben, das mit der Achsenwelle 62 verbunden ist, die die Nockenwellen-Baugruppe 84 mit halber Kurbelwellendrehzahl dreht. Ein Ventiltrieb 94 verbindet die Nockenwelle 84 wirkend mit dem Einlassventil 96 und dem Auslassventil (nicht gezeigt), das sich in dem Zylinderkopf 98 befindet. Der Ventiltrieb 94 ist ein obenhängendes Ventil mit Kipphebel, das ein Paar drehgelenkiger Kipphebel 99 verwendet, die drehgelenkig eine Verbindung zu dem Zylinderkopf 98 herstellen, um mit der Nockenerhebung und einem der Ventile über eine Stößelstange 100 und einen Ventilstößel 102 zusammenzuwirken.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Nocken-, Stößelstangen- und Schubstangen-Ausführungen bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wie in dem auf Everts erteilten Patent Nr. 5,241,932 und in dem auf Hoffman erteilten Patent Nr.5,421,292 gezeigt verwendet werden können. Zum Beispiel verwendet das in 2 gezeigte bevorzugte Ausführungsbeispiel ein Paar drehgelenkige Ventilstößel 102 in Froschbeinausführung; jedoch könnten alternativ dazu herkömmliche stößelförmige Eingriffsglieder verwendet werden.
  • Schubstangen 100 sind in einem Paar Schubstangenrohren 104 ausgerichtet, die mit dem Motorblock 34 und dem Zylinderkopf 98 zusammenwirken. Die Schubstangenrohre 104 umgeben die Schubstangen 100 und stellen eine Verbindung mit dem Nockengehäuse 40 her, wobei die Ventilkammer 106 ölnebelbeladene Luft dazwischen hindurchlässt. Der Zylinderkopf 98 ist mit einem Ventildeckel 108 versehen, der die Ventilkammer 106 dazwischen festlegt. Ein Entlüfter 110 ist an dem Ventildeckel angebracht, um Luft zwischen der Ventilkammer 106 und der Umgebung hindurchzulassen. Vorzugsweise ist der Entlüfter 110 mit einem Fasermaterial gefüllt, um Öl einzufangen und um Öl am Austreten zu hindern. Der Entlüfter 110 ermöglicht, dass der Druck in der Ventilkammer 106 annähernd gleich dem atmosphärischen Luftdruck ist, was zu einer Strömung von ölnebelbeladener Luft von dem Kurbelgehäuse über das Nockengehäuse 40 zu der Ventilkammer 106 führt, wenn der Druck in dem Kurbelgehäuse über oder unter den atmosphärischen Luftdruck liegt, wenn sich der Kolben hin- und herbewegt.
  • Der durch das Kurbelgehäuse 40 und die Ventilkammer 106 strömende Ölnebel schmiert die darin enthaltnen beweglichen Teile, wenn der Nebel auf den Oberflächen der Teile kondensiert. Nebelkondensat bildet Öltropfen aus, die über Schwerkraft langsam zurück an den Schubstangenrohren 104 hinunter und in das Nockengehäuse 40 strömen. Zur Unterstützung des Rücklaufes von Öl von dem Nockengehäuse zu dem Kurbelgehäuse wird eine kleine Öffnung 112 in der unteren Wand des Motorblockes ausgebildet, um den Ölrücklauf zu erleichtern. Es wird darauf hingewiesen, dass der wirksame Durchmesser der Öffnung 112 wesentlich kleiner sein muss als der wirksame Durchmesser des Durchganges, der sich bis zu der Kurbelwelle hin erstreckt. Die Öffnung 112 ist im Idealfall so dimensioniert, dass sie gerade ausreichend groß ist, damit Ölkondensat mit der Geschwindigkeit, mit der sich das Kondensat bildet, zurück in das Kurbelgehäuse laufen kann. Wenn die Öffnung größer als erforderlich wäre, würde Öl in das Ventilgehäuse austreten, wenn die Kurbelwellenachse vertikal mit der nach unten gerichteten Kurbelwellenabtriebssite ausgerichtet ist.
  • Wenngleich zu beachten ist, dass ein Motor der vorliegenden Erfindung nicht unendlich lange in der Kehrlage betrieben werden kann, da schließlich der Ölnebel Öl von dem Kurbelgehäuse in ausreichenden Mengen in die Ventilkammer übertragen würde, um Leckagen zu verursachen, kann die vorliegende Erfindung die Zeitdauer, während derer ein Motor, der mit einem Düsenhochdruckschmiersystem arbeitet, in der Kehrlage oder in geneigter Betriebslage betrieben werden kann, wesentlich verlängern. Diese Ausführung erhöht weiterhin wesentlich den Bereich der Winkelausrichtungen, in dem der Motor im Dauerbetrieb betrieben werden kann.
