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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spielausgleichseinrichtung eines Nockenwellenantriebsmechanismus, in dem die an der Außenseite eines Verbrennungsmotors befindlichen Elemente in der Anzahl verringert und miniaturisiert werden können.
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Das japanische Patent
JP 4 381 971 B2 (
1,
2 sowie
6 bis
8) zeigt beispielsweise einen Mechanismus, der in der Lage ist, einen Abstand (Clearance) zwischen einem Zwischenantriebsrad (Antriebszahnrad) und einem in das Zwischenantriebsrad eingreifende Zwischenrad (angetriebenes Zahnrad) anzupassen, d.h. ein Spiel in einem Nockenwellenantriebsmechanismus zum Übertragen von Rotationskraft an den Ventiltrieb des Verbrennungsmotors, wobei die das Zwischenrad haltende Welle als Exzenterwelle ausgebildet ist, deren Rotationswinkel auf einen bestimmten Rotationswinkel fixiert werden kann.
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Der im japanischen Patent
JP 4 381 971 B2 dargestellte Mechanismus weist eine Struktur auf, in der ein Ausgleichsbereich zum Anpassen des Rotationswinkels der Exzenterwelle und ein Fixierungsbereich zum Fixieren des Rotationswinkels der Exzenterwelle an einem bestimmten Rotationswinkel jeweils außerhalb eines Zylinderblocks angeordnet sind und weiterhin der Fixierungsbereich einen Flanschbereich des Ausgleichsbereichs mit einem Bolzen fixiert. Somit muss ein Ausgleichsbereich für einen Flanschbereich an der Außenseite des Zylinderblocks befestigt sein, was zu einer schlechten Raumausnutzung an der Außenseite des Verbrennungsmotors führt und in der Folge eine Vergrößerung des Verbrennungsmotors bewirken kann.
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Die Patentschrift
DE 916 984 B beschreibt eine verstellbare Zahnradlagerung, wobei die Lagerung des Zwischenzahnrades zwischen anderen Zahnrädern auf einer zylindrischen Büchse mit exzentrischer Bohrung erfolgt. Die zylindrische Büchse wiederum wird auf einen exzentrischen Teil eines Lagerbolzens geschoben. Dessen Ende und das mit der exzentrischen Büchse gekuppelte Mitnehmerstück weisen untereinander die gleiche Verzahnung auf. Ein mit einer korrespondierenden Innenverzahnung versehener Ring dient schließlich zur Feststellung des Lagerbolzens und der exzentrischen Büchse, indem der Ring mit Schrauben an dem Gehäuse befestig wird.
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Die Patentschrift
DE 31 26 243 C2 beschreibt einen Nebenantrieb einer Brennkraftmaschine, wobei die Antriebswelle der Hilfsmaschine und die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine über Zahnräder miteinander trieblich verbunden sind. Zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses ist der Achsabstand zwischen der Antriebswelle der Hilfsmaschine und der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine veränderbar. Durch die Lagerung des mit der Antriebswelle der Hilfsmaschine verbundenen Ritzels auf einer im Anflanschgehäuse axial verschieb- und verdrehbar angeordneten Exzenter-Lagerbuchse wird die manuelle Verstellung des Achsabstandes ermöglicht. Ein Stift verbindet die Exzenter-Lagerbuchse mit dem Anflanschgehäuse und fixiert so die Winkellage und die vorbestimmte Exzentrizität der Exzenter-Lagerbuchse.Angesichts der herkömmlichen Techniken, wie oben im japanischen Patent
JP 4 381 971 B2 dargestellt, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Spielausgleichseinrichtung eines Nockenwellenantriebsmechanismus vorzusehen, in dem an der Außenseite eines Verbrennungsmotors befindliche Elemente in der Zahl verringert und miniaturisiert werden können.
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Zur Lösung der obigen Probleme wird gemäß einer in Anspruch 1 dargelegten Erfindung eine Spielausgleichseinrichtung eines Nockenwellenantriebsmechanismus vorgesehen, in der eine Rotationsantriebskraft einer Kurbelwelle an einen Ventiltrieb über den Nockenwellenantriebsmechanismus übertragen wird, in dem ein Antriebszahnrad und ein angetriebenes Zahnrad zum Übertragen der Antriebskraft über einen gegenseitigen Eingriff dazwischen angeordnet sind, wobei eine Exzentertragwelle, die wenigstens eines von dem Antriebszahnrad und dem angetriebenen Zahnrad an einem Außenumfang der Exzentertragwelle drehbar lagert
und eine Mittelachse aufweist, die bezüglich der Mitte der Rotationsachse des drehbar gelagerten Antriebszahnrads oder des angetriebenen Zahnrads exzentrisch ist, im Verbrennungsmotor angeordnet ist, sodass sie an einer bestimmten Rotationswinkelposition um die Mittelachse fixiert werden kann und einen Abstandsbetrag zwischen einem Paar von Antriebszahnrad und angetriebenen Zahnrad anpasst, wobei die Exzentertragwelle über einer am Verbrennungsmotor befestigten Basiswelle angebracht ist, sodass die Mittelachse der Exzentertragwelle mit einer Achse der Basiswelle zusammenfällt, und die Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus einen Ausgleichsbereich, bei dem ein Innenumfang der Exzentertragwelle über einem Außenumfang der Basiswelle an einer vorbestimmten Rotationswinkelposition bezüglich der Basiswelle angebracht werden kann, und einen Fixierungsbereich zum Fixieren der Exzentertragwelle an der Basiswelle durch Fixierungsmittel, die mit der Basiswelle auf der Basiswellenachse verschraubt sind, aufweist.
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Gemäß der in Anspruch 2 dargelegten Erfindung befindet sich in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß Anspruch 1 die Basiswelle mit einem basiswellenseitigen (im Folgenden auch als Basiswellenseitigen bezeichnet) Keilwelleneingriffsbereich (Base Shaft Side Spline Engaging Portion) mit der Exzentertragwelle als eigenständiges Element in verkeiltem Eingriff, wobei der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich an der Seite der Basiswelle durch ein Mutterelement mit einem Innengewindebereich ausgebildet ist, das auf einen am Außenumfang der Basiswelle vorgesehenen Außengewindebereich aufgeschraubt ist, wobei ein Eingriffsbereich-Fixierungsmittel zum Befestigen des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich an einer vorbestimmten Position des Außengewindebereichs vorgesehen ist, und der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich und das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel den Ausgleichsbereich bilden.
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Gemäß einer in Anspruch 3 dargelegten Erfindung ist in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus nach Anspruch 2 das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel zum Fixieren des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs durch ein zweites Mutterelement ausgebildet, das auf den Außengewindebereich der Basiswelle aufgeschraubt ist.
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Gemäß einer in Anspruch 4 dargelegten Erfindung ist in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ein auf der Basiswelle ausgebildeter Verschraubungsbereich in einer Schraubrichtung als einer Befestigungsrichtung gemäß einer Rotationsrichtung des Antriebszahnrads oder des angetriebenen Zahnrads, das durch die über der Basiswelle angebrachten Exzentertragwelle gehalten wird, ausgebildet.
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Gemäß einer in Anspruch 5 dargelegten Erfindung ist in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eine Außenkante des Fixierungsmittels zum Fixieren der Exzentertragwelle und der Basiswelle in engem Kontakt mit einem Gesamtumfang einer Innenumfangskante eines an einem äußeren Ende der Exzentertragwelle ausgebildeten kreisförmigen Vertiefungsteils ausgebildet.
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Gemäß einer in Anspruch 6 dargelegten Erfindung sind in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5 Werkzeugöffnungen in vorbestimmten Intervallen an einem Kreis mit gleicher Steigung an einer äußeren Endfläche der Exzentertragwelle angeordnet.
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Gemäß einer in Anspruch 7 dargelegten Erfindung ist in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ein Dichtungselement zwischen dem Außenumfang der Exzentertragwelle und einem Wandabschnitt des Verbrennungsmotors angeordnet, wobei der Wandabschnitt die Exzentertragwelle hält.
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Gemäß einer in Anspruch 8 dargelegten Erfindung ist in der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 die Spielausgleichseinrichtung an dem direkt an einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors vorgesehenen Antriebszahnrad oder angetriebenen Zahnrad vorgesehen.
