-
Diese
Erfindung betrifft eine Verbesserung in einem kerzengezündeten Zweizylindermotor
in V-Bauart mit oben liegenden Nockenwellen, allgemein Overhead-(OHC)-V-2-Motor genannt.
-
Es
sind verschiedene OHC-V-2-Motoren bekannt, und ein Beispiel solcher
OHC-V-2-Motoren ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. SHO-58-167875
offenbart. Der offenbarte Motor hat zwei Zylinder, die an einem
Kurbelgehäuse
derart angebracht sind, dass die Zylinder mit einem Winkel zueinander
in der Längsrichtung
eines Fahrzeugkörpers
angeordnet sind, an dem der Motor installiert ist. Der Motor hat
auch einen Ventilmechanismus mit einer Nockenwelle, die in einem
Zylinderkopf jedes Zylinders angebracht ist. Der Zylinderkopf ist
an ein Oberende eines Zylinderblocks gebolzt, um hierdurch einen
einzelnen Zylinder zu bilden.
-
Jeder
der Zylinder hat eine Einlassöffnung und
eine Auslassöffnung.
Die Einlassöffnung öffnet sich
zu einer Oberfläche
des Zylinders, die zu dem anderen Zylinder hin weist, und die Auslassöftnung öffnet sich
zu der entgegengesetzten Oberfläche
des Zylinders, die von dem anderen Zylinder weg weist. Mit dieser
Anordnung der Einlass- und Auslassöffnungen sind zwei Einlassrohre,
die am einen Ende mit den jeweiligen Einlassöffnungen verbunden sind, und
Vergaser, die den jeweiligen Einlassrohren zugeordnet sind, alle
in einem relativ kleinen Raum angeordnet, der zwischen den zwei
Zylindern definiert ist. Dies führt
zu einem begrenzten Freiheitgrad bei Anordnung der Ansaugrohre,
was tendenziell eine gleichmäßige und
effiziente Frischluftzufuhr zu den Zylindern behindert.
-
Da
ferner in dem herkömmlichen OHC-V-2-Motor
ein Kraftübertragungsmecha nismus zur
Kraftübertragung
von einer Kurbelwelle zu einer Nockenwelle jedes Zylinders zum Antrieb
der letzteren an beiden linken und rechten Seiten des Kurbelgehäuses benachbart
entgegengesetzten Längsenden
der Kurbelwelle angeordnet ist, sind die Gesamtbreite und das Gesamtgewicht
des Motors relativ groß.
Zusätzlich
erfordern aufgrund der vorgenannten Anordnung die Kraftübertragungsmechanismen, dass
der Motor während
der Montage oder Wartung der Kraftübertragungsmechanismen um einen
Winkel von 180° gedreht
wird. Dies kann die Produktivität des
Motors senken.
-
Da
ferner das Kurbelgehäuse
eine Trennwand aufweist, die zwischen einem Antriebszahnrad jedes
Kraftübertragungsmechanismus
und einer benachbarten Pleuelstange der Kurbelwelle angeordnet ist,
ist die Breite des Kurbelgehäuses
relativ groß. Zusätzlich sind
die Kraftübertragungsmechanismen vom
zweistufigen Getriebetyp, der eine Zwischenwelle enthält, an der
ein erstes Zwischenzahnrad gelagert ist, das mit einem Antriebszahnrad
in Eingriff steht, das an der Kurbelwelle angebracht ist, sowie ein
zweites Zwischenzahnrad, das durch eine Kette mit einem Abtriebszahnrad
verbunden ist, das an jedem der Nockenwellen angebracht ist. Die
Kraftübertragungsmechanismen
sind relativ groß bemessen, erfordern
eine relativ große
Anzahl von Komponenten und sind teuer herzustellen, und vergrößern die Gesamtabmessung
des Motors.
-
Die
JP 01 211 622 A offenbart
einen V-2-Motor mit oben liegender Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Dort umfasst das Antriebselement eine einzige Antriebsriemenscheibe und
einen einzigen Antriebsriemen, der um die Antriebsriemenscheibe
und beide Abtriebsriemenscheiben, die an den jeweiligen Nockenwellen
vorgesehen sind, herumgelegt ist, so dass der einzige Riemen sehr
lang ist und schwingen kann, was die Genauigkeit des Ventilantriebs
beeinträchtigt.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen V-2-Motor mit oben
liegender Nockenwelle vom gattungsgemäßen Typ anzugeben, der einen
genau arbeitenden Kraftübertragungsmechanismus
für beide
Nockenwellen mit einer reduzierten Anzahl von Bauteilen aufweist.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein V-2-Motor mit oben liegender Nockenwelle gemäß Anspruch
1 angegeben.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein V-2-Motor mit oben liegender Nockenwelle angegeben,
umfassend: ein Kurbelgehäuse;
eine Kurbelwelle, die in dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist; zwei
Zylinderblöcke,
die jeweils einen Zylinderkopf aufweisen und an dem Kurbelgehäuse derart
angebracht sind, dass die Zylinderblöcke mit einem Winkel zueinander
angeordnet sind; zwei Ventilmechanismen, die jeweils an dem Zylinderkopf
eines der Zylinderblöcke
angebracht sind und jeweils eine Nockenwelle aufweisen; und einen
einzigen Kraftübertragungsmechanismus,
der an einer Seite des Kurbelgehäuses
angeordnet ist, um eine Drehkraft von der Kurbelwelle auf die Nockenwellen
zum Antrieb der Ventilmechanismen zu übertragen, wobei der Kraftübertragungsmechanismus
ein Antriebselement aufweist, das an nur einem Endabschnitt der
Kurbelwelle angebracht ist; und zwei Einlassöffnungen, von denen eine in
jedem jeweiligen Zylinderkopf der Zylinderblöcke ausgebildet ist und die
sich am einen Ende zu jeweiligen ersten Oberflächen der Zylinderköpfe öffnen, die
in eine erste Richtung weisen, und zwei Auslassöffnungen, die in den jeweiligen
Zylinderköpfen
der Zylinderblöcke
ausgebildet sind und sich am einen Ende zu jeweiligen zweiten Oberflächen der
Zylinderköpfe öffnen, die
in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung weisen. Das
Antriebselement des Kraftübertragungsmechanismus
enthält
ein Paar von Antriebsriemenscheiben, die im Tandem an der Kurbelwelle
angebracht sind.
