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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Vorrichtung, welche eine Mehrzahl von Drehwellen umfasst, wie zum Beispiel eine Ausgleichsvorrichtung zum Aufheben einer Sekundärschwingung eines Verbrennungsmotors.
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HINTERGRUND
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In einem sich hin- und herbewegenden Motor, welcher an einem Automobil oder dergleichen montiert ist, (im Folgenden einfach als ein Motor bezeichnet) ist, um die durch die Kolben erzeugte Sekundärschwingung aufzuheben, ein Paar von Ausgleichswellen, von welchen jede ein Ausgleichsgewicht (Gegengewicht) aufweist, derart angeordnet, dass eine der Ausgleichswellen durch die Drehkraft der Kurbelwelle angetrieben wird, welche über einen Kraftübertragungsmechanismus darauf übertragen wird, und die andere Ausgleichswelle dadurch, dass sie über Zahnräder mit der einen Ausgleichswelle verbunden ist, rotativ mit der gleichen Geschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird.
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Eine aus
JP 3 707 140 B2 bekannte Ausgleichsvorrichtung der genannten Art umfasst ein erstes Kettenrad, welches an einer Kurbelwelle angebracht ist, eine erste Welle, welche ein zweites Kettenrad und ein daran angebrachtes drittes Zahnrad aufweist, eine erste Kette, welche um das erste Kettenrad und das zweite Kettenrad herumgeht, eine erste Ausgleichswelle, welche ein in das dritte Zahnrad eingreifendes viertes Zahnrad und ein daran angebrachtes fünftes Zahnrad aufweist, und eine zweite Ausgleichswelle, welche ein daran angebrachtes sechs des Zahnrad aufweist, welches in das fünfte Zahnrad eingreift. Das erste und das zweite Kettenrad sind mit einer gleichen Anzahl von Zähnen bereitgestellt, sodass die erste Welle mit einer gleichen Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle gedreht wird. Das dritte Zahnrad ist mit doppelt so vielen Zähnen wie das vierte Zahnrad bereitgestellt, sodass die erste Ausgleichswelle mit der doppelten Geschwindigkeit der Kurbelwelle gedreht wird. Das fünfte und das sechste Zahnrad weisen eine gleiche Anzahl von Zähnen auf, sodass die erste und die zweite Ausgleichswelle mit einer gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Die erste Welle ist in Bezug auf die vertikale Richtung (die Hin- und Herbewegungsrichtung der Kolben) des Motors niedriger als die erste und die zweite Ausgleichswelle (beabstandet von der Kurbelwelle) angeordnet.
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DOKUMENT(E) DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT(E)
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Die
JP S63 - 21 312 A offenbart die Herstellung eines Motors in kompakter Größe durch Versatz des Lagerabschnitts einer Ausgleichswelle mit einer daran befestigten Zusatzeinrichtung in Längsrichtung eines Motors gegenüber der Ausgleichswelle auf der anderen Seite und durch Bereitstellen eines Durchgangs für Schmierstoffketten an dem mit beiden Lagerabschnitten verbundenen Abschnitt des Schmierölkanals.
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Aus der
AT 167 770 B ist eine Kurbelwelle bekannt, welche es ermöglicht, einen Zylinder mit einem Kurbelgehäuse als ein Stück zu gießen.
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DE 43 19 333 A1 betrifft ein aus der Kurbelwange und der Kurbel ausgebildetes Kegelrad.
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DE 697 02 622 T2 offenbart eine Ausgleichswelle, die unter einem Zylinderblock und einer Kurbelwelle angeordnet ist.
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Aus der
EP 1 803 906 A2 ist eine Verbindungsstruktur für Ölpumpenwelle und Ausgleichswelle bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU ERFÜLLENDE AUFGABE
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Jedoch ist es, in einer mechanischen Vorrichtung, welche eine Mehrzahl von Drehwellen umfasst, wenn die verschiedenen Wellen, wie in der
JP 3 707 140 B2 offenbart, separat voneinander positioniert sind, erforderlich, dass ein Lager oder Lager separat für jede Welle bereitgestellt ist/sind, sodass sich die Größe der Vorrichtung zwangsläufig erhöht und der für eine Bearbeitung und einen Zusammenbau erforderliche Arbeitsaufwand entsprechend groß ist. Insbesondere, wenn es erforderlich ist, jedes Lager zu schmieren, bedeutet eine große Anzahl von Lagern eine erhöhte Komplexität in dem Ölkanal zum Zuführen von Schmieröl an die Lager. Dies erhöht auch die Größe der Vorrichtung und erhöht den erforderlichen Arbeitsaufwand. Eine große Anzahl von Lagern bedeutet auch einen erhöhten Bedarf an Schmieröl.
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Im Hinblick auf solche Probleme des Stands der Technik, ist eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mechanische Vorrichtung bereitzustellen, welche eine Mehrzahl von Drehwellen umfasst, welche als eine kompakte Einheit aufgebaut sein kann und den für eine Bearbeitung und einen Zusammenbau erforderlichen Arbeitsaufwand reduzieren kann, während die erforderliche Menge an Schmieröl minimiert wird.
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MITTEL ZUM ERFÜLLEN DER AUFGABE
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Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine mechanische Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 bereit.
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Bei dieser Anordnung können die beiden Drehwellen von dem einzelnen gemeinsamen Lager gehaltert sein und nur ein Ölkanal ist zum Schmieren dieses Lagers erforderlich, sodass die Größe der Vorrichtung minimiert werden kann und die Arbeit für eine Bearbeitung und einen Zusammenbau vereinfacht werden kann. Da das Schmieröl über die Lücke zwischen den beiden Drehwellen an die Lager der beiden Drehwellen zugeführt werden kann, kann
die notwendige Menge an Schmieröl minimiert werden.
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Bei dieser Erfindung kann der Ölkanal eine ringförmige Nut (29b) umfassen, welche an einer inneren Umfangsfläche des Lagers gebildet ist, wobei die ringförmige Nut eine größere Breite als die Lücke aufweist und sich über jedes Ende der Lücke hinaus erstreckt.
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Aufgrund dieser Anordnung kann eine ungleichmäßige Belastung der Lager durch die Drehwellen verhindert werden und das Öl kann auf eine günstige Weise in den Zwischenraum zwischen jeder Drehwelle und dem zugeordneten Lager eingeführt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die mechanische Vorrichtung aus einer Ausgleichsvorrichtung (10) für einen Verbrennungsmotor (1), welche ein Paar von Ausgleichswellen (12F, 12R) umfasst, welche sich mit einer doppelten Geschwindigkeit einer Kurbelwelle (2) in einander entgegengesetzte Richtungen drehen, wobei die Ausgleichsvorrichtung eine Eingangswelle (13), welche über einen ersten Übertragungsmechanismus (16), welcher aus einem Riemen-/Kettentriebmechanismus besteht, mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, eine erste Ausgleichswelle (12F), welche über einen zweiten Übertragungsmechanismus (17), welcher aus einem Paar ineinander eingreifender Zahnräder (12e, 12Fd) besteht, mit der Eingangswelle gekoppelt ist, und eine zweite Ausgleichswelle (12R) umfasst, welche über einen dritten Übertragungsmechanismus (18), welcher aus einem Paar ineinander eingreifender Zahnräder (12Fd, 12Fd) mit einer gleichen Anzahl von Zähnen besteht, mit der ersten Ausgleichswelle gekoppelt ist, wobei die Eingangswelle und die zweite Ausgleichswelle koaxial benachbart zueinander positioniert sind und einander benachbarte Enden der beiden Wellen von dem gemeinsamen Lager (22) gehaltert sind.
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Aufgrund dieser Anordnung kann in einer Ausgleichsvorrichtung, welche zusätzlich zu zwei Ausgleichswellen eine Eingangswelle aufweist, die Größe der Vorrichtung minimiert werden und die für eine Bearbeitung und einen Zusammenbau erforderliche Arbeit kann minimiert werden. Auch kann die notwendige Menge an Schmieröl minimiert werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die mechanische Vorrichtung aus einer Ausgleichsvorrichtung (10) für einen Verbrennungsmotor (1), welche ein Paar von Ausgleichswellen (12F, 12R) umfasst, welche sich mit einer doppelten Geschwindigkeit einer Kurbelwelle (2) in einander entgegengesetzte Richtungen drehen, wobei die Ausgleichsvorrichtung eine Eingangswelle (13), welche über einen ersten Übertragungsmechanismus (16), welcher aus einem Riemen-/Kettentriebmechanismus besteht, mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, eine Zwischenwelle (51), welche über einen ersten Zahnradmechanismus (17A), welcher aus einem Paar ineinander eingreifender Zahnräder (13e, 51a) besteht, mit der Eingangswelle gekoppelt ist, eine zweite Ausgleichswelle (12R), welche über einen zweiten Zahnradmechanismus (17B), welcher aus einem Paar ineinander eingreifender Zahnräder (51 b, 12Re) besteht, mit der Zwischenwelle gekoppelt ist, und eine erste Ausgleichswelle umfasst, welche über einen dritten Zahnradmechanismus (18), welcher aus einem Paar ineinander eingreifender Zahnräder (12Rd, 12Fd) mit einer gleichen Anzahl von Zähnen besteht, mit der zweiten Ausgleichswelle gekoppelt ist, wobei die Eingangswelle und die zweite Ausgleichswelle koaxial benachbart zueinander positioniert sind und einander benachbarte Enden der beiden Wellen von einem gemeinsamen Lager (22) gehaltert sind, wobei die Zwischenwelle und die erste Ausgleichswelle koaxial benachbart zueinander positioniert sind und einander benachbarte Enden der beiden Wellen von einem gemeinsamen Lager (24) gehaltert sind.
