DE60218927T2

DE60218927T2 - Zylinderkopfvorrichtung

Info

Publication number: DE60218927T2
Application number: DE60218927T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Wako-shi Iizuka; Shinji Wako-shi Yamada; Sadao Wako-shi Kojima
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: US6561156B2; JP3640348B2; US20020170525A1; CN1386962A; BR0201845B1; JP2002339716A; EP1258615A2; EP1258615B1; MY126219A; DE60218927D1; EP1258615A3; BR0201845A; CN1175168C

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderkopfvorrichtung eines Verbrennungsmotors für Fahrzeuge und insbesondere auf eine Zylinderkopfvorrichtung, die eine Öffnung für das Zurückführen des Öls von der Ventilkammer eines Zylinderkopfes zu einer Ölwanne durch einen Kettenkasten aufweist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift 2000-97103 ist ein Beispiel einer Zylinderkopfvorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart. In der Zylinderkopfvorrichtung wird das Öl, das sich in der Ventilkammer des Zylinderkopfs sammelt, durch die Öffnung in den Kettenkasten ausgelassen, die auf der Befestigungsfläche des Kettenkastens angebracht ist. Das Öl wird in den Kettenkasten eingeträufelt und kontinuierlich einer Ölwanne zugeführt.
In dem Kettenkasten, der auf seiner Befestigungsfläche des Zylinderkopfes und dem Zylinderblock angebracht ist, ist eine Steuerkette vorgesehen, die eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle verbindet. Auch ein Spanner zum Einstellen der Spannung der Steuerkette und eine Kettenführung zum Führen der Steuerkette sind häufig im Kettenkasten vorgesehen. Wenn solch ein Spanner und solch eine Kettenführung eingesetzt werden, muss den gleitenden Teilen des Spanners und der Kettenführung Öl zur Schmierung zugeführt werden.
Es existierte jedoch ein Problem, dass ein spezieller Schmierölweg, der dazu da ist, das Öl zu den gleitenden Teilen des Spanners und der Kettenführung zu leiten, den Zylinderkopf zu sperrig macht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete Ölversorgung für die gleitenden Teile des Spanners und der Kettenführung bereit zu stellen, während die damit zwangsläufig einhergehende Sperrigkeit des Zylinderkopfs verhindert wird.
Um das erwähnte Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine Zylinderkopfvorrichtung vor, umfassend: einen mit einem Zylinderblock verbundenen Zylinderkopf; eine im Zylinderkopf gebildete Ventilkammer; einen an der Seite des Zylinderblocks vorgesehenen Kettenkasten; und eine auf einer Befestigungsfläche des Kettenkastens vorgesehene Öffnung, um Öl aus der Ventilkammer in den Kettenkasten auszulassen, worin eine Steuerkette und zumindest entweder ein Spanner zum Aufbringen einer Spannung an der Steuerkette oder eine Kettenführung zum Führen der Steuerkette auf der Befestigungsfläche des Kettenkastens des Zylinderblock innerhalb des Kettenkastens angeordnet sind, und worin eine Öl träufelnde Rippe zum Leiten des durch die Öffnung ausgelassenen Öls zu einem gleitenden Teil des Spanners oder zu der Kettenführung auf der Befestigungsfläche des Kettenkastens vorgesehen ist.
Die Erfindung verwendet die Öl träufelnde Rippe zum Leiten des Öls – das durch die Öffnung ausgelassen wird – zum gleitenden Teil des Spanners, welcher für das Aufbringen der Spannung an der Steuerkette da ist, oder zur Kettenführung, welche zum Führen der Steuerkette da ist. Das von der Ventilkammer ausgelassene Öl kann folglich effizient genutzt werden, um den gleitenden Teil des Spanners oder die Kettenführung zu schmieren. Folglich kann eine geeignete Ölversorgung zum gleitenden Teil des Spanners oder zur Kettenführung erreicht werden, ohne einen speziellen Schmierölweg für den Zylinderkopf bereitzustellen.
Die Erfindung stellt die Zylinderkopfvorrichtung zur Verfügung, worin die Öffnung auf einem Ansatz gebildet ist, der von der Befestigungsfläche des Kettenkastens des Zylinderkopfs hervorsteht und die Öl träufelnde Rippe bündig mit dem Ansatz verbunden ist.
Die Erfindung verwendet die auf dem von der Befestigungsfläche des Kettenkastens vom Zylinderkopf herausragenden Ansatz gebildete Öffnung zum Auslassen des Öls. Der Ansatz ist mit der Öl träufelnden Rippe bündig. Das durch die Öffnung ausgelassene Öl gelangt direkt zur Öl träufelnden Rippe und erreicht den Spanner, geführt durch die Öl träufelnde Rippe. Folglich kann das durch die Öffnung ausgelassene Öl sicher zum Spanner geführt werden.
