DE69702781T2

DE69702781T2 - Schmierungsanlage für eine rotierende Welle

Info

Publication number: DE69702781T2
Application number: DE69702781T
Authority: DE
Inventors: Shimizu Chiharu; Kawashima Fuminori; Ueshima Hideo; Nakamura Kensuke; Yamazaki Masakazu; Takamatsu Nobuyoshi; Okita Tomoki; Kano Toru
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: EP0789165A1; JPH09209729A; KR100235587B1; CN1162692A; EP0789165B1; JP3554429B2; CN1077249C; DE69702781D1; KR970062371A; US5788381A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwellen-Schmierungsstruktur zum Schmieren einer Mehrzahl drehender Wellen durch Ölzufuhr von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite einer in einem Lagerblock gebildeten Schmierölpassage, wobei die stromaufwärtigen drehenden Wellen in einer Mehrzahl jeweiliger stromaufwärtiger Ringlagerelemente gehalten sind, die erste und zweite Ölbohrungen aufweisen, die mit Abstand voneinander um einen vorbestimmten Winkel angeordnet sind, und die in einer Mehrzahl von in dem Lagerblock gebildeten Lagerbohrungen befestigt sind, wobei die Schmierölpassage durch die Lagerbohrungen hindurchgeht.

2. BESCHREIBUNG DER RELEVANTEN TECHNIK

Eine solche Drehwellen-Schmierungsstruktur ist bereits aus der japanischen Gebrauchsmusterschrift Nr. 64-3847 bekannt, die den Stand der Technik nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zeigt. Bei der in dieser Schrift beschriebenen Struktur haben die ersten und zweiten Lagerelemente (Buchsen) zum Halten von Zapfenabschnitten erster und zweiter Ausgleichswellen unterschiedliche Formen. Das erste Lagerelement, das stromauf der Schmierölpassage (d. h. der Schmierölzufuhrpassage) angeordnet ist, besitzt zwei Ölbohrungen, die mit der Schmierölpassage in Verbindung stehen, und das zweite Lagerelement, das stromab der Schmierölpassage angeordnet ist, besitzt eine einzige Ölbohrung, die mit der Schmierölpassage in Verbindung steht. Daher fließt das Öl, welches von der stromaufwärtigen Seite der Schmierölpassage zugeführt wird, durch die zwei Ölbohrungen des ersten Lagerelements, um den Zapfenabschnitt der ersten Ausgleichswelle zu schmieren, und läuft dann durch die einzelne Ölbohrung des zweiten Lagerelements, um den Zapfenabschnitt der zweiten Ausgleichswelle zu schmieren. Hierbei ist das stromabwärtige Ende der Schmierölpassage durch das zweite Lagerelement mit der einzelnen Lagerbohrung verschlossen, und daher ist es nicht notwendig, das stromabwärtige Ende der Schmierölpassage durch einen gesonderten Blindstopfen zu verschließen, was zu einer reduzierten Teilezahl führt.
Jedoch hat die obige bekannte Struktur den Nachteil, dass die Formen (d. h. die Anzahl der Ölbohrungen) der ersten und zweiten Lagerelemente voneinander unterschiedlich sein müssen, was zu einer vergrößerten Typenanzahl von Teilen führt, was notwendigerweise sowohl die Herstellungs- als auch die Managementkosten erhöht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sicherzustellen, dass das stromabwärtige Ende der Schmierölpassage durch ein Ein-Typ- Lagerelement geschlossen werden kann, ohne ein gesondertes Verschlusselement, wie etwa einen Blindstopfen, zu verwenden.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung eine Drehwellen-Schmierungsstruktur gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Mit dieser Anordnung kann das stromabwärtige Ende der Schmierölpassage ohne die Verwendung eines gesonderten Verschlusselements verschlossen werden, indem man lediglich die Mehrzahl von Lagerelementen mit der gleichen Form vorbereitet und den Befestigungswinkel des stromabwärtigen endseitigen Lagerelements, das sich an dem stromabwärtigen Endabschnitt in der Ölzufuhrrichtung befindet, festlegt, so dass sich der Winkel von jenem der anderen Lagerelemente unterscheidet, um hierdurch die Teilezahl zu reduzieren. Ferner ist es nicht notwendig, mehrere Typen von Lagerelementen mit unterschiedlichen Formen herzustellen, was zu einer Kostenreduktion beitragen kann. Wenn ferner die Lagerelemente mit verschiedenen Winkeln befestigt werden, wird dies durch die Lagerbohrungen in dem Lagerblock nicht beeinträchtigt oder behindert, was zu einer Verbesserung des Zusammenbaus führt.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 bis 10 zeigen eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Motors ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang Linie 2-2 in Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung von Pfeil 3 in Fig. 2 ist;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht (Unteransicht einer Sekundär- Ausgleichsvorrichtung) entlang Linie 4-4 in Fig. 2 ist;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 in Fig. 4 ist;
