DE10064528A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder - Google Patents

Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, inbesondere für Motorräder mit einem Kurbelgehäuse (10, 12) und einem Zylinderkopf (22, 24) und einer im Kurbelgehäuse integrierten Schaltgetriebeeinheit (34), die aus mindestens einer Getriebeeingangs- (36) und Getriebeausgangswelle (40) besteht, auf denen Zahnräder angeordnet sind, die als Zahnradpaarungen für die einzelnen Gangstufen kämmend miteinander in Eingriff stehen, wobei der Kraftfluss zwischen den Schalträdern (42, 44, 50, 47, 49) der Zahnradpaarungen und der Getriebewelle durch auf den Getriebewellen drehfest und axial verschieblich angeordnete Schaltmuffen (54, 56, 60) erfolgt, in die Schaltgabeln (64, 66, 68) zum Einlegen der Gänge eingreifen. Es wird vorgeschlagen, dass eine Beölung der in die Schaltmuffen (54, 56, 60) eingreifenden Schaltgabeln (64, 66, 68) über aus dem Zylinderkopf (22) zurückgeführtes Schmieröl erfolgt. Damit ist auf einfache Art und Weise eine Beölung dieser Getriebeteile möglich, ohne dass zusätzliches Drucköl, das zu Leistungsverlusten der Brennkraftmaschine führen würde, erforderlich ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In der US-PS 5,588,405 ist ein Schmierölversorgungssystem für ein Motorrad-Motor dargestellt, bei dem im Kurbelgehäuse gleichzeitig die Getriebeeinheit integriert ist. Über Ölversorgungskanäle werden einerseits die im Zylinderkopfgehäuse angeordneten Nockenwellen und andererseits die in der Getriebeeinheit vorgesehenen Zahnräder mit Schmieröl versorgt.
Bei einer Schaltgetriebeeinheit, bei der die Schalträder der Zahnradpaarungen durch auf der Getriebewelle drehfest und axial verschieblich angeordnete Schaltmuffen erfolgt, besteht jedoch das Problem, dass aufgrund der in die Schaltmuffen eingreifenden Schaltgabeln Reibung entsteht, die zu einem vorzeitigen Verschleiß der Schaltgetriebeeinheit bzw. des gesamten Motors führt. Es besteht daher das Erfordernis, auch diese Stellen ausreichend und gezielt mit Schmieröl zu versorgen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Dadurch, dass das zur Schmierölversorgung der Nockenwellen verwendete Schmieröl beim Rücklauf in die Ölwanne gezielt an der Schaltmuffen-Schaltgabeleinheit vorbeigeführt wird, ist eine zuverlässige Schmierung dieser ständig im Eingriff befindlichen und rotierend zueinander angeordneten Bauteile sicher gestellt. Dadurch, dass das aus dem Zylinderkopf zurückgeführte Schmieröl genutzt wird, entstehen keine zusätzlichen Ölverbraucher. Dies wäre beispielsweise dann der Fall, wenn zur Schmierölversorgung Öldüsen vorgesehen sind, die mit entsprechendem Schmieröldruck beaufschlagt werden müssen.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine enthalten.
In der Getriebeeinheit sind zum Schalten der Gänge mehrere axial zu einander versetzt angeordnete Schaltgabeln vorgesehen. Daher führt ein im Zylinderkopfgehäuse angeordneter Ölrücklaufkanal bis zu einer im Kurbelgehäuse angeordneten Querbohrung, die über mehrere mit dem Schaltgetrieberaum verbundene Öffnungen bzw. Bohrungen die Beölung der Schaltgabeln sicherstellt.
