DE102004047721A1 - Variabler Ventilmechanismus für Motoren - Google Patents

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Yasunori Daigo
Masahiro Maekawa
Koichi Kawasaki Kawamoto
Manabu Kawasaki Horiuchi
Satoshi Kawasaki Nakajima
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

Ein variabler Ventilmechanismus (V) besitzt einen Umschaltmechanismus (30) zum Übertragen einer Nockenauslenkung an einen ersten Kipphebelarm (15) von einem zweiten Kipphebelarm (20). Eine Nockenwelle (8) ist schräg über einer Kipphebelwelle (7) angeordnet. Ein erster Anlageabschnitt (31) und ein zweiter Anlageabschnitt (40) sind in einem toten Raum (delta) zwischen einer Oberseite der Kipphebelwelle (7) und einer Seite der Nockenwelle (8) angeordnet. Der erste Anlageabschnitt (31) lenkt drehend in einer Drehrichtung der Kipphebelarme (15, 20) zusammen mit dem ersten Kipphebelarm (15) aus. Der zweite Anlageabschnitt (40) lenkt drehend zusammen mit dem zweiten Kipphebelarm (20) aus. Der zweite Anlageabschnitt (40) liegt an dem ersten Anlageabschnitt (31) aus einer Drehrichtung der Kipphebelarme (15, 20) an. In dem so aufgebauten Umschaltmechanismus (30) wird die Auslenkung des zweiten Kipphebelarms (20) auf den ersten Kipphebelarm (15) mit reduzierter Belastung übertragen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen variablen Ventilmechanismus, welcher das Umschalten von ein Ventil antreibenden Nocken durch Auswahl von Kipphebelarmen ermöglicht.
  • In einem Hubkolben-Verbrennungsmotor wird ein variabler Ventilmechanismus eines Nockenumschalttyps in einem Ventiltrieb verwendet, um sowohl eine Verbesserung in der Ausgangsleistung als auch eine Verbesserung im Kraftstoffverbrauch zu erreichen. Der variable Ventilmechanismus des Nockenumschalttyps ist eine Vorrichtung, welche Öffnungs/Schließ-Zeiten eines Ventils (eines Einlaßventils oder eines Auslaßventils) oder Ventilhübe durch Umschalten von Nocken umschaltet. In einem repräsentativen variablen Ventilmechanismus ist eine Vielzahl von im Nockenprofil unterschiedlichen Nocken auf einer Nockenwelle vorgesehen. Öffnungs/Schließ-Zeiten eines Ventils oder Ventilhübe werden durch Umschalten von Kipphebelarmen für jedes von diesem Nocken angetriebene Ventil umgeschaltet.
  • In einem Motor kann eine Nockenwelle auf einer schrägen oberen Seite einer Kipphebelwelle angeordnet sein, um ein Überschneiden zwischen entsprechenden Abschnitten des Motors zu vermeiden, um eine Kompaktheit eines Zylinderkopfes zu erhalten. In einem derartigen Motor wird ein variabler Ventilmechanismus eines Stifttyps verwendet, um so die Kompaktheit des Zylinderkopfes nicht zu beeinträchtigen.
  • Ein Beispiel eines herkömmlichen variablen Ventilmechanismus des Zylindertyps ist in der JP-A-2000-345872 beschrieben. In dem variablen Ventilmechanismus lagert einer von mehreren benachbarten Kipphebelarmen darin einen Stift, welcher zu dem anderen Kipphebelarm vorstehen/davon zurückgezogen werden kann. Der andere Kipphebelarm ist mit einer Aussparung ausgebildet, in welcher ein distales Ende des vorstehenden Stiftes eingeführt wird. Mit dieser Konfiguration wird eine von dem einen Kipphebelarm übertragene Nockenauslenkung auf ein Ventil zu einem Zeitpunkt der Zurückziehung des Stiftes übertragen. Wenn der Stift vorsteht, ist der Stift in die Aussparung des anderen Kipphebelarmes eingeführt, so daß beide Kipphebelarme miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine von dem anderen Kipphebelarm übertragene Nockenauslenkung auf das Ventil über den Stift und den einen Kipphebelarm übertragen.
  • Die Konfiguration, bei der zwei nebeneinanderliegende Kipphebelarme unter Verwendung des Stiftes verbunden werden, ist bezüglich der Kompaktheit ausgezeichnet, während es ein Nachteil in den Kosten aufgrund der nachstehenden Gründe gibt.
