DE60020493T2

DE60020493T2 - V-2 Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60020493T2
Application number: DE60020493T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Wako-shi Moriyama; Akihisa Wako-shi Shinoda; Makoto Wako-shi Yonezawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: JP2001132471A; KR20010051434A; EP1098076B1; KR100528821B1; TW475028B; CN1162610C; JP3827494B2; CN1295180A; EP1098076A3; DE60020493D1; CA2324745A1; US6357401B1; EP1098076A2; CA2324745C

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verbesserung an einem Zwei-Zylinder-V-Motor mit Funkenzündung, allgemein als ein V2-Motor bezeichnet, nach Maßgabe des Oberbegriffs von Anspruch 1 und aus der JP-A-02033430 bekannt.
Es sind auch verschiedene andere V2-Motoren bekannt und ein Beispiel derartiger bekannter V2-Motoren ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer JP-A-02033415 offenbart. Dieser allgemein bekannte Motor ist vom vertikalen Typ mit einer in vertikaler Richtung verlaufenden Kurbelwelle und mit zwei an einem Kurbelgehäuse montierten Zylindern, welche in einer horizontalen Ebene mit einem Winkel zueinander angeordnet sind. Der Motor kann im Körper eines automobilen Rasenmähers derart installiert sein, dass jeweilige Oberseiten der Zylinder zur Vorwärtsrichtung des automobilen Rasenmähers hin gerichtet sind.
Da die zwei Zylinder des bekannten V2-Motors bezüglich der Längsachse des automobilen Rasenmähers symmetrisch angeordnet sind, ist die maximale Breite des Motors (d.h. der Abstand zwischen dem linken Ende eines Kopfdeckels des linken Zylinders und dem rechten Ende eines Kopfdeckels des rechten Zylinders) verhältnismäßig groß. Der V2-Motor mit solch einer verhältnismäßig großen maximalen Breite führt zu einem Problem, wenn er in ein Fahrzeug mit begrenzter Breite eingebaut wird.
Bei einer motorisierten Arbeitsmaschine, wie etwa einem automobilen Rasenmäher, kann es vorkommen, dass der bestehende Motor, nämlich ein momentan in das Fahrzeug eingebauter Motor, durch einen anderen Motor unterschiedlicher Leistung oder Verdrängung ausgetauscht wird, um eine Änderung der Arbeitslast zu bewältigen. Beispielsweise wird ein Einzylindermotor durch einen V2-Motor oder umgekehrt am selben Fahrzeugkörper ersetzt. Dementsprechend ist es für den V2-Motor wünschenswert, die Größe auf ein Ausmaß zu verringern, welche mit der Größe des Einzylindermotors vergleichbar ist. Da die Gesamtgröße des V2- Motors durch die Breite, d.h. den Außenabstand zwischen den beiden Zylinderblöcken, bestimmt ist, sind Anstrengungen zur Verringerung der Größe des V2-Motors im Wesentlichen auf eine Verringerung der Breite fokussiert. Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten V2-Motor mit einer Anordnung bereitzustellen, welche in der Lage ist, die maximale Größe in der Breitenrichtung des V2-Motors zu verringern.
Nach Maßgabe der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen V2-Motor, welcher alle Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Durch Versetzen der Zylinderblöcke von der symmetrischen Stellung bezüglich der Mittellinie des Kurbelgehäuses wird die maximale Breite des V2-Motors, gemessen in einer Richtung orthogonal zur Kurbelgehäuse-Mittellinie, kleiner als jene eines herkömmlichen V2-Motors, dessen Zylinderblöcke bezüglich der Kurbelgehäuse-Mittellinie symmetrisch angeordnet sind. Der V2-Motor mit einer verringerten maximalen Breite benötigt weniger Raum zum Einbau als der herkömmliche V2-Motor und kann somit die Gesamtgröße einer Maschine oder einer Ausrüstung verringern, in welche der Motor eingebaut wird.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten unter Verweis auf die folgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungsblätter hin klar werden, in welchen eine bevorzugte strukturelle Ausführungsform, welche den Grundgedanken der Erfindung verkörpert, als Anschauungsbeispiel dargestellt ist.