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Gemäß der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß der Erfindung von Anspruch 1 ist die Exzentertragwelle der Spielausgleichseinrichtung über dem Außenumfang der am Verbrennungsmotor fixierten Basiswelle angebracht und weiterhin ist die Exzentertragwelle mit der Basiswelle durch auf der Achse der Basiswelle als Fixierungsbereich verschraubte Fixierungsmittel befestigt. Somit ist der Ausgleichsbereich in der Exzentertragwelle angeordnet, das Fixierungsmittel befindet sich auf der Achse der Basiswelle und der Ausgleichsbereich und der Fixierungsbereich können an der Innenseite eines Außendurchmessers der Exzentertragwelle angeordnet werden. In der Folge kann die Anzahl der an der Außenseite des Verbrennungsmotors befindlichen Elemente verringert werden, der Verbrennungsmotor kann miniaturisiert werden und das Auftreten von Geräuschen vom Nockenwellenantriebsmechanismus kann durch den Spielausgleich im Nockenwellenantriebsmechanismus verhindert werden.
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Gemäß der Erfindung von Anspruch 2 wird zusätzlich zur Wirkung der Erfindung von Anspruch 1 der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich durch ein von der Basiswelle eigenständiges Element als Ausgleichsbereich ausgebildet, das am Außengewindebereich der Basiswelle verschraubt ist und durch Eingriffsbereich-Fixierungsmittel fixiert ist. So kann der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich am Außengewindebereich an einer freien Position fixiert werden, und die Exzentertragwelle kann am Gesamtumfang der Basiswelle an einer freien Rotationswinkelposition fixiert werden, sodass ein Freiheitsgrad der Abstandsanpassung wesentlich verbessert wird.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 ist zusätzlich zur Wirkung der Erfindung von Anspruch 2 das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel als zweites Mutterelement ausgebildet. Somit kann der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich an der Seite der Basiswelle einfach doch eine einfache Gestaltung basierend auf dem doppelten Mutterneingriff fixiert werden.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 sind zusätzlich zur Wirkung der Erfindung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 dargelegt, Verschraubungsbereiche auf der Basiswelle in einer Befestigungsrichtung gemäß der Rotationsrichtung des Antriebszahnrads oder des angetriebenen Zahnrads ausgebildet. Somit kann die Lockerung der Verschraubungsbereiche aufgrund der Rotation des Antriebszahnrads oder des angetriebenen Zahnrads verhindert werden.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 steht zusätzlich zur Wirkung der Erfindung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 dargelegt, eine Außenkante des Fixierungsmittels in engem Kontakt mit der Innenseite eines Innenumfangs der Exzentertragwelle am äußeren Ende der Exzentertragwelle, umso die Innenseite eines Innenumfangs der Exzenterwelle abzudecken. Damit kann verhindert werden, dass Staub von außen in die Innenumfangsseite der Exzenterwelle eindringt.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 sind zusätzlich zur Wirkung der Erfindung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 dargelegt, Werkzeugöffnungen vorgesehen. Daher kann die Position der Exzentertragwelle selbst in einem vorläufig montierten Zustand der Exzentertragwelle einfach angepasst werden.
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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 7 kann zusätzlich zur Wirkung der Erfindung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 dargelegt, ein Auslaufen von Öl in den Verbrennungsmotor verhindert werden.
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Gemäß der Erfindung von Anspruch 8 kann zusätzlich zur Wirkung der Erfindung, wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 dargelegt, eine Spielausgleichseinrichtung einfach ohne eine Vergrößerung der Abmessungen vorgesehen werden, indem die Gestaltung der Spielausgleichseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Besonderen in den Zylinderköpfen eines Verbrennungsmotors übernommen wird, für die eine Miniaturisierung angestrebt wird.
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- 1 ist eine rechten Seitenansicht, die vor allem eine Anordnung eines mit einer Kurbelwelle verbundenen Getriebezugs darstellt, der in einem im Motorrad eingebauten Zustand an einer Position in einem Verbrennungsmotor mit einer Spielausgleichseinrichtung eines Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, wobei andere Gestaltungen weggelassen sind.
- 2 ist eine ausschnittsweise Schnittansicht des Nockenwellenantriebsmechanismus an der Seite einer vorderen Gruppe, wobei die Schnittansicht in Richtung der Pfeile entlang der Linie II-II in 1 erstellt wurde.
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Basiswelle 68 des dritten Zahnrads und der Umgebung davon, die die Spielausgleichseinrichtung 8 eines dritten Zahnrads 63 in 2 zeigt.
- 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Spielausgleichseinrichtung 8 in 3.
- 5 ist eine linke Seitenansicht des Motorrads mit dem eingebauten Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine rechte Seitenansicht, die den Verbrennungsmotor von 5 darstellt, wobei ein Teil der Außenverkleidung entfernt wurde.
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Eine Spielausgleichseinrichtung eines Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben.
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Wie in 5 dargestellt, ist die Spielausgleichseinrichtung 8 des Nockenwellenmechanismus 6 gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, dass sie in einem im Motorrad 101 montierten Verbrennungsmotor 1 eingebaut sein kann.
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Im Übrigen wird davon ausgegangen, dass die Richtungen wie die Vorwärtsrichtung, die Rückwärtsrichtung, die Richtungen links, rechts, oben und unten in der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Patentschrift mit der Richtung eines Fahrzeugs (Motorrad 101) in einem Zustand übereinstimmen, in dem der Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung am Motorrad 101 angebracht ist. In den Zeichnungen stellt der Pfeil VORNE die Fahrzeugrichtung nach vorne, der Pfeil LINKS die Fahrzeugrichtung nach links, der Pfeil RECHTS die Fahrzeugrichtung nach rechts und der Pfeil OBEN die Fahrzeugrichtung nach oben dar.
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5 ist eine linke Seitenansicht des Motorrads 101 mit dem montierten Verbrennungsmotor 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Ein Lenkkopf 102 ist an einem Fahrzeugvorderteil des Motorrads 101 vorgesehen. Ein Fahrzeugrahmen weist ein Paar Hauptrahmen 103 auf, die vom Lenkkopf 102 nach rechts und nach links verzweigen und zur Rückseite schräg nach hinten unten verlaufen. Der Lenkkopf 102 hält steuerbar eine Vordergabel 105, die ein Vorderrad 104 hält. Lenker 106 sind mit einem oberen Teil der Vordergabel 105 verbunden. Die Hauptrahmen 103 halten eine Hintergabel 108, die ein Hinterrad 107 hält, sodass die Hintergabel 108 an einem Gelenkbolzen 109 über Aufhängungsmittel nach oben und unten schwingen kann. Der Verbrennungsmotor 1 ist am Fahrzeugrahmen befestigt.
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Der Verbrennungsmotor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein wassergekühlter Vierzylinder-4 Takt-Verbrennungsmotor des V-Typs und ist integral mit einem Zahnradgetriebe des Dauereingriffstyps (im Folgenden einfach als „Getriebe“ bezeichnet) 4 ausgebildet, um einen sogenannten „Antrieb“ zu bilden.
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Eine Vorlegewelle 42 des Verbrennungsmotors 1 ist mit dem Hinterrad 107 über ein Kettenrad 112 verbunden. Ein Benzintank 113 ist über dem Verbrennungsmotor 1 vorgesehen. Mit den Auslassstutzen verbundene Abgasrohre 114 verlaufen vor und hinter dem Verbrennungsmotor 1. Die Abgasrohre 114 sind miteinander zusammengefügt und mit einem Auspufftopf 115 über dem Hinterrad 107 verbunden. Ein Fahrersitz 116 ist im hinteren Bereich des Fahrzeugrahmens vorgesehen.
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6 ist eine rechte Seitenansicht des Verbrennungsmotor 1 von 5 und zeigt die Position eines Teils der Zahnräder, wobei ein Teil der Außenverkleidung entfernt wurde. Eine Kurbelwelle 11 ist an einem Kurbelwellengehäuse 10 in einem Mittelstück des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen. Ein an der Kurbelwelle 11 vorgesehenes primäres Antriebszahnrad 45 greift in ein primäres angetriebenes Zahnrad 40a des Getriebes 4 ein. Das primäre angetriebene Zahnrad 40a ist für eine Mehrscheiben-Reibkupplung (im Folgenden einfach als „Kupplung“ bezeichnet) 40 einer Hauptwelle 41 des Getriebes 4 vorgesehen.