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Aufgrund dieser Anordnung kann in einer Ausgleichsvorrichtung, welche zusätzlich zu zwei Ausgleichswellen eine Eingangswelle und eine Zwischenwelle aufweist, die Größe der Vorrichtung minimiert werden und die für eine Bearbeitung und einen Zusammenbau erforderliche Arbeit kann minimiert werden. Auch kann die notwendige Menge an Schmieröl minimiert werden.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung in einer mechanischen Vorrichtung, welche eine Mehrzahl von Drehwellen umfasst, die Größe der Vorrichtung minimiert werden und die für eine Bearbeitung und einen Zusammenbau erforderliche Arbeit kann minimiert werden. Auch kann die notwendige Menge an Schmieröl minimiert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht eines unteren Teils eines Motors einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer hinteren Ausgleichswelle;
- 2 ist eine Schnittansicht entlang Linie II-II aus 1 ;
- 3 ist eine Unteransicht eines in 1 gezeigten oberen Gehäuses;
- 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht von Teil IV, welches in 2 gezeigt ist;
- 5 ist ein Diagramm, welches einen Kraftübertragungsweg in einer in 2 gezeigten Ausgleichsvorrichtung zeigt;
- 6 ist eine Schnittansicht entlang Linie VI-VI aus 2;
- 7 ist eine Schnittansicht entlang Linie VII-VII aus 6;
- 8 zeigt (A) eine Hinteransicht, (B) eine Draufsicht und (C) eine Vorderansicht eines Abdeckelements;
- 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Abdeckelements;
- 10 sind der 7 ähnliche Schnittansichten, welche das Abdeckelement (A) vor einer Verformung und (B) nach einer Verformung zeigen; und
- 11 ist ein Diagramm einer Ausgleichsvorrichtung einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM(EN) DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Eine Ausgleichsvorrichtung 10 für einen Vierzylinder-Reihenmotor (im Folgenden als Motor 1 bezeichnet), welche die vorliegende Erfindung verkörpert, ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, besteht der Motor 1 aus einem Vierzylinder-Reihenmotor, welcher eine sich horizontal erstreckende Kurbelwelle 2 aufweist, und ist mit der Zylinder-Axiallinie nach hinten geneigt an einem Fahrzeug montiert. In der folgenden Offenbarung ist die vertikale Richtung der Zweckmäßigkeit für die Beschreibung halber anstelle der tatsächlichen vertikalen Richtung als die Zylinderaxialrichtung definiert und die axiale Richtung der Kurbelwelle 2, welche senkrecht zu der Zylinder-Axiallinie ist, ist, wie in 1 gezeigt, als die laterale Richtung definiert. Auch rechts und links sind im Gegensatz zu dem Blickwinkel des Betrachters der Zeichnungen in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs definiert, welches mit dem Motor 1 eingerichtet ist.
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Der Motor 1 umfasst einen oberen Block 3, welcher im Inneren Zylinder definiert und in einem unteren Teil davon einen Randabschnitt aufweist, sowie einen unteren Block 5, welcher mit einem unteren Teil des oberen Blocks 3 gekoppelt ist und zusammen mit dem Randabschnitt des oberen Blocks 3 eine Kurbelwellenkammer 4 definiert. Der Motor 1 umfasst ferner eine Ölwanne 6 (obere Ölwanne 6A und untere Ölwanne 6B), welche an einem unteren Teil des unteren Blocks 5 angebracht ist, um in einem unteren Teil der Kurbelwellenkammer 4 einen Ölbehälter zu definieren. Eine Kombination des oberen Blocks 3 und des unteren Blocks 5 ist in der folgenden Offenbarung als Zylinderblock 7 bezeichnet.
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Die Kurbelwelle 2 ist mit vier Kurbelzapfen 2a (von rechts nach links als erster bis vierter Kurbelzapfen 2a nummeriert), fünf Zapfen 2b, welche derart angeordnet sind, dass sie sich mit den Kurbelzapfen 2a abwechseln, Kurbelarmen 2c, welche die Kurbelzapfen 2a mit den benachbarten Zapfen 2b verbinden, und Gegengewichten 2d bereitgestellt, welche den Kurbelzapfen 2a diametral gegenüberliegend integral an den jeweiligen Kurbelarmen 2c gebildet sind. Der erste und der vierte Kurbelzapfen 2a sind in einer gleichen Phasenbeziehung positioniert und der zweite und der dritte Kurbelzapfen 2a sind in einer gleichen Phasenbeziehung positioniert, welche in Bezug auf die des ersten und des vierten Kurbelzapfen 2a um 180 Grad verschoben ist.
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Lagerwände, welche den ersten und den fünften Zapfen 2b der Kurbelwelle 2 drehbar haltern, sind durch eine rechte bzw. eine linke Wand des Zylinderblocks 7 gebildet und Lagerwände, welche den zweiten bis vierten Zapfen 2b drehbar haltern, sind durch Trennwände gebildet, welche sich in der Kurbelwellenkammer 4 erstrecken.
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Das rechte Ende der Kurbelwelle 2 erstreckt sich von dem ersten Zapfen 2b nach rechts und steht von der rechten Wand des Zylinderblocks 7 vor. Das vorstehende Ende der Kurbelwelle 2 ist mit einem kleinen Kettenrad 2e (mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser) zum Antreiben einer in den Zeichnungen nicht gezeigten Nockenwelle und einem großen Kettenrad 2f (mit einem vergleichsweise großen Durchmesser) von der Seite des ersten Zapfens 2b in dieser Reihenfolge eingerichtet. Das große Kettenrad 2f ist von einem Kettengehäuse 9 abgedeckt, durch welches die Kurbelwelle 2 hindurchgeführt ist. Das rechte Ende der Kurbelwelle 2, welches aus dem Kettengehäuse 9 vorsteht, ist mit einer Kurbelriemenscheibe 2g zum Antreiben verschiedener Teile von Hilfsausrüstung des Motors 1 eingerichtet.
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Die Ölwanne 6 umfasst einen flachen Bodenteil 6C, welcher auf der linken Seite angeordnet ist und einen relativ flachen Boden aufweist, sodass ein nicht in den Zeichnungen gezeigtes Abgasrohr von einer vorderen Seite zu einer hinteren Seite unter dem Motor 1 hindurchgeht, sowie einen tiefen Bodenteil 6D, welcher den verbleibenden Teil der Ölwanne 6 ausmacht und einen relativ tiefen Boden aufweist. Die Bodenwand des flachen Bodenteils 6C ist durch die obere Ölwanne 6A definiert und die Bodenwand des tiefen Bodenteils 6D ist durch die untere Ölwanne 6B definiert. Die obere Ölwanne 6A und die untere Ölwanne 6B bestehen aus separaten Elementen, welche durch Metallgießen gebildet sind, und sind mit Gewindebolzen miteinander verbunden. In der dargestellten Ausführungsform bildet die obere Ölwanne 6A einen Teil der Ausgleichsvorrichtung 10 (das obere Gehäuse 14A, welches hierin beschrieben werden wird).
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Die Ausgleichsvorrichtung 10 ist konzipiert, um die Sekundärschwingung des Motors 1 aufgrund der Hin- und Herbewegung der Kolben zu reduzieren, und ist in dem tiefen Bodenteil 6D der Ölwanne 6 positioniert. In der dargestellten Ausführungsform ist eine Ölpumpe 11 integral mit der Ausgleichsvorrichtung 10 gebildet, um das verschiedenen gleitenden Teilen des Motors und der Ausgleichsvorrichtung 10 zugeführte Schmieröl mit Druck zu beaufschlagen. Die Ausgleichsvorrichtung 10 umfasst ein Paar von Ausgleichswellen 12 (eine vordere Ausgleichswelle 12F und eine hintere Ausgleichswelle 12R), welche parallel zu der Kurbelwelle 2 eine neben der anderen angeordnet sind, eine Eingangswelle 13, welche in Bezug auf die hintere Ausgleichswelle 12R koaxial angeordnet ist, und ein Ausgleichsgehäuse 14, welches diese beiden Ausgleichswellen 12F und 12R sowie die Eingangswelle 13 drehbar haltert und diese Wellen aufnimmt. Die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R sind auf der gleichen Höhe positioniert (in Bezug auf die Zylinderaxiallinie).
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Das Ausgleichsgehäuse 14 besteht aus einem oberen Gehäuse 14A, einem unteren Gehäuse 14B, welches in einer Teilungsebene mit dem oberen Gehäuse 14A verbunden ist, welche die axialen Mittellinien der beiden Ausgleichswellen 12F und 12R umfasst, sowie einem rechten Gehäuse 14C, welches an den rechten Endflächen des oberen Gehäuses 14A und des unteren Gehäuses 14B angebracht ist und ein Pumpengehäuse 11a der Ölpumpe 11 bildet. Eine Pumpenabdeckung 11b ist an der rechten Endfläche des Pumpengehäuses 11a der Ölpumpe 11 angebracht. Die Ausgleichsvorrichtung 10 ist mit Gewindebolzen, welche durch geeignete Teile des Ausgleichsgehäuses 14 hindurchgeführt und von unten in den unteren Block 5 geschraubt sind, an der unteren Fläche des unteren Blocks 5 (unter der Kurbelwelle 2) angebracht.
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Das obere Gehäuse 14A ist integral mit der oberen Ölwanne 6A gebildet (siehe 3). Durch ein Verbinden des unteren Gehäuses 14B mit der unteren Fläche des oberen Gehäuses 14A ist zwischen dem oberen Gehäuse 14A und dem unteren Gehäuse 14B (oder in der Ausgleichskammer 14D) eine Ausgleichskammer 14D definiert, welche die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R aufnimmt. Die obere Wand 19 des oberen Gehäuses 14A, welche das obere Ende der Ausgleichskammer 14D begrenzt, ist auf einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie die Bodenwand des flachen Bodenteils 6C der Ölwanne 6 angeordnet. Die untere Wand des unteren Gehäuses 14B, welche das untere Ende der Ausgleichskammer 14D begrenzt, ist oberhalb der Bodenwand des tiefen Bodenteils 6D der Ölwanne 6 und oberhalb der Passfläche zwischen der oberen Ölwanne 6A und der unteren Ölwanne 6B angeordnet. Wie vorstehend dargelegt, ist das obere Gehäuse 14A als ein Teil der oberen Ölwanne 6A gegossen, während das untere Gehäuse 14B als ein separates, unabhängiges Element gegossen ist.
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Die Eingangswelle 13 steht von dem Ausgleichsgehäuse 14 nach rechts vor und das vorstehende Ende der Eingangswelle 13 ist feststehend mit einem angetriebenen Kettenrad 13a eingerichtet, um in Bezug auf die axiale Richtung der Kurbelwelle 2 dem großen Kettenrad 2f zu entsprechen. Die Eingangswelle 13 ist mit einem ersten Zapfen 13b, welcher auf der linken Seite des angetriebenen Kettenrads 13a positioniert ist, und einem zweiten Zapfen 13c bereitgestellt, welcher an dem linken Endteil der Eingangswelle 13 positioniert ist, welcher sich von dem ersten Zapfen 13b nach links erstreckt.
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Der erste Zapfen 13b der Eingangswelle 13 ist von einem ersten Zapfenlager 21 gehaltert, welches durch die rechte Endwand des rechten Gehäuses 14C gebildet ist, und der zweite Zapfen13c der Eingangswelle 13 ist von einem zweiten Zapfenlager 22 gehaltert, welches gemeinsam durch halbzylindrische Lagerflächen gebildet ist, welche jeweils durch das obere Gehäuse 14A und das untere Gehäuse 14B definiert sind. Das rechte Gehäuse 14C ist an das obere Gehäuse 14A und das untere Gehäuse 14B montiert, sodass das erste Zapfenlager 21 und das zweite Zapfenlager 22 koaxial zueinander angeordnet sind.