  • 3 und 4 zeigen eine Kurbelwelle in größerem Ausschnitt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Kurbelwelle und der da hindurch ausgebildete Durchgang der größte Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Elektrowerkzeug und dem dafür in dem auf Everts ausgestellten Patent Nr. 5,241,932 gezeigten Motor ist. Die Komponenten des Motors, die nicht notwendigerweise mit der Verbesserung in einem Düsenhochdruckschmiersystem in Bezug stehen, sind nicht ausführlich beschrieben worden. Der allgemeine Betrieb des Motors und die Beschreibung der herkömmlichen Motorkomponenten, wie zum Beispiel der Zündkerze 114 und der Verbrennungskammer 116, und anderer Komponenten, wie zum Beispiel des restlichen Einlass- und Auslasssystems, nämlich der Einlasskanäle, der Auslasskanäle, des Vergasers und des Schalldämpfers, werden in dem auf Everts ausgestellten Patent Nr. 5,241,932 veranschaulicht.
  • 5 ist ein zweites alternatives Motor-Ausführungsbeispiel 120 und veranschaulicht eine alternative Kurbelwellenausführung. Die zweite Motor-Ausführung 120 hat eine normalerweise U-förmige doppelseitige Kurbelwelle 122, die drehgelenkig in Bezug auf den Motorblock 124 durch ein Paar Lager 126 und 128 gelagert ist, die auf gegenüberliegenden Seiten der Zylinderbohrung 130 angeordnet sind. Die Kurbelwelle 122 ist mit einem Abtriebs-Endabschnitt 132 für Befestigung an einem drehenden Werkzeug oder ähnlichem und mit einem freien Endabschnitt 134 versehen, der mit einem Schwungrad 136 und einem Rückstoßstarter 138 verbunden ist.
  • Die Kurbelwelle 122 ist mit einem inneren Durchgang versehen, um die Strömung von nebelbeladener Luft zwischen dem Kurbelgehäuse 140 und dem Nockengehäuse 142 aufzunehmen, die allgemein unter Bezugnahme auf den Viertaktmotor 30 der 2 bis 4 beschrieben wird. Die Kurbelwelle 122 besteht in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel aus fünf Unterbaugruppen, die zusammengepresst werden: die in axialer Richtung beabstandete Abtriebswelle 144 und die Hilfswelle 146, das erste Steg-Gegengewicht 148, das zweite Steg-Gegengewicht 150 und die Kurbelkröpfung 152. Das zweite Steg-Gegengewicht 150 ist mit einem radialen Durchgang 154 versehen, und die Hilfswelle 146 ist mit einem normalerweise Z-förmigen Durchgang 156 versehen, der in Zusammenwirken mit dem radialen Durchgang 154 einen Durchgang 158 definiert, der das Kurbelgehäuse 140 und das Nockengehäuse 142 miteinander verbindet. Der Durchgang 154 ist mit einem Einlass-/Auslasskanal in Verbindung mit dem Nockengehäuse und mit einem Einlass-/Auslasskanal in Verbindung mit dem Nockengehäuse wie in 5 veranschaulicht und wie unter Bezugnahme auf das erste Viertakt-Ausführungsbeispiel 30 beschrieben versehen.
  • Beim Betrieb des Motors schwankt der Druck in dem Kurbelgehäuse 140 normalerweise sinusförmig. Die Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Nockengehäuse bewirkt, dass mit einem feinen Ölnebel beladene Luft in das und aus dem Kurbelgehäuse des Durchganges 158 strömt. Feine Ölnebeltropfen können in das Nockengehäuse strömen; freies Öl und große Öltropfen werden jedoch infolge der durch den sich drehenden radialen Durchgang 154 entstehenden Zentrifugalkraft daran gehindert, durch den Durchgang 158 zu strömen.