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Ein Einlassstutzen 18 und ein Auslassstutzen 19 sind an jeder von der vorderen Gruppe 21 und der hinteren Gruppe 22 des Verbrennungsmotors des V-Typs vorgesehen. Ein mit der Auslassöffnung 19 verbundenes Abgasrohr 114 ist vor der vorderen Gruppe 21 und hinter der hinteren Gruppe 22 vorgesehen. Eine Einlassnockenwelle 31 und eine Auslassnockenwelle 32 sind im oberen Bereich einer jeder Gruppe vorgesehen. Ein angetriebenes Zahnrad 65 für einen Einlassnocken und ein angetriebenes Zahnrad 66 für einen Auslassnocken sind an den Wellenenden der zugehörigen Wellen befestigt.
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Die Zahnräder 65 und 66 für die Nocken werden durch einen Nockenwellenantriebsmechanismus (weiter unten beschrieben) 6 angetrieben, der mit einem auf der Kurbelwelle 11 vorgesehenen Nockenwellenantrieb (weiter unten beschrieben) 61 verbunden ist. Ein Anlasser (nicht dargestellt) einer Motoranlasseinrichtung 60 ist an einem unteren Teil des Kurbelgehäuses 10 vorgesehen. Eine Ölwanne 20 ist unter dem Kurbelgehäuse 10 angeschlossen.
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1 ist eine Ansicht der rechten Seite, die vor allem eine Anordnung eines mit der Kurbelwelle 11 verbundenen Getriebezugs im Verbrennungsmotor 1 in einem im Motorrad 101 montierten Zustand an einer Position dargestellt ist, wobei weitere Gestaltungen weggelassen wurden. In 1 ist die in der Fig. dargestellte Richtung rechts die Fahrzeugrichtung nach vorne, die in der Figur dargestellte Richtung oben ist die Fahrzeugrichtung nach oben, die in der Fig. dargestellte dem Betrachter abgewandte Seite ist die linke Fahrzeugrichtung und eine in der Fig. dargestellte diesseitige Richtung ist die rechte Fahrzeugrichtung.
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Das Mittelstück des Verbrennungsmotors 1 wird durch das Kurbelgehäuse 10 gebildet, das integral durch Befestigen eines oberen Kurbelgehäuses 10A und eines unteren Kurbelgehäuse 10B an einer Anschlussfläche 10a ausgebildet ist.
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Ein vorderer Zylinderblock 12 mit zwei in der Fig. nicht dargestellte Zylindern, dessen Zylinder nach vorne geneigt sind, und einen hinteren Zylinderblock 13 mit zwei in der Fig. nicht dargestellten Zylindern, dessen Zylinder nach hinten geneigt sind, sind integral im oberen Kurbelgehäuse 10A ausgebildet.
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Der vordere Zylinderblock 12 und der hintere Zylinderblock 13 bilden von der Seite betrachtet eine V-Form. Ein vorderer Zylinderkopf 14 und ein hinterer Zylinderkopf 15 sind jeweils an den oberen Endflächen des vorderen Zylinderblocks 12 und des hinteren Zylinderblocks 13 montiert. Weiterhin sind ein vorderer Zylinderkopfdeckel 16 und ein hinterer Zylinderkopfdeckel 17 jeweils an den oberen Endflächen des vorderen Zylinderkopfes 14 und des hinteren Zylinderkopfes 15 montiert.
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D.h., der vordere Zylinderblock 12, der vordere Zylinderkopf 14 und der vordere Zylinderkopfdeckel 16 bilden die vordere Gruppe 21 des Verbrennungsmotors 1 des V-Typs, und der hintere Zylinderblock 13, der hintere Zylinderkopf 15 und der hintere Zylinderkopfdeckel 17 bilden die hintere Gruppe 22 des Verbrennungsmotors 1 des V-Typs.
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Die Kurbelwelle 11, die eine an der Anschlussfläche 10a des oberen Kurbelgehäuses 10A und des unteren Kurbelgehäuses 10B angeordnete Rotationsachse C besitzt, und die in der Richtung von links nach rechts des Fahrzeugs ausgerichtet ist, wird drehbar von dem oberen Kurbelgehäuse 10A und dem unteren Kurbelgehäuse 10B gehalten. Zwei Kolben an der Vorderseite und zwei Kolben an der Rückseite, wobei die Kolben in den Figuren nicht dargestellt sind, sind mit der Kurbelwelle 11 über entsprechende Pleuelstangen verbunden, umso den zugehörigen Zylindern zu entsprechen.
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Darüber hinaus sind in den Figuren nicht dargestellte Brennräume im vorderen Zylinderkopf 14 und im hinteren Zylinderkopf 15 vorgesehen, umso den zugehörigen Zylindern des vorderen Zylinderblocks 12 und des hinteren Zylinderblocks 13 zu entsprechen, und die Einlassstutzen 18 und die Auslassstutzen 19 sind vorgesehen, um so mit den zugehörigen Brennräumen in Verbindung zu stehen, wie in 1 dargestellt.
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Allgemein bekannte, in den Figuren nicht dargestellte Ventiltriebe 3 zum Betreiben der Einlassventile und Auslassventile, deren Ventile zwischen dem obigen Brennraum und dem Einlassstutzen 18 und dem Auslassstutzen 19 sich öffnen und schließen, sind so vorgesehen, dass sie den zugehörigen Zylindern im vorderen Zylinderkopf 14 und dem vorderen Zylinderkopfdeckel 16 und im hinteren Zylinderkopf 15 und dem hinteren Zylinderkopfdeckel 17 entsprechen.
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Die Ölwanne 20 ist an den unteren Endflächen des unteren Kurbelgehäuses 10B befestigt.
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Das Getriebe 4 befindet sich hinter der Kurbelwelle 11 im Kurbelgehäuse 10. Der Verbrennungsmotor 1 bildet einen so genannten Antrieb.
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Die Hauptwelle 41 des Getriebes 4, wobei die Hauptwelle parallel zur Kurbelwelle 11 ist, wird drehbar im hinteren Bereich der Kurbelwelle 11 an einer schräg nach unten verlaufenden Position bezüglich der Kurbelwelle 11 im unteren Kurbelgehäuse 10B gehalten. Darüber hinaus wird eine Vorlegewelle 42 parallel zur Kurbelwelle 11 drehbar im hinteren Bereich der Kurbelwelle 11 und der Hauptwelle 41 in einem Zustand gehalten, indem sie an der Anschlussfläche 10a des oberen Kurbelgehäuses 10A und des unteren Kurbelgehäuses 10B festgeklemmt ist.
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Zahnräder, die paarweise in einer Gruppe 43 von Gangrädern jeweils an der Hauptwelle 41 und der Gegenwelle 42 montiert sind, greifen ineinander ein. Ein Zahnradwechsel wird durch einen Gangschaltungs-Betriebsmechanismus des Getriebes durchgeführt, wobei der Mechanismus in den Figuren nicht dargestellt ist, sodass eine Gangschaltung durchgeführt wird. Eine Bezugsziffer 44 in 1 kennzeichnet eine Schalttrommel, die einen Teil des Betriebsmechanismus für die Gangschaltung bildet.
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Die allgemein bekannte Kupplung 40 ist an einem rechten Endbereich der Hauptwelle 41 vorgesehen. Das primäre Antriebszahnrad 45 an einer rechten Endseite der Kurbelwelle 11 und das primäre angetriebene Zahnrad 40a an der Seite der Kupplung 40 übertragen die Rotationskraft der Kurbelwelle 11 auf die Kupplung 40. Die Kupplung 40 ist dazu ausgestaltet, in einem neutralen Zustand zu sein, ohne die Rotationskraft der Kurbelwelle 11 auf das Getriebe 4 während eines Zahnradwechsels des Getriebes 4 zu übertragen, und nach dem Ende des Zahnradwechsels des Getriebes 4 die Rotationskraft der Kurbelwelle 11 auf das Getriebe 4 zu übertragen.
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Die Vorlegewelle 42 ist ebenso die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1. Wie in 5 dargestellt, ist ein Ausgangskettenrad 120 in einem linken Endbereich der Vorlegewelle 42 befestigt, der von links in das Kurbelgehäuse 10 hineingeht und nach außen hervorsteht, und die Übertragungskette 112 wird zwischen dem Ausgangskettenrad 120 und einem angetriebene Kettenrad 121 des Hinterrads 107 gespannt, sodass die Kraft auf das Hinterrad 107 übertragen wird.