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines OHC-V2-Motors nach Maßgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine horizontale Querschnittsansicht des OHC-V2-Motors;
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2;
4 ist eine horizontale Querschnitts-Explosionsansicht des OHC-V2-Motors,
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 1;
6 ist eine horizontale Querschnittsansicht des OHC-V2-Motors, welche den allgemeinen Aufbau eines Kraftübertragungsmechanismus zur Übertragung von Kraft von einer Kurbelwelle auf Nockenwellen des Motors zeigt, und
7 ist eine Draufsicht, welche ein Vergleichsbeispiel der Zylinderanordnung in dem V2-Motor zeigt;
8A ist eine schematische Seitenansicht eines automobilen Rasenmähers, in welchen der OHC-V2-Motor der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
8B ist eine zeichnerische Querschnittsansicht entlang der Linie 8B-8B von 8A, welche den OHC-V2-Motor der vorliegenden Erfindung in dem automobilen Rasenmäher eingebaut zeigt;
9A ist eine Seitenansicht eines Außenbordmotors, in welchen der OHC-V2-Motor der vorliegenden Erfindung eingebaut ist; und
9B ist eine zeichnerische Querschnittsansicht entlang Linie 9B-9B von 9A welche den OHC-V2-Motor der vorliegenden Erfindung in den Außenbordmotor eingebaut zeigt.
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist in keinem Fall dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendung oder ihren Gebrauch einzuschränken.
Es wird Bezug auf 1 genommen. Dort ist ein OHC-V2-Motor nach Maßgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie gezeigt, ist der Motor 10 vom vertikalen Typ und umfasst eine Kurbelwelle 21 welche in vertikaler Richtung mit zwei horizontal gelegenen Zylinderblöcken (wobei nur einer bei der Bezeichnung 51R dargestellt ist) verläuft.
Der vertikale OHC-V2-Motor 10 umfasst ein Kurbelgehäuse 11 mit einer im Allgemeinen invertierten tassenförmigen Konfiguration mit einem nach unten offenen Ende und einen durch Schrauben (wobei lediglich eine dargestellt ist) an die Kurbelwelle 11 derart angebrachten Deckel 12, dass er das offene Ende des Kurbelgehäuses 11 schließt. Die in vertikaler Richtung verlaufende Kurbelwelle 21 ist drehbar in das Kurbelgehäuse 11 montiert und weist gegenüberliegende Längsendabschnitte 22, 23 auf, welche am Kurbelgehäuse 11 bzw. den Deckel 12 über ein paar von (nicht bezeichneten) Lagern gelagert sind. Der untere Endabschnitt 22 der Kurbelwelle 21 ragt vom Deckel 11 nach unten vor und bildet einen Kraftabgabeabschnitt des Motors 10. Der obere Endabschnitt 23 ragt von einer oberen Wand 13 des Kurbelgehäuses 11 zu einem unten beschriebenen Zweck nach oben vor.
Die Kurbelwelle 21 weist einen Längsmittelabschnitt auf, welcher einen einzelnen versetzten Zapfen oder Kurbelzapfen 24 bildet, an welchen zwei Pleuelstangen 25 und 25 Seite an Seite angebracht sind.
Der Motor 10 ist mit einer Lichtmaschine 30 und einem über dem Kurbelgehäuse 11 angeordneten Kühlventilator 41 versehen.
Die Lichtmaschine 30 umfasst einen magnetoelektrischen Mehrpolgenerator mit äußerem Rotor und weist einen äußeren Rotor 33 auf, der an dem oberen Endabschnitt 23 der Kurbelwelle 21 angebracht ist. Die Lichtmaschine 30 weist weiterhin einen an die obere Wand 13 des Kurbelgehäuses 11 montierten Innenstatorrahmen 31, an dem Statorrahmen 31 gewickelte Statorwicklungen 32 sowie einen an eine Innenumfangsfläche des Außenrotors 33 angebrachten Permanentmagneten 34 auf. Der Außenrotor 33 weist einen angetriebenen Zahnkranz 35 auf, welcher an einer Außenumfangsfläche desselben gebildet und dazu ausgebildet ist, durch ein (nicht dargestelltes) Antriebszahnrad eines Anlassermotors 47 angetrieben zu werden (2).
Der Kühlventilator 41 ist an den oberen Endabschnitt 23 der Kurbelwelle 21 angebracht und ist direkt durch die Kurbelwelle 21 zur Kühlung des Motors zur Drehung angetrieben. Der Kühlventilator 41 ist an einer oberen Seite des Außenrotors 33 der Lichtmaschine 30 angeordnet.
Somit trägt ein Endabschnitt (oberer Endabschnitt) 23 der Kurbelwelle 21 daran den Außenrotor 33 der Lichtmaschine 30 und den Kühlventilator 41, während der andere Endabschnitt (unterer Endabschnitt) 22 der Kurbelwelle 21 den Kraftausgabeabschnitt des Motors 10 bildet.
In 1 bezeichnen Bezugszeichen 26, 26 Kurbelscheiben der Kurbelwelle 21. In ähnlicher Weise bezeichnen Bezugszeichen 42, 43 und 44 eine Zündkerze, einen Luftfilter bzw. einen Vergaser des Motors 10. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet ein Lichtmaschinengehäuse, in welchem die Lichtmaschine 30 aufgenommen ist, und das Bezugszeichen 46 ist eine Abdeckung, welche über einer (nicht-bezeichneten) oberen Öffnung des Lichtmaschinengehäuses 45 gelegen ist.
