DE60007502T2

DE60007502T2 - Ventilsteuerungseinrichtung in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60007502T2
Application number: DE60007502T
Authority: DE
Inventors: Chikara Wako-shi Tanaka; Noriyuki Wako-shi Yamada; Hiromu Wako-shi Nakamura; Junichi Haga-gun Iwamoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: JP3535432B2; CN1308179A; EP1113148A2; CA2329653C; TW475962B; EP1113148A3; DE60007502D1; BR0006300A; JP2001193424A; BR0006300B1; EP1113148B1; CA2329653A1; CN1131370C; US20010027764A1; US6347607B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel, das zwischen einer Mehrzahl von Kipphebeln vorgesehen ist und das einen Umschaltstift enthält, der quer zwischen benachbarten der Kipphebel vorgesehen ist und beweglich ist zwischen einer Zuordnungsbetriebsstellung, wo die benachbarten Kipphebel in Zuordnung zueinander angetrieben werden, und einer Zuordnungsbetrieb-Lösestellung, wo der Umschaltstift von einem der benachbarten Kipphebel getrennt ist, um den Zuordnungsbetrieb zu lösen, wobei einer der benachbarten Kipphebel mit ersten und zweiten Tragwänden versehen ist, wobei die zweite Tragwand an der Seite des anderen Kipphebels angeordnet ist, eine Rolle, die zwischen den ersten und zweiten Tragwänden angeordnet ist, um in Rollkontakt mit einem an einer Nockenwelle vorgesehenen Nocken zu gelangen, sowie eine zylindrische Rollenwelle, die zwischen den ersten und zweiten Tragwänden vorgesehen ist, wobei die Rolle daran drehbar gelagert ist, so dass der Umschaltstift entsprechend seiner Bewegung in die Zuordnungsbetriebsstellung in die Rollenwelle gleitend eingesetzt werden kann.
Beschreibung der relevanten Technik
Ein solches Ventilantriebssystem ist herkömmlich zum Beispiel aus der japanischen Patentanmeldung/Offenlegung Nr. 11-13440 bekannt. In dem obigen bekannten Ventilantriebssystem ist ein Fixierstift in einen Kipphebel eingesetzt und dort fixiert, um mit einer Außenoberfläche einer Rollenwelle in Eingriff zu treten, die in eine in dem Kipphebel vorgesehene Passbohrung eingesetzt ist, um eine Rollenwelle an dem Kipphebel zu fixieren. Aus diesem Grund ist der Fixierstift erforderlich, um die Rollenwelle zu fixieren, was zu einer erhöhten Teilezahl führt und es notwendig macht, einen Vorgang des Einsetzens und des Fixierens des Fixierstifts durchzuführen, was zu einer vergrößerten Anzahl von Montageschritten führt. Darüber hinaus ist es erforderlich, eine Einsetzbohrung zum Einsetzen des Fixierstifts in den Kipphebel vorzusehen und eine Nut für den Eingriff des Fixierstifts in der Außenoberfläche der Rollenwelle vorzusehen, was zu einer erhöhten Anzahl von Bearbeitungsschritten führt.
Die EP-A-O 607 918, insbesondere in Bezug auf die in 17 dargestellte siebte Ausführung, offenbart ein Ventilantriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dort ist die Rollenwelle 53₆ in sowohl die ersten als auch zweiten Tragwände des mittleren Kipphebels 34_t eingepresst, wodurch eine Pressgrenze in derselben Tragwand durch diese Tragwand hindurch nicht konstant ist, wobei eine Presssitzgrenze an der Seite des anderen Kipphebels 35₁ vorgesehen ist und eine zweite kleinere Presssitzgrenze an der Seiten der Rolle.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Umstände erreicht worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine anzugeben, worin die Rollenwelle zum Tragen der Rolle darauf und Führen des Umschaltstifts leicht an dem Kipphebel fixiert werden kann, während eine Zunahme der Teilezahl und eine Zunahme der Anzahl von Bearbeitungsschritten vermieden wird.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine angegeben, umfassend ein Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel, das zwischen einer Mehrzahl von Kipphebeln vorgesehen ist und das einen Umschaltstift enthält, der quer zwischen benachbarten der Kipphebel vorgesehen ist und beweglich ist zwischen einer Zuordnungsbetriebsstellung, wo die benachbarten Kipphebel in Zuordnung zueinander angetrieben werden, und einer Zuordnungsbetrieb-Lösestellung, wo der Umschaltstift von einem der benachbarten Kipphebel getrennt ist, um den Zuordnungsbetrieb zu lösen, wobei einer der benachbarten Kipphebel mit ersten und zweiten Tragwänden versehen ist, wobei die zweite Tragwand an der Seite des anderen Kipphebels angeordnet ist, eine Rolle, die zwischen den ersten und zweiten Tragwänden angeordnet ist, um in Rollkontakt mit einem an einer Nockenwelle vorgesehenen Nocken zu gelangen, sowie eine zylindrische Rollenwelle, die zwischen den ersten und zweiten Tragwänden vorgesehen ist, wobei die Rolle daran drehbar gelagert ist, so dass der Umschaltstift entsprechend seiner Bewegung in die Zuordnungsbetriebsstellung in die Rollenwelle gleitend eingesetzt werden kann, wobei die Rollenwelle in zumindest die zweite der ersten und zweiten Tragwände eingepresst ist, wobei eine Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand eingepresste Rollenwelle an der Seite des anderen Kipphebels kleiner ist als eine Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand eingepresste Rollenwelle an der Seite der Rolle.
Mit der Anordnung des ersten Merkmals ist die Rollenwelle an dem Kipphebel durch ihren Presssitz in zumindest der zweiten Tragwand befestigt. Daher kann, im Vergleich zu dem herkömmlich bekannten System, worin der Fixierstift zum Befestigen der Rollenwelle erforderlich ist, die Rollenwelle leicht an einem Kipphebel befestigt werden, während eine Zunahme der Teilezahl und eine Zunahme der Anzahl der Verarbeitungsschritte vermieden wird. Ferner kann während der Bewegung des Umschaltstifts in die Zuordnungsbetriebsstellung die durch das Einpressen hervorgerufene Verformung eines den Umschaltstift aufnehmenden Endes der Rollenwelle auf einen geringen Wert gedrückt werden, um hierdurch das Einsetzen des Umschaltstifts in die Rollenwelle zu glätten, um das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb der benachbarten Kipphebel und dem Lösen des Zuordnungsbetriebs durch den Umschaltstift zu glätten.
Gemäß einem zweiten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Merkmal, ist die Rollenwelle in die ersten und zweiten Tragwände eingepresst, wobei eine Presssitzgrenze in der ersten Tragwand größer ist als die Presssitzgrenze in der zweiten Tragwand. Mit der Anordnung des zweiten Merkmals kann während der Bewegung des Umschaltstifts die Zuordnungsbetriebsstellung die durch das Einpressen hervorgerufene Verformung des den Umschaltstift aufnehmenden Endes der Rollenwelle, d.h. benachbart der zweiten Tragwand, auf einen geringen Wert gedrückt werden, um hierdurch das Einsetzen des Umschaltstifts in die Rollenwelle zu glätten, um das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb der benachbarten Kipphebelwelle und dem Lösen des Zuordnungsbetriebs durch den Umschaltstift zu glätten. Ferner kann der Presssitzvorgang für die Rollenwelle erleichtert werden, indem die Rollenwelle von der Außenseite der zweiten Tragwand her eingepresst wird.