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Eine Rollenkette 15 ist um das große Kettenrad 2f der Kurbelwelle 2 und das angetriebene Kettenrad 13a der Eingangswelle 13 herumgeführt. Mit anderen Worten bilden das große Kettenrad 2f, die Rollenkette 15 und das angetriebene Kettenrad 13a gemeinsam einen ersten Übertragungsmechanismus 16, welcher aus einem Riemen-/Kettentriebmechanismus zum Übertragen der Drehung der Kurbelwelle 2 auf die Eingangswelle 13 besteht. Die Eingangswelle 13 dreht sich in der gleichen Richtung wie die Kurbelwelle 2.
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Eine Druckplatte 13d in der Form eines radialen Flanschs ist an einem Teil, welcher links des ersten Zapfens 13b angeordnet ist, integral mit der Eingangswelle 13 gebildet. Die einander gegenüberliegenden Flächen des angetriebenen Kettenrads 13a und der Druckplatte 13d (zwischen welche das erste Zapfenlager 21 eingefügt ist) dienen als Druckflächen. Insbesondere dienen die Schulterflächen, welche an jedem axialen Ende des ersten Zapfenlagers 21 gebildet sind, als Drucklager zum Stützen der axialen Last, welche auf die Eingangswelle 13 wirkt. Ein erstes schrägverzahntes Zahnrad 13e, welches einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweist, ist feststehend an einem Teil der Eingangswelle 13 angebracht, welcher zwischen der Druckplatte 13d und dem zweiten Zapfen 13c angeordnet ist.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, bilden das obere Gehäuse 14A und das untere Gehäuse 14B gemeinsam mittels eines Paars von halbzylindrischen Lagerflächen, welche durch das obere Gehäuse 14A und das untere Gehäuse 14B definiert sind, in jedem Fall ähnlich wie das zweite Zapfenlager 22, ein drittes Zapfenlager 23, ein viertes Zapfenlager 24 und ein fünftes Zapfenlager 25. Das dritte Zapfenlager 23 ist koaxial zu dem zweiten Zapfenlager 22 und ist nach links von dem zweiten Zapfenlager 22 beabstandet, sodass es unterhalb des dritten Zapfens 2b der Kurbelwelle 2 positioniert ist. Das vierte Zapfenlager 24 und das fünfte Zapfenlager 25 sind in einer gegenseitig koaxialen Beziehung vor dem zweiten Zapfenlager 22 bzw. dem dritten Zapfenlager 23 positioniert und sind in Bezug auf die laterale Richtung (axiale Richtung) mit dem zweiten Zapfenlager 22 bzw. dem dritten Zapfenlager 23 ausgerichtet. Das zweite Zapfenlager 22 und das vierte Zapfenlager 24 sind in einer integralen und durchgehenden Wand definiert, welche sich in der Richtung nach vorn und nach hinten erstreckt. Ähnlich sind das dritte Zapfenlager 23 und das fünfte Zapfenlager 25 in einer integralen und durchgehenden Wand definiert, welche sich in der Richtung nach vorn und nach hinten erstreckt. Das zweite bis fünfte Zapfenlager 22 bis 25 sind mit einer im Wesentlichen gleichen Breite (axialen Abmessung) bereitgestellt. Die Lagerwände für das zweite bis fünfte Zapfenlager 22 bis 25 sind üblicherweise mit der oberen Wand 19 des oberen Gehäuses 14A und der unteren Wand 20 des unteren Gehäuses 14B verbunden.
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Das obere Gehäuse 14A und das untere Gehäuse 14B sind durch sechs Gewindebolzen B1 miteinander verbunden (siehe 6), welche in drei in der Lagerwand gebildete Bolzenlöcher 14a, welche das zweite und das vierte Zapfenlager 22 und 24 definieren, sowie zusätzliche drei in der Lagerwand gebildete Bolzenlöcher 14a hineingeführt sind, welche das dritte und das fünfte Zapfenlager 23 und 25 definieren. Die Bolzenlöcher 14a sind derart angeordnet, dass zwei der Bolzen an dem Äußeren der beiden Zapfenlager angeordnet sind und einer der Bolzen zwischen den beiden Zapfenlagern in jeder Lagerwand positioniert ist. Die Bolzenlöcher 14A in dem unteren Gehäuse 14B bestehen aus Durchgangslöchern und die Bolzenlöcher 14a in dem oberen Gehäuse 14A sind als Gewindesacklöcher gebildet, sodass die Gewindebolzen B1 von unten in die Bolzenlöcher 14a hineingeführt werden können.
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Wie in 2 gezeigt, ist die hintere Ausgleichswelle 12R mit einem ersten Zapfen 12Ra, welcher von dem zweiten Zapfenlager 22 gehaltert ist, sowie einem zweiten Zapfen 12Rb bereitgestellt, welcher von dem dritten Zapfenlager 23 gehaltert ist, und die vordere Ausgleichswelle 12F ist mit einem ersten Zapfen 12Fa, welcher von dem vierten Zapfenlager 24 gehaltert ist, sowie einem zweiten Zapfen 12Fb bereitgestellt, welcher von dem fünften Zapfenlager 25 gehaltert ist. Die hintere Ausgleichswelle 12R ist ferner mit einem Paar von Ausgleichsgewichten 12Rc (welche identisch geformt sind und einen Schwerpunkt aufweisen, welcher radial von der Rotationsmittellinie versetzt ist), welche an jeder Seite des zweiten Zapfens 12Rb positioniert sind, sowie einem ersten schrägverzahnten Zahnrad 12Rd bereitgestellt, welches feststehend an einem Teil der hinteren Ausgleichswelle 12R zwischen dem rechten Ausgleichsgewicht 12Rc und dem ersten Zapfen 12Ra angebracht ist. Die vordere Ausgleichswelle 12F ist ferner mit einem Paar von Ausgleichsgewichten 12Fc (welche identisch geformt sind und einen Schwerpunkt aufweisen, welcher radial von der Rotationsmittellinie versetzt ist), welche an jeder Seite des zweiten Zapfens 12Fb positioniert sind, sowie einem ersten schrägverzahnten Zahnrad 12Fd bereitgestellt, welches feststehend an einem Teil der vorderen Ausgleichswelle 12F zwischen dem rechten Ausgleichsgewicht 12Fc und dem ersten Zapfen 12Fa angebracht ist. Ein Lagermetall 28 ist in dem dritten, den zweiten Zapfen 12Rb halternden Zapfenlager 23, welches zwischen den beiden Ausgleichsgewichten 12Rc angeordnet ist, und in dem fünften, den zweiten Zapfen 12Fb halternden Zapfenlager 25 positioniert, welches zwischen den beiden Ausgleichsgewichten 12Fc angeordnet ist
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Das zweite Zapfenlager 22 haltert sowohl den zweiten Zapfen 13c für die Eingangswelle 13 als auch den ersten Zapfen 12Ra für die hintere Ausgleichswelle 12R. Der zweite Zapfen 13c für die Eingangswelle 13 und der erste Zapfen 12Ra für die hintere Ausgleichswelle 12R weisen einen gleichen Durchmesser sowie eine im Wesentlichen gleiche Länge auf und liegen einander derart gegenüber, dass in einer Zwischenposition in Längsrichtung eine kleine Lücke geschaffen wird. Daher weist der erste Zapfen 12Ra für die hintere Ausgleichswelle 12R etwa eine Hälfte der Länge des zweiten Zapfens 12Rb der hinteren Ausgleichswelle 12R und des ersten Zapfens 12Fa der vorderen Ausgleichswelle 12F auf.
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Bei jeder Ausgleichswelle 12R, 12F sind die Teile der beiden Ausgleichsgewichte 12Rc, 12Fc, welche das dritte Zapfenlager 23 oder die fünften Zapfenlager 25 flankieren, als sich radial erstreckende Flansche gebildet (siehe 1), sodass die einander gegenüberliegenden Flächen der Flansche als Druckflächen zum Übertragen von Druckkräften auf das dritte Zapfenlager 23 oder das fünfte Zapfenlager 25 dienen. Mit anderen Worten dient die Lagerwand, welche das dritte und das fünfte Zapfenlager 23 und 25 definiert, als Drucklager zum Stützen der axialen Lasten der beiden Ausgleichswellen 12R und 12F.
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Das rechte Ende der hinteren Ausgleichswelle 12R endet an dem ersten Zapfen 12Ra. Andererseits erstreckt sich die vordere Ausgleichswelle 12F von dem ersten Zapfen 12Fa weiter nach rechts und dieser sich erstreckende Teil ist feststehend mit einem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 12Fe eingerichtet, welches mit dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 13e in Eingriff steht, welches feststehend an der Eingangswelle 13 angebracht ist. Mit anderen Worten bilden das erste schrägverzahnte Zahnrad 13e und das zweite schrägverzahnte Zahnrad 12Fe gemeinsam einen zweiten Übertragungsmechanismus 17, welcher die Drehung der Eingangswelle 13 auf die vordere Ausgleichswelle 12F überträgt. Somit dreht sich die vordere Ausgleichswelle 12F in Bezug auf die Eingangswelle 13 in die entgegengesetzte Richtung. Das zweite schrägverzahnte Zahnrad 12Fe und das erste schrägverzahnte Zahnrad 12Fd der vorderen Ausgleichswelle 12F weisen eine gleiche Drehrichtung auf, sodass die axiale Last der vorderen Ausgleichswelle 12F minimiert wird.
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Das erste schrägverzahnte Zahnrad 12Fd der vorderen Ausgleichswelle 12F, welches mit dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 12Rd der hinteren Ausgleichswelle 12R in Eingriff steht, sowie dieses bilden gemeinsam einen dritten Übertragungsmechanismus 18 zum Übertragen der Drehung der vorderen Ausgleichswelle 12F auf die hintere Ausgleichswelle 12R. Das erste schrägverzahnte Zahnrad 12Fd und das erste schrägverzahnte Zahnrad 12Rd, welche den dritten Übertragungsmechanismus 18 bilden, weisen einen gleichen Durchmesser und eine gleiche Anzahl von Zähnen auf (Übersetzungsverhältnis = 1), sodass sich die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R mit einer gleichen Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen drehen.