Wie in 2 gezeigt ist, weist der Motor 10 ferner zwei Zylinderblöcke 51L, 51R auf, welche durch Schrauben 15 (wobei in 1 eine dargestellt ist) derart an das Kurbelgehäuse 11 angebracht sind, dass sie um die Achse L1 der Kurbelwelle 21 herum mit einem Winkel zueinander angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Zylinderachsen Cy, Cy der bei der Achse L1 der Kurbelwelle 21 zusammenlaufenden Zylinderblöcke 51L, 51R eine V-Gestalt bilden. Die Zylinderblöcke 51L, 51R weisen ein Anbringungsende 52L, 52R auf, welches in jedes von zwei Anbringungslöchern 14L, 14R eingepasst sind, die in einer Seitenwand 17 des Kurbelgehäuses 11 ausgebildet sind. Der Winkel zwischen den Zylinderblöcken 51L, 51R, d.h. der Bankwinkel, beträgt ca. 90°. Die Schrauben 15 (1) können durch in Kombination verwendete Stiftschrauben und Muttern ersetzt sein.
Die Zylinderblöcke 51L, 51R sind voneinander in der axialen Richtung der Kurbelwelle 21 derart versetzt, dass die Bläuelstangen 25, 25 Seite an Seite an dem einzigen Kurbelzapfen 24 angeordnet sein können.
Die Seitenwand 17 des Kurbelgehäuses 11 umfasst einen allgemein ebenen Abschnitt 17a, welcher den Anbringungslöchern 14L, 14R gegenüber liegt. Das Kurbelgehäuse 11 weist eine Mittellinie L2 auf, welche zu dem ebenen Seitenwandabschnitt 17a orthogonal ist und durch die Achse L1 der Kurbelwelle 12 hindurch tritt. In 2 ist der als eine Hilfsvorrichtung des Motors 10 dienende Anlassermotor 47 dem Kurbelgehäuse 11 auf derselben Seite (rechte Seite in 2) benachbart angeordnet wie der rechte Zylinderblock 51R, und zwar bei Betrachtung aus Richtung der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die Zylinderblöcke 51L, 51R bezüglich der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 um ein solches Ausmaß aus einer symmetrischen Position heraus versetzt, dass eine gerade Linie L3, welche einen äußeren Endabschnitt 47A (rechtes Ende in 2) des Anlassermotors 47 und einen äußeren Endabschnitt 61A (rechtes Ende in 2) eines an dem Zylinderblock 51R angebrachten Kopfdeckels 61R umschreibt, zu der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 parallel ist. Somit ist in einer horizontalen Ebene die Zylinderachse Cy des rechten Zylinderkopfes 51R von der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 aus um einen Winkel θ1, welcher kleiner als der zwischen der Zylinderachse Cy des linken Zylinderkopfes 51L und der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 gebildete Winkel θ2 ist, nach rechts versetzt. Eine maximale Breite X1 des Motors 10 ist gleich dem Abstand zwischen dem rechten Ende 61a des am rechten Zylinderblocks 51 angebrachten Kopfdeckels 61R und dem linken Ende 61b eines am linken Zylinderblock 51L angebrachten Kopfdeckels 61L, gemessen in einer Richtung orthogonal zur Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11.
Als nächstes wird verwiesen auf 3, welche eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2 ist. Wie gezeigt ist, sind der linke Zylinderblock 51L und zugeordnete Teile desselben in ihrem Aufbau mit dem rechten Zylinderblock 51R und zugeordneten Teilen desselben identisch. Dementsprechend wird eine unten gegebene Beschreibung auf lediglich den rechten Zylinderblock 51R und seine zugeordneten Teile beschränkt. Der linke Zylinderblock 51L und zugeordnete Teile desselben sind lediglich durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Eine weitere Beschreibung derselben ist nicht nötig.
Der Zylinderblock 51R ist ein so genannter „einstückiger Block" und umfasst einen darin ausgebildeten Zylinder 53, welcher entlang der Zylinderachse Cy verläuft sowie einen Zylinderkopf 54, welcher integral mit einem oberen Teil des Zylinderblocks 51R derart ausgebildet ist, dass er die Oberseite des Zylinders 53 abdeckt. Der Kolben 27 ist verschieblich in dem Zylinder 53 zur hin- und hergehenden Bewegung entlang der Zylinderachse Cy aufgenommen, wobei dort eine Brennkammer 55 vorhanden ist, welche zwischen der Oberseite des Kolbens 27 und der Unterseite des Zylinderkopfs 54 definiert ist. Der Zylinderkopf 54 weist eine Einlassöffnung 56 und eine Auslassöffnung 57 auf, welche darin einander diametral gegenüberliegend ausgebildet sind. Der Kolben ist durch die Pleuelstange 25 mit dem Kurbelzapfen 24 der Kurbelwelle 21 derart verbunden, dass dann, wenn der Kolben 25 nach oben und entlang des Zylinders 53 gleitet, die Kurbelwelle 21 durch den Kolben 27 über die Pleuelstange 25 zwangsweise gedreht wird.
