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Die Erfindung betrifft eine Motoreinheit
für ein
Fahrzeug, die eine Ölpumpe
für die
Schmierung enthält,
und die an einem Motorroller montiert wird.
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Im allgemeinen besitzt eine Motoreinheit
für ein
Fahrzeug wie einen Motorroller einen solchen Aufbau, dass die Kurbelwelle
drehbar im Inneren eines Motorgehäuses (das heißt eines
Kurbelgehäuses)
gelagert ist, während
eine Ölpumpe
derart mit Bolzen angebracht ist, dass die Drehung der Kurbelwelle
mit verringerter Drehzahl über
ein Untersetzungsgetriebe, eine Kette oder dergleichen auf die Ölpumpe übertragen
wird.
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Aus der
DE 198 15 384 C2 ist eine
Brennkraftmaschine für
ein Fahrzeug bekannt, bei der die Ölpumpe an der Vorderseite eines
Motorgehäuseteils
angeordnet und mit einer Ölpumpenwelle
versehen ist. Des weiteren wird die Ölpumpe über eine Kette und ein Kettenrad
von der Kurbelwelle angetrieben. Die Ölpumpenwelle ist im Ölpumpendeckel und
in einem zusätzlichen
Lager gelagert, welches in der Motorgehäusewand angeordnet ist.
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Die
DE 198 20 565 A1 offenbart eine innenachsige
Zahnradpumpe mit Außenrotor
zum Einsatz in Kraftfahrzeugen. Die Zu- und Ablaufkammern sind als
sichel-/bogenförmige
Ausnehmungen im Umfangsbereich der den Außenrotor aufnehmenden Lagerbohrung
gestaltet. Ein Ausleitkanal erstreckt sich von einer Pumpenantriebswelle
und deren axialer Richtung weg.
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Aus der
DE 41 06 085 A1 ist eine
Brennkraftmaschine mit einer Ölpumpe
bekannt, welche ebenfalls einen sich von der Antriebswelle und deren
axialer Richtung weg erstreckenden Ausleitkanal umfasst.
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Die Anbringung der Ölpumpe im
Inneren des Motorgehäuses
erfordert jedoch, dass ein Bearbeitungsvorgang eine Lagerfläche schafft,
die ausschließlich
für die Ölpumpe im
Inneren des Motorgehäuses
vorgesehen ist. Dies macht die Fertigung des Motorgehäuses kompliziert.
Außerdem
werden zahlreiche Teile wie zum Beispiel Schraubenbolzen und dergleichen
zum Fixieren der Ölpumpe,
besondere Bauteile für
das Untersetzungsgetriebe und dergleichen benötigt, was die Teilezahl erhöht, womit
unvermeidlich eine Steigerung der Fertigungskosten für die Motoreinheit
einhergeht.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es daher, die im Stand der Technik diesbezüglich anzutreffenden Unzulänglichkeiten
zu beseitigen oder doch zu mildern, und eine Motoreinheit für ein Fahrzeug
anzugeben, die nicht nur ein einfaches Herstellen des Motorgehäuses bei
verringerter Bauteilezahl zur Senkung der Fertigungskosten der Motoreinheit
ermöglicht,
sondern außerdem
die Befestigungsmöglichkeit
für die Ölpumpe ebenso
verbessert wie die Dämpfung,
insbesondere mit Hilfe einer Torsionsdämpfung, die an der Gegenwelle
vorgesehen ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch
eine Motoreinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Mit einem solchen Aufbau wird das
rohrförmige
Paßelement
des Pumpengehäuses
in das Paßloch
für das
Gegenwellenlager eingepaßt,
welches ohnehin an dem Motorgehäuse
durch einen Bearbeitungsvorgang ausgebildet wird, demzufolge die Ölpumpe im
Inneren des Motorgehäuses
gehaltert wird. Im Ergebnis erübrigt
sich die Ausbildung einer zusätzlichen
Lagerfläche
für die Ölpumpe an
dem Motorgehäuse
durch einen speziellen Bearbeitungsvorgang ebenso wie die Bereitstellung
irgendwelcher Befestigungsbolzen zum Fixieren der Ölpumpe sowie
dazugehöriger
Teile. Ein System, in welchem die Gegenwelle direkt die Ölpumpe antreibt,
erübrigt
das Untersetzungsgetriebe und dazugehörige Bauteile.
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Außerdem ist es möglich, die
Paßlöcher für die Gegenwellenlager
als Loch mit einem konstanten Innendurchmesser auszubilden, was
die Bearbeitungsvorgänge
für das
Motorgehäuse
vereinfacht.
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Der einzelne C-förmige Ring kann die Bewegung
der Ölpumpe
in axialer Richtung zuverlässig und
sicher einschränken,
was eine vereinfachte Struktur ermöglicht. Indem das Motorgehäuse an der Stelle
des Paßlochs
für das
Gegenwellenlager getrennt ausgebildet wird, wird es möglich, die Ölpumpe von
dem Motorgehäuse
zu lösen,
was den Ausbau der Ölpumpe
vereinfacht.
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Weiterhin ist es möglich, einen
Dämpfungseffekt
durch den Stoßdämpfermechanismus
zu erzielen, um Stöße mit Hilfe
des Drehwiderstands der Ölpumpe
abzudämpfen.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
linksseitige Ansicht eines Beispiels für einen Motorroller gemäß der Erfindung;
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2 eine
linksseitige Ansicht des inneren Aufbaus des Motorrollers;
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3 eine
Draufsicht auf den Motorroller;
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4 eine
linksseitige Ansicht einer Antriebseinheit (das heißt einer
Motoreinheit);
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5 eine
schematische Draufsicht auf die Antriebseinheit;
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6 eine
Draufsicht auf die Antriebseinheit;
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7 eine
Querschnittansicht der Antriebseinheit im Schnitt entlang der Linie
VII-VII in 4; und
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8 eine
Ausführungsform
der Erfindung, wobei 8A eine
vergrößerte linksseitige
Ansicht der Ölpumpe
und deren Umgebung und 8B eine vergrößerte Querschnittansicht
der Ölpumpe
und ihrer Umgebung, ist geschnitten entlang der Linie VIIIB-VIIIB
in 8A.