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Die Übersetzungsverhältnisse des ersten Übertragungsmechanismus 16 und des zweiten Übertragungsmechanismus 17 sind derart bestimmt, dass sich die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R mit der doppelten Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 2 drehen. Insbesondere ist bei der dargestellten Ausführungsform das Kettentriebsübersetzungsverhältnis des ersten Übertragungsmechanismus 16 4/3 und das Zahnradgetriebeübersetzungsverhältnis zweiten Übertragungsmechanismus 17 3/2. Daher ist ein kombiniertes Übersetzungsverhältnis des ersten Übertragungsmechanismus 16 und des zweiten Übertragungsmechanismus 17 2.
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Daher sind der Durchmesser und die Anzahl von Zähnen des angetriebenen Kettenrads 13a ein 3/4-faches des Durchmessers bzw. der Anzahl von Zähnen des großen Kettenrads 2f. Es ist anzumerken, dass dieses Verhältnis größer als der Wert 1/2 ist, welcher ausgewählt werden würde, wenn die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 13 die doppelte der Kurbelwelle 2 sein soll. Ähnlich sind der Durchmesser und die Anzahl von Zähnen des ersten schrägverzahnten Zahnrads 13e der Eingangswelle ein 3/2-faches des Durchmessers bzw. der Anzahl von Zähnen des zweiten schrägverzahnten Zahnrads 12Fe. Es ist anzumerken, dass dieses Verhältnis kleiner als der Wert 2 ist, welcher erforderlich wäre, wenn die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 13 die gleiche wie die der Kurbelwelle 2 sein soll.
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Das rechte Ende der vorderen Ausgleichswelle 12F erstreckt sich nach rechts über das zweite schrägverzahnte Zahnrad 12Fe hinaus und ist über eine Wellenkopplung mit einer Pumpenwelle 11c zum Antreiben der Ölpumpe 11 verbunden. Die Ölpumpe 11 besteht aus einer per se bekannten Rotorpumpe, welche einen äußeren Rotor 11b und einen inneren Rotor 11e umfasst, welche beide in einer zylindrischen Pumpenkammer aufgenommen sind, welche durch ein Pumpengehäuse 11a definiert ist (welches gemeinsam von dem rechten Gehäuse 14C und der Pumpenabdeckung 11b gebildet ist). Die Pumpenwelle 11c ist feststehend an dem inneren Rotor 11 e angebracht. Die Pumpenwelle 11c ist von einem sechsten Zapfenlager 26 gehaltert, welches durch die Wand des rechten Gehäuses 14C hindurch gebildet ist. Die Wellenkopplung besteht aus einem Keilschlitz 11f, welcher an der linken Endfläche der Pumpenwelle 11c gebildet ist, sowie einem Keil 12Ff, welcher von der rechten Endfläche der vorderen Ausgleichswelle 12F vorsteht und in dem Keilschlitz 11f aufgenommen ist, sodass die vordere Ausgleichswelle 12F durch ein Einfügen des Keils 12Ff in den Keilschlitz 11f von oben einfach montiert werden kann.
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Die Ölpumpe 11 saugt Motoröl von einem Einlass eines Luftfilters (nicht in den Zeichnungen gezeigt), welcher in der Bodenwand des Ausgleichsgehäuses 14 gebildet ist, und führt das Motoröl unter Druck über einen Auslasskanal verschiedenen Teilen des Motors 1 sowie den gleitenden Teilen der Ausgleichsvorrichtung 10 zu. Insbesondere wird das Motoröl dem ersten bis fünften Zapfenlager 21 bis 25 der Ausgleichsvorrichtung 10 zugeführt. In dem ersten, dem dritten und dem fünften Zapfenlager 21, 23 und 25 wird das Öl, welches aus diesen Lagern austritt, den Drucklagern zugeführt, welche an jeder Seite jedes dieser Zapfenlager gebildet sind. In dem zweiten Zapfenlager 22 steht eine Ölnut 29 mit der Lücke in Verbindung, welche zwischen der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R definiert ist.
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Die Struktur der Ölkanäle in der Ausgleichsvorrichtung 10 ist im Folgenden beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist die Lagerwand, welche den dritten Zapfen 2b der Kurbelwelle 2 haltert, mit einem Ölkanal 7a zum Zuführen von Öl von einem Hauptkorridor zu der Ausgleichsvorrichtung 10 bereitgestellt. Das über diesen Ölkanal 7a zugeführte Öl wird von der oberen Fläche des oberen Gehäuses 14A in die Ausgleichsvorrichtung 10 eingeführt und über einen nicht in den Zeichnungen gezeigten, sich vertikal erstreckenden Ölkanal der Passfläche mit dem unteren Gehäuse 14B zugeführt.
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Wie in 2 gezeigt, ist eine Ölnut 29 in der oberen Fläche des unteren Gehäuses 14B gebildet. Öl wird dieser Ölnut 29 von einem Öleinlass 29a zugeführt, welcher in dem linken, hinteren Ende des unteren Gehäuses 14B gebildet ist (das hintere Ende der Lagerwand, welche das dritte und das fünfte Zapfenlager 23 und 25 bildet). Die Ölnut 29 erstreckt sich von dem Öleinlass 29a entlang der oberen Fläche der Lagerwand nach vorne und erstreckt sich von dort entlang des Umfangs der Bolzenlöcher 14a (um die Bolzen herum) zu dem hinteren Ende des dritten Zapfenlagers 23. Ein Lagermetall 28 ist an dem dritten Zapfenlager 23 bereitgestellt und ein Teil des Öls wird über ein in dem Lagermetall 28 gebildetes Durchgangsloch dem Lagerzwischenraum des dritten Zapfenlagers 23 zugeführt.
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In dem dritten Zapfenlager 23 erstreckt sich die Ölnut 29 (in dem oberen Gehäuse 14A und dem unteren Gehäuse 14B) entlang der Rückseite des Lagermetalls 28 in einer ringförmigen Art und Weise und erstreckt sich von dem vorderen Ende des dritten Zapfenlagers 23 entlang der oberen Fläche des unteren Gehäuses 14B und um den Umfang des Bolzenlochs 14a herum zu dem hinteren Ende des fünften Zapfenlagers 25. Auch in dem fünften Zapfenlager 25 erstreckt sich die Ölnut 29 an der Rückseite des Lagermetalls 28, sodass ein Teil des Öls über ein in dem Lagermetall 28 gebildetes Durchgangsloch dem Lagerzwischenraum des fünften Zapfenlagers 25 zugeführt wird und das verbleibende Öl über die ringförmige Ölnut 29 zu einem vorderen Teil des fünften Zapfenlagers 25 weitergeleitet wird.
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In dem dritten Zapfenlager 23 und dem fünften Zapfenlager 25 wird das Öl, welches den Lagerzwischenräumen (innerhalb der Lagermetalle 28) zum Schmieren der jeweiligen Lager zugeführt worden ist, von jeder Seite jedes Lagerzwischenraums ausgestoßen und wird für die Schmierung der Drucklager verwendet, welche zwischen den Seitenflächen der Lagerwand sowie den jeweiligen Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc gebildet sind.
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Die Ölnut 29 erstreckt sich von dem vorderen Ende des fünften Zapfenlagers 25 entlang der oberen Fläche des unteren Gehäuses 14B nach vorn sowie um das Bolzenloch 14a herum und ist entlang der oberen Fläche der vorderen Wand des unteren Gehäuses 14B nach rechts gebogen. Die Ölnut 29 ist an dem vorderen Ende der Lagerwand, welche das zweite und das vierte Zapfenlager 22 und 24 bildet, nach rechts gebogen und erstreckt sich um das Bolzenloch 14a herum, bevor sie das vordere Ende des vierten Zapfenlagers 24 erreicht.
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Das vierte Zapfenlager 24 ist nicht mit einem Lagermetall 28 bereitgestellt und eine Ölnut 29 ist an der Fläche der Teile des oberen Gehäuses 14A sowie des unteren Gehäuses 14B gebildet, welche in einer ringförmigen Art und Weise die Lagerfläche bildet, und wird von dieser ringförmigen Ölnut 29 direkt dem Lagerzwischenraum zugeführt. Die Ölnut 29 erstreckt sich von dem hinteren Ende des vierten Zapfenlagers 24 entlang der oberen Fläche des unteren Gehäuses 14B nach rechts und erstreckt sich um das Bolzenloch 14a herum, bevor sie das vordere Ende des zweiten Zapfenlagers 22 erreicht.
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Das zweite Zapfenlager 22 ist auch nicht mit einem Lagermetall 28 bereitgestellt und die Ölnut 29 erstreckt sich an der Fläche der Teile des oberen Gehäuses 14A sowie des unteren Gehäuses 14B, welche in einer ringförmigen Art und Weise die Lagerfläche bilden, und wird von dieser ringförmigen Ölnut 29 direkt dem Lagerzwischenraum zugeführt.
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Die Ölnut 29 ist mittig entlang der verschiedenen Wände gebildet; d. h., die Lagerwand, welche das dritte und das fünfte Zapfenlager 23 und 25 bildet, die Lagerwand, welche das zweite und das vierte Zapfenlager 22 und 24 bildet, und die vordere Wand, welche diese zwei Lagerwände miteinander verbindet. Daher erstreckt sich die Ölnut 29 in einer ringförmigen Art und Weise mittig (in Bezug auf die breiten Richtung) in dem zweiten Zapfenlager 22.
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Der zweite Zapfen 13c und der erste Zapfen 12Ra, welche an den einander gegenüberliegenden Enden der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R bereitgestellt sind, weisen eine im Wesentlichen gleiche Länge auf und die Ölnut 29 ist derart gebildet, dass sie mit der zwischen den beiden Zapfen geschaffenen Lücke g übereinstimmt. Mit anderen Worten ist die Ölnut 29 mit der Lücke g zwischen der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R verbunden (steht in Verbindung).
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Wie in 4 gezeigt, ist die Breite des ringförmigen Abschnitts 29b der Ölnut 29 größer als die Breite der Lücke g, sodass die benachbarten Enden der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R in einer zu dem ringförmigen Abschnitt 29b überlappenden Beziehung oder an dem Inneren der Ölnut 29 positioniert sind. Mit anderen Worten erstreckt sich der ringförmige Abschnitt 29b der Ölnut 29 über jedes axiale Ende der Lücke g hinaus. Die Endflächen (Eckabschnitte) der benachbarten Enden der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R sind abgeschrägt, aber die Ränder der radialen Lagerflächen (zylindrische äußere Umfangsflächen) des zweiten Zapfens 13c und des ersten Zapfens 12Ra überlappen dem ringförmigen Abschnitt 29b der Ölnut 29.