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Im Übrigen bezeichnet eine Bezugsziffer 46 in 1 einen Anlasser. Ein kleines Ausgangszahnrad 46a des Anlassers greift in ein größeres Zahnrad 47a einer Vorlegeachse 47 ein. Ein integral mit dem größeren Zahnrad 47a rotierendes kleines Zahnrad 47b greift in ein Eingangszahnrad 48a einer Freilaufkupplung 48 ein. Ein Ausgangszahnrad 48a der Freilaufkupplung 48 greift in das primäre Antriebszahnrad 45 ein. Diese Zahnräder bilden einen Anlassmechanismus 49.
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In 1 bezeichnet eine Bezugsziffer 6 einen Nockenwellenantriebsmechanismus (einen so genannten Getriebezugsmechanismus) zum Übertragen der Rotationskraft der Kurbelwelle 11 auf die Einlassnockenwellen 31 und die Auslassnockenwellen 32, die die Ventiltriebe 3 des Verbrennungsmotors 1 bilden.
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Wie in 2 dargestellt, ist das primäre Antriebszahnrad 45 koaxial an einem rechten Seitenbereich der Kurbelwelle 11 vorgesehen, und ein Nockenwellenantrieb 61 ist koaxial an einer rechten Seite des primären Antriebszahnrads 45 vorgesehen, umso an das primäre Antriebszahnrad 45 anzugrenzen.
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Der Nockenwellenantrieb 61 bildet einen Teil des Nockenwellenantriebsmechanismus 6. Wie in 1 dargestellt, wird die Rotationskraft vom Nockenwellenantrieb 61 an ein über dem Nockenwellengetriebe 61 angeordnetes einzelnes zweites Zahnrad (Zwischenzahnrad) 62 übertragen, und danach auf ein Paar von einem vorderen dritten Zahnrad und einem hinteren dritten Zahnrad (Zwischenzahnräder) 63, die sich an der rechten Seite des vorderen Zylinderblocks 12 und des hinteren Zylinderblocks 13 befinden, verteilt und übertragen.
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Da die Nockenwellenantriebsmechanismen 6 der vorderen Gruppe 21 und der hinteren Gruppe 22 eine ähnliche Gestaltung aufweisen, wird im Folgenden die Seite der vorderen Gruppe 21 beschrieben.
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Wie in 2 dargestellt, ist der Nockenwellenantriebsmechanismus 6 in der vorderen Gruppe 21 in einer Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus vorgesehen, sodass er sich an den rechten Enden des vorderen Zylinderblocks 12 und des vorderen Zylinderkopfs 14 erstreckt.
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Die Rotationskraft des Nockenwellenantriebsmechanismus 6 wird vom Nockenwellenantrieb 61 auf das zweite Zahnrad 62 und vom zweiten Zahnrad 62 auf das dritte Zahnrad 63 im vorderen Zylinderblock 12 im Kurbelgehäuse 10 übertragen, vom dritten Zahnrad 63 auf ein viertes Zahnrad (Zwischenzahnrad) 64 übertragen, das sich an der rechten Seite des vorderen Zylinderkopfes 14 befindet, und dann weiter verteilt und vom vierten Zahnrad 64 auf das angetriebene Zahnrad 65 für den Einlassnocken übertragen, wobei das angetriebene Zahnrad koaxial am rechten Ende der Einlassnockenwelle 31 fixiert ist und weiterhin auf das angetriebene Zahnrad 66 des Auslassnockens, wobei das angetriebene Zahnrad koaxial am rechten Ende der Auslassnockenwelle 32 fixiert ist.
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Die kleinen Rückpfeile, die an den zugehörigen Zahnrädern, die den Nockenwellenantriebsmechanismus 6 in 1 bilden, dargestellt sind, geben die Rotationsrichtungen der jeweiligen Zahnräder an.
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Im Übrigen, wie in 1 dargestellt, wird in der vorliegenden Erfindung in dieser Reihenfolge in der hinteren Gruppe 22 die Rotationskraft vom Nockenwellenantrieb 61 auf das zweite Zahnrad 62 übertragen und vom zweiten Zahnrad 62 auf das dritte Zahnrad 63 im hinteren Zylinderblock 13 im Kurbelgehäuse 10 und vom vierten Zahnrad 64 auf das angetriebene Zahnrad 66 des Auslassnockens und dann auf das angetriebene Zahnrad 65 des Einlassnockens übertragen.
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D.h., das zweite Zahnrad 62, das dritte Zahnrad 63 und des vierte Zahnrad 64 bilden die Zwischenzahnräder, die die Rotationskraft zwischen dem Nockenwellenantrieb 61 und den angetriebenen Zahnrädern 65 und 66 des Einlassnockens und des Auslassnockens weitergeben.
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Das zweite Zahnrad 62 ist ein angetriebenes Zahnrad bezüglich des Nockenwellenantriebs 61 und ist ein Antriebszahnrad bezüglich des dritten Zahnrads 63. Das dritte Zahnrad 63 ist ein angetriebenes Zahnrad bezüglich des zweiten Zahnrads 62 und ist ein Antriebszahnrad bezüglich des vierten Zahnrads 64. Das vierte Zahnrad 64 ist ein angetriebenes Zahnrad bezüglich des dritten Zahnrads 63 und ist ein Antriebszahnrad bezüglich des angetriebenen Zahnrads 65 des Einlassnockens oder des angetriebenen Zahnrads 66 des Auslassnockens.
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Die Rotation des Nockenwellenantriebs 61, der zusammen mit der Kurbelwelle 11 rotiert, wird dadurch exakt über die Zwischenzahnräder 62, 63 und 64 übertragen, die durch mehrere Zahnräder für das Paar der vorderen und hinteren angetriebenen Zahnräder 65 und 66 des Einlassnockens und des Auslassnockens ausgebildet sind, wobei die angetriebenen Zahnräder von der Kurbelwelle 11 getrennt sind.
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Im Übrigen ist der Nockenwellenantriebsmechanismus 6 dazu ausgestaltet, dass die angetriebenen Zahnräder 65 und 66 des Einlassnockens und des Auslassnockens jeweils eine Rotation durchführen, wenn die Kurbelwelle 11 zwei Rotationen durchführt (das entspricht zwei Rotationen des Nockenwellenantriebs 61). Die Einlassnockenwelle 31 und die Auslassnockenwelle 32 des Ventiltriebs 3 rotieren dadurch in einem bestimmten Zeitintervall, um das Einlassventil und das Auslassventil in einem bestimmten Zeitintervall zu öffnen.
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2 ist eine Schnittansicht des Nockenwellenantriebsmechanismus 6 an der Seite der vorderen Gruppe 21, wobei die Schnittansicht in Richtung der Pfeile entlang der Linie II-II in 1 erstellt wurde und den Nockenwellenantriebsmechanismus 6 des Nockenwellenantriebs 61 für das dritte Zahnrad 63 zeigt. Wie in 2 gezeigt, ist der Nockenwellenantrieb 61 durch eine Verkeilungsbefestigung an der Kurbelwelle 11 fixiert, die an der rechten Seite einer rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 an der Innenseite eines rechten Kurbelgehäusedeckels 24 hervorsteht.
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Das zweite Zahnrad 62 wird drehbar um eine Basiswelle des zweiten Zahnrads 67 gehalten, die an der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 über ein Kugellager 67 a in der Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus an der Innenseite des rechten Kurbelgehäusedeckels 24 angebracht ist.
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Das dritte Zahnrad 63 wird drehbar um eine Basiswelle 68 des dritten Zahnrads gehalten, das an der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 über ein Kugellager 68a in der Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus zwischen der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblock 12 und einer rechten Außenwand 12b angebracht ist.
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Obwohl in 2 nicht dargestellt, wird das vierte Zahnrad 64 in ähnlicher Weise um eine Basiswelle des vierten Zahnrads 69 drehbar gehalten (siehe 1), die direkt am vorderen Zylinderkopf 14 über ein mit der Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus im vorderen Zylinderblock 12 verbundenen und im vorderen Zylinderkopf 14 ausgebildeten Kugellager in der Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus angebracht ist.
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Das zweite Zahnrad 62, das dritte Zahnrad 63 und des vierte Zahnrad 64, die Zwischenzahnräder sind und als Antriebszahnräder oder angetriebene Zahnräder im Nockenwellenantriebsmechanismus 6 gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform dienen, sind mit einer Spielausgleichseinrichtung 8 zum Anpassen der Abstände zu anderen in Zahnräder eingreifenden Zahnrädern vorgesehen d.h., um ein Spiel auszugleichen.