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 7-7 in Fig. 4 ist;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 in Fig. 2 ist;
Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Abschnitts in Fig. 8 ist;
Fig. 10 eine Perspektivansicht einer Lagerbuchse ist;
Fig. 11 eine Ansicht entsprechend Fig. 9 ist, jedoch nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 12 eine Ansicht entsprechend Fig. 9 ist, jedoch nach einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 1 bis 10 beschrieben.
Zu den Fig. 1 bis 3. Ein Motor E ist in der vorliegenden Ausführung ein Vierzylinder-Reihenmotor, der eine horizontal angeordnete Kurbelwelle 1 und vier im Wesentlichen vertikal angeordnete Zylinderachsen 2 aufweist. Der Motorkörper umfasst einen Zylinderkopf 3, einen Zylinderblock 4, der mit einer Unterseite des Zylinderkopfs 3 verbunden ist, einen unteren Block 5, der mit einer Unterseite des Zylinderblocks 4 verbunden ist, sowie eine Ölwanne 6, die mit einer Unterseite des unteren Blocks 5 verbunden ist. #1-, #2-, #3-, #4- und #5-Zapfenabschnitte 1&sub1;, 1&sub2;, 1&sub3;, 1&sub4; und 1&sub5; sind zwischen fünf Zapfenhalteabschnitten 4&sub1;, 4&sub2;, 4&sub3;, 4&sub4; und 4&sub5;, die an der Unterseite des Zylinderblocks 4 abgebildet sind, und fünf Zapfenhalteabschnitten 5&sub1;, 5&sub2;, 5&sub3;, 5&sub4; und 5&sub5;, die an einer Oberseite des unteren Blocks 5 ausgebildet sind, eingeklemmt und drehbar gehalten.
Die Unterseite des unteren Blocks 5 ist mit einer Ölpumpe 7 versehen, die aus einer Trochoidpumpe besteht, sowie mit einer Sekundär- Ausgleichsvorrichtung 8 zum Reduzieren der Sekundärvibration des Motors E. Die Ölpumpe 7 und die Sekundär-Ausgleichsvorrichtung 8 sind in Öl eingetaucht, das sich in der Ölwanne 6 sammelt. Die Ölwanne 6 besitzt eine Tiefe an einer Stelle unter dem #1-Zapfenabschnitt 1&sub1;, die größer ist als an einer Stelle unter dem #4-Zapfenabschnitt 4&sub1;, was zur Anordnung der Ölpumpe 7 geeignet ist.
Wie aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, ist ein Pumpengehäuse 9 der Ölpumpe 7, das mit einer Unterseite des Zapfenhalteabschnitts 5&sub1; des unteren Blocks 5 verbunden ist, aus zwei Elementen gebildet: einem Pumpenkörper 11 und einem Pumpendeckel 12, die durch fünf Bolzen 10 miteinander integral verbunden sind. Sechs Verstärkungsrippen 121a und 121b stehen von einer Seite des Pumpendeckels 12 vor, die dem Pumpenkörper 11 gegenüberliegt (siehe Fig. 5). Durch die Verstärkungsrippen 121a und 121b kann nicht nur die Haltesteifigkeit für eine nachfolgend beschriebene hintere Ausgleichswelle 22 verbessert werden, sondern kann auch eine Schwankung des Ölpegels durch schwappendes Öl in der Ölwanne 6 gedämpft werden. Insbesondere kann die Haltesteifigkeit für die hintere Ausgleichswelle 22 durch die fünf Verstärkungsrippen 121a merklich verbessert werden, die an den Zapfenhalteabschnitten der hinteren Ausgleichswelle 22 radial ausgebildet sind.
Der Pumpenkörper 11 umfasst eine Einlassöffnung 11&sub1;, die sich in eine Passfläche davon zum Pumpendeckel 12 öffnet, eine Auslassöffnung 11&sub2; sowie eine Pumpenkammer 11&sub3;. Ein Innenrotor 15, der mit einem in der Pumpenkammer 11&sub3; drehbar gehaltenen Außenrotor 14 kämmt, ist mit einer Pumpenwelle 16, die in dem Pumpenkörper 11 drehbar gelagert ist, verbunden und wird davon angetrieben.
Ein Ölfilter 17 ist vorgesehen, um das Öl in der Ölwanne 6 zu filtern und das gefilterte Öl der Einlassöffnung 11&sub1;, der Ölpumpe 7 zuzuführen, und besitzt einen Montageflansch 17&sub1;, der an dem Pumpendeckel 12 durch zwei der fünf Bolzen 10 zur Verbindung des Pumpendeckels 12 mit dem Pumpenkörper 11 befestigt ist. Das von der Auslassöffnung 112 der Ölpumpe 7 abgegebene Öl wird durch eine Ölpassage 11&sub4; einem Ölverteiler 13 zugeführt (siehe Fig. 8), der in dem Zylinderblock 4 ausgebildet ist, und wird dann von dort als Schmieröl zu verschiedenen Teilen des Motors E geführt.
Somit ist die Ölpumpe 7 mit der oben beschriebenen Konstruktion mit der Unterseite des unteren Blocks 5 durch zwei Bolzen 18, 18 verbunden, die durch den Pumpenkörper 11 unter dem #1-Zapfenabschnitt 1&sub1; hindurchgehen, sowie durch einen einzelnen Bolzen 1&sub9;, der durch den Pumpenkörper 11 unter den #1- und #2-Zapfenabschnitten 1&sub1; und 1&sub2; hindurchgeht, d. h. an einer Stelle, die zu einem verstärkten Zapfenabschnitt 264 hin versetzt ist.
