DE102005022892A1

DE102005022892A1 - Schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor

Info

Publication number: DE102005022892A1
Application number: DE102005022892A
Authority: DE
Inventors: Makoto Wako Sanada; Tatsuo Wako Suzuki; Katsuhiro Wako Kubo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2025-05-19
Also published as: FR2874677A1; CA2513374A1; JP4395031B2; US20060042585A1; DE102005022892B4; US7152565B2; CA2513374C; JP2006064109A

Abstract

In einem Motor, bei dem mindestens zwei Lagerteile, die mindestens ein Paar von Kurbelzapfen rotierbar stützen, die an einer Kurbelwelle vorgesehen sind, an einem Kurbelgehäuse angeordnet sind, wobei beide Enden der Kurbelwelle von den äußeren Lagerteilen hervorstehen, die entlang einer Achse der Kurbelwelle aus den entsprechenden Lagerteilen angeordnet sind und ein Propeller an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist, werden die Schwingungen an einem Endabschnitt der Kurbelwelle, der dem Propeller gegenüberliegt, effektiv unterdrückt. Hierdurch ist es möglich, einen Wechsel der Schwingungsunterdrückungsstruktur in Übereinstimmung mit der Eigenschaft des Propellers einfach durchzuführen. Erfindungsgemäß ist ein Schwingungsunterdrücker 45 an dem anderen Ende der Kurbelwelle 11 angeordnet, der mit einem Paar von Schwingungspendelgewichten 46 versehen ist, die außerhalb des Kurbelgehäuses 14 angeordnet sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor, bei dem mindestens zwei Lagerteile, die mindestens ein Paar von Kurbelzapfen rotierbar stützen, die an einer Kurbelwelle vorgesehen sind, an einem Kurbelgehäuse angeordnet sind, wobei beide Enden der Kurbelwelle von den äußeren Lagerteilen hervorstehen, die entlang einer Achse der Kurbelwelle aus den entsprechenden Lagerteilen angeordnet sind und ein Propeller an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist und insbesondere eine Verbesserung der schwingungsverhindernden Struktur zum Unterdrücken von Schwingungen einer Kurbelwelle.

Ein Motor für ein Flugzeug, an dem ein Propeller an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist, ist aus der JP-A-2002-213302 bekannt und die schwingungsverhindernde Struktur, die die Schwingungen einer Kurbelwelle unterdrückt, ist in der JP-A-2003-293701 offenbart.

Offenbarung der Erfindung

Die aus der JP-A-2002-213302 bekannte Kurbelwelle, an deren einem Ende der Propeller angeordnet ist, neigt zu Torsionsschwingungen. Insbesondere die Schwingungen an dem von dem Propeller entfernt gelegenen Ende sind erhöht, so dass es notwendig ist, die Torsionsschwingungen zu unterdrücken. Bei dem aus der JP-A-2003-293701 bekannten Motor ist ein Dämpfungsgewicht auf einer Kurbelwange der Kurbelwelle angeordnet, um einen schwingungsverhindernden Effekt zu erzielen. Durch das Anbringen solch einer schwingungsverhindernden Struktur an der Kurbelwelle, die an einem Ende den Propeller aufnimmt, ist der schwingungsvermindernde Effekt an dem Endabschnitt der Kurbelwelle, der dem Endabschnitt des Propellers gegenüberliegt, jedoch gering und gleichzeitig, bezugnehmend auf eine Operation, die zum Zeitpunkt des Auswechselns der Schwingungsunterdrückungsstruktur gemäß den Eigenschaften des Propellers durchgeführt wird, wird ein Großbetrieb, wie beispielsweise das Abnehmen des Kurbelgehäuses oder Ähnliches, notwendig und solch ein Betrieb kann nicht einfach durchgeführt werden.

Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor zu schaffen, welche die Schwingungen einer Kurbelwelle an einem Endabschnitt davon effektiv unterdrücken kann, der einem Propeller gegenüber liegt und bei der ein Auswechseln der Vibrationsunterdrückungsstruktur in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Propellers einfach durchführbar ist.

Mittel zur Lösung der Aufgabe

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, einen Motor, bei dem mindestens zwei Lagerteile, die mindestens ein Paar von Kurbelzapfen rotierbar stützen, die an einer Kurbelwelle vorgesehen sind, an einem Kurbelgehäuse angeordnet sind, wobei beide Enden der Kurbelwelle von den äußeren Lagerteilen hervorstehen, die entlang einer Achse der Kurbelwelle aus den entsprechenden Lagerteilen angeordnet sind und ein Propeller an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist, wobei die Verbesserung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schwingungsunterdrücker, der mit einem Paar von Schwingungspendelgewichten versehen ist, außerhalb des Kurbelgehäuses an dem anderen Endabschnitt der Kurbelwelle angeordnet ist.