-
Der
so angeordnete Kraftübertragungsmechanismus
belegt nur einen relativ kleinen Raum zur Installation und kann
daher die Gesamtabmessung des Motors reduzieren. Zusätzlich ermöglicht die
vorstehende Anordnung der Einlass- und Auslassöffnungen die Anordnung der
Ansaugrohre mit einem hohen Frei heitsgrad.
-
Das
Antriebselement, das das Paar von Riemenscheiben enthält, reduziert
die Anzahl der Bauteile. Der Kraftübertragungsweg wird auf den
Abstand zwischen jeder Riemenscheibe und der entsprechenden Kurbelwelle
reduziert, so dass Schwingungen der Antriebsriemen vermieden werden
können.
Bevorzugt ist, dass der Versatz oder der Abstand zwischen dem Paar
der Antriebsriemenscheiben im Wesentlichen gleich dem Versatz oder
dem Abstand zwischen zwei Pleuelstangen ist, die Seite an Seite
an einem einzigen versetzten Kurbelzapfen der Kurbelwelle angebracht
sind.
-
Der
Motor kann ferner ein Kühlgebläse aufweisen,
das an dem entgegengesetzten Endabschnitt der Kurbelwelle angebracht
ist.
-
Der
Kraftübertragungsmechanismus
kann ferner ein Paar von Abtriebsriemenscheiben aufweisen, die mit
den jeweiligen Nockenwellen der Ventilmechanismen verbunden sind,
sowie ein Paar von Antriebsriemen, die um eine der Antriebsriemenscheiben
und eine entsprechende der Abtriebsriemenscheiben herumgelegt sind.
-
Bevorzugt
weist die Kurbelwelle eine Nabe mit vergrößertem Durchmesser auf, die
in Abstützung
mit einer Endfläche
einer der Antriebsriemenscheiben gehalten ist und die mit einem
Außenrand einer
der Antriebsriemen in gleitenden Eingriff bringbar ist, um den einen
Antriebsriemen zu führen,
und wobei der Motor ferner eine ringartige Riemenführung aufweist,
die an der Kurbelwelle angebracht ist und die zwischen einer Endfläche der
anderen Antriebsriemenscheibe und einem Abschnitt des Kurbelgehäuses angeordnet
ist, wobei die Riemenführung
mit einem Außenrand
des andeen Antriebsriemens in gleitenden Eingriff bringbar ist,
um den anderen Riemen zu führen.
-
Der
V-2-Motor mit oben liegender Nockenwelle kann ferner einen Fliehkraftreg lermechanismus umfassen,
der in dem Kurbelgehäuse
angeordnet ist, um die Drehzahl des Motors zu steuern/regeln, und einen
Schmierungsmechanismus zum Schmieren beweglicher Teile des Motors.
Der Reglermechanismus weist einen allgemein topfförmigen Halter
auf, der durch die Kurbelwelle drehend angetrieben ist und der teilweise
in Schmieröl
eingetaucht wird, das am Boden des Kurbelgehäuses gehalten wird. Der Schmierungsmechanismus
weist eine Mehrzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Ölspritzvorsprüngen auf,
die an einer Außenumfangsoberfläche des
topfförmigen
Halters ausgebildet sind, so dass dann, wenn der topfförmige Halter
durch die Drehkraft der Kurbelwelle rotiert, die Ölspritzvorsprünge fortlaufend
um eine Rotationsachse des topfförmigen Halters
umlaufen, um hierdurch das Schmieröl vom Boden des Kurbelgehäuses aufzunehmen
und das Schmieröl über zumindest
einen Teil des Kraftübertragungsmechanismus
zu verspritzen. Die Antriebsketten des Kraftübertragungsmechanismus bilden
einen Teil des Schmierungsmechanismus und sind in der Lage, das
Schmieröl
in die Ventilmechanismen zu führen.
Der Reglermechanismus kann ferner ein Antriebszahnrad aufweisen,
das integral mit dem Antriebselement ausgebildet ist und zwischen
dem Paar der Antriebsriemenscheiben angeordnet ist, wobei das Antriebszahnrad
mit dem topfförmigen
Halter in Antriebsbeziehung verbunden ist, um den Halter zu drehen.
-
Die
obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden dem Fachmann in Bezug auf die folgende Beschreibung und
die beigefügten
Zeichnungsblätter
verständlich, worin
bevorzugte strukturelle Ausführungen,
die das Prinzip der Erfindung verkörpern, als illustrative Beispiele
aufgezeigt sind.
