DE102019106814B4

DE102019106814B4 - Fahrzeugantriebseinheit

Info

Publication number: DE102019106814B4
Application number: DE102019106814.2A
Authority: DE
Inventors: Eiji Kittaka; Takashi Kudo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-10-19
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: JP2019183903A; JP6680823B2; DE102019106814A1; US11293527B2; US20190309828A1

Abstract

Fahrzeugantriebseinheit mit einem Verbrennungsmotor (3, 103) und einer Getriebevorrichtung (4, 104), die integral in einem Kurbelgehäuse (31, 131) gelagert ist, wobei die Getriebevorrichtung (4, 104) ein Getriebe (40, 140) mit Zahnradpaaren mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen zum Übertragen von Leistung vom Verbrennungsmotor auf ein Fahrzeug und einen Getriebebetätigungsmechanismus (60, 160) mit einer Schalttrommel (80, 180), die durch einen Schaltmotor (61, 161) winkelbeweglich beweglich ist, um Schaltgabeln (87) zu bewegen, die durch die Schalttrommel (80, 180) geführt werden, um Zahnradpaare des Getriebes (40, 140) zu wechseln, um Leistung zu übertragen, aufweist, wobei die Fahrzeugantriebseinheit dadurch gekennzeichnet ist, dass:ein Moment für die Positionierung der Schalttrommel (80, 180) auf 1,15 Nm oder mehr eingestellt ist;ein Untersetzungsgetriebezug (75, 175) mehrere Untersetzungsstufen zum Übertragen von Leistung von einem Antriebszahnrad (62, 162) auf einer Antriebswelle des Schaltmotors (61, 161) auf ein angetriebenes Zahnrad (83, 183) auf einer Trommeldrehwelle (81, 181) der Schalttrommel (80, 180) aufweist;wobei der Untersetzungsgetriebezug (75, 175) ein Untersetzungsverhältnis im Bereich von 29 bis 45 aufweist; undder Schaltmotor (61, 161) einen Gleichstrom-Elektromotor umfasst, der ein pulsierendes Rastmoment mit einem Maximalwert im Bereich von 0,04 bis 0,07 Nm erzeugt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugantriebseinheit bzw. Antriebseinheit zur Verwendung in einem kleinen bzw. klein dimensionierten Fahrzeug.
STAND DER TECHNIK
JP 2016- 186 357 A offenbart eine Fahrzeugantriebseinheit mit einer Getriebevorrichtung, die integral bzw. einstückig mit einem Verbrennungsmotor an einem Kurbelgehäuse gelagert ist. Die Getriebevorrichtung umfasst ein Getriebe mit Zahnradpaaren unterschiedlicher Untersetzungsverhältnisse zur Übertragung von Leistung auf das Fahrzeug vom Verbrennungsmotor und einen Getriebebetätigungsmechanismus mit einer Schalttrommel, die von einem Schaltmotor winklig bewegt werden kann, um Schaltgabeln zu bewegen, die von der Schalttrommel geführt werden, um Zahnradpaare des Getriebes zu wechseln und Leistung zu übertragen.
In der in JP 2016- 186 357 A offenbarten Fahrzeugantriebseinheit weist das Kurbelgehäuse linke und rechte Seitenwände auf, an bzw. von denen eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, um sich in Links- und Rechtsrichtungen quer über eine Fahrzeugkarosserie bzw. einen Fahrzeugkörper mit der Fahrzeugantriebseinheit zu erstrecken. Das Getriebe weist eine Hauptwelle und eine Gegenwelle bzw. Vorgelegewelle auf, die sich ebenfalls in Links- und Rechtsrichtungen quer über die Fahrzeugkarosserie erstrecken. Die Hauptwelle, die Vorgelegewelle und die Schalttrommel des Getriebebetätigungsmechanismus werden ebenfalls drehbar von der linken und rechten Seitenwand des Kurbelgehäuses gelagert.
DE 60 2005 001 903 T2 offenbart ein Schalttrommel-Getriebe, welches zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad vorgesehen ist. Das Schalttrommelgetriebe umfasst einen Schalttrommel-Antriebsmechanismus, welcher dazu ausgebildet ist, Gänge zu wechseln, indem eine Drehungssteuerung/-regelung einer Schalttrommel unter Verwendung eines Stellantriebs durchgeführt wird, wobei der Stellantrieb auf einer Seite der Schalttrommel vorgesehen ist und ein von dem Stellantrieb angetriebener intermittierender Vorschubmechanismus auf der anderen Seite der Schalttrommel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass eine Schaltspindel, welche eine Kraft von dem Stellantrieb zu dem intermittierenden Vorschubmechanismus überträgt, die Innenseite der Schalttrommel durchdringt.
Eine Schaltspindel erstreckt sich durch die linke und rechte Seitenwand des Kurbelgehäuses und wird hierdurch drehbar gelagert. Ein Zahnrad, das an einem linken Endabschnitt der Schaltspindel angebracht ist, die sich durch die linke Seitenwand des Kurbelgehäuses erstreckt, ist über einen Untersetzungsgetriebemechanismus funktionsfähig mit einem Antriebszahnrad des Schaltmotors gekoppelt.
Über einem rechten Endabschnitt der Schaltspindel, die sich durch die rechte Seitenwand des Kurbelgehäuses erstreckt, ist ein Master- bzw. Hauptarm angebracht. Die Schwenkbewegung des Hauptarms wird über einen intermittierenden Vorschubmechanismus ausgeführt, um die Schalttrommel um bzw. über vorbestimmte Winkel winklig bzw. angular zu bewegen.
Für die Schwenkbewegung der Schalttrommel gibt es einen Stoppermechanismus mit einer Stopperrolle, die gegen die unebene Nockenoberfläche einer sternförmigen Nocke auf der Welle der Schalttrommel gedrückt wird. Wenn die Stopperrolle in einer Wölbung bzw. Vertiefung in der unebenen Nockenoberfläche montiert ist, wird die Schalttrommel in eine bestimmte Winkelposition gebracht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Grundlegende Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
Der in JP 2016- 186 357 A offenbarte Getriebebetätigungsmechanismus umfasst den Untersetzungsgetriebemechanismus, der am linken Ende der Schaltspindel und dem intermittierenden Vorschubmechanismus sowie dem Stoppermechanismus, die zusammen mit dem Hauptarm am rechten Ende der Schaltspindel angeordnet sind, angeordnet ist. Daher werden Einbauräume für diese Mechanismen sowohl am linken als auch am rechten Ende der Schaltspindel benötigt, was dazu führt, dass sich die Getriebevorrichtung in die Links- und Rechtsrichtungen quer über die Fahrzeugkarosserie vergrößert. Daher ist die Fahrzeugantriebseinheit relativ groß, der Getriebebetätigungsmechanismus wird aus einer großen Anzahl von Teilen gebildet, ist komplex in der Struktur und sehr teuer in der Herstellung.
Es war im Stand der Technik erwünscht, dass der Getriebebetätigungsmechanismus in der Lage ist, mit einem Elektromotor schneller und sanfter zu schalten bzw. schnellere und sanftere Gangwechsel durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugantriebseinheit mit einem Getriebebetätigungsmechanismus bereitzustellen, der aus einer reduzierten Anzahl von Teilen gebildet wird, der einfach aufgebaut ist und wirksam verhindert, dass eine Getriebevorrichtung vergrößert wird und somit die Getriebevorrichtung klein wird, und der in der Lage ist, mit einem Elektromotor schneller und sanfter zu schalten.
Mittel, um die Probleme zu lösen
Um das vorstehende Ziel zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugantriebseinheit mit einem Verbrennungsmotor und einer Getriebevorrichtung vorgesehen, die in einem Kurbelgehäuse integral bzw. einstückig gelagert sind. Die Getriebevorrichtung umfasst ein Getriebe mit Zahnradpaaren unterschiedlicher Untersetzungsverhältnisse zur Übertragung von Leistung aus dem Verbrennungsmotor und einen Getriebebetätigungsmechanismus mit einer Schalttrommel, die von einem Schaltmotor winklig bewegt werden kann, um von der Schalttrommel geführte Schaltgabeln zum Schalten von Zahnradpaaren des Getriebes zur Übertragung von Leistung zu bewegen. Die Fahrzeugantriebseinheit umfasst einen Untersetzungsgetriebezug mit mehreren Untersetzungsstufen zur Übertragung von Leistung zwischen einem Antriebszahnrad auf einer Antriebswelle des Schaltmotors und einem angetriebenen Zahnrad auf einer Trommeldrehwelle der Schalttrommel. Der Untersetzungsgetriebezug weist ein Untersetzungsverhältnis von 23 bis 45 auf, und der Schaltmotor umfasst einen Gleichstrommotor, der ein pulsierendes Rastmoment mit einem Maximalwert von 0,04 bis 0,07 Nm erzeugt.
Mit dieser Anordnung ist der Schaltmotor in der Fahrzeugantriebseinheit, in der die Getriebevorrichtung zusammen mit dem Verbrennungsmotor im Kurbelgehäuse gelagert und hinter dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, ein Gleichstrom-Elektromotor, der ein pulsierendes Rastmoment mit einem Maximalwert im Bereich von 0,04 bis 0,07 Nm erzeugt, wobei der Maximalwert des Rastmoments 0,04 Nm oder größer ist und der Getriebezug zur Übertragung von Leistung auf die Schalttrommel mehrere Untersetzungsstufen mit einem Untersetzungsverhältnis im Bereich von 23 bis 45 aufweist. Der Getriebebetätigungsmechanismus ist in der Lage, die Schalttrommel mit dem vom Schaltmotor über den Untersetzungsgetriebezug aufgebrachten Rastmoment effektiv zu bremsen, wodurch ein Überschwingen bzw. Übersteuern der Schalttrommel minimiert wird. Der Getriebebetätigungsmechanismus kann die Schalttrommel in den gewünschten Winkelpositionen leicht stoppen, wenn kein intermittierender Vorschubmechanismus vorhanden ist. Dementsprechend kann der Getriebebetätigungsmechanismus aus einer reduzierten Anzahl von Teilen und mit einer einfacheren Struktur gebildet werden, so dass verhindert wird, dass die Getriebevorrichtung vergrößert wird, und die Fahrzeugantriebseinheit kleiner und kostengünstiger hergestellt werden kann.
Da die Drehung des Schaltmotors auf die Schalttrommel übertragen wird, um die Schalttrommel nur durch den Untersetzungsgetriebezug winklig bzw. angular zu bewegen, ist die Getriebevorrichtung in der Lage, die Gangpositionen mit einem Elektromotor schneller und sanfter zu wechseln.
Der Getriebebetätigungsmechanismus, der frei von einem intermittierenden Vorschubmechanismus ist, ist frei von Geräuschen, die sonst durch einen intermittierenden Vorschubmechanismus bei Wechsel der Gangpositionen verursacht würden, und erfordert daher keine schalldichte Struktur.
Sofern das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 23 oder größer ist, kann der Getriebebetätigungsmechanismus die Schalttrommel in Abwesenheit eines Stoppermechanismus leicht in einer gewünschten Winkelposition stoppen. Wenn kein Stoppermechanismus enthalten ist, wird die Getriebevorrichtung verkleinert, so dass es möglich ist, dass die Größe der Fahrzeugantriebseinheit weiter reduziert werden kann.
Wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 45 übersteigt, dann ist es zeitaufwendig, die Gangpositionen zu ändern, da es Zeit benötigt, bis sich die Getriebezahnräder bewegen, wodurch es erschwert wird, dass die Klauenkupplungen reibungslos eingreifen bzw. verzahnen.
Daher muss der Schaltmotor eine größere Größe und eine höhere Ausgangsleistung aufweisen.
In der obigen Anordnung kann die Fahrzeugantriebseinheit seitlich an einem klein dimensionierten Fahrzeug mit einer Kurbelwelle montiert werden, die in Links- und Rechtsrichtungen quer über das klein dimensionierte Fahrzeug ausgerichtet ist; die Schalttrommel kann linke und rechte Trommeldrehwellen aufweisen, die drehbar an linken bzw. rechten Seitenwänden des Kurbelgehäuses gelagert sind; das angetriebene Zahnrad kann an einer der linken und rechten Trommeldrehwellen der Schalttrommel montiert sein; der Getriebebetätigungsmechanismus kann eine Verlängerungsstützwand umfassen, die sich von einer, auf der die eine der linken und rechten Trommeldrehwelle mit dem darauf montierten angetriebenen Zahnrad drehbar gelagert ist, der linken und rechten Seitenwände des Kurbelgehäuses nach hinten erstreckt; der Schaltmotor kann an der Verlängerungsstützwand montiert werden, wobei das Antriebszahnrad in die Links- und Rechtsrichtungen vorstehend angeordnet ist; und der Untersetzungsgetriebezug kann an der Verlängerungsstützwand gelagert und in einer Anordnung bzw. in einem Array angeordnet sein.
