DE10138543A1 - Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur - Google Patents
MotorkraftstoffpumpenbefestigungsstrukturInfo
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Abstract
Ein Kipphebelwellenhalter, der eine Kipphebelwelle lagert, und ein Nockenwellenhalter, der eine Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle in Verbindung mit dem Kipphebelwellenhalter lagert, sind an der oberen Fläche eines Zylinderkopfs übereinander gelagert und miteinander verbunden und eine Kraftstoffpumpe, welche einem Einspritzventil Kraftstoff unter hohem Druck zuführt, wird durch einen Lagerzapfen an einem Wellenende der Auslassnockenwelle angetrieben. Die Kraftstoffpumpe ist an dem Zylinderkopf durch einen Bolzen befestigt; an dem integralen Nockenwellenhalter, in welchem eine Mehrzahl von Lagern integral über Verbindungsteile miteinander verbunden sind, durch einen Bolzen; und an dem Kipphebelwellenhalter durch Bolzen, und die Steifigkeit der Teile, an welchen die Kraftstoffpumpe angebracht ist, wird auf diese Weise erhöht, um die Nockenwelle und die Kipphebelwelle zuverlässig zu lagern.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorkraftstoffpumpenbefestigungs
struktur, in welcher ein Nockenwellenhalter, der eine Nockenwelle lagert,
an der oberen Fläche eines Zylinderkopfs befestigt ist und eine Kraftstoff
pumpe an einem Wellenende der Nockenwelle angebracht ist.
Ein Motor, bei dem eine Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff unter hohem Druck
einem Einspritzventil zuführt, durch ein Wellenende einer Nockenwelle
angetrieben wird, und bei dem ein Pumpengehäuse der Kraftstoffpumpe so
festgeschraubt ist, dass es sich über sowohl einen Zylinderkopf als auch
einen Nockenwellenhalter erstreckt, ist aus der japanischen Patentanmel
dung Offenlegungsnr. 11-82159 bekannt.
Wenn ein Pumpengehäuse einer durch eine Nockenwelle angetriebenen
Kraftstoffpumpe an einem Zylinderkopf und einem Nockenwellenhalter
angeschraubt ist, besteht im Allgemeinen eine Möglichkeit, dass die
schwere Kraftstoffpumpe nicht zuverlässig gelagert werden kann, da die
Steifigkeit des Nockenwellenhalters, der ein ziemlich kleines Teil ist, das
vorgesehen ist, um jeden der Lagerzapfen der Nockenwelle zu lagern, nicht
ausreichend ist.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die oben erwähnten
Umstände und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Steifig
keit zu erhöhen, mit welcher eine durch eine Nockenwelle angetriebene
Kraftstoffpumpe gelagert wird.
Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung eine Motorkraftstoffpumpenbe
festigungsstruktur vorgeschlagen, in welcher ein Nockenwellenhalter, der
eine Nockenwelle lagert, an einer oberen Fläche eines Zylinderkopfs befe
stigt ist und eine Kraftstoffpumpe an einem Wellenende der Nockenwelle
angebracht ist, wobei der Nockenwellenhalter durch integrales Miteinander
verbinden einer Mehrzahl von Lagern, die die Nockenwelle über Verbin
dungsteile lagern, ausgebildet ist und die Kraftstoffpumpe an dem Nocken
wellenhalter durch einen Bolzen befestigt ist.
Gemäß der oben erwähnten Anordnung kann sowohl die Steifigkeit, mit
welcher die Nockenwelle gelagert ist, als auch die Steifigkeit, mit welcher
die Kraftstoffpumpe gelagert ist, durch den Nockenwellenhalter erhöht
werden, da der Nockenwellenhalter, an welchem die Kraftstoffpumpe durch
den Bolzen befestigt ist, eine sehr steife integrale Struktur aufweist, in
welcher eine Mehrzahl von Lagern, die die Nockenwelle lagern, integral
über die Verbindungsteile miteinander verbunden sind.
Ferner wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine
Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur vorgeschlagen, in welcher ein
Kipphebelwellenhalter, der eine Kipphebelwelle lagert, und ein Nockenwel
lenhalter, der eine Nockenwelle allein oder in Verbindung mit dem Kipp
hebelwellenhalter lagert, an der oberen Fläche eines Zylinderkopfs überein
ander angeordnet sind und eine Kraftstoffpumpe an einem Wellenende der
Nockenwelle angebracht ist, wobei der Nockenwellenhalter durch integrales
Miteinanderverbinden einer Mehrzahl von Lagern, die die Nockenwelle über
Verbindungsteile lagern ausgebildet ist und wobei die Kraftstoffpumpe an
dem Zylinderkopf, dem Kipphebelwellenhalter und dem Nockenwellenhalter
jeweils durch einen Bolzen befestigt ist.
