DE10323427A1

DE10323427A1 - Ventilsystem für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE10323427A1
Application number: DE10323427A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Murata; Toshihiko Oka
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2023-05-24
Also published as: CN1460772A; CN1289795C; KR20030091762A; JP4026410B2; JP2003343225A; US20030221645A1; US6832584B2; DE10323427B4

Abstract

Es wird ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, welches aufweist: erste Kipphebelarme, die auf einer Kipphebelwelle so gelagert sind, daß sie kippen können, und die von ersten Nocken angetrieben werden; einen zweiten Kipphebelarm, der auf der Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, der benachbart zu den ersten Kipphebelarmen angeordnet ist und der von einer zweiten Nocke angetrieben wird; einen Verbindungsumschaltmechanismus, welcher einen Zustand der ersten Kipphebelarme zwischen einem Zustand der Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und einen Zustand der Trennung von dem zweiten Kipphebelarm umschaltet; ein Andruckelement, das den zweiten Kipphebelarm gegen die zweite Nocke andrückt, während der zweite Kipphebelarm kippt; ein Lagerungselement, das drehbar auf einer Lagerungswelle gelagert ist, die auf dem Zylinderkopf vorgesehen ist, um das Andruckelement zu lagern; und eine Blockierungsstruktur, die verhindert, daß das Lagerungselement sich um die Lagerungswelle dreht. Daher ist es möglich, daß der Verbindungsumschaltmechanismus gegen die entsprechende Nocke durch das Andruckelement mit einer einfachen Anordnung angedrückt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, welches in der Lage ist, Einlaßventile und Auslaßventile des Verbrennungsmotors mit unterschiedlicher Zeitsteuerung zu öffnen und zu schließen.
In den letzten Jahren wurde ein (auch als "variables" Ventilsystem bezeichnetes) Ventilsystem, welches in der Lage ist die Betriebskennwerte (wie z. B. Öffnung/Schließ-Zeitsteuerung, Öffnungszeit usw.) von (hierin allgemein als "Motorventile" oder "Ventile" bezeichneten) Einlaßventilen und Auslaßventilen, die in einem (hierin nachstehend als "Motor" bezeichneten) Hubverbrennungsmotor vorgesehen sind, abhängig von der Motorbelastung und Drehzahl zu den optimalen Kennwerten hin zu verändern, entwickelt und in die Praxis umgesetzt.

Als ein Beispiel für einen Mechanismus zum Verändern der Betriebskennwerte gemäß vorstehend Beschreibung wurde ein variables Ventilsystem in JP-A-2001-41017 offenbart. Dieses variable Ventilsystem besteht aus einem Verbindungsmechanismus, der so aufgebaut ist, daß ein Niedrigdrehzahl-Kipphebelarm mit einem hydraulischen Kolben ausgestattet ist und ein in einem Hochdrehzahl-Kipphebelarm ausgebildeter Eingriffsvorsprung selektiv mit dem Kolben in Eingriff gebracht wird, so daß die Ventilzeitsteuerung zwischen einer niedrigen Drehzahl und einer hohen Drehzahl umgeschaltet werden kann. Ferner weist dieses variable Ventilsystem Rückstellfedern auf, welche verhindern, daß sich die Kipphebelarme von den entsprechenden Nocken lösen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welches einen Verbindungsmechanismus besitzt, der gegen eine Nocke durch eine andere Kraft als die von Rückstellfedern von Motorventilen angedrückt wird.

Die vorstehende Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen spezifizierten Merkmale gelöst werden.

Insbesondere zur Lösung der vorstehenden Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor bereit, welches aufweist: einen ersten Kipphebelarm, der mit seinem einen Ende mit einem von einem Einlaßventil oder einem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer ersten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, und der von einer ersten Nocke angetrieben wird; einen zweiten Kipphebelarm, der auf der ersten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß der zweite Kipphebelarm kippen kann, der benachbart zu dem ersten Kipphebelarm angeordnet ist, und der von einer zweiten Nocke mit einem unterschiedlichen Nockenprofil gegenüber dem der ersten Nocke angetrieben wird; und einen Verbindungsumschaltmechanismus, der den Zustand des ersten Kipphebelarms zwischen einem Zustand einer Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und einem Zustand einer Trennung von dem zweiten Kipphebelarm umschaltet.

Demzufolge kippt, wenn der Verbindungsumschaltmechanismus in den Zustand der Verbindung des ersten Kipphebelarms mit dem zweiten Kipphebelarm gebracht ist, der erste Kipphebelarm vereint mit dem zweiten Kipphebelarm, um eines von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil gemäß dem Nockenprofil der zweiten Nocke zu öffnen und zu schließen, und wenn der Verbindungsumschaltmechanismus in den Zustand der Trennung des ersten Kipphebelarms von dem zweiten Kipphebelarm gebracht ist, kippt der erste Kipphebelarm ohne Beeinflussung durch die Bewegung des zweiten Kipphebelarms, um eines von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil gemäß dem Nockenprofil der ersten Nocke zu öffnen und zu schließen.

Ferner weist das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor ein Andruckelement auf, das den zweiten Kipphebelarm während der Kippung des zweiten Kipphebelarms gegen die zweite Nocke andrückt, um der Rotation der zweiten Nocke zu folgen, so daß der zweite Kipphebelarm gemäß dem Nockenprofil der zweiten Nocke kippen kann, während er in zuverlässiger Weise gegen die zweite Nocke angedrückt wird. Ein Lagerungselement, welches das Andruckelement lagert, ist drehbar auf einer auf einem Zylinderkopf vorgesehenen Lagerungswelle gelagert und ist so konfiguriert, daß eine Blockierungsstruktur verhindert, daß sich das Andruckelement um die Lagerungswelle dreht, so daß das Andruckelement das Andruckelement in zuverlässiger Weise lagern kann.

Bevorzugt weist der Verbindungsumschaltmechanismus einen in einem von dem ersten Kipphebelarm und dem zweiten Kipphebelarm ausgebildeten Zylinder; einen Kolben, der verschiebbar in dem Zylinder montiert ist; einen Eingriffvorsprung, der in einer Weise vorgesehen ist, daß er aus dem anderen von dem ersten Kipphebelarm und dem zweiten Kipphebelarm hervorsteht und mit einem in dem Kolben ausgebildeten Eingriffteil in Eingriff gebracht werden kann; und eine Kolbenpositions- Umschaltvorrichtung, die eine Position des Kolben zwischen einer Eingriffsposition, in welcher der Eingriffvorsprung mit dem Kolben in Eingriff steht, und einer Löseposition, in welcher der Eingriffsvorsprung nicht mit dem Kolben in Eingriff steht, umgeschaltet werden kann, auf. Demzufolge ist es möglich, den Zustand des ersten Kipphebelarms zwischen dem Zustand einer Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und dem Zustand einer Trennung von dem zweiten Kipphebelarm umzuschalten.