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Bei der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung bezeichnen Begriffe
wie „rechts", „links", „oben", „unten" und dergleichen
Orientierungen, die sich auf das in 1 gezeigte
stehende Fahrzeug beziehen.
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Gemäß den 1 bis 3 enthält das als
Motorroller ausgebildete Motorrad 1 einen Karosserierahmen 2 aus
Stahl. Der Karosserierahmen 2 besteht aus einem Kopfrohr 3 auf
der Vorderseite des Karosserierahmens 2 sowie Elementen,
die sich ausgehend von dem Kopfrohr 3 nach hinten erstrecken, nämlich: paarweise
Unterzüge 4 sowie
Oberzüge 5 und
ein Paar Mittelrohre 6, außerdem ein hinteres Rohr 7 und
eine hintere Strebe 8, die sich an den hinteren Endabschnitten
der Unterzüge 4 befinden
und sich damit durchgehend erstrecken, ein Paar Sitzrohre 9 und
ein Paar Schwenkplatten 10, etwa im Mittelbereich angeordnet,
um eine Schleifenrahmenstruktur zu bilden. Die paarweisen Rohrelemente
(4, 5, 6) sind untereinander durch mehrere
Querelemente 11, 12,... sowie weitere (nicht dargestellte)
Elemente paarweise verbunden, welche sich in Breitenrichtung der
Karosserie erstrecken.
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Das Kopfrohr 3 lagert schwenkbar
eine Vordergabel 15, die ihrerseits ein Vorderrad 14 trägt, zusammen
mit einem Lenker 16 und weiteren Teilen. Darüber hinaus
erstreckt sich eine Schwenkwelle 17 zwischen den paarweisen
Schwenkplatten 10. Die Schwenkwelle 17 haltert
schwenkbar eine Schwingen-Übertragungseinheit 19 zum
Haltern eines Hinterrads 18 derart, daß die Schwingen-Übertragungseinheit 19 durch
einen Aufhängungsmechanismus 20 stoßdämpfend aufgehängt ist.
Die Unterzüge 4,
die Mittelrohre 6 und die Schwenkplatten 10 haltern
die Antriebseinheit 21, so daß die Leistung von der Antriebseinheit 21 durch
die Schwingen-Übertragungseinheit 19 auf
das Hinterrad 18 übertragen
wird.
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Der Abstand zwischen den paarweisen
Mittelrohren 6 ist geringer als der zwischen den paarweisen
Unterzügen 4.
Die Mittelrohre 6 verlaufen oberhalb der Antriebseinheit 21,
die Unterzüge 4 verlaufen
in der Nähe
der einander abgewandten Seiten der Antriebseinheit 21.
Eine Sitzstrebe 24, welche sich ein kurzes Stück von dem
Querelement 11, das die Mittelbereiche der paarweisen Mittelrohre 6 miteinander
verbindet, nach oben erstreckt, ist an dem oberen Ende mit ei nem
Sitzscharnier 25 ausgestattet, an dem das vordere Ende
des Fahrersitzes 26 gehaltert ist.
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Unterhalb des Fahrersitzes 26 befindet
sich ein Kraftstofftank 27 sowie ein Gepäckkasten 30 zur Aufnahme
von Sturzhelmen 28 und 29, so daß ein Nach-Oben-Schwenken des
Fahrersitzes 26 um das Sitzscharnier 25 Zugang
zu dem Kraftstofftank 27 und dem Gepäckkasten 30 gestattet.
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Die Karosserie ist vollständig von
einer Frontverkleidung 32 und einer Rahmenverkleidung 33 bedeckt,
die jeweils aus Kunstharz bestehen, um dem Motorrad 1 einerseits
ein gutes Erscheinungsbild zu verleihen und andererseits die internen
Bauteile zu schützen.
Die Rahmenverkleidung 33 besitzt einen einstückig mit
ihr ausgebildeten Niederflur-Fußrastboden 34 (vergleiche 1), der sich zwischen dem
Lenker 16 und dem Fahrersitz 26 sowie oberhalb
der Unterzüge 4 befindet.
Eine Mittelkonsole 35 erhebt sich über den mittleren Bereich des
Fußrastbodens 34.
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Die paarweisen Mittelrohre 6 der
Fahrzeugkarosserie 2 verlaufen durch die Mittelkonsole 35. Die
die Hauptkomponente der Antriebseinheit 21 bildende Motoreinheit 41 befindet
sich in einer Zone zwischen dem inneren Bereich der Mittelkonsole 35 und
der Unterseite des Fahrersitzes 26. Der Raum an der Oberseite
der Mittelkonsole 35 bildet einen Durchstiegsraum 36,
der das Aufsteigen und Absteigen des Fahrers erleichtert. Ein Gebläse 37 zur
Luftkühlung
der Motoreinheit 41 ist an den Unterzügen 4 so angebracht,
daß es
sich unmittelbar hinter dem Vorderrad 14 befindet. Auf
der rechten Seite des Hinterrads 18 befindet sich ein Schalldämpfer, der
mit dem Zylinderkopf 46 der Motoreinheit 41 verbunden ist.
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Bezugnehmend auf die 4 bis 7 handelt es
sich bei der Antriebseinheit 21 um einen Verbundkörper, in
welchem die Motoreinheit 41, eine Getriebeeinheit 42 und
eine Kegelradeinheit 43 zusammengebaut sind.
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Ein Motorgehäuse 44 der Motoreinheit 41 ist zusammengesetzt
aus einem Kopfdeckel 45, einem Zylinderkopf 46,
einem Zylinderblock 47, einem Kurbelgehäuse 48 und einem hinteren
Gehäuse 49,
die sich in dieser Reihenfolge von der Vorderseite zur Rückseite
der Karosserie hin erstrecken. Das hintere Gehäuse 49 ist an seinem
hinteren Ende einstückig mit
einem Trägerelement 51 ausgebildet,
welches die Form einer rechteckigen Platte besitzt und sich nach hinten
erstreckt. Das Trägerelement 51 besitzt
ein Paßloch 52,
das das Trägerelement 51 in
Breitenrichtung der Karosserie durchsetzt.
