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Dokumentenidentifikation DE60117191T2 27.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001134365
Titel Tragbarer Viertaktmotor
Anmelder Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ito, Keita, Wako-shi, Saitama, JP;
Nishida, Takao, Wako-shi, Saitama, JP
Vertreter Weickmann & Weickmann, 81679 München
DE-Aktenzeichen 60117191
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.03.2001
EP-Aktenzeichen 011062577
EP-Offenlegungsdatum 19.09.2001
EP date of grant 15.02.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2006
IPC-Hauptklasse F01M 1/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F02B 63/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F01M 9/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F01M 11/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft tragbare Viertaktmotoren, welche hauptsächlich als eine Antriebsquelle für Maschinen für einen tragbaren Einsatz, wie beispielsweise Trimmer, verwendet werden. Insbesondere betrifft sie Verbesserungen eines Viertaktmotors gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, welcher einen Motor-Hauptkörper enthält, wobei der Motor-Hauptkörper enthält: ein Kurbelgehäuse mit einer Kurbelkammer, einen Zylinderblock mit einer Zylinderbohrung und einen Zylinderkopf, welcher einen Einlasskanal und einen Auslasskanal aufweist; eine in dem Kurbelgehäuse gelagerte und in der Kurbelkammer aufgenommene Kurbelwelle; einen in die Zylinderbohrung eingefügten und mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben; ein Einlassventil und ein Auslassventil zum Öffnen und Schließen des Einlasskanals und des Auslasskanals, wobei das Einlassventil und das Auslassventil an dem Zylinderkopf angebracht sind; einen Ventilbetätigungsmechanismus, der in Zusammenhang mit der Drehung der Kurbelwelle betreibbar ist, um das Einlassventil und das Auslassventil zu öffnen und zu schließen; und einen Leistungsausgabe- oder -abnahmemechanismus, der an einem Ende der Kurbelwelle vorgesehen ist.

Beschreibung des zugehörigen Fachgebiets

Ein derartiger tragbarer Viertaktmotor ist bereits aus der EP 0911496 A1 bekannt. Für einen weiteren tragbaren Viertaktmotor wird auf die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 10-288019 verwiesen.

Tragbare Viertaktmotoren sind selbstverständlich im Hinblick auf die Verhinderung von Umweltverschmutzung, sowie zum Sicherstellen der Gesundheit der Bedienperson nützlich, da das Abgas vergleichsweise sauber ist. Da allerdings die Struktur von Viertaktmotoren komplizierter ist als die von Zweitaktmotoren, besteht der Nachteil, dass es schwierig ist, deren Gewicht zu verringern. Eine Gewichtsverringerung ist ein wichtiges Thema insbesondere für Verbesserungen bei der Bedienbarkeit von tragbaren Viertaktmotoren.

Bei dem tragbaren Viertaktmotor, welcher in der oben genannten Patentveröffentlichung offenbart ist, vergrößert sich allerdings zwangsläufig die Dicke der Seitenwand des Motor-Hauptkörpers, womit dieser größer wird, da ein Schmieröldurchgang, welcher eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer und dem Ventilbetätigungsmechanismus bereitstellt, in einer Seitenwand des Motor-Hauptkörpers gebildet ist, um den in dem Zylinderkopf vorgesehenen Ventilbetätigungsmechanismus zum Öffnen und Schließen des Einlass- und Auslassventils zu schmieren, wodurch es schwierig wird, das Gewicht des Motors zu verringern.

Überblick über die Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Umstände entwickelt worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen leichten, tragbaren Viertaktmotor bereitzustellen, der eine gute Bedienbarkeit aufweist, indem der Motor-Hauptkörper kompakt ausgeführt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wird, um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, ein tragbarer Viertaktmotor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, der enthält: einen Motor-Hauptkörper, wobei der Motor-Hauptkörper ein Kurbelgehäuse aufweist, einen Zylinderblock mit einer Zylinderbohrung und einen Zylinderkopf, welcher einen Einlasskanal und einen Auslasskanal aufweist, eine in dem Kurbelgehäuse gelagerte und innerhalb einer Kurbelkammer aufgenommene Kurbelwelle; einen in die Zylinderbohrung eingefügten und mit der Kurbelwelle verbundenen Kolben; ein Einlassventil und ein Auslassventil, welche in dem Zylinderkopf angebracht sind; einen Ventilbetätigungsmechanismus, welcher in Zusammenhang mit der Drehung der Kurbelwelle betreibbar ist, um das Einlassventil und das Auslassventil zu öffnen und zu schließen; und einen an einem Ende der Kurbelwelle vorgesehenen Leistungsausgabemechanismus, welcher aus dem Motor-Hauptkörper hervorsteht, wobei ein Schmiersystem enthält: einen außerhalb des Motorkörpers angeordneten Ölbehälter, der Schmieröl speichert; ein Durchgangsloch, das eine Verbindung zwischen dem Ölbehälter und der Kurbelkammer bereitstellt; ein außerhalb des Motor-Hauptkörpers angeordnetes Ölzufuhrrohr, welches eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer und einer Ventilbetätigungskammer bereitstellt, wobei die Ventilbetätigungskammer derart in dem Zylinderkopf gebildet ist, dass sie den Ventilbetätigungsmechanismus aufnimmt; ein Ölrückführrohr, welches ebenfalls außerhalb des Motor-Hauptkörpers angeordnet ist und eine Verbindung zwischen der Ventilbetätigungskammer und dem Ölbehälter bereitstellt; und Übertragungsmittel zum Übertragen des Öls in dem Ölbehälter über die Kurbelkammer zu dem Ölzufuhrrohr.

Der oben genannte Leistungsausgabemechanismus entspricht der bei der Ausführungsform unten beschriebenen Zentrifugalkupplung und das Übertragungsmittel entspricht bei der Ausführungsform dem Einwegventil 61.