Der Kopfdeckel 61R ist durch (nicht dargestellte) Schrauben an der Oberseite des Zylinderkopfs 54 derart angebracht, dass dazwischen eine Ventilkammer 62 definiert ist, in welcher ein Ventilmechanismus 70 angeordnet ist.
Der Ventilmechanismus 70 ist an den Zylinderkopf 54 montiert und umfasst im Wesentlichen eine Nockenwelle 71 (5), ein Einlassventil 74, eine Kipphebelwelle 72 für das Einlassventil 74, einen Kipphebel 73 für das Einlassventil 74, ein Auslassventil 77, eine Kipphebelwelle 75 für das Auslassventil 77, und einen Kipphebel 76 für das Auslassventil 77. Jedes Ventil 74, 77 ist durch eine Ventilfeder 78 in eine geschlossene Stellung gespannt. Die Ventilfeder 78 wirkt zwischen dem Zylinderkopf 54 und einer an dem oberen Ende des Ventils 74, 77 angebrachten Haltevorrichtung 79.
Der linke und der rechte Zylinderblock 51L, 51R identischen Aufbaus sind in der gleichen Richtung relativ zum Kurbelgehäuse 11 derart orientiert, dass die Einlassöffnung 56 des rechten Zylinderkopfs 54, die Auslassöffnung 57 des rechten Zylinderkopfs 54, die Einlassöffnung 56 des linken Zylinderkopfs 54 und die Auslassöffnung 57 des linken Zylinderkopfs 54 bei Betrachtung im Gegenuhrzeigersinn aufeinander folgend in der genannten Reihenfolge entlang eines Bogens Ar angeordnet sind, welcher um die Achse L1 der Kurbelwelle 21 gezogen ist.
4 zeigt die Art und Weise, in welcher die Zylinderblöcke 51L, 51R, die Kopfdeckel 61L, 61R und das Kurbelgehäuse 11 zusammen montiert sind.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das Anbringungsende 52L, 52R eines jeden Zylinderblocks 51L, 51R in ein entsprechendes Loch aus den Anbringungslöchern 14L, 14R des Kurbelgehäuses 11 eingepasst bis ein Anbringungsflansch 58 des Zylinderblocks 51L, 51R sich in einem Fläche-an-Fläche-Kontakt mit einer oberen Fläche 11a eines Anbringungssitzes 16L, 16R des Kurbelgehäuses 11 befindet. Dann werden die Zylinderblöcke 51L, 51R durch Schrauben, nicht dargestellt, jedoch mit der in 1 gezeigten Schraube 15 identisch) fest an dem Kurbelgehäuse 11 gesichert. Die Kopfdeckel 61L, 61R werden durch (nicht dargestellte Schrauben) an den Zylinderköpfen 54, 54 der entsprechenden Zylinderblöcke 51L, 51R angebracht. Aufgrund der Verbindung, welche die geschraubten Befestigungsmittel verwendet, können die Zylinderblöcke 51L, 51R und die Kopfdeckel 61L, 61R von dem Kurbelgehäuse 11 bzw. den Zylinderblöcken 51L, 51R abgenommen werden, wenn Bedarf nach Reparatur oder Wartung entsteht.
Als nächstes wird auf 5 verwiesen, welche in einem vergrößertem Maßstab ein unteres Teil des in 1 gezeigten OHC-V2-Motors 10 zeigt.
Der Motor 10 umfasst ferner einen Kraftübertragungsmechanismus 80 zur Übertragung von Kraft von der Kurbelwelle 21 zu den Nockenwellen 71, um dadurch die Ventilmechanismen 70 anzutreiben, sowie einen Zentrifugal-Steuermechanismus 90, welcher in dem Kurbelgehäuse 11 neben dem Deckel 12 oder der Unterseite des Kurbelgehäuses 11 für einen unten beschriebenen Zweck angeordnet ist.