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Wie in 2 gezeigt, ist das Motoröl, welches zum Schmieren verschiedener gleitender Teile der Ausgleichsvorrichtung 10 verwendet worden ist, in dem unteren Gehäuse 14B enthalten und wird von dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 13e der Eingangswelle 13, dem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 12Fe der vorderen Ausgleichswelle 12F, den ersten schrägverzahnten Zahnrädern 12Rd und 12Fd der beiden Ausgleichswellen 12R und 12F sowie den Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc verspritzt. Daher sind, um zu verhindern, dass das Öl übermäßig in der Ausgleichskammer 14D enthalten ist, in verschiedenen Teilen der oberen Wand 19, welche den Elementen (13e, 12Fe, 12Rd, 12Fd, 12Fc) entsprechen, welche das Öl verspritzen, wie in 3 gezeigt, eine Mehrzahl von Öffnungen 19a gebildet. Das Motoröl in der Ausgleichskammer 14D wird von den Ausgleichswellen 12F und 12R sowie der Eingangswelle 13 in radialen Richtungen verspritzt und wird von diesen Öffnungen 19a an das Äußere (in die Ölwanne 6) ausgestoßen.
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In dieser Ausgleichsvorrichtung 10 wird die Kraft wie von den Pfeilen in 5 angezeigt übertragen. Die Drehung der Kurbelwelle 2 wird über das große Kettenrad 2f (1), die Rollenkette 15 (1) sowie das angetriebene Kettenrad 13a des ersten Übertragungsmechanismus 16 auf die Eingangswelle 13 übertragen und wird von dort über das erste schrägverzahnte Zahnrad 13e und das zweite schrägverzahnte Zahnrad 12Fe des zweiten Übertragungsmechanismus 17 auf die vordere Ausgleichswelle 12F übertragen. Wie bereits erwähnt, dreht sich die vordere Ausgleichswelle 12F mit der doppelten Geschwindigkeit der Kurbelwelle 2 in die entgegengesetzte Richtung. Die Drehung der vorderen Ausgleichswelle 12F wird über die Wellenkopplung auf die Pumpenwelle 11c und über die beiden ersten schrägverzahnten Zahnräder 12Fd und 12Rd des dritten Übertragungsmechanismus 18 auf die hintere Ausgleichswelle 12R übertragen. Die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R drehen sich mit einer gleichen Drehgeschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen. Als ein Ergebnis wird eine in die Zylinderaxialrichtung gerichtete Trägheitskraft erzeugt, sodass die Sekundärschwingung des Motors eins aufgehoben werden kann.
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Wie vorstehend dargelegt, sind in der Ausgleichsvorrichtung 10 die Eingangswelle 13 und die hintere Ausgleichswelle 12R, welche in Figur zwei gezeigt sind, koaxial benachbart zueinander positioniert und der zweite Zapfen 13c sowie der erste Zapfen 12Ra, welche an den benachbarten Enden dieser Wellen gebildet sind, sind von dem einzelnen zweiten Zapfenlager 22 gehaltert und die Ölnut 29 steht mit der zwischen dem zweiten Zapfen 13c und dem ersten Zapfen 12Ra geschaffenen Lücke g in Verbindung.
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Durch ein gemeinsames Verwenden des zweiten Zapfenlagers 22 zum Haltern des zweiten Zapfens 13c und des ersten Zapfens 12Ra kann der erforderliche Arbeitsaufwand für die Bearbeitung des Lagers minimiert werden. Wenn das Zapfenlager von zwei Hälften gebildet ist, ist es erforderlich, dass die zwei Hälften unter Verwendung von Befestigungsmitteln an jeder Seite der Welle miteinander verbunden sind. Daher werden, wenn ein individuelles Lager für jeden Zapfen bereitgestellt ist, wenigstens vier solcher Befestigungsmittel erforderlich sein. Andererseits kann gemäß der dargestellten Ausführungsform, da nur ein Lager (das zweite Zapfenlager 22) erforderlich ist, die notwendige Anzahl von Befestigungsmitteln minimiert werden und der Arbeitsaufwand für den Zusammenbau kann minimiert werden. Außerdem kann im Vergleich zu dem Fall, in welchem zwei Lager für die zwei Zapfen verwendet werden, die Breite (die Abmessung entlang der axialen Richtung der Welle) minimiert werden und dies trägt zu einer kompakten Konzeption der Ausgleichsvorrichtung 10 bei.
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Wie in 4 gezeigt, wird in der dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Lagerzwischenräumen zwischen dem zweiten Zapfenlager 22 und dem zweiten Zapfen 13c und zwischen dem zweiten Zapfenlager 22 und dem ersten Zapfen 12Ra von der zwischen der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12C geschaffenen Lücke g Öl zugeführt. Daher ist nur eine Ölnut 29 erforderlich, sodass die Struktur des Ölkanals vereinfacht werden kann. Auch dies trägt zu der kompakten Konzeption der Ausgleichsvorrichtung 10 und der Reduzierung des Bearbeitungsarbeitsaufwands bei.
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Außerdem kann durch ein Verwenden des gemeinsamen zweiten Zapfenlagers 22 zum Haltern des zweiten Zapfens 13c und des ersten Zapfens 12Ra die notwendige Menge an Schmieröl minimiert werden. Wenn ein Lager für jeden Zapfen bereitgestellt ist, strömt das dem Lagerzwischenraum von dem seitlichen Mittelpunkt des Lagers zugeführte Öl in vier Richtungen aus (von den Seitenenden der beiden Lagerzwischenräume). Jedoch strömt in der dargestellten Ausführungsform das Öl nur in zwei Richtungen aus, sodass die notwendige Menge an Schmieröl minimiert werden kann.
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Der Druck des Ölfilms in dem Lagerzwischenraum nimmt in Richtung jeder offenen Seite des Lagers progressiv ab und wird an den offenen Enden gleich dem atmosphärischen Druck. In der dargestellten Ausführungsform erreicht der Druck des Öls für jeden Zapfen den atmosphärischen Druck nur an der einzelnen offenen Seite, während die andere Seite (die Seite der Lücke g) des Lagers dem Druck des Öls in der Lücke g ausgesetzt ist. Daher kann die notwendige Breite des Lagers zum Haltern jedes Zapfens im Vergleich zu dem Fall, in welchem ein Lager für jeden Zapfen bereitgestellt ist, reduziert werden. Auch dies trägt zu einer kompakten Konzeption der Ausgleichsvorrichtung 10 bei.
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Außerdem kann, da die Endflächen der benachbarten Enden der Eingangswelle 13 sowie der hinteren Ausgleichswelle 12R diesem Öldruck ausgesetzt sind, die axiale Bewegung der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R vorteilhaft gesteuert/geregelt werden. Insbesondere wirken in der Ausgleichsvorrichtung 10 der dargestellten Ausführungsform, da der zweite Übertragungsmechanismus 17 und der dritte Übertragungsmechanismus 18 schrägverzahnte Zahnräder verwenden, in entgegengesetzte Richtungen gerichtete Druckkräfte auf die Eingangswelle 13 und die hintere Ausgleichswelle 12R, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors ansteigt und abnimmt und dies bewirkt axiale Bewegungen dieser Wellen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors ansteigt und abnimmt. Andererseits sind in der dargestellten Ausführungsform die Eingangswelle 13 und die hintere Ausgleichswelle 12R immer den Druckkräften ausgesetzt, welche die Eingangswelle 13 und die hintere Ausgleichswelle 12R voneinander wegdrücken, sodass die axiale Bewegung der Wellen aufgrund der Veränderungen der Drehgeschwindigkeit des Motors reduziert werden können.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der ringförmige Abschnitt 29b der Ölnut 29 an der inneren Umfangsfläche des zweiten Zapfenlagers 22 gebildet und die Ölnut 29 ist mit einer größeren Breite als die Lücke g zwischen der Eingangswelle 13 und der hinteren Ausgleichswelle 12R bereitgestellt und erstreckt sich über jedes Seitenende dieser Lücke g hinaus. Daher wird verhindert, dass die Eingangswelle 13 und die hintere Ausgleichswelle 12R eine ungleichmäßige Last auf das zweite Zapfenlager 22 aufbringen. Auch wird das Einführen des Öls in die Lagerzwischenräume zwischen dem zweiten Zapfen 13c und dem zweiten Zapfenlager 22 sowie zwischen dem ersten Zapfen 12Ra und dem zweiten Zapfenlager 22 vereinfacht. Wenn gewünscht kann der ringförmige Abschnitt 29b von einer C-förmigen Konfiguration ersetzt werden, welche keine Ölnut an der hinteren Seite des zweiten Zapfenlagers 22 aufweist, um die Leckage von Öl über die Passfläche zwischen dem unteren Gehäuse 14 B und dem oberen Gehäuse 14 A in Richtung des hinteren Bolzenlochs 14a zu verhindern.
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Wie in den 1 und 6 gezeigt, ist der tiefe Bodenteil 6D der Ölwanne 6 mit einem Ölniveausensor 30 zum Erfassen des Flüssigkeitsniveaus des in der Ölwanne 6 gelagerten Motoröls bereitgestellt. Der Ölniveausensor 30 umfasst einen Sensorteil 31, welcher in der Art und Weise einer Säule von der Bodenwand der Ölwanne 6 (untere Ölwanne 6B) vertikal nach oben vorsteht, sowie einen plattenförmigen Stützabschnitt 32, welcher dafür eingerichtet ist, an der unteren Ölwanne 6B angebracht zu sein, um den Sensorteil 31 zu tragen.
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Da der Motor 1 mit der Zylinder-Axiallinie nach hinten geneigt an dem Fahrzeug montiert ist, wird die untere Ölwanne 6B in Richtung der hinteren Seite davon progressiv flacher. In dem hinteren Ende definiert die Bodenwand der unteren Ölwanne 6B eine im Wesentlichen horizontale Bodenfläche und ist in Richtung des vorderen Endes davon progressiv nach oben abgeschrägt. Ein hinterer Teil der Bodenwand der unteren Ölwanne 6B ist mit einer Öffnung 6a zum Einfügen des Sensorteils 31 des Ölniveausensors 30 von unten gebildet. Der Teil der Bodenwand, welcher die Öffnung 6a umgibt, ist als eine Aussparung 6b gebildet, welche nach oben ausgespart ist, um den Stützabschnitt 32 (welcher an der Bodenwand angebracht ist) darin aufzunehmen und den Stützabschnitt 32 vor äußeren Beeinträchtigungen zu schützen. Die untere Wand 20 des unteren Gehäuses 14B ist auch mit einer Öffnung 20a zum Hindurchführen des Sensorteils 31 in einem Teil davon gebildet, welcher vertikal mit der Öffnung 6a der unteren Ölwanne 6B ausgerichtet ist.