Gemäß den oben genannten Merkmalen ist es, da das Ölzufuhrrohr und das Ölrückführrohr außerhalb des Motor-Hauptkörpers angeordnet sind, möglich, die Seitenwände des Motor-Hauptkörpers dünner auszuführen, unabhängig von dem Vorhandensein dieser Rohre, und der Motor-Hauptkörper kann daher kompakt ausgeführt werden, um eine deutliche Verringerung des Gewichts des gesamten Motors zu erreichen. Weiterhin werden das außerhalb angeordnete Ölzufuhrrohr und Ölrückführrohr weniger durch Wärme von dem Motor-Hauptkörper beeinflusst und es ist dadurch möglich zu verhindern, dass das Schmieröl überhitzt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu der oben genannten ersten Eigenschaft, wird ein tragbarer Viertaktmotor vorgeschlagen, wobei ein Ölnebel-Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines Ölnebels von dem gespeicherten Öl in dem Ölbehälter vorgesehen ist, und das Übertragungsmittel zum Übertragen des in dem Ölbehälter erzeugten Ölnebels zu dem Ölzufuhrrohr ein Ventilmittel enthält, um die positive Druckkomponente von Druckpulsationen der Kurbelkammer zum Ölzufuhrrohr zu übertragen.

Das oben genannte Ventilmittel entspricht dem bei der Ausführungsform unten beschriebenen Einwegventil 61.

Gemäß dem oben genannten Merkmal kann, da der in dem Ölbehälter erzeugte Ölnebel zu der Kurbelkammer und der Ventilbetätigungskammer zugeführt wird, indem die Druckpulsationen der Kurbelkammer genutzt werden, und ferner zu dem Ölbehälter 40 zurückgeführt wird, das Innere des Motors in jeder Betriebsstellung des Motors wirksam geschmiert werden, und ferner ist eine besondere Ölpumpe zum Zirkulieren des Ölnebels nicht notwendig, wodurch die Struktur vereinfacht werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, zusätzlich zu den oben erwähnten Merkmalen, ein tragbarer Viertaktmotor vorgeschlagen, wobei das Ölzufuhrrohr und das Ölrückführrohr integral mit einer Riemenabdeckung ausgebildet sind, welche zwischen der Außenfläche des Motor-Hauptkörpers und einer Steuerübertragung des Ventilbetätigungsmechanismus vorgesehen ist.

Gemäß der oben genannten Ausführungsform kann die integrale Ausbildung des Ölzufuhrrohrs und des Ölrückführrohrs mit der Riemenabdeckung zu einer Verringerung der Anzahl der Teile und einer Verbesserung der Durchführung des Zusammenbaus beitragen.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zu den oben erwähnten Merkmalen ein tragbarer Viertaktmotor vorgeschlagen, wobei das Ölzufuhrrohr und das Ölrückführrohr flexible Schläuche umfassen.

Gemäß der oben erwähnten alternativen Ausführungsform können das Ölzufuhrrohr und das Ölrückführrohr frei an Verbindungspunkten angefügt werden, wo auch immer sich diese Punkte befinden, und die Freiheitsgrade der Ausgestaltung können erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zu den oben erwähnten Merkmalen ein tragbarer Viertaktmotor vorgeschlagen, wobei der Ventilbetätigungsmechanismus eine Nockenwelle enthält, welche drehbar in dem Zylinderkopf gelagert ist, um das Einlassventil und das Auslassventil zu öffnen und zu schließen, und eine Trockensystem-Steuerübertragung, welche außerhalb des Motor-Hauptkörpers angeordnet und in Zusammenhang mit der Kurbelwelle betreibbar ist; wobei ein Ölnebel-Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines Ölnebels von dem gespeicherten Öl in dem Ölbehälter vorgesehen ist; und das Übertragungsmittel zum Übertragen des innerhalb des Ölbehälters erzeugten Ölnebels zu dem Ölzufuhrrohr ein Ventilmittel zum Einleiten der positiven Druckkomponente von Druckpulsationen der Kurbelkammer zu dem Ölzufuhrrohr enthält.

Gemäß dem oben erwähnten Merkmal ist es, da der Motor in Form eines OHC-Typs ausgebildet ist, und das Steuerübertragungssystem in Form eines Trockensystems ausgebildet und außerhalb des Motor-Hauptkörpers angeordnet ist, nicht notwendig, eine Übertragungskammer zum Aufnehmen der Steuerübertragung gesondert an der Seitenwand des Motor-Hauptkörpers vorzusehen, und es ist daher möglich, den Motor-Hauptkörper dünn und kompakt auszubilden, und das Gesamtgewicht des Motors zu einem großen Teil zu verringern. Da das Ventilmittel die positive Druckkomponente der Druckpulsationen der Kurbelkammer zur Seite der Ventilbetätigungskammer einleitet, wird der auf der Seite des Motor-Hauptkörpers im Ölbehälter erzeugte Ölnebel über das Ölzufuhrrohr und das Ölrückführrohr zu der Kurbelkammer, der Ventilbetätigungskammer und dem Ölbehälter zirkuliert und so das Innere des Motors in jeder Betriebsstellung des Motors geschmiert. Ferner ist es unnötig, eine besondere Ölpumpe für die Zirkulation von Öl vorzusehen, wodurch zu einer Vereinfachung der Struktur beigetragen wird und demzufolge zu einer Verringerung der Kosten. Ferner wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu der oben erwähnten zweiten oder fünften Eigenschaft, ein tragbarer Viertaktmotor vorgeschlagen, wobei eine Ansaugkammer, welche an den oberen Teil der Ventilbetätigungskammer angrenzt, in dem Zylinderkopf vorgesehen ist, wobei das Ölrückführrohr mit der Ansaugkammer verbunden ist, und die Ansaugkammer mit der Ventilbetätigungskammer über eine Mehrzahl von Öffnungen in unterschiedlichen Höhenniveaus verbunden ist.