Die Nockenwelle 71 ist drehbar durch den Zylinderkopf 54 des rechten Zylinderblocks 51R gelagert. Eine Abtriebsscheibe 82R ist mit der Nockenwelle 71 verbunden und weist einen integral mit der Abtriebsscheibe 82R ausgebildeten Nocken 85 auf. Der Nocken 85 ist in Antriebseingriff mit den Kipphebelwellen 73, 76 des Einlass- und des Auslassventils 74, 77 des Ventilmechanismus 70 gehalten, so dass dann, wenn der Nocken 85 um die Achse der Nockenwelle 71 in Antwort auf eine Drehung der Abtriebsscheibe 82R dreht, die Kipphebel 73, 75 zum Hin- und Hergehen bzw. Schwingen veranlasst werden, um dadurch das Einlass- und das Auslassventil 74, 77 mit einer vorgeschriebenen Ventilzeitsteuerung zu öffnen und zu schließen. Die vorangehende Beschreibung kann auf den entsprechenden dem linken Zylinderblock 51L zugeordneten Mechanismus angewendet werden.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst der Kraftübertragungsmechanismus 80 zwei identische Antriebsscheiben 81L und 81R, welche als Tandem mit der Kurbelwelle 21 in dem Kurbelgehäuse 11 verbunden sind, zwei identische Abtriebsscheiben 82L, 82R, welche mit den Nockenwellen 71 des linken und des rechten Zylinderblocks 51L, 51R verbunden sind und zwei identische Antriebsriemen 83L, 83R, welche jeweils um ein paar aus Antriebs- und Abtriebsscheibe 81L und 82L; 81R und 82R herumgeführt sind. Die Antriebsriemen 83L, 83R umfassen einen gezahnten Steuerriemen und die Antriebs- und die Abtriebsscheiben 81L, 81R sowie 82L, 82R umfassen eine gezahnte Scheibe.
Durch Verwendung von zwei Steuerriementrieben identischen Aufbaus wird das gleiche Bauteil gemeinsam an zwei Riementrieben verwendet. Dementsprechend kann eine deutliche Verringerung der Herstellkosten erreicht werden.
Zurück zu 5. Der Zentrifugal-Steuermechanismus 90 wird durch die Zentrifugalkraft eines Wirbelgewichts 91 betätigt, welcher die Schwerkraft oder eine Feder (nicht dargestellt) entgegenwirkt, und wird verwendet, die Motordrehzahl durch Einstellen der von einer (nicht dargestellten) Kraftstoffeinspritzvorrichtung des Motors 10 einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf Grundlage der Drehzahl der Kurbelwelle 21 zu steuern/regeln.
Das Wirbelgewicht 91 ist schwenkbar mit einem tassenförmigen drehenden Halter 92 verbunden, welcher drehbar an eine horizontale Welle (nicht bezeichnet) montiert ist, die an einem Ende mit einer vertikalen Halterung (nicht bezeichnet) verbunden ist, die durch Schrauben (von welchen eine gezeigt ist) an dem Deckel 12 des Kurbelgehäuses 11 gesichert ist. Somit ist der tassenförmige drehende Halter 92 um eine Achse orthogonal zur Achse der Kurbelwelle 21 drehbar. Der Halter 92 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten ölverspritzenden Vorsprüngen oder Schleudern 93 auf (von denen nur eine gezeigt ist), welche an dessen Außenumfang ausgebildet sind.
Ein unterer Teil des tassenförmigen Halters 92 taucht unter ein Schmieröl J, welches an der Unterseite des Kurbelgehäuses 11 gehalten oder gesammelt wird, so dass dann, wenn der tassenförmige drehende Halter 92 durch die Drehkraft der Kurbelwelle 21 gedreht wird, die ölverspritzenden Vorsprünge 93 kontinuierlich das Schmieröl von der Unterseite des Kurbelgehäuses 11 hochziehen können und nachfolgend das Schmieröl über die im Inneren des Kurbelgehäuses 11 gehaltenen Teile verspritzen. Ein Teil des verspritzten Schmieröls haftet an den Antriebsriemen 83L, 83R entweder direkt oder durch eine Umfangskomponente und wird durch die Antriebsriemen 83L, 83R zu den Ventilmechanismen 70 des Motors 10 getragen. Somit bilden die ölverspritzenden Vorsprünge 93 des Zentrifugal-Steuermechanismus 90 und die Antriebsriemen 83L, 83R des Kraftübertragungsmechanismus 80 gemeinsam eine Schmiervorrichtung bzw. einen Schmiermechanismus 94, wie später beschrieben werden wird.
Ein Steuerantriebsmechanismus 100 zum drehbaren Antreiben des tassenförmigen drehenden Halters 92 des Zentrifugal-Steuermechanismus 90 umfasst ein an der Kurbelwelle 21 angebrachtes Zahnrad 101, ein mit dem Antriebszahnrad 101 kämmendes und an eine mit dem Deckel 12 verbundene vertikale Welle (nicht bezeichnet) drehbar montiertes Zwischenzahnrad 102 sowie ein mit dem Zwischenzahnrad 102 kämmendes und an einer Endfläche des tassenförmigen drehenden Halters 92 ausgebildetes Abtriebszahnrad 103.
