DE112009000678T5

DE112009000678T5 - Motorausgleichsvorrichtung

Info

Publication number: DE112009000678T5
Application number: DE112009000678T
Authority: DE
Inventors: Masashi Wako-shi Koyanagi; Yoshinobu Wako-shi Ozaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: US20110011364A1; US8601993B2; WO2009118992A1; AU2009230651A1; DE112009000678B4; JP2009243487A; JP5172421B2; AU2009230651B2

Abstract

Motorausgleichsvorrichtung mit einer Trägheitskraftausgleichswelle, die mit einem synchron mit einer Kurbelwelle eines Motors rotierenden Ausgleichsgewicht versehen ist, um eine aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierende Schwingung zu verhindern, wobei das Ausgleichsgewicht eine mit derselben Geschwindigkeit wie die und in Gegenrichtung zu der Kurbelwelle rotierenden Primärausgleichswelle sowie eine Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung eines aus dem sich hin- und herbewegenden Gewichts des Motors resultierenden Kraftmomentes aufweist und die Kupplungsausgleichswelle einstückig an einem Abtriebsrad zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Primärausgleichswelle vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorausgleichsvorrichtung.
Allgemeiner Stand der Technik
Motoren, bei welchen sich ein Kolben in einem Zylinder hin- und herbewegt, erzeugen eine primäre, aus der Hin- und Herbewegung des Kolbens resultierende Trägheitskraft. Die primäre Trägheitskraft verursacht Motorschwingungen. Derartige Motoren umfassen den so genannten V-Motor, bei dem die Zylinder V-förmig angeordnet sind. Wenn ein Winkel der Zylinder in dem V-Motor 90 Grad beträgt, heben sich die primären, aus der Hin- und Herbewegung der Kolben in den Zylindern resultierenden Trägheitskräfte gegenseitig auf, um die Motorschwingung zu verringern.
Andererseits bleiben die primären Trägheitskräfte unverändert, wenn der Winkel der Zylinder kleiner oder größer als 90 Grad ist. Um dies zu vermeiden, wird ein Motorradmotor mit einer Primärausgleichswelle bereitgestellt, welcher die primäre Trägheitskraft aufheben kann (siehe z. B. Patentschriften 1 und 2).

Patentschrift 1: JP-A Nr. 2005-16511
Patentschrift 2: JP-P Nr. Hei 2-49422

Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Trotz des Einsatzes der Primärausgleichswelle bleibt ein Kraftmoment übrig, welches aus dem Versatz einer Kolbenzylinderachse sowie aus der Tatsache resultiert, dass die mittige Einstellung des Schwerpunktes eines Motors schwierig ist. Es bleibt die durch das Kraftmoment verursachte Motorschwingung. Um diese Motorschwingung zu tilgen, ist es vorstellbar eine Ausgleichswelle mit Kupplungsausgleichsgewicht vorzusehen.
Die Hinzufügung der Ausgleichswelle erhöht jedoch die Anzahl der Bauteile sowie entsprechend auch die Größe des Motors. Dies ist im Falle der Motorradmotoren nicht wünschenswert, die im Vergleich zu Automobilmotoren ihr Gewicht reduzieren und kompakter gestaltet werden sollen.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände erfolgt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorausgleichsvorrichtung vorzusehen, durch die eine erhöhte Anzahl an Bauteilen sowie eine Vergrößerung eines Motors verhindert werden kann.
Einrichtungen zur Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in einer Motorausgleichsvorrichtung mit einem Trägheitskraftausgleichswelle, der zur Verhinderung einer aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierenden Schwingung ein synchron mit einer Kurbelwelle eines Motors rotierendes Ausgleichsgewicht aufweist, das Ausgleichsgewicht eine gegenläufig mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle rotierende Primärausgleichswelle sowie eine Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung eines aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierenden Kraftmomentes umfasst und die Kupplungsausgleichswelle einstückig an dem Abtriebsrad zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Primärausgleichswelle vorgesehen ist.
Gemäß vorliegender Erfindung weist das Ausgleichsgewicht die gegenläufig mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle rotierende Primärausgleichswelle sowie die Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung des aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierenden Kraftmomentes auf, und die Kupplungsausgleichswelle ist einstückig an einem Abtriebsrad zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Primärausgleichswelle vorgesehen. Die Primärausgleichswelle und die Kupplungsausgleichswelle können daher gemeinsam die Ausgleichswelle benutzen, um eine Erhöhung der Anzahl der Bauteile sowie die Vergrößerung des Motors zu verhindern. Darüber hinaus kann die Kupplungsausgleichswelle ein aus dem Versatz der Kolbenzylinderachse sowie aus der Tatsache, dass eine mittige Einstellung des Motorschwerpunktes schwierig ist, resultierendes Kraftmoment verringern.
Bei dem Motor handelt es sich um einen Motorradmotor, bei welchem die Zylinder V-förmig so angeordnet sind, dass sie in einem vorbestimmten Winkel nach vorne und nach hinten zueinander abgewinkelt sind, und ein Getriebe einstückig mit und hinter dem Motor vorgesehen ist. Die Primärausgleichswelle besteht aus Doppel-Primärausgleichswellen, welche in Richtung nach hinten und nach vorne der Kurbelwelle aufgeteilt angeordnet sind. Die Kupplungsausgleichswelle kann an einem Abtriebsrad der hinteren Primärausgleichswelle angebracht sein. Da die Kupplungsausgleichswelle an dem Abtriebsrad der hinteren Primärausgleichswelle angebracht ist, kann in dieser Ausgestaltung die als Momentausgleichswelle arbeitende Kupplungsausgleichswelle an einem Punkt nahe am Motorschwerpunkt angeordnet sein, um die Handhabung des Fahrzeugkarosserie zu vereinfachen.