Die in Anspruch 2 beschriebene Erfindung ist zusätzlich zu dem Aufbau gemäß der Erfindung wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung abnehmbar an dem Kurbelgehäuse angeordnet ist, die den Schwingungsunterdrücker zusammen mit dem Kurbelgehäuse abdeckt und ein Tragteil an der Abdeckung angeordnet ist, das den Schwingungsunterdrücker rotierbar unterstützt, der an der anderen Endseite der Kurbelwelle angeordnet ist.

Die Erfindung nach Anspruch 3 umfasst die Merkmale nach Anspruch 1 und ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kurbelgehäuse eine Abdeckung abnehmbar angeordnet ist, die einen integrierten Pumpenbefestigungsabschnitt zum Befestigen eines Pumpengehäuses aufweist, das an einer Wasserpumpe vorgesehen ist, die durch die Kurbelwelle angetrieben wird, und der Schwingungsunterdrücker durch das Kurbelgehäuse und die Abdeckung abgedeckt ist.

Die Erfindung nach Anspruch 4 umfasst die Merkmale aus einem der Ansprüche 1 bis 3 und ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsunterdrücker derart ausgebildet ist, dass an einem Paar von Tragarmteilen, die entlang einer diametralen Linie der Kurbelwelle angeordnet sind und integral mit der Kurbelwelle rotiert werden, das Paar der Gewichte durch Stifte getragen ist, welche Achsen aufweisen, die parallel zu der Kurbelwelle angeordnet sind und welche in die Tragarmteile und die Gewichte eingesetzt sind, und Entnahmeverhinderungsteile, die die Entnahme der Stifte aus den Tragarmteilen verhindern, abnehmbar an den Tragarmteilen angeordnet sind.

Die Erfindung nach Anspruch 5 umfasst die Merkmale der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 oder 4 und ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Größenordnungen der Schwingung beider Gewichte unterschiedlich zueinander gewählt sind.

Vorteile der Erfindung

Da der Schwingungsunterdrücker an dem Endabschnitt der Kurbelwelle angeordnet ist, die dem Propeller gegenüber liegt, ist es möglich, die Schwingungen an dem Ende der Kurbelwelle, die dem Propeller gegenüber liegt, effektiv zu reduzieren. Da das Paar von Schwingungspendelgewichten, die an dem Schwingungsunterdrücker vorgesehen sind, außerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet sind, ist es zum Zeitpunkt des Auswechselns des Schwingungsunterdrückers in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Propellers nicht notwendig, eine größere Operation, wie z.B. das Abbauen des Kurbelgehäuses oder Ähnliches, durchzuführen, wodurch der Schwingungsunterdrücker einfach gewechselt werden kann und die Untersuchung und die Wartung vereinfacht wird.

Ferner ist es gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung möglich, einen besseren Schwingungsverminderungseffekt zu erzielen, indem ein Wellenende der Kurbelwelle, das dem Propeller gegenüber liegt, abgestützt wird, während der Schwingungsunterdrücker geschützt ist.

Bei der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist es möglich, den Schwingungsunterdrücker durch Reduzierung der Teileanzahl zu schützen.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 ist das Entnahmeverhinderungsteil, welches die Entnahme der Stifte von dem Tragarmteil verhindert, abnehmbar an dem Tragarmteil angeordnet, so dass das Auswechseln der Stifte, die unterschiedliche Außendurchmesser haben, was notwendig ist, um die Größenordnung der Schwingung oder Ähnliches zu wechseln, vereinfacht ist, wodurch es möglich ist, den Schwingungsunterdrücker durch Anordnen beider Gewichte auf einer selben Rotationsoberflächen zu miniaturisieren.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 ist es möglich, die schwingungsverhindernden Eigenschaften der Kurbelwelle weiter zu verbessern, indem das Paar der Gewichte Größenordnungen der Schwingung aufweiset, die unterschiedlich zueinander sind.