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Wie in den 4 und 7 gezeigt
ist, ist der Zylinderkopf 46 an dem Zylinderblock 47 durch
sechs lange Befestigungsbolzen 54 und einem einzelnen kurzen
Befestigungsbolzen 55 befestigt. Darüber hinaus sind das Kurbelgehäuse 48 und
das hintere Gehäuse 49 an
dem Zylinderblock 47 mittels vier Durchgangsbolzen 56 und
mehreren Befestigungsbolzen 57 angebracht.
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Die Durchgangsbolzen 56,
die von der Seite des hinteren Gehäuses 49 eingeführt sind,
durchsetzen das hintere Gehäuse 49 und
das Kurbelgehäuse 48,
um Halt in dem Zylinderblock 47 zu finden. Im Ergebnis
sind auch das hintere Gehäuse 49 und
das Kurbelgehäuse 48 über die
Bolzen 56 an dem Zylinderblock 47 befestigt. Die
Befestigungsbolzen 57, deren Länge geringer ist als diejenige
der Durchgangsbolzen 56, sind nur in das Kurbelgehäuse 48 eingeführt, um
in dem Zylinderblock 47 Halt zu finden. Das hintere Gehäuse 49 ist
an seinem Umfang an dem Kurbelgehäuse 48 mit Hilfe mehrerer
kurzer Befestigungsbolzen 58 befestigt.
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Eine sich in Breitenrichtung der
Fahrzeugkarosserie erstreckende Kurbelwelle 61 ist drehbar
an einer Paßfläche „A" (vergleiche 4) zwischen dem Zylinderblock 47 und
dem Kurbelgehäuse 48 gelagert.
Der Zylinderblock 47 ist in seinem Inneren mit einem Paar
Zylinderbohrungen 62 ausgestattet. Jede der Zylinderbohrungen 62 besitzt
eine Mittelachse „D", die im wesentlichen
entlang der Längsrichtung der
Karosserie verläuft,
wobei die Vorderseite der Mittelachse nach unten geneigt ist, wenn
man das Fahrzeug von der Seite betrachtet.
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In jeder Zylinderbohrung 62 befindet
sich ein Kolben 63, dessen Kolbenzapfen 64 über eine
Pleuelstange 66 mit einem Kurbelzapfen 65 verbunden ist,
so daß eine
Hubbewegung des Kolbens 63 in der Zylinderbohrung 62 umgesetzt
wird in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 61, um ein Ausgangsmoment
der Motoreinheit 41 zu liefern.
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Eine Ausgleichswelle 67,
die der Vibration des Motors entgegenwirkt, ist oberhalb der Kurbelwelle 61 drehbar
gelagert. Die Ausgleichswelle 67, die ebenfalls drehbar
an der Paßfläche „A" zwischen dem Zylinderblock 47 und
dem Kurbelgehäuse 48 gelagert
ist, wird von der Kurbelwelle 61 über Zahnräder 68a und 68b gleicher
Drehzahl drehend angetrieben. Oberhalb des Zylinderblocks 47 und
des Kurbelgehäuses 48 gibt
es ein Ausgleichswellengehäuse 67a zur
Aufnahme der Ausgleichswelle 67.
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Der Zylinderkopf 46 nimmt
in sich zwei Nockenwellen 69 und ein Ventilgetriebe 70 auf.
Jede der Nockenwellen 69 wird von der Kurbelwelle 61 über eine
Steuerkette 71 zum Betätigen
des Ventilgetriebes 70 mit einem vorbestimmten konstanten
zeitlichen Ablauf angetrieben, um den Luftansaughub oder den Ausstoßhub der
Zylinderbohrungen 62 zu steuern (genau gesagt, der Verbrennungskammern der
Zylinderbohrungen).
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Eine parallel zu der Kurbelwelle 61 gelagerte Gegenwelle 72 ist
drehbar an einer Paßfläche „B" zwischen dem Kurbelgehäuse 48 und
dem hinteren Gehäuse 49 gelagert.
Die Gegenwelle 72, die eine wesentlich geringere axiale
Länge als
die Kurbelwelle 61 besitzt, wird vom hinteren Bereich des
Kurbelgehäuses 48 aufgenommen,
der als Aufnahmeelement fungiert, wobei das hintere Gehäuse 49 derart angeordnet
ist, daß es
(zum Beispiel nach links hin) gegenüber der Mittellinie „C" der Karosserie in
der Draufsicht versetzt ist, um im Grundriß der Motoreinheit 41 zusammen
mit dem hinter dem hinteren Gehäuse 49 befindlichen
Trägerelement 51 im
wesentlichen eine „L"-Form zu bilden.
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Ein auf der linken Seite der Gegenwelle 72 vorgesehenes
angetriebenes Zahnrad 74 kämmt mit einem an einem Kurbelsteg
auf der linken Seite der Kurbelwelle 61 ausgebildeten Antriebszahnrad 75, demzufolge
die Gegenwelle 72 sich gekoppelt mit der Bewegung der normal
drehenden Kurbelwelle 61 in Rückwärtsrichtung dreht.
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Der rechte Abschnitt der Kurbelwelle 61 ist mit
einem Gehäusedeckel 44a abgedeckt,
in dem sich eine Einwege-Kupplung 77 zur Aufnahme von Leistung
von einem Anlassermotor 76 zum Starten des Motors befindet,
wie in 4 gezeigt ist.
Die linke Seite der Kurbelwelle 61 ist von einem Gehäusedeckel 44b bedeckt.
Ein Schwungrad 78 und eine Riemenscheibe 79 befinden
sich im Inneren bzw. außerhalb
des Gehäusedeckels 44b,
um gemeinsam von der Kurbelwelle 61 gedreht zu werden,
so daß ein
Wechselstromgenerator 80 (siehe 2) oberhalb der Motoreinheit 41 über einen
Riemen 81 von der Riemenscheibe 79 angetrieben
wird.