Gemäß der oben genannten Ausführungsform kann, selbst wenn sich der Ölnebel verflüssigt und in der Ventilbetätigungskammer verbleibt, dieser verflüssigte Ölnebel zu dem Ölbehälter zurückgeführt werden, indem er unabhängig von der Betriebsstellung des Motors, wie beispielsweise einer aufrechten oder einer umgekehrten Stellung, durch eine der Öffnungen nach oben in die Ansaugkammer gesogen wird, und es ist daher möglich zu verhindern, dass Öl in der Ventilbetätigungskammer verbleibt.

Die oben genannten Aufgaben, andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus einer Erläuterung von bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, welche im Folgenden detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Schrägansicht, welche eine Ausführungsform des tragbaren Viertaktmotors der vorliegenden Erfindung im praktischen Einsatz zeigt.

2 ist eine Längs-Seitenansicht des oben genannten Viertaktmotors.

3 ist eine vergrößerte Ansicht eines essentiellen Teils von 2.

4 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht um die Nockenwelle in 3.

5 ist eine Schnittansicht entlang Linie 5-5 in 3.

6 ist eine schematische Ansicht des Schmiersystems des oben genannten Motors.

7 ist eine Schnittansicht entlang Linie 7-7 in 3.

8 ist eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 in 7.

9 ist eine Ansicht von unten auf die Kopfabdeckung.

10 ist eine erläuternde Ansicht des Vorgangs des Ansaugens des gesammelten Öls in dem Zylinderkopf in verschiedenen Betriebsstellungen des Motors.

11 ist eine Schnittansicht entsprechend 7, welche eine abgewandelte Ausführungsform des Ölzufuhrrohrs und der Ölrückführrohrs zeigt.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Wie in 1 gezeigt, ist ein tragbarer Viertaktmotor E als eine Antriebsquelle an dem Antriebsabschnitt von, beispielsweise, einem motorbetriebenen Trimmer T angebracht. Da der motorbetriebene Trimmer T auf eine Art und Weise verwendet wird, bei der ein Schneidgerät C entsprechend der Betriebsbedingungen in verschiedenen Richtungen positioniert wird, wird der Motor E demzufolge ebenfalls in einem großen Ausmaß geneigt oder umgekehrt und die Betriebsstellung ist instabil.

Zunächst wird die allgemeine Anordnung des tragbaren Viertaktmotors unter Bezugnahme auf 2 bis 5 erläutert.

Wie in 2, 3 und 5 gezeigt, sind ein Vergaser 2 und ein Abgas-Schalldämpfer 3 jeweils an der Vorder- und der Hinterseite eines Motor-Hauptkörpers 1 des oben genannten tragbaren Viertaktmotors E angebracht, und ein Luftfilter 4 ist an dem Einlass des Vergasers 2 angebracht. Ein aus einem Kunstharz hergestellter Leistungsstofftank 5 ist an der unteren Fläche des Motor-Hauptkörpers 1 angebracht.

Der Motor-Hauptkörper 1 enthält ein Kurbelgehäuse 6, welches eine Kurbelkammer 6a enthält, einen Zylinderblock 7, welcher eine Zylinderbohrung 7a aufweist, und einen Zylinderkopf 8, welcher einer Brennkammer 8a und Einlass- und Auslasskanäle 9 und 10 aufweist, welche in die Brennkammer 8a münden. Der Zylinderblock 7 und der Zylinderkopf 8 sind integral gegossen und das separat gegossene Kurbelgehäuse 6 ist mittels Bolzen mit dem unteren Ende des Zylinderblocks 7 verbunden. Das Kurbelgehäuse 6 ist aus einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte 6L und 6R gebildet, und die beiden Gehäusehälften sind miteinander mittels eines Bolzens 12 verbunden. Eine große Anzahl von Kühlrippen 38 ist an den Außenumfängen des Zylinderblocks 7 und des Zylinderkopfs 8 gebildet.

Eine Kurbelwelle 13, welche in der Kurbelkammer 6a aufgenommen ist, ist in der ersten und der zweiten Gehäusehälfte 6L und 6R mittels Kugellagern 14 und 14' drehbar gelagert, und ist mittels einer Pleuelstange 16 mit einem Kolben 15 verbunden, der in die Zylinderbohrung 7a eingefügt ist. Ferner sind Öldichtungen 17 und 1T in die erste und die zweite Gehäusehälfte 6L und 6R eingefügt, wobei die Öldichtungen 17 und 17' an die oben genannten Lager 14 und 14' angrenzen und in enger Berührung mit dem Außenumfang der Kurbelwelle 13 stehen.

Ein Einlassventil 18 und ein Auslassventil 19 jeweils zum Öffnen und Schließen des Einlasskanals 9 und des Auslasskanals 10 sind in dem Zylinderkopf 8 parallel zur Achse der Zylinderbohrung 7a vorgesehen, und eine Zündkerze 20 ist derart eingeschraubt, dass sich ihre Elektroden nahe an dem mittleren Bereich der Brennkammer 8a befinden.

Das Einlassventil 18 und das Auslassventil 19 werden in einer in dem Zylinderkopf 8 gebildeten Ventilbetätigungskammer 21 mittels Ventilfedern 22 und 23 schließend beaufschlagt. In der Ventilbetätigungskammer 21 sind Nockenstößel 24 und 25, welche in einer vertikal schwenkbaren Art und Weise im Zylinderkopf 8 gelagert sind, oberhalb des Einlassventils 18 und des Auslassventils 19 angeordnet, und eine Nockenwelle 26 zum Öffnen und Schließen des Einlassventils 18 und des Auslassventils 19 mittels der Nockenstößel 24 und 25 ist mittels Kugellagern 27 und 27' drehbar in der rechten und linken Seitenwand der Ventilbetätigungskammer 21 gelagert, wobei die Nockenwelle 26 parallel zur Kurbelwelle 13 ist. Eine Seitenwand der Ventilbetätigungskammer 21, in der das Lager 27 angebracht ist, ist integral mit dem Zylinderkopf 8 gebildet, und eine Öldichtung 28 ist in dieser Seitenwand in enger Berührung mit dem Außenumfang der Nockenwelle 26 angebracht. Die andere Seitenwand der Ventilbetätigungskammer 21 ist mit einer Einführungsöffnung 29 versehen, um es zu ermöglichen, dass die Nockenwelle 26 in die Ventilbetätigungskammer 21 eingeführt wird, und nach dem Einführen der Nockenwelle 26 wird das andere Lager 27' in einer Seitenwandkappe 30 angebracht, die die Einführungsöffnung 29 verschließt. Die Seitenwandkappe 30 wird mittels eines Dichtungselements 31 in die Einführungsöffnung 29 eingefügt und mittels eines Bolzens mit dem Zylinderkopf 8 verbunden.