Außerdem weist das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor bevorzugt ferner einen dritten Kipphebelarm auf, der mit seinem einen Ende mit dem anderen von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer zweiten Kipphebelwelle gelagert ist, die parallel zu der ersten Kipphebelwelle so angeordnet ist, daß der dritte Kipphebelarm kippen kann, und der von einer dritten Nocke angetrieben wird; wobei das Lagerungselement drehbar auf einer von der ersten oder zweiten Kipphebelwelle gelagert ist. Demzufolge ist es möglich, das Lagerungselement unter effektiver Ausnutzung der ersten oder zweiten Kipphebelwelle zu lagern.

Ferner ist das Lagerungselement bevorzugt benachbart zu dem dritten Kipphebelarm angeordnet.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, welches aufweist: einen ersten Kipphebelarm, der mit seinem einen Ende mit einem von einem Einlaßventil oder einem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer ersten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, und der von einer ersten Nocke angetrieben wird; einen zweiten Kipphebelarm, der auf der ersten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, der benachbart zu dem ersten Kipphebelarm angeordnet ist, und der von einer zweiten Nocke mit einem unterschiedlichen Nockenprofil gegenüber dem der ersten Nocke angetrieben wird; und einen Einlaßverbindungsumschaltmechanismus, der den Zustand des ersten Kipphebelarms zwischen einem Zustand einer Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und einem Zustand einer Trennung von dem zweiten Kipphebelarm umschaltet.

Demzufolge kippt, wenn der Einlaßverbindungsumschaltmechanismus in den Zustand der Verbindung des ersten Kipphebelarms mit dem zweiten Kipphebelarm gebracht ist, der erste Kipphebelarm vereint mit dem zweiten Kipphebelarm, um das Einlaßventil gemäß dem Nockenprofil der zweiten Nocke zu öffnen und zu schließen, und wenn der Einlaßverbindungsumschaltmechanismus in den Zustand der Trennung des ersten Kipphebelarms von dem zweiten Kipphebelarm gebracht ist, kippt der erste Kipphebelarm ohne Beeinflussung durch die Bewegung des zweiten Kipphebelarms, um das Einlaßventil gemäß dem Nockenprofil der ersten Nocke zu öffnen und zu schließen.

Ferner weist das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor bevorzugt einen dritten Kipphebelarm aus, der mit seinem einen Ende mit dem anderen von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer zweiten Kipphebelwelle gelagert ist, die parallel zu der ersten Kipphebelwelle so angeordnet ist, daß der dritte Kipphebelarm kippen kann; einen vierten Kipphebelarm, der auf einer zweiten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, der benachbart zu dem dritten Kipphebelarm angeordnet ist, und der einer vierten Nocke mit einem unterschiedlichen Nockenprofil gegenüber dem der dritten Nocke angetrieben wird; und einen Auslaßverbindungsumschaltmechanismus, der den Zustand des dritten Kipphebelarms zwischen einem Zustand einer Verbindung mit dem vierten Kipphebelarm und einem Zustand einer Trennung von dem vierten Kipphebelarm umschaltet.

Demzufolge kippt, wenn der Auslaßverbindungsumschaltmechanismus in den Zustand der Verbindung des dritten Kipphebelarms mit dem vierten Kipphebelarm gebracht ist, der dritte Kipphebelarm vereint mit dem vierten Kipphebelarm, um das Auslaßventil gemäß dem Nockenprofil der vierten Nocke zu öffnen und zu schließen, und wenn der Auslaßverbindungsumschaltmechanismus in den Zustand der Trennung des dritten Kipphebelarms von dem vierten Kipphebelarm gebracht ist, kippt der dritte Kipphebelarm ohne Beeinflussung durch die Bewegung des vierten Kipphebelarms, um das Einlaßventil gemäß dem Nockenprofil der dritten Nocke zu öffnen und zu schließen.

Ferner weist das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor ein Einlaßandruckelement auf, das den zweiten Kipphebelarm gegen die zweite Nocke andrückt, während der zweite Kipphebelarm in einer solchen Weise kippt, daß er der Rotationsbewegung der zweiten Nocke folgt, und daher kippt der zweite Kipphebelarm gemäß dem Nockenprofil der zweiten Nocke während er in zuverlässiger Weise gegen die zweite Nocke angedrückt wird. Ferner weist das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor ein Auslaßandruckelement auf, das den vierten Kipphebelarm gegen die vierte Nocke andrückt, während der vierte Kipphebelarm in einer solchen Weise kippt, daß er der Rotationsbewegung der vierten Nocke folgt, und daher kippt der vierte Kipphebelarm gemäß dem Nockenprofil der vierten Nocke, während er in zuverlässiger Weise gegen die zweite Nocke angedrückt wird.

Ein Lagerungselement, welches die Einlaß- und Auslaßandruckelemente lagert, ist drehbar auf einer auf einem Zylinderkopf vorgesehenen Lagerungswelle gelagert und ist so konfiguriert, daß eine Blockierungsstruktur verhindern kann, daß sich das Andruckelement um die Lagerungswelle dreht, und deshalb kann das Andruckelement in zuverlässiger Weise ohne Verwendung von Schrauben gelagert kann.

Bevorzugt weist der Einlaßverbindungsumschaltmechanismus einen in einem von dem ersten Kipphebelarm und dem zweiten Kipphebelarm ausgebildeten Einlaßzylinder; einen Einlaßkolben, der verschiebbar in dem Einlaßzylinder montiert ist; einen Einlaßeingriffvorsprung, der in einer Weise vorgesehen ist, daß er aus dem anderen von dem ersten Kipphebelarm und dem zweiten Kipphebelarm hervorsteht und mit einem in dem Einlaßkolben ausgebildeten Eingriffteil in Eingriff gebracht werden kann; und eine Kolbenpositions-Umschaltvorrichtung, die eine Position des Einlaßkolben zwischen einer Eingriffsposition, in welcher der Einlaßeingriffvorsprung mit dem Einlaßkolben in Eingriff steht, und einer Löseposition, in welcher der Einlaßeingriffsvorsprung nicht mit dem Einlaßkolben in Eingriff steht, umgeschaltet werden kann, auf.

Demzufolge ist es möglich, den Zustand des ersten Kipphebelarms zwischen dem Zustand einer Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und dem Zustand einer Trennung von dem zweiten Kipphebelarm in zuverlässiger Weise umzuschalten, und den Zustand des dritten Kipphebelarms zwischen dem Zustand einer Verbindung mit dem vierten Kipphebelarm und dem Zustand einer Trennung von dem vierten Kipphebelarm in zuverlässiger Weise umzuschalten.

Bevorzugt ist das Lagerungselement drehbar auf einer von der ersten und weiten Kipphebelwelle gelagert.

Ferner ist bevorzugt, wenn der dritte Kipphebelarm aus mehreren Kipphebelarmen besteht, die mit den anderen von zwei Einlaßventilen und zwei Auslaßventilen verbunden sind, das Lagerungselement benachbart zu und zwischen den mehreren Kipphebelarmen angeordnet, welche den dritten Kipphebelarm bilden.