Im Schaltgetrieberaum ist weiterhin eine Ölauffangeinrichtung angeordnet, die das im Schaltgetrieberaum umherwirbelnde Schmieröl zusätzlich gezielt zu den Schaltmuffen bzw. Schaltgabeln führt. Diese Öllauffangeinrichtung wird durch aus dem Kurbelgehäuse herausgeformte Wandabschnitte gebildet, die mit Ölabtropfnasen versehen, das Schmieröl gezielt zu den Kontaktstellen Schaltgabel-Schaltmuffe führen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit im Kurbelgehäuse integrierter Schaltgetriebeeinheit,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 die Schaltgetriebeeinheit.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die als wassergekühlter V2-Motor ausgebildete Brennkraftmaschine weist ein zweiteilig aufgebautes Kurbelgehäuse mit einer unteren Kurbelgehäusehälfte 10 auf, an deren unterem Ende eine nicht dargestellte Ölwanne mit einem Ölsammelraum zum Auffangen des Schmieröls befestigt ist. In einer oberen Kurbelgehäusehälfte 12 sind die beiden Zylinder 14, 16 des V-Motors integriert. Bei dem in Fig. 1 geschnitten dargestellten Zylinder 14 ist der um die Zylinderlauffläche angeordnete Kühlwasserraum 18 zu erkennen. In der Öffnung 20 findet eine nicht dargestellte Kurbelwelle Aufnahme. Auf den beiden Zylindern 14, 16 ist jeweils ein Zylinderkopf 22 und 24 befestigt, wobei, wie am geschnitten dargestellten Zylinder 14 bzw. Zylinderkopf 22 erkennbar, die beiden Zylinderköpfe 22, 24 mit Hilfe von Zylinderkopfschrauben (nicht dargestellt) mit der oberen Kurbelgehäusehälfte 12 verschraubt werden. Dazu sind in den Zylinderköpfen 22, 24 entsprechende Aufnahmeöffnungen 26 für die Zylinderkopfschrauben vorgesehen. Am oberen Ende der Zylinderköpfe sind die unteren Hälften von Nockenwellen- Lagerstühlen 28, 30 erkennbar, die für das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile verantwortlich sind.
Im Kurbelgehäuse 10, 12 ist in einem Schaltgetrieberaum 32 eine Schaltgetriebeeinheit 34 integriert. Die Schaltgetriebeeinheit 34 besteht aus einer Getriebeeingangswelle 36, an der eine nicht dargestellte Kupplungseinheit befestigt ist, die über einen Zahnradsatz mit der Kurbelwelle verbunden ist. Eine mit einem Abtriebsflansch 38 versehene Getriebeausgangswelle 40 steht über Zahnradpaarungen mit der Getriebeeingangswelle 36 auf bekannte Art und Weise in Verbindung. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Schaltgetriebeeinheit 34 ist als Fünf-Gang-Getriebe ausgeführt, wozu sowohl auf der Getriebeeingangswelle 36 als auch auf der Getriebeausgangswelle 40 fünf Zahnräder angeordnet sind. Die auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordneten Zahnräder 42, 44, 46, 48, 50 stehen mit den auf der Getriebeeingangswelle 36 angeordneten Zahnrädern 43, 45, 47, 49, 51 als Zahnradpaarungen 42-43, 44-45, 46-47, 48-49 und 50-51 kämmend miteinander im Eingriff. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordneten Zahnräder 42, 44 und 50 als Los- bzw. Schalträder ausgebildet, während die korrespondierend dazu auf der Getriebeeingangswelle 36 angeordneten Zahnräder 43, 45 und 51 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 36 verbunden sind. Dementsprechend sind die auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordneten Zahnräder 46 und 48 drehfest auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordnet, während die dazu korrespondierenden Zahnräder 47 und 49 als Losräder