  • In dem variablen Ventilmechanismus des Stifttyps werden im verbundenen Zustand zweier Kipphebelarme die Kipphebelarme drehend ausgelenkt, um das Ventil anzutreiben, während gleichzeitig eine Scherbelastung auf den Stift ausgeübt wird. Aus diesem Grunde wirkt eine relativ große Scherbelastung auf den Stift oder die Kipphebelarme ein. Daher ist in dem variablen Ventilmechanismus des Stifttyps eine Einrichtung zur Sicherstellung eines stabilen Nockenumschaltbetriebes, wie z.B. eine merkliche Verbesserung in der mechanischen Festigkeit des Stiftes oder der Kipphebelarme erforderlich. Daher bewirkt der variable Ventilmechanismus des Stifttyps leicht eine Kostenzunahme.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines variablen Ventilmechanismus, welcher einen kompakten Aufbau eines Zylinderkopfes für einen Motor ermöglicht und eine Reduzierung in der Spannungsbelastung erzielen kann.
  • Diese Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Ventilmechanismus für einen Motor bereitgestellt, wobei der Motor aufweist: eine Kipphebelwelle, welche zu einem Zylinderkopf angeordnet ist; eine Nockenwelle, welche auf dem Zylinderkopf parallel zu der Kipphebelwelle und über der Kipphebelwelle angeordnet ist und eine erste Nocke und eine zweite Nocke besitzt, welche sich im Nockenprofil voneinander unterscheiden; einen ersten Kipphebelarm, welcher drehbar von der Kipphebelwelle gelagert und von der ersten Nocke angetrieben wird, und welcher eine Auslenkung der ersten Nocke auf ein Ventil überträgt; und einen zweiten Kipphebelarm, welcher drehbar von der Kipphebelwelle parallel zu dem ersten Kipphebelarm gelagert und von der zweiten Nocke angetrieben wird, wobei der variable Ventilmechanismus einen Umschaltmechanismus besitzt, welcher eine selektive Übertragung einer Auslenkung des zweiten Kipphebelarms auf den ersten Kipphebelarm ermöglicht, der Umschaltmechanismus, welcher seitwärts von der Nockenwelle vorgesehen ist, und der Umschaltmechanismus aufweist: einen ersten Anlageabschnitt, welcher auf dem ersten Kipphebelarm vorgesehen ist; einen zweiten Anlageabschnitt, welcher auf dem zweiten Kipphebelarm vorgesehen ist und dem ersten Anlageabschnitt in Bezug auf die Drehrichtung um die Kipphebelwelle gegenüberliegt; und ein Umschaltelement, welches auf einem Anlageabschnitt des ersten Anlageabschnittes und des zweiten Anlageabschnittes vorgesehen ist, wobei das Umschaltelement in eine erste Position, in welcher das Umschaltelement an den anderen Anlageabschnitt von dem ersten Anlageabschnitt und dem zweiten Anlageabschnitt anliegt, um die Auslenkung des zweiten Kipphebelarms an den ersten Kipphebelarm zu übertragen, und in eine zweite Position, in welcher das Umschaltelement nicht an dem anderen Anlageabschnitt anliegt, verschiebbar ist.