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3 zeigt eine Vergrößerung der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads für das dritte Zahnrad 63 in 2 und die Umgebung der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads. Die im dritten Zahnrad 63 vorgesehene Spielausgleichseinrichtung 8 wird beschrieben.
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Die im zweiten Zahnrad 62 und im vierten Zahnrad 64 ausgebildeten Spielausgleichseinrichtungen 8 sind in ähnlicher Weise gestaltet. Die in den zweiten bis vierten Zahnrädern 62 bis 64 an der Seite der hinteren Gruppe 22 vorgesehenen Spielausgleichseinrichtungen 8 sind ebenso in ähnlicher Weise gestaltet.
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Wie in 3 dargestellt, befindet sich das dritte Zahnrad 63 in der Kammer 23 des Nockenwellenantriebs zwischen der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 und der rechten Außenwand 12b.
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Ein Anschraubungsbereich mit Außengewinde 80 der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads („Basiswelle“ in der vorliegenden Erfindung), die das dritte Zahnrad 63 hält, ist an der Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 25 in der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 verschraubt und befestigt. Ein zum Verschrauben ausgebildeter Trägerwellenbereich 82 erstreckt sich aus dem zum Verschrauben ausgebildeten hexagonalen Kopfbereich 81 zur Außenseite (rechts). Ein Außengewindebereich 82a ist auf einem Außenumfang des Trägerwellenbereichs 82 konzentrisch um eine X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads ausgebildet.
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Der Trägerwellenbereich 82 ist ebenso mit einer Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c von einem äußeren Ende 82b zur Innenseite an der linken Seite konzentrisch um die X-Achse vorgesehen.
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Wie weiter unten beschrieben, sind ein Basiswellen-seitiger Keilwelleneingriffsbereich 83 und ein Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 verschraubt und von außen am Außengewindebereich 82a der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads befestigt. Weiterhin ist eine Exzentertragwelle 85 extern an der Außenumfangsseite des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 und des Eingriffsbereich-Fixierungsmittels 84 befestigt. Das dritte Zahnrad 63 wird drehbar durch einen exzentrischen zylinderförmigen Bereich 85a der Exzentertragwelle 85 gehalten, wobei der exzentrische zylinderförmige Bereich 85a sich in der Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus befindet.
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Die Exzentertragwelle 85 hält drehbar das dritte Zahnrad 63 am Außenumfang des exzentrischen zylinderförmigen Bereichs 85a über das Kugellager 68a auf der gleichen Achse, und weist eine Mittelachse Z auf, die um eine Mittenabweichung d bezüglich der Mitte Y der Rotationsachse des drehbar gehaltenen dritten Zahnrads 63 exzentrisch ist, d.h., der Y-Achse des exzentrischen zylindrischen Bereichs 85a.
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Eine Halterungsöffnung 26, in die ein konzentrischer zylinderförmiger Bereich 85b mit einem größeren Durchmesser eingesetzt wird, wobei der konzentrische zylindrische Bereich konzentrisch um die Mittelachse Z ausgebildet ist, um so am exzentrischen zylindrischen Bereich 85a an der rechten Seite des exzentrischen zylindrischen Bereichs 85a in der Exzenterwelle 85 anzugrenzen, ist in der rechten Außenwand 12b des vorderen Zylinderblocks 12 ausgebildet ist, wobei die rechte Außenwand 12b an der Außenseite der Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus angeordnet ist.
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Im Übrigen ist die Halterungsöffnung 26 so ausgebildet, dass sie die gleiche Achse wie die X-Achse der an der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 befestigten Basiswelle 68 des dritten Zahnrads aufweist, wobei die rechte Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 der Halterungsöffnung 26 gegenüberliegt, wobei die Kammer 23 des Nockenwellenantriebsmechanismus zwischen der Halterungsöffnung 26 und der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 angeordnet ist.
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Wenn der konzentrische zylindrische Bereich 85b der Exzentertragwelle 85 in die Halterungsöffnung 26 eingesetzt wird, fällt daher die Mittelachse Z der Exzentertragwelle 85 mit der X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads zusammen.
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Darüber hinaus ist eine Hohlbohrung 85c durch den exzentrischen zylindrischen Bereich 85a und den konzentrischen zylindrischen Bereich 85b gebohrt, sodass sie konzentrisch parallel zur Mittelachse Z der Exzentertragwelle 85, d.h. konzentrisch parallel zur X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads, in einem Zustand liegt, in dem die Exzentertragwelle 85 in die Halterungsöffnung 26 eingesetzt ist.
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Daher kann die Basiswelle 68 des dritten Zahnrads in der Hohlbohrung 85c der Exzenterwelle 85 angeordnet sein, damit auf diese Weise die X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads mit der Mittelachse Z der Exzentertragwelle 85 in einem Zustand zusammenfällt, in dem der konzentrische zylindrische Bereich 85b der Exzentertragwelle 85 in der Halterungsöffnung 26 eingesetzt ist.
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Im Übrigen erstreckt sich ein zylindrischer Verlängerungsbereich 85d von einem linken Ende des exzentrischen zylindrischen Bereichs 85a, umso konzentrisch parallel zur X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads zu sein, und ist in einer kreisförmigen Nut 27 eingepasst und wird davon gehalten, die so vorgesehen ist, dass sie die Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 25 der rechten Querwand 12a umgibt und konzentrisch parallel zur X-Achse in der rechten Querwand 12a ist, in der die Basiswelle 68 des dritten Zahnrads eingeschraubt ist.
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Aus dem oben Ausgeführten ist ersichtlich, dass der Außenumfang des exzentrischen zylindrischen Bereichs 85a der Exzentertragwelle 85 die Y-Achse mit der bestimmten Mittenabweichung d aufweist, wobei die Y-Achse parallel zur X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads ist, wobei die X-Achse mit der Mittelachse Z der Exzentertragwelle 85 in dem Zustand zusammenfällt, in dem die Exzentertragwelle 85 an der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads montiert ist. Wenn die Exzentertragwelle 85 um die X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads rotiert (d.h., wenn die Exzentertragwelle 85 um die Mittelachse Z der Exzentertragwelle 85 rotiert), wird der exzentrische zylindrische Bereich 85a mit einem Radius d bezüglich der X-Achse schnell gedreht. Die Mitte der Rotationsachse (die mit der Y-Achse zusammenfällt) des drittes Zahnrads 63, das von dem exzentrischen zylindrischen Bereich 85a über ein Kugellager 68a drehbar gehalten wird, wird ebenso mit dem Radius d bezüglich der x-Achse schnell gedreht. Somit kann ein Abstand zwischen der Mitte des zweiten Zahnrads 62 oder des vierten Zahnrads 64 als ein anderes Zahnrad, in das das dritte Zahnrad 63 eingreift, und der Mitte der Rotationsachse des dritten Zahnrads 63 um maximal ±d angepasst werden. Ein Abstand zwischen dem dritten Zahnrad 63 und dem anderen Zahnrad, in das das dritte Zahnrad 63 eingreift, das heißt ein Spiel, kann durch den Ausgleich angepasst werden.
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Der Basiswellen-seitige Keilweilleneingriffsbereich 83, der einen Innengewindebereich 83a aufweist und ein Mutterelement bildet, ist als eigenständiges Element am Außengewindebereich 82a des Trägerwellenbereichs 82 der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads aufgeschraubt. Der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 weist einen Rippenbereich 83b an einem Außenumfang des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 auf, wobei der Rippenbereich in einem in einer Innenfläche der Hohlbohrung 85c der Exzentertragwelle 85 vorgesehenen Rippenbereich 85e verkeilt eingreift.
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Daher wird der zylindrische Verlängerungsbereich 85d am linken Ende der Exzentertragwelle 85 durch die ringförmige Nut 27 in der rechten Querwand 12a des Kurbelgehäuses 10 gehalten, und der konzentrische zylindrische Bereich 85b am rechten Ende der Exzentertragwelle 85 wird von der Halterungsöffnung 26 der rechten Außenwand 12b des vorderen Zylinderblocks 12 gehalten. Somit kann die Exzentertragwelle 85 um die X-Achse rotieren, und da die Exzentertragwelle 85 mit dem Basiswellen-seitigen Keinwelleneingriffsbereich 83 verkeilt im Eingriff ist, kann die Exzentertragwelle 85 um die X-Achse an der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads zusammen mit dem Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 gemäß der Schraubbeziehung rotieren.