Gemäß einem dritten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Merkmal, ist die Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand eingepresste Rollenwelle an der Seite des anderen Kipphebels so eingestellt ist, dass sie allmählich abnimmt, je näher sie dem anderen Kipphebel kommt. Mit dieser Anordnung wird während der Bewegung des Umschaltstifts zu der Zuordnungsbetriebsstellung die Verformung des den Umschaltstift aufnehmenden Endes der Rollenwelle auf Grund des Presssitzes zu dem anderen Kipphebel hin reduziert. Somit ist es möglich, das Einsetzen des Umschaltstifts in die Rollenwelle weiter zu glätten, um das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb der benachbarten Kipphebel und dem Lösen des Zuordnungsbetriebs durch den Umschaltstift weiter zu glätten.
Gemäß einem vierten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Merkmal, ist der Kipphebel mit einem Schwenklagerabschnitt versehen, mit dem ein Basisende jedes der ersten und zweiten Tragwände verbunden ist und der an einem in einem Zylinderkopf vorgesehenen Hebellagerabschnitt schwenkbar gelagert ist, und wobei eine Vertiefung zwischen den ersten und zweiten Tragwänden definiert und an der Seite der Nockenwelle angeordnet ist, wobei ein an einem Mittelabschnitt der Vertiefung angeordneter Abschnitt des Nockens in Kontakt mit der Rolle in der Vertiefung aufgenommen ist. Mit dieser Anordnung des vierten Merkmals kann die Nockenwelle in der Nähe des Kipphebels derart angeordnet werden, dass ein Teil des Nockens in der Vertiefung an einer Oberseite des Kipphebels aufgenommen ist, um hierdurch den Freiheitsgrad der Auslegung des Kipphebels und der Nockenwelle zu vergrößern, um für eine Größenreduktion der gesamten Maschine zu sorgen. Darüber hinaus wirken beide Tragwände als Verstärkungsrippen, daher ist es möglich, die Tragsteifigkeit des Schwenklagerabschnitts auf dem Hebellagerabschnitt zu verbessern.
Gemäß einem fünften Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum vierten Merkmal, ist die Vertiefung in einer Oberseite des Kipphebels definiert, so dass sich Öl in der Vertiefung ansammeln kann und zu der Rolle hin geführt werden kann. Mit dieser Anordnung des fünften Merkmals kann das Öl in der Vertiefung in der Oberseite des Kipphebels angesammelt werden, um die Rolle zu schmieren.
Gemäß einem sechsten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Merkmal, enthält die Mehrzahl von Kipphebeln, die einander benachbart angeordnet sind, einen freien Kipphebel, der relativ zu einem Motorventil frei ist, wenn das Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel in den Zuordnungsbetrieb-Lösezustand gebracht ist, wobei der freie Kipphebel mit einer Verbindungswand versehen ist, die der Rolle gegenüberliegt und die Tragwände miteinander verbindet, wobei die Verbindungswand einen Aufnahmeabschnitt aufweist, der daran im Wesentlichen entsprechend einem axialen Mittelabschnitt der Rolle vorgesehen ist, um mit einem dem freien Kipphebel entsprechenden Vorspannmittel in Kontakt zu kommen, um eine Federkraft zum Vorspannen des freien Kipphebels zu dem Nocken hin auszuüben.
Mit dieser Anordnung des sechsten Merkmals kann ein Punkt einer Last, die von dem Nocken auf den freien Kipphebel ausgeübt wird, und ein Punkt einer Spannkraft, die von dem Vorspannmittel ausgeübt wird, in der Achsrichtung der Rolle nicht stark versetzt werden, um hierdurch die stabile Schwenklagerung des freien Kipphebels zu ermöglichen. Darüber hinaus ist das Paar von Tragwänden durch die Verbindungswand miteinander verbunden, und daher kann die Lagersteifigkeit der zwischen den Tragwänden drehbar gelagerten Rolle verbessert werden.
Gemäß einem siebten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum sechsten Merkmal, ist die Verbindungswand unter der Rolle angeordnet ist und hat eine derartige Gestalt, dass der Abstand zwischen der Verbindungswand und der Rolle zu dem untersten Abschnitt der Rolle hin abnimmt. Mit dieser Anordnung des siebten Merkmals kann das Öl zwischen der Rolle und der Verbindungswand zurückgehalten werden und kann die Schmierung der Rolle durch das Öl durchgeführt werden.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung der bevorzugten Ausführung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 bis 7 zeigen eine Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin
1 ist eine Teilschnittansicht einer Brennkraftmaschine;
2 ist eine Draufsicht entlang der Richtung von Pfeil 2 in 1;
3 ist eine vergrößerte Ansicht entlang Linie 3-3 in 1;
4 ist eine Schnittansicht Linie 4-4 in Linie 3;
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 5-5 in 1;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 6-6 in 3; und
7 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung einer Presssitzgrenze für eine in einen Kipphebel eingepresste Rollenwelle.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Die vorliegende Erfindung wird anhand einer Ausführung in Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben. Zuerst in Bezug auf die 1 und 2 enthält eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine einen Zylinderblock 11 und einen Zylinderkopf 13, der mit einem Oberteil des Zylinderblocks 11 durch eine Dichtung 12 verbunden ist. In jedem von in dem Zylinderblock 11 vorgesehenen Zylindern 11 ist ein Kolben 15 verschiebbar aufgenommen. Eine Brennkammer 16 ist in jedem Zylinder durch den Zylinderblock 11, den Zylinderkopf 13 und jeden der Kolben 15 definiert.
In dem Zylinderkopf 13 sind für jeden Zylinder vorgesehen: ein Paar von Einlassventilbohrungen 17, die zur einen Seite einer Deckfläche der Brennkammer 16 weisen, eine Einlassöffnung 18, die gemeinsam mit den Einlassventilbohrungen 17 verbunden ist und sich in eine Seitenfläche des Zylinderkopfs 13 (rechte Seitenfläche gemäß 1) öffnet, ein Paar von Auslassventilbohrungen 19, die zur anderen Seite der Deckfläche der Brennkammer 16 weisen, sowie eine Auslassöffnung 20, die gemeinsam mit den Auslassventilbohrungen 19 verbunden ist und sich in die andere Seitenfläche (linke Seitenfläche gemäß 1) des Zylinderkopfs 13 öffnet.
Schäfte 21 von Einlassventilen VI, VI als Motorventile, welche die Einlassventilbohrungen 17 jeweils öffnen und schließen können, sind in in dem Zylinderkopf 13 angebrachten Führungsrohren 22 verschiebbar aufgenommen, und Ventilfedern 24 zum Aufwärtsspannen der Einlassventile VI, VI, d.h. in einer Ventilschließrichtung, sind zwischen dem Zylinderkopf 13 und Haltern 23, 23 angebracht, welche an von den Führungsrohren 22 nach oben vorstehenden Oberenden der Schäfte 21 angebracht sind. Schäfte 25 von Auslassventilen VE, VE, die Auslassventilbohrungen 19 jeweils öffnen und schließen können, sind in in dem Zylinderkopf 13 angebrachten Führungsrohren 26 verschiebbar aufgenommen, und Ventilfedern 28 zum Aufwärtsspannen der Auslassventile VE, VE, d.h. in einer Ventilschließrichtung, sind zwischen dem Zylinderkopf 13 und den Haltern 27, 27 angebracht, die an von den Führungsrohren 26 nach oben vorstehenden Oberenden der Schäfte 25 angebracht sind.