Die Verringerung der Steifigkeit des Zylinderkopfs aufgrund des Vorsehens einer Öffnung darauf ist dadurch eingedämmt, dass die Öffnung auf dem Ansatz gebildet ist. Die Erfindung stellt die Zylinderkopfvorrichtung zur Verfügung, worin die Öl träufelnde Rippe mit einer Mehrzahl von Verbindungsrippen verbunden ist, welche eine Mehrzahl von Befestigungsansätzen untereinander verbinden und auf dem Zylinderkopf vorgesehen sind.
Die Erfindung stellt die Zylinderkopfvorrichtung zur Verfügung, worin die Öl träufelnde Rippe mit der Mehrzahl von Verbindungsrippen verbunden ist, welche die Mehrzahl der Befestigungsansätze untereinander verbinden und auf dem Zylinderkopf vorgesehen sind.
In der Erfindung ist die Öl träufelnde Rippe mit den Verbindungsrippen verbunden, welche die Ansätze untereinander verbinden, wodurch die Steifigkeit des Zylinderkopfs erhöht ist.
Die resultierende Steifigkeit des Kettenkastens kann ebenfalls durch Verbinden einer Mehrzahl der Ansätze erhöht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Motor zeigt, bei dem die Zylinderkopfvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
2 ist eine Explosionsdarstellung, welche den in 1 gezeigten Motor veranschaulicht.
3A ist eine Vorderansicht, welche die Befestigungsfläche des Kettenkastens des Zylinderkopfs zeigt. 3B ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3B-3B in 3A.
4 ist eine Seitenansicht, welche den Motor von 1 ohne den Kettenkasten zeigt.
5 ist eine Abbildung, die den durch die Öffnung ausgelassenen Ölfluss beschreibt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Die Ausführung der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Hinweis auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors, bei dem die Zylinderkopfvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung angewendet ist. 2 ist eine Explosionsdarstellung, welche den in 1 dargestellten Motor veranschaulicht.
Eine Zylinderkopfvorrichtung entsprechend der Ausführung der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise bei einem in 1 gezeigten Fahrzeugmotor 1 eingebaut. Der Motor 1 ist ein Vierzylinder-Reihenmotor mit einzelner oben liegender Nockenwelle (SOHC Single Over Head Cam). An das obere Ende eines Zylinderblocks 2 sind ein Zylinderkopf 3 und eine Zylinderkopfabdeckung 4 in dieser Reihenfolge angeschlossen, und an das untere Ende des Zylinderblocks 2 ist eine Ölwanne 5 angeschlossen. Ein Kettenkasten 6 ist an einer Seite des Motors 1 über dem Zylinderblock 2 und dem Zylinderkopf 3 liegend angebracht.
Wie in 2 gezeigt, sind auf der Oberseite des Zylinderblocks 2 vier Zylinderbohrungen 2A in einer Reihe gebildet, wobei in jede davon ein Kolben 9 – der mit eine Kurbelwelle 7 durch eine Pleuelstange 8 verbunden ist – verschiebbar eingesetzt ist. Die Kurbelwelle 7 ist frei drehbar am unteren Teil des Zylinderblocks 2 durch einen integrierten Lagerdeckel 10 angebracht. An einem Ende der Kurbelwelle 7, die aus dem Zylinderblock 2 hervorsteht, sind ein Kurbelwellenzahnrad 11 und eine Kurbelwellenscheibe 12 befestigt.
Eine Nockenwelle 13 ist frei drehbar gelagert und in einer durch die Zylinderkopfabdeckung 4 abgedeckten Ventilkammer 3A des Zylinderkopfes 3 untergebracht. Ein Nockenwellenzahnrad 14 ist am Ende der Nockenwelle 13 fixiert, die eine Kettenkastenbefestigungsfläche 20 des Zylinderkopfes 3 durchdringt. Wie in 1 gezeigt ist eine Steuerkette 15 um das Kurbelwellenzahnrad 11 und das Nockenwellenzahnrad 14 gewunden, wodurch ein Kraftübertragungsmechanismus der Kurbelwelle 7 zur Nockenwelle 13 gebildet ist. Der in 1 gezeigte Motor 1 umfasst einen Kompressor 17 für eine Klimaanlage und einen Wechselstromgenerator 18, die durch die Kurbelwellenriemenscheibe 12 und einen Riemen 16 angetrieben werden.