Wie in 3 und 4 deutlich gezeigt, steht ein Ende der Nockenwelle 26 auf der Seite der oben erwähnten Öldichtung 28 aus dem Zylinderkopf 8 hervor. Ein Ende der Kurbelwelle 13 steht ebenfalls auf derselben Seite aus dem Kurbelgehäuse 6 hervor, eine gezahnte Abtriebsnemenscheibe 33, welche doppelt so viele Zähne aufweist wie die Antnebsriemenscheibe 32, ist an dem Ende der oben genannten Nockenwelle 26 befestigt. Ein gezahnter Steuerriemen 34 ist um die beiden Riemenscheiben 32 und 33 gewunden, so dass die Kurbelwelle 13 die Nockenwelle 26 mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 antreiben kann. Die oben genannte Nockenwelle 26 und eine Steuerübertragung 35 bilden einen Ventilbetätigungsmechanismus 53.

Der Motor E ist daher in Form eines OHC-Typs angeordnet und die Steuerübertragung 35 ist in Form eines Trockensystems, welches außerhalb des Motor-Hauptkörpers 1 angeordnet ist.

Eine Riemenabdeckung 36, welche aus einem Kunstharz hergestellt ist, ist zwischen dem Motor-Hauptkörper 1 und der Steuerübertragung 35 angeordnet, wobei die Riemenabdeckung 36 an dem Motor-Hauptkörper 1 mittels eines Bolzens 37 befestigt ist, so dass verhindert wird, dass die von dem Motor-Hauptkörper 1 abgestrahlte Wärme die Steuerübertragung 35 beeinflusst.

Ein Ölbehälter 40, welcher aus einem Kunstharz hergestellt ist, das derart angeordnet ist, dass es einen Teil der Außenfläche der Steuerübertragung 35 abdeckt, ist mittels eines Bolzens 41 an dem Motor-Hauptkörper 1 befestigt, und ferner ist ein Anlasser 42 vom Rückstoßtyp (siehe 2) an der Außenfläche des Ölbehälters 40 angefügt.

Unter erneuter Bezugnahme auf 2, steht das dem Ende der Steuerübertragung 35 gegenüberliegende Ende der Kurbelwelle 13 ebenfalls aus dem Kurbelgehäuse 6 hervor, und ein Schwungrad 43 ist mittels einer Mutter 44 an dem Ende befestigt. Eine große Anzahl von Kühlschaufeln 45, 45, ... ist integral an der Innenfläche des Schwungrads 43 vorgesehen, so dass das Schwungrad 43 auch als ein Kühlmittel dienen kann. Eine Mehrzahl von Einfüge-Vorsprüngen 46 (einer von ihnen ist in 2 gezeigt) ist an der Außenfläche des Schwungrads 43 gebildet, und ein Zentrifugalschuh 47 ist schwenkbar an jedem der Einfüge-Vorsprünge 46 gelagert. Diese Zentrifugalschuhe bilden zusammen mit einer an der Antriebswelle 50 befestigten Kupplungstrommel 48, welche unten beschrieben werden wird, eine Zentrifugalkupplung 49, und wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 13 einen vorbestimmten Wert übersteigt, werden die Zentrifugalschuhe 47 aufgrund der Zentrifugal Leistungs des Schuhs an den Innenumfang der Kupplungstrommel 48 gedrückt, um so das Ausgangs-Drehmoment der Kurbelwelle 13 an die Antriebswelle 50 zu übertragen. Das Schwungrad 43 weist einen größeren Durchmesser auf als der der Zentrifugalkupplung 49.

Eine Motorabdeckung 51, welche den Motor-Hauptkörper 1 und seine Anbringungen abdeckt, ist an der Position der Steuerübertragung 35 in eine erste Abdeckungshälfte 51a auf der Seite des Schwungrads 43 und eine zweite Abdeckungshälfte 51b auf der Seite des Anlassers 42 aufgeteilt, und jede der Abdeckungshälften 51a und 51b ist an dem Motor-Hauptkörper 1 befestigt. Eine Lagerhalterung 58 in Form eines abgeschnittenen Kegels, die koaxial mit der Kurbelwelle 13 angeordnet ist, ist an der ersten Abdeckungshälfte 51a befestigt, wobei die Lagerhalterung 58 die Antriebswelle 50 hält, welche das oben genannte Schneidgerät C mittels eines Drehlagers 59 dreht, und eine Lufteinlassöffnung 52 ist in der Lagerhalterung 58 vorgesehen, so dass Luft von außen durch Drehung der Kühlschaufeln 45, 45, ... in die Motorabdeckung 51 gesogen wird. Ferner ist eine Basis 54 zum Abdecken der unteren Fläche des Leistungsstofftanks 5 an der Motorabdeckung 51 und der Lagerhalterung 58 befestigt.

Da, wie oben erwähnt, die Steuerübertragung 35 zum Bereitstellen einer Kopplung zwischen der Kurbelwelle 13 und der Nockenwelle 26 als ein Trockensystem außerhalb des Motor-Hauptkörpers 1 vorgesehen ist, ist es nicht notwendig, ein besonderes Abteil zum Aufnehmen der Übertragung 35 an der Seitenwand des Motor-Hauptkörpers 1 vorzusehen, und es ist daher möglich, den Motor-Hauptkörper 1 dünn und kompakt auszuführen und das Gesamtgewicht des Motors E deutlich zu verringern.