Die mit dem Abtriebsrad versehene Ausgleichswelle kann mit einem Antriebsrad zur Übertragung der Drehung der Ausgleichswelle auf die Hauptwelle des Motors vorgesehen sein, und die Kupplungsausgleichswelle kann einstückig mit einem Abtriebsrad zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Primärausgleichswelle bzw. das Antriebsrad vorgesehen sein. Da das an der Ausgleichswelle vorgesehene Abtriebsrad und Antriebsrad jeweils mit der Kupplungsausgleichswelle versehen ist, kann bei dieser Ausgestaltung eine höhere Flexibilität der Anordnung verschiedener Motorenteile erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer Motorausgleichsvorrichtung mit einer Trägheitskraftausgleichswelle, welche mit einem synchron mit einer Kurbelwelle eines Motors rotierenden Ausgleichsgewicht versehen ist, um eine aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierende Schwingung zu verhindern, das Ausgleichsgewicht eine gegenläufig mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle rotierende Primärausgleichswelle sowie eine Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung des aus dem sich hin- und herbewegenden Motorengewicht resultierenden Kraftmomentes aufweist, dass die Primärausgleichswelle auf einer Zwischenwelle zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf eine Hauptwelle ausgebildet ist und dass die Kupplungsausgleichswelle einstückig an einem Antriebsrad zur Übertragung der Drehung der Zwischenwelle auf die Hauptwelle angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung lässt sich eine erhöhte Anzahl an Bauteilen und eine Vergrößerung des Motors vermeiden, da die Zwischenwelle als eine von der Primärausgleichswelle und der Kupplungsausgleichswelle gemeinsam benutzte Ausgleichswelle verwendet wird. Hinzu kommt, dass die Kupplungsausgleichswelle das aus dem Versatz der Kolbenzylinderachse sowie aus der Tatsache, dass die mittige Einstellung des Motorschwerpunktes schwierig ist, resultierende Kraftmoment verringern kann.
Wirkung der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung umfasst das Ausgleichsgewicht die gegenläufig mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle rotierende Primärausgleichswelle sowie den Kupplungsausgleichswelle zu Unterdrückung des aus dem sich hin- und herbewegenden Motorengewicht resultierenden Kraftmomentes und die Kupplungsausgleichswelle ist einstückig an dem Abtriebsrad zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Primärausgleichswelle vorgesehen. Somit lassen sich eine erhöhte Anzahl an Bauteilen sowie die Vergrößerung des Motors vermeiden.
Da die Kupplungsausgleichswelle am Abtriebsrad der hinteren Primärausgleichswelle vorgesehen ist, kann die als Momentausgleichswelle arbeitende Kupplungsausgleichswelle an einem Punkt nahe am Motorschwerpunkt angeordnet werden, um die Handhabung der Fahrzeugkarosserie zu vereinfachen.
Da das an der Ausgleichswelle vorgesehene Abtriebsrad und Antriebsrad jeweils mit der Kupplungsausgleichswelle versehen ist, kann eine höhere Flexibilität der Anordnung verschiedener Motorenteile erreicht werden.
Die Primärausgleichswelle wird an der Zwischenwelle zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Hauptwelle ausgebildet und die Kupplungsausgleichswelle ist einstückig an dem Antriebsrad zur Übertragung der Drehung der Zwischenwelle auf die Hauptwelle vorgesehen. Somit lassen sich eine erhöhte Anzahl an Bauteilen und die Vergrößerung des Motors vermeiden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Seitenansicht eines Motorrades gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 stellt einen Innenaufbau des Motors von der Seite gesehen dar.
3 zeigt eine Querschnittsansicht des Innenaufbaus des Motors im Allgemeinen von hinten gesehen.
4A stellt eine vordere Ausgleichswelle zusammen mit deren peripherer Anordnung dar und 4B zeigt die vordere Ausgleichswelle zusammen mit deren peripherer Anordnung von der Seite gesehen.
5A zeigt eine Draufsicht eines zwischenseitigen Abtriebsrades und 5B zeigt eine Seitenansicht von 5A.
6 stellt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI aus 5A dar.
7A zeigt eine Seitenansicht eines zwischenseitigen Antriebsrades und 7B zeigt eine Draufsicht von 7A.
8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII aus 7B.
Bezugszeichenliste

10: Motorrad
17: Motor
105: Kurbelwelle
110A: vordere Reihe (Zylinder)
110B: hintere Reihe (Zylinder)
121: Zwischenwelle (Ausgleichswelle)
123: Hauptwelle
125: Vorgelegewelle
128: Antriebswelle
136: Kolben
175: kurbelseitige Antriebswelle
177: zwischenseitiges Abtriebsrad (Abtriebszahnrad)
177X, 182X: dünnerer Abschnitt
181: Antriebsritzel für Ölpumpe
182: zwischenseitiges Antriebsrad (Antriebszahnrad)
191: hauptseitiges Abtriebsrad
193: Kupplungsmechanismus
196: Getriebe
201, 206: Ausgleichsgewicht (Primärausgleichswelle)
207: Abtriebsrad

Beste Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass Richtungsangaben wie vorne und hinten bzw. rückwärtig, links und rechts sowie oben und unten auf einer Fahrzeugkarosserie in der Beschreibung beruhen.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Cruiser-Motorrades gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Motorrad 10 umfasst einen Karosserieaufbau 11; ein Paar linker und rechter, drehbar über ein am vorderen Ende des Karosserieaufbaus 11 befestigtes Steuerkopfrohr 12 gelagerte Frontgabeln 13; einen Lenker 15, welcher an einer oberen, das obere Ende der Frontgabeln 13 abstützenden, oberen Brücke 14 angebracht ist; und ein drehbar über die Frontgabeln 13 gelagertes Vorderrad 16. Das Motorrad 10 umfasst weiterhin einen von dem Karosserieaufbau 11 getragenen Motor 17; Auspuffschalldämpfer 19A und 19B, welche über Auspuffrohre 18A bzw. 18B mit dem Motor 17 verbunden sind; einen hinteren Schwenkarm 21, der über einen Drehzapfen 20 vertikal schwenkbar an einem rückwärtigen, unteren Abschnitt des Karosserieaufbaus 11 abgestützt wird; sowie ein drehbar über das hintere Ende des hinteren Schwenkarmes 21 gelagertes Hinterrad 22. Ein hinterer Puffer 23 ist zwischen dem hinteren Schwenkarm 21 und dem Karosserieaufbau 11 angeordnet.