Die Blockierungsstruktur kann einen auf dem Zylinderkopf in einen stehenden Zustand installierten Vorsprung und ein Auflageteil aufweisen, das in dem Lagerungselement vorgesehen ist und an dem Vorsprung anliegt, um das Lagerungselement an einer Drehung um die Lagerungswelle zu hindern, oder kann ein Blockierungsteil aufweisen, das in einer von eine Endkante des Zylinderkopf verlängerten Art vorgesehen ist, und ein Auflageteil, das in dem Lagerungselement vorgesehen ist und an dem Blockierungsteil anliegt, um das Lagerungselement an einer Drehung um die Lagerungswelle zu hindern.

Die Art dieser Erfindung, sowie weitere Aufgaben und Vorteile davon werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in welchen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile durchgängig durch die Figuren bezeichnen. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine Seitenansicht, welche schematisch das Innere eines Zylinderkopfes in einem Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine Schnittabwicklung (Schnittansicht entlang des Teiles 202 von Fig. 1), welche schematisch die Innenseite des Kopfes in dem Ventilsystem des Verbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
Fig. 3 eine Schnittansicht, welche schematisch einen Kipphebelwellenteil des Ventilsystems für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
Fig. 4 eine Schnittabwicklung (entsprechend Fig. 2), welche schematisch das Innere eines Zylinderkopfes in einem Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 5 eine Seitenansicht, welche schematisch das Innere eines Zylinderkopfes in einem Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 6 eine Schnittansicht, welche schematisch einen Verbindungsumschaltmechanismus in dem Ventilsystem für den Verbrennungsmotor darstellt, wobei Fig. 6A einen getrennten Zustand darstellt und Fig. 6B den verbundenen Zustand darstellt;
Fig. 7 eine Schnittansicht, welche schematisch einen Öldrucksteuermechanismus für den Verbindungsumschaltmechanismus in dem Ventilsystem für den Verbrennungsmotor darstellt;
Fig. 8 ein graphische Darstellung, welche die Kennlinien des Ventilsystems für den Verbrennungsmotor darstellt, wobei Fig. 8A die Kennlinien bei niedriger Drehzahl und Fig. 8B die Kennlinien bei hoher Drehzahl darstellt;
Fig. 9 eine Schnittabwicklung (Schnittansicht entlang des Pfeiles 9-9 von Fig. 10) ist, welche schematisch das Innere des Zylinderkopfes in dem Ventilsystem für den Verbrennungsmotor darstellt;
Fig. 10 eine Seitenansicht, welche schematisch das Innere des Zylinderkopfes in dem Ventilsystem für den Verbrennungsmotor darstellt; und
Fig. 11 eine Schnittansicht, welche schematisch eine weitere Lagerungsstruktur für ein Kipphebelarm-Andruckelement in dem Ventilsystem für den Verbrennungsmotor darstellt.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche bevorzugte Ausführungsformen davon darstellen.
Zuerst erfolgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform.
Ein Ventilsystem 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist durch ihren Aufbau gekennzeichnet, der eine Armfeder 43 lagert, die als ein Andruckelement dient, welches einen Kipphebelarm (zweiten Kipphebelarm) 35 andrückt.
Insbesondere ist gemäß Darstellung in Fig. 1 und 2 jeder Zylinderkopf 10 in dem oberen Teil jedes Zylinders eines Motors mit zwei Einlaßventilen 11 und 12 und zwei Auslaßventilen 21 und 22 versehen. Das Ventilsystem 30 soll die Einlaßventile 11 und 12 und die Auslaßventile 21 und 22 antreiben.
Das Ventilsystem 30 besteht aus einem Einlaßventilantriebsystem, das die Einlaßventile 11 und 12 antreibt und einem Auslaßventilantriebsystem, das die Auslaßventile 21 und 22 antreibt.
Das Einlaßventilantriebssystem besteht aus einer Nockenwelle 31, Nocken 31a bis 31c, welche fest auf der Nockenwelle 31 angeordnet sind, einer Einlaßkipphebelwelle (erste Kipphebelwelle) 32 und Kipphebelarmen 33 bis 35, welche drehbar auf der Kipphebelwelle 32 so gelagert sind, daß sie von den Nocken 31a bis 31c gekippt werden können.
Das Auslaßventilantriebssystem besteht aus der gemeinsam mit dem Einlaßventilantriebsystem genutzten Nockenwelle 31, Nocken 31d und 31e, welche fest auf der Nockenwelle 31 angeordnet sind, einer Auslaßkipphebelwelle (zweite Kipphebelwelle) 36, Kipphebelarmen 37 und 38 (in Fig. 1 weggelassen), welche drehbar auf der Kipphebelwelle 36 gelagert sind, so daß sie von den Nocken 31d und 31e gekippt werden können.
Ferner ist das Einlaßantriebssystem des Ventilsystems 30 mit einem variablen Ventilsystem 40 ausgestattet, das einen Verbindungsumschaltmechanismus 41 enthält.
Insbesondere die Kipphebelarme (erste Kipphebelarme) 33 und 34 von den Kipphebelarmen 33 bis 35 des Einlaßventilantriebssystem besitzen Einstellschrauben 33a und 34a, die an einem Ende davon angeordnet sind, und an entsprechenden Schaftenden der Einlaßventile 11 und 12 anliegen. Das Einlaßventil 11 wird als Reaktion auf die Kippbewegung des Kipphebelarmes 33 geöffnet und geschlossen, und das Einlaßventil 12 wird als Reaktion auf die Kippbewegung des Kipphebelarms 34 geöffnet und geschlossen. Der Kipphebelarm 33 besitzt eine Rolle 33b, die an seinem anderen Ende vorgesehen ist, und an der Niedrigdrehzahl-Nocke (ersten Nocke) 31a mit einem Niedrigdrehzahl-Nockenprofil anliegt, das für eine Niedrigdrehzahlrotation des Motors geeignet ist. Wenn der Kipphebelarm 33 als Reaktion auf die Bewegung der Niedrigdrehzahl-Nocke 31a kippt, wird das Einlaßventil 11 mit solchen Kennlinien geöffnet, wie sie durch abwechselnd lange und kurze Strichlinien in Fig. 7A dargestellt sind. Der Kipphebelarm 34 besitzt eine Rolle 34b, die an seinem anderen Ende vorgesehen ist, und an der Niedrigdrehzahl-Nocke (ersten Nocke) 31b mit einem Niedrigdrehzahl-Nockenprofil anliegt, das für eine Niedrigdrehzahlrotation des Motors geeignet ist. Wenn der Kipphebelarm als Reaktion auf die Bewegung der Niedrigdrehzahl-Nocke 31b kippt, wird das Einlaßventil 11 mit solchen Kennlinien, wie sie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 7A dargestellt sind, geöffnet. Im übrigen ist, obwohl in Fig. 7A die Ventilanhebephasen der zwei Niedrigdrehzahl-Nocken 31a und 31b unterschiedlich sind, dieses nur ein Beispiel, während die Ventilanhebephasen der zwei Niedrigdrehzahl-Nocken 31a und 31b identisch sein können.
Andererseits besitzt der Kipphebelarm (zweite Kipphebelarm) 35 einen Eingriffsvorsprung 35a, der an seinem einen Ende ausgebildet ist und mit den Kipphebelarmen 33 und 34 in Eingriff gebracht werden kann. Der Kipphebelarm 35 besitzt eine Rolle 35b, die an einem Ende davon vorgesehen ist und an der Hochdrehzahl-Nocke (zweite Nocke) 31c anliegt, welche ein Hochdrehzahl-Nockenprofil besitzt, das für eine Hochdrehzahlrotation des Motors geeignet ist.
Mit entsprechenden Öffnungen 33c, 34c versehene Zylinder 33d und 34d sind in einem Teil der Kipphebelarme 33 und 34 ausgebildet, auf welchem ein Ende des Kipphebelarmes 35anliegen kann. Die Zylinder 33d und 34d besitzen darin eingebaute Kolben 33e und 34e.
Drucköl (in der vorliegenden Ausführungsform wird Schmieröl als Drucköl verwendet) wird den Zylinder 33d und 34d über Ölkanäle 32a und 32b von der Kipphebelwelle 32 zugeführt. Wenn der interne Öldruck der Zylinder 33d und 34d erhöht wird, werden die Kolben 33e und 34e durch einen an ihrem einen Ende empfangenen Öldruck so angetrieben, daß sie in solche Positionen vorstehen, daß sie die Öffnungen 33c und 34c gemäß Darstellung in Fig. 6B verschließen.