Da ferner die Steuerübertragung 35 und die Zentrifugalschuhe 47 der Zentrifugalkupplung 49 mit den beiden Enden der Kurbelwelle 13 verbunden sind, wobei der Zylinderblock 7 dazwischen angeordnet ist, sind die Gewichte an den beiden Enden der Kurbelwelle 13 gut ausbalanciert, der Schwerpunkt des Motors E kann so nahe an dem mittleren Teil der Kurbelwelle 13 eingestellt werden wie möglich, und die Bedienbarkeit des Motors E kann daher verbessert werden, während das Gewicht verringert ist. Da ferner die Lasten von der Steuerübertragung 35 und der Antriebswelle 50 während des Betriebs des Motors E getrennt auf die beiden Enden der Kurbelwelle 13 wirken, ist es möglich, zu verhindern, dass die Last an der Kurbelwelle 13 und den Lagern 14 und 14', welche die Kurbelwelle 13 lagern, lokalisiert wird, und die Haltbarkeit derselben kann daher verbessert werden.

Da ferner das Schwungrad 43, welches einen größeren Durchmesser aufweist als der der Zentrifugalkupplung 49, und welches die Kühlschaufeln 45 aufweist, an der Kurbelwelle 13 zwischen dem Motor-Hauptkörper 1 und der Zentrifugalkupplung 49 angebracht ist, kann Luft von außen wirksam um den Zylinderblock 7 und den Zylinderkopf 8 zugeführt werden, indem die Luft durch die Lufteinlassöffnung 52 durch Drehung der Kühlschaufeln 45 eingeführt wird, ohne Störung durch die Zentrifugalkupplung 49, wodurch die Külleistung verbessert wird, während jegliche Vergrößerung der Abmessungen des Motors E aufgrund des Schwungrads 43 verhindert wird.

Da ferner der Ölbehälter 40 an den Motor-Hauptkörper 1 angefügt ist, um an die Außenseite der Steuerübertragung 35 anzugrenzen, deckt der Ölbehälter 40 wenigstens einen Teil der Steuerübertragung 35 ab und kann die Steuerübertragung 35 in Zusammenarbeit mit der zweiten Abdeckungshälfte 51b, welche den anderen Teil der Steuerübertragung 35 abdeckt, schützen. Da zusätzlich der Ölbehälter 40 und das Schwungrad 43 derart angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind, wobei der Motor-Hauptkörper 1 dazwischen angeordnet ist, kann der Schwerpunkt des Motors E näher an dem mittleren Teil der Kurbelwelle 13 eingestellt werden.

Das Schmiersystem des oben genannten Motors E wird unten unter Bezugnahme auf 3 bis 10 beschrieben.

Wie in 3 gezeigt, ist die Kurbelwelle 13 derart angeordnet, dass ein Ende derselben durch den Ölbehälter 40 verläuft, während sie in enger Berührung mit den Öldichtungen 39 und 39' steht, welche sowohl in der Innenwand als auch in der Außenwand des Ölbehälters 40 angebracht sind, und ein Durchgangsloch 55, welches eine Verbindung zwischen dem Inneren des Ölbehälters 40 und der Kurbelkammer 6a bereitstellt, ist in der Kurbelwelle 13 vorgesehen. Schmieröl O ist in dem Ölbehälter 40 gespeichert, und die gespeicherte Menge ist derart eingestellt, dass sich ein offenes Ende des oben genannten Durchgangslochs 55 in dem Ölbehälter 40 immer oberhalb des Flüssigkeitspegels des Öls O befindet, unabhängig von der Betriebsstellung des Motors E.

Ein Ölwerfer 56 ist mittels einer Mutter 57 in dem Ölbehälter 40 an der Kurbelwelle 13 befestigt. Der Ölwerfer 56 enthält zwei Blätter 56a und 56b, welche sich in radial voneinander entgegengesetzten Richtungen von dem mittleren Teil, an dem der Ölwerfer 56 an der Kurbelwelle 13 befestigt ist, erstrecken, und welche in einander axial entgegengesetzten Richtungen gebogen sind. Wenn der Ölwerfer 56 durch die Kurbelwelle 13 gedreht wird, zerstäubt, unabhängig von der Betriebsstellung des Motors E, wenigstens eines der beiden Blätter 56a und 56b das Öl O in dem Ölbehälter 40, um einen Ölnebel zu erzeugen.

Wie in 3, 6 und 7 gezeigt, ist die Kurbelkammer 6a mit der Ventilbetätigungskammer 21 über ein Ölzufuhrrohr 60 verbunden und ein Einwegventil 61 ist in dem Ölzufuhrrohr 60 vorgesehen, um nur eine Strömung in die Richtung von der Kurbelkammer 6a zu der Ventilbetätigungskammer 21 zuzulassen. Das Ölzufuhrrohr 60 ist integral mit der oben genannten Riemenabdeckung 36 entlang einer Seitenkante derselben gebildet, und das untere Ende des Ölzufuhrrohrs 60 ist in einer Ventilkammer 62 gebildet. Ein Einlassrohr 63, welches von der Ventilkammer 62 an der Rückseite der Riemenabdeckung 36 hervorsteht, ist integral mit der Riemenabdeckung 36 gebildet, und das Einlassrohr 63 ist mittels eines Dichtungselements 65 in ein Verbindungsloch 64 im unteren Teil des Kurbelgehäuses 6 eingefügt, so dass das Einlassrohr 63 mit der Kurbelkammer 6a in Verbindung steht. Das oben genannte Einwegventil 61 ist innerhalb der Ventilkammer 62 derart vorgesehen, dass eine Strömung in die Richtung von dem Einlassrohr 63 zu der Ventilkammer 62 ermöglicht ist. Dieses Einwegventil 61 ist im Fall der dargestellten Ausführungsform ein Blattventil.