Beste Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird eine Möglichkeit zur Ausführung der vorliegenden Erfindung, basierend auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den angefügten Zeichnungen dargestellt sind, erläutert.
Die 1 bis 4 zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 1 eine Längsschnittansicht eines Motors, 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1, 3 eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt von 1 an einer Rückseite einer Kurbelwelle zeigt und 4 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 4-4 in 3 ist.
Zunächst ist in den 1 und 2 ein Viertaktmotor mit vier Zylindern dargestellt, der beispielsweise an einem Flugzeug angebracht ist, wobei sich die Zylinder horizontal gegenüberliegen. In dem Beispiel ist der Motor innerhalb einer Vorderverkleidung eines Körpers des Flugzeuges in einer Weise angebracht, dass eine Achse einer Kurbelwelle 11 entlang der Längsrichtung angeordnet ist und eine Propellerhaube, die eine Vielzahl von Propellern aufweist, ist koaxial mit der Kurbelwelle 11 verbunden.
Ein Motorkörper 12 eines Motors umfasst ein Kurbelgehäuse 14, das durch Verbinden einer linken Gehäusehälfte 13L, welche auf der linken Seite angeordnet ist, wenn der Motor von einer Rückseite betrachtet wird und einer rechten Gehäusehälfte 13R entsteht, welche auf einer rechten Seite angeordnet ist, wenn der Motor von einer Rückseite betrachtet wird, und linke und rechte Zylinderblöcke 15L, 15R, welche entsprechend auf der linken und rechten Seite des Kurbelgehäuses 14 angeordnet sind.
Der linke Zylinderblock 15L ist durch integriertes Ausbilden eines linken Zylinders 16L und eines linken Zylinderkopfes 17L geschaffen. Der rechte Zylinderblock 15R ist durch integriertes Ausbilden eines rechten Zylinders 16R und eines rechten Zylinderkopfes 17R geschaffen und der linke und rechte Zylinder 16L, 16R sind mit dem Kurbelgehäuse 14 verbunden.
In den Zylindern 16L und 16R beider Zylinderblöcke 15L, 15R sind entsprechende Paare von Zylinderbohrungen 18L, 18L; 18R, 18R, welche einander zugewandt und gegenüberliegend angeordnet sind, während sie die Kurbelwelle 11 von beiden Seiten umgeben, wobei die Zylinderbohrungen 18L, 18L; 18R, 18R parallel zu der axialen Richtung der Kurbelwelle und gleichzeitig in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. In den jeweiligen Zylinderbohrungen 18L, 18R sind Kolben 20L, 20R gleitend angeordnet, so dass Verbrennungskammern 19L, 19R zwischen den jeweiligen Zylinderköpfen 17L, 17R und den Kolben 20L, 20R ausgebildet sind.
Beide Zylinderblöcke 15L, 15R sind in einer gegenüberliegenden Weise angeordnet, wobei die Achsen der oben genannten Zylinderbohrungen 18L, 18R im wesentlichen horizontal angeordnet sind, während die Kurbelwelle 11, die über Pleuel 22L, 22R mit den oben genannten Kolben 20L, 20R verbunden ist, rotierbar an dem oben genannten Kurbelgehäuse 14 abgestützt ist.
An der linken Gehäusehälfte 13L des Kurbelgehäuses 14 an der Vorder- und Rückseite der oben genannten Pleuel 22L sind eine vordere Zapfentragwand 23L, eine erste zwischenliegende Zapfentragwand 24L, eine zweite zwischenliegende Zapfentragwand 25L, eine dritte zwischenliegende Zapfentragwand 26L und eine hintere Zapfentragwand 27L in Längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet, welche die linke Seite der Kurbelwelle 11 stützen.
An der rechten Gehäusehälfte 13R des Kurbelgehäuses 14 an der Vorder- und Rückseite der oben genannten Pleuel 22R sind eine vordere Zapfentragwand 23R, eine erste zwischenliegende Zapfentragwand 24R, eine zweite zwischenliegende Zapfentragwand 25R, eine dritte zwischenliegende Zapfentragwand 26R und eine hintere Zapfentragwand 27r in Längsrichtung voneinander beabstandet ausgebildet, die die rechte Hälfe der Kurbelwelle 11 abstützen.
Die oben genannten jeweiligen Zapfentragwände 23L–27L, 23R–27r sind über jeweilige Paare von Schraubenbolzen 28 und Mutter 29 verbunden, die die Kurbelwelle 11 von oben und unten umgeben, so dass ein vorderes Lagerteil 30, ein erstes zwischenliegendes Lagerteil 31, ein zweites zwischenliegendes Lagerteil 32, ein drittes zwischenliegendes Lagerteil 33 und ein hinteres Lagerteil 34 geschaffen ist, die die Kurbelwelle 11 tragen.
Ferner werden das Kurbelgehäuse 14 und der linke und rechte Zylinderblock 15L, 15R durch Benutzung einer Vielzahl von Befestigungsbolzen 38, deren Achsen parallel zu den Achsen der oben genannten Zylinderbohrungen 18L, 18R angeordnet sind, befestigt, während des Zusammendrückens in der Richtung entlang der Achsen dieser Befestigungsbolzen 38.