  • Das Nockengehäuse 142 wird über einen Entlüfter in die Umgebung entlüftet. Der Entlüfter umfasst vorzugsweise ein feines Fasermaterial, um Öl einzufangen und Öl daran zu hindern, aus dem Motor ausgestoßen zu werden. Unter Bezugnahme auf 5 kann der Entlüfter ein einer Stelle oder an zwei Stellen platziert werden. Der Entlüfter 160 wird als in der Nähe des Ventilstößels 162 an dem Motorblock befestigt gezeigt. Alternativ dazu kann der Entlüfter 164 an dem Ventildeckel 166 angeordnet werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass das Anordnen des Entlüfters auf dem Ventildeckel bewirkt, dass mehr nebelbeladenes Öl zu den Kipphebeln 168 und den Ventilen 170, die in dem Zylinderkopf angeordnet sind, strömt. Das Anordnen des Entlüfters auf der Motorseite wird den Ölstrom zu den Kipphebeln und Ventilen in Bezug auf die Position des Entlüfters 164 reduzieren. Welche der beiden Positionen ausgewählt wird, ist eine Frage der Auslegungsauswahl und der Ölmenge, die experimentell als für das Schmieren der Ventile und Hebel notwendig ermittelt wurde, ohne dass sich ein übermäßiger Ölverbrauch ergibt, der davon herrührt, dass Öl hinter das Ventil 170 und den Ventilschafteinsatz 172 strömt.
  • 6 veranschaulicht ein drittes Motor-Ausführungsbeispiel 180. Der Motor 180 hat eine normalerweise U-förmige doppelseitige Kurbelwelle 182 der gleichen allgemeinen Ausführung wie die Kurbelwelle 122 des zweiten Motor-Ausführungsbeispieles 120, jedoch wird kein Luft- und Nebel-Durchgang in der Kurbelwelle 182 ausgebildet. Das Kurbelgehäuse 184 ist über den Durchgang 188, der durch ein externes Rohr ausgebildet wird, und den inneren Durchgang, der sich durch die Nockenwellel 90 erstreckt, mit der Ventilkammer 186 verbunden.
  • Die Nockenwelle 190 wird in 7 in einer vergrößerten Querschnitts-Ansichtszeichnung gezeigt. Die Nockenwelle 190 hat eine Ansatzbohrung 192, die sich axial durch dieselbe erstreckt. Die Ansatzbohrung hat einen Bereich 194 großen Durchmessers neben dem Ende der Kurbelwelle, der in Verbindung mit dem Kurbelgehäuse 184 steht. Das gegenüberliegende Ende der Kurbelwelle 190 ist mit einer Bohrung 196 geringen Durchmessers versehen, die in Verbindung mit dem Durchgang 188 steht, der dazu dient, eine Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse 184 und der Ventilkammer 186 bereitzustellen.
  • Wenn der Motor in Betrieb ist, strömt ein luftbeladener Nebel in den und aus dem axialen Durchgang 192, der sich durch die Nockenwelle 190 erstreckt. Feine Nebeltröpfchen passieren ungehindert hindurch. Größere Öltröpfchen werden durch die Zentrifugalkraft an die Außenwand des Durchgangsbereiches 194 großen Durchmessers geschleudert und über die Kanälel 98 und 200 in das Nockengehäuse 204 ausgestoßen, wo das Öl zurück zu dem Kurbelgehäuse 184 strömen wird, indem es durch einen Ölrücklaufkanal 206 hindurchgeht.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Ventilkammer 186 über die Schubstangenrohre 208 mit der Nockenkammer 204 verbunden ist. Eine Dichtung 210, die sich um die Schubstange 212 erstreckt, isoliert die Ventilkammer 186 im Wesentlichen von der Nockenkammer 204. Ölnebelbeladene Luft, die durch die hohle Nockenwelle 190 und den Durchgang 188 strömt, wird schließlich infolge der Position des Entlüfters 214 in die Ventilkammer 186 gelangen. Das Öl, das die Ventiltriebkomponenten schmiert, strömt per Schwerkraft an dem Schubstangenrohr 208 nach unten und tritt hinter die Dichtung 210 aus und gelangt zurück in das Nockengehäuse 204 und schließlich zu dem Kurbelgehäuse 184.
  • Ein Ölabstreifer 216 wird vorzugsweise um die Peripherie der in der Nähe der Nockenwelle 190 angeordneten Kanäle 198 und 200 ausgebildet. Der Abstreifer 216 verhindert, wenn er sich dreht, das Zurückströmen von Öl in die Kanäle 198 und 200 in dem Fall, dass das Nockengehäuse 204 mit Öl gefüllt wird, wenn der Motor längere Zeit auf eine Seite gekippt wird. Der Abstreifer 216 ist natürlich optional und wird nicht bei allen Anwendungsfällen benötigt.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass wenngleich die hierin gezeigte und beschriebene Erfindung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, es nicht beabsichtigt ist, alle möglichen Variationen derselben zu veranschaulichen. Alternative Konstruktionen und Ausführungen können von dem Durchschnittsfachmann erstellt werden, ohne dabei von dem Geist und dem Erfindungsbereich der folgenden Patentansprüche abzuweichen.