Wie in 3A gezeigt ragt ein Ansatz 22 aus der Kettenkastenbefestigungsfläche 20 des Zylinderkopfes 3 hervor, neben einem Nockenwellenzahnradbefestigungsteil 21 liegend, das zum Lagern der Nockenwelle 13 dient. Eine Öffnung 23 für das Abträufeln des Öls ist auf dem Ansatz 22 gebildet. Die Öffnung 23 steht mit einer Ventilkammer 3A des Zylinderkopfes 3 in Verbindung, wodurch sie in der Lage ist, Öl, welches sich in der Ventilkammer 3A befindet, auszulassen. Eine Öl träufelnde Rippe 24 erstreckt sich vom unteren Teil des Ansatzes 22. Die Öl träufelnde Rippe 24 ist, wie in 3B gezeigt, so angeordnet, dass sie mit den Ansatz 22 in einer gegebenen Position in vertikaler Richtung bündig ist und davon in Richtung zur Kettenkastenbefestigungsfläche 20 zurückweicht. Die Öl träufelnde Rippe 24 ermöglicht es so folglich dem durch die Öffnung 23 ausgelassenen Öl auf ihr kontinuierlich abwärts zu fließen.
Befestigungsansätze 25A–25E, die für die Befestigung des Kettenkastens 6 da sind (siehe 1), sind um den Zylinderkopf 3 herum vorgesehen. Die Befestigungsansätze 25A–25E sind miteinander durch Verbindungsrippen 26A–26F verbunden. Beispielsweise sind die Befestigungsansätze 25A und 25B durch die Verbindungsrippe 26A miteinander verbunden, und die Befestigungsansätze 25B und 25C durch die Verbindungsrippe 26B. Die Befestigungsansätze 25A–25E sind mit den Verbindungsrippen 26A, 26B und 26D bündig. Somit haften die Befestigungsansätze 25A, 25B, 25C und 25E und die Verbindungsrippen 26A und 26B am Kettenkasten 6, um eine für Flüssigkeiten dichte Dichtungsfläche 27A zu bilden. Auf die gleiche Art ist eine Dichtungsfläche 27B im oberen Bereich der Befestigungsansätze 25 gebildet. Folglich kann das Öl über die Verbindungsrippen 26C–26F in den Kettenkasten 6 gelangen. Die Öl träufelnde Rippe 24 erstreckt sich vom Ansatz 22 nach unten und ihr unteres Ende ist mit der Verbindungsrippe 26C verbunden. Wie in 3B gezeigt hat die Öl träufelnde Rippe 24 eine Neigung an ihrem unteren Teil, da die Höhe der Verbindungsrippe 26C niedriger ausgebildet ist als die des Ansatzes 22.
Wie in 4 gezeigt, ist die Steuerkette 15 um das am Zylinderkopf 3 befestigte Nockenwellenzahnrad 14 und das am Zylinderblock 2 angebrachte Kurbelwellenzahnrad 11 gewunden. Auf einer Seite der Steuerkette 15 ist eine Kettenführung 28 angeordnet, die mit ihr verschiebbar in Kontakt ist, und auf der anderen Seite ein Spanner 30 zum Aufbringen von Spannung an der Steuerkette 15.
Der Spanner 30 umfasst einen Spannerhauptkörper 31 und einen Schleifer 32 eines Stützelements. Der Spannerhauptkörper 31 besitzt einen Blattanstellschuh 33 und eine Blattfeder 34. Die Steuerkette 15 gleitet auf der vorderen Gleitfläche des Blattanstellschuhs 33, der aus einem synthetischen Harz wie beispielsweise Nylon gefertigt ist. Die Blattfeder 34 liegt in Kontakt mit der rückseitigen Fläche des Blattschuhs 33, und ist von einer mehrlagigen – beispielsweise 5-lagigen – integrierten Blattfeder gebildet. Die Blattfeder 34 drückt den Blattschuh 33 elastisch zur Steuerkette 15. Jedes Ende der Blattfeder 34 ist in die Nut eingesetzt, die an jedem Ende des Blattschuhs 33 vorgesehen ist, wobei sie durch den Blattschuh 33 gelagert ist. Die Mehrzahl der Blattfedern muss nicht unbedingt gegenseitig fixiert sein, um ein durchgängiges Element zu sein, sondern sie können alternativ geschichtet sein, ohne sich gegenseitig zu fixieren.