Der Karosserieaufbau 11 umfasst einen Hauptrahmen 25, welcher sich von dem Steuerkopfrohr 12 nach hinten unten erstreckt; ein Paar linker und rechter Drehplatten 26, auch als Mittelrahmen bezeichnet, die mit dem hinteren Abschnitt des Hauptrahmens 25 verbunden sind; sowie ein sich vom Steuerkopfrohr 12 nach unten erstreckendes Unterrohr 27, das dann gebogen verläuft und sich mit der Drehplatte 26 verbindet. Ein Kraftstofftank 28 wird vom Hauptrahmen 25 abgestützt und eingespreizt. Ein hinterer Abschnitt des Hauptrahmens 25 verläuft über dem Hinterrad 22 und trägt eine hintere Radabdeckung 29. Ein Sitz 30 erstreckt sich von der hinteren Radabdeckung 29 bis zu dem Kraftstofftank 28 und wird von diesem gehalten. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen von dem Unterrohr 27 gehaltenen Kühler, 32 bezeichnet eine vordere Radabdeckung, 33 bezeichnet eine seitliche Abdeckung, mit 34 wird ein Frontscheinwerfer bezeichnet, mit 35 eine Heckleuchte und 36 bezeichnet eine Fußraste.
Der Motor 17 ist in einem durch den Hauptrahmen 25, die Drehplatten 26 und das Unterrohr 27 definierten Raum gelagert. Der Motor 17 ist ein wassergekühlter V-2 Viertakt-Motor mit V-förmig in Längsreihen angeordneten Zylindern. Der Motor 17 wird über Motorhalterungen 37 von dem Karosserieaufbau 11 abgestützt, wie teilweise in 1 dargestellt, so dass eine Kurbelwelle 105 waagrecht nach links und rechts relativ zur Fahrzeugkarosserie ausgerichtet sein kann. Die Leistung des Motors 17 wird über eine auf der linken Seite des Hinterrades 22 angeordnete (nicht dargestellte) Antriebswelle auf das Hinterrad 22 übertragen.
Der Motor 17 ist derart ausgebildet, dass ein zwischen einer jeweils einen entsprechenden Zylinder darstellenden vorderen 110A und hinteren Reihe 110B ausgebildeter Winkel, auch Reihenwinkel genannt, weniger als 90 Grad beträgt (z. B. 52 Grad). Ein Luftreiniger 41 und ein Drosselkörper 42, welche eine Motoransauganlage darstellen, sind in einem zwischen der Vorderreihe 110A und der Hinterreihe 110B gebildeten, V-förmigen Raum angeordnet. Der Drosselkörper 42 weist ein Einspritzventil zur Kraftstoffeinspritzung in den Kraftstofftank 28 auf. Die durch den Luftreiniger 41 gereinigte Luft wird mit Kraftstoff vermischt und die Mischung wird der Vorderreihe 110A und der Hinterreihe 110B zugeführt. Die eine Motorauspuffanlage bildenden Auspuffrohre 18A und 18B sind an die Reihen 110A bzw. 110B angeschlossen. Die Auspuffrohre 18A, 18B verlaufen an der rechten Seite der Fahrzeugkarosserie und sind an ihren hinteren Enden mit den Auspuffschalldämpfern 19A bzw. 19B verbunden. Somit wird das Auspuffgas über die Auspuffrohre 18A, 18B und die Auspuffschalldämpfer 19A, 19B ausgestoßen.
2 zeigt eine Seitenansicht des Innenaufbaus des Motors 17 und 3 stellt eine Querschnittsansicht des Innenaufbaus des Motors 17 von hinten gesehen dar. Die vordere Reihe 110A und die hintere Reihe 110B des Motors 17 weisen denselben Aufbau auf. 2 zeigt den Umfang eines Kolbens in der vorderen Reihe 110A und den Umfang einer Nockenkette in der hinteren Reihe 110B. Weiterhin bezeichnen die Bezugszeichen 121, 123 und 125 in 2 eine Zwischenwelle (eine hintere Ausgleichswelle), eine Hauptwelle bzw. eine Vorgelegewelle.
Diese Wellen 121, 123, 125 sind mit der Kurbelwelle 105 parallel zueinander und gegeneinander versetzt in einer Längsrichtung sowie in einer senkrechten Richtung in der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Ein Getriebemechanismus zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 105 auf die Zwischenwelle 121, die Hauptwelle 123 und die Vorgelegewelle 125 in dieser Reihenfolge ist in dem diese Wellen tragenden Kurbelgehäuse 17C ausgeführt. Darüber hinaus entspricht 3 einer Querschnittsansicht entlang eines Querschnittes, der die vordere Reihe 110A, die Kurbelwelle 105, die Zwischenwelle 121, die Hauptwelle 123 und die Vorgelegewelle 125 geradlinig miteinander verbindet.
An der oberen Fläche des Kurbelgehäuses 17C des Motors 17 sind ein vorderer Zylinderblock 131A und ein hinterer Zylinderblock 131B ausgebildet, welche einen vorbestimmten Winkel in der hinteren und vorderen Richtung der Fahrzeugkarosserie bilden. Der vordere bzw. der hintere Zylinderkopf 132A und 132B ist mit der oberen Fläche des Zylinderblocks 131A bzw. 131B verbunden. Darüber hinaus sind Kopfabdeckungen 133A und 133B an den oberen Flächen der Zylinderköpfe 132A bzw. 132B angebracht. Somit werden die vordere und die hintere Reihe 132A bzw. 132B gebildet.