Die Sekundärausgleichsvorrichtung 8 umfasst eine vordere Ausgleichswelle 21 und eine hintere Ausgleichswelle 22, die sich mit der doppelten Geschwindigkeit der Kurbelwelle 1 in entgegengesetzte Richtungen drehen. Die vordere Ausgleichsweile 21 umfasst einen Wellenkörper 23 und ein Paar zylindrischer Deckel 24 und 25. Der Wellenkörper 23 umfasst ein Paar von Ausgleichsgewichtsabschnitten 23&sub1; und 23&sub2;, die von einer Drehachse des Wellenkörpers 23 exzentrisch sind, einen Hauptzapfenabschnitt 23&sub3;, der zwischen den vorderen Ausgleichsgewichtsabschnitten 23&sub1; und 23&sub2; ausgebildet ist, einen verstärkten Zapfenabschnitt 23&sub4;, der an einem axialer Enden ausgebildet ist, sowie eine Antriebsschrägverzahnung 23&sub5;, die benachbart dem Hauptzapfenabschnitt 23&sub3; ausgebildet ist. Die beiden zylindrischen Deckel 24 und 25 sind koaxial zur Drehachse angeordnet und an dem Wellenkörper 23 so befestigt, dass sie die beiden Ausgleichsgewichtsabschnitte 23&sub1; und 23&sub2; abdecken.
Die hintere Ausgleichswelle 22 umfasst ebenfalls einen Wellenkörper 26 und ein Paar zylindrischer Deckel 27 und 28, wie auch die vordere Ausgleichswelle 21. Der Wellenkörper 26 umfasst ein Paar von Ausgleichsgewichtsabschnitten 26&sub1; und 26&sub2;, die zu einer Drehachse des Wellenkörpers 26 exzentrisch sind, einen Hauptzapfenabschnitt 26&sub3;, der zwischen den Ausgleichsgewichtsabschnitten 26&sub1; und 26&sub2; ausgebildet ist, einen verstärkten Zapfenabschnitt 26&sub4;, der an einem axialer Enden ausgebildet ist, sowie eine Folgerschrägverzahnung 26&sub5;, die benachbart dem Hauptzapfenabschnitt 26&sub3; ausgebildet ist. Die beiden zylindrischen Deckel 27 und 28 sind koaxial zur Drehachse angeordnet und an dem Wellenkörper 26 befestigt, um die beiden Ausgleichsgewichtsabschnitte 26&sub1; und 26&sub2; abzudecken.
Durch das Abdecken der Ausgleichsgewichtsabschnitte 23&sub1;, 23&sub2;; 26&sub1; und 26&sub2; mit den zylindrischen Deckeln 24, 25; 27 und 28 in obiger Weise kann verhindert werden, dass die Ausgleichsgewichtsabschnitte 23&sub1;, 23&sub2;; 26&sub1; und 26&sub2; das Öl in der Ölwanne 6 aufrühren können, um hierdurch den Drehwiderstand der vorderen und hinteren Ausgleichswelle 21 und 22 zu mindern.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist ein Ausgleicherhalter 29, der aus auf Eisen beruhendem Material hergestellt ist, mit einer Unterseite des Zapfenhalteabschnitts 5&sub3; des unteren Blocks 5 durch zwei Bolzen 30, 30 verbunden. Die Antriebsschrägverzahnung 23&sub5; der vorderen Ausgleichswelle 21 und die Folgerschrägverzahnung 26&sub5; der hinteren Ausgleichswelle 22 sind miteinander kämmend in einer Getriebekammer 29&sub1; aufgenommen, die in einem Ausgleicherhalter 29 gebildet ist. Eine Schubplatte 31 zum Begrenzen der Axialbewegung der vorderen und hinteren Ausgleichswelle 21 und 22 ist an dem Ausgleicherhalter 29 durch drei Bolzen 32 befestigt, um eine Öffnung in der Getriebekammer 29&sub1; abzudecken. Eine Ölablassbohrung 31&sub1; ist in einem Mittelabschnitt der Schubplatte 31 ausgebildet, so dass Hydraulikdruck, der in der Getriebekammer 29&sub1; durch den Eingriff der Antriebsschrägverzahnung 23&sub5; mit der Folgerschrägverzahnung 26&sub5; erzeugt wird, durch die Ölablassbohrung 31&sub1; abgelassen wird.
Die Antriebs- und Folgerschrägverzahnungen 23&sub5; und 26&sub5; sind zwischen den Hauptzapfenabschnitten 23&sub3; und 26&sub3; und den verstärkten Zapfenabschnitten 23&sub4; und 26&sub4; beider Ausgleichswellen 21 und 22 und benachbart den Hauptzapfenabschnitten 23&sub3; bzw. 26&sub3; vorgesehen, was zu einer sehr guten Eingriffsgenauigkeit führt. Da zusätzlich die Schubplatte 31 aus einem einzelnen Element gebildet ist, ist eine reduzierte Teilezahl erforderlich, und das Anbringen der Schubplatte 31 ist einfach. Die Ölablassbohrung 31&sub1; ist an einer Stelle vorgesehen, wo der Druck in der Getriebekammer 29&sub1; größer ist, und unterhalb der Getriebekammer 29&sub1;, was für das Ablassen des Öls geeignet ist. Da ferner der Ausgleicherhalter 29 aus Material auf Eisenbasis hergestellt ist, das einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, kann die Schwankung des Abstands zwischen den Achsen der Ausgleichswellen 21 und 22 minimiert werden, um hierdurch das Erzeugen eines abnormalen Geräusches durch fehlerhaften Eingriff der Schrägverzahnungen 23&sub5; und 26&sub5; zu verhindern.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der verstärkte Zapfenabschnitt 23&sub4; der vorderen Ausgleichswelle 21 in einer in dem Pumpenkörper 11 gebildeten Lagerbohrung 11&sub5; gehalten, und der verstärkte Zapfenabschnitt 26&sub4; der hinteren Ausgleichswelle 22 ist in einer in dem Pumpendeckel 12 gebildeten Lagerbohrung 12&sub2; gehalten. Die Pumpenwelle 16 der Ölpumpe 7 und die Ausgleichswelle 22 sind zueinander koaxial angeordnet, und eine Ölkammer 123 ist in dem Pumpendeckel 12 ausgebildet, um mit dem axialen Ende der Pumpenwelle 16 durch eine Ölpassage 12&sub4; in Verbindung zu stehen, so dass das axiale Ende des verstärkten Zapfenabschnitts 26&sub4; (siehe Fig. 4) der hinteren Ausgleichswelle 22 zu der Ölkammer 12&sub3; weist.