Bei dieser Anordnung erstreckt sich in der Fahrzeugantriebseinheit, die seitlich an einem klein dimensionierten Fahrzeug montiert ist, wobei die Kurbelwelle in den Links- und Rechtsrichtungen quer über das klein dimensionierte Fahrzeug ausgerichtet ist, die Verlängerungsstützwand von einer der linken und rechten Seitenwände des Kurbelgehäuses nach hinten, wobei die einen Seitenwände die eine der linken und rechten Trommeldrehwellen drehbar lagern, wobei der Schaltmotor an der Verlängerungsstützwand montiert ist, wobei das Antriebszahnrad in den Links- und Rechtsrichtungen vorstehend angeordnet ist, und wobei der Untersetzungsgetriebezug an der Verlängerungsstützwand gelagert und in einer Anordnung bzw. einem Array angeordnet ist. Folglich wird der Getriebebetätigungsmechanismus insgesamt an einer der Seitenwände und der Verlängerungsstützwand platziert, so dass eine Vergrößerung der Getriebevorrichtung verhindert und die Fahrzeugantriebseinheit klein ausgebildet wird.
In der obigen Anordnung kann der Schaltmotor an einem hinteren Abschnitt der Verlängerungsstützwand montiert werden, wobei das Antriebszahnrad in einer der Links- und Rechtsrichtungen vorstehend angeordnet ist, die die gleiche ist wie die Richtung, in der sich die eine der linken und rechten Trommeldrehwellen mit dem darauf montierten angetriebenen Zahnrad erstreckt.
Da der Schaltmotor bei dieser Anordnung auf dem hinteren Abschnitt der Verlängerungsstützwand montiert ist, wobei das Antriebszahnrad in einer der Links- und Rechtsrichtungen vorstehend angeordnet ist, die die gleiche ist wie die Richtung, in der sich die eine der linken und rechten Trommeldrehwellen mit dem darauf montierten angetriebenen Zahnrad erstreckt, weist der Schaltmotor ein Motorgehäuse auf, das zusammen mit der Schalttrommel innerhalb der Querbreite bzw. -erstreckung des Kurbelgehäuses positioniert ist und nicht quer aus dem Kurbelgehäuse ragt und in einer kompakten Anordnung angeordnet ist.
In der obigen Anordnung kann das Kurbelgehäuse eine vertikale geteilte Struktur aufweisen, die ein oberes Kurbelgehäuseelement und ein unteres Kurbelgehäuseelement umfasst; und die Verlängerungsstützwand kann an dem unteren Kurbelgehäuseelement montiert werden.
Da die Verlängerungsstützwand bei dieser Anordnung am unteren Kurbelgehäuseelement des vertikal geteilten Kurbelgehäuses montiert ist, ist der an der Verlängerungsstützwand montierte Schaltmotor an einem hinteren Abschnitt des unteren Kurbelgehäuseelements angeordnet, so dass das Fahrzeug einen niedrigeren Schwerpunkt aufweisen kann.
In der obigen Anordnung kann der Untersetzungsgetriebezug längs bzw. entlang des Fahrzeugs zwischen dem Antriebszahnrad und dem angetriebenen Zahnrad angeordnet werden.
Soweit der Untersetzungsgetriebezug bei dieser Anordnung in einer Anordnung entlang des Fahrzeugs zwischen dem angetriebenen Zahnrad auf einer der Trommeldrehwellen der Schalttrommel und dem auf dem hinteren Abschnitt der Verlängerungsstützwand hinter der Schalttrommel angeordneten Antriebszahnrad des Schaltmotors angeordnet ist, ist der Schaltmotor in einem hinteren Abschnitt des unteren Kurbelgehäuseelements außerhalb physikalischer Beeinträchtigung mit dem Getriebe angeordnet.
In der obigen Anordnung kann der Untersetzungsgetriebezug ein Leerlaufzahnrad aufweisen.
Bei dieser Anordnung ist das Leerlaufzahnrad in dem Untersetzungsgetriebezug aufgenommen, der in einer Längsanordnung angeordnet ist. Daher bleiben die Untersetzungsverhältnisse des Untersetzungsgetriebes unverändert. Das aufgenommene Leerlaufzahnrad ermöglicht es, dass der Schaltmotor im hinteren Abschnitt des unteren Kurbelgehäuseelements außerhalb physikalischer Beeinträchtigung mit dem Getriebe angeordnet werden kann, und verzögert das Schalten der Gangpositionen nicht.
In der obigen Anordnung kann der Untersetzungsgetriebezug über einem Ölstandpegel von Öl, das in dem unteren Kurbelgehäuseelement vorgehalten wird, angeordnet sein.
Da der Untersetzungsgetriebezug über dem Ölstandpegel von Öl, das in dem unteren Kurbelgehäuseelement vorgehalten wird, angeordnet ist, wird bei dieser Anordnung ein nachteiliger Effekt der ölbedingten Reibung auf den Untersetzungsgetriebezug reduziert, wodurch es möglich wird, die Fähigkeit des Getriebebetätigungsmechanismus zur Steuerung der Gangschaltung im Getriebe zu erhöhen.
In der obigen Anordnung kann die Fahrzeugantriebseinheit ferner eine endlose Kette, die um ein Antriebskettenrad herum ausgebildet ist, das über einer Abtriebswelle der Fahrzeugantriebseinheit montiert ist, und ein angetriebenes Kettenrad, das über einer Hinterachse montiert ist, umfassen. Der Schaltmotor kann quer nach innen bezüglich der endlosen Kette an einer der endlosen Kette überlagerten Position in Seitenansicht angeordnet sein.
Da der Schaltmotor bei dieser Anordnung quer nach innen bezüglich der endlosen Kette an einer der endlosen Kette überlagerten Position in Seitenansicht angeordnet ist, ist der Schaltmotor quer zur endlosen Kette beabstandet, die dazu neigt, vertikal zu schwingen, und ist im Wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die Endloskette angeordnet. Daher weist das Fahrzeug einen niedrigeren Schwerpunkt und einen ausreichenden Straßenabstand bzw. Abstand zur Straße auf.
In der obigen Anordnung kann das Kurbelgehäuse eine vertikale geteilte Struktur aufweisen, die ein oberes Kurbelgehäuseelement und ein unteres Kurbelgehäuseelement umfasst; und die Verlängerungsstützwand kann an dem oberen Kurbelgehäuseelement montiert werden.
Da die Verlängerungsstützwand bei dieser Anordnung an dem oberen Kurbelgehäuseelement des vertikal geteilten Kurbelgehäuses montiert ist, ist der an der Verlängerungsstützwand montierte Schaltmotor an einem hinteren Abschnitt des oberen Kurbelgehäuseelements angeordnet und somit vor Steinen geschützt, die auf den Schaltmotor aufprallen.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Schaltmotor in der Fahrzeugantriebseinheit, in der die Getriebevorrichtung zusammen mit dem Verbrennungsmotor im Kurbelgehäuse gelagert und hinter dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, ein Gleichstrom(DC)-Elektromotor, der ein pulsierendes Rastmoment mit einem Maximalwert von 0,04 bis 0,07 Nm erzeugt, wobei der Maximalwert des Rastmoments 0,04 Nm oder größer beträgt, und der Getriebezug zur Übertragung der Leistung auf die Schalttrommel mehrere Untersetzungsstufen mit einem Untersetzungsverhältnis von 23 bis 45 aufweist. Der Getriebebetätigungsmechanismus ist somit in der Lage, die Schalttrommel mit dem vom Schaltmotor über den Untersetzungsgetriebezug aufgebrachten Rastmoment effektiv zu bremsen und ein Übersteuern der Schalttrommel zu minimieren. Der Getriebebetätigungsmechanismus kann die Schalttrommel in den gewünschten Winkelpositionen leicht stoppen, wenn kein intermittierender Vorschubmechanismus vorhanden ist. Dementsprechend kann der Getriebebetätigungsmechanismus aus einer reduzierten Anzahl von Teilen und mit einer einfacheren Struktur gebildet werden, so dass eine Vergrößerung der Getriebevorrichtung verhindert wird und die Fahrzeugantriebseinheit klein und kostengünstiger hergestellt wird.
Da zusätzlich die Drehung des Schaltmotors auf die Schalttrommel übertragen wird, um die Schalttrommel nur durch den Untersetzungsgetriebezug winklig zu bewegen, ist die Getriebevorrichtung in der Lage, die Gangpositionen bzw. die Gänge mit einem Elektromotor schneller und sanfter zu wechseln bzw. zu schalten.
Der Getriebebetätigungsmechanismus, der frei von einem intermittierenden Vorschubmechanismus ist, ist frei von Geräuschen, die sonst durch einen intermittierenden Vorschubmechanismus bei Wechsel der Gangpositionen verursacht würden, und erfordert daher keine schalldichte Struktur.
Sofern das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 23 oder größer ist, kann der Getriebebetätigungsmechanismus die Schalttrommel in den gewünschten Winkelpositionen leicht stoppen, wenn kein Stoppermechanismus vorhanden ist. Da kein Stoppermechanismus umfasst ist, wird die Getriebevorrichtung verkleinert, so dass die Größe der Fahrzeugantriebseinheit weiter reduziert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine rechte Seitenansicht eines Motorrads mit einer Fahrzeugantriebseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine vergrößerte rechte Seitenansicht der Fahrzeugantriebseinheit;
3 ist eine vergrößerte linke Seitenansicht der Fahrzeugantriebseinheit;
4 ist eine Querschnittsentwicklungsansicht eines Abschnitts der Fahrzeugantriebseinheit entlang der Linie IV - IV von 2;
5 ist eine fragmentarische bzw. unvollständige rechte Seitenansicht der Fahrzeugantriebseinheit, die teilweise nicht dargestellt ist;
6 ist eine Querschnittsentwicklungsansicht eines Abschnitts der Fahrzeugantriebseinheit entlang der Linie VI - VI von 5;
7 ist eine Schnittansicht einer Neutralschaltung gemäß einer Modifikation;
8 ist ein Diagramm, das die Änderungen der Rastmomente, die auf eine Schalttrommel wirken, veranschaulicht, wenn das Untersetzungsverhältnis eines Untersetzungsgetriebezuges 33,4 ist;
9 ist ein Diagramm, das die Änderungen der Rastmomente, die auf die Schalttrommel wirken, veranschaulicht, wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 15 ist;
10 ist ein Diagramm, das die Änderungen der Rastmomente, die auf die Schalttrommel wirken, veranschaulicht, wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 40 ist;
11 ist eine rechte Seitenansicht einer Fahrzeugantriebseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine unvollständige rechte Seitenansicht der in 11 dargestellten Fahrzeugantriebseinheit, die teilweise nicht dargestellt ist; und
13 ist eine Querschnittsentwicklungsansicht eines Abschnitts der Fahrzeugantriebseinheit entlang der Linie XIII - XIII von 12.

MODI BZW. BETRIEBSARTEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben.
1 ist eine rechte Seitenansicht eines Motorrads 1, das ein Fahrzeug vom Satteltyp ist, das eine Fahrzeugantriebseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
In der Beschreibung werden Vorwärts-, Rückwärts-, Links-, Rechts- und ähnliche Richtungsausdrücke gemäß den normalen Ausrichtungen des Motorrads 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform definiert, die eine Vorwärtsrichtung umfassen, entlang derer sich das Motorrad 1 geradeaus bewegt. In den Zeichnungen stellen die Bezugszeichen FR eine Vorwärtsrichtung dar, RR eine Rückwärtsrichtung, LH eine Linksrichtung und RH eine Rechtsrichtung.
Wie in 1 dargestellt umfasst das Motorrad 1 einen Fahrzeugkarosserierahmen 10 mit einem in einem vorderen Abschnitt desselben angeordneten Kopfrohr 11, einen Hauptrahmen 12, der sich schräg nach hinten und nach unten vom Kopfrohr 11 erstreckt und in einem Zwischenabschnitt gekrümmt ist und sich dann nach hinten erstreckt, einen Mittelrahmen 13, der sich von einem hinteren Ende des Hauptrahmens 12 nach unten erstreckt, eine Sitzschiene 14, die sich von einem oberen Abschnitt des Mittelrahmens 13 nach hinten erstreckt, einen Mittelsteg 15, der sich zwischen einem hinteren Abschnitt des Mittelrahmens 13 und einem hinteren Abschnitt der Sitzschiene 14 erstreckt und mit diesem gekoppelt ist, und einen unteren Rahmen 16, der sich von dem Kopfrohr 11 nach unten erstreckt.
Eine Vorderradgabel 17 mit einem an einem unteren Ende drehbar gelagerten Vorderrad 18 ist am Kopfrohr 11 lenkbar gelagert.