Claims (13)

  1. Viertaktverbrennungsmotor in Leichtbauweise, der umfasst: einen Motorblock in Leichtbauweise, der eine Zylinderbohrung ausbildet; ein geschlossenes Kurbelgehäuse, das mit der Zylinderbohrung in Verbindung steht; ein geschlossenes Nockengehäuse und einen Lagerzapfen, der sich zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Nockengehäuse erstreckt; einen Kolben, der sich hin- und herbewegend mit der Zylinderbohrung zusammenwirkt; eine Kolbenstangen-Baugruppe mit einem ersten Lager für drehgelenkiges Zusammenwirken mit dem Kolben, einem gestreckten zentralen Bereich und einem zweiten Lager, das von dem ersten Lager beabstandet ist; eine Zylinderkopf-Baugruppe, die an dem Motorblock angebracht ist, um in Zusammenwirken mit der Zylinderbohrung und dem Kolben eine Verbrennungskammer auszubilden, wobei die Zylinderkopf-Baugruppe einen obenliegenden Einlasskanal und Auslasskanal, eine Zündkerzenbohrung, die sich in die Verbrennungskammer hinein erstreckt, und ein Einlassventil, ein Auslassventil und eine Zündkerze hat, die jeweils mit dem Einlasskanal und dem Auslasskanal und der Zündkerzenbohrung zusammenwirken; eine Nockenwelle, die durch die Kurbelwelle bei halber Motordrehzahl angetrieben wird, um das Einlassventil und das Auslassventil aufeinanderfolgend zu aktivieren; eine Ventilabdeckung, die an dem Zylinderkopf angebracht ist, um eine Ventilkammer auszubilden; eine Kurbelwelle mit einer Kurbelkröpfung, die mit dem zweiten Lager der Kurbelstange zusammenwirkt, eine gestreckte Achsenwelle, die drehgelenkig an dem Lagerzapfen des Motorblockes angebracht ist und mit einer angetriebenen Seite, einer Antriebsseite, einem Innen-Achsendurchgang mit zwei axial beabstandeten Einlass-/Auslasskanälen, einem Steg-Gegengewicht, das mit der Kurbelkröpfung und der Achsenwelle zusammenwirkt und dabei die Kurbelkröpfung und die Achsenwelle in einer parallel beabstandeten Beziehung aufrechterhält, wobei das Steg-Gegengewicht einen sich radial erstreckenden Innendurchgang mit einem ersten Ende in Verbindung mit einem der Einlass-/Auslasskanäle der Achsenwelle und mit einem zweiten Ende in Verbindung mit dem Nockengehäuse hat, wodurch das Nockengehäuse und das Kurbelgehäuse miteinander verbunden werden; wobei ein Ölnebel, der von Schmieröl ausgebildet wird, das das Kurbelgehäuse teilweise ausfüllt, sich während der Motor in Betrieb ist frei durch den Durchgang in der Kurbelwelle hindurch bewegen kann; und wobei große Öltropfen und flüssiges Öl aufgrund der Zentrifugalkraft des sich drehenden Durchganges daran gehindert werden, in den sich in radialer Richtung drehenden Durchgang einzutreten, wodurch ermöglicht wird, dass der Motor in mehreren Ausrichtungen betrieben werden kann.
  2. Motor nach Anspruch 1, wobei die Kurbelwelle allgemein U-förmig ist und zwei koaxial ausgerichtete voneinander beabstandete Achsenwellen-Abschnitte und zwei zugehörige Steg-Gegengewicht-Abschnitte hat, die durch die Kurbelkröpfung miteinander verbunden werden, wobei einer der Achsenwellen-Abschnitte, der zu einem Steg-Gegengewicht-Abschnitt zugehörig ist, einen darin ausgebildeten Innendurchgang aufweist.
  3. Motor nach Anspruch 2, der weiterhin einen Ölnebel-Schmiermittel-Durchgang hat, der sich zwischen dem Nockengehäuse und der Ventilabdeckung erstreckt, die wenigstens teilweise durch den Motorblock ausgebildet wird.
  4. Motor nach Anspruch 3, wobei der Motorblock mit einem Ölrücklaufkanal versehen ist, der sich zwischen dem Nockengehäuse und dem Kurbelgehäuse erstreckt, sodass sich in der Ventilkammer und dem Nockengehäuse bildendes Ölkondensat durch Schwerkraft in das Kurbelgehäuse zurücklaufen kann, wenn der Motor in einer normalen, im allgemeinen vertikalen, Position betrieben wird, wobei der Ölrücklaufkanal im Wesentlichen eine größere wirksame Fläche hat als der Durchgang, der sich durch die gesamte Kurbelwelle erstreckt.