Auf diese Weise ist jede der Ausgleichswellen 21 und 22 an zwei Stellen gehalten: erstens an dem längsmittigen Hauptzapfenabschnitt 23&sub3;, 26&sub3; und zweitens an dem verstärkten Zapfenabschnitt 23&sub4;, 26&sub4; am jeweiligen axialen Ende. Daher kann die Vibration beider Ausgleichswellen 21 und 22 mit der Drehung zuverlässig verhindert werden. Da ferner der verstärkte Zapfenabschnitt 26&sub4; der hinteren Ausgleichswelle 22 in der Lagerbohrung 12&sub2; in dem Pumpendeckel 12 gehalten ist, ist die Länge der hinteren Ausgleichswelle 22 verkürzt, und daher kann die Ausgleichswelle 22 in stabilerer Weise gehalten werden. Da ferner der Pumpenkörper 11 mit der Unterseite des unteren Blocks 5 durch den Bolzen 19 an der zum verstärkten Zapfenabschnitt 26&sub4; hin versetzten Stelle verbunden ist, führt dies zu einer merklich verbesserten Haltesteifigkeit für die hintere Ausgleichswelle 22.
Die Schmierung der an dem Ausgleicherhalter 29 gehaltenen vorderen und hinteren Ausgleichswelle 21 und 22 wird nachfolgend anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist der Hauptverteiler 13, der in dem Zylinderblock 4 parallel zur Kurbelwelle 1 ausgebildet ist, mit einer Ölpassage 4&sub7;, die in einer Passfläche des Zylinderblocks 4 zum unteren Block 5 gebildet ist, durch eine Ölpassage 4&sub8;, die in dem Zylinderblock 4 gebildet ist, verbunden. Der Zylinderblock 4 und der untere Block 5 sind durch eine Mehrzahl von Bolzen 51 und die zwei Bolzen 30, 30 zur Verbindung des Ausgleichserhalters 29 mit dem unteren Block 5 integral verbunden. Die Ölpassage 4&sub7; in der Passfläche des Zylinderblocks 4 steht mit Schmierölpassagen 29&sub3;, 29&sub4; und 29&sub5; in Verbindung, die in dem Ausgleicherhalter 29 gebildet sind, und zwar durch Ölpassagen 5&sub6; und 29&sub2;, die zwischen sowohl dem unteren Block 5 als auch dem Ausgleicherhalter 29 und einem Außenumfang einer der zwei Bolzen 30, 30 gebildet sind. Die Ölpassage 4&sub7; in der Passfläche des Zylinderblocks 4 steht auch mit einem Ölkanal 4&sub8; in Verbindung, der einen Teil des #3-Zapfenabschnitts 1&sub3; der Kurbelwelle 1 umgibt, um den #3- Zapfenabschnitt 1&sub3; zu schmieren.
Eine Lagerkappe 61&sub3; (siehe Fig. 8), die aus Material auf Eisenbasis hergestellt ist, ist in den unteren Block 5, der aus Material auf Aluminiumbasis hergestellt ist, eingebettet, und die Lagerkappe 61&sub3; und der Ausgleicherhalter 29, die aus Material auf Eisenbasis hergestellt sind, sind gemeinsam an den Zylinderblock 4, der aus Material auf Aluminiumbasis hergestellt ist, geklemmt. Daher kann das Gewicht des unteren Blocks 5 reduziert werden, und die Haltesteifigkeit für die Kurbelwelle 1 und beide Ausgleichswellen 21 und 22 kann merklich verbessert werden. Bolzen 51, 51 zum Befestigen der Lagerkappe 61&sub3;, die aus Material auf Eisenbasis hergestellt ist, in der Nähe der Kurbelwelle 1 sowie die Bolzen 30, 30 zum Befestigen der Lagerkappe 61&sub3; und des Ausgleicherhalters 29, die aus Material auf Eisenbasis hergestellt sind, an Abschnitten außerhalb der Bolzen 51, 51 sind parallel zueinander angeordnet. Ferner ist eine Ölpassage 4&sub6; zum Schmieren der Ausgleichswellen 21 und 22 zwischen beiden Bolzen 51 und 30 gebildet. Daher können der Zylinderblock 4 und der untere Block 5 kompakt ausgebildet werden.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, sind zwei Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; in dem Ausgleicherhalter 29 vorgesehen, um eine erste Lagerbuchse 52a und eine zweite Lagerbuchse 52b zu montieren, die die vordere bzw. hintere Ausgleichswelle 21 und 22 halten. Die Schmierölpassagen 29&sub3;, 29&sub4; und 29&sub5; sind von der rechten Seite zur linken Seite in Fig. 9 durch einen einzigen Bohrvorgang geschnitten und erstrecken sich durch die zwei Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; zu der Ölpassage 29&sub2;, die um den Außenumfang des Bolzens 30 herum ausgebildet ist. Achsen L der Schmierölpassagen 29&sub3;, 29&sub4; und 29&sub5; sind um einen vorbestimmten Abstand δ von den Mitten O, O der Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; (d. h. der Mitten O, O der vorderen und hinteren Ausgleichswelle 21 und 22) exzentrisch nach oben orientiert.