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Wie in 2 und 4 gezeigt ist, sind Hilfselemente
(Hilfsteile) der Motoreinheit 41, so zum Beispiel der Anlasser 76 und
der Wechselstromgenerator 80, auf der Vorderseite bzw.
der Rückseite
der Ausgleichswelle 67 (eines Ausgleichswellengehäuses 67a)
verteilt angeordnet. Der Anlasser 76 besitzt als Hilfselement
einen kleineren Durchmesser und ist auf der Vorderseite der Ausgleichswelle 67 (das
heißt des
Ausgleichswellengehäuses 67a)
angeordnet, während
der Wechselstromgenerator 80 als Hilfselement mit größerem Durchmesser
auf der Rückseite der
Ausgleichswelle 67 angeordnet ist.
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Die Hilfsteile wie zum Beispiel der
Anlasser 76, der Wechselstromgenerator 80 sowie
weitere Teile sind auf der vorderen bzw. der hinteren Seite der Ausgleichswelle 67 angeordnet,
die ihrerseits drehbar oberhalb der Kurbelwelle 61 gelagert
ist, wobei die Hilfsteile verteilt angeordnet sind. Diese Ausgestaltung
garantiert eine gute Wasserdichtigkeit für den Betrieb der Hilfselemente.
Grundsätzlich
besitzt der Anlassermotor 76 einen größeren Durchmesser als der Wechselstromgenerator 80.
Dementsprechend ermöglicht
eine Anordnung, bei der der Anlasser
76 vor der Ausgleichswelle 67 und
der Wechselstromgenerator 80 auf der Rückseite der Ausgleichswelle 67 angeordnet
sind, eine Reduzierung der Höhe
der Mittelkonsole 65, um dadurch einen großen Durchstiegsraum 36 zu
garantieren.
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Die Getriebeeinheit 42 ist
derart aufgebaut, daß eine
Riementrieb-Getriebevorrichtung (zum Beispiel ein kontinuierlich
variables Getriebe (CVT; continuously variable transmission)) 85 in
dem Gehäuse 84 angeordnet
ist, das getrennt von der Motoreinheit 41 ist. Das Gehäuse 84 besitzt
eine dreiteilige oder dreistückige
Struktur mit einem Innengehäuse 86, das
sich an der Innenseite, in Breitenrichtung der Karosserie betrachtet,
befindet, einem Außengehäuse 87 zum
fluiddichten Abdichten der Außenseite
des Innengehäuses 86 eignet,
und einem Gehäusedeckel 88 zum
Abdecken der Außenseite
des Außengehäuses 87.
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Das stufenlose Riemengetriebe 85 enthält folgende
strukturellen Bauteile: eine Getriebeeingangswelle 89 und
eine Getriebeausgangswelle 90, die drehbar im vorderen
bzw. im hinteren Bereich des Gehäuses 84 gelagert
sind, so daß sie
parallel zu der Kurbelwelle 61 verlaufen; eine eingangsseitige
Keilriemenscheibe 91 und eine ausgangsseitige Keilriemenscheibe 92,
die auf den erwähnten
Wellen 89 und 90 sitzen, um sich zusammen mit
diesen zu drehen; einen (metallischen) Keilriemen 93, der
die Riemenscheiben 91 und 92 umschlingt, und einen
Stirnseiten-Antriebsmechanismus 94 koaxial zu der eingangsseitigen
Keilriemenscheibe 91.
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Die eingangsseitige Keilriemenscheibe 91 besitzt
eine ortsfeste Stirnfläche 95 einstückig mit
der Getriebeeingangswelle 89, und eine bewegliche Stirnseite 96,
die in axialer Richtung beweglich ist. Der Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 bestimmt die
Lage der beweglichen Stirnseite 96. Auch die ausgangsseitige
Keilriemenscheibe 92 besitzt eine ortsfeste Stirnfläche 97 und
eine bewegliche Stirnfläche 98,
wobei letztere stets von einer Feder 99 elastisch in Richtung
der ortsfesten Stirnfläche 97 gedrängt wird.
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Die eingangsseitige Keilriemenscheibe 91 befindet
sich an der linken Seite der Getriebeeingangswelle 89,
die ausgangsseitige Keilriemenscheibe 92 befindet sich
auf der rechten Seite der Getriebeausgangswelle 90. Die
eingangsseitige Keilriemenscheibe 91 und die ausgangsseitige
Keilriemenscheibe 92 sind derart angeordnet, daß sie miteinander
in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie fluchten. Der Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 befindet
sich auf der rechten Seite der eingangsseitigen Keilriemenscheibe 91.
Ein Luftgebläse,
das den Gehäusedeckel 88 nutzt,
befindet sich auf der Rückseite des
Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 und
auf der rechten Seite der ausgangsseitigen Keilriemenscheibe 92.
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Die eingangsseitige Keilriemenscheibe 91 und
die ausgangsseitige Keilriemenscheibe 92 sind in Längsrichtung
fluchtend angeordnet, und außerdem
sind der Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 und
die Luftgebläseeinrichtung
in Längsrichtung fluchtend
angeordnet, wobei die Getriebeausgangswelle 90 so angeordnet
ist, daß sie
von der ausgangsseitigen Keilriemenscheibe 92 zum Inneren
hin in Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie vorsteht, mit dem
Ergebnis, daß die
Getriebeeinheit 42 im Grundriß etwa die Form eines „L" hat.
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An der vorderen linken Seite der
Getriebeeinheit 42 (an dem Innengehäuse 86) ist ein Lageransatz 101 ausgebildet,
der fest in die rechte Fläche des
Verbindungsabschnitts zwischen dem Kurbelgehäuse 48 und dem hinteren
Gehäuse 49 der
Motoreinheit 41 eingepaßt und dort befestigt ist.
Die Getriebeeingangswelle 89, die den Lageransatz 101 durchsetzt,
ist mit der Gegenwelle 72 der Motoreinheit 41 verbunden,
beispielsweise über
eine Keilverzahnung, um zusammen mit der Gegenwelle 72 drehbar zu
sein. Die rechte und die linke Seitenfläche der Getriebeeinheit 42 (86)
befindet sich nahe bei der rechten Oberfläche (das heißt der auf
der Mittellinie „C" der Fahrzeugkarosserie
befindlichen Oberfläche) des
Trägerelements 51 der
Motoreinheit 41. Ein Lageransatz 102 für die Getriebeausgangswelle 90 ist satt
in das Paßloch 52 des
Trägerelements 51 eingepaßt.