Ein Auslassrohr 66, welches von dem oberen Ende des Ölzufuhrrohrs 60 an der Rückseite der Riemenabdeckung 36 hervorsteht, ist integral mit der Riemenabdeckung 36 gebildet, und das Auslassrohr 66 ist in ein Verbindungsloch 67 in einer Seite des Zylinderkopfs 8 eingefügt, so dass das Auslassrohr 66 mit der Ventilbetätigungskammer 21 in Verbindung steht.

Die Ventilbetätigungskammer 21, welche dadurch mit dem Ölzufuhrrohr 60 verbunden ist, ist über einen in der Nockenwelle 26 vorgesehenen Gas-Flüssigkeits-Abtrennungsdurchgang 68, der ein Querloch 68a und ein Längsloch 68b enthält, mit einer Belüftungskammer 69 innerhalb der Seitenwandkappe 30 verbunden, und die Belüftungskammer 69 ist mittels eines Belüftungsrohrs 70 mit dem Inneren des oben genannten Luftfilters 4 verbunden.

Wie in 4 und 9 deutlich gezeigt, ist eine Kopfabdeckung 71 zum Verschließen der offenen oberen Fläche der Ventilbetätigungskammer 21 mittels eines Dichtungselements 72 mit dem Zylinderkopf 8 verbunden. Eine Ansaugkammer 74, welche mittels einer Mehrzahl von Öffnungen 73, 73, ... mit der Ventilbetätigungskammer 21 verbunden ist, ist in der Kopfabdeckung 71 gebildet. Die Ansaugkammer 74 weist eine abgeflachte Form entlang der oberen Fläche der Ventilbetätigungskammer 21 auf, und ist mit vier Öffnungen 73, 73, ... an vier Punkten in ihrer Bodenwand versehen. Lange und kurze Ansaugrohre 75 und 76 sind integral mit der Bodenwand der Ansaugkammer 74 in ihrem mittleren Bereich gebildet, mit einem Abstand zwischen den langen und den kurzen Ansaugrohren 75 und 76 in der Richtung senkrecht zur Achse der Kurbelwelle 26, um in die Ventilbetätigungskammer 21 hervorzustehen, und Öffnungen 73 und 73 sind in den Ansaugrohren 75 und 76 vorgesehen.

Wie in 6 bis 8 gezeigt, ist die Ansaugkammer 74 ebenfalls über ein Ölrückführrohr 78 mit dem Inneren des Ölbehälters 40 verbunden. Das Ölrückführrohr 78 ist integral mit der Riemenabdeckung 36 entlang der Kante derselben auf der Seite gebildet, die der für das Ölzufuhrrohr 60 gegenüberliegt. Ein Einlassrohr 79, welches von dem oberen Ende des Ölrückführrohrs 78 an der Rückseite der Riemenabdeckung 36 hervorsteht, ist integral mit der Riemenabdeckung 36 gebildet, und das Einlassrohr 79 ist mittels eines Verbinders 81 mit einem Auslassrohr 80 verbunden, welches in der Kopfabdeckung 71 gebildet ist, so dass das Einlassrohr 79 mit der Ansaugkammer 74 verbunden ist.

Weiterhin ist ein Auslassrohr 82, welches von dem unteren Ende des Ölrückführrohrs 78 an der Rückseite der Riemenabdeckung 36 hervorsteht, integral mit der Riemenabdeckung 36 gebildet, und das Auslassrohr 82 ist in ein Rückführloch 83 eingefügt, das derart in dem Ölbehälter 40 vorgesehen ist, dass das Auslassrohr 82 mit dem Inneren des Ölbehälters 40 verbunden ist. Das offene Ende des Rückführlochs 83 ist in der Nähe des mittleren Teils des Ölbehälters 40 angeordnet, so dass das offene Ende sich unabhängig von der Betriebsstellung des Motors E oberhalb des Flüssigkeitspegels des Öls in dem Ölbehälter 40 befindet.

Ein angetriebenes Element 84, welches von dem oben genannten Anlasser 42 vom Rückstoßtyp angetrieben wird, ist an dem vorderen Ende der Kurbelwelle 13 befestigt, welche aus dem Ölbehälter 40 hervorsteht.

Durch den Ölwerfer 56, welcher das Schmieröl O innerhalb des Ölbehälters 40 zerstäubt, wird aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 13 während des Betriebs des Motors E Ölnebel erzeugt, und wenn der Druck der Kurbelkammer 23 aufgrund der Bewegung nach oben des Kolbens 15 abfällt, wird der so erzeugte Ölnebel durch das Durchgangsloch 55 in die Kurbelkammer 6a eingeführt, um so die Kurbelwelle 13 und den Kolben 15 zu schmieren. Wenn der Druck in der Kurbelkammer 6a aufgrund der Bewegung nach unten des Kolbens 15 ansteigt, öffnet sich das Einwegventil 61 und demzufolge steigt der oben genannte Ölnebel innerhalb des Ölzufuhrrohrs 60 zusammen mit dem in der Kurbelkammer 6a erzeugten Blowby-Gas und wird der Ventilbetätigungskammer 21 zugeführt, um so die Nockenwelle 26, die Nockenstößel 24 und 25 usw. zu schmieren.

Wenn der Ölnebel und das Blowby-Gas in der Ventilbetätigungskammer 21 in den Gas-Flüssigkeits-Trenndurchgang 68 in der sich drehenden Nockenwelle 26 eintreten, werden Gas und Flüssigkeit durch Zentrifugieren in dem Durchgang 68 getrennt, das verflüssigte Öl wird über das Querloch 68a des Gas-Flüssigkeits-Trenndurchgangs 68 in die Ventilbetätigungskammer 21 zurückgeführt, aber das Blowby-Gas wird über die Belüftungskammer 69, das Belüftungsrohr 70 und den Luftfilter 4, in dieser Reihenfolge, während des Einlasstakts des Motors E in den Motor E gesaugt.