Die Zylinderblöcke 131A, 131B sind mit je einer Zylinderbohrung 135 ausgebildet. Ein Kolben 136 wird gleitend in die Zylinderbohrung 135 eingeführt. Der Kolben 136 ist über eine Pleuelstange 137 mit einem Pleuelzapfen (siehe 3) 105A der Kurbelwelle 105 verbunden. Wie in 3 dargestellt, ist der Pleuelzapfen 105A an einer vom Achsenmittelpunkt der Kurbelwelle 105 exzentrischen Stelle in Bezug auf ein Paar linker und rechter, einstückig mit der Kurbelwelle 105 ausgebildeter Kurbelwangen 105B, 105B vorgesehen. Aus diesem Grund wirkt die Bewegungskraft bei Bewegung des Kolbens 136 über die Pleuelstange 137 auf den Pleuelzapfen 105A, um die Kurbelwelle 105 zu drehen.
Verbrennungshohlräume oder vertiefte Abschnitte 141, welche eine Deckenfläche einer am Kolben 136 ausgebildeten Verbrennungskammer darstellen, sind mit je einem Zylinderkopf 132A, 132B an einer unteren Fläche ausgebildet. Zündkerzen 142, 143 sind jeweils an dem Verbrennungshohlraum bzw. dem vertieften Abschnitt 141 angeordnet, so dass ihre Brennerspitzen dem Verbrennungshohlraum oder vertieften Abschnitt 141 gegenüberliegen. Hinzu kommt, dass die Verbrennungshohlräume oder vertieften Abschnitte 141 jeweils Mündungsbereiche 145A, 145B aufweisen, welche dazu geeignet sind, eine Verbindung einer in dem entsprechenden Zylinderkopf 132A, 132B ausgebildeten Einlassöffnung 145 bzw. Auslassöffnung 146 mit dem Inneren der Brennkammer zu ermöglichen, wie in 2 dargestellt.
Ein Einlassventil 147 zum Öffnen und Schließen des Öffnungsabschnittes 145A der Einlassöffnung 145 sowie ein Auslassventil 148 zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsabschnittes 146A der Auslassöffnung 146 ist an jedem der Zylinderköpfe 132A, 132B vorgesehen. Das Einlassventil 147 und das Auslassventil 148 sind über Ventilfedern 149 bzw. 149 in eine die Öffnung schließende Richtung vorgespannt. Ein Ventilmechanismus 150 zum Ansteuern der Ventilkörper 147, 148 umfasst eine drehbar zwischen dem Einlassventil 147 und dem Auslassventil 148 aufgehängte Nockenwelle 151 sowie einlassseitige und auslassseitige Kipphebel 156, 157, die von entsprechenden, auf der Nockenwelle 151 vorgesehenen Nocken geschwenkt werden. Ein Ende jedes Kipphebels 156, 157 stößt gegen einen entsprechenden oberen Bereich des Einlassventils 147 bzw. des Auslassventils 148. Die Kipphebel 156, 157 werden derart geschwenkt, dass sie das Einlassventil 147 bzw. das Auslassventil 148 niederdrücken.
Wie in 3 gezeigt, wird ein Abtriebsritzel 158 an einem Ende der Nockenwelle 151 befestigt und ein Antriebsritzel 159 wird an einem Ende der Kurbelwelle 105 befestigt. Um die Ritzel 158, 159 ist eine Steuerkette 160 gewickelt. Die Ritzel 158, 159 und die Steuerkette 160 sind in einer Steuerkettenkammer 161 untergebracht, die endseitig an jeder der Reihen 110A, 110B ausgebildet ist.
Ein Untersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsritzel 159 und dem Abtriebsritzel 158 wird auf 1/2 eingestellt. Wenn die Kurbelwelle 105 in Drehung versetzt wird, wird das Antriebsritzel 159 einstückig mit der Kurbelwelle 105 angetrieben, so dass das Abtriebsritzel 158 über die Steuerkette 160 mit halber Drehgeschwindigkeit gegenüber der Kurbelwelle 105 gedreht wird. Durch diese Drehung kann das Einlassventil 147 bzw. das Auslassventil 148 die Einlassöffnung 145 bzw. die Auslassöffnung 146 in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil der einstückig mit dem Abtriebsritzel 158 rotierenden Nockenwelle 151 öffnen und schließen.
Wie in 3 dargestellt, ist am linken Ende der Kurbelwelle 105 ein Generator 163 vorgesehen. Der Generator 163 umfasst einen an der Kurbelwelle 105 befestigten Rotor 165 und einen im Inneren des Rotors 165 feststehend angebrachten Stator 166. Außerdem ist der Generator 163 in einer Generatorgehäusekammer 168 innerhalb einer Generatorabdeckung 167 untergebracht. Der Stator 166 ist an der Generatorabdeckung 167 befestigt. Eine Einwegkupplung 169 ist mit dem Rotor 165 verbunden und ein Antriebszahnrad 170 eines Anlassermotors ist mit der Einwegkupplung 169 verbunden.
Ein Antriebsrad 175, nachstehend als das kurbelseitige Antriebsrad bezeichnet, ist am rechten Endabschnitt der Kurbelwelle 105 außen an dem Antriebsritzel 159 (auf der rechten Seite der Fahrzeugkarosserie) befestigt. Das kurbelseitige Antriebsrad 175 ist über einen tellerfederartigen Drehmomentdämpfer 176 mit der Kurbelwelle 105 verbunden und ist in Eingriff mit einem Abtriebsrad 177, nachstehend als Zwischenabtriebsrad bezeichnet, das an der Zwischenwelle 121 vorgesehen ist. Somit wird die Drehung der Kurbelwelle 105 auf die Zwischenwelle 121 übertragen und dreht diese gegenläufig mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle 105.