Die Einlassventile VI, VI werden durch eine einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 30 geöffnet und geschlossen, und die Auslassventile VE, VE werden durch eine auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31 geöffnet und geschlossen. Ein Kerzeneinsetzrohr 33 ist zwischen beiden Ventilantriebsvorrichtungen 30 und 31 angeordnet, so dass es sich vertikal erstreckt, um eine im Zylinderkopf 13 angebrachte Zündkerze 32 einzusetzen, so dass diese zum Mittelteil der Brennkammer 16 weisen, und ist an ihrem Unterende an dem Zylinderkopf 13 angebracht.
Die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 30 enthält erste und zweite Antriebskipphebel 34 und 35, die einzeln dem Paar von Einlassventilen VI, VI entsprechen, einen freien Kipphebel 36, der relativ zu den Antriebskipphebeln 34 und 35, d.h. den Einlassventilen VI, VI, freigebbar ist, eine einlassseitige Kipphebelwelle 37 als Hebellagerabschnitt, an dem die Kipphebel 34, 35 und 36 schwenkbar gelagert ist, sowie eine einlassseitige Nockenwelle 38, die um eine zur Kipphebelwelle 37 parallele Achse drehbar ist.
Die auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31 enthält erste und zweite Antriebskipphebel 39 und 40, die einzeln dem Paar von Auslassventilen VE, VE entsprechen, einen freien Kipphebel 41, der relativ zu den Antriebskipphebeln 39 und 40, d.h. den Auslassventilen VE, VE freigebbar ist, eine auslassseitige Kipphebelwelle 42, an der die Kipphebel 39, 40 und 41 schwenkbar gelagert sind, sowie eine auslassseitige Nockenwelle 43, die um eine zur Kipphebelwelle 42 parallele Achse drehbar ist.
Die einlassseitigen und auslassseitigen Kipphebelwellen 37 und 42 sind durch Halterwände 44 fest gelagert, die zwischen den benachbarten Zylindern an dem Zylinderkopf 13 vorgesehen sind. Die einlassseitigen und auslassseitigen Nockenwellen 38 und 43 sind mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) betriebsmäßig verbunden und sind durch die Halterwände 44 und Nockenhalter 45, die an Oberenden der Halterwände 44 befestigt sind, drehbar gelagert.
Die einlassseitigen und auslassseitigen Ventilantriebsvorrichtungen 30 und 31 haben grundlegend die gleiche Konstruktion, und daher wird nur die Konstruktion und der Betrieb der einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtungen im Detail beschrieben, und die Beschreibung der auslassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 31 ist weggelassen.
An der einlassseitigen Nockenwelle 38 vorgesehen sind ein Hochdrehzahlnocken 47 sowie Niederdrehzahlnocken 46, 46, die an entgegengesetzten Seiten des Hochdrehzahlnockens 47 entsprechend den jeweiligen Einlassventilen VI, VI angeordnet sind.
Mit Bezug auf 3 sind der erste Antriebskipphebel 34, der zweite Antriebskipphebel 35 und der freie Kipphebel 36 zum Beispiel aus Aluminiumlegierung gebildet, zu dem Zweck, für eine Gewichtsminderung zu sorgen, wobei ihre Oberflächen einer Anodisierungsbehandlung unterzogen sind, und sie sind einander benachbart derart angeordnet, dass der freie Kipphebel 36 zwischen den ersten und zweiten Antriebskipphebeln 34 und 35 aufgenommen ist und sie ferner gemeinsam an der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 schwenkbar gelagert sind.
Jeder der ersten und zweiten Antriebskipphebel 34 und 35 und der freie Kipphebel 36 enthält an seinem Basisende einen zylindrischen Schwenklagerabschnitt 34a, 35a, 36a, der an der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 schwenkbar gelagert ist, sowie erste und zweite Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c; 36b, 36c, die einander gegenüberliegen und längs einer Achse der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 an mit Abstand voneinander angeordneten Stellen vorgesehen sind, so dass sie von dem Schwenklagerabschnitt 34a, 35a, 36a abstehen. Außenenden der ersten und zweiten Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c der ersten und zweiten Antriebskipphebel 34 und 35 sind jeweils durch entsprechende Verbindungsabschnitte 34d und 35d miteinander verbunden.
Auch in Bezug auf 4 sind Einstellschrauben 48, 48 für Einfahr- und Ausfahrbewegungen in die Verbindungen 34d und 35d an den Außenenden der ersten und zweiten Antriebskipphebel 34 und 35 eingeschraubt, zur Anlage gegen Oberenden der Schäfte 31 der Einlassventile VI, VI.
Eine bogenförmige Kerbe 49 ist in einem Abschnitt des Schwenklagerabschnitts 36a des freien Kipphebels 36 entsprechend dem Kerzeneinsetzrohr 33 vorgesehen, so dass sie an einer von dem Kerzeneinsetzrohr 33 entgegengesetzten Seite her vertieft ist, um zu ermöglichen, dass das Kerzeneinsetzrohr 33 in der Nähe des freien Kipphebels 36 angeordnet wird.
Auch in Bezug auf die 5 und 6 ist eine Vertiefung 15 zwischen den Tragwänden 34b und 34c an der Oberseite des ersten Antriebskipphebels 34 definiert; ist eine Vertiefung 51 zwischen den Tragwänden 35b und 35c an der Oberseite des zweiten Antriebskipphebels 35 definiert, und ist eine Vertiefung 52 zwischen den Tragwänden 36b und 36c der Oberseite des freien Kipphebels 36 definiert. Darüber hinaus sind Öffnungen 53 und 54 in dem mittleren Abschnitt der Vertiefungen 50 und 51 in den ersten und zweiten Antriebskipphebeln 34 und 35 vorgesehen, so dass sie sich vertikal öffnen, und ist eine Öffnung 55 in dem mittleren Abschnitt der Vertiefung 52 in dem freien Kipphebel 36 vorgesehen, so dass sie sich an einer von der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 entgegengesetzten Seite und aufwärts öffnet.
Rollen 56 und 57 sind an den ersten und zweiten Antriebskipphebeln 34 und 35 drehbar gelagert und sind den Öffnungen 53 und 54 angeordnet, so dass sie mit den Niederdrehzahlnocken 46, 46 jeweils in Rollkontakt kommen, und eine Rolle 58 ist an dem freien Kipphebel 36 drehbar gelagert und ist in der Öffnung 55 angeordnet, um mit dem Hochdrehzahlnocken 47 in Rollkontakt zu kommen. Somit kann sich Öl in den Vertiefungen 50, 51 und 52 in den Kipphebeln 34, 35 und 36 ansammeln. Jede der Vertiefungen 50, 51 und 52 ist in der Lage, das Öl zu jeder der Rollen 56, 57 und 58 zu führen, und es sind Passagen vorgesehen, um das Öl aus den Vertiefungen 50, 51 und 52 zu den Rollen 56, 57 und 58 glattgängig zu führen, so dass die Rollen 56, 57 und 58 effizient geschmiert werden können.