Die Kurbelwelle 11 umfasst mindestens ein Paar von Kurbelzapfen 11a, 11b, 11c, 11d, 11e. In dieser Ausführungsform weist die Kurbelwelle 11 fünf Kurbelzapfen 11a, 11b, 11c, 11d, 11e auf, die von vorne nach hinten entlang einer Achse davon angeordnet sind.
Die jeweiligen Kurbelzapfen 11a–11e der oben genannten Kurbelwelle 11 sind jeweils rotierbar in dem vorderen Lagerteil 30, dem ersten zwischenliegenden Lagerteil 31, dem zweiten zwischenliegenden Lagerteil 32, dem dritten zwischenliegenden Lagerteil 33 bzw. dem hinteren Lagerteil 34 der Kurbelwelle 11 rotierbar gestützt.
Beide Enden der Kurbelwelle 11 stehen ausgehend von dem vorderen und hinteren Lagerteil 30, 34 nach außen hervor, die an den äußersten Enden entlang der Achse der Kurbelwelle 11 angeordnet sind. Ein Tragkragenteil 39, das einen Kurbelwellenkörper 35 der Kurbelwelle 11 an einer Position vor dem zuvor genannten vorderen Lagerteil 30 umgibt, ist in das Kurbelgehäuse 14 integriert ausgebildet, und der Kurbelwellenkörper 35 ist ebenso rotierbar durch das Tragkragenteil 39 gestützt. Ferner erstreckt sind das vordere Ende der Kurbelwelle 11 ausgehend von dem oben genannten Tragkragenteil 39 nach vorne. Ein Tellerrad 40 ist an dem vorderen Ende der Kurbelwelle 11 befestigt und eine Propellerhaube (nicht in der Zeichnung dargestellt) ist koaxial an dem Tellerrad 40 angeordnet.
Ein Ritzel einer Starteinrichtung (nicht in der Zeichnung dargestellt) kann mit dem oben genannten Tellerrad 40 in Eingriff gebracht werden, so dass eine Rotationskraft auf das Tellerrad 40 ausgeübt werden kann, d.h. die Kurbelwelle 11 kann von der Starteinrichtung angetrieben werden. Ferner sind im Inneren des Tragkragenteils 39 eine Vielzahl von Vorsprüngen 41 auf der Kurbelwelle 11 in hervorspringender Weise äquidistant in Umfangsrichtung ausgebildet und ein Paar von Kurbelwinkelsensoren 42, 42, welche vorgesehen sind, um unter Benutzung dieser Vorsprünge 41 die Kurbelwinkel zu ermitteln, ist derart an dem Tragkragenteil 39 vorgesehen, dass ein Winkel von 180° Grad zwischen den Kurbelwinkelsensoren 42, 42 besteht. Um die Ausführungsform ebenfalls unter Bezugnahme auf die 3 und 4 zu beschreiben, erstreckt sind das hintere Ende der Kurbelwelle 11 weiter nach hinten als das hintere Lagerteil 34 und ein Schwingungsunterdrücker 45 ist an dem hinteren Endabschnitt der Kurbelwelle 11 angeordnet. Der Schwingungsunterdrücker 45 umfasst ein Wellenteil 47, an dem ein integriertes Paar von Tragarmteilen 47a, 47a ausgebildet ist, welche sich zu beiden Seiten entlang einer diametralen Linie von einem axialen Zwischenabschnitt davon erstrecken und weist einen Endabschnitt davon auf, der koaxial an einem hinteren Endabschnitt der oben genannten Kurbelwelle 11 angeordnet ist, und ein Paar von Schwingungspendelgewichten 46, 46, welche auf den oben genannten Tragarmteilen 47a, 47a mit der Hilfe von jeweiligen Paaren von Stiften 48, 48 gestützt sind, wobei beide Gewichte 46, 46 außerhalb eines hinteren Abschnittes des Kurbelgehäuses 14 angeordnet sind.
Ein Befestigungsloch 49 ist koaxial in einem hinteren Endabschnitt der oben genannten Kurbelwelle 11 ausgebildet und ein Endabschnitt des oben genannten Wellenteiles 47 ist in dem Befestigungsloch 49 befestigt. Ferner ist auf dem Wellenteil 47 ein hilfsweises Antriebsrad 50, welches in Kontakt mit der anderen Endoberfläche der oben genannten Kurbelwelle 11 gebracht ist, in einer Weise integriert, dass das hilfweise Antriebsrad 50 sich nach Außen in radialer Richtung erstreckt. Durch Befestigen des hilfsweisen Antriebsrades 50 an der anderen Endoberfläche der Kurbelwelle 11 unter Benutzung einer Vielzahl von Schrauben 51 wird ein Endabschnitt des Wellenteiles 47 an dem anderen Endabschnitt der Kurbelwelle 11 befestigt. Dies bedeutet, dass beide oben genannten Tragarmteile 47a, 47a entlang einer diametralen Linie der Kurbelwelle angeordnet sind und zusammen mit der Kurbelwelle 11 rotiert werden können.
Das oben genannte Gewicht 46 ist in einer Bogenform ausgebildet, die eine bogenförmige Oberfläche 46a und eine flache Oberfläche 46b umfasst, wobei letztere beiden Enden der bogenförmigen Oberfläche 46a in einer äußeren Peripherie davon verbindet, und ein zurückgesetzter Abschnitt 52, der das Einsetzen eines distalen Endabschnittes des oben genannten Tragarmteiles 47a erlaubt, ist in dem Gewicht 46 derart ausgebildet, dass der zurückgesetzte Abschnitt 42 in der oben genannten flachen Oberfläche 46b geöffnet ist.