Wie in 2 veranschaulicht, wird die Zwischenwelle 121 von einem Paar linker und rechter Lager 122, 122 in einer Stellung hinter sowie unter der Kurbelwelle 105 und vor sowie unter der Hauptwelle 123 gelagert. Wie 3 zeigt, steht der rechte Endabschnitt der Zwischenwelle 121 von dem rechten Lager 122 vor und endet in der Nähe der rechten Seitenwand des Kurbelgehäuses 17C. Ein Ölpumpenantriebsritzel 181, das zwischenseitige Abtriebsrad 177 und ein Antriebsrad 182 mit einem kleineren Durchmesser als dem des Abtriebsrades 177, nachstehend als zwischenseitiges Antriebsrad bezeichnet, sind aufeinander folgend am rechten Endabschnitt der Zwischenwelle 121 angebracht.
2 zeigt, dass das Ölpumpenantriebsritzel 181 die Drehkraft der Zwischenwelle 121 über eine Getriebekette 187 zum Antrieb der Ölpumpe 184 auf ein an einer Antriebswelle 185 einer Ölpumpe 184 befestigtes Abtriebsritzel 186 überträgt. Die Ölpumpe 184 ist hinter der Zwischenwelle 121 und unter der Hauptwelle 123 angeordnet.
Das zwischenseitige Antriebsrad 182 ist in Eingriff mit einem Abtriebsrad 191, nachstehend als hauptseitiges Abtriebsrad bezeichnet, das zur Relativdrehung auf der Hauptwelle 123 vorgesehen ist. Somit wird die Drehung der Zwischenwelle 121 verlangsamt und über einen Kupplungsmechanismus 193 auf die Hauptwelle 123 übertragen. Anders ausgedrückt, legt eine Untersetzungsgeschwindigkeit zwischen dem zwischenseitigen Antriebsrad 182 und dem hauptseitigen Abtriebsrad 191 ein Untersetzungsverhältnis zwischen der Kurbelwelle 105 und der Hauptwelle 123 fest, nämlich das Primäruntersetzungsverhältnis des Motors 17.
Die Hauptwelle 123 wird von einem Paar linker und rechter Lager 124, 124 in einer Stellung hinter und über der Kurbelwelle 105 gelagert. Durch ein Durchgangsloch 123A der Hauptwelle 123 verläuft eine Kupplungsbetätigungswelle 193A. Am rechten Ende der Kupplungsbetätigungswelle 193A ist eine den Kupplungsmechanismus 193 bildende Lamellenkupplung 193B vorgesehen. Ein Kupplungsgehäuse 193C der Lamellenkupplung 193B greift in das hauptseitige Abtriebsrad 191 ein. Die Drehung der Zwischenwelle 121 wird über den Eingriff der Lamellenkupplung 193B auf die Hauptwelle 123 übertragen.
Die Vorgelegewelle 125 wird über ein Paar linker und rechter Lager 126, 126 in einer Stellung im Allgemeinen hinter der Hauptwelle 123 gelagert. Zwischen der Hauptwelle 123 und der Vorgelegewelle 125 ist eine Wechselgetriebegruppe 195 angeordnet, welche ein Getriebe 196 bildet. Bei genauerer Beschreibung weist die Hauptwelle 123 Antriebsräder 195A für sechs Gänge auf. Die Vorgelegewelle 125 weist Abtriebsräder 195B für sechs Gänge auf. Die Antriebsräder 195A und die Abtriebsräder 195B sind derart ausgebildet, dass entsprechende Übersetzungsstufen ineinander eingreifen, so dass sie Wechselgetriebepaare entsprechend den jeweils zugehörigen Übersetzungsstufen darstellen. Weiterhin werden die Wechselgetriebepaare in einem Untersetzungsverhältnis in der Reihenfolge vom ersten zum sechsten Gang untersetzt, was zu schnelleren Fahrstufen führt.
Die Vorgelegewelle 125 ist einstückig mit einem Antriebskegelrad 125A am linken Ende vorgesehen. Das Antriebskegelrad 125A greift in ein Abtriebskegelrad 128A ein, welches einstückig am vorderen Ende der in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufenden Antriebswelle 128 vorgesehen ist. Somit wird die Drehung der Vorgelegewelle 125 auf die Antriebswelle 128 übertragen.
Nachfolgend wird ein Aufbau der Ausgleichsvorrichtung des vorstehend beschriebenen Motors 17 erläutert.
Der Motor 17 weist eine Doppel-Primärausgleichswelle auf, wobei die Primärausgleichswellen derart angeordnet sind, dass sie auf die Zwischenwelle 121 bzw. die vordere Ausgleichswelle 205 aufgeteilt sind. Die Zwischenwelle 121 und die vordere Ausgleichswelle 205 sind vorne und hinten an der sowie parallel zur Kurbelwelle 105 so angeordnet, dass die Kurbelwelle 105 zwischen den Primärausgleichswellen angebracht ist. Zur ausführlichen Beschreibung ist, wie in 2 dargestellt, die hinter der und parallel zur Kurbelwelle 105 angeordnete Zwischenwelle 121 mit einem als Primärausgleichswelle arbeitenden, hinteren Ausgleichsgewicht 201 versehen. Anders ausgedrückt, arbeitet die Zwischenwelle 121 nicht nur als Übertragungswelle zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 105 auf die Hauptwelle 123, sondern auch als eine hintere Ausgleichswelle der Doppel-Primärausgleichswelle.