Jede der ersten und zweiten Lagerbuchsen 52&sub1; und 52b, die in den zwei Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; in dem Ausgleicherhalter 29 montiert sind, ist aus dem gleichen Material hergestellt und besitzt eine erste Ölbohrung 52a1, 52b1 sowie eine zweite Ölbohrung 52a2, 52b2 an Stellen, die mit Abstand voneinander um einen Mittelwinkel θ angeordnet sind, der sich von 180º unterscheidet, wie in Fig. 10 gezeigt. Jede der ersten und zweiten Lagerbuchsen 52a und 52b enthält in ihrem einen Seitenrand eine Kerbe 52&sub3;, die zum Eingriff eines Vorsprungs eines Presssitz-Aufspannvorrichtung ausgelegt sind, um die Phase der Lagerbuchsen 52a und 52b zu begrenzen, wenn die Lagerbuchsen 52a und 52b in die Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; eingepresst werden.
Die erste, am stromaufwärtigen Ende gelegene Lagerbuchse 52a, die in der Lagerbohrung 29b montiert ist, um den Hauptzapfenabschnitt 26&sub3; der hinteren Ausgleichswelle 22 zu halten, ist derart angeordnet, dass die daran gebildeten ersten und zweiten Ölbohrungen 52a1 und 52a2 mit den Schmierölpassagen 29&sub3; bzw. 29&sub4; in Verbindung stehen. Die zweite, am stromabwärtigen Ende gelegene Lagerbuchse 52b, die in der Lagerbohrung 29&sub7; montiert ist, um den Hauptzapfenabschnitt 23&sub3; der vorderen Ausgleichswelle 21 zu halten, ist derart angeordnet, dass die erste Ölbohrung 52b, mit der Schmierölpassage 29&sub4; in Verbindung steht, und die zweite Ölbohrung 52b2 geschlossen ist, so dass sie außerhalb der Schmierölpassage 29&sub5; bleibt. Ein ringförmiger Ölkanal 26&sub6; ist umgibt den Außenumfang des Hauptzapfenabschnitts 26&sub3; der hinteren Ausgleichswelle 22, und die zwei Ölbohrungen 52a1 und 52a2 in der ersten Lagerbuchse 52a stehen durch den Ölkanal 26&sub6; miteinander in Verbindung. Weil der ringförmige Ölkanal 26&sub6; ausgebildet ist, kann die Schmierölzufuhr zu der am stromabwärtigen Ende gelegenen Lagerbuchse 52b sichergestellt werden.
Wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich, sind ein Pumpenfolgerritzel 33 und ein Ausgleicher-Folgerritzel 34 am axialen Ende der Pumpenwelle 16 befestigt, das vom Pumpenkörper 11 vorsteht, bzw. am axialen Ende der vorderen Ausgleichswelle 21. Beide Ritzel 33 und 34 sind durch eine Endloskette 36 mit einem Antriebsritzel 35 verbunden, das am axialen Ende der Kurbelwelle 1 befestigt ist. An der Zugseite der Endloskette 36 ist eine Kettenführung 37 montiert, und an der zuglosen Seite der Endloskette 36 ist ein hydraulischer Kettenspanner 38 montiert.
Die Zähnezahl des Ausgleicher-Folgerritzels 34 beträgt die Hälfte der des Antriebsritzels 35, und die Zähnezahl des Pumpenfolgerritzels 33 unterscheidet sich von der Zähnezahl des Ausgleicher-Folgerritzels 34. Für die Leistung der Ölpumpe 7 ist es bevorzugt, dass das Ausgleicher- Folgerritzel 34 eine kleinere Zähnezahl hat als das Pumpenfolgerritzel 33. Die Endloskette 36 zum Antrieb der Ölpumpe 7 und der vorderen Ausgleichswelle 21 ist innerhalb einer Endloskette 36a zum Antrieb einer Nockenwelle angeordnet, nämlich an der Seite des #1-Zapfenabschnitts 1&sub1; der Kurbelwelle 1.
Nachfolgend wird der Betrieb der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Anordnung beschrieben.
Wenn der Motor E läuft, wird die Drehung der Kurbelwelle 1 durch das Antriebsritzel 35 und die Endloskette 36 auf das Pumpenfolgerritzel 33 und das Ausgleicher-Folgerritzel 34 übertragen. Da die Zähnezahl des Ausgleicher-Folgerritzels 34 die Hälfte der Zähnezahl des Antriebsritzels 35 beträgt, drehen sich die vordere Ausgleichswelle 21 und die hintere Ausgleichswelle 22, die mit der vorderen Ausgleichswelle 21 durch die Antriebsschrägverzahnung 23&sub5; und die Folgerschrägverzahnung 26&sub5; mit der gleichen Zähnezahl verbunden sind, in entgegengesetzte Richtungen mit der doppelten Geschwindigkeit der der Kurbelwelle 1, um die Sekundärschwingung des Motors E zu dämpfen. Da sich die Zähnezahl des Pumpenfolgerritzels 33 von der Zähnezahl des Ausgleicher-Folgerritzels 34 unterscheidet, dreht sich die Pumpenwelle 16 mit einer anderen Geschwindigkeit als der Drehzahl der Ausgleichswellen 21 und 22 (z. B. mit der halben Geschwindigkeit der Ausgleichswellen 21 und 22).
Auf diese Weise sind die Pumpenwelle 16 und die hintere Ausgleichswelle 22, die unter dem Zylinderblock 4 angeordnet sind, voneinander getrennt koaxial angeordnet und werden unabhängig angetrieben. Daher braucht die Abmessung der Ölpumpe 7 nicht vergrößert zu werden, und ferner können nicht nur die Ölpumpe 7 und die hintere Ausgleichswelle 22 in kompakter Weise unter dem Zylinderblock 4 angeordnet werden, sondern kann auch die Geschwindigkeit der Ölpumpe 7 auf einen Wert gesetzt werden, der nicht auf die Geschwindigkeit der hinteren Ausgleichswelle 22 bezogen ist, wodurch man Konstruktionsfreiheit erhält. Die Pumpenwelle 16 und die hintere Ausgleichswelle 22 brauchen nicht notwendigerweise koaxial zueinander angeordnet werden, wobei aber, wenn man die Größenreduktion und die konstruktive Freiheit des Motors E berücksichtigt, erwünscht ist, dass die Pumpenwelle 16 und die hintere Ausgleichswelle 22, wie in der Ausführung, koaxial zueinander angeordnet sind.