In einem Abschnitt des Tragarmteiles 47a, welcher in die Innenseite des oben genannten zurückgesetzten Abschnittes 52 eingesetzt ist, ist ein Paar von zylindrischen Muffen 53, 53, welche parallel angeordnet sind, während ihre Achsen parallel zu der Achse der Kurbelwelle 11 ausgerichtet sind, derart eingeschoben, dass beide Enden der Muffen 53, 53 koplanar mit beiden Seitenoberflächen des Tragarmteiles 47a angeordnet sind. Ferner sind Befestigungslöcher 54, 54, die individuell mit den oben genannten Muffen 53, 53 korrespondieren, in dem oben genannten Gewicht 46 auf beiden Seiten des Tragarmteiles 47a ausgebildet. In den jeweiligen Befestigungslöchern 54, 54 sind zylindrische Muffen 55, 55, die einen Inndurchmesser aufweisen, der gleich dem Durchmesser der oben genannten Muffen 53, 53 ist, derart eingeschoben, dass ein Ende davon koplanar mit der inneren Seitenoberfläche des oben genannten zurückgesetzten Abschnittes 52 angeordnet ist. Die axiale Länge der jeweiligen Muffen 55, 55 ist derart vorbestimmt, dass die anderen Enden davon mehr innen positioniert sind, als die äußeren Enden der oben genannten Befestigungslöcher 54, 54.
Ein Außendurchmesser der Stifte 48, deren Achsen parallel zu der Achse der Kurbelwelle 11 angeordnet sind, ist derart festgelegt, dass dieser kleiner als der Innendurchmesser der oben genannten Muffen 53, 54 ist, wobei die Stifte 48 in die Muffen 53 des Tragarmteiles 47a und die Muffen 55, 55 eingesetzt sind, welche auf beiden Seiten der Muffe 53 angeordnet sind. Ferner ist die axiale Länge des Stiftes 48 derart festgelegt, dass beide Enden des Stiftes 48 die selbe Position wie die äußeren Enden der Muffen 55, 55 einnehmen. In den jeweiligen Befestigungslöchern 54, 54 sind scheibenartige Schubplatten 56, 56 eingesetzt, welche beide Enden des oben genannten Stiftes 48 aufnehmen. Durch Einsetzen dieser Schubplatten 56, 56 zwischen den äußeren Enden der oben genannten Muffen 55, 55 können Stopperringe 57, 57, welche Entnahmeverhinderungsteile darstellen, die die Entnahme des oben genannten Stiftes 48 von dem Tragarmteil 47a, 47b verhindern, abnehmbar in der inneren Oberfläche in der Nähe der äußeren Enden der Befestigungslöcher 54, 54 angeordnet werden.
An einer äußeren Oberfläche des hinteren Abschnittes des Kurbelgehäuses 14 ist eine Abdeckung 58, die den Schwingungsunterdrücker 45 mit dem Kurbelgehäuse 14 abdeckt, abnehmbar unter Benutzung von Befestigungsschrauben, die nicht in der Zeichnung dargestellt sind, angeordnet. Ein Tragteil 59 ist an der Abdeckung 58 – beispielsweise durch das Anschweißen eines von der Abdeckung 58 separaten Teiles – angeordnet. Das andere Ende des Wellenteiles 47, das einen Teil des Schwingungsunterdrückers 45 ausbildet, ist rotierbar an dem oben genannten Tragteil 59 durch ein Kugellager 60 gestützt, und ein ringförmiges Dichtungsteil 61 ist zwischen dem Wellenteil 47 und dem Tragteil 59 außerhalb des Kugellagers 60 angeordnet.
Nachstehend wird folgendes vorausgesetzt:
R bezeichnet eine Entfernung zwischen einer Position G des Schwerpunktes des Gewichtes 46 und einer Position zwischen den Achsen der Kurbelwelle 11 und dem Lagerteil 47. d bezeichnet einen Außendurchmesser des Stiftes 48. D bezeichnet den Innendurchmesser der Muffen 53, 53, die den selben Innendurchmesser haben. L (=D – d) bezeichnet einen Freiraum zwischen den Muffen 53, 55 und dem Stift 48. N bezeichnet eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit (Umdrehungen/sek.). f bezeichnet eine Schwingungsfrequenz (Umdrehungen sek.). (f/N) entspricht der Größenordnung der Schwingung der Gewichte 46 und wird durch die Formel (f/n = (R/L)^½) erhalten. Durch Änderung des Außendurchmessers d des Stiftes 48 ist es somit möglich, die Größenordnung der Schwingungen der Gewichte 46 zu verändern.
Demzufolge müssten die Außendurchmesser d der Stifte 48, 48, welche beide Gewichte 46, 46 an den Tragarmteilen 47a, 47a abstützen, unterschiedlich zueinander gewählt werden, um die Größenordnung der Schwingung der Gewichte 46, 46 unterschiedlich festzulegen.
Bezugnehmend auf 2 ist eine Ölpfanne 63 mit einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 14 verbunden, und eine Antriebskraft wird zu einer Ölpumpe 64 übertragen, von der ein unterer Abschnitt im Inneren der Ölpfanne 63 von dem oben genannten hilfsweisen Antriebsrad 50 aufgenommen ist. Das Öl im Inneren der Ölpfanne 63 wird in die Ölpumpe 64 über einen Ölreiniger 65 gesogen. Ein Sicherheitsventil 66 ist zwischen einer Ausstoßöffnung der Ölpumpe 64 und der Ölpfanne 64 angeordnet. Das aus der Ölpumpe 64 ausgestoßene Öl wird durch einen Ölfilter 47 gereinigt und danach zu einer Hauptleitung 68 des Kurbelgehäuses 14 geführt.