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Sowohl die Motoreinheit 41 als
auch die Getriebeeinheit 42 haben im Grundriß etwa die
Form eines „L". Allerdings bildet
die Kombination dieser Einheiten 41 und 42 mit
jeweils der Form eines „L" eine Rechteckform.
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Die Kegelradeinheit 43 hat
einen Aufbau, bei dem eine Kegelradeingangswelle 105 sich
in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, während eine Kegelrad-Ausgangswelle 106 in
Längsrichtung
des Fahrzeugs verläuft,
wobei beide Wellen drehbar im Inneren eines unabhängigen Gehäuses 104 gelagert sind
und ein Eingangs-Kegelzahnrad 107 auf der Kegelrad-Eingangswelle 105 sitzt,
um sich zusammen mit dieser zu drehen, während ein Ausgangskegelrad 108,
das mit dem Eingangskegelrad 106 kämmt, auf der Kegelrad-Ausgangswelle 106 sitzt,
um sich zusammen mit dieser zu drehen.
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Die Kegelradeinheit 43 befindet
sich an der linken Seitenfläche
(das heißt
der Oberfläche,
die von der Mittellinie „C" der Fahrzeugkarosserie
abgewandt ist) des Trägerelements 51 der
Motoreinheit 41, um in der Nähe
des Trägerelements 51 zu
liegen. Ein Lageransatz 109 für die Kegelrad-Eingangswelle 105 ist
fest in das Paßloch 52 des
Trägerelements 51 eingepaßt und dort
befestigt. Die Getriebeausgangswelle 90 ist mit der Kegelrad-Eingangswelle 105 zum Beispiel über eine
Keilverzahnung gekoppelt, so daß sie
sich zusammen mit der Kegelrad-Eingangswelle 105 dreht.
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Befestigungselemente wie zum Beispiel Durchgangsbolzen 111 oder
dergleichen durchsetzen von der linken Seite her die Kegelradeinheit 43 und
das Trägerelement 51,
um Halt in der Getriebeeinheit 42 zu finden, wie in 7 gezeigt ist.
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Durchgangsbolzen 111 befestigen
die Kegelradeinheit 43 und das Trägerelement 51 an der
Getriebeeinheit 42. Insgesamt sind vier Durchgangsbolzen 111 vorgesehen,
die durch Durchgangslöcher 112 gehen,
die in gleichmäßigen Abständen am
Umfang des Paßlochs 52 des
Trägerelements 51 ausgebildet
sind, wie aus 4 hervorgeht.
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Das Trägerelement 51 ist
in seinen Umfangsbereichen mit beispielsweise drei Rahmenfixierabschnitten 113 ausgestattet.
Diese Rahmenfixierabschnitte 113 sowie ein Rahmenfixierabschnitt 114 an
dem Zylinderblock 47 (4)
und zwei Rahmenfixierabschnitte 115 an dem Zylinderkopf 46 sind an
Fixierabschnitten befestigt, die sich an den Unterzügen 4 und
den Mittelrohren 6 des Karosserierahmens 2 sowie
an der Schwenkplatte 10 (siehe 7) befinden, und zwar mit Befestigungsbolzen 115, demzufolge
die Antriebseinheit 21 vollständig an dem Karosserierahmen 2 montiert
ist.
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Innerhalb der Antriebseinheit 21 wird
die Drehung der Kurbelwelle 61 der Motoreinheit 41 über das
Gegenwellen-Antriebszahnrad 65 und das angetriebene Zahnrad 74 auf
die Gegenwelle 72 übertragen.
Die Drehung der Gegenwelle 72 wird direkt auf die Getriebeeingangswelle 89 der
Getriebeeinheit 42 übertragen.
Die Drehung der Getriebeeingangswelle 89 wird über die
eingangsseitige Keilriemenscheibe 91, den Keilriemen 93 und
die Keilriemenscheibe 92 auf die Getriebeausgangswelle 90 übertragen.
Die Drehung der Getriebeausgangswelle 90 wird über die
Kegelrad-Eingangswelle 105 und das Eingangskegelrad 107 der
Kegelradeinheit 43 und das Ausgangs-Kegelrad 108 auf
die Kegelrad-Ausgangswelle 106 übertragen, mit dem Ergebnis,
daß das
Motor-Ausgangsdrehmoment über
die Kegelrad-Ausgangswelle 106 nach hinten übertragen
wird.
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Die Anzahl der Zähne des Gegenwellen-Antriebszahnrads 75 ist
kleiner als die Zähnezahl
des angetriebenen Zahnrads 74, so daß die Drehung der Kurbelwelle 61 mit
reduzierter Drehzahl auf die Gegenwelle 72 übertragen
wird, so daß eine
Primär-Drehzahluntersetzung
erreicht wird.
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Die Zähnezahl des Eingangskegelrads 107 ist
geringer als diejenige des Ausgangs-Kegelrads 108, so daß eine Sekundär-Drehzahluntersetzung erzielt
wird.
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Die Drehung der Kegelrad-Ausgangswelle 106 wird
auf die Antriebswelle 118 übertragen, die drehbar innerhalb
der Schwingen-Übertragungseinheit 19 gelagert
ist, und zwar über
ein Universalgelenk 117 (vergleiche 3, 5 und 6). Danach wird die Drehung
der Antriebswelle 118 über
einen hinteren Kegelrad mechanismus 119 auf das Hinterrad 18 übertragen.
Eine Anfahrkupplung, beispielsweise eine elektromagnetisch arbeitende
Anfahrkupplung 120, befindet sich in der Mitte der Antriebswelle 118, so
daß ein
Ein-Aus-Vorgang der Anfahrkupplung 120 das intermittierende Übertragen
von Leistung der Motoreinheit 41 auf das Hinterrad 18 ermöglicht.
Der Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 des
Riementrieb-Getriebes 85 innerhalb der Getriebeeinheit 42 bewegt
die bewegliche Stirnseite 96 der eingangsseitigen Riemenscheibe 91 unter
der Einwirkung eines von einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung
gesteuerten Aktuators nach Maßgabe
einer Fahrgeschwindigkeit, einer Drosselklappenöffnung, einer Motorlast und
anderen Bedingungen des Motorrads 1 in axialer Richtung.