Andererseits drücken, wenn der interne Öldruck der Zylinder 33d und 34d verringert wird, Rückstellfedern 33f und 34f die Kolben 33e und 34b in Positionen außerhalb der Öffnungen 33c und 34c gemäß Darstellung in Fig. 6A.
Die Kolben 33e und 34e in den Zylindern 33d und 34d und eine Öldrucksteuereinheit 42, die den internen Öldruck der Zylinder 33d und 34d steuert, bilden den Verbindungsumschaltmechanismus 41, der die Kipphebelarme 33 und 34 mit dem Kipphebelarm 35 verbindet und davon trennt. Der Verbindungsumschaltmechanismus 41 und das Einlaßventilantriebssystem bilden ein variables Ventilsystem 40.
Es sei angemerkt, daß gemäß Darstellung in Fig. 8 die Öl- drucksteuereinheit 42 Schmierölzuführungskanäle 42a bis 42c, durch welche Schmieröl, das aus einer nicht dargestellten Ölwanne, die in unterem Teil des Motors vorgesehen ist, nach oben zu einem Zylinderblock 10 gepumpt wird, dem Ölkanal 32a in der Kipphebelwelle 32 zugeführt wird; ein Ölsteuerventil 42d, das in dem Schmierölzuführungskanal 42c angeordnet ist; und eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung, die den Öffnungsbetrag des Ölsteuerungsventils 42d steuert, aufweist.
Fig. 8 stellt einen Zustand dar, in welchem ein Ölkanal mit kleinem Durchmesser des Ölsteuerungsventils 42d für die Zuführung von Schmieröl in Verbindung mit dem Schmierölzuführungskanal 42c steht. Wenn Öldruck an die Kolben 33e und 34e geliefert werden soll, wird das Öldrucksteuerungsventil 42d so angesteuert, daß dessen Kanal mit großem Durchmesser in Verbindung mit dem Schmierölzuführungskanal 42c gebracht wird. Ein Filter 42e ist in den Schmierölzuführungskanälen 42a und 42b angeordnet, so daß das Schmieröl gefiltert werden kann und dann den Zylindern 33d und 34d zugeführt werden kann.
Bei der vorstehenden Anordnung werden, wenn die Öldrucksteuereinheit 42 den internen Öldruck der Zylinder 33d und 34d verringert, die Kolben 33e und 34e zurückgezogen (siehe Fig. 6A), so daß Räume in den Öffnungen 33c und 34c der Zylinder 33d, 34d ausgebildet werden. Daher tritt der Eingriffvorsprung 35a, der an einem Ende des Hebelarms 35 ausgebildet ist, in die Räume der Öffnungen 33c und 34c ein, wird jedoch niemals mit den Kipphebelarmen 33 und 34 in Kontakt gebracht. Demzufolge kippen die Kipphebelarme 33 und 34 als Reaktion auf die Bewegung der entsprechenden Nocken 31a und 31b, um die Einlaßventile 11 und 12 zu öffnen. Andererseits werden, wenn die Öldrucksteuereinheit 42 den internen Öldruck der Zylinder 33d und 34d erhöht, die Kolben 33e und 34e in die Öffnungen 33c und 34c der Zylinder 33d und 34d vorgeschoben (siehe Fig. 6B). Wenn der Kipphebelarm 35 kippt, liegt der der an dem einen Ende des Kipphebelarms 35 ausgebildete Eingriffsvorsprung 35a an den Kolben 33e und 34e an. Bei dieser Gelegenheit werden die Kipphebelarme 33 und 34 von dem Kipphebelarm 35 angetrieben, so daß sie als Reaktion auf die Bewegung der Hochdrehzahl-Nocke 31c angetrieben werden, während sie von entsprechenden Nocken 31a und 31b abheben. Die Einlaßventile 11 und 12 werden dann mit solchen Kennlinien, wie sie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 7B dargestellt sind, in einer für eine Hochdrehzahlrotation des Motors geeigneten Weise geöffnet.
Somit funktioniert die Öldrucksteuerungseinrichtung 42 als eine Kolbenpositions-Umschaltvorrichtung, welche die Positionen der Kolben 33e und 34e zwischen Eingriffspositionen, in welchem der Eingriffsabschnitt 35a mit dem Kolben 33e und 34e in Eingriff steht und Trennungspositionen umschaltet, in welchen der Eingriffsvorsprung 35a nicht mit den Kolben 33e und 34e in Eingriff steht.
Die Kipphebelarme (erste Kipphebelarme) 33 und 34 werden durch nicht dargestellte Rückstellfedern, welche jeweils in den Einlaßventilen 11 und 12 vorgesehen sind, so angedrückt, daß ein Abheben der Kipphebelarme 33 und 34 von den entsprechenden Nocken 31a und 31b verhindert werden kann, während der Kipphebelarm (zweiter Kipphebelarm) 35 durch keinerlei Rückstellfeder angedrückt wird. Aus diesem Grunde ist, wie es in Fig. 1 dargestellt, die Armfeder 43 vorgesehen, welche als das Andruckelement dient, das verhindert, daß der Kipphebelarm 35 von der Nocke 31c abhebt.
Es sei angemerkt, daß die Armfeder 43 aus einem Federhauptkörper 43a und einem Gehäuse 43b mit dem darin eingebauten Hauptfederkörper 43a besteht, so daß die Kraft des Federhauptkörpers 43a an den Kipphebelarm 35 über das Gehäuse 43b übertragen werden kann.
Die Armfeder 43 ist in einer Hohlkehle 144a befestigt, die an einem Ende eines Halters 144 ausgebildet ist, und wird von dem Halter 144 gelagert. Der Halter 144 besitzt ein Wellenloch 144b, welches in seinem mittleren Teil ausgebildet ist, und in welches die Kipphebelwelle (Lagerungswelle) 36, welche die Auslaßkipphebelarme (dritten Kipphebelarme) 37 und 38 lagert, eingeführt ist, und ist drehbar auf der Kipphebelwelle 36 gelagert. Der Halter 144 liegt mit seinem anderen Ende 144c auf einem Steg (Auflager) 145 auf, welcher auf den Zylinderkopf 10 in einem stehenden Zustand eingebaut ist.
Insbesondere deshalb, weil der Halter 144 drehbar auf der Kipphebelwelle 36 gelagert ist, wird der Halter 144 gedreht, wenn er die Armfeder 43 lagert. Zur Lösung dieses Problems ist eine Blockierungsstruktur 146, die in der Lage ist, den Halter 144 an einer Drehung um die Kipphebelwelle 36 zu hindern, vorgesehen, welche aus dem Steg 145 und dem anderen Ende (Auflageteil) 144d besteht, welches an dem Steg 145 so anliegt, daß die Blockierungsstruktur 146 die Drehung des Halters 144 in einer solchen Weise begrenzen kann, daß sie die Armfeder 43 lagert.
Es sei angemerkt, daß gemäß Darstellung in Fig. 3 der Halter 144 auf der Kipphebelwelle 36 so montiert ist, daß er benachbart zu dem Auslaßkipphebelarmen (dritten Kipphebelarmen) 37 und 38, d. h., zwischen den zwei Auslaßkipphebelarmen 37 und 38 angeordnet ist. Natürlich ist ein Spiel zwischen den Lagerungsabschnitten 10a des Zylinders 10, welche die Kipphebelwelle 36 über Befestigungsschrauben 46 lagern, und den Auslaßkipphebelarme 37 und 38 ausgebildet, die benachbart zu den Lagerungsabschnitten 10a angeordnet sind, so daß sich die Auslaßkipphebelarme 37 und 38 leicht bewegen können.
Da die vorstehend beschriebene Anordnung in dem Ventilsystem für den Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ragen, wenn die Öldrucksteuereinheit (Kolbenpositionsumschalteinheit) 42 den internen Öldruck der Zylinder 33d und 34d erhöht, die Kolben 33e und 34e in die Öffnungen 33c, 34c der Zylinder 33d und 34d (siehe Fig. 6B) vor. Wenn der Kipphebelarm 35 kippt, liegt der an dem einen Ende des Kipphebelarms 35 ausgebildete Eingriffsvorsprung 35a an dem Kolben 33e und 34e an, um die Kipphebelarme 33 und 34über die Kolben 33e und 34e zu kippen. Der Verbindungsumschaltmechanismus 41 ist nämlich in einem Zustand der Verbindung der Kipphebelarme 33 und 34 mit dem Kipphebelarm 35 gebracht, so daß die Einlaßkipphebelarme 33 und 34 vereint mit dem Kipphebelarm 35 kippen, um die Einlaßventile 11 und 12 gemäß den Nockenprofil der Hochdrehzahl-Nocke 31c zu öffnen und zu schließen.