Nachstehend wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft geschildert, wobei in dem Vierzylindermotor, der ein Viertaktmotor mit horizontal gegenüberliegenden Zylindern für ein Flugzeug ist, fünf Lagerteile 30–34 an dem Kurbelgehäuse angeordnet sind, die fünf Kurbelzapfen 11a–11e rotierbar stützen, die an der Kurbelwelle 11 vorgesehen sind. Die Kurbelwelle erstreckt sich durch die jeweiligen Lagerteile 30–34, wobei beide Enden der Kurbelwelle 11 von den außenliegenden Lagerteilen 30, 34 entlang der Achse der Kurbelwelle 11 hervorstehen. Während der Propeller an einem Ende der Kurbelwelle angeordnet ist, ist der Schwingungsunterdrücker 45 an dem anderen Endabschnitt der Kurbelwelle 11 angeordnet, wobei der Schwingungsunterdrücker 45 mit dem Paar von Schwingungspendelgewichten 46, 46 versehen ist, welche wiederum außerhalb des hinteren Abschnittes des Kurbelgehäuses 14 angeordnet sind.
Demzufolge kann die Schwingung an dem Endabschnitt der Kurbelwelle 11, der auf der dem Propeller gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, effektiv reduziert werden. Ferner ist das Paar von Schwingungspendelgewichten 46, 46, die der Schwingungsunterdrücker 45 beinhaltet, außerhalb des Kurbelgehäuses 14 angeordnet, so dass zum Zeitpunkt des Auswechseln des Schwingungsunterdrückers 45 in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Propellers kein großer Aufwand, wie beispielsweise der Abbau des Kurbelgehäuses 14, notwendig wird, wodurch der Schwingungsunterdrücker 45 einfach geändert und die Untersuchung und Wartung einfach durchgeführt werden kann.
Ferner ist die Abdeckung 58 auf dem Kurbelgehäuse 14, die den Schwingungsunterdrücker 45 im Zusammenwirken mit dem Kurbelgehäuse 14 abdeckt, abnehmbar angeordnet. An der Abdeckung 58 ist das Tragteil 59 angeordnet, das den Schwingungsunterdrücker 45 rotierbar stützt, der an dem anderen Endabschnitt der Kurbelwelle 11 angeordnet ist. Demzufolge ist es durch Unterstützen des Schwingungsunterdrückers 45 auf der gegenüberliegenden Seite der Kurbelwelle 11 möglich, einen besseren Schwingungsreduktionseffekt zu erhalten, während der Schwingungsunterdrücker 45 geschützt ist.
Ferner ist der Schwingungsunterdrücker 45 derart ausgebildet, dass an einem Paar von Tragarmteilen 47a, 47a, welche entlang einer diametralen Linie der Kurbelwelle 11 angeordnet sind und integral mit der Kurbelwelle 11 rotierbar sind, das Paar von Gewichten 46, 46 mit Hilfe von Stiften 48, 48 abgestützt ist, deren Achsen parallel zu der Kurbelwelle 11 verlaufen und die in die Tragarmteile 47a, 47a und die Gewichte 46 eingesetzt sind, und Stopperringe 57, welche das Entfernen der Stifte 48 von den Tragarmteilen 47a verhindern, sind abnehmbar an den Tragarmteilen 47a angeordnet. Demzufolge ist es möglich, die Stifte 48 einfach auszutauschen, die unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, um die Größenordnungen der Schwingungen zu wechseln, und beide Gewichte 46 können auf der selben Rotationsoberfläche angeordnet werden, wodurch der Schwingungsunterdrücker 45 minimiert werden kann.
Ferner kann die schwingungsverhindernde Eigenschaft der Kurbelwelle verbessert werden, indem die Größenordnungen der Schwingung von beiden Gewichten 46, 46 unterschiedlich zueinander gewählt werden.
Die 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 5 eine Querschnittsansicht zeigt, die der Ansicht von 3 der ersten Ausführungsform entspricht und 6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 6-6 in 5 zeigt.
An einem Endabschnitt der Kurbelwelle 11 ist ein Wellenteil 47' vorgesehen, in dem ein Paar von Tragarmteilen 47a, 47a an einem axialen Zwischenabschnitt integriert sind und das mit einem Ende koaxial mit einem hinteren Endabschnitt der Kurbelwelle 11 verbunden ist. Es ist ferner ein Paar von Schwingungspendelgewichten 46, 46 vorgesehen, welche mit Hilfe von jeweiligen Paaren von Stiften 48, 48 an beiden Tragarmteilen 47a, 47a außerhalb eines hinteren Abschnittes eines Kurbelgehäuses 14 abgestützt sind. Die Verbindungsstruktur zwischen dem einen Ende des Wellenteiles 47' und der Kurbelwelle 11 und die Tragstruktur der Gewichte 46, 46 an den Tragarmteilen 47a, 47a des Wellenteiles 47' entsprechen im Wesentlichen den Strukturen der ersten Ausführungsform, so dass auf deren erneute Erläuterung hier verzichtet werden kann.
Ein hilfsweises Antriebsrad 50, das in das oben genannte Wellenteil 47' integriert ist, steht in Eingriff mit einem Leerlaufrad 72, dessen Achse parallel zu der Kurbelwelle 11 verläuft und das rotierbar an einem Tragschaft 47 gestützt ist, der in hervorstehender Weise an einer äußeren Oberfläche des Kurbelgehäuses 14 angeordnet ist, und das Leerlaufrad 72 steht mit einem Abtriebsrad 73 in Eingriff, welches in einen Rotationsschaft 75 einer Wasserpumpe 74 integriert ist.