Darüber hinaus ist die Breite jedes der Niederdrehzahlnocken 46, 46 in Richtung längs der Achse der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 auf einen Wert gleich oder kleiner als ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Tragwänden 34b, 34c und 35b, 35c der ersten und zweiten Antriebskipphebel 34 und 35 gesetzt, und die Breite des Hochdrehzahlnockens 47 in Richtung längs der Achse der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 ist auf einen Wert gleich oder kleiner als ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Tragwänden 36b und 36c des freien Kipphebels 36 gesetzt. Untere Abschnitte des Niederdrehzahlnockens 46, 46 sind in den Vertiefungen 50, 51 aufgenommen, wobei ihre Kontaktabschnitte mit den Rollen 56, 57 und den Oberenden der ersten und zweiten Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c angeordnet sind. Ein unterer Abschnitt des Hochdrehzahlnockens 47 ist in der Vertiefung 52 aufgenommen, wobei sein Kontaktabschnitt mit der Rolle 58 unter den Oberenden er ersten und zweiten Tragwände 36b und 36c angeordnet ist.
Durchgangsbohrungen 59 und 60, die jeweils eine zur Achse der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 parallele Achse haben, sind koaxial in den ersten und zweiten Tragwänden 34b und 34c des ersten Antriebskipphebels 34 vorgesehen. Eine Durchgangsbohrung 61, die eine zur Achse der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 parallele Achse aufweist, ist in der ersten Tragwand 35b des zweiten Antriebskipphebels 35 vorgesehen, und eine Sackbohrung 62, die an einer von dem freien Kipphebel 36 entgegengesetzten Seite geschlossen ist, ist koaxial zu der Durchgangsbohrung 61 in der zweiten Tragwand 35c vorgesehen. Ferner sind Durchgangsbohrungen 63, 64, die jeweils eine zur Achse der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 parallele Achse aufweist, koaxial in ersten und zweiten Tragwänden 36b und 36c des freien Kipphebels 36 vorgesehen.
Eine zylindrische Rollenwelle 35 ist in dem ersten Antriebskipphebel 34 durch Presssitz in den Durchgangsbohrungen 59 und 60 befestigt und ist aus einem Material hergestellt, das härter ist als jenes des ersten Antriebskipphebels 34, d.h. zum Beispiel aus einem Material auf Eisenbasis, wenn der erste Antriebskipphebel 34 aus Aluminiumlegierung hergestellt ist. Eine zylindrische Rollenwelle 66 ist in dem zweiten Antriebskipphebel 35 durch Presssitz in der Durchgangsbohrung 61 und der Sackbohrung 26 befestigt und ist aus einem Material hergestellt, das eine größere Härte hat als jenes des zweiten Antriebskipphebels 35, d.h. zum Beispiel aus einem Material auf Eisenbasis, wenn der zweite Antriebskipphebel 35 aus Aluminiumlegierung hergestellt ist. Eine zylindrische Rollenwelle 67 ist in dem freien Kipphebel 36 durch Presssitz in den Durchgangsbohrungen 63 und 64 befestigt und ist aus einem Material hergestellt, das eine größere Härte hat als jene des freien Kipphebels 36, zum Beispiel aus einem Material auf Eisenbasis, wenn der freie Kipphebel 36 aus Aluminiumlegierung hergestellt ist.
Die Rollenwellen 65, 66 und 67 sind mit dem gleichen Innendurchmesser zylinderförmig ausgebildet, und Nadellager 68, 69 und 70 sind jeweils zwischen den Rollenwellen 65, 66 und 67 und den Rollen 56, 57 und 58 angeordnet.
In Bezug auf 7 ist der Presssitz der Rollenwelle 67 in den Durchgangsbohrungen 63 und 64 in dem freien Kipphebel 36 und eine Presssitzgrenze δ1 für Rollenwelle 67, die in die Durchgangsbohrung 63 in der ersten Tragwand 63b eingesetzt ist, größer festgelegt als der Maximalwert der Presssitzgrenze δ2 für die Rollenwelle 67, die in die Durchgangsbohrung 64 in der zweiten Tragwand 36c der ersten und zweiten Tragwände 36b und 36c, die dem zweiten Antriebskipphebel 36 benachbart angeordnet ist, eingepresst ist. Darüber hinaus ist die Presssitzgrenze δ2 für die Rollenwelle 67, die in die Durchgangsbohrung 64 in der zweiten Tragwand 36c eingepresst ist, am Innenende der Durchgangsbohrung 64, d.h, an einer an der Seite der Rolle 58 liegenden Stelle, größer festgelegt als am Außenende der Durchgangsbohrung 64, d.h. an einer an der Seite des zweiten Antriebskipphebels 35 liegenden Stelle. In einem Bereich W der Durchgangsbohrung 64, der an der Seite des zweiten Antriebskipphebels 35 liegt, ist die Presssitzgrenze δ2 so festgelegt, dass sie an einer äußeren Stelle in der Durchgangsbohrung 64, d.h, an einer den zweiten Antriebskipphebel 35 näher liegenden Stelle, kleiner ist. Diese Veränderung der Presssitzgrenze in der axialen Richtung der Durchgangsbohrung 64 in der zweiten Tragwand 36b wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass ein Außenumfang des dem zweiten Antriebskipphebel 35 benachbarten Endes der Rollenwelle 67 in einer nach außen gewölbte gekrümmte Form ausgebildet wird. Eine kegelige Abschrägung ist am Außenrand der Durchgangsbohrung 64 vorgesehen, und ein Ringspalt 71 ist zwischen einem Außenende der Durchgangsbohrung 64 und der Rollenweile 67 definiert.
Zumindest eine axial entgegengesetzter Endflächen der Rollenwelle 67 benachbart dem zweiten Antriebskipphebel 35 steht um einen Betrag L1 von einer Seitenfläche des freien Kipphebels 36 benachbart dem zweiten Antriebskipphebel 35 vor.
Die Rollenwelle 65 ist in die Durchgangsbohrungen 59 und 60 im ersten Antriebskipphebel 34 in einer Struktur eingepresst, die der Struktur ähnlich ist, mit der die Rollenwelle 67 mit Durchgangsbohrungen 63 und 64 in dem freien Kipphebel 36 eingepresst ist. Zumindest eine von axial entgegengesetzten Endflächen der Rollenwelle 65 benachbart dem freien Kipphebel 36 steht um einen Betrag L1 von einer Seitenfläche des ersten Antriebskipphebels 34 benachbart dem freien Kipphebel 36 vor.
Unter besonderer Berücksichtigung von 6 ist ein Totgangmechanismus 72 mit dem Zylinderkopf 13 unter dem freien Kipphebel 36 vorgesehen und betreibbar, um eine Federkraft auf den freien Kipphebel 36 in einer Richtung auszuüben, um die Rolle 58 des freien Kipphebels 36 in Rollkontakt mit dem Hochdrehzahlnocken 47 zu bringen. Der Totgangmechanismus 72 umfasst eine Feder 74, die in einer Sackgleitbohrung 73 aufgenommen ist, die in den Zylinderkopf 13 so vorgesehen ist, dass der obere Abschnitt offen ist, und mit ihrem einen Ende im geschlossenen Unterende der Gleitbohrung 73 aufgenommen ist, und ein Heber 75 ist mit dem anderen Ende der Feder 74 verbunden.