Andererseits ziehen sich, wenn die Öldrucksteuereinheit (Kolbenpositionsumschalteinheit) 42 den internen Öldruck der Zylinder 33d, 34d verringert, die Kolben 33e und 34e zurück, um Räume in den Öffnungen 33c und 34c der Zylinder 33d und 34d (siehe Fig. 6A) auszubilden. Wenn der Kipphebelarm 35 kippt, tritt der an dem einen Ende des Kipphebelarms 35 ausgebildete Eingriffsvorsprung 35a in die Räume in den Öffnungen 33c und 34c ein, wird jedoch nicht in Kontakt mit dem Kipphebelarmen 33 und 34 gebracht. Daher ist der Verbindungsumschaltmechanismus 41 in einen Zustand der Trennung der Kipphebelarme 33 und 34 von dem Kipphebelarm 35 gebracht, so daß die Einlaßkipphebelarme 33 und 34 unbeeinflußt durch die Bewegung des Kipphebelarms 35 kippen, um die Einlaßventile 11 und 12 gemäß dem Nockenprofil der Niedrigdrehzahl-Nocke 31a oder 31b zu öffnen und zu schließen.
Wenn die Einlaßventile 11 und 12 wie vorstehend beschrieben geöffnet und geschlossen werden, drückt die als das Andruckelement dienende Armfeder 43 den Kipphebelarm 35 so an, daß der Kipphebelarm 35 am Abheben von der Hochdrehzahl-Nocke 31d gehindert wird. Daher kann der Kipphebelarm 35 in zuverlässiger Weise gemäß dem Nockenprofil der Hochdrehzahl-Nocke 31c kippen.
Ferner kann, da der Halter 144 als das die Armfeder 43 lagernde Lagerungselement drehbar auf der Kipphebelwelle 36 gelagert ist und die Drehung des Halters 144 um die Kipphebelwelle 36 durch die Blockierungsstruktur 146 verhindert wird, die so aufgebaut ist, daß das andere Ende 144c des Halters 144 auf dem Steg 145 aufliegt, der auf dem Zylinderkopf 10 in einem stehenden Zustand eingebaut ist, der Halter 144 befestigt werden, ohne eine Präzisionsbearbeitung des Halters 144 oder des Zylinderkopfes 10 zu erfordern oder irgendwelche Befestigungsschrauben zu verwenden.
Daher ist es, da der Halter 144 leicht zusammengebaut werden kann, und die Erzeugung dünner Teile vermieden werden kann, leicht möglich, die Steifigkeit des Halters 144 selbst und die Steifigkeit der Struktur für die Lagerung des Halters 144 sicherzustellen. Ferner kann, da der Halter 144 auf der Kipphebelwelle 36 ohne Präzisionsbearbeitung des Halters 144 oder des Zylinderkopfes 10 oder unter Verwendung irgendwelcher Schrauben befestigt werden kann, der Halter 144 leicht zusammengebaut und die Erzeugung dünner Teile in dem Halter 144 und dessen Umgebung vermieden werden. Demzufolge ist es möglich, leicht die Steifigkeit des Halters 144 selbst und die Steifigkeit der Struktur für die Lagerung des Halters 144 sicherzustellen.
Es erfolgt nun eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine (der Fig. 2 entsprechende) Schnittabwicklung, welche schematisch ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In Fig. 4 sind Elemente und Teile, die denjenigen von Fig. 1 und 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführung sind sowohl das Einlaßventilantriebssystem, als auch das Auslaßventilantriebssystem als variable Ventilantriebe konfiguriert.
Insbesondere werden ein Kipphebelarm (erster Kipphebelarm) 133, der von der Niedrigdrehzahl-Nocke 31b gekippt wird, und ein Kipphebelarm (zweiter Kipphebelarm) 135, der von der Hochdrehzahl-Nocke 31c gekippt wird, drehbar von der Einlaßkipphebelwelle 32 so gelagert, daß sie kippen können. Ein erster Verbindungsumschaltmechanismus (Einlaßverbindungsumschaltmechanismus) 41a, der in derselben Weise aufgebaut ist wie der Verbindungsumschaltmechanismus 41 der ersten Ausführungsform, ist zwischen dem Kipphebelarm 133 und dem Kipphebelarm 135 angeordnet.
Der erste Verbindungsumschaltmechanismus 41a besteht aus einem Kolben 133e in einem nicht dargestellten Zylinder 133d und einer Öldrucksteuereinheit 42a (die in derselben Weise wie die Öldrucksteuereinheit 42 der ersten Ausführungsform aufgebaut ist), welche den Innenöldruck des Zylinders 133d steuert.
Ein Ende des Kipphebelarms 133 ist so gegabelt, daß die entsprechenden Einlaßventile 11 und 12 angetrieben werden. Wenn der erste Verbindungsumschaltmechanismus 41a sich in einem Zustand der Trennung des Kipphebelarms 133 von dem Kipphebelarm 135 befindet, kippt der Kipphebelarm 133 gemäß dem Nockenprofil der Niedrigdrehzahl-Nocke 31b ohne Beeinflussung durch die Bewegung des Kipphebelarms 135, um die Einlaßventile 11 und 12 in einer Weise zu öffnen und zu schließen, die für eine Niedrigdrehzahlrotation des Motors gemäß Darstellung durch die durchgezogene Linie in Fig. 7A geeignet ist. Wenn der erste Verbindungsumschaltmechanismus 41a sich in einen Zustand der Verbindung des Kipphebelarms 133 mit dem Kipphebelarm 135 befindet, kippt der Kipphebelarm 133 vereint mit dem Kipphebelarm 135 gemäß dem Nockenprofil der Hochdrehzahl- Nocke 31d durch einen Eingriffsvorsprung 135a des Kipphebelarms 135, um die Einlaßventile 11 und 12 in einer für eine Hochdrehzahlrotation des Motors geeigneten Weise gemäß Darstellung durch die durchgezogene Linie in Fig. 7B zu stellung durch die durchgezogene Linie in Fig. 7B zu öffnen und zu schließen.
Andererseits werden ein Kipphebelarm (dritter Kipphebelarm) 137, der von einer Niedrigdrehzahl-Nocke (dritten Nocke) 31f gekippt wird, und ein Kipphebelarm (vierter Kipphebelarm) 139, der von einer Hochdrehzahl-Nocke (vierte Nocke) 31g gekippt wird, drehbar auf der Auslaßkippwelle 36 so gelagert, daß die Kipphebelarme 137 und 139 kippen können. Ein zweiter Verbindungsumschaltmechanismus (Auslaßverbindungsumschalteinheit) 41b, welche in der gleichen Weise wie der Verbindungsumschaltmechanismus 40 der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, ist zwischen dem Kipphebelarm 137 und dem Kipphebelarm 139 angeordnet.
Der zweite Verbindungsumschaltmechanismus 41b besteht aus einem Kolben 137e in einem nicht dargestellten Zylinder 137d und einer Öldrucksteuereinheit 42b (die in derselben Weise wie die Öldrucksteuereinheit 42 der ersten Ausführungsform aufgebaut ist), welche den Innenöldruck des Zylinders 137d steuert.
Ein Ende des Kipphebelarms 137 ist so gegabelt, daß die entsprechenden Auslaßventile 21 und 22 angetrieben werden. Wenn der zweite Verbindungsumschaltmechanismus 41b sich in einem Zustand der Trennung des Kipphebelarms 137 von dem Kipphebelarm 139 befindet, kippt der Kipphebelarm 137 gemäß dem Nockenprofil der Niedrigdrehzahl-Nocke 31f ohne Beeinflussung durch die Bewegung des Kipphebelarms 139, um die Auslaßventile 21 und 22 in einer Weise zu öffnen und zu schließen, die für eine Niedrigdrehzahlrotation des Motors geeignet ist. Wenn der zweite Verbindungsumschaltmechanismus 41b sich in einen Zustand der Verbindung des Kipphebelarms 137 mit dem Kipphebelarm 139 befindet, kippt der Kipphebelarm 137 vereint mit dem Kipphebelarm 139 gemäß dem Nockenprofil der Hochdrehzahl-Nocke 31g durch einen Eingriffsvorsprung 135a des Kipphebelarms 139, um die Auslaßventile 21 und 22 in einer für eine Hochdrehzahlrotation des Motors geeigneten Weise gemäß Darstellung durch die durchgezogene Linie in Fig. 7B zu öffnen und zu schließen.
Ferner sind gemäß Darstellung in Fig. 4 der Kipphebelarm (zweite Kipphebelarm) 135 und der Kipphebelarm (vierter Kipphebelarm) 139 mit entsprechenden Armfedern 43A und 43B als ersten und zweiten Andruckelementen (Einlaß- und Auslaßandruckelementen) versehen, welche verhindern, daß die Kipphebelarme 135 und 139 von den entsprechenden Nocken 31c und 31g abheben.
Es sei angemerkt, daß in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform die Armfedern 43A, 43B jeweils aus dem Federhauptkörper 43a und dem Gehäuse 43b mit den darin eingebauten Federhauptkörper 43a bestehen, so daß die Kraft des Federhauptkörpers 43a auf den Kipphebelarm 135 über das Gehäuse 43b übertragen werden kann.