An einer äußeren Oberfläche eines hinteren Abschnittes des Kurbelgehäuses 14 ist eine Abdeckung 46 unter Benutzung einer Vielzahl von Schrauben 77 abnehmbar befestigt, wobei die Abdeckung 76 einen Schwingungsunterdrücker 45', das oben genannte Leerlaufrad 72 und das oben genannte Antriebsrad 73 zusammen mit dem Kurbelgehäuse 14 abdeckt. Mit der Abdeckung 76 ist ein innenliegender Stator 79 verbunden, der zusammen mit einem außenliegenden Rotor 78, der mit dem anderen Ende des oben genannten Wellenteiles 47' verbunden ist, einen Generator 18 ausbildet, derart befestigt, dass der innenliegende Stator 79 von dem außenliegenden Rotor 78 umgeben ist.
Ein Pumpengehäuse 81 der Wasserpumpe 74 weist ein Gehäusehauptteil 82 und eine Pumpenabdeckung 83 auf, die unter Verwendung einer Vielzahl von Schrauben 84 mit dem Gehäusehauptteil 82 verbunden ist, wobei ein zylindrischer Tragkragenabschnitt 82a in das Gehäusehauptteil 82 in hervorstehender Weise integriert ist, das den oben genannten Rotationsschaft 75 koaxial umgibt.
In die oben genannte Abdeckung 76 ist ein Befestigungskragenabschnitt 85, der eine hermetische Befestigung des oben genannten Tragkragenabschnittes 82a darin erlaubt, und ein Pumpenbefestigungsabschnitt 86 integriert, der das Pumpengehäuse 81 aufnimmt, während das Gehäusehauptteil 82 in Kontakt mit dem Pumpenbefestigungsabschnitt 86 um den Tragkragenabschnitt 82a gebracht wird. Das Pumpengehäuse 81 ist unter Verwendung von Schrauben, die nicht in der Zeichnung gezeigt sind, an dem Pumpenbefestigungsabschnitt 86 angeordnet.
Der Rotationsschaft 75 durchdringt den oben genannten Tragkragenabschnitt 82a koaxial, hermetisch und rotierbar, wobei ein Ende des Rotationsschaftes 75 rotierbar an dem Kurbelgehäuse 14 mittels eines Kugellagers 87 gestützt ist und ein Flügelrad 89 an dem anderen Ende des Rotationsschaftes 75 befestigt ist, das einer Pumpenkammer 88 zugewandt ist, die innerhalb des Pumpengehäuses 81 ausgebildet ist.
Zwischen beiden Gewichten 46, 46 des oben genannten Schwingungsunterdrückers 45' und dem äußeren Rotor 78, der einen Teil des Generators 80 darstellt und an dem anderen Ende des Wellenteiles 47' befestigt ist, ist ein Impulsgeber 91 an dem oben genannten Wellenteil 47' befestigt, wobei eine Vielzahl von Wartungslöchern 92, 93 in dem Impulsgeber 91 und dem oben genannten äußeren Rotor 78 vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, so dass die Vielzahl von Wartungslöchern 92, 93 den Stiften 48 des Schwingungsunterdrückers 45' entsprechen.
Mit der zweiten Ausführungsform werden nicht nur Vorteile erzielt, die im wesentlichen den vorteilhaften Effekten der oben beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechen, sondern es werden weiterhin folgende vorteilhafte Effekte erzielt:
Der Schwingungsunterdrücker 45' ist durch die Abdeckung 76, die einen Pumpenbefestigungsabschnitt 86 zur Befestigung des Pumpengehäuses 81 aufweist, das wiederum an der Wasserpumpe 74 vorgesehen ist, die durch die Kurbelwelle 11 angetrieben wird, und das oben genannte Kurbelgehäuse 14 abgedeckt, so dass es möglich ist, den Schwingungsunterdrücker 45' wirkungsvoll zu schützen und die Anzahl an Teilen zu reduzieren.
Ist die Abdeckung 76 von dem Kurbelgehäuse 14 entfernt, so ist es möglich, das Anbringen und Entfernen der Stifte 84 des Schwingungsunterdrückers 45' mit Hilfe der Vielzahl von Wartungslöchern 92, 93 durchzuführen, die in dem oben genannten Impulsgeber 91 und dem äußeren Rotor 78 vorgesehen sind, wobei eine einfache Bearbeitung von außen möglich ist. Somit ist es möglich, die Stifte 48 einfach auszutauschen, welche unterschiedliche Außendurchmesser zum Ändern der Größenordnung der Schwingung aufweisen.
Obwohl die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor genannten Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen können vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Ansprüche der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1: Ein Querschnitt durch einen Motor gemäß der ersten Ausführungsform in einer Draufsicht.
2: Eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 in 1
3: Eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in 1 an einer hinteren Seite einer Kurbelwelle vergrößert.
4: Eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 4-4 in 3
5: Eine Querschnittsansicht entsprechend 4 der zweiten Ausführungsform.
6: Eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 6-6 in 5