Gemäß der oben erwähnten Anordnung kann die Steifigkeit dieser drei
Elemente wirksam durch ein Pumpengehäuse der Kraftstoffpumpe erhöht
werden und die Nockenwelle und die Kipphebelwelle können zuverlässig
gelagert werden, da die Kraftstoffpumpe durch einen Bolzen an jedem der
drei Elemente, die sich aus dem Zylinderkopf, dem Kipphebelwellenhalter
und dem Nockenwellenhalter zusammensetzen, befestigt ist. Insbesondere
da der Nockenwellenhalter eine integrale Struktur aufweist, in welcher die
Mehrzahl von Lagern, die die Nockenwelle lagern, integral miteinander über
die Verbindungsteile verbunden sind, wird die Steifigkeit des Nockenwel
lenhalters weiter erhöht und als ein Ergebnis kann die Nockenwelle zuver
lässiger gelagert werden, während die Steifigkeit, mit welcher die Kraft
stoffpumpe gelagert ist, erhöht wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Motor
kraftstoffpumpenbefestigungsstruktur vorgeschlagen, in welcher ein Nock
enwellenhalter, der eine Nockenwelle lagert, an der oberen Fläche eines
Zylinderkopfs befestigt ist und eine Kraftstoffpumpe an einem Wellenende
der Nockenwelle angebracht ist, wobei ein an dem Nockenwellenhalter
vorgesehenes Lager und ein an dem Nockenwellenhalter vorgesehener
Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung miteinander über eine Verstär
kungsrippe verbunden sind.
Gemäß der oben erwähnten Anordnung kann die Steifigkeit, mit welcher
die Kraftstoffpumpe gelagert ist, durch die integrale Verbindung des Lagers
und des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs an dem Nockenwellen
halter erhöht werden, da das an dem Nockenwellenhalter vorgesehene
Lager und der an dem Nockenwellenhalter vorgesehene Kraftstoffpumpen
befestigungsvorsprung miteinander über die Verstärkungsrippe verbunden
sind.
Zusätzlich zu einem der oben erwähnten ersten bis dritten Aspekte sind ein
an dem Zylinderkopf ausgebildeter Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung
und eine Außenwand eines in dem Zylinderkopf ausgebildeten EGR-Gas
durchgangs miteinander über eine Verstärkungsrippe verbunden und die
Steifigkeit des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs kann dadurch
erhöht werden, um die Kraftstoffpumpe noch zuverlässiger zu lagern.
Zusätzlich zu dem oben erwähnten ersten Aspekt oder zweiten Aspekt ist
eine Verstärkungsrippe, die sich in der Richtung erstreckt, wo die Kraft
stoffpumpe angebracht ist, an einer Rückfläche eines an dem Nockenwel
lenhalter ausgebildeten Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung vorgese
hen und es ist dadurch möglich, eine Abwärtsbewegung des Nockenwel
lenhalters in Folge des Gewichts der Kraftstoffpumpe zu unterdrücken und
die Steifigkeit, mit welcher die Kraftstoffpumpe und die Nockenwelle
gelagert sind, zu erhöhen.
Zusätzlich zu dem oben erwähnten dritten Aspekt erstreckt sich die Ver
stärkungsrippe, die das Lager des Nockenwellenhalters mit dem Kraftstoff
pumpenbefestigungsvorsprung verbindet, von der Rückseite des Kraftstoff
pumpenbefestigungsvorsprungs in die Richtung, wo die Kraftstoffpumpe
angebracht ist, und es wird dadurch möglich, eine Abwärtsbewegung des
Nockenwellenhalters in Folge des Gewichts der Kraftstoffpumpe zu unter
drücken und die Steifigkeit, mit welcher die Kraftstoffpumpe und die Nock
enwelle gelagert sind, zu erhöhen.
Die oben erwähnten Aufgaben und andere Aufgaben, Charakteristika und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Erläuterung einer
bevorzugten Ausführungsform offenbar, die unten unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben wird.
Die Fig. 1 bis 8 veranschaulichen eine Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Zylinderkopfs eines Direkt
kraftstoffeinspritzmotors.
Fig. 2 ist eine Endansicht des Motors aus derselben Richtung wie in
Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die dem Motor der Fig. 2 in einem Zustand
zeigt, in welchem die Kraftstoffpumpe entfernt wurde.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 4-4 in Fig. 2.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht in der Richtung des Pfeils 5 in
Fig. 1.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 6-6 in Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 7-7 in Fig. 5.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht längs einer Linie 8-8
in Fig. 1.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezug
nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Reihenvierzylindermotors E. Ein
Zylinderkopf 12 ist mit der Oberseite eines Zylinderblocks 11 verbunden
und eine Kopfabdeckung 13 ist mit der Oberseite des Zylinderkopfs 12
verbunden. Ein Kolben 15 ist in dem in dem Zylinderblock 1 l ausgebildeten
Zylinder 14 in einer verschieblichen Weise gelagert und eine konische Form
der an der Unterseite des Zylinderkopfs 12 ausgebildeten Brennkammer 16
weist zur Oberseite des Kolbens 15 hin. Ein Paar von Einlassöffnungen 17
und ein Paar von Auslassöffnungen 18 öffnen innerhalb der Brennkammer
16. Die Einlassöffnungen 17 werden durch ein Paar von Einlassventilen 20
geöffnet und geschlossen, welche mittels Ventilfedern 19 in die Schließ
richtung gedrängt werden. Die Auslassöffnungen 18 werden durch ein Paar
von Auslassventilen 22 geöffnet und geschlossen, welche mittels Ventilfe
dern 21 in die Schließrichtung gedrängt werden.