Wie in 5 gezeigt ist, sind das Antriebszahnrad 101 des Steuer-Antriebsmechanismus 100 und die Antriebsscheiben 81L, 81R des Kraftübertragungsmechanismus 80 integral miteinander ausgebildet. Weiterhin sind die Antriebsscheiben 81L, 81R an entgegengesetzten Seiten des Antriebszahnrads 101 angeordnet. Das Antriebszahnrad 101 und die Antriebsscheiben 81L, 81R bilden gemeinsam ein integriertes Antriebselement 111. Das integrierte Antriebselement 111 ist direkt mit dem Kraftausgabeabschnitt 22 der Kurbelwelle 21 verbunden. Die Antriebsscheiben 81L, 81R sind beide auf der gleichen Seite (der Seite des Kraftabgabeendes) der Kurbelwelle 21 angeordnet. Eine Verwendung des integrierten Antriebselements 111 kann eine Anzahl von verwendeten Strukturbauteilen verringern und kann weiterhin eine seitliche Verlagerung oder Schwingung der um die entsprechenden Antriebsscheiben 81L, 81R herum geführten Antriebsriemen 83L, 83R verhindern.
Die Teilung bzw. der Abstand zwischen den zwei in Seitenrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Antriebsscheiben 81L und 81R ist im Wesentlichen gleich der Teilung bzw. dem Abstand zwischen den zwei als Tandem in der Längsrichtung der Kurbelwelle 21 angeordneten Pleuelstangen 25, 25.
Eine ringartige Riemenführung 112 ist an die Kurbelwelle 21 montiert und zwischen der Antriebsscheibe 81L (d.h. einem Ende des integrierten Antriebselements 111) und einem Vorsprung (nicht bezeichnet) des Deckels 12 angeordnet, um einen Außenrand des Antriebsriemens 83L gleitend zu führen. In ähnlicher Weise weist die Kurbelscheibe 26 der Kurbelwelle 21 einen zentralen Vorsprung 28 mit vergrößertem Durchmesser in Anlage an einer Endfläche der Antriebsscheibe 81R (d.h. des entgegengesetzten Endes des integrierten Antriebselements 111) angeordnet auf, um einen Außenrand des Antriebsriemens 83R gleitend zu führen. Jeweilige Innenränder der Antriebsriemen 83L, 83R sind durch gegenüberliegende Endflächen des Antriebszahnrads 101 geführt. Das Bezugszeichen 113 bezeichnet einen Riemen-Durchgangsweg, welcher in dem Zylinderblock 51R für den Durchgang des Antriebsriemens 83R vorgesehen ist. Obwohl in 5 nicht dargestellt, weist der Zylinderkopf 51L einen ähnlichen Riemen-Durchgangsweg für den Durchgang des Antriebsriemens 83L auf.
7 zeigt zu Vergleichszwecken eine Anordnung von zwei Zylindern, welche allgemein in einem herkömmlichen V2-Motor 100 verwendet werden. Nach Maßgabe dieser Anordnung sind zwei Zylinderblöcke 51L, 51R bezüglich der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 in einer symmetrischen Position angeordnet. Der linke Zylinderblock 51L ist von der Mittellinie L2 um einen Winkel θ12 nach links versetzt und der rechte Zylinderblock 51R ist von der Mittellinie L2 nach rechts versetzt, und zwar um einen Winkel θ11, welcher gleich dem Versatzwinkel θ12 des linken Zylinderblocks 51L ist. Durch die symmetrische Anordnung der Zylinderblöcke 51L, 51R weist der V2-Motor 100 eine maximale Breite X2 auf, welche dem Abstand zwischen dem linken Ende eines an dem linken Zylinderblock 51L angebrachten Kopfdeckels 61L und dem rechten Ende eines an dem rechten Zylinderblock 51R angebrachten Kopfdeckels 61R entspricht, gemessen in einer Richtung orthogonal zur Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11.
Es wird verstanden werden, dass der Abstand X11 selbst auf ein Minimum verringert werden kann, indem man die Zylinderblöcke 51L, 51R um einen Winkel θ11 im Gegenuhrzeigersinn in 7 um die Achse L1 dreht, wodurch der linke und der rechte Zylinderblock 51L, 51R in einer liegenden bzw. einer aufrechten Position angeordnet werden. In diesem Beispiel ragt jedoch der Anlassermotor 47, welcher auf der rechten Seite des Kurbelgehäuses 11 angeordnet ist, in Seitenrichtung von einem rechten Ende des rechten Zylinderblocks 51R nach außen vor. Somit wird keine wesentliche Verringerung der Gesamtbreite des V2-Motors 100 erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, ist der Anlassermotor 41 bei Betrachtung von der Achse L1 aus dem Kurbelgehäuse 11 auf der gleichen Seite wie einer der Zylinderblöcke 51L, 51R benachbart angeordnet und die Zylinderblöcke 51L, 51R sind bezüglich der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 von einer symmetrischen Position aus ein solches Maß versetzt, dass eine gerade Linie L3, welche ein äußeres Ende 61a des an dem einen Zylinderblock 51R angebrachten Kopfdeckels 61R und ein äußeres Ende 47a des Anlassermotors 47 umschreibt, parallel zur Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 liegt. Mit dieser asymmetrischen Anordnung wird der Winkel θ1 zwischen dem einen Zylinder 51R und der Mittellinie L2 kleiner als der Winkel θ2 zwischen dem anderen Zylinderblock 51L und der Mittellinie L2. Der Anlassermotor 47 weist keinen Abschnitt auf, welcher in seitlicher Richtung von dem äußeren Ende des an dem einen Zylinderblock 51R angebrachten Zylinderkopfdeckels 61R nach außen vorsteht.