Da die Ventilbetätigungskammer 21, wie oben erwähnt, mittels des Gas-Flüssigkeits-Trenndurchgangs 68, der Belüftungskammer 69 und des Belüftungsrohrs 70 mit dem Inneren des Luftfilters 4 verbunden ist, wird der Druck in der Ventilbetätigungskammer 21 bei oder etwas unterhalb von atmosphänschem Druck beibehalten.

Andererseits ist der Druck der Kurbelkammer 6a im Durchschnitt negativ, da nur die positive Druckkomponente der Druckpulsationen durch das Einwegventil 61 ausgeleitet wird. Der negative Druck wird über das Durchgangsloch 55 zu dem Ölbehälter 40 und weiter über das Ölrückführrohr 78 zu der Ansaugkammer 74 übertragen. Der Druck in der Ansaugkammer 74 ist daher niedriger als in der Ventilbetätigungskammer 21, und der Druck in dem Ölbehälter 40 ist niedriger als der in der Ansaugkammer 74. Demzufolge wird der Druck von der Ventilbetätigungskammer 21 über die Ansaugrohre 75 und 76 und die Öffnungen 73, 73, ... zu der Ansaugkammer 74 übertragen und weiter über das Ölrückführrohr 78 zum Ölbehälter 40, und begleitend mit dieser Übertragung werden der Ölnebel in der Ventilbetätigungskammer 21 und das verflüssigte Öl, welches in der Ventilbetätigungskammer 21 zurückgehalten wird, durch die Ansaugrohre 75 und 76 und die Öffnungen 73, 73, ... hoch in die Ansaugkammer 74 gesogen, und durch das Ölrückführrohr 78 zu dem Ölbehälter 40 zurückgeführt.

Da, wie oben erwähnt, die vier Öffnungen 73, 73, ... an vier Punkten der Bodenwand der Ansaugkammer 74 vorgesehen sind, und die Öffnungen 73 und 73 in den langen und kurzen Ansaugrohren 74 und 75 vorgesehen sind, die von dem mittleren Teil der Bodenwand in die Ventilbetätigungskammer 21 hervorstehen, wobei in den Richtungen senkrecht zur Achse der Nockenwelle 26 ein Abstand zwischen den langen und kurzen Ansaugrohren 74 und 75 vorgesehen ist, ist unabhängig von der Betriebsstellung des Motors E, wie beispielsweise einer aufrechten Stellung (A), einer nach links geneigten Stellung (B), einer nach rechts geneigten Stellung (C), einer nach links abgelegten Stellung (D), einer nach rechts abgelegten Stellung (E) und einer umgekehrten Stellung (F), wie in 10 gezeigt, eine der sechs Öffnungen 73, 73, ... in das in der Ventilbetätigungskammer 21 gespeicherte Öl eingetaucht, und das Öl kann nach oben in die Ansaugkammer 74 gesogen werden.

Da der derart in dem Ölbehälter 40 erzeugte Ölnebel daher unter Ausnutzung der Druckpulsationen der Kurbelkammer 6a und der Wirkung des Einwegventils 61 der Kurbelkammer 6a und der Ventilbetätigungskammer 21 des Viertaktmotors E vom OHC-Typ zugeführt wird, und zu dem Ölbehälter 40 zurückgeführt wird, kann das Innere des Motors E unabhängig von der Betriebsstellung des Motors E zuverlässig mit dem Ölnebel geschmiert werden; insbesondere ist eine gesonderte Ölpumpe zum Zirkulieren des Ölnebels nicht notwendig und die Struktur kann daher vereinfacht werden.

Nicht nur der Ölbehälter 40, welcher aus einem Kunstharz hergestellt ist, sondern auch das Ölzufuhrrohr 60, welches eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer 6a und der Ventilbetätigungskammer 21 bereitstellt, und das Ölrückführrohr 78, welches eine Verbindung zwischen der Ansaugkammer 74 und dem Ölbehälter 40 bereitstellt, sind außerhalb des Motor-Hauptkörpers 1 angeordnet, es besteht keine Behinderung bei der dünneren und kompakteren Ausführung des Motor-Hauptkörpers 1, und dies kann deutlich zu einer Verringerung des Gewichts des Motors E beitragen. Da insbesondere das extern angeordnete Ölzufuhrrohr 60 und Ölrückführrohr 78 weniger durch Wärme von dem Motor-Hauptkörper 1 beeinflusst werden, kann ein Überhitzen des Schmieröls O verhindert werden. Ferner kann die integrale Ausbildung des Ölzufuhrrohrs 60, des Ölrückführrohrs 78 und der Riemenabdeckung 36 zu einer Verringerung der Anzahl der Teile und einer Verbesserung der Effizienz beim Zusammenbau beitragen.

11 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Ölzufuhrrohrs 60 und des Ölrückführrohrs 78, und in diesem Fall sind das Ölzufuhrrohr 60 und das Ölrückführrohr 78 von einem Schlauch gebildet, welcher aus einem flexiblen Material, wie beispielsweise Gummi, hergestellt ist, und welcher von der Riemenabdeckung 36 getrennt ist. Da die anderen Komponenten die Gleichen wie bei der oben erläuterten Ausführungsform sind, sind die entsprechenden Teile in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung ist ausgelassen.

Gemäß der abgeänderten Ausführungsform können das Ölzufuhrrohr 60 und das Ölrückführrohr 78 frei mit Verbindungspunkten verbunden werden, wo auch immer die Punkte angeordnet sind, indem die Rohre 60 und 78 geeignet gebogen werden, und die Freiheitsgrade der Ausgestaltung können erhöht werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen begrenzt und kann auf eine Vielzahl von Arten abgeändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist. Zum Beispiel kann anstelle des Einwegventils 61 ein Drehschieber in Zusammenhang mit der Kurbelwelle 13 vorgesehen sein und derart betrieben werden, dass er das Ölzufuhrrohr 60 freigibt, wenn sich der Kolben 15 senkt, und dass er das Ölzufuhrrohr 60 verschließt, wenn sich der Kolben 15 hebt.