-
1 ist
eine vertikale Querschnittsansicht eines OHC-V-2-Motors gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
eine horizontale Querschnittsansicht des OHC-V-2-Motors;
-
3 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts von 2;
-
4 ist
eine horizontale Querschnittsexplosionsansicht des OHC-V-2-Motors;
-
5 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts von 1;
-
6 ist
eine horizontale Querschnittsansicht des OHC-V-2-Motors mit Darstellung
der allgemeinen Konstruktion eines Kraftübertragungsmechanismus zur
Kraftübertragung
von einer Kurbelwelle zu Nockenwellen des Motors; und
-
7 ist
eine Ansicht ähnlich 6,
zeigt jedoch die Weise, in der Zylinderblöcke des Motors durch Zylinderblöcke andersartiger
Größe oder Struktur
ersetzt werden können.
-
Die
folgende Beschreibung hat lediglich beispielhafte Eigenschaften
und dient keineswegs dazu, die Erfindung oder deren Anwendung oder
Gebrauch zu beschränken.
-
In
Bezug auf 1 ist ein OHC-V-2-Motor gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie gezeigt, ist der Motor 10 vom
flachen Typ, worin Zylinderblöcke 51R (nur
einer ist gezeigt) horizontal liegen und eine Kurbelwelle 21 sich
vertikal erstreckt.
-
Der
flache OHC-V-2-Motor 10 enthält ein Kurbelgehäuse 11 einer
allgemein umgekehrt topfförmigen
Konfiguration, deren offenes Ende nach unten weist, und einen Deckel 12,
der durch Schrauben (nur eine ist gezeigt) an dem Kurbelgehäuse 11 angebracht
ist, um das offene Ende des Kurbelgehäuses 11 zu verschließen. Die
Kurbelwelle 21 ist in dem Kurbelgehäuse 11 drehbar gelagert
und hat entgegengesetzte Längsendabschnitte 22, 23,
die an dem Kurbelge häuse 11 bzw.
dem Deckel 12 über
ein Lagerpaar (nicht bezeichnet) gelagert sind. Der untere Endabschnitt 22 der
Kurbelwelle 21 steht von dem Deckel 12 unten vor
und bildet einen Kraftausgabeabschnitt des Motors 10. Der
obere Endabschnitt 23 steht, zu einem unten beschriebenen
Zweck, von einer oberen Wand 13 des Kurbelgehäuses 11 nach oben
vor.
-
Die
Kurbelwelle 21 hat einen Längsmittelabschnitt, der einen
einzigen abgesetzten Lagerzapfen oder Kurbelzapfen 24 bildet,
an dem zwei Pleuelstangen 25 und 25 Seite an Seite
angebracht sind.
-
Der
Motor 10 ist mit einem Generator 30 und einem
Kühlgebläse 41 ausgestattet,
die über
dem Kurbelgehäuse 11 angeordnet
sind.
-
Der
Generator 30 ist ein mehrpoliger magnetoelektrischer Generator
vom Außenrotortyp
und hat einen Außenrotor 33,
der an dem oberen Endabschnitt 23 der Kurbelwelle 21 angebracht
ist. Der Generator 30 hat auch einen inneren Statorrahmen 31,
der an der oberen Wand 13 des Kurbelgehäuses 11 angebracht
ist, Statorwicklungen 32, die um den Statorrahmen 31 herumgewickelt
sind, sowie einen Permanentmagneten 34, der an einer Innenumfangsfläche des
Außenrotors 33 angebracht
ist. Der Außenrotor 33 hat
ein angetriebenes Ringzahnrad 35, das an seiner Außenumfangsfläche ausgebildet
und dazu ausgelegt ist, durch ein Antriebszahnrad (nicht gezeigt)
eines Startermotors (nicht gezeigt) angetrieben zu werden.
-
Das
Kühlgebläse 41 ist
an dem oberen Endabschnitt 23 der Kurbelwelle 21 zur
gemeinsamen Drehung mit der Kurbelwelle 21 angebracht,
um den Motor 10 zu kühlen.
Das Kühlgebläse 41 ist
an einer Oberseite des Außenrotors 33 des
Generators 30 angeordnet.
-
Somit
sind der Außenrotor 33 des
Generators 30 und das Kühlgebläse 41 an
einem Ende (oberen Endabschnitt 23) der Kurbelwelle 21 zur
gemeinsamen Drehung damit angebracht, und das andere Ende (der untere
Endabschnitt 22) der Kurbelwelle 21 bildet den
Kraftausgabeabschnitt des Motors 10.
-
In 1 bezeichnen
die Bezugszahlen 26, 26 Kurbelwangen der Kurbelwelle 21.
Insbesondere bezeichnen die Bezugszahlen 42, 43 und 44 eine Zündkerze,
einen Luftfilter bzw. einen Vergaser des Motors 10. Die
Bezugszahl 45 bezeichnet ein Generatorgehäuse, in
dem der Generator 30 aufgenommen ist, und die Bezugszahl 46 ist
ein Deckel, der über
einer oberen Öffnung
(nicht bezeichnet) des Generatorgehäuses 45 angeordnet
ist.
-
Wie
in 2 gezeigt, hat der Motor 10 ferner zwei
Zylinderblöcke 51L, 51R,
die durch Schrauben 15 (in 1 ist nur
eine gezeigt) an dem Kurbelgehäuse 11 angebracht
sind, so dass sie mit einem Winkel zueinander um die Achse L1 der
Kurbelwelle 21 herum angeordnet sind. Die Zylinderblöcke 51L, 51R haben
ein Montageende 52L, 52R, das in jedem von zwei
Montagelöchern 14L, 14R sitzt,
die in einer Seitenwand 17 des Kurbelgehäuses 11 ausgebildet sind.
Der Winkel zwischen den Zylinderblöcken 51L, 51R,
d.h. der Bankwinkel, beträgt
angenähert
90 Grad. Die Schrauben 15 (1) können durch
in Kombination verwendete Stehbolzen und Muttern ersetzt werden.