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Der Ölniveausensor 30 ist in einer solchen Art und Weise feststehend an der unteren Ölwanne 6B angebracht, dass der Sensorteil 31 durch ein Einfügen des Sensorteils 31 in die Öffnung 6a der unteren Ölwanne 6B von unten sowohl in Bezug auf die Richtung nach vorn und nach hinten (6) als auch auf die laterale Richtung (1) mittig in dem tiefen Bodenteil 6D angeordnet ist und den Stützabschnitt 32 über ein nicht in den Zeichnungen gezeigtes Dichtelement mit drei nicht in den Zeichnungen gezeigten Gewindebolzen an der Bodenwand der Aussparung 6b sichert. Wie in den 1, 2 und 6 gezeigt (das Abdeckelement 40 in 2 sollte beachtet werden), ist der Sensorteil 31 in Bezug auf die Richtung nach vorn und nach hinten zwischen den beiden Ausgleichswellen 12F und 12R sowie in Bezug auf die laterale Richtung zwischen den ersten schrägverzahnten Zahnräder 12Fd und 12Rd sowie den rechten Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc angeordnet.
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Wie in 6 gezeigt, umfasst der Sensorteil 31 des Ölniveausensors 30 ein hohles Sensorgehäuse 33 und ein Sensorelement 34 in der Form eines Streifens einer Platte, welcher innerhalb des Sensorgehäuses 33 positioniert ist. Ein lateral längliches Ölloch 33a, welches mit einem unteren Teil (Ölbehälter) der Ölwanne 6 in Verbindung steht, ist in einem unteren Endteil des hohlen Sensorgehäuses 33 gebildet und ein Entlüftungsloch 33b, welches mit der Ausgleichskammer 14D in Verbindung steht, ist an einem oberen Endteil der Seitenwand des Sensorgehäuses 33 gebildet. Normalerweise ist das Ölloch 33a in dem unteren Endteil in das Motoröl in der Ölwanne 6 eingetaucht, aber das Entlüftungsloch 33b ist nicht in das Motoröl eingetaucht. Daher folgt das Ölniveau in dem Sensorgehäuse 33 ungeachtet des Ölniveaus in der Ausgleichsvorrichtung 10 dem Ölniveau der Ölwanne 6 mit einiger Mittelungswirkung. Der Ölniveausensor 30 ist dafür eingerichtet, das Ölniveau der Ölwanne 6 durch ein Erwärmen des Sensorelements 34 mit elektrischem Strom und ein Messen der zum Kühlen des Sensorelements 34 erforderlichen Zeitdauer zu erfassen. Zum Beispiel ist, wenn das Ölniveau hoch ist, die Dissipation von Wärme von dem Sensorelement 34 zu dem Motoröl aktiv und der Temperaturabfall des Sensorelements 34 geschieht in einer entsprechenden Art und Weise schnell. Umgekehrt ist, wenn das Ölniveau niedrig ist, die Dissipation von Wärme von dem Sensorelement 34 zu dem Motoröl nicht aktiv und der Temperaturabfall des Sensorelements 34 geschieht in einer entsprechenden Art und Weise verzögert.
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Wie in den 2 und 6 gezeigt, ist ein Abdeckelement 40, welches die Form eines invertierten Bechers aufweist, für den Schutz des in der Ausgleichsvorrichtung 10 positionierten Sensorteils 31 an der unteren Wand 20 des unteren Gehäuses 14B angebracht. Wie auch in den 8 und 9 gezeigt, umfasst das Abdeckelement 40 einen rohrförmigen Abschnitt 41, welcher eine abgeschnittene Pyramidenform aufweist, sowie drei Montagestücke 42, welche sich von dem unteren Ende des rohrförmigen Abschnitts 41 radial nach außen erstrecken. Der rohrförmiger Abschnitt 41 umfasst eine Umfangswand 43, welche einen rechteckigen Querschnitt definiert, sowie eine obere Wand 44, welche die von dem oberen Ende der Umfangswand 43 definierte Öffnung verschließt. Ein Entlüftungsloch 40a ist in einem oberen Teil des Abdeckelements 40 gebildet (in der dargestellten Ausführungsform in einer linken Seite der oberen Wand 44), um den Druck in dem rohrförmigen Abschnitt 41 dem Druck in der Ausgleichskammer 14D anzugleichen, auch wenn die untere Öffnung des rohrförmigen Abschnitts 41 in das Öl eingetaucht ist.
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Wie in 6 gezeigt, ist das Abdeckelement 40 durch ein Einsetzen des rohrförmigen Abschnitts 41 in die Öffnung 20a der unteren Wand 20 von unten und ein Sichern der Montagestücke 42 an dem Teil der unteren Wand 20, welcher die Öffnung 6a umgibt, unter Verwendung von Gewindebolzen B2 in einer solchen Art und Weise feststehend an dem unteren Gehäuse 14B angebracht, dass die Umfangswand 43 in einer voneinander beabstandeten Beziehung zwischen die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R eingefügt ist und die obere Wand 44 des Abdeckelements 40 der oberen Wand 19 des oberen Gehäuses 14A in einer voneinander beabstandeten Beziehung gegenüberliegt. Mit anderen Worten ist das obere Ende des Abdeckelements 40 innerhalb der Ausgleichskammer 14D positioniert und die obere Wand 19 des oberen Gehäuses 14A deckt das Abdeckelement 40 von oben ab, ohne es zu berühren. Die obere Wand 44 des Abdeckelements 40 liegt dem oberen Ende des von unten eingesetzten Sensorteils 31 mit einer gewissen Lücke gegenüber und die Umfangswand 43 des Abdeckelements 40 liegt der Seitenfläche des Sensorteils 31 mit einer gewissen Lücke gegenüber. Mit anderen Worten deckt der rohrförmige Abschnitt 41 des Abdeckelements 40 den Sensorteil von unten ab, ohne ihn zu berühren, und deckt den innerhalb der Ausgleichskammer 14D positionierten Teil des Sensorteils 31 von allen Seiten ab, ohne ihn zu berühren.
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Wie in den 3 und 6 gezeigt, ist die obere Wand 19 mit einer Aussparung 19b gebildet, welche entlang des äußeren Umfangs des Abdeckelements 40 nach oben ausgespart ist, um zwischen der oberen Wand 19 des oberen Gehäuses 14A und der oberen Wand 44 des Abdeckelements 40 eine Lücke zu schaffen. Ein Entlüftungsloch 19c ist in einem linken Endteil der Aussparung 19b gebildet. Eine Anschlagstruktur 50 (50A, 50B, 50C, 50D), welche der Umfangswand 43 (Seitenfläche) des Abdeckelements 40 gegenüberliegt, ist um die Aussparung 19b herum gebildet. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Anschlagstruktur 50 drei säulenartige Vorsprünge 50A, 50B, 50C, welche von der oberen Wand 19 nach unten vorstehen und das Abdeckelement 40 von der vorderen, hinteren und linken Richtung umgeben, sowie eine rechte Seitenwand 40D, welche durch ein Aussparen des Teils der oberen Wand 19 an der rechten Seite des Abdeckelements 40 nach oben gebildet ist. Wenigstens einer der drei säulenartigen Vorsprünge 50A, 50B, 50C kann beim Gießen der oberen Ölwanne 6A (oberes Gehäuse 14A) als eine Zapfenaufnahme für einen Ausstoß-Zapfen zum Entfernen der oberen Ölwanne 6A aus der Form verwendet werden. Die rechte Seitenwand 50D ist ein Teil der Umfangswand, welcher die Aussparung 19b der oberen Wand 19 definiert.
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Wie in 6 gezeigt, liegt der vordere Vorsprung 50A der vorderen Seite des Abdeckelements 40 mit einer Lücke gegenüber, welche kleiner als die Lücke zwischen der Umfangswand 43 des Abdeckelements 40 und der vorderen Ausgleichswelle 12F ist. Der hintere Vorsprung 50B liegt der hinteren Seite des Abdeckelements 40 mit einer Lücke gegenüber, welche kleiner als die Lücke zwischen der Umfangswand 43 des Abdeckelements 40 und der hinteren Ausgleichswelle 12R ist. Wie in 7 gezeigt, liegt der linke Vorsprung 50C der linken Seite des Abdeckelements 40 mit einer Lücke gegenüber, welche kleiner als die Lücke zwischen der Umfangswand 43 des Abdeckelements 40 und den rechten Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Rf ist. Die rechte Seitenwand 50D liegt der rechten Seite des Abdeckelements 40 mit einer Lücke gegenüber, welche kleiner als die Lücke zwischen der Umfangswand 43 des Abdeckelements 40 und den ersten schrägverzahnten Zahnrädern 12Rd und 12Fd ist.
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Wie in den 8 und 9 gezeigt, ist es erforderlich, dass die Dicke des Abdeckelements 40 so klein wie möglich ist, während eine ausreichende Steifigkeit gewährleistet ist, da die Lücke zwischen dem Sensorteil 31 und dem beiden Ausgleichswellen 12F und 12R klein ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Abdeckelement 40 aus einem gestanzten Aluminiumlegierungsblech hergestellt. Der rohrförmiger Abschnitt 41 des Abdeckelements 40 ist mit einer abgeschnittenen Pyramidenform einer solchen länglichen (tiefen) Konfiguration bereitgestellt, dass es schwierig ist, das Abdeckelement 40, einen einzelnen Streifen eines Metallblechs bildend, durch Stanzen zu bilden. Daher ist das Abdeckelement 40 durch ein Kombinieren eines Paars halbzylindrischer Abdeckhälften 45 und 46 gebildet, welche in der Längsrichtung des Sensorteils 31 länglich ausgebildet sind. Diese Abdeckhälften 45 und 46 sind separat durch Stanzen gebildet und durch ein Überlappen der gegenüberliegenden Ränder zu einer rohrförmigen Form kombiniert. Die Abdeckhälften 45 und 46 werden dann durch ein Punktschweißen der überlappenden Ränder miteinander verbunden. In der dargestellten Ausführungsform sind die überlappenden Ränder, wie in 8 gezeigt, an drei Schweißpunkten P miteinander verschweißt. Aufgrund dieser Struktur können die überlappenden Ränder des Abdeckelements 40 nicht flüssigkeitsdicht sein, sodass das Öl in das Abdeckelement 40 eingeführt werden kann, und dies kann die Genauigkeit des Ölniveausensor 30 beeinflussen. Jedoch kann die Genauigkeit des Ölniveausensors 30 durch ein Verwenden einer Anordnung gewährleistet werden, welche hierin beschrieben werden wird. Durch ein Herstellen des Abdeckelements 40 auf diese Art und Weise können die Herstellungskosten des Abdeckelements 40 reduziert werden und das Gewicht des Abdeckelements 40 kann durch ein Verwenden von Metallblech mit einer kleinen Dicke minimiert werden.