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Beim Anfahren des Motorrads 1 beispielsweise
bewegt der Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 die
bewegliche Stirnfläche 96 so,
daß diese von
der ortsfesten Stirnfläche 95 abrückt und
dadurch den kleinsten wirksamen Durchmesser für die eingangsseitige Riemenscheibe 91 schafft, über die der
Keilriemen geschlungen ist. Dementsprechend wird die bewegliche
Stirnfläche 98 auf
der Seite der ausgangsseitigen Keilriemenscheibe 92 durch
die elastische Kraft der Feder 99 gegen die Seite der ortsfesten
Stirnfläche 97 gedrängt, wodurch
der maximale wirksame Durchmesser der ausgangsseitigen Riemenscheibe 92,
um die der Keilriemen geschlungen ist, hervorgerufen wird, was zu
einem hohen Übertragungsverhältnis und
damit zum Erleichtern des Anfahrvorgangs führt.
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Während
einer Beschleunigungsphase des Motorrads 1 rückt der
Stirnflächen-Antriebsmechanismus 94 die
bewegliche Stirnseite 96 der eingangsseitigen Riemenscheibe 91 allmählich gegen
die ortsfeste Stirnfläche 95,
um dadurch den wirksamen Durchmesser der eingangsseitigen Riemenscheibe 91,
um die der Keilriemen geschlungen ist, zu vergrößern. Im Ergebnis rückt die
bewegliche Stirnseite 98 gegen die Kraft der Feder 99 auf
der Seite der ausgangsseitigen Riemenscheibe 92 von der
ortsfesten Stirnfläche 97 ab
und verringert dadurch den effektiven Durchmesser der ausgangsseitigen
Riemenscheibe 92, was zu einem geringen Übersetzungsverhältnis und
einer erhöhten
Geschwindigkeit des Motorrads führt.
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Der hintere Halbteil des Zylinderblocks 48 und
die unteren Bereiche des Kurbelgehäuses 48 und des hinteren
Gehäuses 49 befinden
sich in einer tieferen Position als die Unterseite des Zylinderkopfs 46 und
der vordere Halbteil des Zylinderblocks 47. Der in diesem
unteren Bereich befindliche Abschnitt dient als Ölreservoir 130, in
dem sich Motoröl
bis zu einem Ölstand „OL" ansammelt. Das Ölreservoir 130 besitzt
einen flachen Boden 131, etwa parallel zur Straßenoberfläche, während die
Zylinderbohrung 62 mit ihrer Mittelachse „D" vorne etwas höher gelegen ist
als hinten.
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Ein austauschbares Ölfilter 133 befindet
sich vorne an dem Ölreservoir 130 unterhalb
der Ausgleichswelle 67 und der Zylinderbohrung 62,
aber oberhalb des Bodens 131 des Ölreservoirs 130. Das Anordnen
des Ölfilters 133 an
dieser Stelle ermöglicht
ein leichteres Abmontieren des Ölfilters 133 und verhindert
außerdem,
daß beim
Abnehmen des Ölfilters 133 Öl nach unten
tropft und die Motoreinheit 41 sowie die Umgebung verschmutzt.
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Eine zum Zirkulieren von Kühlwasser
dienende Wasserpumpe 135 ist koaxial auf dem linken Ende
der Gegenwelle 72 an der linken Seitenfläche des
Verbindungsteils zwischen dem Kurbelgehäuse 48 und dem hinteren
Gehäuse 49 der
Motoreinheit 41 angeordnet. Außerdem befindet sich eine zum
Fördern
von Motoröl
dienende Ölpumpe 136 in
koaxialer Anordnung am rechten Ende der Gegenwelle 72 innerhalb
des Verbindungsabschnitts zwischen dem Kurbelgehäuse 48 und dem hinteren
Gehäuse 49. Diese
Pumpen 135 und 136 werden direkt von der Gegenwelle 72 angetrieben.
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8A und 8B zeigen eine vergrößerte linksseitige
bzw. geschnittene Ansicht der Ölpumpe 136 und
deren Umgebung. Die Ölpumpe 136,
die zum Beispiel eine sogenannte trochoide Pumpe ist, besitzt ein
Pumpengehäuse 137,
bei dem ein linker Gehäusedeckel 139 an
einem rechten Gehäusekörper 138 durch
mehrere Bolzen 140 befestigt ist, um eine flüssigkeitsdichte
Struktur zu bilden. Der Gehäusekörper 138 besitzt
ein rohrförmiges
Eingriffs- oder Paßteil 141,
das einstückig
mit dem Gehäusekörper 138 ausgebildet
ist und den Umfang der Gegen welle 32 koaxial umgibt, um
sich in axialer Richtung nach rechts zu erstrecken. Der Gehäusedeckel 139 besitzt eine
Saugöffnung 142 und
eine Auslaßöffnung 143, die
die jeweiligen halben Umfangsabschnitte der Gegenwelle 72 umfassen.
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Das rohrförmige Paßteil 141 des Gehäusekörpers 138 ist
eng in ein Paßloch 145 für die Gegenwelle
eingesetzt, das sich an der Paßfläche „B" (siehe 4) zwischen dem Kurbelgehäuse 44 und
dem hinteren Gehäuse 49 des
Motorgehäuses 44 befindet.
Von den paarweisen Gegenwellenlagern 146 und 147 sitzt
das rechte Gegenwellenlager 147 passend im Inneren (das
heißt
auf der rechten Seite) des Paßlochs 145 für die Gegenwelle.
Das rohrförmige Paßteil 141 ist
vorne (das heißt
auf der linken Seite) in das rechte Gegenwellenlager 147 eingepaßt.
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Durch entsprechende Bearbeitung wird
erreicht, daß der
Außendurchmesser
des rohrförmigen Paßstücks 141 demjenigen
des Gegenwellenlagers 147 gleicht. Dementsprechend ist
das Paßloch 145 für die Gegenwelle
als Loch mit konstantem Radius und glatter Innenfläche ausgebildet.