Die Vorderradgabel 17 weist ein oberes Ende auf, an dem ein Steuer- bzw. Lenkgriff 19 gekoppelt ist. Ein Schwenkarm 21 wird am Mittelrahmen 13 durch eine Schwenkwelle 20 schwenkbar gelagert.
Der Schwenkarm 21 weist ein hinteres Ende auf, an dem ein Hinterrad 23 durch eine Hinterachse 22 drehbar gelagert ist.
Ein Fahrersitz 24 ist auf der Sitzschiene 14 montiert, und ein Kraftstofftank 25 ist auf dem Hauptrahmen 12 vor dem Fahrersitz 24 montiert.
Das Motorrad 1 umfasst eine Fahrzeugantriebseinheit P zum Antreiben des Hinterrades 23. Die Fahrzeugantriebseinheit P wird auf einer Vielzahl von Montagebügeln bzw. -halterungen 10a am Fahrzeugkarosserierahmen 10 gelagert. Die Fahrzeugantriebseinheit P ist seitlich derart ausgerichtet, dass es eine Kurbelwelle 32 aufweist, deren Drehachse in Links- und Rechtsrichtungen quer über den Fahrzeugkarosserierahmen 10 ausgerichtet ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit P weist eine Abtriebswelle, d.h. eine Vorgelegewelle 42 (siehe 3), auf, deren Ende in einem Antriebskettenrad 42a montiert ist. Eine endlose Kette 26 ist um das Antriebskettenrad 42a herum ausgebildet und ein angetriebenes Kettenrad 22a über einem Ende der Hinterachse 22 montiert.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Fahrzeugantriebseinheit P in integraler bzw. einstückiger Kombination einen wassergekühlten Zweizylinder-Viertakt-Verbrennungsmotor 3 und eine mit einem hinteren Abschnitt des Verbrennungsmotors 3 gekoppelte Getriebevorrichtung 4.
Die Fahrzeugantriebseinheit P umfasst ein Kurbelgehäuse 31, auf dem die Kurbelwelle 32 drehbar gelagert ist. Das Kurbelgehäuse 31 erstreckt sich nach hinten und nimmt die Getriebevorrichtung 4 darin auf.
Das Kurbelgehäuse 31 weist eine vertikale geteilte Struktur auf und umfasst ein oberes Kurbelgehäuseelement 31U und ein unteres Kurbelgehäuseelement 31D.
Das obere Kurbelgehäuseelement 31U umfasst eine linke Seitenwand 31U_L und eine rechte Seitenwand 31U_R, die einander beabstandet voneinander zugewandt sind, und eine obere Umfangswand 31Us, die sich von den Umfangskanten der linken und rechten Seitenwände 31U_L und 31U_R, mit Ausnahme ihrer Gegenflächen, integral bzw. einstückig nach rechts und links erstreckt. Das untere Kurbelgehäuseelement 31D umfasst eine linke Seitenwand 31D_L und eine rechte Seitenwand 31D_R, die einander beabstandet voneinander zugewandt sind, und eine untere Umfangswand 31D_S, die sich von den Umfangskanten der linken und rechten Seitenwände 31D_L und 31D_R mit Ausnahme ihrer Gegenflächen integral bzw. einstückig nach rechts und links erstreckt.
Die obere Umfangswand 31Us des oberen Kurbelgehäuseelements 31U weist einen vorderen Abschnitt auf, an dem ein Zylinderblock 34, ein Zylinderkopf 35 und eine Zylinderkopfabdeckung 36 nacheinander schräg nach vorne und oben gestapelt sind. Der Zylinderblock 34, der Zylinderkopf 35 und die Zylinderkopfabdeckung 36 ragen schräg nach vorne und oben aus dem vorderen Abschnitt der oberen Umfangswand 31Us heraus.
Die untere Umfangswand 31D_S des unteren Kurbelgehäuseelements 31D weist einen offenen Boden auf, an dem eine nach unten vorstehende Ölwanne 37 befestigt ist.
Die obere Umfangswand 31Us und die untere Umfangswand 31Ds des Kurbelgehäuses 31 sind zu einer Rohrwand verbunden, deren rechte Öffnung mit einer rechten Kurbelgehäuseabdeckung 38R (siehe 4) und deren linke Öffnung mit einer linken Kurbelgehäuseabdeckung 38L bedeckt ist.
Die Kurbelwelle 32, die sich in Links- und Rechtsrichtungen quer über die Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist drehbar auf den Gegenflächen des oberen Kurbelgehäuseelements 31U und des unteren Kurbelgehäuseelements 31D gelagert.
Insbesondere sind die Gegenflächen der linken Seitenwand 31U_L und der rechten Seitenwand 31U_R des oberen Kurbelgehäuseelements 31U und die Gegenflächen der linken Seitenwand 31D_L und der rechten Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D miteinander verbunden, wobei sie die Kurbelwelle 32 umschließen, die drehbar darauf gelagert ist.
Wie in 4 dargestellt, umfasst die Getriebevorrichtung 4, die die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 3 in einer gewünschten von Gangpositionen bzw. in einem gewünschten Gang überträgt, ein normalerweise eingreifendes Getriebe 40, einen Getriebebetätigungsmechanismus 60 zum Auswählen einer Gangposition im Getriebe 40 und einen Kupplungsmechanismus 53.
Das Getriebe 40 weist eine Hauptwelle 41, eine Vorgelegewelle 42 und eine normalerweise eingreifende Getriebegruppe 50 auf, die auf der Hauptwelle 41 und der Vorgelegewelle 42 montiert ist.
Wie in den 2 und 4 dargestellt, erstreckt sich die Hauptwelle 41 im oberen Kurbelgehäuseelement 31U schräg nach hinten und nach oben und parallel zur Drehachse der Kurbelwelle 32.
Wie in 3 dargestellt, weist die Hauptwelle 41 ein linkes Ende auf, das an der linken Seitenwand 31U_L des oberen Kurbelgehäuseelements 31U durch ein Kugellager 43 (siehe 4) drehbar gelagert ist, einen zentralen Abschnitt, der an der rechten Seitenwand 31U_R des oberen Kurbelgehäuseelements 31U durch ein Kugellager 44 drehbar gelagert ist, und ein rechtes Ende, das an der rechten Kurbelgehäuseabdeckung 38R durch ein Kugellager 45 drehbar gelagert ist.
Die Vorgelegewelle 42 ist zwischen den oberen und unteren Kurbelgehäuseelementen 31U und 31D und schräg nach hinten und nach unten und parallel zur Hauptwelle 41 positioniert.
Die Vorgelegewelle 42 weist ein linkes Ende auf, das sich durch ein Kugellager 46 in der linken Seitenwand 31U_L erstreckt. Die Vorgelegewelle 42 weist einen linken Endabschnitt auf, der drehbar durch das Kugellager 46 gelagert ist, und ein rechtes Ende, das zwischen den oberen und unteren Kurbelgehäuseelementen 31U und 31D angeordnet ist und drehbar durch ein Nadellager 47 in der rechten Seitenwand 31U_R gelagert ist.
Das Antriebskettenrad 42a wird über das linke Ende der Vorgelegewelle 42 montiert.
Wie in 4 dargestellt, umfasst die Hauptwelle 41 eine längliche Innenwelle 41A der Hauptwelle, eine Außenwelle 41B der Hauptwelle und eine Außenwellenkupplung 41C. Die Außenwelle 41B der Hauptwelle bedeckt einen Abschnitt der Innenwelle 41A der Hauptwelle, der sich von der Mitte derselben bis zur Mitte einer linken Hälfte des Abschnitts derselben erstreckt, und ist relativ drehbar auf der Innenwelle 41A der Hauptwelle durch Nadellager 48 gelagert.
Die Außenwellenkupplung 41c bedeckt einen Abschnitt der Innenwelle 41A der Hauptwelle, der sich von der Mitte derselben bis zu einem rechten Endabschnitt davon erstreckt, und der relativ drehbar auf der Innenwelle 41A der Hauptwelle durch Nadellager 49 gelagert ist.
Sechs Antriebszahnräder m1 bis m6, die von der ersten bis zur sechsten Gangposition reichen, sind auf der Hauptwelle 41 montiert und sechs angetriebene Zahnräder c1 bis c6, die von der ersten bis zur sechsten Gangposition reichen, sind auf der Vorgelegewelle 42 montiert.
Die Antriebszahnräder m1 bis m6 und die angetriebenen Zahnräder c1 bis c6 sind in Zahnradpaaren angeordnet, die den Positionen des zweiten, des sechsten, des vierten, des dritten, des fünften und des ersten Gangs nacheinander von rechts entsprechen. Die Antriebszahnräder m1 bis m6 und die so gehaltenen angetriebenen Zahnräder c1 bis c6 als ineinandergreifende Zahnradpaare bilden gemeinsam die normalerweise ineinandergreifende Getriebegruppe 50.
Die Antriebszahnräder m2, m4 und m6 in den geradzahligen Gangpositionen sind auf der Außenwelle 41B der Hauptwelle montiert, während die Antriebszahnräder m1, m3 und m5 in den ungeradzahligen Gangpositionen auf der Innenwelle 41A der Hauptwelle montiert sind.
Wie in 4 dargestellt, zeigt ein Suffix bzw. eine Nachsilbe „x“, das den Bezugszeichen einiger der Antriebszahnräder m1 bis m6 und der angetriebenen Zahnräder c1 bis c6 hinzugefügt wurde, an, dass die entsprechenden Zahnräder fixierte bzw. feste Zahnräder sind, die integral bzw. einstückig mit der Welle 41 ausgebildet sind, ein Suffix bzw. eine Nachsilbe „w“ zeigt an, dass die entsprechenden Zahnräder freie Zahnräder sind, die relativ drehbar auf den Wellen 41 und 42 gelagert sind, und ein Suffix bzw. eine Nachsilbe „s“ zeigt an, dass die entsprechenden Zahnräder Schaltzahnräder sind, die axial auf den Wellen 41 und 42 beweglich sind.
Insbesondere sind das Antriebszahnrad m1 der ersten Gangposition und das Antriebszahnrad m2 der zweiten Gangposition feste Zahnräder, das Antriebszahnrad m5 der fünften Gangposition, das Antriebszahnrad m6 der sechsten Gangposition, das angetriebene Zahnrad c1 der ersten Gangposition, das angetriebene Zahnrad c2 der zweiten Gangposition, das angetriebene Zahnrad c3 der dritten Gangposition und das angetriebene Zahnrad c4 der vierten Gangposition sind freie Zahnräder und das Antriebszahnrad m3 der dritten Gangposition, das Antriebszahnrad m4 der vierten Gangposition, das Antriebszahnrad m5 der fünften Gangposition und das angetriebene Zahnrad c6 der sechsten Gangposition sind Schaltzahnräder.
Klauenkupplungen 51 sind zwischen den Schaltzahnrädern m3, m4, c5 und c6 und den freien Zahnrädern m5, m6, c1, c2, c3 und c4 benachbart zu den Schaltzahnrädern m3, m4, c5 und c6 angeordnet. Wenn die Schaltzahnräder m3, m4, c5 und c6 nahe an die freien Zahnräder m5, m6, c1, c2, c3 und c4 benachbart dazu bewegt werden, greifen die Klauenkupplungen 51 ein und verbinden diese Zahnräder gegen Relativdrehung.
Die Schaltzahnräder m3, m4, c5 und c6 weisen entsprechende Gabelnuten 52 auf, die in Umfangsrichtung in ihren äußeren Umfangsflächen definiert sind, um darin Gabelabschnitte von Schaltgabeln 87 (siehe 6) aufzunehmen, die später beschrieben werden.
Der Kupplungsmechanismus 53 ist auf einem Abschnitt der rechten Hälfte der Hauptwelle 41 angeordnet. Wie aus 4 hervorgeht, umfasst der Kupplungsmechanismus 53 eine erste hydraulische Kupplung 53A und eine zweite hydraulische Kupplung 53B, die auf der Außenwellenkupplung 41C bzw. auf beiden axialen Seiten eines primär angetriebenen Zahnrades 54 montiert sind, das relativ drehfest über der Mitte der Außenwellenkupplung 41C montiert ist.
Leistung wird von der Kurbelwelle 32 über ein primäres Antriebszahnrad 33, das über der Kurbelwelle 32 und dem primär angetriebenen Zahnrad 54 montiert ist, auf den Kupplungsmechanismus 53 übertragen. Wenn die erste hydraulische Kupplung 53A und die zweite hydraulische Kupplung 53B selektiv durch einen Hydraulikkreis 55 in Eingriff gebracht werden, wird die Leistung von der Kurbelwelle 32 über die erste hydraulische Kupplung 53A oder die zweite hydraulische Kupplung 53B auf die Innenwelle 41A der Hauptwelle oder auf die Außenwelle 41B der Hauptwelle übertragen.