auf der Getriebeeingangswelle 36 angeordnet sind. Damit beim Schalten der Gänge die sowohl auf der Getriebeeingangswelle 36 als auch auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordneten Losräder drehfest mit den Getriebewellen verbunden werden können, sind auf der Getriebeausgangswelle 40 zwei Schaltmuffen, im folgenden als Schiebemuffen 54 und 56 bezeichnet, angeordnet, die über eine auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordnete Verzahnung 58 drehfest, aber axial verschiebbar mit dieser verbunden sind. Auf gleiche Art und Weise ist auf der Getriebeeingangswelle 36 zwischen den Gangrädern 47 und 49 eine dritte Schiebemuffe 60 angeordnet, die ebenfalls über eine auf der Getriebeeingangswelle 36 angeordnete Verzahnung 62 drehfest und axial verschiebbar mit dieser verbunden ist. Die drei Schiebemuffen 54, 56, 60 weisen eine umlaufende Nut 54a, 56a und 60a auf, in die auf bekannte Art und Weise jeweils drei Schaltgabeln 64, 66 und 68 eingreifen. Die drei Schaltgabeln 64, 66, 68 sind auf einer gemeinsamen Welle 70 axial verschiebbar gelagert. Die Schaltgabeln 64, 66, 68 greifen in die Kulissen 72 einer Schaltwalze 74 ein, wobei über einen an der Schaltwalze 74 befestigten Schaltstern 76, der über einen nicht dargestellten Fußhebel betätigbar ist, die Drehbewegung der Schaltwalze 74 in eine Axialbewegung der Schaltgabeln 64, 66, 68 bzw. der Schiebemuffen 54, 56, 60 umgesetzt wird.
Die auf der Getriebeausgangswelle 40 angeordnete Schiebemuffe 54 weist auf ihren beiden Stirnseiten radial an ihrem Außenumfang verteilte Klauen 78 auf, die zum Schalten des 1. bzw. des 3. Ganges in Aussparungen 80 eingreifen, die an den beiden zueinander zugewandten Stirnseiten der Zahnrädern 42 und 44 vorgesehen sind. In analoger Weise wird das auf der Getriebeausgangswelle 40 befindliche Schaltrad 50 über die Schiebemuffe 56 mit der Getriebeausgangswelle 40 drehfest verbunden. Dazu sind zwischen der Schiebemuffe 56 und einem Klauenring 82 das Zahnrad 48 durchgreifende Schaltstifte 83 angeordnet, über die eine Verriegelung des mit Klauen 84 versehenen Klauenringes 82 mit den dafür im Zahnrad 50 vorgesehenen Aussparungen 85 erfolgt. Die auf der Getriebeeingangswelle 36 drehfest angeordnete Schiebemuffe 60 weist Öffnungen 68 auf, die zum Schalten des 5. Ganges bzw. des 4. Ganges wahlweise in die an der Stirnseite der Zahnräder 47 und 49 vorgesehenen Klauen 88 bzw. 90 eingreifen.
Im linken Zylinderkopf 22 ist eine parallel zu den Öffnungen 26 für die Zylinderkopf­ schrauben verlaufende Bohrung 92 vorgesehen, die in der oberen Kurbelgehäusehälfte 12 bis zu einer Querbohrung 94 fortgesetzt ist. In der Querbohrung 94 sind drei Bohrungen 96, 98, 100 angeordnet, die wie im folgenden noch näher erläutert, zur Schmierölversorgung der in die Schiebemuffen 54, 56, 60 eingreifenden Schaltgabeln 64, 66, 68 dienen. Die mit den Schaltgetrieberaum 32 verbundenen Bohrungen 96 und 98 sind auf der Höhe der beiden Schaltgabeln 64 und 66 angeordnet, während die dritte Ölversorgungsbohrung 100 im Wesentlichen auf der Höhe der dritten Schiebemuffe 68 in den Schaltgetrieberaum 32 führt. In der oberen Kurbelgehäusehälfte 12 sind in den Schaltgetrieberaum 32 hineinragende Wandabschnitte 102 und 104 vorgesehen, die das Schmieröl über Ölabtropfnasen 106 ebenfalls gezielt zu den Kontaktstellen Schaltgabeln 64, 66, 68 - Schiebemuffen 54, 56, 60 führen.