Ein Zündkerzeneinsetzrohr 12a ist in dem Zylinderkopf 12 an der Auslass
seite ausgebildet, um einen Winkel zur Zylinderachse zu bilden und die
Spitze einer innerhalb des Einsetzrohrs 12a angebrachten Zündkerze 23
weist zur Brennkammer 16 hin. Der Zylinderkopf 12 umfasst eine Zylin
derkopfseitenwand 12b an der Einlassseite und eine Zylinderkopfseiten
wand 12c an der Auslassseite. Ein Verlängerungsrohr 24, das in das Zünd
kerzeneinsetzrohr 12a eingepresst ist, erstreckt sich von der Zylinderkopf
seitenwand 12c auf der Auslassseite nach außen. Eine Ventilbetätigungs
nockenkammer 25 ist zwischen dem Zylinderkopf 12 und der Kopfabdeck
kung 13 ausgebildet. Ein nabenförmiger Einspritzventilbefestigungssockel
12e ist an einer Ventilbetätigungsnockenkammerdeckfläche 12d ausgebil
det, welche die Basis der Ventilbetätigungsnockenkammer 25 so ausbildet,
dass sie die Zylinderachse umgibt. Ein Einspritzventil 27 ist in einem Ein
spritzventilrohr 26 aufgenommen, das in den Einspritzventilbefestigungs
sockel 12e eingepresst ist und das untere Ende des in dem Einspritzventil
befestigungssockel 12e vorgesehenen Einspritzventils 27 weist auf den
oberen Teil der Brennkammer 16.
Wie durch die zusätzliche Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 deutlich ist,
umfasst ein Ventilbetätigungsmechanismus, der in der Ventilbetätigungs
nockenkammer 25 untergebracht ist, die von der Kopfabdeckung 13 umge
ben ist, einen Kipphebelwellenhalter 28 und einen integralen Nockenwellen
halter 29. Der Kipphebelwellenhalter 28 und der integrale Nockenwellenhal
ter 29 sind auf der oberen Fläche des Zylinderblocks 12 übereinander
angebracht und durch Bolzen 30 befestigt. Eine Einlasskipphebelwelle 31
und eine Auslasskipphebelwelle 32 sind in dem Kipphebelwellenhalter 28
befestigt. Eine Einlassnockenwelle 33 und eine Auslassnockenwelle 34
sind drehbar zwischen dem Kipphebelwellenhalter 28 und dem integralen
Nockenwellenhalter 29 drehbar gelagert. Die Einlassnockenwelle 33 und
die Auslassnockenwelle 34 werden von einer Kurbelwelle über eine endlose
Kette angetrieben.
Der integrale Nockenwellenhalter 29, der mit der oberen Fläche des Kipp
hebelwellenhalters 28 verbunden ist und die Einlassnockenwelle 33 und die
Auslassnockenwelle 34 lagert, weist fünf Lager 29a auf, die jeweils einen
von fünf Lagerzapfen von jeder der Einlassnockenwelle 33 und der Auslass
nockenwelle 34 lagern und vier Verbindungsteile 29b, die integral diese
Lager 29a verbinden. Einspritzventileinsetzöffnungen 29d, durch welche
Einspritzventilleitungen 26 verlaufen, sind in den mittleren Teilen der vier
Verbindungsteile 29b des integralen Nockenwellenhalters 29 ausgebildet
und die Zwischenräume zwischen den Außenumfängen der Einspritzventil
leitungen 26 und den Innenumfängen der Einspritzventileinsetzöffnungen
29d sind durch Abdichtelemente 35 abgedichtet.
Eine Ausnehmung 13a, die sich in der Richtung erstreckt, in welcher die
Zylinder angeordnet sind, ist in der Mitte der Kopfabdeckung 13 nach
unten hin ausgebildet. Ölabscheidekammern 13b und 13c sind mit Unter
teilungen 36 an der Einlassseite bzw. der Auslassseite an jeder Seite der
Ausnehmung 13a ausgebildet. Der Außenumfang der unteren Fläche der
Kopfabdeckung 13 ist auf dem Außenumfang der oberen Fläche des Zylin
derkopfs 12 über ein erstes Abdichtelement 37 abgestützt. Der Innenum
fang der unteren Fläche der Kopfabdeckung 13, d. h. der untere Rand der
Ausnehmung 13a ist auf der oberen Fläche des integralen Nockenwellen
halters 29 über ein zweites Abdichtelement 38 abgestützt. Die Ventilbetäti
gungsnockenkammer 25 ist so gegenüber der Außenluft über das erste
Abdichtelement 37 und das zweite Abdichtelement 38 abgedichtet und der
integrale Nockenwellenhalter 29 bildet einen Teil des Dachs der Ventilbetä
tigungsnockenkammer 25.
Eine Kraftstoffleitung 39 ist innerhalb der Ausnehmung 13a des Zylinder
kopfs 13 untergebracht und ist durch vier Schrauben 40 an den oberen
Enden der vier Einspritzventile 27 befestigt, die in die Ausnehmung 13a
von den Einspritzventileinsetzöffnungen 29d des integralen Nockenwellen
halters 29 ragen. An einer Endfläche des Motors E sind der Kipphebelwel
lenhalter 28 und der integrale Nockenwellenhalter 29 außerhalb der Kopf
abdeckung 13 exponiert und ein Lagerzapfen 33a an dem Wellenende der
Einlassnockenwelle 33 und ein Lagerzapfen 34a an dem Wellenende der
Auslassnockenwelle 34 sind drehbar sowohl in dem Kipphebelwellenhalter
28 als auch dem Lager 29a des integralen Nockenwellenhalters 29 gela
gert. Um Kraftstoff unter hohem Druck den Einspritzventilen 27 über die
Kraftstoffleitung 39 zuzuführen, ist die durch das Wellenende der Auslass
nockenwelle 34 angetriebene Kraftstoffpumpe 41 so angebracht, dass sie
sich über die drei Elemente erstreckt, welche aus dem Zylinderkopf 1 l,
dem Kipphebelwellenhalter 28 und dem integralen Nockenwellenhalter 29
bestehen.