-
Die
Zylinderblöcke 51L, 51R sind
jeweils mit einer Mehrzahl von Kühlrippen
(nicht bezeichnet) versehen. Eine endständige der Kühlrippen ist nahe dem unteren
Totpunkt eines Kolbens 27, 27 angeordnet, der
in dem entsprechenden Zylinderblock 51L, 51R gleitend
aufgenommen ist, und eine Passfläche jedes
Zylinderblocks 51L, 51R in Bezug auf das Kurbelgehäuse 11 ist
bevorzugt in der Nähe
der endständigen
Kühlrippe
angeordnet. Die Zylinderblöcke 51L, 51R sind
in der Achsrichtung der Kurbelwelle 21 voneinander versetzt,
so dass die Pleuelstangen 25, 25 Seite an Seite
an dem einzigen Kurbelzapfen 24 angeordnet werden können.
-
Die
Seitenwand 17 des Kurbelgehäuses 11 enthält einen
allgemein flachen Ab schnitt 17a gegenüber den Montagelöchern 14L, 14R.
Das Kurbelgehäuse 11 hat
eine Mittellinie L2, die orthogonal zu einem flachen Seitenwandabschnitt 17a ist,
und erstreckt sich senkrecht durch die Achse L1 der Kurbelwelle 12 hindurch.
In 2 ist ein Startermotor 47, der als Hilfsvorrichtung
des Motors 10 dient, an einer rechten Seite des Kurbelgehäuses 11 angeordnet, wenn
man dies von der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 her betrachtet.
-
Der
Bankwinkel (θ1
+ θ2) zwischen
den Zylinderblöcken 51L, 51R beträgt angenähert 90
Grad, wie zuvor beschrieben. Die Winkelposition der jeweiligen Zylinderachsen
Cy, Cy der Zylinderblöcke 51L, 51R relativ
zu der Achse L1 der Kurbelwelle 21 ist derart bestimmt,
dass eine gerade Linie L3, die einen äußeren Endabschnitt 47a (rechtes
Ende in 2) des Startermotors 47 und
einen äußeren Endabschnitt 61a (rechtes
Ende in 2) eines Kopfdeckels 61R,
der an dem Zylinderblock 51R angebracht ist, verbindet,
parallel zur Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 ist. Somit
ist in einer horizontalen Ebene die Zylinderachse Cy des Zylinderkopfs 51R mit
Umfangsabstand von der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11 um
einen Winkel θ1
angeordnet, der kleiner ist als der Winkel θ2 zwischen der Zylinderachse
Cy des Zylinderkopfs 51L und der Mittellinie L2 des Kurbelgehäuses 11.
Eine maximale Breite X des Motors 10 ist gleich dem Abstand
zwischen dem rechten Ende 61a des Kopfdeckels 61R und
dem linken Ende 61b des Kopfdeckels 61L, der an
dem Zylinderblock 51L angebracht ist.
-
Als
Nächstes
wird auf 3 Bezug genommen, die eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts von 2 ist. Wie in dieser Figur gezeigt,
haben der linke Zylinderblock 51L und darauf bezogene Teile eine
identische Konstruktion zu dem rechten Zylinderblock 51R und
darauf bezogene Teile. Dementsprechend werden die gleichen Bezugszeichen
bei der Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile verwendet,
und die nachfolgende Beschreibung wird nur auf einen Zylinderblock
(den rechten Zylinderblock 51R in der dargestellten Ausführung) und
die darauf bezogenen Teile beschränkt.
-
Der
Zylinderblock 51R ist vom sogenannten "Einheitsblock"-Typ und enthält einen Zylinder 53, der
darin entlang der Zylinderachse Cy ausgebildet ist, und einen Zylinderblock 54,
der einstückig
mit einem oberen Teil des Zylinderblocks 51R ausgebildet ist,
um den Zylinder 53 abzudecken. Der Kolben 27 sitzt
verschiebbar in dem Zylinder 53 zur Hin- und Herbewegung
entlang der Zylinderachse Cy, wobei eine Brennkammer 55 zwischen
der Oberseite des Kolbens 27 und dem Zylinderkopf 54 definiert
ist. Der Zylinderkopf 54 hat eine Einlassöffnung 56 und
eine Auslassöffnung 57,
die darin in diametral entgegengesetzter Beziehung zueinander ausgebildet
sind. Der Kolben 27 ist durch die Pleuelstange 25 mit
einem Kurbelzapfen 24 der Kurbelwelle 21 verbunden, so
dass dann, wenn sich der Kolben 25 entlang dem Zylinder
auf und ab verschiebt, die Kurbelwelle 21 vom Kolben 27 durch
die Pleuelstange 25 in Drehung versetzt wird.
-
Der
Kopfdeckel 61R ist durch Schrauben (nicht gezeigt) an der
Oberseite des Zylinderkopfs 54 angebracht, um dazwischen
eine Ventilkammer 62 zu definieren, in der ein Ventilmechanismus 70 angeordnet
ist.
-
Der
Ventilmechanismus 70 ist in dem Zylinderkopf 54 angebracht
und hat 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 sowie einen Kipphebel 76 des
Auslassventils 77.
-
Die
Zylinderköpfe 54 weisen
eine Oberfläche 54a auf,
die in 3 nach rechts weist, und die entgegengesetzte
Oberfläche 54b,
die in 3 nach links weist. Die Einlassöffnungen 56 weisen
in die gleiche Richtung und weisen eine Endöffnung zu der einen Oberfläche 54a des
Zylinderkopfs 54 auf. Die Auslassöffnungen 56 sind in
der gleichen Richtung ausgerichtet und weisen eine Endöffnung zu
der entgegengesetzten Oberfläche 54b des
Zylinderkopfs 54 auf.