Eine vordere Ausgleichswelle 205 ist vor und parallel zu der Kurbelwelle 105 angeordnet. Die 4A und 4B zeigen die vordere Ausgleichswelle 205. Wie in diesen Figuren dargestellt, umfasst auch die vordere Ausgleichswelle 205, ähnlich der Zwischenwelle 121, ein als Primärausgleichswelle arbeitendes Ausgleichsgewicht 206 und ein Abtriebsrad 207 in Eingriff mit der Kurbelwelle 105. Außerdem ist die vordere Ausgleichswelle 205 so ausgeführt, dass sie gegenläufig mit derselben Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle 105 rückwärts drehbar ist.
Wie 4A zeigt, wird das Ausgleichsgewicht 206 über eine Keilnut an der vorderen Ausgleichswelle 205 befestigt, so dass es gegen einen zur Positionierung an der vorderen Ausgleichswelle 205 vorgesehenen Abschnitt 205A mit vergrößertem Durchmesser stößt und durch diesen positioniert wird. In diesem Zustand wird das Ausgleichsgewicht 206 durch Presspassung eines zylindrischen Metallteils 208 an der vorderen Ausgleichswelle 205 befestigt. Diese Struktur der Gewichtsanbringung trifft auch für die Zwischenwelle (eine hintere Ausgleichswelle) 121 zu.
In dem Motor 17 unterscheidet sich das an der Zwischenwelle 121 vorgesehene Ausgleichsgewicht 201 gewichtsmäßig geringfügig von dem an der vorderen Ausgleichswelle 205 vorgesehenen Ausgleichsgewicht 206. Wie in 2 dargestellt, ist das an der Zwischenwelle 121 vorgesehene Ausgleichsgewicht 201 kleiner und leichter ausgebildet als das an der vorderen Ausgleichswelle 205 vorgesehene Ausgleichsgewicht 206, und zwar aus folgenden Gründen:
In dem Motor 17 ist das an der Zwischenwelle 121 vorgesehene, zwischenseitige Abtriebsrad 177 mit relativ großem Durchmesser, d. h. das Abtriebsrad 177 zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 105 auf die Primärausgleichswelle, das Ausgleichsgewicht 201, mit einem Ausgleichswellenaufbau derart ausgebildet, dass seine Schwerpunktlage gegenüber dem Drehmittelpunkt des Zahnrades 177 exzentrisch ist. Weiterhin ist auch das an der Zwischenwelle 121 vorgesehene, zwischenseitige Antriebsrad 182 mit relativ kleinem Durchmesser, d. h. das Antriebsrad 182 zur Übertragung der Drehung der Zwischenwelle 121 auf die Hauptwelle 123, mit einem Ausgleichswellenaufbau derart ausgebildet, dass seine Schwerpunktlage gegenüber dem Drehmittelpunkt des Zahnrades 182 exzentrisch ist. Insbesondere ist das zwischenseitige Abtriebsrad 177 mit einem Ausgleichswellenaufbau derart ausgebildet, dass es als Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung eines relativ zum Schwerpunkt X des Motors 17 erzeugtes Kraftmomentes arbeitet (siehe 2). Weiterhin ist das zwischenseitige Antriebsrad 182 mit einem Ausgleichswellenaufbau derart ausgebildet, dass es als die vorstehend beschriebene Kupplungsausgleichswelle oder als andere Ausgleichswelle arbeitet.
Insbesondere weist das zwischenseitige Abtriebsrad 177, wie in den 5A und 5B dargestellt, teilweise einen dünneren Abschnitt 177X mit geringer Starke (schmaler Breite) an einem Zwischenabschnitt zwischen einem äußeren Umfangsradabschnitt 177B und einem durch die Zwischenwelle 121 eingeführten Einführabschnitt 177A auf. Der dünnere Abschnitt 177X ist in einem Bereich von ungefähr 180 Grad um den Drehmittelpunkt LA des Zahnrades 177 sowie in radialer Richtung vorgesehen. Wie in 6, einer Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI aus 5A, dargestellt, ist der übrige Bereich ein dicker Bezugsabschnitt 177Y, welcher dicker als der dünnere Abschnitt 177X ist. Somit ist das zwischenseitige Abtriebsrad 177 so ausgebildet, dass es eine in Richtung des Pfeils α in 5A exzentrische Schwerpunktlage aufweist.
Wie die 7A und 7B zeigen, umfasst auch das zwischenseitige Antriebsrad 182 teilweise einen dünneren Abschnitt 182X mit geringer Stärke (schmaler Breite) an einem Zwischenabschnitt zwischen einem äußeren Umfangsradabschnitt 182B und einem durch die Zwischenwelle 121 eingeführten Einführabschnitt 182A. Ähnlich wie oben beschrieben, ist auch der dünnere Abschnitt 182X in einem Bereich von ungefähr 180 Grad um den Drehmittelpunkt LB des Zahnrades 182 sowie in radialer Richtung vorgesehen. Wie in 8, einer Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII aus 7B, dargestellt, ist der übrige Bereich ein dicker Bezugsabschnitt 182Y, welcher dicker als der dünnere Abschnitt 182X ist. Somit ist das zwischenseitige Antriebsrad 182 so ausgebildet, dass es eine in Richtung des Pfeils β in 6(B) exzentrische Schwerpunktlage aufweist. Diese dünneren Abschnitte 177X, 182X können entweder beim Pressen der Zahnräder einstückig ausgebildet werden oder durch spanende Bearbeitung hergestellt werden.