Der Blattschuh 33 hat eine gegebene Breite (in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene von 4) und eine Bogenform. Der untere Endbereich des Blattanstellschuhs 33 ist frei drehbar durch eine Lagerwelle 35 gehalten, die auf der Seite des Kurbelwellenzahnrades 11 des Zylinderblocks 2 fixiert ist. Der obere Endbereich 36 des Blattschuhs 33 ist durch den Schleifer 32 verschiebbar in Kontakt mit einer Führungsfläche gehalten, die auf dem Schleifer 32 vorgesehen ist, in der Nähe der Anschlussfläche des Zylinderblocks 2 und des Zylinderkopfes 3, die waagrecht zu beiden liegt. Der obere Endbereich 36 ist verschiebbar in Kontakt mit dem Schleifer 32, sodass die Steuerkette 15 den Spannerhauptkörper 31 drückt. Dadurch wird der Blattschuh 33 verschiebbar in Kontakt mit der Steuerkette 15 sein. Die Blattfeder 34 bringt folglich elastisch den passenden Spannungsbetrag auf die Steuerkette 15 auf.
Die auf dem Schleifer 32 vorgesehene Führungsfläche ist eine Ebene – nach unten zur Steuerkette 15 hin geneigt – so dass, je näher der Bereich der Führungsfläche an der Steuerkette 15 liegt, desto mehr kann sie sich dem unteren Endbereich des Blattschuhs 33 nähern. Der Spannerhauptkörper 31 kann folglich verlagert werden, um die Steuerkette 15 weiter zu drücken, wenn sich die Steuerkette 15 lockert. Die Stärke, mit der die Steuerkette 15 durch die elastische Kraft der Blattfeder 34 gedrückt wird, kann abhängig von der Neigung eingestellt werden.
Wenn die Steuerkette 15 sich lockert, erhöht die elastische Kraft der Blattfeder 34 die Biegung des Spannerhauptkörpers 31, wodurch dem oberen Endbereich 36 – zwischen der Führungsfläche und der Steuerkette 15 gelegen – erlaubt wird, auf der Führungsfläche in die Richtung zu gleiten, in der die Steuerkette 15 gedrückt wird. Andererseits gleitet er in die entgegen gesetzt Richtung, wenn die Steuerkette 15 gespannt ist.
Das untere Ende der Öl träufelnden Rippe 24, die auf dem Zylinderkopf 3 gebildet ist, erstreckt sich bis zum oberen Endbereich 36 des Blattanstellschuhs 33.
Die Funktion und die Wirkung der vorliegenden Erfindung werden beschrieben.
Das Öl, das in der Frontseite des Zylinderkopfes 3 vorkommt, wird in den Kettenkasten 6 (siehe 1) durch die Öffnung 23 des Ansatz 22 ausgelassen. Wie in 5 gezeigt, fließt Öl L, das durch die Öffnung 23 ausgelassen wird, auf der Öl träufelnden Rippe 24 nach unten. Der obere Endbereich 36 des Blattanstellschuhs 33 ist im unteren Bereich der Öl träufelnden Rippe 24 gelegen. Folglich erreicht das durch die Öffnung 23 ausgelassene Öl L den oberen Endbereich 36, indem es sich auf der Öl träufelnden Rippe 24 bewegt. Wie in 3B gezeigt, ist der Ansatz 22 mit der Öffnung 23 bündig mit der Öl träufelnden Rippe 24, aber die Verbindungsrippen 26E und 26F sind zurückgezogen von der Öl träufelnden Rippe 24 angeordnet. Das durch die Öffnung 23 ausgelassene Öl L kann sich folglich zum oberen Endbereich 36 des Blattanstellschuhes 33 geführt werden, indem es sich sicher auf der Öl träufelnden Rippe 24 bewegt.
Das meiste des zum oberen Endbereich 36 geführten Öls L, fließt in die gegenüberliegende Seite der Steuerkette 15. Es fließt kontinuierlich nach unten in einen gleitenden Teil S zwischen dem oberen Endbereich 36 und dem Schleifer 32, wovon etwas in den Raum zwischen dem oberen Endbereich 36 und der Blattfeder 34 fließt. Andererseits fließt eine kleine Menge des Öls L in den oberen Endbereich 36 auf der Seite der Steuerkette 15. In diesem Zusammenhang ist eine andere Öl-Versorgungseinheit (nicht gezeigt) für die Versorgung der Steuerkette 15 mit dem Öl vorgesehen.