Wie in 6 dargestellt, umfasst der Getriebebetätigungsmechanismus 60, der die Schaltzahnräder m3, m4, c5 und c6 des Getriebes 40 bewegt, um Gangpositionen zu ändern, einen Schaltmotor 61, einen Untersetzungsgetriebemechanismus 70, eine Schalttrommel 80, eine Schaltgabelwelle 86 und eine Vielzahl von Schaltgabeln 87.
Die Schalttrommel 80 ist nach unten von der Hauptwelle 41 angeordnet und erstreckt sich parallel zur Hauptwelle 41. Die Schalttrommel 80 weist ein linkes Ende auf, das an der linken Seitenwand 31D_L des unteren Kurbelgehäuseelements 31D durch ein Nadellager 84 drehbar gelagert ist, und ein rechtes Ende, das an der rechten Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D durch ein Kugellager 85 drehbar gelagert ist.
Eine Neutralschalter 88 wird rechts in die linke Seitenwand 31D_L in der Nähe des darin angeordneten Nadellagers 84 eingesetzt. Der Neutralschalter 88 weist eine Detektionsstange 88s auf, die federbelastet ist, um nach rechts vorzustehen, und wird gleitend gegen eine linke Seitenfläche 80L eines Rohrelements der Schalttrommel 80 mit in einer äußeren Umfangsfläche definierten Leitnuten 80v gedrückt.
Die Detektionsstange 88s des Neutralschalters 88s wird in Gleitkontakt mit einem ringförmigen Abschnitt der linken Seitenfläche 80L der Schalttrommel 80 gehalten. Der ringförmige Abschnitt umfasst eine darin definierte Aussparung 80d, die das distale Ende der Detektionsstange 88s aufnimmt, wenn sich die Schalttrommel 80 in einer neutralen Winkelposition befindet.
Wenn die Schalttrommel 80 in der neutralen Winkelposition ist, steht somit das distale Ende der federbelasteten Detektionsstange 88s des Neutralschalters 88 in der Aussparung 80d im ringförmigen Abschnitt der linken Seitenfläche 80L vor, so dass der Neutralschalter 88 die neutrale Winkelposition, d.h. einen Leerlaufzustand, der Schalttrommel 80 detektieren bzw. erkennen kann.
Da die federbelastete Detektionsstange 88s des Neutralschalters 88 mit ihrem distalen Ende in die Aussparung 80d im ringförmigen Abschnitt der linken Seitenfläche 80L der Schalttrommel 80 vorsteht, weist der Neutralschalter 88 eine Rastfunktion auf, die die Schalttrommel 80 in der neutralen Winkelposition positioniert.
Ein Trommelwinkelverschiebungssensor 89 zum Detektieren der Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 ist an einem linken Wellenabschnitt der Schalttrommel 80 angeordnet, der sich durch das Nadellager 84 erstreckt.
Gemäß einer in 7 dargestellten Modifikation kann ein Neutralschalter 97 eine Detektionsstange 97s aufweisen, die normalerweise durch eine Feder 98 vorgespannt ist, so dass ein distales Ende davon in Richtung einer äußeren Umfangsfläche 95a eines Endabschnitts eines rohrförmigen Elements einer Schalttrommel 95 mit in einer äußeren Umfangsfläche definierten Führungsnuten ragt.
Die äußere Umfangsfläche 95a der Schalttrommel 95 weist eine darin definierte Aussparung 95d auf, in der das distale Ende der Detektionsstange 97s aufgenommen wird, wenn die Schalttrommel 95 in einer neutralen Winkelposition ist.
Wenn die Schalttrommel 95 in der neutralen Winkelposition ist, steht folglich das distale Ende der federbelasteten Detektionsstange 97s des Neutralschalters 97 in die Aussparung 95d in der Schalttrommel 95 vor, so dass der Neutralschalter 97 aufgrund seiner Rastfunktion die neutrale Winkelposition, d.h. einen Leerlaufzustand, der Schalttrommel 95 detektieren und die Schalttrommel 95 in der neutralen Winkelposition positionieren kann.
Wie in 6 dargestellt, wird eine Trommeldrehwelle 81 koaxial zum rechten Ende der Schalttrommel 80 durch einen Bolzen 82 befestigt. Der Verbindungsabschnitt zwischen der Trommeldrehwelle 81 und der Schalttrommel 80 ist an der rechten Seitenwand 31D_R durch das Kugellager 85 drehbar gelagert.
Ein angetriebenes Zahnrad 83 ist über der Trommeldrehwelle 81 montiert, die sich nach rechts durch die rechte Seitenwand 31D_R um das rechte Ende der Schalttrommel 80 erstreckt.
Der Untersetzungsgetriebemechanismus 70 ist auf einer Rückseite einer rechten hinteren Umfangswand 31D_SR, hinter der rechten Seitenwand 31D_R der unteren Umfangswand 31D_S des unteren Kurbelgehäuseelements 31D montiert.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, weist der Untersetzungsgetriebemechanismus 70 eine Verlängerungsstützwand 71 auf, die an der rechten hinteren Umfangswand 31D_SR montiert ist. Die Verlängerungsstützwand 71 ist hinter der rechten Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D angeordnet und erstreckt sich derart, dass ein vorderer Abschnitt davon an der rechten Seitenwand 31D_R überlagert ist.
Die Verlängerungsstützwand 71 umfasst eine längliche vertikale Wand 71c, die sich von der rechten Seitenwand 31D_R nach hinten erstreckt, eine längliche ringförmige Rahmenwand 71_R, die sich von der vertikalen Wand 71_C nach rechts erstreckt, und eine ringförmige Rahmenwand 71_L, die sich von einem hinteren Abschnitt der vertikalen Wand 71_C, die nach hinten von der ringförmigen Rahmenwand 71_R vorsteht, nach links erstreckt.
Wie in 5 dargestellt, weist die Verlängerungsstützwand 71 einen vorderen Endabschnitt auf, der an der Rückseite der rechten hinteren Umfangswand 31Ds_R der unteren Umfangswand 31D_S des unteren Kurbelgehäuseelements 31D anliegt. Eine Halterung 71_RB an einem vorderen Abschnitt der ringförmigen Rahmenwand 71_R der Verlängerungsstützwand 71 ist mit einem Bolzen 73ba an einer Befestigungsnabe 31Db an der rechten hinteren Umfangswand 31D_SR befestigt.
Wenn die Verlängerungsstützwand 71 an der rechten hinteren Umfangswand 31D_SR des unteren Kurbelgehäuseelements 31D wie in 6 dargestellt montiert ist, liegen eine rechte Seitenfläche der rechten Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D und eine rechte Seitenfläche der vertikalen Wand 71c im Wesentlichen bündig zueinander.
Der Schaltmotor 61 ist an der ringförmigen Rahmenwand 71_L montiert, die auf der linken Seite des hinteren Abschnitts der Verlängerungsstützwand 71 angeordnet ist. Der Schaltmotor 61 weist auf seiner Abtriebswelle ein Antriebszahnrad 62 mit kleinem Durchmesser auf, das von der rechten Seitenfläche der vertikalen Wand 71_C nach rechts ragt.
Das Antriebszahnrad 62 mit kleinem Durchmesser erstreckt sich nach rechts durch die vertikale Wand 71_C in einen durch die ringförmige Rahmenwand 71_R definierten Raum.
Wie in 6 dargestellt, umfasst der Schaltmotor 61 ein Motorgehäuse 61b, das auf der linken Seite der vertikalen Wand 71_C und der rechten Seitenwand 31D_R und auf der rechten Seite der linken Seitenwand 31D_L angeordnet ist.
Insbesondere ist das Motorgehäuse 61b des Schaltmotors 61 zwischen der linken Seitenwand 31D_L und der rechten Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D angeordnet, d.h. innerhalb der Querbreite des Kurbelgehäuses 31 positioniert, ohne quer aus dem Kurbelgehäuse 31 vorzustehen. Der Schaltmotor 61 ist somit in einer kompakten Anordnung angeordnet.
Da die Verlängerungsstützwand 71 am unteren Kurbelgehäuseelement 31D des vertikal geteilten Kurbelgehäuses 31 montiert ist, ist der an der Verlängerungsstützwand 71 montierte Schaltmotor 61 an einem hinteren Abschnitt des unteren Kurbelgehäuseelements 31D angeordnet, so dass das Fahrzeug einen niedrigeren Schwerpunkt aufweist.
Wie in 1 dargestellt, wird die endlose Kette 26 um das Antriebskettenrad 42a, das über dem Ende der Abtriebswelle der Fahrzeugantriebseinheit P montiert ist, d.h. die Vorgelegewelle 42 (siehe 4), die sich von der linken Seitenwand 31D_L nach links erstreckt, und um das angetriebene Kettenrad 22a, das über dem Ende der Hinterachse 22 montiert ist, herum ausgebildet bzw. geführt. Wie aus 4 hervorgeht, ist die endlose Kette 26, die um das Antriebskettenrad 42a herum ausgebildet ist, auf der linken Seite der linken Seitenwand 31D_L angeordnet.
Daher ist der Schaltmotor 61 auf der rechten Seite der linken Seitenwand 31D_L des unteren Kurbelgehäuseelements 31D quer bzw. transversal nach innen bezüglich der endlosen Kette 26 angeordnet. Wie in der in 3 dargestellten Seitenansicht sichtbar ist, ist der Schaltmotor 61 an einer Position angeordnet, die der endlosen Kette 26 überlagert ist.
Insbesondere weist der Untersetzungsgetriebemechanismus 70, wie in 3 dargestellt, einen in einer Längsanordnung angeordneten und an der Verlängerungsstützwand 71 gelagerten Untersetzungsgetriebezug 75 auf, und der Schaltmotor 61 ist am hinteren Abschnitt der Verlängerungsstützwand 71 montiert. Da der Schaltmotor 61 quer zur senkrecht schwingenden endlosen Kette 26 beabstandet ist und im Wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die endlose Kette 26 angeordnet ist, weist das Fahrzeug einen niedrigeren Schwerpunkt und einen ausreichenden Straßenabstand bzw. Abstand zur Straße auf.
Das angetriebene Zahnrad 83 ist über der Trommeldrehwelle 81 montiert, die mit dem rechten Ende der Schalttrommel 80 verbunden ist und sich nach rechts durch die rechte Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D erstreckt. Das Antriebszahnrad 62 des an der vertikalen Wand 71_C der Verlängerungsstützwand 71 montierten Schaltmotors 61 ist auf der rechten Seite der vertikalen Wand 71_C positioniert, deren rechte Seitenfläche bündig mit der rechten Seitenfläche der rechten Seitenwand 31D_R liegt. Das angetriebene Zahnrad 83 und das Antriebszahnrad 62 sind somit entlang der rechten Seitenflächen, die bündig zueinander liegen, der rechten Seitenwand 31D_R und der vertikalen Wand 71c angeordnet.
Der Untersetzungsgetriebezug 75, der Leistung vom Antriebszahnrad 62 auf das angetriebene Zahnrad 83 überträgt, ist an der Verlängerungsstützwand 71 und an der rechten Seitenwand 31D_R gelagert und in einer Längsanordnung angeordnet.
Insbesondere ist der Untersetzungsgetriebezug 75 in der ringförmigen Rahmenwand 71_R angeordnet, die sich rechts von der vertikalen Wand 71_C der Verlängerungsstützwand 71 erstreckt. Die ringförmige Rahmenwand 71_R weist eine rechte Öffnung auf, die mit einer Abdeckung 72 abgedeckt ist.
Die Abdeckung 72 weist eine periphere bzw. Umfangsgegenfläche auf, die gegen eine offene Stirnfläche der ringförmigen Rahmenwand 71_R gehalten wird und ist an der ringförmigen Rahmenwand 71_R mit einer Vielzahl von Bolzen 73bb befestigt, die entlang der Umfangsgegenfläche der Abdeckung 72 voneinander beabstandet sind. Die ringförmige Rahmenwand 71_R und die Abdeckung 72 definieren gemeinsam eine Getriebekammer, in der der Untersetzungsgetriebezug 75 aufgenommen ist.
Wie in 6 dargestellt, wird eine Halterung 72b, die von einem vorderen Abschnitt der Abdeckung 72 nach rechts ragt, an der Befestigungsnabe 31Db an der rechten hinteren Umfangswand 31D_SR platziert und mit einem Bolzen 73bc daran befestigt.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, umfasst der Untersetzungsgetriebezug 75, der drei Untersetzungsstufen aufweist, drei quer in Links- und Rechtsrichtungen ausgerichtete Getriebe- bzw. Zahnradwellen 76, 77 und 78, deren beide Enden jeweils drehbar an der vertikalen Wand 71_C der Verlängerungsstützwand 71 und der Abdeckung 72 gelagert sind.