-
In
anderen Worten, die linken und rechten Zylinderblöcke 51L, 51R gleicher
Konstruktion sind in der gleichen Richtung orientiert, so dass die
Einlassöffnung 56 des
rechten Zylinderkopfs 54, die Auslassöftnung 57 des rechten
Zylinderkopfs 54, die Einlassöffnung 56 des linken
Zylinderkopfs 54 und die Auslassöftnung 57 des linken
Zylinderkopfs 54 in der genannten Reihenfolge angeordnet
sind, wenn man dies in Gegenuhrzeigerrichtung entlang einem Bogen
Ar betrachtet, der die Achse L1 der Kurbelwelle 21 umgibt.
-
Mit
dieser Anordnung wird ein Raum, der für die Installation der Ansaugrohre
verfügbar
ist, vergrößert, mit
dem Ergebnis, dass die Ansaugrohre mit einem hohen Freiheitsgrad
angeordnet werden können.
Da zusätzlich
die linken und rechten Zylinderblöcke 51L, 51R in
der gleichen Richtung in Bezug auf das Kurbelgehäuse 11 orientiert
sind, tritt nur unwahrscheinlich eine Fehlorientierung auf, wenn
sie an dem Kurbelgehäuse 11 montiert
werden.
-
Wie
zuvor beschrieben, sind der linke Zylinderblock 51L und
die darauf bezogenen Teile, einschließlich der Pleuelstange 25,
dem Kolben 27, dem Zylinderkopf 54, dem Kopfdeckel 61 und
dem Ventilmechanismus 70 in der Konstruktion mit dem rechten Zylinderblock 51R und
den ihm zugeordneten Teilen 25, 27, 61 und 70 identisch.
Da somit viele Teile gemeinsam verwendet werden können, ist
es möglich, die
Produktivität
zu erhöhen
und die Ausstattungskosten zu senken. Eventuell kann der OHC-V-2-Motor 10 mit
relativ geringen Kosten hergestellt werden.
-
In 3 bezeichnet
die Zahl 78 eine Ventilfeder, die jedem Ventil 76, 77 zugeordnet
ist, und die Zahl 79 einen Halter zum Halten eines Endes
der Ventilfeder 78.
-
4 stellt
die Art und Weise dar, in der die Zylinderblöcke 51L, 51R,
die Kopfdeckel 61L, 61R und das Kurbelgehäuse 11 zusammengebaut
werden.
-
Wie
in 4 gezeigt, wird das Montageende 52L, 52R jedes
Zylinderblocks 51L, 51R in ein entsprechendes
der Montagelöcher 14L, 14R des
Kurbelgehäuses 11 eingesetzt,
bis ein Montageflansch 58 des Zylinderblocks 51L, 51R in
Flächenkontakt mit
einem Montagesitz 16L, 16R des Kurbelgehäuses 11 ist.
Dann werden die Zylinderblöcke 51L, 51R an
dem Kurbelgehäuse 11 mittels
Schrauben (nicht gezeigt, jedoch identisch mit der in 1 gezeigten Schraube 15)
fest gesichert. Die Kopfdeckel 61L, 61R werden
mit Schrauben (nicht gezeigt) an den Zylinderköpfen 54, 54 der
entsprechenden Zylinderblöcke 51L, 51R angebracht.
Aufgrund der Verbindung mittels der Gewindebefestigungselemente
können die
Zylinderblöcke 51L, 51R und
die Kopfdeckel 61L, 61R jeweils von dem Kurbelgehäuse 11 und
den Zylinderblöcken 51L, 51R abgenommen
werden, wenn eine Reparatur oder ein Austausch der Teile notwendig
wird. Obwohl nicht gezeigt, ist ein Dichtungselement, wie etwa eine
Flüssigdichtung,
zwischen den Montageflanschen 58 der Zylinderblöcke 51L, 51R und
den Montagesitzen 16L, 16R des Kurbelgehäuses 11 vorgesehen,
um für
eine hermetische Abdichtung dazwischen zu sorgen.
-
Als
Nächstes
wird auf 5 Bezug genommen, die im vergrößerten Maßstab einen
oberen Teil eines in 1 gezeigten OHC-V-2-Motors 10 zeigt.
-
Der
Motor 10 umfasst ferner einen Kraftübertragungsmechanismus 80 zur
Kraftübertragung
von der Kurbelwelle 21 auf die Nockenwellen 71,
um hierdurch die Ventilmechanismen 70 anzutreiben, sowie einen
Fliehkraftreglermechanismus 90, der in dem Kurbelgehäuse 11 benachbart
dem Deckel 12 angeordnet ist, zu einem unten beschriebenen
Zweck.
-
Die
Nockenwelle 71 ist an dem Zylinderkopf 54 des
rechten Zylinderblocks 51R drehbar gelagert. Eine Abtriebsriemenscheibe 82R ist
mit der Nockenwelle 71 verbunden und hat einen Nocken 85,
der integral mit der Abtriebsriemenscheibe 82R ausgebildet
ist. Der Nocken 85 ist in Antriebseingriff mit den Kipphebeln 73, 76 der
Einlass- und Auslassventile 74, 77 des Ventilmechanismus 70 gehalten,
so dass dann, wenn der Nocken 85 um die Achse der Nockenwelle 71 in
Antwort auf die Drehung der Abtriebsriemenscheibe 82R rotiert,
die Kipphebel 73, 75 verkippt oder in Schwingung
versetzt werden, um hierdurch die Einlass- und Auslassventile 74, 77 mit einer
vorbestimmten Ventilsteuerzeit zu öffnen und die schließen.