Es geht aus den 2 und 7 deutlich hervor, dass die Gesamtbreite X1, X2 des V2-Motors, gemessen in einer Richtung orthogonal zur Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11, im V2-Motor 10 (2) der vorliegenden Erfindung kleiner ist, als in dem herkömmlichen V2-Motor 100 (7). Somit erzielt die Anordnung der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Größenverringerung des V2-Motors.
Es kann verstanden werden, dass dann, wenn der Anlassermotor an die linke Seite des Kurbelgehäuses 11 montiert ist, die Zylinderblöcke 51L, 51R von einer symmetrischen Position bezüglich der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 ein solches Ausmaß versetzt sind, dass eine Linie, welche das linke Ende des an den linken Zylinderblock 51L angebrachten Kopfdeckels 61L und das linke Ende des Anlassermotors 47 umschreibt, parallel zu der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 ist. Bei dieser Anordnung wird der Winkel θ2 zwischen dem linken Zylinderblock 51L und der Mittellinie L2 kleiner als der Winkel θ1 zwischen dem rechten Zylinderblock 51R und der Mittellinie L2.
Der V2-Motor der vorliegenden Erfindung kann als eine Antriebseinheit verschiedener Arbeitsmaschinen, Motorräder, automobiler Rasenmäher, Außenbordmotoren usw. verwendet werden. Typische Beispiele derartiger Anwendungen werden unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben werden.
In der in den 8A und 8B gezeigten Anwendung ist der V2-Motor 10 (8B) in einen automobilen Rasenmäher 120 eingebaut. Der Rasenmäher 120 umfasst ein Schneidvorrichtungsgehäuse 122, welches unter einem Fahrzeugkörper 121 angeordnet ist, sowie eine Mäh-Schneidvorrichtung 123, welche drehbar in dem Gehäuse 22 montiert und durch den V2-Motor zur Drehung angetrieben ist. In 8A bezeichnen die Bezugszeichen 124, 125 und 126 Räder, einen Sitz bzw. ein Lenkrad des automobilen Rasenmähers 120.
Wie in 8B gezeigt ist, ist der Motor 10 an einem vorderen Teil des Fahrzeugkörpers 121 derart montiert, dass die Kurbelwelle 21 in vertikaler Richtung verläuft und der linke und der rechte Zylinderblock 51L, 51R in einer horizontalen Ebene liegen, wobei jeweilige Kopfdeckel 61L, 61R zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeugkörpers 121 hin gerichtet sind. Aufgrund der asymmetrischen Anordnung der Zylinderblöcke 51L, 51R bezüglich der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 ist die Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 zur Rechten des Fahrzeugkörpers 121 hin von einer Längsachse Y1 des Fahrzeugkörpers 121 aus versetzt. Da der V2-Motor 10 nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung eine kleinere Breite X1 als der herkömmliche V2-Motor 100 (7) mit symmetrisch angeordneten Zylinderblöcken aufweist, kann die Breite des Fahrzeugkörpers 121 reduziert werden.
In der in den 9A und 9B gezeigten Anwendung ist der V2-Motor 10 (9B) in einen Außenbordmotor 130 installiert, welcher dazu ausgebildet ist, an ein hinteres Ende des Körpers oder Rumpfes Sh eines Boots angebracht zu werden. Der Außenbordmotor 130 umfasst einen hohlen Körper 130, in welchen der Motor 10 (9B) montiert ist, sowie einen Schraubenpropeller 132, welcher drehbar durch den Motor 10 angetrieben ist.
Wie in 9B gezeigt ist, ist der V2-Motor vom vertikalen Typ, umfassend eine in vertikaler Richtung angeordnete Kurbelwelle 21 und horizontal angeordnete Zylinderblöcke 51L, 51R, wobei jeweilige Kopfdeckel 61L, 61R zur Rückseite des Körpers 131 des Außenbordmotors 130 hinweisen. Aufgrund der asymmetrischen Anordnung der Zylinderblöcke 51L, 51R bezüglich der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 ist die Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 von der Längsachse Y2 des Außenbordmotorkörpers 131 aus seitwärts versetzt. Da der V2-Motor der vorliegenden Erfindung eine kleinere Breite X1 als der herkömmliche V2-Motor 100 (7) mit symmetrisch angeordneten Zylinderblöcken aufweist, erfordert er weniger Raum zum Einbau als der herkömmliche V2-Motor und kann die Gesamtbreite des Außenbordmotors 130 verringern.