Da, wie aus Fig. 4 ersichtlich, der Ölzufuhrkanal 12&sub5; in der der Pumpenwelle 16 gegenüberliegenden Seite des Pumpendeckels 12 ausgebildet ist und an einem Ende mit der Auslassöffnung 11&sub2; der Pumpe 7 in Verbindung steht und am anderen Ende mit der in dem Pumpendeckel 1&sub2; gebildeten axialen Ölpassage 12&sub4;, wird das Öl, das von der Auslassöffnung 11&sub2; durch den Ölzufuhrkanal 12&sub4; geführt wird, über die axiale Ölpassage 12&sub4; zur Ölkammer 12&sub3; geführt, um den verstärkten Zapfenabschnitt 26&sub4; der hinteren Ausgleichswelle 22 zu schmieren, der in der mit der Ölkammer 12&sub3; verbundenen Ölbohrung 12&sub2; gehalten ist. Da die Ölpassage 12&sub4; in obiger Weise in dem Pumpendeckel 12 ausgebildet ist, kann der verstärkte Zapfenabschnitt 26&sub4; der hinteren Ausgleichswelle 22 durch die Ölpassage geschmiert werden, die eine minimale Länge aufweist.
Die hintere Ausgleichswelle 22 wird in Richtung von Pfeil A in Fig. 4 durch eine Reaktionskraft gedrückt, die durch die Folgerschrägverzahnung 26&sub5; der hinteren Ausgleichswelle 22 von der Antriebsschrägverzahnung 23&sub5; der vorderen Ausgleichswelle 21 aufgenommen wird. Jedoch wird das axiale Ende des verstärkten Zapfenabschnitts 26&sub4; der hinteren Ausgleichswelle 22 in Richtung von Pfeil B durch einen Hydraulikdruck gedrückt, der auf die Ölkammer 12&sub3; durch den Ölzufuhrkanal 12&sub5; und die axiale Ölpassage 12&sub4; einwirkt, die in dem Pumpendeckel 12 ausgebildet ist, und daher kann die Bewegung der hinteren Ausgleichswelle 22 in axialer Richtung unterbunden werden, um die Entstehung eines abnormalen Geräuschs zu verhindern.
Nun wird das Öl, das von der Ölpumpe 7 zum Hauptverteiler 13 in dem Zylinderblock 4 geführt wird, über die Ölpassagen 4&sub6; und 4&sub7; in dem Zylinderblock 4, die Ölpassage 5&sub6; in dem unteren Block 5 und die Ölpassage 29&sub2; in dem Ausgleicherhalter 29 zu der Schmierölpassage 29&sub3; in dem Ausgleichserhalter 29 geführt. Das der Schmierölpassage 29&sub3; zugeführte Öl läuft durch die erste Lagerbohrung 52a, in die erste Lagerbuchse 52a der hinteren Ausgleichswelle 22, um den Hauptzapfenabschnitt 26&sub3; der hinteren Ausgleichswelle 22 zu schmieren. Dieses Öl wird durch den Ölkanal 26&sub6;, der im Hauptzapfenabschnitt 26&sub3; gebildet ist, und die zweite Ölbohrung 52a2 in der ersten Lagerbuchse 52a zur Schmierölpassage 29&sub4; in dem Ausgleicherhalter 29 geführt. Das der Schmierölpassage 29&sub4; zugeführte Öl läuft durch die erste Ölbohrung 52b1 in der zweiten Lagerbuchse 52b der vorderen Ausgleichswelle 21, um den Hauptlagerabschnitt 23&sub3; der vorderen Ausgleichswelle 21 zu schmieren.
Hierbei wird verhindert, dass das Öl, welches den Hauptzapfenabschnitt 23&sub3; der vorderen Ausgleichswelle 21 geschmiert hat, in die Schmierölpassage 29&sub5; eintritt, weil die zweite Ölbohrung 52b2 in der zweiten Lagerbuchse 52b der vorderen Ausgleichswelle 21 geschlossen ist, so dass sie außerhalb der Schmierölpassage 29&sub5; in dem Ausgleichserhalter 29 bleibt, wie aus Fig. 9 ersichtlich. Auch wenn das gleiche Material für die erste Lagerbuchse 52a der vorderen Ausgleichswelle 21 und die zweite Lagerbuchse 52b der hinteren Ausgleichswelle 22 verwendet wird, um die Typenzahl der Teile zu reduzieren, braucht die Endöffnung der Schmierölpassage 29&sub5; nicht von einem gesonderten Element, wie etwa einem Blindstopfen, verschlossen werden, was zur Reduktion der Teilezahl beitragen kann.
Da ferner die Ölpassagen 5&sub6; und 29&sub2; zum Führen des Öls zu den Schmierölpassagen 29&sub3; bis 29&sub5; unter Nutzung der Bolzenbohrungen in den Bolzen 30 zum Verbinden des unteren Blocks 5 und des Ausgleicherhalters 29 mit dem Zylinderblock 4 hergestellt sind, können die Ölpassagen 5&sub6; und 29&sub2; leicht hergestellt werden. Da ferner die Schmierölpassagen 29&sub3; bis 29&sub3; in dem Ausgleicherhalter 29 über die Mitten O, O der Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; versetzt ausgebildet sind (an der Seite des unteren Blocks 5), kann die Länge der Ölpassage 29&sub2; im Ausgleicherhalter 29 auf das Minimum gekürzt werden, und ferner können die Positionen der Sitzflächen der Bolzen 30, 30 nach oben verschoben werden, was zu einer Größenreduktion des Motors E beiträgt. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn die Rückseite der Ölwanne 6 (unter der hinteren Ausgleichswelle 22) flacher ist als die Vorderseite der Ölwanne 6 (unter der vorderen Ausgleichswelle 21), wie in Fig. 1 gezeigt.