-
Die
gerade oben angegebene Beschreibung in Bezug auf 5 kann
auf einen ähnlichen
Mechanismus angewendet werden, der dem linken Zylinderblock 51L zugeordnet
ist.
-
Wie
in 6 gezeigt, umfasst der Kraftübertragungsmechanismus 80 zwei
identische Antriebsriemenscheiben 81L und 81R,
die im Tandem mit der Kurbelwelle 21 innerhalb des Kurbelgehäuses 11 verbunden
sind, zwei identische Abtriebsriemenscheiben 82L, 82R,
die mit den Nockenwellen 71 der linken und rechten Zylinderblöcke 51L, 51R verbunden
sind, sowie zwei identische Antriebsriemen 83L, 83R,
die jeweils um ein Paar der Antriebs- und Abtriebsriemenscheiben 81L und 82L; 81R und 82R herumgelegt
sind. Die Antriebsriemen 83L, 83R umfassen einen
Zahnriemen, und die Antriebs- und Abtriebsriemenscheiben 81L, 81R und 82L, 82R umfassen
eine Zahnriemenscheibe.
-
Unter
Verwendung zweier Steuerriemenantriebe identischer Konstruktion
erfordert der Kraftübertragungsmechanismus 80 eine
kleinere Anzahl herzustellender Bauteile und kann daher kostengünstig hergestellt
werden.
-
Zurück in Bezug
auf 5 wird der Fliehkraftreglermechanismus 90 durch
die Zentrifugalkraft eines Wirbelgewichts 91 entgegen der
Schwerkraft oder durch eine Feder (nicht gezeigt) aktiviert und wird
zur Steuerung/Regelung der Motordrehzahl verwendet, indem die aus
einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (nicht gezeigt) des Motors 10 einzuspritzende
Kraftstoffmenge auf der Basis der Drehzahl der Kurbelwelle 21 eingestellt
wird.
-
Das
Wirbelgewicht 91 ist mit einem topfförmigen rotierenden Halter 92 schwenkbar
verbunden, der an einer horizontalen Welle (nicht bezeichnet) drehbar
angebracht ist, die am einen Ende mit einem vertikalen Beschlag
(nicht gezeigt) verbunden ist, der durch Schrauben (nur eine ist
gezeigt) an dem Deckel 12 des Kurbelgehäuses 11 gesichert
ist. Somit ist der topfförmige
rotierende Halter 92 um eine Achse herum drehbar, die zur
Achse der Kurbelwelle 21 senkrecht ist. Der Halter 92 hat
eine Mehrzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Ölspritzvorsprüngen oder
Schaufeln 93 (nur eine gezeigt), die an dem Außenumfang
davon ausgebildet sind.
-
Ein
unterer Teil des topfförmigen
rotierenden Halters 92 taucht unter das Schmieröl J ein,
das am Boden des Kurbelgehäuses 11 gehalten
wird oder sich dort ansammelt, so dass dann, wenn der topfförmige rotierende
Halter 92 durch die Drehkraft der Kurbelwelle 21 rotiert,
die Ölspritzvorsprünge 93 fortlaufend
das Schmieröl
vom Boden des Kurbelgehäuses 11 aufnehmen
und anschließend
das Schmieröl über die
innerhalb des Kurbelgehäuses 11 gehaltenen
Teile verspritzen. Die Ölspritzvorsprünge 93 des Fliehkraftreglermechanismus 90 und
die Antriebsriemen 83L, 83R des Kraftübertragungsmechanismus 80 bilden
gemeinsam eine Schmierungsvorrichtung oder einen Schmierungsmechanismus 94,
wie er später
beschrieben wird.
-
Ein
Regler-Antriebsmechanismus 100 zum drehenden Antrieb des
topfförmigen
rotierenden Halters 92 des Fliehkraftreglermechanismus 90 hat
ein Antriebszahnrad 101, das an der Kurbelwelle 21 angebracht
ist, ein Zwischenzahnrad 102, das mit dem Antriebszahnrad 101 kämmt und
an einer mit dem Deckel 12 verbundenen vertikalen Welle
(nicht bezeichnet) drehbar gelagert ist, sowie ein Abtriebszahnrad 103,
das mit dem Zwischenzahnrad 102 kämmt und an einer Endfläche des
topfförmigen
rotierenden Halters 92 ausgebildet ist.
-
Wie
in 5 gezeigt, sind das Antriebszahnrad 101 des
Regler-Antriebsmecha nismus 100 und die Antriebsriemenscheiben 81L, 81R des
Kraftübertragungsmechanismus
einstückig
miteinander ausgebildet, und die Antriebsriemenscheiben 81L, 81R sind
an entgegengesetzten Seiten des Antriebszahnrads 101 angeordnet.
Das Antriebszahnrad 101 und die Antriebsriemenscheiben 81L, 81R bilden
gemeinsam ein integriertes Antriebselement 111. Das integrierte
Antriebselement 111 ist direkt mit dem Kraftausgabeabschnitt 22 der
Kurbelwelle 21 verbunden. Die Antriebsriemenscheiben 81L, 81R sind
beide an derselben Seite (der Kraftausgabe-Endseite) der Kurbelwelle 21 angeordnet.
Die Verwendung des integrierten Antriebselements 111 kann
die Anzahl der benutzten Bauteile reduzieren und kann auch eine seitliche
Verlagerung oder Schwingung der Antriebsriemen 83L, 83R,
die um die entsprechenden Antriebsriemenscheiben 81L, 81R herumgelegt
sind, verhindern.