Die drei Zahnradwellen 76, 77 und 78 werden als erste, zweite und dritte Zahnradwellen 76, 77 und 78 bezeichnet. Ein Zahnrad 76L mit großem Durchmesser und ein Zahnrad 76S mit kleinem Durchmesser sind mit der ersten Zahnradwelle 76 einstückig ausgebildet, die in einer hinteren Position positioniert ist. Ein Zahnrad 77L mit großem Durchmesser und ein Zahnrad 77S mit kleinem Durchmesser sind mit der zweiten Zahnradwelle 77 einstückig ausgebildet, die vor der ersten Zahnradwelle 76 angeordnet ist. Ein Zahnrad 78L mit großem Durchmesser ist drehbar auf der dritten Zahnradwelle 78 gelagert, die vor der zweiten Zahnradwelle 77 angeordnet ist.
Das Antriebszahnrad 62 mit kleinem Durchmesser des Schaltmotors 61, das von der rechten Seitenfläche der vertikalen Wand 71c nach rechts vorsteht, wird in Eingriff mit dem Zahnrad 76L mit großem Durchmesser der ersten Zahnradwelle 76 gehalten, wobei eine erste Untersetzungsstufe R1 bereitgestellt wird. Das Zahnrad 76S mit kleinem Durchmesser der ersten Zahnradwelle 76 wird in Eingriff mit dem Zahnrad 77L mit großem Durchmesser der zweiten Zahnradwelle 77 gehalten, wobei eine zweite Untersetzungsstufe R2 bereitgestellt wird. Das Zahnrad 77S mit kleinem Durchmesser der zweiten Zahnradwelle 77 wird in Eingriff mit dem Zahnrad 78L mit großem Durchmesser der dritten Zahnradwelle 78 gehalten, wobei eine dritte Untersetzungsstufe R3 bereitgestellt wird.
Der Untersetzungsgetriebezug 75 weist somit drei Untersetzungsstufen auf, umfassend die erste, die zweite und die dritte Untersetzungsstufe R1, R2 und R3.
Das Zahnrad 78L mit großem Durchmesser der dritten Zahnradwelle 78L erstreckt sich in einen Raum innerhalb der unteren Umfangswand 31Ds durch eine Öffnung, die in einem Vorderwandabschnitt der ringförmigen Rahmenwand 71_R der Verlängerungsstützwand 71 definiert ist, und durch eine Öffnung, die in der rechten hinteren Umfangswand 31D_SR der unteren Umfangswand 31D_S des unteren Kurbelgehäuseelements 31D definiert ist, wie aus 5 hervorgeht.
Ein Leerlaufzahnrad 79I ist drehbar auf einer Leerlaufzahnradwelle 79 gelagert, die an der rechten Seitenwand 31D_R schräg nach unten und nach hinten der Trommeldrehwelle 81, die mit dem rechten Ende der Schalttrommel 80 verbunden ist, und vor der dritten Zahnradwelle 78 gelagert ist. Das Leerlaufzahnrad 79I wird in Eingriff mit dem Zahnrad 78L mit großem Durchmesser der dritten Zahnradwelle 78, das sich in den Raum innerhalb der unteren Umfangswand 31D_S erstreckt, und auch mit dem über der Trommeldrehwelle 81 montierten angetriebenen Zahnrad 83 gehalten.
Mit anderen Worten, der Untersetzungsgetriebezug 75, der die Leistung vom Antriebszahnrad 62 auf das angetriebene Zahnrad 83 überträgt, umfasst das Leerlaufzahnrad 79I.
Daher wird die Drehung des Antriebszahnrades 62 des Schaltmotors 61 durch die drei Untersetzungsstufen, d.h. die erste, zweite und dritte Untersetzungsstufe R1, R2 und R3 des Untersetzungsgetriebezuges 75, reduziert und durch das Leerlaufzahnrad 79I auf das angetriebene Zahnrad 83 übertragen, von dem aus die Drehung auf die mit dem angetriebenen Zahnrad 83 gekoppelte Schalttrommel 80 übertragen wird, wodurch die Schalttrommel 80 winklig bewegt wird.
Wenn die Schalttrommel 80 winklig bewegt wird, werden die Schaltgabeln 87 durch die in der Außenumfangsfläche der Schalttrommel 80v definierten Führungsnuten 80v geführt, um axial bewegt zu werden, wobei die Schaltzahnräder m3, m4, c5 und c6 des Getriebes 40 axial bewegt werden, um die Gangpositionen des Getriebes 40 zu ändern.
Die Anzahl der Zähne bzw. der Verzahnung des Antriebszahnrads 62, des Zahnrads 76L mit großem Durchmesser, des Zahnrads 76S mit kleinem Durchmesser, des Zahnrads 77L mit großem Durchmesser, des Zahnrads 77S mit kleinem Durchmesser, des Zahnrads 78L mit großem Durchmesser, des Leerlaufzahnrads 79I und des angetriebenen Zahnrads 83 des Untersetzungsgetriebezuges 75 sind jeweils 11, 45, 10, 33, 17, 42, 17 und 42.
Die erste Untersetzungsstufe R1 weist ein Untersetzungsverhältnis von etwa 4,1 (= 45/11) auf, die zweite Untersetzungsstufe R2 weist ein Untersetzungsverhältnis von etwa 3,3 (= 33/10) auf und die dritte Untersetzungsstufe R3 weist ein Untersetzungsverhältnis von etwa 2,5 (= 42/17) auf. Der Untersetzungsgetriebezug 75 weist ein Gesamtuntersetzungsverhältnis von ca. 33,4 auf.
Der Schaltmotor 61 ist ein DC- bzw. Gleichstrom-Kommutatormotor mit einem Permanentmagnetfeld. Der Schaltmotor 61 umfasst zehn Spulen 61C, die in Umfangsrichtung auf einem Rotor angeordnet sind, und zehn Permanentmagnete 61M, die in Umfangsrichtung auf einem Stator angeordnet sind, der um den Rotor angeordnet ist.
Ein vom Schaltmotor 61 erzeugtes Rastmoment, wenn Magnetkräfte von den Permanentmagneten 61M auf die Kerne der Spulen 61C wirken, ohne dass ein elektrischer Strom durch die Spulen 61C fließt, weist einen Maximalwert von ca. 0,052 Nm auf.
8 bezieht sich auf den vorstehend beschriebenen Getriebebetätigungsmechanismus 60 und ist ein Diagramm, das Änderungen des auf die Schalttrommel 80 wirkenden Rastmoments in Bezug auf die Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 zum Zeitpunkt der Winkelbewegung der Schalttrommel 80 durch den Schaltmotor 61 durch den Untersetzungsgetriebezug 75, dessen Untersetzungsverhältnis etwa 33,4 ist, veranschaulicht.
Das Diagramm von 8 weist eine horizontale Achse auf, die die Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 oder Winkel (Grad) darstellt, durch die die Schalttrommel 80 winklig bewegt wird. Es wird davon ausgegangen, dass die Winkelverschiebung der in einer bestimmten Gangposition positionierten Schalttrommel 80 0 Grad beträgt, und die Schalttrommel 80 wird winklig um positive Winkel zum Hochschalten der Gangpositionen und um negative Winkel zum Herunterschalten der Gangpositionen bewegt.
Das Diagramm von 8 weist eine vertikale Achse auf, die das auf die Schalttrommel 80 aufgebrachte Drehmoment (Nm) darstellt, d.h. das Trommeldrehmoment.
Das vom Schaltmotor 61 auf das Antriebszahnrad 62 wirkende Rastmoment pulsiert beim Drehen des Schaltmotors 61 und weist einen Maximalwert von ca. 0,052 Nm auf.
Das auf das Antriebszahnrad 62 wirkende Rastmoment wird über den Untersetzungsgetriebezug 75, dessen Untersetzungsverhältnis ca. 33,4 ist, übertragen, und wirkt auf die Schalttrommel 80 als pulsierendes Trommelmoment Tc mit einem Maximalwert von 1,74 (= 0,052 × 33,4) Nm, wie in 8 dargestellt.
Der Schaltmotor 61 mit den zehn Spulen 61C und den zehn Permanentmagneten 61M erzeugt ein Rastmoment mit zehn Pulsschlägen pro Umdrehung des Antriebszahnrades 62. Mit anderen Worten, das Rastmoment pulsiert jedes Mal, wenn sich das Antriebsrad 62 um einen Winkel von 36 Grad dreht. Das in 8 durch Tc gekennzeichnete Rastmoment, das durch den Untersetzungsgetriebezug 75, dessen Untersetzungsverhältnis ca. 33,4 ist, übertragen wird, um auf die Schalttrommel 80 zu wirken, pulsiert jedes Mal, wenn die Schalttrommel 80 um einen Winkel von 1,08 (= 36/33,4) Grad bewegt wird.
In 8 stellt eine gestrichelte Kurve ein Stoppermoment Ts dar, das von einem Stoppermechanismus 90 (siehe 5 und 6) auf die Schalttrommel 80 aufgebracht wird, um die Schalttrommel 80 in Winkelpositionen zu stoppen.
Wie durch die gestrichelten Linien in den 5 und 6 angedeutet, umfasst der Stoppermechanismus 90 einen sternförmigen Nocken 91, der auf der Trommeldrehwelle 81 der Schalttrommel 80 montiert ist, und eine Stopperrolle 93, die drehbar am distalen Ende eines Stopperarms 92 gelagert ist, der normalerweise vorgespannt ist, um in Richtung des sternförmigen Nockens 91 zu schwenken, und der gegen die unebene Nockenoberfläche des sternförmigen Nockens 91 gedrückt wird. Wenn die Stopperrolle 93 in einer der Aussparungen in der unebenen Nockenfläche des sternförmigen Nockens 91 montiert ist, stoppt der Stoppermechanismus 90 die Schalttrommel 80 in einer Winkelposition, die einer der Gangpositionen entspricht.
Wie in 8 dargestellt, ist ein Moment, das durch den Stoppermechanismus 90 auf die Schalttrommel 80 ausgeübt wird, bei der 0-Grad-Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 in einer bestimmten Gangposition 0, und steigt auf beiden Seiten des Moments 0 stark an.
Wenn die Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 0 Grad ist, wird die Stopperrolle 93 in einer der Aussparungen in der unebenen Nockenfläche des sternförmigen Nockens 91 montiert. Um die Schalttrommel 80 von der 0-Grad-Winkelverschiebung winklig zu bewegen, um die Gangpositionen zu ändern, ist es erforderlich, auf beiden Seiten der 0-Grad-Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 ein Moment von ca. 1,15 Nm oder mehr über das Spitzenmoment hinaus aufzubringen, das durch den Stoppermechanismus 90 ausgeübt wird. Wenn das aufgebrachte Moment kleiner als ca. 1,15 Nm ist, ist es nicht in der Lage, die Schalttrommel 80 zu drehen.
Ein Vergleich zwischen dem vom Stoppermechanismus 90 auf die Schalttrommel 80 aufgebrachten Stoppermoment Ts und dem auf die Schalttrommel 80 wirkenden Rastmoment Tc zeigt, dass das Rastmoment Tc den in 8 dargestellten Maximalwert von ca. 1,74 Nm aufweist, der größer ist als der Maximalwert von ca. 1,15 Nm des Stoppermoments Ts.
Daher hat der Getriebebetätigungsmechanismus 60, der den Schaltmotor 61 und den Untersetzungsgetriebezug 75 umfasst, aufgrund des auf die Schalttrommel 80 wirkenden Rastmoments Tc die gleiche Positionierungsfunktion wie der Stoppermechanismus 90. Das bedeutet, dass auf den Stoppermechanismus 90 verzichtet werden kann.
Dem Getriebebetätigungsmechanismus 60 fehlt auch ein bisher erforderlicher intermittierender Vorschubmechanismus. Ohne den intermittierenden Vorschubmechanismus ist der Getriebebetätigungsmechanismus 60 in der Lage, ein Übersteuern der Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 mit dem Rastmoment des Schaltmotors 61, das von der Schalttrommel 80 durch den Untersetzungsgetriebezug 75 aufgebracht wird, wirksam zu unterdrücken, wodurch ein Übersteuern der Schalttrommel 80 minimiert wird, um die Schalttrommel 80 genau in einem Ziel- bzw. Sollwinkel zu stoppen.
Der Getriebebetätigungsmechanismus 60, der frei von einem intermittierenden Vorschubmechanismus ist, ist frei von Geräuschen, die sonst durch einen intermittierenden Vorschubmechanismus beim Wechseln der Gangpositionen verursacht würden, und erfordert daher keine schalldichte Struktur.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Getriebebetätigungsmechanismus 60 die Schalttrommel 80 in Abwesenheit des intermittierenden Vorschubmechanismus und eines Stoppermechanismus leicht in den gewünschten Winkelpositionen stoppen. Dementsprechend kann der Getriebebetätigungsmechanismus 60 aus einer reduzierten Anzahl von Teilen hergestellt werden, ist einfacher in der Struktur und kostengünstiger in der Herstellung.