In der in Fig. 9 gezeigten Ausführung öffnen sich alle drei Ölbohrungen 52a1, 52a2 und 52b1 in den Lagerbuchsen 52a und 52b in die Schmierölpassagen 29&sub3; und 29&sub4;, und daher ist es nicht notwendig, die Ölbohrungen 52a1, 52a2 und 52b1 mehr als erforderlich zu vergrößern. Daher können die Abmessungen der Ölbohrungen 52a1, 52a2 und 52b1 in Abhängigkeit von der Schmierölmenge festgelegt werden, während eine ausreichende Steifigkeit der Ölbuchsen 52a, 52b sichergestellt wird, um hierdurch die Konstruktionsfreiheit zu verbessern.
Fig. 11 zeigt eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung. In dieser zweiten Ausführung sind die Schmierölpassagen 29&sub3; bis 29&sub5; in dem Ausgleicherhalter 29 über die Mitten O, O der Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; versetzt ausgebildet, und die ersten Ölbohrungen 52a, und 52b1 und die zweiten Ölbohrungen 52a2 und 52b2 sind jeweils in zwei Lagerbuchsen 52a und 52b ausgebildet, die aus dem gleichen Material hergestellt sind, mit einem Mittenwinkel gleich 180º. Auch mit der zweiten Ausführung kann man eine ähnliche Funktion und einen ähnlichen Effekt wie in der ersten Ausführung dadurch erhalten, dass die zwei Ölbohrungen 52a1 und 52a2 in der ersten Lagerbuchse 52a der hinteren Ausgleichswelle 22 mit den Schmierölpassagen 29&sub3; und 29&sub4; in Verbindung stehen; die erste Ölbohrung 52b1 in der zweiten Lagebuchse 52b der vorderen Ausgleichswelle 21 mit der Schmierölpassage 29&sub4; in Verbindung steht, und die zweite Ölbohrung 52b2 verschlossen ist, so dass sie außerhalb der Schmierölpassage 29&sub5; bleibt. Da ferner der Mittenwinkel θ, der durch die erste und zweite Ölbohrung 52a1, 52b1 und 52a2, 52b2 in den Lagerbuchsen 52a und 52b ausgebildet ist, 180º beträgt, lassen sich die Ölbohrungen 52a1, 52b1, 52a2 und 52b2 einfach schneiden.
Fig. 12 zeigt eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung. In der dritten Ausführung sind die Schmierölpassagen 29&sub3; bis 29&sub5; in dem Ausgleicherhalter 29 so ausgebildet, dass sie sich durch die Mitten O, O der Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; erstrecken, und erste und zweite Ölbohrungen 52a1, 52b1, 52a2, 52b2, die in zwei aus dem gleichen Material hergestellten Lagerbuchsen 52a und 52b ausgebildet sind, haben einen Mittenwinkel θ, der sich von 180º unterscheidet. Auch in der dritten Ausführung kann man eine ähnliche Funktion und einen ähnlichen Effekt wie in der ersten Ausführung dadurch erhalten, dass die zwei Ölbohrungen 52a1 und 52a2 in der ersten Lagerbuchse 52a der hinteren Ausgleichswelle 22 mit den Schmierölpassagen 29&sub3; und 29&sub4; in Verbindung stehen; die erste Ölbohrung 52b1 in der zweiten Lagerbuchse 52b der vorderen Ausgleichswelle 21 mit der Schmierölpassage 29&sub4; in Verbindung steht; und die zweite Ölbohrung 52b2 verschlossen ist, so dass sie außerhalb der Schmierölpassage 29&sub5; bleibt. Da ferner die Schmierölpassagen 29&sub3; bis 29&sub5; durch die Mitten O, O der Lagerbohrungen 29&sub6; und 29&sub7; hindurchgehen, lassen sich die Schmierölpassagen 29&sub3; bis 29&sub5; einfach schmieren.
Obwohl die Ausführungen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen erfolgen können, ohne vom Umfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
Obwohl beispielsweise die Struktur zum Schmieren der Ausgleichswellen 21 und 22 in den Ausführungen beschrieben und erläutert, wurde, ist die vorliegende Erfindung auch zur Schmierung irgendwelcher anderer Wellen anwendbar, und ferner kann die Anzahl dieser Wellen drei oder mehr betragen.
Ein Motor besitzt zwei Ausgleichswellen, die an zwei Lagerbuchsen gehalten sind, die aus dem gleichen Material hergestellt und an einem Ausgleicherhalter montiert sind. Schmierölpassagen zur Ölversorgung der Lagerbuchsen sind von den Mitten O der Lagerbuchsen nach oben und um einen Abstand δ versetzt ausgebildet. Jede der Lagerbuchsen besitzt zwei Ölbohrungen, die einen von 180º abweichenden Mittenwinkel θ aufweisen. Die zwei Ölbohrungen in der Lagerbuchse der einen Ausgleichswelle steht mit den Schmierölpassagen in Verbindung, und eine der Ölbohrungen in der Lagerbuchse der anderen Ausgleichswelle steht mit der Schmierölpassage in Verbindung, während die andere Ölbohrung dieser anderen Ausgleichswelle geschlossen ist, so dass sie außerhalb der Schmierölpassage bleibt. Somit können die stromabwärtigen Enden der Schmierölpassagen zur Ölversorgung der Lagerbuchsen der Mehrzahl von Drehwellen verschlossen werden, ohne ein gesondertes Verschlusselement, wie etwa einen Blindstopfen, zu benutzen.