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Das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84, das einen Innengewindebereich 84 aufweist und ein Mutterelement (ein „zweites Mutterelement“ in der vorliegenden Erfindung) bildet, ist weiterhin am Außengewindebereich 82a an der rechten Seite des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 verschraubt. Das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 weist eine hexagonale Öffnung 84b für eine Verschraubungsoperation an einem rechten Ende des Eingriffsbereich-Fixierungsmittels 84 auf (siehe 4).
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Wie oben beschrieben, kann die Y-Achse des exzentrischen zylindrischen Bereichs 85a der Exzentertragwelle 85 um die X-Achse mit der Mittenabweichung d als Radius durch Rotation der Exzentertragwelle 85 um die x-Achse gedreht werden. Der Abstand zwischen der Mitte des vom exzentrischen zylindrischen Bereich 85a über das Kugellager 68a gehaltenen dritten Zahnrads 63 (das mit der exzentrischen Y-Achse zusammenfällt) und der Mitte des zweiten Zahnrads 62 oder des vierten Zahnrads 64 als weiteres Zahnrad, in das das dritte Zahnrad 63 eingreift, kann maximal um ±d angepasst werden. Ein Abstand zwischen dem dritten Zahnrad 63 und dem anderen Zahnrad, in das das dritte Zahnrad 63 eingreift, das heißt ein Spiel, kann durch den Ausgleich angepasst werden.
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Nachdem ein gewünschter Abstand zwischen dem dritten Zahnrad 63 und dem zweiten Zahnrad 62 oder dem vierten Zahnrads 64 als weiteres Zahnrad, in das das dritte Zahnrad 63 eingreift, d.h. ein Zustand mit Spiel erhalten wird, indem die Exzentertragwelle 85 um die X-Achse rotiert, wird das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 in Richtung des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 angezogen, um die Position des Basiswellen-Verkeilungsbereichs im Innengewindebereich 83a zu fixieren.
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Das heißt, die Befestigung des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 und des Eingriffsbereich-Fixierungsmittels 84, die beide ein Mutterelement für einander ausbilden, stellt einen Eingriffszustand mit einer Doppelmutter dar und fixiert den Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 am Innengewindebereich 83a auf einfache Weise und kann gleichzeitig die Exzentertragwelle 85 im verkeilten Eingriff mit dem Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 an einer bevorzugt festgelegten Rotationswinkelposition fixieren (Rotationswinkelposition, die einen bevorzugten Abstand zur Zahnradmitte oder einen Abstand zwischen den Zahnrädern durch die Mittenabweichung vorsieht).
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Das heißt, der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 und das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 fungieren als Ausgleichsbereich 86, wodurch der Innenumfang der Exzentertragwelle 85 über dem Außenumfang der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads, die an der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 als ein Wandabschnitt des Verbrennungsmotors 1 befestigt wird, in einer bestimmten Rotationswinkelposition fixiert werden kann.
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Ein in radialer Richtung vergrößerter Flanschbereich 85f ist an einem äußeren Ende (rechtes Ende) der Exzentertragwelle 85 vorgesehen. Darüber hinaus ist am Flanschbereich 85f eine kreisförmiges Vertiefungsteil 85g vorgesehen.
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Nachdem die Exzentertragwelle 85 an einer bevorzugten bestimmten Rotationsposition wie oben beschrieben fixiert ist, wird ein Sperrbolzen (d.h. ein „Fixierungsmittel“ in der vorliegenden Erfindung und das einen „Fixierungsbereich“ bildet) 87 an der Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads befestigt.
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Der Sperrbolzen 87 weist einen in die Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c einzuschraubenden Außengewindebereich 87a mit einem vergrößerten Kopfbereich 87b in der Form eines in radialer Richtung vergrößerten Flansches auf und weist eine hexagonale Öffnung 87d für eine Befestigungsvorgang in der äußeren Mitte des vergrößerten Kopfbereichs 87b auf.
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Der Sperrbolzen 87 kommt im Zustand der Befestigung in der Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c nicht mit dem Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 und dem Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 in Konflikt und der vergrößerte Kopfbereich 87b steht in Druckkontakt mit dem kreisförmigen Vertiefungsteil 85g der Exzentertragwelle 85 und befestigt die Exzentertragwelle 85 an der rechten Querwand 12a über einen Innenring 68ai des Kugellagers 68a und einem Kragenelement 88 zum Befestigen der Exzentertragwelle 85 in einer Richtung des Herausfallens und einer Rotationsrichtung.
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Eine Außenumfangskante 87c des vergrößerten Kopfbereichs 87b befindet sich in engem Kontakt mit einer Innenumfangskante 85h des kreisförmigen Vertiefungsteiles 85g, das an einem äußeren Ende der Exzentertragwelle 85ausgebildet ist, um zu verhindern, dass von außen Staub in die Hohlbohrung 85c der Exzenterwelle 85 eindringt.
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Im Übrigen sind Verschraubungsbereiche wie der Anschraubungsbereich mit Außengewinde 80, der Außengewindebereich 82a und die Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c, die an der Basiswelle der dritten Zahnrads 68 ausgebildet sind, in einer Schraubrichtung als Befestigungsrichtung gemäß einer Rotationsrichtung des dritten Zahnrads 63 ausgebildet, das von der über der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads angebrachten Exzentertragwelle 85 gehalten wird. Somit kann die Lockerung der Verschraubungsbereiche aufgrund der Rotation des Antriebszahnrads 63 verhindert werden.
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Im Besonderen, wie in 1 gezeigt, dreht sich das dritte Zahnrad 63 von der rechten Seite aus betrachtet nach rechts (im Uhrzeigersinn), und daher sind die Verschraubungsbereiche 80, 82a und 82c der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads jeweils als rechtsgängige Schrauben ausgebildet.
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Das zweite Zahnrad 62 und das vierte Zahnrad 64 bilden den Rotationsbereich nach links (Rotation gegen den Uhrzeigersinn) und daher sind alle Zahnradbereiche der Basiswelle 67 des zweiten Zahnrads und der Basiswelle 69 des vierten Zahnrads als linksgängige Schrauben ausgebildet.
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Weiterhin, wie ebenso in 4 dargestellt, sind mehrere Werkzeugöffnungen 85j an bestimmten Intervallen an einem Kreis mit gleicher Steigung in einer äußeren Endfläche 85i des Flanschbereiches 85f der Exzentertragwelle 85 vorgesehen. Eine Vorgang der Anpassung und Fixierung der Exzentertragwelle 85 an einer bevorzugten Rotationswinkelposition wird durch Eingriff eines Werkzeugs in die Werkzeugöffnungen 85j in einem Zustand, in dem die Exzentertragwelle vorläufig montiert ist, oder Ähnliches vereinfacht.
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Darüber hinaus ist eine Dichtungsnut 89 im Außenumfang des konzentrischen zylindrischen Bereichs 85b der Exzentertragwelle 85 vorgesehen und ein O-Ring („Dichtungselement“ in der vorliegenden Erfindung) 89a ist zwischen der Dichtungsnut 89 und der Halterungsöffnung 26 der einen Wandabschnitt des Verbrennungsmotors 1 bildenden rechten Außenwand 12b des vorderen Zylinderblocks 12 angeordnet, um das Auslaufen von Öl in den Verbrennungsmotor 1 zu verhindern.
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Ein Beispiel einer Vorgehensweise zum Anpassen und Fixieren der Rotationswinkelposition der Exzentertragwelle 85 in der Spielausgleichseinrichtung 8 des Nockenwellenantriebsmechanismus 6 gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, wird im Folgenden mit Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, enthält die Spielausgleichseinrichtung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung die Basiswelle 68 des dritten Zahnrads, die Exzentertragwelle 85, den Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 und das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84, das den Ausgleichsbereich 86 bildet, den Sperrbolzen 87 als Fixierungsmittel, der den Fixierungsbereich bildet, die Halterungsöffnung 26, in die die Exzentertragwelle 85 einzusetzen ist, und Ähnliches, wie oben für das dritte Zahnrad 63 beschrieben.
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Als Erstes wird der mit der Exzentertragwelle 85 im verkeilten Eingriff befindliche Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 am Außengewindebereich 82a der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads verschraubt, die in der rechten Querwand 12a des vorderen Zylinderblocks 12 verschraubt und fixiert ist, und die Exzentertragwelle 85 wird in eine innerste Position (äußerste linke Position) des Außengewindebereichs 82a eingeführt, wobei sie in die Halterungsöffnung 26 von rechts nach links eingesetzt wird.