Da zusätzlich die Drehung des Schaltmotors 61 auf die Schalttrommel 80 übertragen wird, um die Schalttrommel 80 nur durch den Untersetzungsgetriebezug 75 winklig zu bewegen, ist das Getriebe 40 in der Lage, die Gangpositionen bzw. Gänge mit einem Elektromotor schneller und sanfter zu wechseln.
Insofern der Untersetzungsgetriebezug 75 die drei Untersetzungsstufen R1, R2 und R3 aufweist, können die Untersetzungsstufen R1, R2 und R3 kleine Untersetzungsverhältnisse aufweisen, d.h. etwa 4,1 bzw. etwa 3,3 bzw. etwa 2,5. Dadurch können die Zahnräder 76L, 77L und 78L mit großem Durchmesser der jeweiligen Untersetzungsstufen R1, R2 und R3 kleine Durchmesser aufweisen, wodurch der Untersetzungsgetriebezug 75 kompakt ausgebildet wird.
Der kompakte Untersetzungsgetriebezug 75 des einfacheren Getriebebetätigungsmechanismus 60 und der Schaltmotor 61 sind an der Verlängerungsstützwand 71 gelagert, die sich von der rechten Seitenwand 31D_R des unteren Kurbelgehäuseelements 31D nach hinten erstreckt, auf der die Trommeldrehwelle 81 der Schalttrommel 80 mit dem darauf montierten angetriebenen Zahnrad 83 drehbar gelagert ist. Folglich ist der Getriebebetätigungsmechanismus 60 insgesamt an bzw. auf der rechten Seitenwand 31D_R und der Verlängerungsstützwand 71 angeordnet, so dass eine Vergrößerung der Getriebevorrichtung 4 verhindert und die Fahrzeugantriebseinheit P klein ausgebildet wird.
Der Untersetzungsgetriebezug 75 zur Übertragung von Leistung vom Antriebszahnrad 62 auf das angetriebene Zahnrad 83 ist in einem vom Getriebe 40 beabstandeten Bereich und entlang der rechten Seitenflächen, die im Wesentlichen bündig zueinander liegen, der rechten Seitenwand 31D_R und der vertikalen Wand 71c der Verlängerungsstützwand 71 angeordnet. Der Untersetzungsgetriebezug 75 ist ebenfalls an bzw. auf der Verlängerungsstützwand 71 und der rechten Seitenwand 31D_R abgestützt und in einer Längsanordnung angeordnet. Daher ist der Schaltmotor 61, der das Antriebszahnrad 62 in der hintersten Position im Untersetzungsgetriebezug 75 aufweist, vom Getriebe 40 beabstandet und in einem hinteren Abschnitt des unteren Kurbelgehäuseelements 31D angeordnet.
Das Leerlaufzahnrad 79I ist im Untersetzungsgetriebezug 75 enthalten, der in einer Längsanordnung angeordnet ist. Daher bleiben die Untersetzungsverhältnisse des Untersetzungsgetriebezuges 75 unverändert. Das im Untersetzungsgetriebezug 75 enthaltene Leerlaufzahnrad 79I ermöglicht es, den Schaltmotor 61 vom Getriebe 40 zu beabstanden und im hinteren Abschnitt des unteren Kurbelgehäuseelements 31D außerhalb physikalischer Beeinträchtigung mit dem Getriebe 40 anzuordnen und das Schalten der Gänge bzw. Gangpositionen nicht zu verzögern.
2 stellt einen Ölpegel bzw. Ölstandpegel Lo von Öl dar, das in der Ölwanne 37 und dem unteren Kurbelgehäuseelement 31D vorgehalten wird.
Der Untersetzungsgetriebezug 75 ist oberhalb des Ölstandpegels Lo angeordnet.
Da der Untersetzungsgetriebezug 75 oberhalb des Ölstandpegels Lo angeordnet ist, wird eine nachteilige Auswirkung der ölbedingten Reibung auf den Untersetzungsgetriebezug 75 reduziert, wodurch die Fähigkeit des Getriebebetätigungsmechanismus 60, das Wechseln der Gänge im Getriebe 40 zu steuern, erhöht werden kann.
In der vorstehend dargestellten Ausführungsform ist das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 75 im Getriebebetätigungsmechanismus 60 33,4, und der Getriebebetätigungsmechanismus 60 kann die Schalttrommel 80 in Abwesenheit eines intermittierenden Vorschubmechanismus und des Stoppermechanismus 90 leicht in gewünschten Winkelpositionen stoppen. Es ist jedoch schwierig, auf den Stoppermechanismus 90 zu verzichten, wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 75 kleiner als 23 ist.
9 ist ein Diagramm, das die Änderungen des Rastmoments, das auf die Schalttrommel 80 wirkt, in Bezug auf die Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 zum Zeitpunkt der Winkelbewegung der Schalttrommel 80 durch den Schaltmotor 61 gemäß der obigen Ausführungsform durch den Untersetzungsgetriebezug 75, dessen Untersetzungsverhältnis etwa 15 ist, darstellt.
Wie in 9 dargestellt, weist das auf die Schalttrommel 80 wirkende Rastmoment Tc einen Maximalwert von ca. 0,7 Nm auf, der niedriger als der Maximalwert von ca. 1,15 Nm des Stoppermoments Ts ist.
Da das vom Schaltmotor 61 erzeugte Rastmoment Tc keine Positionierungsfunktion eines Stoppermechanismus durchführen kann, erfordert der Getriebebetätigungsmechanismus den Stoppermechanismus 90, wie durch die Zwei-Punkt-Strichlinien in den 5 und 6 angegeben.
Der Getriebebetätigungsmechanismus 60 kann jedoch auf einen bisher notwendigen intermittierenden Vorschubmechanismus verzichten. Dementsprechend kann der Getriebebetätigungsmechanismus 60 aus einer reduzierten Anzahl von Teilen mit einer einfacheren Struktur hergestellt werden, so dass eine Vergrößerung der Getriebevorrichtung 4 verhindert und die Fahrzeugantriebseinheit P klein ausgebildet wird.
Der Getriebebetätigungsmechanismus 60, der frei von einem intermittierenden Vorschubmechanismus ist, ist frei von Geräuschen, die sonst durch einen intermittierenden Vorschubmechanismus beim Wechseln von Gangpositionen verursacht würden, und erfordert daher keine schalldichte Struktur.
10 ist ein Diagramm, das Änderungen des Rastmoments Tc, das auf die Schalttrommel 80 wirkt, in Bezug auf die Winkelverschiebung der Schalttrommel 80 zum Zeitpunkt der Winkelbewegung der Schalttrommel 80 durch den Schaltmotor über den Untersetzungsgetriebezug 75 veranschaulicht, dessen Untersetzungsverhältnis größer ist, z.B. ca. 40.
Der verwendete Schaltmotor ist der Schaltmotor 61 gemäß der obigen Ausführungsform.
Wie in 10 dargestellt, weist das auf die Schalttrommel 80 wirkende Rastmoment Tc einen Maximalwert von 3,2 Nm auf, der viel größer als der Maximalwert von ca. 1,15 Nm des Stoppermoments Ts ist.
Somit kann das vom Schaltmotor 61 erzeugte Rastmoment Tc eine Positionierungsfunktion eines Stoppermechanismus durchführen. Der Getriebebetätigungsmechanismus 60 erfordert keinen Stoppermechanismus und keinen intermittierenden Vorschubmechanismus.
Je größer das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges ist, desto langsamer ist es für das Getriebe, die Gangpositionen zu ändern.
Wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 45 übersteigt, dauert es länger, bis sich die Getriebegänge bewegen. Daher ist es zeitaufwendig, die Gangpositionen zu wechseln, was ein reibungsloses Eingreifen der Klauenkupplungen erschwert.
Dementsprechend muss der Schaltmotor eine größere Größe und eine höhere Ausgangsleistung aufweisen.
Klein dimensionierte Schaltmotoren erzeugen Rastmomente Tc mit einem Maximalwert von ca. 0,05 Nm. Wenn der Maximalwert des Rastmoments Tc kleiner als 0,04 Nm ist, fällt es dem Schaltmotor schwer, die Schalttrommel zu positionieren oder zu stoppen. Übersteigt der Maximalwert des von einem Schaltmotor erzeugten Rastmoments Tc 0,07 Nm, kann sich der Schaltmotor nicht gleichmäßig drehen und ist tendiert dazu, groß und schwer zu sein.
Eine Fahrzeugantriebseinheit P gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die 11 bis 13 beschrieben.
Die Fahrzeugantriebseinheit P ist an bzw. auf einem Motorrad montiert und umfasst einen Verbrennungsmotor 103, der seitlich derart ausgerichtet ist, dass sie eine Kurbelwelle 132 aufweist, deren Drehachse in Links- und Rechtsrichtungen quer über den Fahrzeugkarosserierahmen ausgerichtet ist.
Der Verbrennungsmotor 103 ist ein wassergekühlter Vierzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotor.
Der Verbrennungsmotor 103 umfasst ein Kurbelgehäuse 131, an dem die Kurbelwelle 132 drehbar gelagert ist. Der Verbrennungsmotor 103 umfasst auch einen Zylinderblock 134 und einen Zylinderkopf 135, die nacheinander auf dem Kurbelgehäuse 131 entlang einer leicht nach vorne geneigten Zylinderachse gestapelt sind. Der Zylinderkopf 135 weist eine Oberseite auf, die mit einer Zylinderkopfabdeckung 136 abgedeckt ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit P umfasst auch eine Getriebevorrichtung 104 mit einem Getriebe 140, das einstückig in einem hinteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 131 des Verbrennungsmotors 103 untergebracht ist.
Wie in 11 dargestellt, weist das Kurbelgehäuse 131 eine vertikal geteilte Struktur auf, die ein oberes Kurbelgehäuseelement 131U und ein unteres Kurbelgehäuseelement 131D umfasst.
Wie in 11 dargestellt, ist die Kurbelwelle 132 drehbar auf den Gegenflächen der linken und rechten Lagerwände des oberen Kurbelgehäuseelements 131U und des unteren Kurbelgehäuseelements 131D gelagert. Das Getriebe 140 umfasst eine Hauptwelle 141 und eine Vorgelegewelle 142, die in Links- und Rechtsrichtungen ausgerichtet sind. Die Vorgelegewelle 142 ist ebenfalls drehbar auf den Gegenflächen der linken und rechten Lagerwände des oberen Kurbelgehäuseelements 131U und des unteren Kurbelgehäuseelements 131D hinter der Kurbelwelle 132 gelagert.
Die Hauptwelle 141 des Getriebes 140 ist drehbar auf einer linken Seitenwand 131U_L und einer rechten Seitenwand 131U_R des oberen Kurbelgehäuseelements 131U nach oben und leicht nach vorne von der Vorgelegewelle 142 gelagert.
Das Getriebe 140 umfasst auch eine Gruppe von Getriebeantriebszahnrädern 141g, die drehbar auf der Hauptwelle 141 gelagert sind, und eine Gruppe von angetriebenen Zahnrädern 142g des Getriebes, die drehbar auf der Vorgelegewelle 142 gelagert sind. Die Antriebs- und die angetriebenen Zahnräder 141g und 142g werden normalerweise in Eingriff miteinander jeweils in Paaren mit entsprechenden Untersetzungsverhältnissen, wie in einer ähnlichen Weise in 4 dargestellt, gehalten.
Die Vorgelegewelle 142 dient als eine Abtriebswelle der Fahrzeugantriebseinheit P und weist einen linken Endabschnitt auf, der durch die linken Lagerwände nach links vorsteht.
Wie in den 12 und 13 dargestellt, umfasst ein Getriebebetätigungsmechanismus 160 zum Auswählen einer Gangposition im Getriebe 140 einen Schaltmotor 161, einen Untersetzungsgetriebemechanismus 170 und eine Schalttrommel 180.
Die Schalttrommel 180 ist hinten und leicht schräg oberhalb der Hauptwelle 141 angeordnet und erstreckt sich parallel zur Hauptwelle 141. Die Schalttrommel 180 weist einen linken Endabschnitt, der an der linken Seitenwand 131U_L des oberen Kurbelgehäuseelements 131U durch ein Nadellager 184 drehbar gelagert ist, und einen rechten Endabschnitt, der an der rechten Seitenwand 131U_R des oberen Kurbelgehäuseelements 131U durch ein Kugellager 185 drehbar gelagert ist, auf.
Ein Trommelwinkelverschiebungssensor 189 zum Detektieren der Winkelverschiebung der Schalttrommel 180 ist an einem linken Wellenabschnitt der Schalttrommel 180 angeordnet, der sich durch das Nadellager 184 erstreckt.