Der V2-Motor 10 sollte keinesfalls auf den vertikalen Typ wie in der dargestellten Ausführungsform beschränkt sein, sondern kann den horizontalen Typen umfassen, in welchem Falle der ebene Seitenwandabschnitt 17a (2) des Kurbelgehäuses 11 eine Bodenwand des Kurbelgehäuses 11 bildet. Der ebene Wandabschnitt 17a kann gekrümmt oder bogenförmig sein.
Der Anlassermotor 47 kann durch eine andere Hilfsmaschine oder Vorrichtung ersetzt sein, welche dem Motor 10 zugeordnet ist.
Die Zylinderblöcke 51L, 51R sollten in keinem Fall auf die einstöckige Struktur mit einem integralen Zylinderkopf 54 wie in der dargestellten Ausführungsform beschränkt sein, sondern können eine gesonderte Struktur mit einem gesonderten Zylinderkopf umfassen.
Die jeweiligen Positionen der Zylinderblöcke 51L, 51R in der axialen Richtung der Kurbelwelle 21 sind austauschbar.
Ein V2-Motor umfasst zwei Zylinderblöcke (51L, 51R), welche derart an einem Kurbelgehäuse (11) angebracht sind, dass die jeweiligen Zylinderachsen (Cy, Cy) der Zylinderblöcke unter einem Winkel (θ1+θ2) zueinander verlaufen und an der Achse (L1) einer Kurbelwelle (21) zusammenlaufen, wobei der zwischen den Zylinderachsen gebildete Winkel durch eine durch die Achse der Kurbelwelle hindurch tretende Mittellinie (L2) des Kurbelgehäuses in zwei Winkelteile (θ1, θ2) geteilt ist, und wobei eine Hilfsmaschine (47) auf der gleichen Seite wie einer der Zylinderblöcke an das Kurbelgehäuse montiert ist, und zwar bei Betrachtung aus der Achse der Kurbelwelle. Um die maximale Breite des Motors zu verringern, sind die Zylinderblöcke bezüglich der Mittellinie des Kurbelgehäuses aus einer symmetrischen Position heraus um ein solches Maß versetzt, dass eine gerade Linie (L3), welche ein äußeres Ende (61a) eines an dem einen Zylinderblock (51R) angebrachten Kopfdeckels (61R) und ein äußeres Ende (47a) der Hilfsmaschine umschreibt, parallel zur Mittellinie des Kurbelgehäuses ist.

Claims

V2-Motor, umfassend: Eine Kurbelwelle (21), welche drehbar in einem Kurbelgehäuse (11) gelagert ist; zwei Zylinderblöcke (51L, 51R), von welchen jeder einen Kopfdeckel (61L, 61R) aufweist und derart an das Kurbelgehäuse (11) montiert ist, dass die jeweilige Zylinderachse (Cy, Cy) der Zylinderblöcke (51L, 51R) mit einem Winkel (θ1+θ2) zueinander verlaufen und an der Achse (L1) der Kurbelwelle (21) zusammenlaufen; sowie eine Hilfsmaschine (47), welche, bei Betrachtung in der Richtung der Achse (L1) der Kurbelwelle (21), auf der gleichen Seite wie einer der Zylinderblöcke (51L, 51R) an das Kurbelgehäuse 11 montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine gerade Linie (L3), welche ein äußeres Ende (61a) des Kopfdeckels (61R) des einen Zylinderblocks (51R) und ein äußeres Ende (47a) der Hilfsmaschine (47) umschreibt, als eine Bezugslinie dient und eine Mittellinie (L2) des Kurbelgehäuses (11) durch die Achse (L1) der Kurbelwelle (21) hindurchgeht und parallel zu der Bezugslinie ist sowie orthogonal zu einem Abschnitt (17a) einer Seitenwand (17) des Kurbelgehäuses (11) ist, welcher Abschnitt (17a) einem Zylinderanbringungsabschnitt (bei 14L und 14R) des Kurbelgehäuses (11) gegenüberliegt, die Zylinderblöcke (51L, 51R) von einer symmetrischen Position bezüglich der Mittellinie (L2) des Kurbelgehäuses (11) ausgehend um ein solches Maß winkelmäßig versetzt sind, dass der Winkel (θ1+θ2), welcher zwischen den Zylinderachsen (Cy, Cy) gebildet ist, durch die Mittellinie (L2) des Kurbelgehäuses (11) in zwei ungleiche Winkelteile (θ1+θ2) geteilt ist.