Die Schmierölversorgung erfolgt auf folgende Art und Weise:
Das über eine nicht dargestellte Ölpumpe in den Zylinderkopf 22 geförderte Schmieröl wird über die Ölbohrung 92, die Querbohrung 94 und die drei Bohrungen 96, 98, 100 in den Schaltgetrieberaum 32 geführt. Die Bohrungen 96, 98, 100 sind dabei so positioniert, dass das Schmieröl gezielt im Bereich der Schiebemuffen-Nuten 54a, 56a und 60a abtropfen kann. Die zwischen den Schaltgabeln und den Schiebemuffen auftretenden Reibung, die zu heißen Stellen insbesondere beim Schalten der Schiebemuffen führt, kann somit wirkungsvoll herabsetzt werden. Das Schmieröl wird danach gezielt über weitere Ölrücklaufbohrungen in die Ölwanne der Brennkraftmaschine zurückgeführt.
Darüber hinaus wird im Schaltgetrieberaum 32 umherwirbelndes Schmieröl an den Wandabschnitten 102 und 104 aufgefangen und über die Ölabtropfnasen 106 ebenfalls zu den Kontaktstellen Schaltgabel-Schiebemuffe geführt. Damit kann auch dieser Teil des Schmieröls zur gezielten Schmierung der Schaltgabeln bzw. Schaltmuffen ausgenutzt werden.
Das vorbeschriebene Schmierölversorgungssystem für die Schaltgetriebeeinheit 34 ist auch bei anderen Schaltgetriebeausführungen anwendbar. So sind beispielsweise Schaltklauengetriebe bekannt, bei denen auch die Schalträder drehfest aber axial verschiebbar auf der Antriebswelle gelagert sind. Diese Schalträder werden mit Schaltgabeln durch axiales Verschieben mit dem entsprechenden Gangrad in Eingriff gebracht. Dabei befinden sich die Schaltgabeln analog zur beschriebenen Ausführungsform ebenfalls in ständigem Reibkontakt mit einer beispielsweise am Schaltrad vorgesehenen Nut o. ä. Auch hier kann in vorteilhafter Weise die Schmierölversorgung über das aus dem Zylinderkopf zurück geführte Schmieröl erfolgen.

Claims (3)

1. Brennkraftmaschine, insbesondere für Motorräder mit einem Kurbelgehäuse und einem Zylinderkopf und einer im Kurbelgehäuse integrierten Schaltgetriebeeinheit, die aus mindestens einer Getriebeeingangs- und Getriebeausgangswelle besteht, auf denen Zahnräder angeordnet sind, die als Zahnradpaarungen für die einzelnen Gangstufen kämmend miteinander im Eingriff stehen, wobei der Kraftfluss zwischen den Schalträdern (Losrad) der Zahnradpaarungen und der Getriebewelle durch auf den Getriebewellen drehfest und axial verschieblich angeordnete Schaltmuffen erfolgt, in die Schaltgabeln zum Einlegen der Gänge eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beölung der in die Schaltmuffen (54, 56, 60) eingreifenden Schaltgabeln (64, 66, 68) über aus dem Zylinderkopf (22) zurückgeführtes Schmieröl erfolgt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylinderkopfgehäuse (22) ein Ölrücklaufkanal (92) vorgesehen ist, der bis zu einer im Kurbelgehäuse (12) angeordneten Querbohrung (94) führt, die zur Beölung der Schaltmuffen (54, 56, 60) über Öffnungen (96, 98, 100) mit einem Schaltgetrieberaum (32) in Verbindung steht.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schaltgetrieberaum (32) Wandabschnitte (102, 104) vorgesehen sind, die im Schaltgetrieberaum (32) umherwirbelndes Schmieröl auffangen und über Ölabtropfnasen (106) gezielt zu den Schaltmuffen (54, 56, 60) führen.
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