Eine Trommeldrehwelle 181 ist koaxial zum rechten Ende der Schalttrommel 180 mit einem Bolzen 182 befestigt. Der Verbindungsabschnitt zwischen der Trommeldrehwelle 181 und der Schalttrommel 180 ist an der rechten Seitenwand 131U_R durch das Kugellager 185 drehbar gelagert.
Ein angetriebenes Zahnrad 183 ist über der Trommeldrehwelle 181, die sich nach rechts durch die rechte Seitenwand 131U_R um das rechte Ende der Schalttrommel 180 herum erstreckt, montiert.
Der Untersetzungsgetriebemechanismus 170 ist auf einer Rückseite einer rechten hinteren Umfangswand 131U_SR, hinter der rechten Seitenwand 131U_R, einer oberen Umfangswand 131Us des oberen Kurbelgehäuseelements 131U montiert.
Wie in den 12 und 13 dargestellt, weist der Untersetzungsgetriebemechanismus 170 eine Verlängerungsstützwand 171 auf, die an der rechten hinteren Umfangswand 131U_SR montiert ist. Die Verlängerungsstützwand 171 ist hinter der rechten Seitenwand 131U_R des oberen Kurbelgehäuseelements 131U angeordnet und erstreckt sich derart, dass ein vorderer Abschnitt davon der rechten Seitenwand 131U_R überlagert ist.
Die Verlängerungsstützwand 171 umfasst eine entlang des Fahrzeugs verlängerte vertikale Wand 171_C, die sich von der rechten Seitenwand 131U_R nach hinten erstreckt, eine entlang des Fahrzeugs verlängerte ringförmige Rahmenwand 171_R, die sich von der vertikalen Wand 171_C nach rechts erstreckt, und eine ringförmige Rahmenwand 171_L, die sich von einem hinteren Abschnitt der vertikalen Wand 171_C nach links erstreckt, der von der ringförmigen Rahmenwand 171_R nach hinten vorsteht.
Wie in 12 dargestellt, weist die Verlängerungsstützwand 171 einen vorderen Endabschnitt auf, der gegen die Rückseite der rechten hinteren Umfangswand 131U_SR der oberen Umfangswand 131Us des oberen Kurbelgehäuseelements 131U gehalten wird. Obere und untere Halterungen an einem vorderen Abschnitt der ringförmigen Rahmenwand 171_R der Verlängerungsstützwand 171 werden jeweils an den Befestigungsnaben an der rechten hinteren Umfangswand 131U_SR mit entsprechenden Bolzen befestigt.
Wenn die Verlängerungsstützwand 171 an der rechten hinteren Umfangswand 131U_SR des oberen Kurbelgehäuseelements 131U montiert ist, wie in 13 dargestellt, liegen eine rechte Seitenfläche der rechten Seitenwand 131U_R und eine rechte Seitenfläche der vertikalen Wand 171_C im Wesentlichen bündig zueinander, wie in 6 in der gleichen Weise dargestellt.
Der Schaltmotor 161 ist an der ringförmigen Rahmenwand 171_L montiert, die auf der linken Seite des hinteren Abschnitts der Verlängerungsstützwand 171 angeordnet ist. Der Schaltmotor 161 weist auf seiner Abtriebswelle ein Antriebszahnrad 162 mit kleinem Durchmesser auf, das von der rechten Seitenfläche der vertikalen Wand 171_C nach rechts vorsteht.
Das Antriebszahnrad 162 mit kleinem Durchmesser erstreckt sich nach rechts durch die vertikale Wand 171_C in den von der ringförmigen Rahmenwand 171_R definierten Raum.
Wie in 13 dargestellt, umfasst der Schaltmotor 161 ein Motorgehäuse 161b, das auf der linken Seite der vertikalen Wand 171_C und der rechten Seitenwand 131U_R und auf der rechten Seite der linken Seitenwand 131U_L angeordnet ist.
Insbesondere ist das Motorgehäuse 161b des Schaltmotors 161 zwischen der linken Seitenwand 131U_L und der rechten Seitenwand 131U_R des oberen Kurbelgehäuseelements 131U angeordnet, d.h. innerhalb der Querbreite des Kurbelgehäuses 131 positioniert, ohne quer aus dem Kurbelgehäuse 131 hervorzustehen. Der Schaltmotor 161 ist somit in einer kompakten Anordnung angeordnet.
Da die Verlängerungsstützwand 171 am oberen Kurbelgehäuseelement 131U des vertikal geteilten Kurbelgehäuses 131 montiert ist, ist der an der Verlängerungsstützwand 171 montierte Schaltmotor 161 an einem hinteren Abschnitt des oberen Kurbelgehäuseelements 131U angeordnet und somit vor Kieselsteinen geschützt, die auf den Schaltmotor aufprallen.
Das angetriebene Zahnrad 183 ist über der Trommeldrehwelle 181 montiert, die mit dem rechten Ende der Schalttrommel 180 verbunden und rechts neben der rechten Seitenwand 131U_R positioniert ist. Das Antriebszahnrad 162 des an der vertikalen Wand 171_C der Verlängerungsstützwand 171_C montierten Schaltmotors 161 erstreckt sich nach rechts durch die vertikale Wand 171_C, deren rechte Seitenfläche bündig mit der rechten Seitenfläche der rechten Seitenwand 131U_R liegt. Das angetriebene Zahnrad 183 und das Antriebszahnrad 162 sind entlang der rechten, bündig zueinander liegenden Seitenflächen der rechten Seitenwand 131U_R und der vertikalen Wand 171c angeordnet.
Ein Untersetzungsgetriebezug 175, der die Leistung vom Antriebszahnrad 162 auf das angetriebene Zahnrad 183 überträgt, ist an der Verlängerungsstützwand 171 und der rechten Seitenwand 131U_R gelagert und in einer Längsanordnung angeordnet.
Insbesondere ist der Untersetzungsgetriebezug 175 in dem durch die ringförmige Rahmenwand 171_R definierten Raum angeordnet, die sich nach rechts von der vertikalen Wand 171_C der Verlängerungsstützwand 171 erstreckt. Die ringförmige Rahmenwand 171_R weist eine rechte Öffnung auf, die mit einer Abdeckung 172 (siehe 13) abgedeckt ist.
Die Abdeckung 172 weist eine Umfangsgegenfläche auf, die gegen eine offene Stirnfläche der ringförmigen Rahmenwand 171_R gehalten wird, und ist an der ringförmigen Rahmenwand 171_R mit einer Vielzahl von Bolzen 173bb befestigt, die entlang der Umfangsgegenfläche der Abdeckung 172 beabstandet sind. Die ringförmige Rahmenwand 171_R und die Abdeckung 172 definieren gemeinsam eine Getriebekammer, in der der Untersetzungsgetriebezug 175 aufgenommen ist.
Der Untersetzungsgetriebezug 175, der drei Untersetzungsstufen aufweist, umfasst zwei quer in Links- und Rechtsrichtungen gerichtete Zahnradwellen 176 und 177 und deren beide Enden sind drehbar an der vertikalen Wand 171c der Verlängerungsstützwand 171 und an der Abdeckung 172 gelagert.
Die beiden Zahnradwellen 176 und 177 werden als erste und zweite Zahnradwelle 176 und 177 bezeichnet. Ein Zahnrad 176L mit großem Durchmesser und ein Zahnrad 176S mit kleinem Durchmesser sind einstückig mit der ersten Zahnradwelle 176 ausgebildet, die in einer hinteren Position positioniert ist. Ein Zahnrad 177L mit großem Durchmesser und ein Zahnrad 177S mit kleinem Durchmesser sind einstückig mit der zweiten Zahnradwelle 177 ausgebildet, die schräg vor und unter der ersten Zahnradwelle 176 angeordnet ist.
Das Antriebszahnrad 162 mit kleinem Durchmesser des Schaltmotors 161, das von der rechten Seitenfläche der vertikalen Wand 171c nach rechts vorsteht, wird in Eingriff mit dem Zahnrad 176L mit großem Durchmesser der ersten Zahnradwelle 176 gehalten, wobei eine erste Untersetzungsstufe R1 bereitgestellt wird. Das Zahnrad 176S mit kleinem Durchmesser der ersten Zahnradwelle 176 wird in Eingriff mit dem Zahnrad 177L mit großem Durchmesser der zweiten Zahnradwelle 177 gehalten, wobei eine zweite Untersetzungsstufe R2 bereitgestellt wird. Das Zahnrad 177S mit kleinem Durchmesser der zweiten Zahnradwelle 177 wird in Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad 183 gehalten, wobei eine dritte Untersetzungsstufe R3 bereitgestellt wird.
Der Untersetzungsgetriebezug 175 weist somit drei Untersetzungsstufen auf, umfassend die erste, die zweite und die dritte Untersetzungsstufe R1, R2 und R3.
Das Zahnrad 177L mit großem Durchmesser und das Zahnrad 177S mit kleinem Durchmesser der zweiten Zahnradwelle 77 erstrecken sich in einen Raum innerhalb der unteren Umfangswand 131D_S durch eine Öffnung, die in einem Vorderwandabschnitt der ringförmigen Rahmenwand 171_R der Verlängerungsstützwand 171 definiert ist, und durch eine Öffnung, die in der rechten hinteren Umfangswand 131U_SR der oberen Umfangswand 131Us des oberen Kurbelgehäuseelements 131U definiert ist.
Das Zahnrad 78S mit kleinem Durchmesser der dritten Zahnradwelle 178 wird in Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad 83 gehalten, das über der Trommeldrehwelle 81 einstückig mit der Schalttrommel 80 montiert ist.
Daher wird die Drehung des Antriebszahnrads 162 des Schaltmotors 161 durch die drei Untersetzungsstufen, d.h. die erste, die zweite und die dritte Untersetzungsstufe R1, R2 und R3 des Untersetzungsgetriebezuges 175, reduziert und auf das angetriebene Zahnrad 183 übertragen, wodurch die Schalttrommel 180, die mit dem angetriebenen Zahnrad 183 einstückig ist, winklig bewegt wird.
Wenn die Schalttrommel 180 winklig bewegt wird, werden die Schaltgabeln 187 durch Führungsnuten 180v geführt, die in einer äußeren Umfangsfläche der Schalttrommel 180v definiert sind, um axial bewegt zu werden, wobei Schaltgänge des Getriebes 40 axial bewegt werden, um Gangpositionen des Getriebes 140 zu ändern.
Die Anzahl der Verzahnung des Antriebszahnrads 162, des Zahnrads 176L mit großem Durchmesser, des Zahnrads 176S mit kleinem Durchmesser, des Zahnrads 177L mit großem Durchmesser, des Zahnrads 177S mit kleinem Durchmesser und des angetriebenen Zahnrads 183 des Untersetzungsgetriebezuges 175 ist 11, bzw. 45, bzw. 10, bzw. 33, bzw. 17 bzw. 42.
Die erste Untersetzungsstufe R1 weist ein Untersetzungsverhältnis von etwa 4,1 (= 45/11) auf, die zweite Untersetzungsstufe R2 weist ein Untersetzungsverhältnis von etwa 3,3 (= 33/10) auf und die dritte Untersetzungsstufe R3 weist ein Untersetzungsverhältnis von etwa 2,5 (= 42/17) auf. Der Untersetzungsgetriebezug 175 weist ein Gesamtuntersetzungsverhältnis von ca. 33,4 auf.
Der Schaltmotor 161 ist ein Gleichstrom-Kommutator-Elektromotor mit einem Permanentmagnetfeld. Der Schaltmotor 161 umfasst zehn Spulen 161C, die in Umfangsrichtung auf einem Rotor angeordnet sind, und zehn Permanentmagnete 161M, die in Umfangsrichtung auf einem Stator angeordnet sind, der um den Rotor angeordnet ist.
Ein Rastmoment, das vom Schaltmotor 161 erzeugt wird, wenn Magnetkräfte von den Permanentmagneten 161M auf die Kerne der Spulen 161C wirken, ohne dass ein elektrischer Strom durch die Spulen 161C fließt, weist einen Maximalwert von etwa 0,052 Nm auf.
In dem vorstehend beschriebenen Getriebebetätigungsmechanismus 160 sind in 8 Änderungen des Rastmoments, das auf die Schalttrommel 180 in Bezug auf die Winkelverschiebung der Schalttrommel 180 wirkt, während die Schalttrommel 180 vom Schaltmotor 161 durch den Untersetzungsgetriebezug 175, dessen Untersetzungsverhältnis etwa 33,4 ist, winklig bewegt wird, dargestellt.
Wie in 8 dargestellt, weist das Rastmoment Tc den Maximalwert von ca. 1,74 Nm auf, der größer als der Maximalwert von ca. 1,15 Nm des Stoppermoments Ts ist.
Daher hat der Getriebebetätigungsmechanismus 160, der den Schaltmotor 161 und den Untersetzungsgetriebezug 175 aufweist, Aufgrund des auf die Schalttrommel 180 wirkenden Rastmoments Tc die gleiche Positionierungsfunktion wie der Stoppermechanismus und macht damit den Stoppermechanismus überflüssig.