Das heißt, die Kraftstoffpumpe 41, die eine axiale Plungerpumpe ist, weist
ein Pumpengehäuse 42 auf und vier Bolzenlöcher 42b bis 42e sind in
einem Befestigungsflansch 42a des Pumpengehäuses 42 ausgebildet. Ein
Bolzen 43, der durch das erste Bolzenloch 42b an der untersten Position
verläuft, ist in einem Bolzenloch 12h eines Kraftstoffpumpenbefestigungs
vorsprungs 12g befestigt, der an der Endfläche des Zylinderkopfs 12
ausgebildet ist. Ein Bolzen 44, der durch das zweite Bolzenloch 42c an der
höchsten Position verläuft, ist in einem Bolzenloch 29f eines Kraftstoff
pumpenbefestigungsvorsprungs 29e befestigt, der von dem Lager 29a des
integralen Nockenwellenhalters 29 nach oben vorsteht. Bolzen 45 und 46,
die durch das dritte Bolzenloch 42d und das vierte Bolzenloch 42e ver
laufen, die zwischen der höchsten und der niedrigsten Position angeordnet
sind, sind in Bolzenlöcher 28c und 28d der Kraftstoffpumpenbefestigungs
vorsprünge 28a und 28b des Kipphebelwellenhalters 28 befestigt. Eine
Pumpenwelle 47 der Kraftstoffpumpe 41, die so durch die vier Bolzen 43
bis 46 befestigt ist, ist koaxial an dem Wellenende der Auslassnockenwelle
34 angebracht und mit ihr durch einen Stift 48 verbunden.
Ein EGR-Gasdurchgang 49 erstreckt sich von der Zylinderkopfseitenwand
12c auf der Auslassseite in das Innere des Zylinderkopfs 12. Eine Außen
wand des EGR-Gasdurchgangs 49 und der Krafstoffpumpenbefestigungs
vorsprung 12g des Zylinderkopfs 12 sind miteinander über eine Verstär
kungsrippe 12i verbunden (Fig. 3 und 4). Eine Rückseite des Kraftstoff
pumpenbefestigungsvorsprungs 29e des integralen Nockenwellenhalters 29
und die obere Fläche des Lagers 29a sind miteinander über eine Verstär
kungsrippe 29g verbunden, die sich in die Richtung erstreckt, wo die
Kraftstoffpumpe 41 angebracht ist (Fig. 3 und 4).
Wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt, ist ein variabler Ventilbetätigungscha
rakteristikmechanismus V zur Änderung des Ventilhubs und des Öff
nungswinkels des Einlassventils 20 in zwei Stufen in der Ventilbetätigungs
nockenkammer 25 vorgesehen.
An der Einlassnockenwelle 33 sind ein Paar von Niedergeschwindigkeits
nocken 61 und ein zwischen den zwei Niedergeschwindigkeitsnocken 61
eingefügter Hochgeschwindigkeitsnocken 62 so vorgesehen, dass sie
jedem der Zylinder 14 entsprechen. Ein erster Einlasskipphebel 63, ein
zweiter Einlasskipphebel 64 und ein dritter Einlasskipphebel 65 sind
schwenkbar an der Einlasskipphebelwelle 31 gelagert, welche unter und
parallel zur Einlassnockenwelle 33 so befestigt ist, dass sie jeweils dem
Niedergeschwindigkeitsnocken 61, dem Hochgeschwindigkeitsnocken 62
und dem Niedergeschwindigkeitsnocken 61 entspricht.
Das Paar von Niedergeschwindigkeitsnocken 61 weist Grundkreise 61b und
Erhebungen 61a auf, die um einen relativ kleinen Betrag in der radialen
Richtung der Einlassnockenwelle 33 vorstehen. Der Hochgeschwindigkeits
nocken 62 weist einen Grundkreis 62b und eine Erhebung 62a auf, die um
einen größeren Betrag und über einen breiteren Winkel als der der Projek
tion der Erhebungen 61a der Niedergeschwindigkeitsnocken 61 vorstehen.
Flansche 20b sind an den oberen Enden von Ventilschäften 20a der Ein
lassventile 20 vorgesehen. Die Einlassventile 20 werden in die
Schließrichtung durch die Ventilfedern 19 gedrängt, die zwischen dem
Zylinderkopf 12 und den Flanschen 20b in einem komprimierten Zustand
eingebaut sind. Der erste und der dritte Kipphebel 63 und 65 sind
schwenkbar um die Einlasskipphebelwelle 31 an einem ihrer Enden gela
gert, weisen Rollen 67 auf, die innerhalb ihrer Ausschnitte 63a und 65b
über Nadellager 66 gelagert sind und sind mit dem Paar von Niederge
schwindigkeitsnocken 61 in Kontakt und weisen Mitnehmerschrauben 68
auf, die in frei beweglichen Kontakt mit den oberen Enden der Ventilschäfte
20a der Einlassventile 20 an den anderen ihrer Enden sind.