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Im Übrigen werden gleichzeitig das Einsetzen, das Anbringen etc. des dritten Zahnrads 63, des Kugellagers 68a, des Kragenelements 88 und Ähnlichem ebenso durchgeführt.
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Danach wird die Exzentertragwelle 85 gegen den Uhrzeigersinn auf dem Außengewindebereich 82a in verschraubter Beziehung zusammen mit dem Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 gedreht, um so zur rechten Seite zurückgeschraubt zu werden, wobei eine Rotationswinkelposition der Exzentertragwelle 85 erhalten wird, wobei an der Position ein Abstand zwischen den benachbarten und miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern, d.h. ein Spielzustand, bevorzugt ist.
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Dann wird das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 von rechts eingeschraubt und der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 und das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 werden miteinander am gleichen Außengewindebereich 82a der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads befestigt, sodass die Rotationswinkelposition des Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 und der Exzentertragwelle 85 in einem Eingriffszustand mit Doppelmuttern fixiert ist.
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Weiterhin wird der Sperrbolzen 87 in die Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads eingeschraubt und angezogen, und der vergrößerte Kopfbereich 87b des Sperrbolzens 87 wird in Druckkontakt mit dem kreisförmigen Vertiefungsteil 85g der Exzentertragwelle 85 gebracht, sodass die Exzentertragwelle 85 in einer Richtung des Herausfallens und einer Rotationsrichtung fixiert ist.
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D.h., unabhängig von der Anordnungsposition der Rippenbereiche 83b und 85e des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 und der Exzentertragwelle 85 kann der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 an einer beliebigen Position des Außengewindebereichs 82a fixiert werden, und die Exzentertragwelle 85 kann am Gesamtumfang der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads an einer beliebigen Rotationswinkelposition fixiert werden, sodass ein Freiheitsgrad der Abstandsanpassung wesentlich verbessert wird.
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Die Anpassung und Fixierung der Rotationswinkelposition der Exzentertragwelle 85 kann in ähnlicher Weise ebenso beim zweiten Zahnrads 62 und beim vierten Zahnrad 64 durchgeführt werden, wodurch insgesamt die Anpassung des Abstands zwischen den Zahnrädern des Nockenwellenantriebsmechanismus 6, das heißt ein Spielausgleich, ermöglicht wird.
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Die Gestaltung und Aktion der Spielausgleichseinrichtung 8 im dritten Zahnrad 63 des vorderen Zylinderblocks 12 wurde oben beschrieben. Die Spielausgleichseinrichtungen 8 des zweiten Zahnrads 62 und des vierten Zahnrads 64 entsprechen der Spielausgleichseinrichtung 8 des dritten Zahnrads 63 des vorderen Zylinderblocks 12, und die Spielausgleichseinrichtungen 8 in der hinteren Gruppe 22 entsprechen der Spielausgleichseinrichtung 8 im dritten Zahnrad 63 des vorderen Zylinderblocks 12.
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Im zweiten Zahnrad 62 ist jedoch die Basiswelle 67 des zweiten Zahnrads an der rechten Querwand 12a des Kurbelgehäuses 10 als einem Wandabschnitt des Verbrennungsmotors 1 befestigt, und die Exzentertragwelle wird durch die im rechten Kurbelgehäusedeckel 24 als einem Wandabschnitt des Verbrennungsmotors 1 vorgesehene Halterungsöffnung 26 gehalten. Im vierten Zahnrad 64 ist die Basiswelle 69 des vierten Zahnrads direkt an der rechten Innenwand 14a des vorderen Zylinderkopfes 14 angebracht, wobei die rechte Innenwand 14a sich an der linken Seite der Kammer des Nockenwellenantriebs 23 im vorderen Zylinderkopf 14 befindet, und die Exzentertragwelle 85 von der in der rechten Außenwand 14 b des vorderen Zylinderkopfes 14 vorgesehenen Halterungsöffnung 26 gehalten wird (siehe 1). Die Grundgestaltung der Spielausgleichseinrichtungen 8 entspricht jedoch der des dritten Zahnrads 63.
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Dies gilt ebenso für die Spielausgleichseinrichtungen 8 der entsprechenden Zahnräder in der hinteren Gruppe.
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Daher sind ebenso in den vorderen und hinteren Zylinderköpfen 14 und 15 die Spielausgleichseinrichtungen 8 für die vierten Zahnräder 64 vorgesehen, die direkt an den vorderen und hinteren Zylinderköpfen 14 und 15 des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen sind. Somit können die Spielausgleichseinrichtungen 8 einfach ohne eine Vergrößerung der Abmessungen vorgesehen werden, indem die Gestaltung der Spielausgleichseinrichtung 8 gemäß der vorliegenden Erfindung im Besonderen in den Zylinderköpfen 14 und 15 des Verbrennungsmotors 1, die miniaturisiert werden sollen, übernommen wird.
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Hauptmerkmale der Spielausgleichseinrichtung 8 des Nockenwellenantriebsmechanismus 6 gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden zusammengefasst.
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In der Spielausgleichseinrichtung 8 des Nockenwellenantriebsmechanismus 6 gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Rotationsantriebskraft der Kurbelwelle an den Ventiltrieb 3 des Verbrennungsmotors 1 durch einen Nockenwellenantriebsmechanismus 6 übertragen, in dem das zweite Zahnrad 62, das dritte Zahnrad 63 und das vierte Zahnrad 64 als Antriebszahnräder und angetriebene Zahnräder zum Übertragen der Antriebskraft ineinander eingreifend dazwischen angeordnet sind, wobei die Exzentertragwelle 85 drehbar wenigstens eines von den Antriebszahnrädern und angetriebenen Zahnrädern (alle von dem zweiten Zahnrad 62, dem dritten Zahnrad 63 und dem vierten Zahnrad 64 in der vorliegenden Erfindung, von denen das dritte Zahnrad 63 im Folgenden beschrieben wird), das heißt, das dritte Zahnrad 63 am Außenumfang der Exzentertragwelle 85, hält, und eine Mittelachse Z, die bezüglich der Y-Rotationsachse des drehbar gehaltenen dritten Zahnrads 63 exzentrisch ist, im Verbrennungsmotor 1 angeordnet ist, sodass es an einer bestimmten Rotationswinkelposition um die Mittelachse Z fixiert werden kann, und den Abstandsbetrag zwischen den ineinander eingreifenden Zahnrädern anpasst, wobei die Exzentertragwelle 85 über der am Verbrennungsmotor 1 befestigten Basiswelle 68 des dritten Zahnrads angebracht ist, sodass die Mittelachse Z der Exzentertragwelle 85 mit der X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads zusammenfällt, und die Spielausgleichseinrichtung 8 des Nockenwellenantriebsmechanismus 6 den Ausgleichsbereich 86 aufweist, mit dem die Hohlbohrung 85c der Exzentertragwelle 85 über dem Außenumfang der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads an der bestimmten Rotationswinkelposition bezüglich der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads und dem vom Sperrbolzen 87 zum Fixieren der Exzentertragwelle 85 an der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads ausgebildeten Fixierungsbereichs angebracht werden kann, wobei der Sperrbolzen 87 an der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads an der X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads verschraubt ist.
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Daher ist die Exzentertragwelle 85 der Spielausgleichseinrichtung 8 über dem Außenumfang der am Verbrennungsmotor 1 befestigten Basiswelle 68 des dritten Zahnrads angebracht, und weiterhin ist die Exzentertragwelle 85 an der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads durch den an der X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads verschraubten Sperrbolzen 87 als dem Fixierungsbereich befestigt. Somit ist der Ausgleichsbereich 86 in der Exzentertragwelle 85 angeordnet, der Sperrbolzen 87 befindet sich auf der X-Achse der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads und der Ausgleichsbereich 86 und der Sperrbolzen 87 können im Inneren eines Außendurchmessers der Exzentertragwelle 85 angeordnet werden. In der Folge kann die Anzahl der an der Außenseite des Verbrennungsmotors 1 befindlichen Elemente verringert und verkleinert werden und das Auftreten von Geräuschen vom Nockenwellenantriebsmechanismus 6 kann durch die Anpassung des Spiels im Nockenwellenantriebsmechanismus 6 verhindert werden.