Andererseits weist der freie Kipphebel 36 einen Aufnahmeabschnitt 76 auf, der in Kontakt mit einem Oberende des Hebers 75 vorgesehen ist, um die Federkraft von dem Totgangmechanismus 72 aufzunehmen. Der Aufnahmeabschnitt 76 ist an einer Verbindungswand 77 vorgesehen, welche untere Abschnitte der Außenenden der ersten und zweiten Tragwände 36b und 36c verbindet, die an dem freien Kipphebel 36 vorgesehen sind, in angenäherter Entsprechung mit dem vertikalen Mittelabschnitt der Rolle 58, die an dem freien Kipphebel 36 gelagert ist. In der vorliegenden Ausführung ist der freie Kipphebel 36 aus einer relativ weichen Aluminiumlegierung hergestellt, und daher wird der Aufnahmeabschnitt 76 gebildet, indem ein Element aus hartem Material, wie etwa aus einem Material auf Eisenbasis, an der Verbindungswand 77 gesichert wird, und daher es möglich ist, die Abnutzung des Aufnahmeabschnitts 76 zu reduzieren, während die Steifigkeit des letzteren erhalten bleibt. Falls alternativ der freie Kipphebel 36 aus hartem Material hergestellt ist, dann kann der Aufnahmeabschnitt 76 integral an der Verbindungswand 77 ausgebildet sein. Eine Ölpassage 78 ist in dem Aufnahmeabschnitt 76 zwischen dessen Innen- und Außenflächen vorgesehen.
Darüber hinaus erstreckt sich die Verbindungswand 77 unter die Rolle 58, und ein Abstand L2 zwischen dem Außenende der Verbindungswand 77 und der Rolle 58 ist kleiner festgelegt, als ein Abstand zwischen einem Zwischenabschnitt der Verbindungswand 77 und der Rolle 58. Die sich unter die Rolle 58 erstreckende Verbindungswand 77 ist nämlich derart ausgebildet, dass der Abstand zwischen der Verbindungswand 77 und der Rolle 58 zu dem untersten Abschnitt der Rolle 58 hin abnimmt.
Ein Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel 80 ist zwischen den ersten und zweiten Antriebskipphebeln 34, 35 und dem freien Kipphebel 36 vorgesehen, zum Umschalten eines Zustands, in dem die Kipphebel 34, 35 und 36 in Zuordnung miteinander betrieben werden, und einem Zustand, in dem der Zuordnungsbetrieb der Kipphebel 34, 35 und 36 gelöst ist. Das Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel 80 enthält einen ersten Umschaltstift 81, der den Zuordnungsbetrieb des zweiten Antriebskipphebels 35 und des benachbarten freien Kipphebels 36 umschalten und diesen Zuordnungsbetrieb lösen kann, einen zweiten zylindrischen Umschaltstift 82, der den Zuordnungsbetrieb des freien Kipphebels 36 und des benachbarten ersten Antriebskipphebels 34 umschalten und diesen Zuordnungsbetrieb lösen kann, ein Begrenzungselement 83, das in Kontakt mit dem zweiten Umschaltstift 82 an einer von dem ersten Umschaltstift 81 entgegengesetzten Seite angebracht ist, sowie eine Schraubenrückstellfeder 84 zum Vorspannen des Begrenzungselements 83 zu dem zweiten Umschaltstift 82 hin. Die Umschaltstifte 81 und 82 und das Begrenzungselement 83 sind aus dem gleichen harten Material, wie jenem für die Rollenwellen 65, 66 und 67 hergestellt.
Der erste Umschaltstift 81 ist in die Rollenwelle 66 des zweiten Antriebskipphebels 35 verschiebbar eingesetzt, und eine Hydraulikdruckkammer 85 ist zwischen dem geschlossenen Ende der Sackbohrung 62, in die die Rollenwelle 66 eingepresst ist, und dem ersten Umschaltstift 81 definiert. Eine Ölpassage 86 ist zum Beispiel koaxial in der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 vorgesehen und ist mit einer Hydraulikdruckwelle durch ein Steuerventil (nicht gezeigt) verbunden, und eine ringförmige Passage 88 ist zwischen dem zweiten Antriebskipphebel 35 und der einlassseitigen Kipphebelwelle 35 vorgesehen, um zu einer Verbindungspassage 87 zu führen, die in der zweiten Tragwand 35c des zweiten Antriebskipphebels 35 vorgesehen ist, wobei ein Ende davon zu der Hydraulikdruckkammer 85 führt. Eine Verbindungsbohrung 89 ist in der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 vorgesehen, um die Verbindung zwischen der ringförmigen Passage 88 und der Ölpassage 86 zu gestatten.
Der zweite Umschaltstift 82 ist in der Rollenwelle 67 des freien Kipphebels 36 verschiebbar aufgenommen, und die ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 stehen miteinander in Kontakt, so dass sie aneinander verschoben werden können.
Das Begrenzungselement 83 ist zylindrisch topfförmig ausgebildet und ist in der Rollenwelle 65 des ersten Antriebskipphebels 34 verschiebbar aufgenommen, so dass das geschlossene Ende des Begrenzungselements 83 mit dem zweiten Umschaltstift 82 zur Verschiebebewegung aneinander in Kontakt steht. Ein Haltering 90 ist an der Innenoberfläche der Rollenwelle 65 angebracht, um sich gegen das Begrenzungselement 83 abzustützen, um das Herausfallen des Begrenzungselements 83 aus der Rollenwelle 65 zu unterbinden.
Eine ringförmige Scheibe 91 ist in ein Außenende der Rollenwelle 65 eingesetzt, und ein Haltering 92 ist an der Innenoberfläche der Rollenwelle 65 zum Eingriff mit einer Außenoberfläche der Scheibe 91 angebracht. Die Rückstellfeder 84 ist zwischen dem Begrenzungselement 83 und der Scheibe 91 angebracht.
In diesem Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel 80 ist, in einem Niederdrehzahl-Betriebsbereich der Maschine, der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 85 relativ niedrig, und Kontaktoberflächen der ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 befinden sich an einer Stelle, die einer Stelle zwischen dem zweiten Antriebskipphebel 35 und dem freien Kipphebel 36 entspricht, während Kontaktflächen des zweiten Umschaltstifts 82 und des Begrenzungselements 83 sich in einer Stelle befinden, die einer Stelle zwischen dem freien Kipphebel 36 und dem ersten Antriebskipphebel 34 entspricht. Daher sind die Kipphebel 34, 35 und 36 in relativ verschwenkbaren Zuständen, wodurch die Einlassventile VI, VI mit einer Steuerzeit und einem Hubbetrag in Abhängigkeit von den Niederdrehzahlnocken 46, 46 geöffnet und geschlossen werden.
In einem Hochdrehzahl-Betriebsbereich der Maschine wird ein relativ hoher Hydraulikdruck an die Hydraulikdruckkammer 35 angelegt, wodurch der erste Umschaltstift 81 gleitend in die Rollenwelle 67 des freien Kipphebels 36 eingesetzt wird, während der zweite Umschaltstift 82 unter Druck gesetzt wird, und der zweite Umschaltstift 82 gleitend in die Rollenwelle 65 des ersten Antriebskipphebels 34 eingesetzt wird, während das Begrenzungselement 83 unter Druck gesetzt wird. Daher werden die Kipphebel 34, 35 und 36 in integral verbundene Zustände gebracht, wodurch die Einlassventile VI, VI mit einer Steuerzeit und einem Hubbetrag in Abhängigkeit vom Hochdrehzahlnocken 47 geöffnet und geschlossen werden.