-
Der
Versatz oder Abstand zwischen den zwei mit Seitenabstand angeordneten
Antriebsriemenscheiben 81L und 81R ist im Wesentlichen
gleich dem Versatz oder Abstand zwischen den zwei Pleuelstangen 25, 25,
die im Tandem in der Längsrichtung der
Kurbelwelle 21 angeordnet sind.
-
Eine
ringartige Riemenführung 112 ist
an der Kurbelwelle 21 angebracht und ist zwischen der Antriebsriemenscheibe 81L (d.h.
einem Ende des integrierten Antriebselements 111) und einer
Nabe (nicht bezeichnet) des Deckels 12 angeordnet, um einen Außenrand
des Antriebsriemens 83L gleitend zu führen. Ähnlich hat die Kurbelwange 26 der
Kurbelwelle 21 eine Mittelnaht 28 vergrößerten Durchmessers, die
in Abstützung
an einer Endfläche
der Antriebsriemenscheibe 81R (d.h. dem entgegengesetzten
Ende des integrierten Antriebselements 111) angeordnet ist,
um einen Außenrand
des Antriebsriemens 83R gleitend zu führen. Jeweilige Innenränder der
Antriebsriemen 83L, 83R werden durch die entgegengesetzten
Endflächen
des Antriebszahnrads 101 geführt. Die Bezugszahl 113 bezeichnet
einen Riemendurchgang, der in dem Zylinderblock 51R vorgesehen
ist, für
den Durchtritt des Antriebsriemens 83R. Obwohl in 5 nicht
gezeigt, hat der Zylinderkopf 51L einen ähnlichen
Riemendurchgang für
den Durchtritt des Antriebsriemens 83L.
-
Der
Betrieb des Fliehkraftreglermechanismus 90 des Schmiermechanismus 94 wird
in Bezug auf 5 beschrieben.
-
Eine
Antriebskraft oder Leistung der Kurbelwelle 21 wird durch
einen Getriebezug, aufgebaut aus dem Antriebszahnrad 101,
dem Zwischenzahnrad 102 und dem Abtriebszahnrad 103,
auf den topfförmigen
rotierenden Halter 92 übertragen,
wodurch der Halter 92 in Drehung versetzt wird, um eine
vorbestimmte Funktion zum Steuern/Regeln der Motordrehzahl zu erreichen.
-
Die
Drehung des Halters 92 bewirkt, dass die Ölspritzvorsprünge 93 sich
um die Achse des Halters 92 herum drehen, so dass das Schmieröl J vom
Boden des Kurbelgehäuses 11 aufgenommen
wird und anschließend
mittels der umlaufenden Ölspritzvorsprünge 93 über die
inneren Teile des Kurbelgehäuses 11 verspritzt
wird. Ein Teil des verspritzten Öls kann
an den Antriebsriemen 93 entweder direkt oder durch Zwischenschaltung
des Antriebszahnrads 101 und des Zwischenzahnrads 102 anhaften.
Das Schmieröl,
das sowohl an den Antriebsriemen 83L, 83R in der
Form von Öltröpfchen getragen
wird, wird zu den Antriebsriemenscheiben 82L, 82R hin
gefördert,
und wenn die Antriebsriemen 83L, 83R entlang den
Umfängen
der Antriebsriemenscheiben 82L, 82R umkehren,
wird das Schmieröl
von den Antriebsriemen 83L, 83R durch die Wirkung
der Zentrifugalkraft verspritzt. Das verspritzte Schmieröl trifft
auf die Innenoberfläche
der Kopfdeckel 61L, 61R und bildet hierdurch einen Ölnebel.
Der Ölnebel
verbreitet sich über
die Ventilkammern 62 und schmiert die bewegenden Teile
der Ventilmechanismen 70.
-
Somit
ist der Schmiermechanismus 94, der durch die Ölspritzvorsprünge 93 und
die Antriebsriemen 83L, 83R aufgebaut ist, in
der Lage, das Schmieröl
J vom Boden des Kurbelgehäuses 11 zu den
bewegenden Teilen der Ventilmechanismen 70 zu führen und
die bewegenden Teile zu schmieren, ohne ein herkömm liches separates Schmiersystem zu
verwenden, das eine Ölpumpe
und Ölkanäle enthält, wie
z.B. in der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. HEI-2-24017
offenbart. Der Schmiermechanismus 94 ist konstruktiv einfach,
hat eine kompakte Abmessung und kann kostengünstig hergestellt werden und
ist in der Lage, den OHC-V-2-Motor 10 zu verkleinern. Da
zusätzlich
die Ölspritzvorsprünge 93 als
integraler Teil des Fliehkraftreglermechanismus 90 ausgebildet
sind, hat der Schmiermechanismus 94 eine relativ kleine
Anzahl von Bauteilen. Dies kann zur Verkleinerung und Kostenreduktion
des OHC-V-2-Motors 10 hinzukommen.
-
7 stellt
die Weise dar, in der die Zylinderblöcke 51L, 51R des
Motors 10 durch Zylinderblöcke unterschiedlicher Größe oder
Struktur ersetzt werden können.