Claims

1. Drehwellen-Schmierungsstruktur zum Schmieren einer Mehrzahl drehender Wellen durch Ölzufuhr von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite einer in einem Lagerblock gebildeten Schmierölpassage, umfassend:

eine Mehrzahl von Lagerbohrungen, wobei die Schmierölpassage durch die Mehrzahl von Lagerbohrungen hindurchgeht; und

eine Mehrzahl ringförmiger Lagerelemente, wobei die drehenden Wellen jeweils in der Mehrzahl ringförmiger Lagerelemente gehalten sind, von denen zumindest eines eine erste und eine zweite Ölbohrung aufweist, die um einen vorbestimmten Winkel mit Abstand voneinander angeordnet sind, und wobei die Lagerelemente in der Mehrzahl von in dem Lagerblock gebildeten Lagerbohrungen befestigt sind,

wobei sich die erste und die zweite Ölbohrung in den Lagerelementen außer einem am stromabwärtigen Ende gelegenen Lagerelement, das sich an einem stromabwärtigen Ende in Ölzufuhrrichtung befindet, in die Schmierölpassage öffnen,

wobei sich eine stromaufwärtige Ölbohrung in dem am stromabwärtigen Ende gelegenen Lagerelement in die Schmierölpassage öffnet,

gekennzeichnet durch

eine stromabwärtige Ölbohrung in dem am stromabwärtigen Ende gelegenen Lagerelement, wobei die stromabwärtige Ölbohrung durch den Lagerblock verschlossen ist, so dass sie außerhalb der Schmierölpassage bleibt.

2. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Lagerblock durch einen Bolzen mit einem Körperblock verbunden ist, der eine Ölpassage zur Ölzufuhr zu der Schmierölpassage aufweist,

wobei eine andere Ölpassage um einen Außenumfang einer Bolzenbohrung, durch die der Bolzen eingesetzt ist, herum ausgebildet ist, um mit der Schmierölpassage in dem Lagerblock in Verbindung zu stehen, und

wobei die Schmierölpassage in dem Lagerblock von der Mitte der Lagerbohrung zu dem Körperblock hin versetzt ausgebildet ist.

3. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 2,

wobei die erste und die zweite Ölbohrung um einen von 180º abweichenden Winkel mit Abstand voneinander angeordnet sind.

4. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 2,

wobei die erste und die zweite Ölbohrung um einen Winkel gleich 180º mit Abstand voneinander angeordnet sind.

5. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 1,

wobei der Lagerblock durch einen Bolzen mit einem Körperblock verbunden ist, der eine Ölpassage zur Ölzufuhr zu der Schmierölpassage aufweist,

wobei eine Ölpassage um einen Außenumfang einer Bolzenbohrung, durch die der Bolzen eingesetzt ist, herum ausgebildet ist, um mit der Schmierölpassage in dem Lagerblock in Verbindung zu stehen,

wobei die Schmierölpassage in dem Lagerblock so ausgebildet ist, dass sie sich durch die Mitte der Lagerbohrung erstreckt, und

6. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 1,

wobei der Lagerblock ein Ausgleichswellen-Halteelement aufweist, das mit einer Unterseite des Zylinderblocks eines Motors durch einen unteren Block verbunden ist,

wobei die drehende Welle eine Ausgleichswelle aufweist, die an dem Ausgleichswellen-Halteelement gehalten ist,

wobei der untere Block, der eine Lagerkappe zum Halten eines Zapfenabschnitts einer Kurbelwelle aufweist, in Anlage an entgegengesetzten Seitenwänden des Zylinderblocks angeordnet ist, wobei das Ausgleichswellen-Halteelement in Anlage an einer Unterseite des unteren Blocks angeordnet ist, wobei der untere Block und das Ausgleichswellen-Halteelement durch einen gemeinsamen Bolzen gemeinsam an den Zylinderblock geklemmt sind, und

wobei eine Bohrung, durch die der Bolzen eingesetzt ist, als Ölpassage zur Ölzufuhr zu der Schmierölpassage genutzt wird.

7. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 6,

wobei die Schmierölpassage von der Mitte der Lagerbohrung zu dem unteren Block hin versetzt ausgebildet ist.

8. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 1,

wobei der Lagerblock ein Ausgleichswellen-Halteelement aufweist, das mit einer Unterseite des Zylinderblocks des Motors durch einen unteren Block verbunden ist,

wobei der untere Block aus Material auf Aluminiumbasis hergestellt ist und eine Lagerkappe enthält, die aus Material auf Eisenbasis hergestellt ist und darin eingebettet ist, um einen Zapfenabschnitt einer Kurbelwelle zu halten,

wobei der untere Block an entgegengesetzten Seitenwänden des Zylinderblocks, der aus Material auf Aluminiumbasis hergestellt ist, befestigt ist,

wobei das Ausgleichswellen-Halteelement an einer Unterseite des unteren Blocks befestigt ist, und

wobei eine Ölpassage zur Ölzufuhr zu dem Zapfenabschnitt der Kurbelwelle in jener Seite des Zylinderblocks gebildet ist, mit der der untere Block verbunden ist und die der Lagerkappe gegenüberliegt, wobei die Ölpassage von einer Ölpassage zur Ölzufuhr zu der Schmierölpassage in dem Ausgleichswellen-Halteelement abzweigt.

9. Drehwellen-Schmierungsstruktur nach Anspruch 6,