Zwischen der äußeren Umfangsfläche des
rohrförmigen
Paßteils 141 und
der inneren Umfangsfläche
des Paßlochs 145 für die Gegenwelle
befindet sich ein C-förmiger Ring 148,
um die Bewegung der Ölpumpe 136 in
axialer Richtung zu beschränken.
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Ein Innenrotor 151 und ein
Außenrotor 152 sind
in einer in dem Pumpengehäuse 137 ausgebildeten
Pumpenkammer 150 angeordnet. Der Innenrotor 151 ist
an der Gegenwelle 72 befestigt, um sich zusammen mit dieser
zu drehen. Der Außenrotor 152 ist
exzentrisch am Umfang des Innenrotors 151 angeordnet. Die
am Außenumfang
des Innenrotors 151 ausgebildeten äußeren Zähne kämmen mit den am Innenumfang
des Außenrotors 152 ausgebildeten
Innenzähnen,
so daß das
Motoröl
aus der Saugöffnung 142 in
Richtung der Auslaßöffnung 143 transportiert wird.
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Ein rohrförmiger Saugkanal 154 und
ein rohrförmiger
Auslaßkanal 155 verlaufen
parallel zueinander zum Beispiel schräg nach unten und nach vorn ausgehend
von der Saugöffnung 142 bzw.
der Auslaßöffnung 143 des
Gehäusedeckels 139, um
von der Gegenwelle 72 wegzuführen. Ein Ölsieb 156 am freien
Ende des Saugkanals 154 befindet sich an einer Stelle in
der Nähe
des Bodens des Ölreservoirs 130.
Ein ausgebildeter Endabschnitt 157, der von dem freien
Ende des Auslaßkanals 155 in
dessen Mittelbereich abzweigt, erstreckt sich im wesentlichen horizontal
nach vorne und ist flüssigkeitsdicht
in eine Ölzuführöffnung 160 eines Ölkanalblocks 159 eingepaßt, der
auf der Rückseite
des Ölfilters 133 mittels
Bolzen 158 im Inneren des Zylinderblocks 47 fixiert
ist. Ein derartiger Aufbau schränkt
die Drehung der gesamten Ölpumpe 136 um
die Gegenwelle 72 herum ein. Der Auslaßkanal 155 ist an
seinem Ende mit einem Überlastventil 161 ausgerüstet.
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Der Zylinderblock 47 ist
mit einem Ölzuführkanal 162 ausgestattet,
ausgerichtet mit dem Ölzulauf 160 des Ölkanalblocks 159,
außerdem
befindet sich ein Ölzuführkanal 163 in
der Nähe
(das heißt
auf der linken Seite) des Ölzuführkanals 162.
Der Ölzuführkanal 162 kommuniziert
mit einem Einlaßkanal 164 des Ölfilters 133.
Der Ölzuführkanal 163 kommuniziert
mit einem Auslaßkanal 165 des Ölfilters 133 und
einem Verteilerkanal 166, der an einem (nicht dargestellten)
Hauptverteiler angeschlossen ist. Der Ölkanalblock 159 kann
einstückig
mit dem Inneren des Zylinderblocks 47 geformt werden.
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Die Gegenwelle 72 ist mit
einem Stoßdämpfungsmechanismus 170 ausgestattet,
um Stöße durch
Drehmomentschwankungen zu absorbieren. Die Gegenwelle 72 hat
einen dualen Aufbau, bei dem eine rohrförmige Außenwelle 172, die
als Ausgangswelle fungiert, um den Außenumfang einer Innenwelle 171 herum
angeordnet ist, die als Eingangswelle fungiert, und zwar über Lager 173 und 174,
damit sie koaxial bezüglich
der Eingangswelle 171 verläuft und relativ zu dieser beweglich
ist. Die Innenwelle 171 ist an ihrem linken Ende an dem
Gegenwellenlager 146 gehaltert, die Ausgangswelle 172 ist
an ihrem rechten Ende an dem Gegenwellenlager 147 gelagert.
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Das oben angesprochene angetriebene
Gegenwellenzahnrad 74 befindet sich an der Seite der Innenwelle 171,
um mit dieser zusammen zu drehen. Eine Dämpfungsplatte 175 scheibenförmiger Gestalt befindet
sich auf der Seite der Aus gangswelle 172, um an der rechten
Seite des angetriebenen Gegenwellen-Zahnrads 74 anzuliegen und
zusammen mit der Außenwelle 172 drehbar
zu sein. Das angetriebene Gegenwellenzahnrad 74 und die
Dämpfungsplatte 175 sind
miteinander über
mehrere Dämpferstifte 176 und
Dämpfungsfedern 177 gekoppelt,
wodurch der Stoßdämpfermechanismus 170 gebildet
wird.
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Ein Zusammendrücken der Dämpfungsfedern 177 ermöglicht eine
geringfügige
Torsion zwischen dem angetriebenen Gegenwellenzahnrad 74 (das
heißt
der Innenwelle 171) und der Dämpfungsplatte 175 (das
heißt
der Außenwelle 172),
so daß der
Stoßdämpfungsmechanismus 170 Stöße absorbieren
kann, die durch Schwankungen des Drehmoments der Kurbelwelle 61 beim
Betrieb der Motoreinheit 41 hervorgerufen werden. Der Innenrotor 151 der Ölpumpe 136 kann
zusammen mit der Außenwelle 172,
die die Ausgangsseite der Gegenwelle 72 bildet, drehen
(das heißt
zusammen mit dem Stoßdämpfungsmechanismus 170).
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Der Betrieb der Motoreinheit 41 zum
Antreiben der Ölpumpe 136 durch
die Gegenwelle 72 bewirkt, daß in dem Ölreservoir 130 aufgenommenes Motoröl durch
das Ölsieb 156,
den Ansaugkanal 154, die Saugöffnung 142, die Auslaßöffnung 143,
den Auslaßkanal 155,
den Verbindungsstutzen 157, den Ölzulauf 160, den Ölzuführkanal 162,
den Einlaßkanal 164,
das Ölfilter 133,
den Ölkanal 165,
den Ölzuführkanal 163,
den Verteilerkanal 166 und den Hauptverteiler in dieser
Reihenfolge strömt,
um in die zu schmierenden Bereiche zu gelangen und dann zu dem Ölreservoir 130 zurückzukehren.