Auch benötigt der Getriebebetätigungsmechanismus 160 keinen intermittierenden Vorschubmechanismus, der bisher notwendig war. Ohne einen intermittierenden Vorschubmechanismus ist der Getriebebetätigungsmechanismus 160 in der Lage, die Schalttrommel 180 effektiv mit dem von der Schalttrommel 180 aufgebrachten Rastmoment durch den Untersetzungsgetriebezug 175 zu bremsen, wodurch ein Übersteuern der Schalttrommel 180 minimiert wird, um die Schalttrommel 180 präzise in einem Ziel- bzw. Sollwinkel zu stoppen.
Der Getriebebetätigungsmechanismus 160, der frei von einem intermittierenden Vorschubmechanismus ist, ist frei von Geräuschen, die sonst durch einen intermittierenden Vorschubmechanismus beim Wechseln von Gangpositionen verursacht würden, und erfordert daher keine schalldichte Struktur.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Getriebebetätigungsmechanismus 160 die Schalttrommel 180 in Abwesenheit eines intermittierenden Vorschubmechanismus und eines Stoppermechanismus leicht in den gewünschten Winkelpositionen stoppen. Dementsprechend kann der Getriebebetätigungsmechanismus 160 aus einer reduzierten Anzahl von Teilen, einfacher in der Struktur und kostengünstiger hergestellt werden.
Da die Drehung des Schaltmotors 161 auf die Schalttrommel 180 übertragen wird, um die Schalttrommel 180 nur durch den Untersetzungsgetriebezug 175 winklig zu bewegen, ist das Getriebe 140 in der Lage, die Gangpositionen mit einem Elektromotor schneller und sanfter zu wechseln.
Wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebezuges 175 kleiner als 23 ist, dann ist der Maximalwert des auf die Schalttrommel 180 wirkenden Rastmoments Tc kleiner als der Maximalwert von ca. 1,15 Nm des Stoppermoments Ts, so dass es schwierig ist, auf den Stoppermechanismus zu verzichten.
Die Fahrzeugantriebseinheiten P gemäß den beiden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben dargestellten Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Änderungen und Modifikationen können daran vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Die Verlängerungsstützwände 71 und 171, die die Untersetzungsgetriebezüge 75 und 175 tragen, sind von den Kurbelgehäusen 31 und 131 getrennt und in derartigen Positionen angeordnet, dass sie sich von den rechten Seitenwänden 31D_R und 131U_R der Kurbelgehäuse 31 und 131 nach hinten erstrecken. Eine Verlängerungsstützwand kann sich jedoch tatsächlich einstückig von einer rechten Seitenwand eines Kurbelgehäuses erstrecken, so dass die Verlängerungsstützwand mit dem Kurbelgehäuse einstückig sein kann.
BEZUGSZEICHENLISTE

P: Fahrzeugantriebseinheit,
m1 bis m6: Antriebszahnrad,
c1 bis c6: angetriebenes Zahnrad,
m3, m4, c5, c6: Schaltzahnrad,
1: Motorrad,
3: Verbrennungsmotor,
4: Getriebevorrichtung,
10: Fahrzeugkarosserierahmen,
11: Kopfrohr,
12: Hauptrahmen,
13: Mittelrahmen,
14: Sitzschiene,
15: Mittelsteg,
16: unterer Rahmen,
17: Vorderradgabel,
19: Steuer-bzw. Lenkgriff,
20: Schwenkwelle,
23: Hinterrad,
24: Fahrersitz,
25: Kraftstofftank,
31: Kurbelgehäuse,
31U: oberes Kurbelgehäuseelement,
31UL: linke Seitenwand,
31UR: rechte Seitenwand,
31US: obere Umfangswand,
31D: unteres Kurbelgehäuseelement,
31DL: linke Seitenwand,
31DR: rechte Seitenwand,
31DS: untere Umfangswand,
31DSR: rechte hintere Umfangswand,
32: Kurbelwelle,
33: primäres Antriebszahnrad,
34: Zylinderblock,
35: Zylinderkopf,
36: Zylinderkopfabdeckung,
37: Ölwanne,
38R: rechte Kurbelgehäuseabdeckung,
38L: linke Kurbelgehäuseabdeckung,
40: Getriebe,
41: Hauptwelle,
42: Vorgelegewelle,
43: Kugellager,
44: Kugellager,
45: Kugellager,
46: Kugellager,
47: Nadellager,
50: Getriebegruppe,
51: Klauenkupplung,
52: Gabelnut,
53: Kupplungsmechanismus,
54: primäres angetriebenes Zahnrad,
55: Hydraulikkreis,
60: Getriebebetätigungsmechanismus,
61: Schaltmotor,
61b: Motorgehäuse,
62: Antriebszahnrad,
70: Untersetzungsgetriebemechanismus,
71: Verlängerungsstützwand,
71C: vertikale Wand,
71L: ringförmige Rahmenwand,
71R: ringförmige Rahmenwand,
72: Abdeckung,
73ba, 73bb, 73bc: Bolzen,
75: Untersetzungsgetriebezug,
76: erste Zahnradwelle,
76L: Zahnrad mit großem Durchmesser,
76S: Zahnrad mit kleinem Durchmesser,
77: zweite Zahnradwelle,
77L: Zahnrad mit großem Durchmesser,
77S: Zahnrad mit kleinem Durchmesser,
78: dritte Zahnradwelle,
78L: Zahnrad mit großem Durchmesser,
79: Leerlaufzahnradwelle,
79I: Leerlaufzahnrad,
80: Schalttrommel,
80d: Aussparung,
81: Trommeldrehwelle,
82: Bolzen,
83: angetriebenes Zahnrad,
84: Nadellager,
85: Kugellager,
86: Schaltgabelwelle,
87: Schaltgabel,
88: Neutralschalter,
88s: Detektionsstange,
89: Trommelwinkelverschiebungssensor,
90: Stoppermechanismus,
91: sternförmiger Nocken,
92: Stopperarm,
93: Stopperrolle,
95: Schalttrommel,
95d: Aussparung,
97: Neutralschalter,
97s: Detektionsstange,
98: Feder,
103: Verbrennungsmotor,
104: Getriebevorrichtung,
131: Kurbelgehäuse,
131U: oberes Kurbelgehäuseelement,
131UL: linke Seitenwand,
131UR: rechte Seitenwand,
131US: obere Umfangswand,
131USR: rechte hintere Umfangswand,
131D: unteres Kurbelgehäuseelement,
132: Kurbelwelle,
140: Getriebe,
141: Hauptwelle,
142: Vorgelegewelle,
160: Getriebebetätigungsmechanismus,
161: Schaltmotor,
161b: Motorgehäuse,
162: Antriebszahnrad,
170: Untersetzungsgetriebemechanismus,
171···: Verlängerungsstützwand,
171C: vertikale Wand,
171L: ringförmige Rahmenwand,
171R: ringförmige Rahmenwand,
172: Abdeckung,
175: Untersetzungsgetriebezug,
176: erste Zahnradwelle,
176L: Zahnrad mit großem Durchmesser,
176S: Zahnrad mit kleinem Durchmesser,
177: zweite Zahnradwelle,
177L: Zahnrad mit großem Durchmesser,
177S: Zahnrad mit kleinem Durchmesser,
180: Schalttrommel,
181: Trommeldrehwelle,
182: Bolzen,
183: angetriebenes Zahnrad,
189: Trommelwinkelverschiebungssensor.

Claims

Fahrzeugantriebseinheit mit einem Verbrennungsmotor (3, 103) und einer Getriebevorrichtung (4, 104), die integral in einem Kurbelgehäuse (31, 131) gelagert ist, wobei die Getriebevorrichtung (4, 104) ein Getriebe (40, 140) mit Zahnradpaaren mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen zum Übertragen von Leistung vom Verbrennungsmotor auf ein Fahrzeug und einen Getriebebetätigungsmechanismus (60, 160) mit einer Schalttrommel (80, 180), die durch einen Schaltmotor (61, 161) winkelbeweglich beweglich ist, um Schaltgabeln (87) zu bewegen, die durch die Schalttrommel (80, 180) geführt werden, um Zahnradpaare des Getriebes (40, 140) zu wechseln, um Leistung zu übertragen, aufweist, wobei die Fahrzeugantriebseinheit dadurch gekennzeichnet ist, dass: ein Moment für die Positionierung der Schalttrommel (80, 180) auf 1,15 Nm oder mehr eingestellt ist; ein Untersetzungsgetriebezug (75, 175) mehrere Untersetzungsstufen zum Übertragen von Leistung von einem Antriebszahnrad (62, 162) auf einer Antriebswelle des Schaltmotors (61, 161) auf ein angetriebenes Zahnrad (83, 183) auf einer Trommeldrehwelle (81, 181) der Schalttrommel (80, 180) aufweist; wobei der Untersetzungsgetriebezug (75, 175) ein Untersetzungsverhältnis im Bereich von 29 bis 45 aufweist; und der Schaltmotor (61, 161) einen Gleichstrom-Elektromotor umfasst, der ein pulsierendes Rastmoment mit einem Maximalwert im Bereich von 0,04 bis 0,07 Nm erzeugt.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, wobei: die Fahrzeugantriebseinheit (P) seitlich an einem klein dimensionierten Fahrzeug mit einer Kurbelwelle (32, 132) montiert ist, die in Links- und Rechtsrichtungen transversal über das klein dimensionierte Fahrzeug ausgerichtet ist; die Schalttrommel (80, 180) linke und rechte Trommeldrehwellen (81, 181) aufweist, die drehbar an den linken bzw. rechten Seitenwänden des Kurbelgehäuses (31, 131) gelagert sind; das angetriebene Zahnrad (83, 183) auf einer der linken und rechten Trommeldrehwellen (81, 181) der Schalttrommel (80, 180) montiert ist; der Getriebebetätigungsmechanismus (60, 160) eine Verlängerungsstützwand (71, 171) aufweist, die sich von einer der linken und rechten Seitenwände (31D_R, 131U_R) des Kurbelgehäuses (31, 131) nach hinten erstreckt, wobei die eine der linken und rechten Seitenwände (31D_R, 131U_R) die eine der linken und rechten Trommeldrehwellen (81, 181) mit dem darauf montierten angetriebenen Zahnrad (83, 183) drehbar lagert; der Schaltmotor (61, 161) an der Verlängerungsstützwand (71, 171) montiert ist, wobei das Antriebszahnrad (62, 162) vorstehend in den Links- und Rechtsrichtungen angeordnet ist; und der Untersetzungsgetriebezug (75, 175) an der Verlängerungsstützwand (71, 171) gelagert und in einem Array angeordnet ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 2, wobei: der Schaltmotor (61, 161) an einem hinteren Abschnitt der Verlängerungsstützwand (71, 171) montiert ist, wobei das Antriebszahnrad (62, 162) in einer der Links- und Rechtsrichtung vorstehend angeordnet ist, die die gleiche ist wie die Richtung, in der sich die eine der linken und rechten Trommeldrehwellen (81, 181) mit dem darauf montierten angetriebenen Zahnrad (83, 183) erstreckt.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 3, wobei: das Kurbelgehäuse (31) eine vertikale geteilte Struktur aufweist, die ein oberes Kurbelgehäuseelement (31U) und ein unteres Kurbelgehäuseelement (31D) umfasst; und die Verlängerungsstützwand (71) an dem unteren Kurbelgehäuseelement (31D) montiert ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 4, wobei: der Untersetzungsgetriebezug (75) in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Antriebszahnrad (62) und dem angetriebenen Zahnrad (83) angeordnet ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 5, wobei: der Untersetzungsgetriebezug (75) ein Leerlaufzahnrad (79I) umfasst.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei: der Untersetzungsgetriebezug (75) über einem Ölstandpegel (Lo) von Öl, das in dem unteren Kurbelgehäuseelement (31D) vorgehalten wird, angeordnet ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit, nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei: eine endlose Kette (26) um ein Antriebskettenrad (42a) herum ausgebildet ist, das über einer Abtriebswelle (42) der Fahrzeugantriebseinheit angebracht ist, und ein angetriebenes Kettenrad (22a), das über einer Hinterachse (22) angebracht ist; und der Schaltmotor (61) quer nach innen bezüglich der endlosen Kette (26) an einer der endlosen Kette (26) überlagerten Position in Seitenansicht angeordnet ist.
Die Fahrzeugantriebseinheit nach Anspruch 3, wobei: das Kurbelgehäuse (131) eine vertikale geteilte Struktur aufweist, die ein oberes Kurbelgehäuseelement (131U) und ein unteres Kurbelgehäuseelement (131D) umfasst; und die Verlängerungsstützwand (171) an dem oberen Kurbelgehäuseelement (131U) montiert ist.