  5. Motor nach Anspruch 4, der weiterhin eine Entlüftungsöffnung hat, die mit der Umgebung verbunden ist und durch den Durchgang, der sich durch die Kurbelwelle erstreckt, von dem Kurbelgehäuse getrennt ist.
  6. Motor nach Anspruch 5, wobei die Entlüftungsöffnung an der Ventilabdeckung befestigt ist, die die Ventilkammer mit der Umgebung verbindet.
  7. Motor nach Anspruch 5, wobei die Entlüftungsöffnung an dem Motorblock befestigt ist und in Verbindung mit dem Nockengehäuse steht.
  8. Von einem Bediener getragenes Elektrowerkzeug, das den Motor aus Anspruch 6 umfasst.
  9. Von einem Bediener getragenes Elektrowerkzeug nach Anspruch 8, wobei das Elektrowerkzeug aus einem Rasenkantenmäher besteht.
  10. Viertaktverbrennungsmotor in Leichtbauweise, der umfasst: einen Motorblock in Leichtbauweise, der eine Zylinderbohrung ausbildet, und ein geschlossenes Kurbelgehäuse; einen Kolben, der sich hin- und herbewegend mit der Zylinderbohrung zusammenwirkt; eine Kolbenstangen-Baugruppe mit einem ersten Lager, das drehgelenkig mit dem Kolben zusammenwirkt, einem gestreckten zentralen Bereich und einem zweiten Lager, das von dem ersten Lager beabstandet ist; eine Kurbelwelle mit einer gestreckten Achsenwelle, die drehbar in dem Motorblock angebracht ist, und eine in radialer Richtung versetzten Kurbelkröpfung, die mit dem zweiten Lager der Kolbenstange zusammenwirkt; eine Zylinderkopf-Baugruppe, die an dem Motorblock angebracht ist, um in Zusammenwirken mit der Zylinderbohrung und dem Kolben eine Verbrennungskammer auszubilden, wobei die Zylinderkopf-Baugruppe einen obenliegenden Einlasskanal und Auslasskanal, eine Zündkerzenbohrung, die sich in die Verbrennungskammer hinein erstreckt, und ein Einlassventil, ein Auslassventil und eine Zündkerze hat, die jeweils mit dem Einlasskanal und dem Auslasskanal und der Zündkerzenbohrung zusammenwirken; eine Ventilabdeckung, die an dem Zylinderkopf angebracht ist, um eine Ventilkammer auszubilden; und eine Nockenwelle mit Nocken für aufeinanderfolgendes Aktivieren des Einlass- und Auslassventils, einer Nockenwellen-Antriebsvorrichtung, die die Kurbelwelle und die Nockenwelle antreibbar verbindet, um die Nockenwelle bei halber Motordrehzahl anzutreiben, wobei die Nockenwelle einen axialen Durchgang hat, der sich durch dieselbe erstreckt und wenigstens einen drehenden radialen Kanal aufweist; wobei der radiale Kanal des axialen Durchganges der Nockenwelle in Verbindung mit dem Kurbelgehäuse steht und wobei der axiale Durchgang in der Nockenwelle durcheinen Ölnebel-Schmierdurchgang in Verbindung mit der Ventilkammer steht; wobei der Ölnebel-Schmierdurchgang wenigstens teilweise durch ein externes Rohr ausgebildet wird, das sich von der Ventilkammer zu einem Bereich des Mo torblockes unmittelbar angrenzend an den in der Nockenwelle ausgebildeten axialen Durchgang erstreckt; wobei die Luft, die das Kurbelgehäuse teilweise ausfüllt, ungehindert durch die sich drehende Nockenwelle hindurchgehen kann, da große Öltropfen aufgrund der Zentrifugalkraft der sich drehenden Nockenwelle daran gehindert werden, durch den axialen Durchgang in der Nockenwelle hindurchzugehen, wodurch ein Motor entsteht, der in mehreren Ausrichtungen betrieben werden kann.
  11. Motor nach Anspruch 10, wobei der Motorblock mit einem Ölrücklaufkanal versehen ist, der sich zwischen dem Nockengehäuse und dem Kurbelgehäuse erstreckt, so dass sich in der Ventilkammer und dem Nockengehäuse bildendes Ölkondensat über Schwerkraft zu dem Kurbelgehäuse zurücklaufen kann, wenn der Motor in einer normalen, im allgemeinen vertikalen, Position betrieben wird.
  12. Von einem Bediener getragenes Elektrowerkzeug, das den Motor aus Anspruch 10 umfasst.
  13. Von einem Bediener getragenes Elektrowerkzeug nach Anspruch 12, wobei das Elektrowerkzeug aus einem Rasenkantenmäher besteht.
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