Nachfolgend wird der Betrieb der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Kipphebel 34, 35 und 36 in der einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 30 umfassen Schwenklagerabschnitte 34a, 35a und 36a, die an der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 schwenkbar gelagert sind, sowie die ersten und zweiten Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c; 36b, 36c, die von den jeweiligen Schwenklagerabschnitten 34a, 35a und 36a jeweils abstehen, und die Vertiefungen 50, 51 und 52 sind zwischen den Tragwänden 34b, 34c; 35b, 35c; 36b, 36c an den Oberseiten der Kipphebel 34, 35 und 36 definiert. Darüber hinaus sind die Rollen 56, 57 und 58 in den mittleren Abschnitten der Vertiefungen 50, 51 und 52 angeordnet, um jeweils mit den Niederdrehzahlnocken 46, 46 und dem Hochdrehzahlnocken 47 an der einlassseitigen Kipphebelwelle 35 in Rollkontakt zu kommen, und die Nocken 46, 46 und 47 sind teilweise in den Vertiefungen 50, 51 und 52 aufgenommen, um mit den Rollen 56, 57 und 58 und den Oberenden der Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c; 36b, 36c in Kontakt zu kommen.
Daher kann die einlassseitige Nockenwelle 38 in der Nähe der Kipphebel 34, 35 und 36 angeordnet werden, und der Freiheitsgrad der Auslegung der Kipphebel 34, 35 und 36 und der einlassseitigen Nockenwelle 38 kann erhöht werden, um für eine Größenreduktion der gesamten Maschine zu sorgen. Zusätzlich wirken die Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c; 36b, 36c an den entgegengesetzten Seiten der Vertiefungen 50, 51 und 52 als Verstärkungsrippen, um durch die Tragsteifigkeit der Schwenklagerabschnitte 34a, 35a und 36a an der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 zu verbessern. Darüber hinaus können die Rollen 56, 57 und 58 geschmiert werden, indem das Öl, das sich in den Vertiefungen 50, 51 und 52 angesammelt hat, zu den Rollen 56, 57 und 58 geführt wird.
Hier sollte angemerkt werden, dass die Federkaft auf den freien Kipphebel 36 der Kipphebel 34, 35 und 36 ausgeübt wird, der relativ zu den Einlassventilen VI, VI freisetzbar ist, um den freien Kipphebel 36 zu dem den freien Kipphebel 36 entsprechenden Hochdrehzahlnocken 37 durch den Totgangmechanismus 72 vorzuspannen. Die Tragwände 36b und 36c des freien Kipphebels 36 sind durch die Verbindungswand 77 miteinander verbunden, und der Aufnahmeabschnitt 76 ist, in Kontakt mit dem Heber 75 des Totgangmechanismus 72 an der Verbindungswand 77 im Wesentlichen entsprechend dem axial mittleren Abschnitt der an dem freien Kipphebel 36 gelagerten Rollen 58 vorgesehen.
Daher können ein Punkt einer Last, die von dem Hochdrehzahlnocken 47 auf den freien Kipphebel 36 ausgeübt wird, und ein Punkt der Spannkraft, die von dem Totgangmechanismus 72 auf den freien Kipphebel 36 ausgeübt wird, in der Achsrichtung der Rolle 58 nicht stark versetzt werden, um hierdurch die stabile Schwenklagerung des freien Kipphebels 36 zu ermöglichen. Zusätzlich sind die ersten und zweiten Tragwände 36b und 36c durch die Verbindungswand 77 miteinander verbunden, und daher kann die Tragsteifigkeit der Rolle 58, die zwischen den Tragwänden 36b und 36c drehbar gelagert ist, verbessert werden.
Darüber hinaus ist die Verbindungswand 77 unter der Rolle 58 angeordnet und derart geformt, dass der Abstand zwischen der Verbindungswand 77 und der Rolle 58 zu dem untersten Abschnitt der Rolle 58 hin abnimmt. Daher kann das Öl zwischen der Rolle 58 und der Verbindungswand 77 zurückgehalten werden, um hierdurch die Rolle 58 mit dem Öl zu schmieren. Zusätzlich ist die Ölpassage 78 in dem Aufnahmeabschnitt 76 vorgesehen, um sich zwischen den Innen- und Außenflächen des Aufnahmeabschnitts 76 zu erstrecken, so dass das Öl, das zwischen der Rolle 58 und der Verbindungswand 77 zurückgehalten wird, zu Kontaktabschnitten des Hebers 75 des Totgangmechanismus 72 und dem Aufnahmeabschnitt 76 geführt werden kann, als Beitrag dazu, einen Verschleiß an den Kontaktabschnitten zu reduzieren.
Die Rollen 56, 57 und 58 in Rollkontakt mit den Niederdrehzahlnocken 46, 46 und dem Hochdrehzahlnocken 47 an der einlassseitigen Nockenwelle 38 sind an den zylindrischen Rollenwellen 65, 66 und 67, die an den Kipphebeln 34, 35 und 36 befestigt sind, mit Nadellagern 68, 69 und 70 drehbar gelagert, die jeweils dazwischen angeordnet sind. Wenn das Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel 80 von dem Zuordnungsbetrieb-Lösezustand zu dem Zuordnungsbetriebszustand betätigt wird, werden die ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 des Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittels 80 in die Rollenwelle 67 des freien Kipphebels 36 bzw. die Rollenwelle 65 des ersten Antriebskipphebels 40 gleitend eingesetzt. Der zweite Antriebskipphebel 35 und der freie Kipphebel 36 werden nämlich durch den ersten Umschaltstift 81, der quer zwischen dem zweiten Antriebskipphebel 35 und dem freien Kipphebel 36 angeordnet ist, miteinander verbunden, und der freie Kipphebel 36 und der zweite Antriebskipphebel 34 werden durch den zweiten Umschaltstift 82, der quer zwischen dem freien Kipphebel 36 und dem zweiten Antriebskipphebel 34 angeordnet ist, miteinander verbunden.
Die Rollenwellen 67 und 65 sind aus dem Material hergestellt, das härter ist als jenes des freien Kipphebels 36 des ersten Antriebskipphebels 34, und zumindest eine der axial entgegengesetzten Endflächen jeder der Rollenwellen 67 und 65, die jeden der ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 aufnehmen, steht von jedem der Kipphebel 36 und 34 vor. Insbesondere steht, in dem freien Kipphebel 36, die Endfläche der Rollenwelle 67, die dem zweiten Antriebskipphebel 35 benachbart ist, von der Seitenfläche des freien Kipphebels 36 zu dem zweiten Antriebskipphebel 35 hin vor, und in dem ersten Antriebskipphebel 34 steht die Endfläche der Rollenwelle 65, die dem freien Kipphebel 36 benachbart ist, von der Seitenfläche des ersten Antriebskipphebels 34 vor.
Auch wenn daher die Hydraulikdruckkraft in der Hydraulikdruckkammer 85 während relativen Schwenkbewegungen der benachbarten Kipphebel 36 und 35; 34 und 36, wenn das Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel 80 in den Zuordnungsbetrieb-Lösezustand gebracht ist, variiert, können die Endflächen der ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 nicht in Gleitkontakt mit den Seitenflächen des freien Kipphebels 36 und des ersten Antriebskipphebels 34 gebracht werden, sondern bleiben im Gleitkontakt mit den Endflächen der Rollenwelle 67 und 65. Darüber hinaus sind die Rollenwellen 67 und 65 aus dem Material hergestellt, das härter ist als jenes für den freien Kipphebel 36 und den ersten Antriebskipphebel 34, und daher ist es möglich, das Entstehen von Abriebpulver auf Grund des Gleitkontakts der Umschaltstifte 81 und 82 mit den Rollenwellen 67 und 65 bis zum Äußersten zu verhindern, so dass das Abriebpulver nicht in die Rollenwellen 67 und 65 eintreten kann, um hierdurch einen glatten Umschaltbetrieb der Umschaltstifte 81 und 82 sicherzustellen, d.h. den glatten Umschaltbetrieb des Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittels 80.