Auf den zweiten Einlasskipphebel 64, welcher zwischen dem Paar von
Einlassventilen 20 angeordnet und um die Einlasskipphebelwelle 31 an
einem Ende schwenkbar gelagert ist, wird durch eine komprimierte Tot
gangfeder 69, die in einem in dem Zylinderkopf 12 ausgebildeten Federsitz
12f angebracht ist, eine Kraft ausgeübt und er weist eine Rolle 71 auf,
welche in einem Ausschnitt 64a über ein Nadellager 70 gelagert und in
Kontakt mit dem Hochgeschwindigkeitsnocken 62 ist.
Wie aus Fig. 8 deutlich ist, weist ein Verbindungsumschaltmechanismus
72 zum Umschalten des Verbindungszustands zwischen dem ersten, zwei
ten und dritten Einlasskipphebel 63 bis 65 einen ersten Umschaltstift 73
auf, der eine Verbindung bzw. Kupplung zwischen dem ersten Einlasskipp
hebel 63 und dem zweiten Einlasskipphebel 64 bereitstellen kann, einen
zweiten Umschaltstift 74, der eine Verbindung bzw. Kupplung zwischen
dem zweiten Einlasskipphebel 64 und dem dritten Einlasskipphebel 65
bereitstellen kann und einen dritten Umschaltstift 75, der die Bewegung
des ersten Umschaltstifts 73 und des zweiten Umschaltstifts 74 behindert.
Die Umschaltstifte 73 bis 75 sind verschieblich in Buchsen 76 bis 78
gelagert, welche in die jeweiligen Einlasskipphebel 63 bis 65 eingepresst
sind. Die Buchsen 76 bis 78 bilden die Lagerschäfte für die Rollen 67 und
71. Der dritte Umschaltstift 75 ist tassenförmig ausgebildet und wird auf
den ersten und den zweiten Umschaltstift 73 und 74 zu durch eine Rück
stellfeder 80 gedrängt, die zwischen dem dritten Umschaltstift 75 und
einem an der Buchse 78 fest angebrachten Federsitz 79 angeordnet ist.
Eine Ölkammer 63b ist in dem ersten Einlasskipphebel 63 ausgebildet und
ein Ende des ersten Umschaltstifts 73 weist zur Ölkammer 63b. Ein mit der
Ölkammer 63b in Verbindung stehender Verbindungsdurchgang 63c ist in
dem ersten Einlasskipphebel 63 ausgebildet und ein hydraulischer Druck
versorgungsdurchgang 31a ist in der Einlasskipphebelwelle 31 ausgebildet.
Der Verbindungsdurchgang 63c und der hydraulische Druckversorgungs
durchgang 31a stehen miteinander ständig über einen Verbindungsdurch
gang 31b in Verbindung, der in der Seitenwand der Einlasskipphebelwelle
31 ausgebildet ist, ungeachtet des Schwenkzustands des ersten Einlass
kipphebels 63.
Wenn der der Ölkammer 63b zugeführte hydraulische Druck entlastet wird,
bewegen sich der erste bis dritte Umschaltstift 73 bis 75 zur Löseseite in
Folge der Federkraft der Rückstellfeder 80 und der dritte Umschaltstift 75
stoppt in einer Position, in der er in Kontakt mit dem Stopper 81 ist. In die
sem Augenblick sind der erste bis dritte Einlasskipphebel 63 bis 65 in
einem nicht-gekuppelten Zustand, da die Ebene, in welcher der zweite
Umschaltstift 74 und der dritte Umschaltstift 75 in Kontakt miteinander
sind, zwischen dem zweiten Einlasskipphebel 64 und dem dritten Einlass
kipphebel 65 liegt und die Ebene, in welcher der erste Umschaltstift 73 und
der zweite Umschaltstift 74 in Kontakt miteinander sind, zwischen dem
ersten Einlasskipphebel 63 und dem zweiten Einlasskipphebel 64 liegt.
Wenn der Ölkammer 63b ein hydraulischer Druck zugeführt wird, bewegen
sich der erste bis dritte Umschaltstift 73 bis 75 gegen die Federkraft der
Rückstellefeder 80 zur Kupplungsseite, der erste Umschaltstift 73 des
ersten Einlasskipphebels 63 kuppelt mit dem zweiten Einlasskipphebel 64
und der zweite Umschaltstift 74 des zweiten Einlasskipphebels 64 kuppelt
mit dem dritten Einlasskipphebel 65 und der erste bis dritte Kipphebel 63
bis 65 sind somit integral gekuppelt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Ende des Auslasskipphebels 82 schwenkbar
um die Auslasskipphebelwelle 32 gelagert. Das andere, gegabelte Ende des
Auslasskipphebels 82 ist mit dem oberen Ende des Ventilschafts des
Auslassventils 22 in Kontakt und eine in dem Mittelabschnitt des Auslass
kipphebels 82 vorgesehene Rolle 83 ist mit einem an der Auslassnocken
welle 34 vorgesehenen Auslassnocken 84 in Kontakt.
Die Wirkung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
erläutert.