Das Öl L, das in den gleitenden Teil S fließt, schmiert ihn, und das Öl, das in den Raum zwischen dem oberen Endbereich 36 und die Blattfeder 34 fließt, schmiert beide. Das Öl L fällt dann zurück in die Ölwanne 5 (siehe 1). Das durch die Öffnung 23 ausgelassen Öl L wird folglich zum oberen Endbereich 36 des Blattschuhes 33 geführt, indem es sich auf der Öl träufelnden Rippe 24 bewegt. Folglich wird das Öl L zuverlässig zum gleitenden Teil S zwischen dem oberen Endbereich 36 und dem Schleifer 32 und zum Raum zwischen dem oberen Endbereich 36 und der Blattfeder 34 geführt, wodurch diese geschmiert werden.
Die Öl träufelnde Rippe 24 ist durch den Ansatz 22 mit dem Befestigungsansatz 25A verbunden. Ähnlich wird die Öl träufelnde Rippe 24 durch die Verbindungsrippen 26E und 26F mit den Befestigungsansätze die 25A, 25B und 25D verbunden. Das untere Ende der Öl träufelnden Rippe 24 ist mit der Verbindungsrippe 26C verbunden. Alle diese Verbindungen ermöglichen die resultierende hohe Steifigkeit des Zylinderkopfes 3.
In der oben beschriebenen Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Öl träufelnde Rippe 24 vorgesehen, welche das durch die Öffnung 23 zum Spanner 30 ausgelassene Öl führt. Als Alternative kann eine andere Öl träufelnde Rippe eingesetzt werden, die das Öl zum gleitenden Teil der Kettenführung 28, oder sowohl zum Spanner 30 als auch zur Kettenführung 28 führt.
Selbst wenn der Motor in einem Fahrzeug in der Weise angebracht ist, dass er in Richtung zur Öffnung 23 gekippt ist, ist die Öl träufelnde Rippe 24 noch in der Lage, das Öl L genau zum gleitenden Teil des Spanners 30 oder der Kettenführung 28 zu liefern.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine angemessene Ölversorgung des Spanners ohne eine komplizierte Vorrichtung zu ermöglichen. Eine Ventilkammer 3A ist in einem Zylinderkopf 3 gebildet, der mit einem Zylinderblock 2 verbunden ist. Eine Öffnung 23 – für das Auslassen des Öls in die Ventilkammer 3A in einem Kettenkasten 6, der an der Seite des Zylinderblocks 2 angeordnet ist – ist in einer Kettenkastenbefestigungsfläche 20 gebildet. Innerhalb des Kettenkastens 6 auf der Kettenkastenbefestigungsfläche 20 des Zylinderblocks 2 sind eine Steuerkette 15 und ein Spanner 30 für das Aufbringen von Spannung an der Steuerkette 15 angeordnet. Eine Öl träufelnde Rippe 24 ist für das Führen des durch die Öffnung 23 zum Spanner 30 ausgelassenen Öls auf der Kettenkastenbefestigungsfläche 20 vorgesehen.

Claims

Zylinderkopfvorrichtung umfassend: einen mit einem Zylinderblock verbundenen Zylinderkopf, eine im Zylinderkopf gebildete Ventilkammer; einen auf der Seite des Zylinderblocks vorgesehenen Kettenkasten; und eine auf einer Befestigungsfläche des Kettenkastens vorgesehene Öffnung, um Öl aus der Ventilkammer in den Kettenkasten auszulassen, worin eine Steuerkette und zumindest entweder ein Spanner zum Aufbringen einer Spannung an der Steuerkette oder eine Kettenführung zum Führen der Steuerkette auf der Befestigungsfläche des Kettenkastens des Zylinderblocks innerhalb des Kettenkastens angeordnet sind, worin eine Öl träufelnde Rippe zum Leiten des durch die Öffnung ausgelassenen Öls zu einem gleitenden Teil des Spanners oder der Kettenführung auf der Befestigungsfläche des Kettenkastens vorgesehen ist.
Zylinderkopfvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Öffnung auf einem Ansatz gebildet ist, der von der Befestigungsfläche des Kettenkastens des Zylinderkopfes hervorsteht, und die Öl träufelnde Rippe mit dem Ansatz bündig verbunden ist.
Zylinderkopfvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Öl träufelnde Rippe mit einer Mehrzahl von Verbindungsrippen verbunden ist, die eine Mehrzahl von Montageansätzen untereinander verbinden und auf dem Zylinderkopf vorgesehen sind.
Zylinderkopfvorrichtung nach Anspruch 2, worin die Öl träufelnde Rippe mit einer Mehrzahl von Verbindungsrippen verbunden ist, die eine Mehrzahl von Befestigungsansätzen untereinander verbinden und auf dem Zylinderkopf vorgesehen sind.