Die Schwingungsquelle des Motors 17 setzt sich aus einer aus der Hin- und Herbewegung des Kolbens 136 resultierenden Trägheitskraft und einer durch die Verbrennung entstehenden Schwingung zusammen. Derartige Schwingungsteile wirken teilweise als Kraftmoment um den Schwerpunkt X des Motors. Aus diesem Grund werden im Motor 17 die jeweiligen dünneren Abschnitte 177X, 182X des zwischenseitigen Abtriebsrades 177 und des zwischenseitigen Antriebsrades 182 so eingestellt, dass dazwischen ein Phasenwinkel sowie ein Abstand entsteht, nämlich der Abstand von dem Drehmittelpunkt LA, LB, um das Kraftmoment um den Schwerpunkt X weitgehend zu unterdrücken, welches aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors 17 resultiert. Insbesondere werden der Phasenwinkel und der Abstand zwischen den dünneren Abschnitten 177X und 182X so eingestellt, dass das aus dem Versatz der Kolbenzylinderachse sowie aus der Tatsache, dass die mittige Einstellung des Schwerpunktes des Motors 17 schwierig ist, resultierende Kraftmoment verringert wird. In diesem Fall werden die dünneren Abschnitte 177X, 182X, wie in 2 dargestellt, in der Ausführungsform derart angeordnet ausgebildet, dass ihre Phasen gleich sind.
Wenn das zwischenseitige Abtriebsrad 177 und das zwischenseitige Antriebsrad 182 einstückig mit den jeweiligen dünneren, als Kupplungsausgleichswelle arbeitenden Abschnitten 177X und 182X ausgebildet sind, schaffen sie ein Bauteil, welches zu der Primärausgleichswelle beiträgt.
Aus diesem Grund bildet die Ausführungsform das an der Zwischenwelle 121 vorgesehene Ausgleichsgewicht 201, wobei das beitragende Bauteil berücksichtigt wird. Insbesondere wird das Ausgleichsgewicht 201 durch Verringern des vorgenannten beitragenden Bauteils hinsichtlich des erforderlichen Primärgewichtes, nämlich desselben Gewichtes wie das Ausgleichsgewicht 206, gebildet. Anders ausgedrückt, bilden das Ausgleichsgewicht 201, das zwischenseitige Abtriebsrad 177 und das zwischenseitige Antriebsrad 182 der Zwischenwelle 121 die Kupplungsausgleichswelle bei gleichzeitiger Gewährleistung die Primärausgleichswelle.
Weiterhin wird in Abhängigkeit des erforderlichen Betrages der Kupplungsausgleichswelle nur das zwischenseitige Abtriebsrad 177 mit dem Aufbau der Ausgleichswelle ausgebildet, indem der dünnere Abschnitt 177X vorgesehen wird, ohne den dünneren Abschnitt 182X für das zwischenseitige Antriebsrad 182 vorzusehen.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß vorliegender Ausführungsform die primäre Trägheitskraft des Motors 17, dessen Zylinder keinen 90 Grad-Winkel aufweisen, zur Verringerung der Primärschwingung des Motors 17 reduziert werden, da die Doppel-Primärausgleichswelle vorgesehen ist, der mit derselben Geschwindigkeit wie die und gegenläufig zu der Kurbelwelle 105 gedreht wird.
Darüber hinaus ist in der Ausführungsform das zwischenseitige Abtriebsrad 177, das die Drehung der Kurbelwelle 105 auf die Primärausgleichswelle überträgt, einstückig mit der Kupplungsausgleichswelle vorgesehen, welcher das aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors 17 resultierende Kraftmoment unterdrückt. Daher kann die Kupplungsschwingung zusätzlich zur Primärschwingung verringert werden. Somit ist es möglich, das aus dem Versatz der Kolbenzylinderachse sowie aus der Tatsache, dass die mittige Einstellung des Schwerpunktes des Motors 17 schwierig ist, resultierende Kraftmoment zu verringern.
In diesem Fall wird die Zwischenwelle 121 als von der Primärausgleichswelle und der Kupplungsausgleichswelle gemeinsam benutzte Ausgleichswelle eingesetzt. Die Anzahl der Bauteile kann daher im Vergleich zur Bereitstellung einer speziell für die Kupplungsausgleichswelle vorgesehenen Ausgleichswelle sowie einer Ausgleichswelle verringert werden. Damit lassen sich Größe und Gewicht des Motors 17 reduzieren. Außerdem kann eine auf die Zwischenwelle 121 wirkende Belastungsspannung im Vergleich zur Bereitstellung einer speziell für die Zwischenwelle vorgesehenen Kupplungsausgleichswelle verringert werden.
Weiterhin ist in der vorliegenden Ausführungsform auch das an der Zwischenwelle 121 vorgesehene, zwischenseitige Antriebsrad 182, d. h. das die Drehung der Zwischenwelle 121 auf die Hauptwelle 123 des Motors 17 übertragende Antriebsrad 182, so ausgebildet, dass es den Aufbau einer Ausgleichswelle aufweist. Somit kann zusammen mit dem Aufbau der Ausgleichswelle des zwischenseitigen Abtriebsrades 177 die zum Ziel genommene Motorschwingung exakt verringert werden und die Flexibilität in der Anordnung verschiedener Motorabschnitte kann erhöht werden.
Da sowohl das zwischenseitige Abtriebsrad 177 als auch das zwischenseitige Antriebsrad 182 einen Ausgleichswellenaufbau aufweist, kann der hinsichtlich der Kupplungsschwingung reduzierte Motor durch geringfügige Abwandlung des bestehenden Zweiwellen-Motors mit Primärausgleichswelle bereitgestellt werden. Außerdem kann die als Momentausgleicher arbeitende Kupplungsausgleichswelle an einer Stelle nahe dem Schwerpunkt X des Motors 17 angeordnet werden. Damit lässt sich die Fahrzeugkarosserie einfach handhaben.
Mit dem Ausgleichswellenaufbau der vorliegenden Ausführungsform können Maßnahmen gegen die einzelnen Schwingungen aus verschiedenen, in den Motorschwingungen enthaltenen Schwingungen ergriffen werden. Beispielsweise wird eine Schwingung, die größer als kleine, aus der Verbrennung resultierende Energieschwingungen ist und normalerweise in der Trägheitskraft des Motors 17 verborgen ist, derart reduziert, dass regelbar eine Motorenart geschaffen wird, bei der die Verbrennung spürbar ist. Weiterhin ist es möglich, einzelne Messungen von Schwingungselementen, die sich in einem Fahrgast fortsetzen, oder von Schwingungselementen mit relativ hoher Schwingungsstärke deutlich zu verringern.