-
Die
Zylinderblöcke 51L, 51R,
die anfänglich in
dem Motor 10 verwendet werden, haben einen Zylinderdurchmesser
D1. Wenn ein anderer Motorhubraum erwünscht ist, können die
Zylinderblöcke 51L, 51R durch
Zylinderblöcke 51La, 51Ra ersetzt
werden, die einen anderen Zylinderdurchmesser D2 aufweisen. Als
eine Alternative können
die Zylinderblöcke 51L, 51R durch
Zylinderblöcke 51Lb, 51Rb ersetzt
werden, die mit einer Zylinderlaufbuchse 59 ausgestattet
sind, die den gleichen Zylinderdurchmesser D1 haben, wenn eine andere
Zylinderstruktur erforderlich ist. Obwohl nicht gezeigt, können die
Zylinderblöcke 51L, 51R gegen
Zylinderblöcke
mit einer anderen Länge
ausgetauscht werden.
-
Durch
dieses Austauschen der Zylinderblöcke 51L, 51R wird
es möglich,
verschiedene Motortypen entsprechend der Nutzung oder Anwendung
herzustellen. Abgesehen von dem Austausch der Zylinderblöcke 51L, 51R werden
das Kurbelgehäuse 11 und
die Kopfdeckel 61L, 61R immer gemeinsam genutzt.
Diese Anordnung erhöht
die Produktivität
und senkt die Ausstattungskosten, was zu einer wesentlichen Kostenreduktion
des Motors 10 führt.
Die austauschbaren Zylinderblöcke 51L, 51R sind
hoch kompatibel, weil sie gemeinsam bei einem Einzylindermotor und
einem Mehrzylindermotor verwendet werden können.
-
Wie
in 5 gezeigt, ist keine Trennwand zwischen den Antriebsriemen 83L, 83R und
dem Kurbelgehäuse 11 vorgesehen.
Zusätzlich
sind die Antriebsriemenscheiben 81L, 81R im Tandem
oder in enger Nachbarschaft an der Kurbelwelle 21 angeordnet.
Diese Anordnung macht es möglich,
die Größe des Kurbelgehäuses 11 und
die Länge
der Kurbelwelle 21 zu reduzieren, was zu einer Größenverringerung
des Motors 10 führt.
-
Wie
in 1 gezeigt, ist das Kühlgebläse 41 an dem oberen
Endabschnitt 23 der Kurbelwelle 21 angebracht,
der dem Kraftausgabeabschnitt der Kurbelwelle 21 entgegengesetzt
ist, und die Antriebsriemenscheiben 81L, 81R (5)
des Kraftübertragungsmechanismus 80 sind
an dem Kraftausgabeabschnitt 22 der Kurbelwelle 21 angebracht,
um gleichzeitig zwei Nockenwellen 71 anzutreiben (6).
Der Kraftübertragungsmechanismus 80 zum Antrieb
der zwei Nockenwellen 71 ist an nur einer Seite des Kurbelgehäuses 11 angeordnet.
Mit dieser Anordnung benötigt
der Kraftübertragungsmechanismus 80 keinen
Extraraum für
seine Installation und kann daher die Gesamtgröße des Motors 10 reduzieren.
Da zusätzlich
der Kraftübertragungsmechanismus 80 von
einer Seite des Motors 10 her zugänglich ist, kann die Montage
und die Wartung des Kraftübertragungsmechanismus 80 leicht
und effizient erfolgen.
-
Der
Motor 10 kann in den allgemeinen motorgetriebenen Arbeitsmaschinen,
Krafträdern,
Außenbordmotoren
etc. verwendet werden.
-
Die
Zylinderblöcke 51L, 51R sollten
keineswegs auf die einheitliche Struktur mit einem integralen Zylinderkopf 54 beschränkt sein
wie in der dargestellten Ausführung,
sondern sie können
eine separate Struktur mit einem separaten Zylinderkopf enthalten.
-
Die
jeweiligen Positionen der Zylinderblöcke 51L, 51R in
der Achsrichtung der Kurbelwelle 21 sind austauschbar.
-
Der
Kraftübertragungsmechanismus 80,
der durch einen Riemenantrieb gebildet ist, kann durch einen Kettenantrieb
ersetzt werden, in welchem Fall die Antriebs- und Abtriebsriemenscheiben 81L, 81R und 82L, 82R durch
Antriebs- und Abtriebsritzel ersetzt werden, und die Antriebsriemen 83L, 83R durch Antriebsketten
ersetzt werden.
-
Natürlich sind
verschiedene kleine Änderungen
und Modifikationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen
Lehre möglich.
Es versteht sich daher, dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche die
vorliegende Erfindung anderweitig als im Einzelnen beschrieben umgesetzt
werden kann.
-
Ein
V-2-Motor mit oben liegender Nockenwelle enthält einen einzigen Kraftübertragungsmechanismus
(80), der an einer Seite eines Kurbelgehäuses (11)
angeordnet ist, um eine Drehkraft von einer Kurbelwelle (21)
auf jeweilige Nockenwellen (71) von Ventilantriebsmechanismen
(70) zu übertragen. Der
Kraftübertragungsmechanismus
hat ein Antriebselement (111), das an nur einem Endabschnitt
(22) der Kurbelwelle angebracht ist. Der so angeordnete Kraftübertragungsmechanismus
ermöglicht
eine Größenverringerung
des Motors. Zwei Einlassöffnungen
sind in jeweiligen Zylinderköpfen
zweier Zylinderblöcke
ausgebildet und öffnen
sich am einen Ende zu jeweiligen ersten Oberflächen der Zylinderköpfe, die
in eine erste Richtung weisen, und zwei Auslassöffnungen sind in den jeweiligen
Zylinderköpfen
der Zylinderblöcke
ausgebildet und öffnen
sich am einen Ende zu jeweiligen zweiten Oberflächen der Zylinderköpfe, die
in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung weisen.
Mit dieser Anordnung der Einlass- und Auslassöffnungen können Ansaugrohre mit einem
hohen Freiheitsgrad angeordnet werden.