Bei einem tragbaren Viertaktmotor enthält das Schmiersystem einen außerhalb eines Motor-Hauptkörpers angeordneten Ölbehälter, ein Durchgangsloch, das eine Verbindung zwischen dem Ölbehälter und einer Kurbelkammer herstellt, ein Ölzufuhrrohr, das außerhalb des Motor-Hauptkörpers angeordnet ist und eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer und einer Ventilbetätigungskammer eines Zylinderkopfs bereitstellt, und ein Einwegventil zum Übertragen von Öl von der Kurbelkammer zu der Seite der Ventilbetätigungskammer über das Ölzufuhrrohr. Die Seitenwände des Motor-Hauptkörpers können daher dünner ausgeführt werden, und das gewicht des Motor-Hauptkörpers kann daher unabhängig von dem Vorhandensein des Ölzufuhrrohrs und des Ölrückführrohrs verringert werden.


Anspruch[de]
  1. Tragbarer Viertaktmotor, umfassend:

    einen Motor-Hauptkörper (1), wobei der Motor-Hauptkörper (1) enthält:

    ein Kurbelgehäuse (6), das eine Kurbelkammer (6a) aufweist, einen Zylinderblock (7), der eine Zylinderbohrung (7a) aufweist, und einen Zylinderkopf (8), der einen Einlasskanal (9) und einen Auslasskanal (10) aufweist;

    eine Kurbelwelle (13), welche in dem Kurbelgehäuse (6) gelagert und in der Kurbelkammer (6a) aufgenommen ist;

    einen Kolben (15), der in die Zylinderbohrung (7a) eingefügt und mit der Kurbelwelle (13) verbunden ist;

    ein Einlassventil (18) und ein Auslassventil (19) zum Öffnen und Schließen des Einlasskanals (9) und Auslasskanals (10), wobei das Einlassventil (18) und das Auslassventil (19) in dem Zylinderkopf (8) angebracht sind;

    einen Ventilbetätigungsmechanismus (53), umfassend eine Nockenwelle (26), welche drehbar gelagert und in Zusammenhang mit der Drehung der Kurbelwelle (13) mittels einer Steuerübertragung (35) betreibbar ist, um das Einlassventil (18) und das Auslassventil (19) zu öffnen und zu schließen; und

    einen Leistungsausgabemechanismus (49), der an einem Ende der Kurbelwelle (13) aus dem Motor-Hauptkörper (1) hervorstehend vorgesehen ist;

    wobei der Motor ferner ein Schmiersystem umfasst, welches aufweist:

    einen Ölbehälter (40), der außerhalb des Motor-Hauptkörpers (1) angeordnet ist und Schmieröl (O) speichert;

    ein Durchgangsloch (55), das eine Verbindung zwischen dem Ölbehälter (40) und der Kurbelkammer (6a) bereitstellt;

    ein Ölzufuhrrohr (60), das eine Verbindung zwischen der Kurbelkammer (6a) und einer Ventilbetätigungskammer (21) bereitstellt, wobei die Ventilbetätigungskammer (21) in dem Zylinderkopf (8) derart gebildet ist, dass sie den Ventilbetätigungsmechanismus (53) aufnimmt; und

    ein Übertragungsmittel, das zum Übertragen eines in dem Ölbehälter (40) erzeugten Ölnebels zum Ölzufuhnohr (60) über die Kurbelkammer (6a) vorgesehen ist;

    wobei ein Ölnebel-Erzeugungsmittel (56) zum Erzeugen des Ölnebels aus dem gespeicherten Öl (O) in dem Ölbehälter (40) vorgesehen ist, und wobei das Übertragungsmittel ein Übertragungsventilmittel (61) aufweist, das in einer Übertragungsventilkammer (62) angeordnet ist, um die positive Druckkomponente von Druckpulsationen der Kurbelkammer (6a) in das Ölzufuhrrohr (60) einzuleiten;

    dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (26) in dem Zylinderkopf (8) gelagert ist und die Steuerübertragung (35) von einem Trockensystemtyp ist, außerhalb des Motor-Hauptkörpers (1) angeordnet ist und die Kurbelwelle (19) mit der Nockenwelle (26) über einen Riemen (34) wirksam verbindet; eine Riemenabdeckung (36) zwischen dem Motor-Hauptkörper (1)

    und der Steuerübertragung (35) angeordnet ist;

    die Übertragungsventilkammer (62) integral mit der Riemenabdeckung (36) an einem unteren Ende des Ölzufuhrrohrs (60) gebildet ist; das Ölzufuhnohr (60) außerhalb des Motor-Hauptkörpers (1) angeordnet ist; und

    ein Ölrückführrohr (78) ebenfalls außerhalb des Motor-Hauptkörpers (1) angeordnet ist, und eine Verbindung zwischen der Ventilbetätigungskammer (21) und dem Ölbehälter (40) bereitstellt.
  2. Tragbarer Viertaktmotor nach Anspruch 1, wobei das Ölzufuhrrohr (60) integral mit der Riemenabdeckung (36) gebildet ist.
  3. Tragbarer Vertaktmotor nach Anspruch 1, wobei das Ölzufuhrrohr (60) und das Ölrückführrohr (78) integral mit der Riemenabdeckung (36) gebildet sind.
  4. Tragbarer Viertaktmotor nach Anspruch 1, wobei das Ölzufuhrrohr (60) und das Ölrückführrohr (78) flexible Schläuche umfassen.
  5. Tragbarer Viertaktmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Ansaugkammer (74), welche an den oberen Teil der Ventilbetätigungskammer (21) angrenzt, in dem Zylinderkopf (8) vorgesehen ist, wobei das Ölrückführrohr (78) mit der Ansaugkammer (74) verbunden ist, und wobei die Ansaugkammer mit der Ventilbetätigungskammer über eine Mehrzahl von Öffnungen (73) in unterschiedlichen Höhenniveaus verbunden ist.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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