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Da wie bereits erwähnt, die beiden Abdeckhälften 45 und 46 nicht entlang der gesamten Länge der überlappenden Ränder verschweißt sind, kann Öl über die zwischen den Schweißpunkten geschaffenen Lücken in den rohrförmigen Abschnitt 41 eindringen. Wie in 2 gezeigt, ist das Abdeckelement 40 in einer solchen Art und Weise montiert, dass die beiden Abdeckhälften 45 und 46 entlang der axialen Richtung der Ausgleichswellen 12 angeordnet sind. Daher sind die überlappenden Abschnitte der zwei Abdeckhälften 45 und 46 relativ weit weg von den ersten schrägverzahnten Zahnrädern 12Rd und 12Fd sowie den Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc der beiden Ausgleichswellen 12R und 12F positioniert und die Teilungsebene zwischen den beiden Abdeckhälften 45 und 46 ist senkrecht zu der Spritzrichtung des Motoröls ausgerichtet (radiale Richtung der Wellen).
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Außerdem überlappt im Hinblick auf das Abdeckelement 40 eine der Abdeckhälften 45 an der Seite der ersten schrägverzahnten Zahnräder 12Rd und 12Fd die andere Abdeckhälfte 46 an der Seite der Ausgleichsgewichte 12Rc und 12Fc von außen. Daher ist die Lücke zwischen den überlappenden Abschnitten der Abdeckhälften 45 und 46 anstelle der ersten schrägverzahnten Zahnräder 12Rd und 12Fd den Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc zugewandt.
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Die Vorteile der dargestellten Ausführungsformen sind im Folgenden dargelegt.
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Wenn das Ölniveau in der Ölwanne 6 aufgrund der Schwingungen, einer Beschleunigung/Verzögerung und betreffender Bewegungen des Fahrzeugkörpers schwankt, kann die Erfassungsgenauigkeit des Ölniveausensors 30 beeinträchtigt werden. Jedoch ist das Sensorgehäuse 33 in der dargestellten Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, zwischen den beiden Ausgleichswellen 12F und 12R angeordnet und das Ölloch 33a, welches einem dem Ölniveau entsprechenden Öldruck ausgesetzt ist und in dem unteren Ende des Sensorgehäuses 33 gebildet ist, ist unter der Ausgleichsvorrichtung 10 positioniert. Daher wird die Schwankung des Öldrucks oder die Schwankung des Ölniveaus gemittelt und die Erfassungsgenauigkeit des Ölniveausensors 30 ist gewährleistet.
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Außerdem deckt das Abdeckelement 40 den Sensorteil 31 von oben ab und deckt wenigstens den Teil des Sensorteils 31, welcher in der Ausgleichskammer 13D positioniert ist, von den Seiten ab, während der obere Teil des Abdeckelements 40 mit dem Entlüftungsloch 40a gebildet ist. Daher wird verhindert, dass der Ölniveausensor 30 bei der Montage des Ölniveausensors 30, und auch wenn der Motor in Betrieb ist, die Ausgleichswellen 12 berührt.
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Um die Dicke des Materials und den Gewichtsanstieg zu minimieren, ist das Abdeckelement 40 durch ein Kombinieren eines Paars halbzylindrischer Abdeckhälften 45 und 46 gebildet, welche sich, wie in 7 gezeigt, entlang der Längsrichtung des Sensorteils 31 erstrecken. Jedoch wird das Abdeckelement 40 aufgrund der Gegenwart der Anschlagstruktur 50 (50A, 50B) in der oberen Wand 19, welche mit einem Abstand von der Seite des Abdeckelements 40 beabstandet ist, welcher kleiner als der Abstand des Abdeckelements 40 von den Ausgleichswellen 12 ist, mit der Anschlagstruktur 50 in Eingriff gebracht, bevor es die Ausgleichswellen 12 berührt, wenn das Abdeckelement 40 abgelenkt oder aufgrund der Herstellungsfehler oder äußerer Kräfte andersartig in Richtung der Ausgleichswellen 12 verformt wird. Dadurch wird das Abdeckelement 40 auf positive Weise daran gehindert, die Ausgleichswellen 12 zu berühren.
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Wie in 6 gezeigt, ist in der dargestellten Ausführungsform das obere Ende des Abdeckelements 40 in der Ausgleichskammer 14D angeordnet. Daher ist es nicht erforderlich, dass die obere Wand 19 des oberen Gehäuses 14A mit einem Durchgangsloch zum Hindurchführen des Abdeckelements 40 durch die obere Wand 19 bereitgestellt ist, und sie kann positioniert sein, um das Abdeckelement 40 von oben abzudecken. Als ein Ergebnis wird das von der Kurbelwelle 2 und anderen sich bewegenden Teilen verspritzte sowie von oben in die Ausgleichskammer 14D eingeführte Öl daran gehindert, die Genauigkeit des Ölniveausensors 30 nachteilig zu beeinflussen. Da die Anschlagstruktur 50 integral in der oberen Wand 19 gebildet sein kann, sodass sie von der oberen Wand 19 des oberen Gehäuses nach unten vorsteht, sind keine zusätzlichen Komponenten für die Anschlagstruktur 50 erforderlich, sodass sowohl die Anzahl an Komponententeilen als auch der Montagearbeitsaufwand minimiert werden können.
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Da die Anschlagstruktur 50 den vorderen Vorsprung 50A und den hinteren Vorsprung 50B umfasst, welche in einer überlappenden Beziehung mit der Seitenfläche des Abdeckelements 40, wie in der axialen Richtung der Ausgleichswellen 12 gesehen, in der oberen Wand 19 gebildet sind, kann die Größe der Anschlagstruktur 50 minimiert werden, ohne von der Funktionalität davon abzuweichen, sodass der Gewichtsanstieg minimiert werden kann.
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In der dargestellten Ausführungsform ist, wie in den 2 und 7 gezeigt, der rohrförmige Abschnitt 41 des Abdeckelements 40 durch ein Kombinieren eines Paars halbzylindrischer Abdeckhälften 45 und 46 gebildet, welche sich entlang der Längsrichtung des Sensorteils 31 erstrecken, sodass der Rand einer der Abdeckhälften 45 mit dem Rand der anderen Abdeckhälfte 46 überlappt. Dadurch kann die Dicke des Abdeckelements 40 minimiert werden und der Gewichtsanstieg aufgrund der Gegenwart des Abdeckelements 40 kann minimiert werden. Die beiden Abdeckhälften 45 und 46 des Abdeckelements 40 sind entlang der axialen Richtung der Ausgleichswellen 12 angeordnet. Daher sind die überlappenden Abschnitte entfernt von den ersten schrägverzahnten Zahnrädern 12Rd und 12Fd sowie den Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc der beiden Ausgleichswellen 12 und 12R positioniert und die Überlappungsebene ist senkrecht zu der Richtung des Spritzöls ausgerichtet, sodass das Eindringen von Öl über den überlappenden Abschnitt in das Abdeckelement 40 minimiert werden kann.
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Da die ersten schrägverzahnten Zahnräder 12Rd und 12Fd einen größeren Durchmesser als die Ausgleichsgewichte 12Rc und 12Fc aufweisen, ist es unvermeidbar, dass die ersten schrägverzahnten Zahnräder 12Rd und 12Fd eine signifikante Menge von Öl in die Ausgleichsvorrichtung 10 spritzen. Jedoch wird in der dargestellten Ausführungsform, wobei das Abdeckelement 40 zwischen den ersten schrägverzahnten Zahnrädern 12Rd und 12Fd sowie den Ausgleichsgewichten 12Rc und 12Fc positioniert ist, das von den ersten schrägverzahnten Zahnrädern 12Rd und 12Fd verspritzte Öl daran gehindert, über den Überlappungsabschnitt in das Abdeckelement 40 einzudringen, weil die Abdeckhälfte 45, welche den ersten schrägverzahnten Zahnrädern12Rd und 12Fd benachbart ist, von außen mit der Abdeckhälften 46 überlappt.
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(Modifizierte Ausführungsform)
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Eine Ausgleichsvorrichtung 10 einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 11 im Folgenden beschrieben. Die Teile der modifizierten Ausführungsform, welche hinsichtlich der Struktur und Funktion denen der vorhergehenden Ausführungsform entsprechen, sind mit den gleichen Nummern bezeichnet, ohne die Beschreibung solcher Teile notwendigerweise zu wiederholen. Die Richtungen (vorne und hinten sowie rechts und links) sind ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführungsform definiert. Siehe 2.
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Während die Kraft über den ersten Übertragungsmechanismus 16, welcher aus einem Riemen-/Kettenkraftantrieb besteht, und den zweiten Übertragungsmechanismus 17, welcher aus den in der vorhergehenden Ausführungsform ineinander eingreifenden Zahnrädern besteht, in zwei Stufen von der Kurbelwelle zwei auf die beiden Ausgleichswellen 12F und 12R übertragen worden ist, umfasst der zweite Übertragungsmechanismus 17 in der Ausgleichsvorrichtung 10 dieser modifizierten Ausführungsform ein Paar von Geschwindigkeitserhöhungsmechanismen (von welchen jeder aus einem Paar von Zahnrädern besteht), sodass die Geschwindigkeitserhöhung in drei Stufen durchgeführt wird.
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Die Details dieser Ausgleichsvorrichtung 10 sind im Folgenden beschrieben. Die Ausgleichsvorrichtung 10 umfasst, zusätzlich den beiden Ausgleichswellen (vordere und hintere Ausgleichswelle) 12F und 12R sowie der Eingangswelle 13, eine Zwischenwelle 51, welche sich parallel zu der Eingangswelle 13 erstreckt. In dieser modifizierten Ausführungsform ist die Zwischenwelle 51 in einer koaxialen Beziehung zu der vorderen Ausgleichswelle 12F positioniert. Die Zwischenwelle 51 ist feststehend mit einem ersten schrägverzahnten Zahnrad 51a, welches mit dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 13e der Eingangswelle 13 in Eingriff steht, und einem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 51b eingerichtet, welches nach links von dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 51a beabstandet ist.
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Die beiden Ausgleichswellen (vordere und hintere Ausgleichswelle) 12F und 12R sind auch in einer verschiedenen Weise angeordnet. Insbesondere ist der erste Zapfen 12Fa an dem rechten Ende der vorderen Ausgleichswelle 12F positioniert und das zweite schrägverzahnte Zahnrad 12Fe ist nicht vorhanden. Im Hinblick auf die hintere Ausgleichswelle 12R ist ein zweites schrägverzahntes Zahnrad 12Re, welches mit dem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 51b in Eingriff steht, feststehend an einer Position der hinteren Ausgleichswelle 12R angebracht, welche lateral dem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 51b entspricht und zwischen dem ersten Zapfen 12Ra und dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 12Rd liegt.