Ferner sind die Außenoberflächen des freien Kipphebels 36 und des ersten Antriebskipphebels 34, die aus der Aluminiumlegierung gebildet sind, der Anodisierungsbehandlung unterzogen worden, und der Gleitkontakt dieser Kipphebel 36 und 34 mit den Umschaltstiften 81 und 82 braucht nicht berücksichtigt werden. Daher ist es möglich, die Korrosion des freien Kipphebels 36 und des ersten Antriebskipphebels 34 zu verhindern, während ein durch die Anodisierungsbehandlung erzeugter Film erhalten bleibt. Der zweite Antriebskipphebel 35 hat ursprünglich nicht die Möglichkeit, in Kontakt mit den Umschaltstiften 81 und 82 gebracht zu werden, und auch wenn der zweite Antriebskipphebel 35 der Anodisierungsbehandlung unterzogen wird, kann die Korrosionsverhinderung nicht beeinträchtigt werden.
Darüber hinaus ist jede der Rollenwellen 65, 66 und 67 in zumindest eine, in der Ausführung zum Beispiel beide, der ersten und zweiten Tragwände 34b, 34c; 35b, 35c; 36b, 36c, die in jedem der Kipphebel 34, 35 und 36 enthalten sind, eingepresst. Daher sind keine anderen Teile als die Rollenwellen 65, 66 und 67 erforderlich, zu dem Zweck, die Rollenwellen 65, 66 und 67 zu fixieren, um hierdurch eine Zunahme der Teilezahl und eine Zunahme der Verarbeitungsschritte zu verhindern, und gleichzeitig können die Rollenwellen 65, 66 und 67 leicht an den Kipphebeln 34, 35 und 36 befestigt werden.
Ein Abschnitt der Rollenwelle 67, der der zweiten Tragwand 36c in dem freien Kipphebel 36 benachbart ist, und ein Abschnitt der Rollenwelle 65, der der zweiten Tragwand 34c in dem ersten Antriebskipphebel 34 benachbart ist, sind Abschnitte, welche die ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 des Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittels 80 von den Seiten des ersten Antriebskipphebels 35 und des freien Kipphebels 36 her aufnehmen, und die Presssitzgrenzen für die Rollenwellen 67 und 65, die in die zweiten Tragwände 36c und 37c eingepresst sind, sind an den Seiten des zweiten Antriebskipphebels 35 und des freien Kipphebels 36 sind kleiner festgelegt als jene für die Rollenwellen 67 und 65, die in die zweiten Tragwände 36c und 34c eingepresst sind, an den Seiten der Rollen 58 und 56.
Daher ist es möglich, die durch das Einpressen hervorgerufene Verformung der Enden der Rollenwellen 67 und 65, welche die ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 aufnehmen, auf einen geringen Wert zu drücken und das Einpressen der ersten und zweiten Umschaltstifte 81 und 82 in die Rollenwellen 67 und 65 zu glätten, um hierdurch das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb der benachbarten Kipphebel 35 und 36; 36 und 34 und das Lösen des Zuordnungsbetriebs durch die Umschaltstifte 81 und 82 zu glätten.
Darüber hinaus sind die Presssitzgrenzen für jeden Abschnitt der Rollenwellen 67 und 65, die in die zweiten Tragwände 36c und 34c eingepresst sind, in jenem Abschnitt einer Presssitzfläche, die sich an den Seiten des zweiten Antriebskipphebels 35 und des freien Kipphebels 36 befindet, so festzulegen, dass sie allmählich abnimmt, wenn sie sich dem zweiten Antriebskipphebel 35 und dem freien Kipphebel 36 annähert. Daher wird die durch das Einpressen hervorgerufene Verformung der Enden der Rollenwellen 67 und 65 zu dem zweiten Antriebskipphebel 35 und dem freien Kipphebel 36 gesenkt, und daher ist es möglich, das Einpressen der Umschaltstifte 81 und 82 in die Rollenwellen 67 und 65 weiter zu glätten, um das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb und dem Lösen des Zuordnungsbetriebs weiter zu glätten.
In der vorliegenden Ausführung stehen die Endfläche der Rollenwelle 67, die dem zweiten Antriebskipphebel 35 benachbart ist, und die Endfläche der Rollenwelle 65, die dem freien Kipphebel 36 benachbart ist, von dem freien Kipphebel 36 und dem ersten Antriebskipphebel 34 vor, und die Ringspalte 71 werden zwischen den Außenenden der zweiten Tragwände 36c und 34c und den Rollenwellen 67 und 65 erzeugt. Daher ist es möglich, die Spannungsbelastung der Enden der Rollenwellen 67 und 65 benachbart dem zweiten Antriebskipphebel 35 und dem freien Kipphebel 36 zu vermeiden und die Verformung weiter zu reduzieren, um das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb und dem Lösen des Zuordnungsbetriebs durch die Umschaltstifte 81 und 82 weiter zu glätten.
Ferner sind die Rollenwellen 67 und 65 in die ersten und zweiten Tragwände 36b, 36c; 34b, 34c eingepresst, wobei die Presssitzgrenze in den ersten Tragwänden 36b und 34b größer ist als die Presssitzgrenze in den zweiten Tragwänden 36c und 34c. Auch dies macht es möglich, die Verformung der Enden der Rollenwellen 67 und 65, welche die Umschaltstifte 81 und 82 aufnehmen, auf Grund des Einpressens auf einen geringen Wert zu drücken, um das Umschalten zwischen dem Zuordnungsbetrieb und dem Lösen des Zuordnungsbetriebs zu glätten, und den Einpressvorgang für die Rollenwellen 67 und 65 zu erleichern, indem die Rollenwellen 67 und 65 von der Außenseite der zweiten Tragwände 36c und 34c eingepresst werden.
In dem ersten Antriebskipphebel 34, der am einen Ende in der Anordnungsrichtung der Kipphebelwelle 34, 35 und 36 angeordnet ist, sind die Durchgangsbohrungen 59 und 60 koaxial in den ersten und zweiten Tragwänden 34b und 36c vorgesehen, welche in dem ersten Antriebskipphebel 34 enthalten sind, so dass die entgegengesetzten Enden der Rollenwelle 65 in diese Durchgangsbohrungen eingepresst werden, und ist die Scheibe 91, welche die Rückstellfeder 84 des Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittels 80 aufnimmt, an der Rollenwelle 65 angebracht.
Daher ist es, im Vergleich zu einem System, in dem ein Sackloch in die ersten Tragwand 34b gebohrt wird, es nicht notwendig, das geschlossene Ende des Sacklochs einer Entlastungsbehandlung zu unterziehen, und es ist möglich, das Bohren der ersten Tragwand 34b zu erleichtern, während eine Größenreduktion des ersten Antriebskipphebels 34 ermöglicht wird, und das Gewicht des ersten Antriebskipphebels 34 um einen Betrag zu reduzieren, der einer Endwand entspricht, welche nicht erforderlich ist. Darüber hinaus kann in einem Fall, wo die einlassseitige Kipphebelwelle 37 und die Rollenwelle 65 parallel zueinander sind, wie in der vorliegenden Ausführung, ein Abstand zwischen den Achsen der einlassseitigen Kipphebelwelle 37 und der Rollenwelle 65 in den ersten und zweiten Tragwänden 34b und 34c akkurat bestimmt werden.