Die Armfedern 43A und 43B sind in einer an einem Ende eines Halters 144 ausgebildeten Hohlkehle 144a wie in der ersten Ausführungsform befestigt (siehe Halter 144 in Fig. 1) und werden von dem Halter 144 gelagert. Wie in der ersten Ausführungsform besitzt der Halter 144 das Wellenloch 144b, welches in seinem mittleren Teil ausgebildet ist, und in welches die Kipphebelwelle (Lagerungswelle) 36, welche die Auslaßkipphebelarme (dritten Kipphebelarme) 37 und 38 lagert, eingeführt ist, und ist drehbar auf der Kipphebelwelle 36 gelagert. Der Halter 244 liegt mit seinem anderen Ende 244c auf dem Steg (Auflager) 145 auf, welcher auf den Zylinderkopf 10 in einem stehenden Zustand eingebaut ist. Insbesondere bilden der Steg 145 und das andere Ende (Auflageende) 144c eine Blockierungsstruktur 246, welche die Drehung des Halters 244 um die Kipphebelwelle 36 verhindern kann, und die Blockierungsstruktur 246 begrenzt die Drehung in einer solchen ~nleise, daß sie die Armfedern 43A und 43B lagert.
Es sei angemerkt, daß gemäß Darstellung in Fig. 4 der Halter 144 benachbart zu dem Auslaßkipphebelarm (dritten Kipphebelarm) 137 montiert ist. Natürlich ist ein Spiel zwischen einem Lagerungsabschnitt 10a des Zylinders 10, welcher die Kipphebelwelle 36 lagert, und den Auslaßkipphebelarm 137 und dem Halter 224 ausgebildet, die benachbart zu den Lagerungsabschnitt angeordnet sind, so daß sich der Auslaßkipphebelarm 137 und dergleichen leicht bewegen können.
Da das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, werden die Armfedern 43A u 43B der Hochdrehzahl-Kipphebelarme 135 und 139 in den Einlaßventilantriebssystem bzw. in den Auslaßventilantriebssystem durch nur einen Halter in effizienter Weise gelagert. Ferner kann, da der Halter 244 drehbar auf der Kipphebelwelle 36 gelagert ist, und die Drehung des Halters 244 um die Kipphebelwelle 36 durch die Blockierungsstruktur 246 verhindert wird, die so aufgebaut ist, daß das andere Ende 244c des Halters 244 auf dem Steg 145 aufliegt, der auf dem Zylinderkopf 10 in einem stehenden Zustand eingebaut ist, der Halter 244 befestigt werden, ohne eine Präzisionsbearbeitung des Halters 244 oder des Zylinderkopfes 10 zu erfordern oder irgendwelche Befestigungsschrauben zu verwenden.
Daher ist es wie in dem Falle der ersten Ausführungsform, da der Halter 244 leicht zusammengebaut werden kann, und die Erzeugung dünner Teile vermieden werden kann, leicht möglich, die Steifigkeit des Halters 244 selbst und die Steifigkeit der Struktur für die Lagerung des Halters 244 sicherzustellen. Ferner kann, da der Halter 244 auf der Kipphebelwelle 36ohne Präzisionsbearbeitung des Halters 244 oder des Zylinderkopfes 10 oder unter Verwendung irgendwelcher Schrauben befestigt werden kann, der Halter 244 leicht zusammengebaut und die Erzeugung dünner Teile in dem Halter 244 und dessen Umgebung vermieden werden. Demzufolge ist es möglich, leicht die Steifigkeit des Halters 244 selbst und die Steifigkeit der Struktur für die Lagerung des Halters 244 sicherzustellen.
Es erfolgt nun eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht, welche schematisch das Innere eines Zylinderkopfes in einem Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In Fig. 5 sind Elemente und Teile, die denjenigen von Fig. 1 bis 4 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Blockierungsstruktur 346 unterschiedlich zu denen der ersten und zweiten Ausführungsformen aufgebaut. Insbesondere ist gemäß Darstellung in Fig. 5 die Blockierungsstruktur 346 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so aufgebaut, daß das andere Ende 144c, 244c des Halters 144, 244 auf einem Blockierungsteil 345 aufliegt, das sich von einer Endkante des Zylinders 10 aus erstreckt.
Da das Ventilsystem für den Verbrennungsmotor gemäß der dritten Ausführungsform wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, beschränkt die Blockierungsstruktur 346 die Drehung des Halters 144, 244 und die Kipphebelwelle 346, und somit kann der Halter 144, 244 ohne eine Präzisionsbearbeitung des Halters 144, 244 oder des Zylinderkopfes 10 oder Verwendung irgendwelcher Befestigungsschrauben befestigt werden.
Demzufolge können gemäß der vorliegenden Ausführungsform dieselben Effekte wie diejenigen der ersten und zweiten Ausführungsformen erzielt werden, indem nur das Blockierungsteil 345 etwas von der Endkante des Zylinderkopfes 10 aus verlängert bereitgestellt wird, und sich das andere Ende (Auflageteil) 144c, 244c des Halters 144, 244 so erstreckt, daß es auf dem Blockierungsteil 345 aufliegt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung der Varianten der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 und 11 stellen eine erste Variante der vorliegenden Erfindung dar, in welcher die Armfeder 43 als das Andruckelement vorgesehen ist, welches den Kipphebelarm 35 andrückt. Die Armfeder 43 besteht aus dem Federhauptkörper 43a und dem Gehäuse 43b mit der darin eingebauten Armfeder 43a, so daß die Kraft des Federhauptkörpers 43a auf den Kipphebelarm 35 über das Gehäuse 43b übertragen werden kann. Wie es durch abwechselnde lange und zwei kurze Strichlinien in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Armfeder 43 so aufgebaut, daß ein Steg (Auflager, Vorsprung) 45 in einem stehenden Zustand in einem Raum eingebaut ist, der in dem oberen Teil des Zylinderkopfes 10 (in der Umgebung der Auslaßkipphebelwelle 36) ausgebildet ist, und der Halter 44 in die Lagerung 45 durch die Befestigungsschraube 46 eingeschraubt und daran befestigt ist.
Fig. 11 stellt eine zweite Variante der vorliegenden Erfindung dar, in welcher ein Schraubenloch, in welche eine Befestigungsschraube 46a eingeschraubt wird, in die Kipphebelwelle 36 eingebohrt ist und ein Halter 44A direkt auf der Kipphebelwelle 36 durch die Befestigungsschraube 46a befestigt ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung in einigen Details im Rahmen einer Veranschaulichung für die Zwecke der Klarheit des Verständnisses beschrieben wurde, dürfte es offensichtlich sein, daß bestimmte Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche ausgeführt werden können. Derartige Modifikationen und Varianten, welche für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sein können, sollen innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung eingeschlossen sein.
Beispielsweise kann in der vorliegenden Erfindung der Halter 144 drehbar auf der Einlaßkipphebelwelle 32 gelagert sein, falls es der Raum erlaubt, und in den ersten und zweiten Ausführungsformen kann der Halter 144, 244 drehbar auf einem anderen Wellenelement gelagert sein.
Ferner beinhaltet jede von den vorstehend beschriebenen Blockierungsstrukturen den vorstehend beschriebenen Stand der Technik, welcher ein Andruckelement, welches einen Kipphebelarm gegen eine Nocke andrücken soll, lagern soll, und kann auf eine Vielzahl anderer Ventilsysteme angewendet werden.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen die durch die Niedrigdrehzahl-Nocke angetriebenen Kipphebelarme 33, 34, 133 jeweils mit dem Zylinder, Kolben und der Öffnung versehen sind, und die von der Hochdrehzahl-Nocke angetriebenen Kipphebelarme 35, 135 jeweils mit dem Eingriffsvorsprung versehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es können im Gegensatz dazu die Kipphebelarme 33, 34, 133 mit einem Eingriffsvorsprung ausgestattet sein, und die Kipphebelarm 35, 135 können mit einem Zylinder, einem Kolben und einer Öffnung versehen sein.