Wenn der Ausgangsdruck der Ölpumpe 136 den
erforderlichen vorschriftsmäßigen Wert übersteigt, öffnet das
Entlastungsventil 161, so daß ein Teil des Öls zu dem Ölreservoir 130 zurückkehrt,
wodurch der Öldruck
auf einem passenden Wert gehalten wird.
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Wie oben beschrieben, besitzt die
Motoreinheit 41 einen Aufbau, bei dem die Ölpumpe 136 koaxial
zu der Gegenwelle 72 angeordnet ist, das rohrförmige Paßteil 141 an
dem Pumpengehäuse 137 der Ölpumpe in
das Paßloch 145 für die Gegenwelle eingepaßt ist,
welches ursprünglich
bereits an dem Motorgehäuse 44 ausgebildet
ist, und das ferne Ende des Auslaßkanals 155 (das heißt des Verbin dungsstutzens 157),
das von der Ölpumpe 136 kommt,
in die Ölzuführöffnung oder
den Ölzulauf 160 eingepaßt, der
sich im Inneren des Motorgehäuses 44 (das heißt in dem Ölkanalblock 159)
befindet.
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Hierdurch ist es möglich, eine
stabile Installation für
die Ölpumpe 136 zu
erreichen, ohne daß dazu
eine zusätzliche
Lagerfläche
bereitgestellt werden muß,
welche ausschließlich
für die Ölpumpe 136 in
dem Gehäuse 44 dient,
oder daß irgendwelche Bolzen
zum Fixieren der Ölpumpe 136 vorgesehen sein
müssen.
Darüber
hinaus wird die Ölpumpe 136 direkt
von der Gegenwelle 72 angetrieben, auf die die Drehung
der Kurbelwelle 61 mit verringerter Drehzahl übertragen
wird, so daß jegliches
zusätzliches Untersetzungsgetriebe
und dergleichen überflüssig werden.
Im Ergebnis ist es möglich,
eine einfache Fertigung des Motorgehäuses 44 zu erreichen
und außerdem
die Bauteilezahl zu reduzieren, was die Fertigungskosten für die Motoreinheit 41 senkt.
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Der Aufbau, bei dem der Außendurchmesser des
Gegenwellenlagers 147, das in das Paßloch 145 für die Gegenwelle
eingepaßt
ist, genauso groß ist wie
der Außendurchmesser
des rohrförmigen
Paßteils 141 der Ölpumpe 136,
ermöglicht
die Ausbildung des Paßlochs 145 für die Gegenwelle
als Loch mit konstantem Radius und glatter Innenoberfläche, was einer
einfachen Herstellung und Bearbeitung des Motorgehäuses 44 förderlich
ist.
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Der Aufbau, bei dem das Kurbelgehäuse 48 und
das hintere Gehäuse 49,
das Teil des Motorgehäuses 44 ist,
an einer Stelle der Gegenwelle 72 (das heißt an dem
Paßloch 145 für die Gegenwelle)
aufgeteilt ist und der C-förmige
Ring zwischen der äußeren Umfangsfläche des
rohrförmigen
Paßteils 141 der Ölpumpe 136 und
der inneren Umfangsfläche
des Paßlochs 145 für die Gegenwelle
eingesetzt ist, um die Bewegung der Ölpumpe 136 in axialer
Richtung zu beschränken,
ermöglicht
das sichere Beschränken
der Bewegung der Ölpumpe 136 in
deren axialer Richtung durch einen einzigen C-förmigen Ring 148, was
einen vereinfachten Aufbau gestattet. Darüber hinaus ermöglicht das
Unterteilen von Kurbel gehäuse 48 und
hinterem Gehäuse 49 ein
einfaches Befestigen der Ölpumpe 136,
die sich entsprechend leicht auch abnehmen läßt.
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Außerdem ermöglicht der Aufbau, bei dem der
Innenrotor 151 der Ölpumpe 136 sich
zusammen mit der Außenwelle 172 dreht,
die als Ausgangsseite des Stoßdämpfungsmechanismus 170 fungiert,
der an der Gegenwelle 72 vorgesehen ist, eine Verbesserung
des Dämpfungseffekts
des Stoßdämpfungsmechanismus
durch den Drehwiderstand der Ölpumpe 136.
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Wenn das sich nach hinten erstreckende Trägerelement 51 einstückig am
hinteren Bereich des hinteren Gehäuses 49 ausgebildet
ist, und wenn die Getriebeeinheit 52 und die Kegelradeinheit 43 mit dem
Trägerelement 51 vereint
sind, so muß wie
in der Motoreinheit 41 ein langer Abstand zwischen den Durchgangsbolzen 56 zum
Fixieren des hinteren Gehäuses 49 an
dem Kurbelgehäuse 48 in
Breitenrichtung vorhanden sein, um eine hohe Festigkeit des Trägerelements 51 zu
garantieren, mit dem Ergebnis, daß die innere Breite des hinteren
Gehäuses 49 unvermeidlich
zunimmt, was nutzlosen toten Raum schafft. Die Unterbringung der Ölpumpe 136 in
einem solchen Totraum ermöglicht
das effektive Nutzen des Raums und leistet damit einen Beitrag zur
Schaffung einer kleinbauenden Motoreinheit 41.
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Abwandlungen der oben beschriebenen Ausführungsform
sind im Rahmen des Schutzumfangs der vorliegenden Ansprüche möglich. Die
erfindungsgemäße Motoreinheit
ist nicht nur bei Motorrollern einsetzbar, sondern man kann die
Motoreinheit auch für
andere Zweiradfahrzeuge verwenden, aber auch für Kraftwagen, Wasserfahrzeuge
und dergleichen. Die Erfindung kann in der Weise modifiziert werden,
daß die Ölpumpe koaxial
an einer anderen Drehwelle (zum Beispiel an der Nockenwelle) als
der Gegenwelle angeordnet ist, auf die die Drehung der Kurbelwelle
mit verringerter Drehzahl übertragen wird,
wobei dennoch von der gleichen Befestigungsstruktur Gebrauch gemacht
wird, wie sie oben erläutert
wurde.