Darüber hinaus wird die Scheibe 91in die Rollenwelle 65 so eingesetzt, dass ihre Außenoberfläche mit dem Haltering 92 in Eingriff steht, der an der Innenoberfläche der Rollenwelle 65 angebracht ist, und daher lässt sich die Scheibe 91 leicht an der Rollenwelle 65 anbringen. Zusätzlich kann, indem der Innendurchmesser der Scheibe 91 auf einen relativ großen Wert gesetzt wird, die Innenseite der Rollenwelle 65 von außen her visuell betrachtet werden, und es kann von der Außenseite her überprüft werden, ob die Rückstellfeder 84 korrekt in der Rollenwelle 65 aufgenommen ist.
Obwohl die Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt ist und verschiedene konstruktive Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen definiert ist.
Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung auf ein Ventilantriebssystem in einer Brennkraftmaschine anwendbar, in der eine Nockenwelle unter einem Kipphebel angeordnet ist.
In einem Ventilantriebssystem in einer Brennkraftmaschine ist einer benachbarter Kipphebel mit ersten und zweiten Tragwänden versehen, wobei die zweite Tragwand an der Seite des anderen Kipphebels angeordnet ist, und ist eine Rolle zwischen den ersten und zweiten Tragwänden angeordnet, um mit Nocken in Rollkontakt zu kommen. Eine zylindrische Rollenwelle, an der die Rolle drehbar gelagert ist, ist zwischen den ersten und zweiten Tragwänden vorgesehen, so dass ein Umschaltstift eines Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittels, in Antwort auf die Bewegung davon in eine Zuordnungsbetriebsstellung gleitend in die Rollenwelle eingesetzt werden kann. Die Rollenwelle ist in zumindest eine zweite der ersten und zweiten Tragwände eingepresst, und eine Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand eingepresste Rollenwelle an der Seite des anderen Kipphebels ist kleiner als eine Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand eingepresste Rollenwelle an der Seite der Rolle. Somit kann die Rollenwelle, welche die Rolle trägt und den Umschaltstift führt, leicht an dem Kipphebel fixiert werden, während eine Zunahme der Teilezahl und eine Zunahme der Anzahl von Verarbeitungsschritten vermieden wird. Ferner wird, während der Bewegung der Umschaltstifte in die Zuordnungsbetriebsstellung die durch das Einpressen hervorgerufene Verformung eines den Umschaltstift aufnehmenden Endes der Rollenwelle auf einen geringen Wert gedrückt, um hierdurch das Einpressen des Umschaltstifts in die Rollenwelle zu glätten, um den Zuordnungsbetrieb der benachbarten Kipphebel und das Lösen des Zuordnungsbetriebs durch den Umschaltstift zu glätten.

Claims

Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Zuordnungsbetrieb-Umschaltmittel (30), das zwischen einer Mehrzahl von Kipphebeln (34, 35, 36) vorgesehen ist und das einen Umschaltstift (81) enthält, der quer zwischen benachbarten (35, 36) der Kipphebel vorgesehen ist und beweglich ist zwischen einer Zuordnungsbetriebsstellung, wo die benachbarten Kipphebel (35, 36) in Zuordnung zueinander angetrieben werden, und einer Zuordnungsbetrieb-Lösestellung, wo der Umschaltstift (81) von einem (36) der benachbarten Kipphebel (35, 36) getrennt ist, um den Zuordnungsbetrieb zu lösen, wobei einer der benachbarten Kipphebel (36) mit ersten und zweiten Tragwänden (36b, c) versehen ist, wobei die zweite Tragwand (36c, 34c) an der Seite des anderen Kipphebels (35) angeordnet ist, eine Rolle (58), die zwischen den ersten und zweiten Tragwänden (36b, c) angeordnet ist, um in Rollkontakt mit einem an einer Nockenwelle (38) vorgesehenen Nocken (47) zu gelangen, sowie eine zylindrische Rollenwelle (67), die zwischen den ersten und zweiten Tragwänden (36b, c) vorgesehen ist, wobei die Rolle (58) daran drehbar gelagert ist, so dass der Umschaltstift (81) entsprechend seiner Bewegung in die Zuordnungsbetriebsstellung in die Rollenwelle (67) gleitend eingesetzt werden kann, wobei die Rollenwelle (67) in zumindest die zweite (36c) der ersten und zweiten Tragwände (36b, c) eingepresst ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand (36c) eingepresste Rollenwelle (67) an der Seite des anderen Kipphebels (35) kleiner ist als eine Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand (36c) eingepresste Rollenwelle (67) an der Seite der Rolle (58).
Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin die Rollenwelle (67) in die ersten und zweiten Tragwände (36b, c) eingepresst ist, wobei eine Presssitzgrenze (δ1) in der ersten Tragwand (36b) größer ist als die Presssitzgrenze (δ2) in der zweiten Tragwand (36c).
Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin die Presssitzgrenze für die in die zweite Tragwand (36c) eingepresste Rollenwelle (67) an der Seite des anderen Kipphebels (35) so eingestellt ist, dass sie allmählich abnimmt, je näher sie dem anderen Kipphebel (35) kommt.
Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin der Kipphebel (36) mit einem Schwenklagerabschnitt (36a) versehen ist, mit dem ein Basisende jedes der ersten und zweiten Tragwände (36b, c) verbunden ist und der an einem in einem Zylinderkopf (13) vorgesehenen Hebellagerabschnitt (37) schwenkbar gelagert ist, und eine Vertiefung (52) zwischen den ersten und zweiten Tragwänden (36b, c) definiert und an der Seite der Nockenwelle (38) angeordnet ist, wobei ein an einem Mittelabschnitt der Vertiefung (52) angeordneter Abschnitt des Nockens (47) in Kontakt mit der Rolle (58) in der Vertiefung (52) aufgenommen ist.
Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, worin die Vertiefung (52) in einer Oberseite des Kipphebels (36) definiert ist, so dass sich Öl in der Vertiefung (52) ansammeln kann und zu der Rolle (58) hin geführt werden kann.
Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, worin die Mehrzahl von Kipphebeln (35, 36), die einander benachbart angeordnet sind, einen freien Kipphebel (36) enthalten, der relativ zu einem Motorventil (VI) frei ist, wenn das Zuordnungsbetriebs-Umschalt mittel (30) in den Zuordnungsbetrieb-Lösezustand gebracht ist, wobei der freie Kipphebel (36) mit einer Verbindungswand (77) versehen ist, die der Rolle (58) gegenüberliegt und die Tragwände (36b, c) miteinander verbindet, wobei die Verbindungswand (77) einen Aufnahmeabschnitt (76) aufweist, der daran im Wesentlichen entsprechend einem axialen Mittelabschnitt der Rolle (58) vorgesehen ist, um mit einem dem freien Kipphebel (36) entsprechenden Vorspannmittel (72) in Kontakt zu kommen, um eine Federkraft zum Vorspannen des freien Kipphebels (36) zu dem Nocken (47) hin auszuüben.
Ventilantriebssystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, worin die Verbindungswand (77) unter der Rolle (58) angeordnet ist und eine derartige Gestalt hat, dass der Abstand (L2) zwischen der Verbindungswand (77) und der Rolle (58) zu dem untersten Abschnitt der Rolle (58) hin abnimmt.