Wenn der variable Ventilbetätigungscharakteristikmechanismus V eine
Niedergeschwindigkeitsventilsteuerzeit etabliert, wird kein Hydraulikdruck
der Ölkammer 63b zugeführt, die mit dem Hydraulikdruckversorgungs
durchgang 31a innerhalb der Einlasskipphebelwelle 31 in Verbindung steht
und der erste bis dritte Umschaltstift 73 bis 75 bewegen sich in Folge der
Federkraft der Rückstellfeder 80 in die in Fig. 8 gezeigten Lösepositionen.
Daher sind der erste bis dritte Einlasskipphebel 63 bis 65 voneinander
isoliert und die zwei Einlassventile 20 werden so betätigt, dass sie sich
durch den ersten und den dritten Einlasskipphebel 63 und 65 öffnen und
schließen, deren Rollen 67 in Kontakt mit den zwei Niedergeschwindig
keitsnocken 61 sind. In diesem Fall bewegt sich der zweite Einlasskipp
hebel 64, dessen Rolle 71 in Kontakt mit dem Hochgeschwindigkeitsnock
ken 62 ist, unabhängig von der Tätigkeit der Einlassventile 20 und ohne
Auswirkung.
Wenn ein hydraulischer Druck auf die Ölkammer 63b ausgeübt wird, um
eine Hochgeschwindigkeitsventilsteuerzeit zu etablieren, bewegen sich der
erste bis dritte Umschaltstift 73 bis 75 zu den Kupplungspositionen gegen
die Federkraft der Rückstellfeder 80. Da der erste und der zweite Um
schaltstift 73 und 74 bewirken, dass der erste bis dritte Kipphebel 63 bis
65 integral miteinander kuppeln, wird die Schwenktätigkeit des zweiten
Einlasskipphebels 64, dessen Rolle 71 in Kontakt mit dem Hochgeschwin
digkeitsnocken 62 mit der hohen und breitwinkligen Erhebung 62a ist, auf
den ersten und zweiten Einlasskipphebel 63 und 65 übertragen, die integral
mit dem zweiten Einlasskipphebel 64 verbunden sind, um auf diese Weise
die zwei Einlassventile 20 zu betätigen, um sie zu öffnen und zu schließen.
In diesem Fall sind die Erhebungen 61a der Niedergeschwindigkeitsnocken
61 von den Rollen 67 des ersten und dritten Einlasskipphebels 63 und 65
gelöst und bewegen sich ohne Wirkung.
Wie vorangehend beschrieben, werden die Einlassventile 20 mit einem
geringen Ventilhub und einem kleinen Öffnungswinkel betätigt, wenn der
variable Ventilbetätigungscharakteristikmechanismus V eine Niederge
schwindigkeitsventilsteuerzeit etabliert. Wenn die Hochgeschwindigkeits
ventilsteuerzeit etabliert ist, werden die Einlassventile 20 mit einem hohen
Ventilhub und einem größen Öffnungswinkel betätigt.
Die Auslassventile 22 werden so betätigt, dass sie sich mit konstantem
Ventilhub und Öffnungswinkel über den Auslasskipphebel 82 durch den um
die Auslassnockenwelle 34 vorgesehenen Auslassnocken 84 öffnen und
schließen.
Wenn die Kraftstoffpumpe 41, die mit dem Wellenende der Auslassnocken
welle 34 verbunden ist, welche sich den Betrieb des Motors E begleitend
dreht, betätigt wird, wird über die Kraftstoffleitung 39 zugeführter Kraft
stoff unter hohem Druck in das Innere der Zylinder 14 über die jeweiligen
Einspritzventile 27 eingespritzt. Die Kraftstoffpumpe 41 ist nicht nur
schwer, sie nimmt auch ein Antriebsdrehmoment von der Auslassnocken
welle 34 auf und daher wird eine große Last auf die Befestigungspunkte
der Kraftstoffpumpe 41 ausgeübt. Wenn diese Last eine Deformation am
Ende des integralen Nockenwellenhalters 29 verursacht, wird es besonders
schwierig, den Lagerzapfen 34a des Wellenendes der Auslassnockenwelle
34 in einer stabilen Weise zu lagern, was eine Möglichkeit hervorruft, dass
ein abnormaler Verschleiß usw. auftreten kann.
Da jedoch der Befestigungsflansch 42a der Kraftstoffpumpe 41 in der
vorliegenden Ausführungsform an den drei Elementen, die aus dem Zylin
derkopf 12, dem Kipphebelwellenhalter 28 und dem integralen Nocken
wellenhalter 29 bestehen, mittels der vier Bolzen 43 bis 46 befestigt ist,
wird die Steifigkeit der Teile, an welchen die Kraftstoffpumpe 41 ange
bracht ist, erhöht, um auf diese Weise jede Deformation des integralen
Nockenwellenhalters 29 und des Kipphebelwellenhalters 28 zu verhindern.