Claims

1. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, welches aufweist:
einen ersten Kipphebelarm (33, 34, 133, 137), der mit seinem einen Ende mit einem von einem Einlaßventil oder einem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer ersten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, und der von einer ersten Nocke angetrieben wird;
einen zweiten Kipphebelarm (35, 135, 139), der auf der ersten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß der zweite Kipphebelarm kippen kann, der benachbart zu dem ersten Kipphebelarm angeordnet ist, und der von einer zweiten Nocke mit einem unterschiedlichen Nockenprofil gegenüber dem der ersten Nocke angetrieben wird; und
einen Verbindungsumschaltmechanismus (41, 41a, 41b), der einen Zustand des ersten Kipphebelarms zwischen einem Zustand einer Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und einem Zustand einer Trennung von dem zweiten Kipphebelarm umschaltet;
ein Andruckelement (43, 43a, 43b), das den zweiten Kipphebelarm gegen die zweite Nocke, während der zweite Kipphebelarm kippt, in einer solchen Weise andrückt, daß er der Rotationsbewegung der zweiten Nocke folgt;
ein Lagerungselement (144, 244), das drehbar auf einer Lagerungswelle gelagert ist, die in der Nähe eines Zylinderkopfes vorgesehen ist, um das Andruckelement zu lagern; und
eine Blockierungsstruktur (146, 246, 346), die verhindert, daß das Lagerungselement sich um die Lagerungswelle dreht.

2. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei der Verbindungsumschaltmechanismus (41, 41a, 41b) aufweist:
einen Zylinder (33d, 34d), der in einem von den ersten Kipphebelarmen und dem zweiten Kipphebelarm ausgebildet ist;
einen Kolben (33e, 34e), der verschiebbar in dem Zylinder befestigt ist;
einen Eingriffsvorsprung (35a, 135a, 139a) der in einer Weise vorgesehen ist, daß er von dem anderen einen von dem ersten Kipphebelarm und dem zweiten Kipphebelarm hervorsteht und mit einem in dem Kolben ausgebildeten Eingriffsteil in Eingriff stehen kann; und
eine Kolbenpositions-Umschaltvorrichtung (42, 42a, 42b), die eine Position des Kolbens zwischen einer Eingriffsposition, in welcher der Eingriffsvorsprung mit dem Kolben in Eingriff steht und einer Trennungsposition, in welcher der Eingriffsvorsprung nicht mit den Kolben in Eingriff steht, umschaltet.

3. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, welches ferner aufweist:
einen dritten Kipphebelarm (21, 22), der mit seinem einen Ende mit dem anderen einen von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer zweiten parallel zu der ersten Kipphebelwelle angeordneten Kipphebelwelle (36) so gelagert ist, daß dieser dritte Kipphebelarm kippen kann, und der von einer dritten Nocke angetrieben wird;
wobei das Kipphebelelement (144, 244) drehbar auf einer von der ersten oder zweiten Kipphebelwelle (32, 36) gelagert ist.

4. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor, welches aufweist:
einen ersten Kipphebelarm (133), der mit seinem einen Ende mit einem von einem Einlaßventil oder einem Auslaßventil verbunden ist, der durch eine erste Kipphebelwelle so gelagert ist, daß er kippen kann, und der von einer ersten Nocke angetrieben wird;
einen zweiten Kipphebelarm (135), der durch die erste Kipphebelwelle so gelagert ist, daß der zweite Kipphebelarm kippen kann, der benachbart zu dem ersten Kipphebelarm angeordnet ist, und der von einer zweiten Nocke mit einem unterschiedlichen Nockenprofil gegenüber dem der ersten Nocke angetrieben wird;
einen Einlaßverbindungsumschaltmechanismus (41a), der einen Zustand des ersten Kipphebelarms zwischen einem Zustand einer Verbindung mit dem zweiten Kipphebelarm und einem Zustand einer Trennung von dem zweiten Kipphebelarm umschaltet;
ein Einlaßandruckelement (43a), das den zweiten Kipphebelarm gegen die zweite Nocke, während der zweite Kipphebelarm kippt, in einer solchen Weise andrückt, daß er der Rotationsbewegung der zweiten Nocke folgt;
einen dritten Kipphebelarm (137), der mit seinem einen Ende mit dem anderen einen von dem Einlaßventil und dem Auslaßventil verbunden ist, der auf einer zweiten parallel zu der ersten Kipphebelwelle angeordneten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß dieser dritte Kipphebelarm kippen kann;
einen vierten Kipphebelarm (139), der auf der zweiten Kipphebelwelle so gelagert ist, daß dieser vierte Kipphebelarm kippen kann, der benachbart zu dem dritten Kipphebelarm angeordnet ist, und der von einer vierten Nocke mit einem unterschiedlichen Nockenprofil gegenüber dem der dritten Nocke angetrieben wird;
einen Auslaßverbindungsumschaltmechanismus (41b), der einen Zustand des dritten Kipphebelarms zwischen einem Zustand einer Verbindung mit dem vierten Kipphebelarm und einem Zustand einer Trennung von dem vierten Kipphebelarm umschaltet;
ein Auslaßandruckelement (43b), das den vierten Kipphebelarm gegen die vierte Nocke, während der vierte Kipphebelarm kippt, in einer solchen Weise andrückt, daß er der Rotationsbewegung der vierten Nocke folgt;
ein Lagerungselement (244), das drehbar auf einer auf einem Zylinderkopf vorgesehen Lagerungswelle gelagert ist, um die ersten und zweiten Andruckelemente zu lagern; und
eine Blockierungsstruktur (246), die verhindert, daß das Lagerungselement sich um die Lagerungswelle dreht.

5. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, wobei der Einlaßverbindungsumschaltmechanismus (41b) aufweist:
einen in einem von dem ersten und zweiten Kipphebelarmen ausgebildeten Einlaßzylinder (133d);
einen in dem Einlaßzylinder verschiebbar montierten Einlaßkolben (133e);
einen Einlaßeingriffvorsprung (135a), der in einer Weise vorgesehen ist, daß er aus dem anderen einen von den ersten und zweiten Kipphebelarmen hervorsteht und mit einem in den Einlaßkolben ausgebildeten Eingriffsteil in Eingriff gebracht werden kann; und
eine Kolbenpositions-Umschaltvorrichtung (42a), die eine Position des Kolbens zwischen einer Eingriffsposition, in welcher der Einlaßeingriffsvorsprung mit dem Einlaßkolben in Eingriff steht und einer Trennungsposition, in welcher der Einlaßeingriffsvorsprung nicht mit den Einlaßkolben in Eingriff steht, umschaltet; und
wobei der Auslaßverbindungsumschaltmechanismus (41b) aufweist:
einen in einem von dem dritten und vierten Kipphebelarmen ausgebildeten Auslaßzylinder (137d);
einen in dem Auslaßzylinder verschiebbar montierten Auslaßkolben (137e);
einen Auslaßeingriffvorsprung (139a), der in einer Weise vorgesehen ist, daß er aus dem anderen einen von den ersten und zweiten Kipphebelarmen hervorsteht und mit einem in den Einlaßkolben ausgebildeten Eingriffsteil in Eingriff gebracht werden kann; und
eine Kolbenpositions-Umschaltvorrichtung (42b), die eine Position des Kolbens zwischen einer Eingriffsposition, in welcher der Auslaßeingriffsvorsprung mit dem Auslaßkolben in Eingriff steht und einer Trennungsposition, in welcher der Auslaßeingriffsvorsprung nicht mit den Einlaßkolben in Eingriff steht, umschaltet.

6. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Lagerungselement (144, 244) drehbar auf einer von den ersten und zweiten Kipphebelwellen (32, 36) gelagert ist.

7. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Blockierungsstruktur (146, 246) einen Vorsprung (145) aufweist, der in dem Zylinderkopf in einen stehenden Zustand eingebaut ist und ein Auflageteil, das in dem Auflageelement (144, 244) vorgesehen ist, und auf dem Vorsprung aufliegt, um eine Drehung des Lagerungselementes um die Lagerungswelle zu verhindern.

8. Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Blockierungsstruktur (346) ein Blockierungsteil aufweist, das sich von einer Endkante des Zylinderkopfes aus erstreckt und ein Auflageteil, das in dem Auflageelement vorgesehen ist und auf dem Blockierungsteil aufliegt, um eine Drehung des Lagerungselementes um die Lagerungswelle zu verhindern.