Die vorliegende Erfindung wurde bisher auf der Grundlage der Ausführungsform beschrieben, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Erfindung kann auf verschiedene Weise in ihrer Ausgestaltung verändert werden. Die vorliegende Ausführungsform beschreibt beispielsweise den Fall, in dem die Erfindung in dem Aufbau der Ausgleichswelle des Zweizylinder V-Motors eingesetzt wird. Die Erfindung ist aber nicht auf diesen beschränkt. Im Aufbau einer einzylindrigen Einwellen-Primärausgleichswelle wirken beispielsweise die jeweiligen Fehlausrichtungen des Betätigungspunktes des Motorschwerpunktes, des Kurbelschwerpunktes und der Primärausgleichswelle in komplizierter Weise als Kupplungsschwingungen. Die vorliegende Erfindung kann zur Verringerung derartiger Kupplungsschwingungen eingesetzt werden. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung in dem Aufbau der Kupplungsausgleichswelle eines Dreizylinder-Motors eingesetzt werden.
Die vorstehende Ausführungsform beschreibt den Fall, in dem die Ausgleichswelle für das Primärschwingungsbauteil vorgesehen ist, das hinsichtlich einer fühlbaren Schwingung relativ problematisch ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann auf den Aufbau einer Ausgleichswelle bezüglich eines sekundären Schwingungsbauteils oder ähnlichem angewandt werden. In diesem Fall muss die vorliegende Erfindung nur auf einen Aufbau angewandt werden, in dem eine Ausgleichswelle zur Aufhebung einer sekundären Schwingung einstückig an einem mit doppelter Drehgeschwindigkeit gegenüber der Kurbelwelle 105 rotierenden Zahnrad vorgesehen ist.
Die Ausführungsform beschreibt den Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf die Motorausgleichsvorrichtung für Motorräder angewandt wird. Die Erfindung ist allerdings nicht darauf beschränkt und kann auch auf eine Motorausgleichsvorrichtung für andere Fahrzeuge, wie z. B. als Geländefahrzeuge eingestufte Dreiradfahrzeuge, Vierradfahrzeuge und Ähnliche, angewandt werden.
Zusammenfassung
Es ist eine Motorausgleichsvorrichtung vorgesehen, durch welche eine Erhöhung der Anzahl an Bauteilen sowie die Vergrößerung eines Motors verhindert werden kann.
Das Ausgleichsgewicht umfasst eine mit derselben Geschwindigkeit wie eine und gegenläufig zu einer Kurbelwelle 105 rotierende Primärausgleichswelle 201 sowie eine Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung eines aus dem sich hin- und herbewegenden Gewichtes des Motors 17 resultierenden Kraftmomentes. Die Kupplungsausgleichswelle ist einstückig an einem Abtriebsrad 177 zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 105 auf den Primärausgleichswelle 201 vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-16511 A [0003]
JP 2-49422 [0003]

Claims

Motorausgleichsvorrichtung mit einer Trägheitskraftausgleichswelle, die mit einem synchron mit einer Kurbelwelle eines Motors rotierenden Ausgleichsgewicht versehen ist, um eine aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierende Schwingung zu verhindern, wobei das Ausgleichsgewicht eine mit derselben Geschwindigkeit wie die und in Gegenrichtung zu der Kurbelwelle rotierenden Primärausgleichswelle sowie eine Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung eines aus dem sich hin- und herbewegenden Gewichts des Motors resultierenden Kraftmomentes aufweist und die Kupplungsausgleichswelle einstückig an einem Abtriebsrad zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf die Primärausgleichswelle vorgesehen ist.
Motorausgleichsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Motor ein Motorradmotor ist, bei welchem die Zylinder V-förmig angeordnet sind, so dass sie in einem vorgegebenen Winkel in einer Längsrichtung von einander beabstandet sind und ein Getriebe einstückig mit und hinter dem Motor vorgesehen ist, der Primärausgleichswelle aus Zweiwellen-Primärausgleichswellen besteht, die derart angeordnet sind, dass sie auf das Vorderteil und das Hinterteil der Kurbelwelle aufgeteilt sind, und die Kupplungsausgleichswelle an dem Abtriebsrad der hinteren Primärausgleichswelle angeordnet ist.
Motorausgleichsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine mit dem Abtriebsrad versehene Ausgleichswelle ein Antriebsrad zur Übertragung der Drehung der Ausgleichswelle auf eine Hauptwelle des Motors aufweist und das Antriebsrad einstückig mit einer Kupplungsausgleichswelle vorgesehen ist.
Motorausgleichsvorrichtung mit einer Trägheitskraftausgleichswelle, welche mit einem synchron mit einer Kurbelwelle eines Motors rotierenden Ausgleichsgewicht versehen ist, um eine aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierende Schwingung zu verhindern, wobei das Ausgleichsgewicht eine mit derselben Geschwindigkeit wie die und gegenläufig zu der Kurbelwelle rotierende Primärausgleichswelle sowie eine Kupplungsausgleichswelle zur Unterdrückung eines aus dem sich hin- und herbewegenden Gewicht des Motors resultierenden Kraftmomentes aufweist, die Primärausgleichswelle an einer Zwischenwelle zur Übertragung der Drehung der Kurbelwelle auf eine Hauptwelle ausgebildet ist und die Kupplungsausgleichswelle einstückig an einem Antriebsrad zur Übertragung der Drehung der Zwischenwelle auf die Hauptwelle vorgesehen ist.