Nicht nur können die Einlassnockenwelle 33, die Auslassnockenwelle 34,
die Einlasskipphebelwelle 31 und die Auslasskipphebelwelle 32 zuverlässig
gelagert werden, sondern es kann auch die Steifigkeit, mit welcher die
Kraftstoffpumpe 41 selbst gelagert wird, erhöht werden. Da der integrale
Nockenwellenhalter 29 außerdem eine Struktur besitzt, bei der eine Mehr
zahl von Lagern 29a, die sich in einer Richtung erstrecken, rechtwinklig zu
der Richtung, in welcher die Zylinder angeordnet sind, integral miteinander
durch eine Mehrzahl von Verbindungsteilen 29b in der Richtung verbunden
sind, in welcher die Zylinder angeordnet sind, kann die Steifigkeit des
integralen Nockenwellenhalters 29 weiter erhöht werden, um auf diese
Weise zu einer Erhöhung der Steifigkeit beizutragen, mit welcher die Kraft
stoffpumpe 41 gelagert ist.
Da ferner die Außenwand des EGR-Gasdurchgangs 49, welche rohrförmig
ausgebildet ist und eine hohe Steifigkeit besitzt, mit dem Kraftstoffpumpen
befestigungsvorsprung 12g des Zylinderkopfs 12 über die Verstärkungs
rippe 12i verbunden ist, wird der Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung
12g verstärkt, was die Steifigkeit, mit welcher die Kraftstoffpumpe 41
gelagert wird, weiter erhöht. Da ferner die Rückseite des Kraftstoffpumpen
befestigungsvorsprungs 29e des integralen Nockenwellenhalters 29 mit der
Oberseite des Lagers 29a über die Verstärkungsrippe 29g verbunden ist,
wird es möglich, eine Abwärtsbewegung des integralen Nockenwellenhal
ters 29 infolge des Gewichts der Kraftstoffpumpe 41 zu unterdrücken und
die Steifigkeit mit welcher die Kraftstoffpumpe 41, die Einlassnockenwelle
33 und die Auslassnockenwelle 34 gelagert sind, kann weiter erhöht wer
den. Da sich insbesondere die Verstärkungsrippe 29g von der Rückseite
des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs 29e zu dem Lager 29a des
integralen Nockenwellenhalters 29 erstreckt, kann die Wirkung der Steifig
keitssteigerung weiter erhöht werden.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert oben
beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise
modifiziert werden, ohne vom Geist und Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Motor mit
einem nicht variablen Ventilbetätigungscharakteristikmechanismus V und
bei einem Reihenmotor oder einem V-Motor, der kein Vierzylindertyp ist,
verwendet werden. Ferner wurde in der vorliegenden Erfindung ein DOHC-
Motor erläutert, aber die vorliegende Erfindung kann auch bei einem SOHC-
Motor verwendet werden.
Ferner sind die Kipphebelwellen 31 und 32 in dem Kipphebelwellenhalter
28 gelagert und die Nockenwellen 33 und 34 sind zwischen dem Kipp
hebelwellenhalter 28 und dem integralen Nockenwellenhalter 29 in der
Ausführungsform gelagert, aber während man die Kipphebelwellen 31 und
32 in dem Kipphebelwellenhalter 28 lagert, können die Nockenwellen 33
und 34 in dem integralen Nockenwellenhalter 29 gelagert werden oder die
Kipphebelwellen 31 und 32 können zwischen dem Kipphebelwellenhalter
28 und dem integralen Nockenwellenhalter 29 gelagert werden, während
man die Nockenwellen 33 und 34 in dem integralen Nockenwellenhalter 29
lagert. Obwohl die Kraftstoffpumpe 41 durch die Auslassnockenwelle 34 in
der Ausführungsform angetrieben wird, kann sie außerdem durch die
Einlassnockenwelle 33 angetrieben werden.
Ein Kipphebelwellenhalter, der eine Kipphebelwelle lagert, und ein Nocken
wellenhalter, der eine Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle in
Verbindung mit dem Kipphebelwellenhalter lagert, sind an der oberen
Fläche eines Zylinderkopfs übereinander gelagert und miteinander verbun
den und eine Kraftstoffpumpe, welche einem Einspritzventil Kraftstoff unter
hohem Druck zuführt, wird durch einen Lagerzapfen an einem Wellenende
der Auslassnockenwelle angetrieben. Die Kraftstoffpumpe ist an dem Zylin
derkopf durch einen Bolzen befestigt; an dem integralen Nockenwellenhal
ter, in welchem eine Mehrzahl von Lagern integral über Verbindungsteile
miteinander verbunden sind, durch einen Bolzen; und an dem Kipphebelwel
lenhalter durch Bolzen, und die Steifigkeit der Teile, an welchen die Kraft
stoffpumpe angebracht ist; wird auf diese Weise erhöht, um die Nocken
welle und die Kipphebelwelle zuverlässig zu lagern.
Claims (12)
1. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur für einen Motor mit
einer an einer oberen Fläche eines Zylinderkopfs gelagerten Nocken
welle und einer durch die Nockenwelle angetriebenen Kraftstoff
pumpe, wobei die Befestigungsstruktur umfasst:
eine Mehrzahl von Lagern, welche dazu dienen, die Nocken welle zu lagern,
Verbindungsteile, welche dazu dienen, die Lager miteinander zu verbinden, um einen Nockenwellenhalter auszubilden und
Befestigungsmittel zum Anbringen der Kraftstoffpumpe an einem Ende des Nockenwellenhalters.
eine Mehrzahl von Lagern, welche dazu dienen, die Nocken welle zu lagern,
Verbindungsteile, welche dazu dienen, die Lager miteinander zu verbinden, um einen Nockenwellenhalter auszubilden und
Befestigungsmittel zum Anbringen der Kraftstoffpumpe an einem Ende des Nockenwellenhalters.
2. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 1,
wobei ein Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung an dem Zylin
derkopf ausgebildet ist und eine Außenwand eines EGR-Gas
durchgangs in dem Zylinderkopf ausgebildet ist, wobei der Kraft
stoffpumpenbefestigungsvorsprung und die Außenwand des EGR-
Gasdurchgangs miteinander über eine Verstärkungsrippe verbunden
sind.
3. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 2,
wobei der Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung an dem Nocken
wellenhalter ausgebildet ist und eine Verstärkungsrippe an einer
Rückfläche des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs sich in
einer Richtung zur Kraftstoffpumpe hin erstreckend vorgesehen ist.
4. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 1,
wobei der Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung an dem Nocken
wellenhalter ausgebildet ist und eine Verstärkungsrippe an einer
Rückfläche des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs sich in
einer Richtung zur Kraftstoffpumpe hin erstreckend vorgesehen ist.
5. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur, bei welcher ein Kipp
hebelwellenhalter, der eine Kipphebelwelle lagert, und ein Nocken
wellenhalter, der eine Nockenwelle alleine oder zusammen mit dem
Kipphebelwellenhalter lagert, an einer oberen Fläche eines Zylinder
kopfs übereinander angeordnet sind und eine Kraftstoffpumpe an
einem Wellenende der Nockenwelle angebracht ist, wobei die Motor
kraftstoffpumpenbefestigungsstruktur umfasst:
eine Mehrzahl von Lagern, welche die Nockenwelle lagern, die integral miteinander über Verbindungsteile verbunden sind, um den Nockenwellenhalter auszubilden, und wobei die Kraftstoffpumpe mit dem Zylinderkopf, dem Kipphebelwellenhalter und dem Nockenwel lenhalter jeweils durch Bolzen verbunden ist.
eine Mehrzahl von Lagern, welche die Nockenwelle lagern, die integral miteinander über Verbindungsteile verbunden sind, um den Nockenwellenhalter auszubilden, und wobei die Kraftstoffpumpe mit dem Zylinderkopf, dem Kipphebelwellenhalter und dem Nockenwel lenhalter jeweils durch Bolzen verbunden ist.
6. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 5,
wobei ein Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung an dem Zylin
derkopf ausgebildet ist und eine Außenwand eines EGR-Gasdurch
gangs in dem Zylinderkopf ausgebildet ist und wobei eine Verstär
kungsrippe den Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung und die
Außenwand des EGR-Gasdurchgangs miteinander verbindet.
7. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 6,
wobei der Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung an dem Nocken
wellenhalter ausgebildet ist und eine Verstärkungsrippe an einer
Rückfläche des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs sich in
einer Richtung zur Kraftstoffpumpe hin erstreckend vorgesehen ist.
8. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 5,
wobei der Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung an dem Nocken
wellenhalter ausgebildet ist und eine Verstärkungsrippe an einer
Rückfläche des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs sich in
einer Richtung zur Kraftstoffpumpe hin erstreckend vorgesehen ist.
9. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur umfassend:
einen Zylinderkopf,
einen Nockenwellenhalter, der an einer oberen Fläche des Zylinderkopfs angebracht ist,
eine durch den Nockenwellenhalter gelagerte Nockenwelle, und
eine an einem Ende der Nockenwelle angebrachte Kraftstoff pumpe,
wobei die Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur ferner um fasst:
ein an dem Nockenwellenhalter vorgesehenes Lager, einen an dem Nockenwellenhalter vorgesehenen Kraftstoffpumpenbefesti gungsvorsprung und eine Verstärkungsrippe, die das Lager und den Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung miteinander verbindet.
einen Nockenwellenhalter, der an einer oberen Fläche des Zylinderkopfs angebracht ist,
eine durch den Nockenwellenhalter gelagerte Nockenwelle, und
eine an einem Ende der Nockenwelle angebrachte Kraftstoff pumpe,
wobei die Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur ferner um fasst:
ein an dem Nockenwellenhalter vorgesehenes Lager, einen an dem Nockenwellenhalter vorgesehenen Kraftstoffpumpenbefesti gungsvorsprung und eine Verstärkungsrippe, die das Lager und den Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung miteinander verbindet.
10. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 9,
umfassend einen an dem Zylinderkopf ausgebildeten Kraftstoffpum
penbefestigungsvorsprung, eine Außenwand eines in dem Zylinder
kopf ausgebildeten EGR-Gasdurchgangs und eine Verstärkungsrippe,
die den Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung und die Außenwand
des EGR-Gasdurchgangs miteinander verbindet.
11. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 10,
wobei die Verstärkungsrippe das Lager des Nockenwellenhalters mit
dem Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung verbindet und sich von
der Rückseite des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs in der
Richtung zur Kraftstoffpumpe hin erstreckt.
12. Motorkraftstoffpumpenbefestigungsstruktur gemäß Anspruch 9,
wobei die Verstärkungsrippe das Lager des Nockenwellenhalters mit
dem Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprung verbindet und sich von
einer Rückseite des Kraftstoffpumpenbefestigungsvorsprungs in der
Richtung zur Kraftstoffpumpe hin erstreckt.
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