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Darüber hinaus ist die Basiswelle 68 des dritten Zahnrads mit dem Basiswellenseitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 der Exzentertragwelle als eigenständiges Element verkeilt vorgesehen. Der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 ist durch das Mutterelement mit dem Innengewindebereich 83a ausgebildet, das an dem am Außenumfang der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads vorgesehenen Außengewindebereich 82a verschraubt ist. Das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 zum Fixieren des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 an einer bestimmten Position des Außengewindebereichs 82a ist vorgesehen. Der Basiswellenseitige Keilwelleneingriffsbereich 83 und das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 bilden den Ausgleichsbereich 86.
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Daher, da der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 durch ein von der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads getrenntes Element als Ausgleichsbereich 86 ausgebildet ist, und am Außengewindebereich 82a der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads verschraubt ist und durch Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 unabhängig von der Anordnungsposition der Rippenbereiche 83b und 85e fixiert ist, kann der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 am Außengewindebereich 82a an einer beliebigen Position fixiert werden, und die Exzentertragwelle 85 kann am Gesamtumfang der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads an einer beliebigen Rotationswinkelposition fixiert werden, sodass der Freiheitsgrad einer Abstandsanpassung erheblich verbessert wird.
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Darüber hinaus ist das Eingriffsbereich-Fixierungsmittel 84 zum Fixieren des Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereichs 83 durch ein zweites Mutterelement ausgebildet, das auf dem Außengewindebereich 82a der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads angeschraubt ist. Somit kann der Basiswellen-seitige Keilwelleneingriffsbereich 83 in einfacher Weise durch eine einfache Gestaltung basierend auf dem doppelten Mutterneingriff im Basiswellen-seitigen Keilwelleneingriffsbereich 83 befestigt werden.
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Im Übrigen sind Verschraubungsbereiche wie der Anschraubungsbereich mit Außengewinde 80, der Außengewindebereich 82a und die Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c, die an der Basiswelle der dritten Zahnrads 68 ausgebildet sind, in einer Schraubrichtung als Befestigungsrichtung gemäß einer Rotationsrichtung des dritten Zahnrads 63 ausgebildet, das von der über der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads angebrachten Exzentertragwelle 85 gehalten wird. Die Verschraubungsbereiche sind daher in der Befestigungsrichtung an der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads gemäß der Rotationsrichtung des dritten Zahnrads 63 ausgebildet. Somit kann die Lockerung der Verschraubungsbereiche aufgrund der Rotation des dritten Zahnrads 63 verhindert werden.
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Der Sperrbolzen 87 weist einen Außengewindebereich 87a auf, der in der Verschraubungsöffnung mit Innengewinde 82c der Basiswelle 68 des dritten Zahnrads verschraubt ist, und der vergrößerte Kopfbereich 87b in Form eines in radialer Richtung vergrößerten Flansches steht in Druckkontakt mit dem kreisförmigen Vertiefungsteil 85g am äußeren Ende der Exzentertragwelle 85 und befestigt die Exzentertragwelle 85 an der rechten Querwand 12a über dem Innenring 68ai des Kugellagers 68a und dem Kragenelement 88, sodass die Exzentertragwelle 85 in einer Richtung des Herausfallens und einer Rotationsrichtung fixiert werden kann.
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Die Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben basierend auf einer Ausführungsform beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diesen Modus beschränkt, sondern die vorliegende Erfindung beinhaltet Erfindungen, die in verschiedenen Modi ausgeführt werden, ohne vom Geist der Erfindung gemäß den einzelnen Ansprüchen abzuweichen.
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Zum Beispiel kann eine Spielausgleichseinrichtung nur für einen Teil der Zahnräder des Nockenwellenantriebsmechanismus (den so genannten Getriebezug) vorgesehen werden, und die Anzahl der Zahnräder des Nockenwellenantriebsmechanismus ist ebenso nicht beschränkt.
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Darüber hinaus ist der in der Spielausgleichseinrichtung vorgesehene Antriebszahnradmechanismus nicht auf die Verwendung in Nockenwellen beschränkt, sondern kann als Antriebszahnradmechanismus übernommen werden, indem die Exaktheit des Eingriffs der Zahnräder für eine Ausgleichswelle oder Ähnliches von Bedeutung ist.
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Darüber hinaus ist der Verbrennungsmotor nicht auf einen wassergekühlten DOHC-Vier Takt-Vierzylinder-Verbrennungsmotor des V-Typs beschränkt, sondern kann ein anderer als der V-Typ sein und eine beliebige Anzahl von Zylindern aufweisen und kann ein anderer Verbrennungsmotor als ein wassergekühlter Verbrennungsmotors sein. Darüber hinaus ist das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors nicht auf ein Kurbelgehäuse beschränkt, dass in ein oberes und ein unteres getrennt ist, sondern kann ein Kurbelgehäuse sein, das in eine linke Seite und eine rechte Seite geteilt ist.
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Im Übrigen kann die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise für Verbrennungsmotore ausgeführt werden, deren Anordnung in einer Richtung von links nach rechts entgegengesetzt zur in der obigen Ausführungsform gezeigten Richtung von links nach rechts ist.
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Der Verbrennungsmotor mit der Spielausgleichseinrichtung des Nockenwellenantriebsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf einen in einem Motorrad eingebauten Verbrennungsmotor beschränkt, sondern kann auch in verschiedenen kleinen Fahrzeugen, wie Buggys oder Ähnlichem, eingebaut werden. Weiterhin kann der Verbrennungsmotor ein stationärer Verbrennungsmotor sein. Die vorliegende Erfindung kann jedoch wirkungsvoll vor allem in einem Verbrennungsmotor für ein kleine Fahrzeuge wie Motorräder oder Ähnliche ausgeführt werden, in denen der Verbrennungsmotor miniaturisiert werden soll.
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1... Verbrennungsmotor, 3... Ventiltrieb, 6... Nockenwellenantriebsmechanismus, 8... Spielausgleichseinrichtung, 10... Kurbelgehäuse, 10A... Oberes Kurbelgehäuse, 10B...Unteres Kurbelgehäuse, 10a... Anschlussfläche, 11... Kurbelwelle, 12 ... Vorderer Zylinderblock, 12a... Rechte Querwand, 12b... Reche Außenwand, 14... Vorderer Zylinderkopf, 16... Vorderer Zylinderkopfdeckel, 21... Vordere Gruppe, 23... Kammer des Nockenwellenantriebsmechanismus , 24... Rechter Kurbelgehäusedeckel, 25...Verschraubungsöffnung mit Innengewinde, 26... Halterungsöffnung, 61... Nockenwellenantrieb, 62... Zweites Zahnrad (Zwischenzahnrad), 63...Drittes Zahnrad (Zwischenzahnrad), 64... Viertes Zahnrad (Zwischenzahnrad), 65...Angetriebenes Zahnrad für eine Einlassnockenwelle, 66...Angetriebenes Zahnrad für eine Auslassnockenwelle, 68... Basiswelle des dritten Zahnrads („Basiswelle“ in der vorliegenden Erfindung), 68a... Kugellager, 80... Anschraubungsbereich mit Außengewinde, 82... Trägerwellenbereich, 82a...Außengewindebereich, 82c... Verschraubungsöffnung mit Innengewinde, 83... Basiswellen-seitiger Keilwelleneingriffsbereich, 83a... Innengewindebereich, 83b... Rippenbereich, 84... Eingriffsbereich-Fixierungsmittel, 84a... Innengewindebereich, 85... Exzentertragwelle, 85a... Exzentrischer zylinderförmiger Bereich, 85b... Konzentrischer zylinderförmiger Bereich, 85... Hohlbohrung, 85e... Rippenbereich, 85f... Flanschbereich, 85g... Kreisförmiges Vertiefungsteil, 85h... Innenumfangskante, 85i... Äußere Endfläche, 85j... Werkzeugöffnung, 86... Ausgleichsbereich, 87... Verriegelungsbolzen (das ist das „Fixierungsmittel“ in der vorliegenden Erfindung, das einen „Fixierungsbereich“ bildet), 87a... Außengewindebereich, 87b... Vergrößerter Kopfbereich, 87c... Außenumfangskante, 89... Dichtungsnut, 89a... O-Ring („Dichtungselement“ in der vorliegenden Erfindung), 101... Motorrad, X ... Achse der Basiswelle des dritten Zahnrads 68, Y... Achse des exzentrischen zylinderförmigen Bereichs 85a der Exzentertragwelle 85 (Mitte einer Rotationsachse des dritten Zahnrads 63), Z... Mittelachse der Exzentertragwelle 85