11: Kurbelwelle
11a-11e: Kurbelzapfen
14: Kurbelgehäuse
30-34: Lagerteil
45, 45': Schwingungsunterdrücker
46: Gewicht
47a: Tragarmteil
48: Stift
57: Stopperring als Entnahmeverhinderungsteil
58,76: Abdeckung
59: Tragteil
74: Wasserpumpe
81: Pumpengehäuse
86: Pumpenbefestigungsabschnitt

Claims

Schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor, bei dem mindestens zwei Lagerteile (30 bis 34), die mindestens ein Paar von Kurbelzapfen (11a bis 11e) rotierbar stützen, die an einer Kurbelwelle (11) vorgesehen sind, an einem Kurbelgehäuse (14) angeordnet sind, wobei beide Enden der Kurbelwelle (11) von den äußeren Lagerteilen (30, 34) hervorstehen, die entlang einer Achse der Kurbelwelle (11) aus den entsprechenden Lagerteilen angeordnet sind, und ein Propeller an einem Ende der Kurbelwelle (11) angeordnet ist, wobei die Verbesserung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schwingungsunterdrücker (45, 45'), der mit einem Paar von Schwingungspendelgewichten (46) versehen ist, außerhalb des Kurbelgehäuses (14) an dem anderen Endabschnitt der Kurbelwelle (11) angeordnet ist.
Schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor nach Anspruch 1, bei der eine Abdeckung (58) abnehmbar an dem Kurbelgehäuse (14) angeordnet ist, die den Schwingungsunterdrücker (45) zusammen mit dem Kurbelgehäuse (14) abdeckt, und ein Tragteil (59) an der Abdeckung (58) angeordnet ist, das den Schwingungsunterdrücker (45) rotierbar stützt, der an der anderen Endseite der Kurbelwelle (11) angeordnet ist.
Schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor nach Anspruch 1, bei der an dem Kurbelgehäuse (14) eine Abdeckung (76) abnehmbar angeordnet ist, die einen integrierten Pumpenbefestigungsabschnitt (86) zum Befestigen eines Pumpengehäuses (81) aufweist, das an einer Wasserpumpe (74) vorgesehen ist, die durch die Kurbelwelle (11) angetrieben wird, und der Schwingungsunterdrücker (45') durch das Kurbelgehäuse (14) und die Abdeckung (76) abgedeckt ist.
Schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Schwingungsunterdrücker (45, 45') derart ausgebildet ist, dass an einem Paar von Tragarmteilen (47a), die entlang einer diametralen Linie der Kurbelwelle (11) angeordnet sind und integral mit der Kurbelwelle (11) rotiert werden, das Paar der Gewichte (46) durch Stifte (48) getragen ist, welche Achsen aufweisen, die parallel zu der Kurbelwelle (11) angeordnet sind, und welche in die Tragarmteile (47a) und die Gewichte (46) eingesetzt sind, und Entnahmeverhinderungsteile (57), die die Entnahme der Stifte (48) aus den Tragarmteilen (47a) verhindern, abnehmbar an den Tragarmteilen (47a) angeordnet sind.
Schwingungsverhindernde Struktur in einem Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 4, bei der die Größenordnungen der Schwingung beider Gewichte (46) unterschiedlich gewählt sind.