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Die Zwischenwelle 51 ist an dem linken Ende davon mit einem ersten Zapfen 51c bereitgestellt und ist derart positioniert, dass sie der rechten Endfläche der vorderen Ausgleichswelle 12F mit einer kleinen Lücke gegenüberliegt. Sowohl der erste Zapfen 51c der Zwischenwelle 51 als auch der erste Zapfen 12Fa der vorderen Ausgleichswelle 12F sind drehbar von dem vierten Zapfenlager 24 gehaltert. Sowohl der zweite Zapfen 13c der Eingangswelle 13 als auch der erste Zapfen 12Ra der hinteren Ausgleichswelle 12R sind in einer ähnlichen Art und Weise wie bei der vorhergehenden Ausführungsform von dem zweiten Zapfenlager 22 gehaltert.
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Wenn die Pumpenwelle 11c ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführungsform über eine Wellenkopplung mit der Zwischenwelle 51 verbunden ist, sind sowohl ein sechs des Zapfenlager 26 zum Haltern der Pumpenwelle 11c als auch ein siebtes Zapfenlager 27 zum Haltern eines zweiten Zapfens 51d der Zwischenwelle 51 erforderlich. Wenn die Pumpenwelle 11c und die Zwischenwelle 51 integral miteinander ausgebildet sind, kann eines des sechsten Zapfenlagers 26 und des siebten Zapfenlagers 27 weggelassen werden.
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Ein erster Zahnradmechanismus 17A ist von dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 13e der Eingangswelle 13 sowie dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 51a der Zwischenwelle 51 gebildet und ein zweiter Zahnradmechanismus 17B ist von dem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 51b der Zwischenwelle 51 sowie dem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 12Re der hinteren Ausgleichswelle 12R gebildet. Der zweite Übertragungsmechanismus 17 ist in diesem Fall von der Zwischenwelle 51, dem ersten Zahnradmechanismus 17A und dem zweiten Zahnradmechanismus 17B gebildet.
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In dieser Ausgleichsvorrichtung 10, wird die Kraft wie in 11 von schwarzen Pfeilen angezeigt übertragen. Insbesondere wird die Drehung der Kurbelwelle 2 über den ersten Übertragungsmechanismus 16, welcher das angetriebene Kettenrad 13a umfasst, auf die Eingangswelle 13 übertragen und wird von dort über den ersten Zahnradmechanismus 17A des zweiten Übertragungsmechanismus 17 auf die Zwischenwelle 51 übertragen. Die Drehung der Zwischenwelle 51 wird einerseits auf die Pumpenwelle 11c und über den zweiten Zahnradmechanismus 17B des zweiten Übertragungsmechanismus 17 auf die hintere Ausgleichswelle 12R übertragen, sodass die hintere Ausgleichswelle 12R mit der doppelten Geschwindigkeit der Kurbelwelle 2 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Die Drehung der hinteren Ausgleichswelle 12R wird über den dritten Übertragungsmechanismus 18 auf die vordere Ausgleichswelle 12F übertragen, sodass die vordere Ausgleichswelle 12F mit der gleichen Geschwindigkeit wie die hintere Ausgleichswelle 12R in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird.
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Das Kettengeschwindigkeitsanstiegsverhältnis des ersten Übertragungsmechanismus 16 ist derart ausgewählt, dass es größer als 1 und kleiner als 2 ist, sodass sich die Eingangswelle 13 schneller als die Kurbelwelle 2 und langsamer als die hintere Ausgleichswelle 12R dreht. Das Zahnradgeschwindigkeitsanstiegsverhältnis des ersten Zahnradmechanismus 17A des zweiten Übertragungsmechanismus 17 ist derart ausgewählt, dass es größer als 1 und kleiner als 2 ist, sodass sich die Zwischenwelle 51 schneller als die Eingangswelle 13 und langsamer als die hintere Ausgleichswelle 12R dreht. Zum Beispiel kann, wenn das Kettengeschwindigkeitsanstiegsverhältnis des ersten Übertragungsmechanismus 16 4/3 ist, die Drehgeschwindigkeit der Ausgleichswellen 12F und 12R durch ein Einstellen des Zahnradgeschwindigkeitsanstiegsverhältnisses des ersten Zahnradmechanismus 17A auf 4/3 und des Zahnradgeschwindigkeitsanstiegsverhältnisses des zweiten Zahnradmechanismus 17B auf 9/8 die doppelte der Kurbelwelle 2 sein.
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Die Ölnut 29 ist, wie von weißen Pfeilen angezeigt, in einer ähnlichen Art und Weise wie in der vorhergehenden Ausführungsform gebildet, obwohl eine detaillierte Darstellung hier weggelassen ist. Insbesondere erstreckt sich die Ölnut 29 von dem Öleinlass 29a entlang der oberen Fläche des unteren Gehäuses 14B (2) nach vorn und nachdem sie sich in einer ringförmigen Art und Weise um das dritte Zapfenlager 23 sowie das fünfte Zapfenlager 25 herum erstreckt hat, erstreckt sie sich entlang der oberen Fläche der vorderen Wand des unteren Gehäuses 14B nach rechts. Die Ölnut 29 verzweigt sich an einer Position, welche dem vierten Zapfenlager 24 entspricht, in eine erste Zweignut 29A, welche sich nach hinten erstreckt, sowie eine zweite Zweignut 29B, welche sich weiter nach rechts erstreckt. Die erste Zweignut 29A erreicht das vierte Zapfenlager 24 und die zweite Zweignut 29B erstreckt sich in einer ringförmigen Art und Weise um das siebte Zapfenlager 27 herum, bevor es das zweite Zapfenlager 22 erreicht. Sowohl in dem zweiten Zapfenlager 22 als auch in dem vierten Zapfenlager 24 steht die Ölnut 29), ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführungsform, mit der Lücke g (4) zwischen den benachbarten Enden der Wellen in Verbindung.
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Wenn das siebte Zapfenlager 27 weggelassen wird, kann sich die zweite Zweignut 29B, welche sich zu dem zweiten Zapfenlager 22 erstreckt, von dem Öleinlass 29a aus verzweigen und erstreckt sich, wie von den mit imaginären Linien gezeichneten, weißen Pfeilen angezeigt, entlang der oberen Fläche der hinteren Wand des unteren Gehäuses 14B nach rechts.
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Sowohl in dem zweiten Zapfenlager 22 als auch in dem vierten Zapfenlager 24 umfasst die Ölnut 29 einen ringförmigen Abschnitt 29b ( 4) und die Breite des ringförmigen Abschnitts 29b ist größer als die Lücke g zwischen den Wellen. Insbesondere erstreckt sich der ringförmige Abschnitt 29b der Ölnut 29 über jedes Ende der Lücke g hinaus.
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Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen davon beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne sich von dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Zum Beispiel waren die dargestellten Ausführungsformen auf Ausgleichsvorrichtungen 10 für Automobil-Verbrennungsmotoren als Beispiele gerichtet, aber die vorliegende Erfindung kann auch bei Verbrennungsmotoren von Eisenbahn-Fahrzeugen, Wasserfahrzeugen und Luftfahrzeugen angewendet werden. Die Zahnräder des zweiten Übertragungsmechanismus 17 und des dritten Übertragungsmechanismus 18 bestanden aus schrägverzahnten Zahnrädern, können aber auch aus Stirnrädern oder Kegelrädern bestehen. Der erste Übertragungsmechanismus 16, welcher aus einem Riemen-/Kettentrieb besteht, verwendete die Rollenkette 15, kann aber auch eine geräuschlose Kette und andere Formen von Kettenverbindungen verwenden. Auch die spezifischen Strukturen, Anordnungen, Mengen, Werte und Steuerung-/Regelungsmodi der verschiedenen Elemente und Teile sowie für die verschiedenen Elemente und Teile können modifiziert werden, ohne sich von dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen. In der vorhergehenden Ausführungsform umfasste die Anschlagstruktur 50 Vorsprünge 50A, 50B, 50C, die Anschlagstruktur 50 kann aber auch aus einer Umfangswand bestehen, welche die Aussparung 19b der oberen Wand 19 definiert, sodass sie den oberen Endteil des Abdeckelements 40 umgibt. Das obere Ende des Abdeckelements 40 war in der vorhergehenden Ausführungsform in der Ausgleichskammer 14D positioniert, es kann aber derart angeordnet sein, dass eine Öffnung in der oberen Wand 19 des oberen Gehäuses 14A gebildet ist und sich das Abdeckelement 40 über diese Öffnung hinaus weiter nach oben erstreckt, sodass das obere Ende des Abdeckelements 40 oberhalb der Ausgleichskammer 14D angeordnet ist. In diesem Fall kann der Umfang der Öffnung der oberen Wand 19 die Anschlagstruktur 50 bilden. Insbesondere kann die Öffnung derart bemessen sein, dass der Abstand zwischen dem Umfangsrand der Öffnung in der oberen Wand 19 und dem Abdeckelement 40 kleiner als der Abstand zwischen dem Abdeckelement 40 und den Ausgleichswellen 12F und 12R ist. Zuletzt sind die verschiedenen Komponenten der Ausgleichsvorrichtungen 10 der dargestellten Ausführungsformen nicht gänzlich essenziell für die vorliegende Erfindung und können teilweise weggelassen und ersetzt werden, ohne sich von dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 2
- Kurbelwelle
- 10
- Ausgleichsvorrichtung
- 12F
- vordere Ausgleichswelle (Drehwelle)
- 12Fd
- erstes schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des dritten Übertragungsmechanismus 18)
- 12Fe
- zweites schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des zweiten Übertragungsmechanismus 17)
- 12R
- hintere Ausgleichswelle (Drehwelle)
- 12Rd
- erstes schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des dritten Übertragungsmechanismus 18)
- 12Re
- zweites schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des zweiten Übertragungsmechanismus 17)
- 13
- Eingangswelle
- 13e
- erstes schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des zweiten Übertragungsmechanismus 17)
- 16
- erster Übertragungsmechanismus
- 17
- zweiter Übertragungsmechanismus
- 17A
- erster Zahnradmechanismus
- 17B
- zweiter Zahnradmechanismus
- 18
- dritter Zahnradmechanismus
- 22
- zweites Zapfenlager
- 29
- Ölkanal
- 29b
- ringförmiger Abschnitt
- 51
- Zwischenwelle (Drehwelle)
- 51a
- erstes schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des ersten Zahnradmechanismus 17A)
- 51b
- zweites schrägverzahntes Zahnrad (Komponente des zweiten Zahnradmechanismus 17B)
- g
- Lücke