  • Gemäß dem ersten Aspekt kann der Umschaltmechanismus in einem toten Raum aufgenommen werden, der zwischen einer Oberseite der Kipphebelwelle und einer Seite der Nockenwelle ausgebildet ist. Der zweite Anlageabschnitt liegt an dem ersten Anlageabschnitt in einer Drehrichtung des ersten Kipphebelarms so an, daß die Auslenkung der Nocke auf den ersten Kipphebelarm übertragen wird. Aus diesem Grunde wird in dem variablen Ventilmechanismus eine Antriebskraft auf das Ventil ohne Erzeugung einer zu großen Belastung übertragen. Daher kann sowohl eine Kompaktheit des Zylinderkopfes als auch eine Belastungsreduzierung erzielt werden und das Umschalten von zwei Nockenarten durchgeführt werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Ventilmechanismus gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei der erste Anlageabschnitt an einer Seite nahe der Nockenwelle positioniert ist, so daß er aus einem oberen Abschnitt des ersten Kipphebelarms hervorsteht, und der zweite Anlageabschnitt an einer von der Nockenwelle entfernten Seite positioniert ist, um so angeordnet zu sein, daß sein distales Ende sich um eine Rückwandseite des ersten Anlageabschnittes krümmt.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt werden Anteile des ersten Anlageabschnittes und des zweiten Anlageabschnittes, welche seitlich von der Kipphebelwelle hervorstehen, reduziert. D.h., der erste Anlageabschnitt und der zweite Anlageabschnitt werden vernünftigerweise in einer Region angeordnet, welche durch die Oberseite der Kipphebelwelle und die Seite der Nockenwelle definiert wird.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Ventilmechanismus gemäß dem zweiten Aspekt bereitgestellt, wobei der erste Anlageabschnitt eine zylindrische Aufnahmekammer, welche eine aus einem oberen Abschnitt des ersten Kipphebelarms vorspringende Form und ein Fenster auf ihrer Rückseitenwand aufweist, und das Umschaltelement aufweist, welches beweglich in der Aufnahmekammer aufgenommen und mit einem ausgesparten Abschnitt auf seinem Außenumfangsabschnitt ausgebildet ist, wobei: der erste Anlageabschnitt so konfiguriert ist, daß der ausgesparte Abschnitt und der Außenumfangsabschnitt selektiv bei dem Fenster positioniert werden können und der zweite Anlageabschnitt ein distales Ende aufweist, welches sich zu dem Fenster hin und von diesem gemäß der Drehauslenkung des zweiten Kipphebelarms bewegt und zurückzieht, der zweite Anlageabschnitt so konfiguriert ist, daß das distale Ende in den ausgesparten Abschnitt eintritt, wenn der ausgesparte Abschnitt bei dem Fenster positioniert ist, und das distale Ende auf dem Außenumfangsabschnitt anliegt, wenn der Außenumfangsabschnitt bei dem Fenster positioniert ist.
  • Gemäß dem dritten Aspekt kann zusätzlich zu dem vorgenannten Vorteil ein solcher Vorteil erzielt werden, daß der Umschaltmechanismus aus einer Kombination einfacher Teile konfiguriert werden kann. Ferner kann, da eine von dem distalen Ende des zweiten Anlageabschnittes übertragene Last gleichmäßig durch einen Wandabschnitt der Aufnahmekammer aufgenommen werden kann, welche das Umschaltelement lagert, eine auf einen Abschnitt für die Übertragung einer Antriebskraft wirkende Belastung weiter reduziert werden.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Ventilmechanismus gemäß dem dritten Aspekt bereitgestellt, wobei das Umschaltelement immer in eine Position, in welcher der ausgesparte Abschnitt dem Fenster gegenüberliegt, durch ein federndes Element wie z.B. eine Feder vorgespannt wird, und in eine Position bewegt wird, in welcher der Außenumfangsabschnitt dem Fenster gegenüberliegt, wenn hydraulischer Druck auf das Umschaltelement ausgeübt wird.
  • Gemäß dem vierten Aspekt kann ein derartiger Vorteil erzielt werden, daß ein erforderlicher Umschaltvorgang durch eine einfache Konfiguration, wie z.B. eine Kombination eines federnden Elementes und des Hydraulikdrucks, zusätzlich zu dem vorstehenden Vorteil erzielt werden kann.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Ventilmechanismus gemäß dem dritten Aspekt bereitgestellt, welcher ferner eine Ölkammer zum Bewegen des Umschaltelementes durch hydraulischen Druck enthält, wobei ein Ölkanal, der mit der Ölkammer in Verbindung steht, in der Kipphebelwelle ausgebildet ist.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Ventilmechanismus gemäß dem dritten Aspekt bereitgestellt, welcher ferner einen Arretiermechanismus aufweist, welcher eine Drehung des Umschaltelementes um eine Achse des Umschaltelementes verhindert.
  • Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung geschildert und werden zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch die Praxisumsetzung der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung können mittels der hierin nachstehend besonders betonten Vorrichtungen und Kombinationen realisiert werden.
  • Die beigefügten Zeichnungen, welche in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil davon darstellen, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der vorstehend gegebenen allgemeinen Beschreibung und der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen zum Erläutern der Prinzipien der Erfindung.
  • In den Zeichnungen sind:
  • 1 eine vertikale Schnittansicht, welche einen Zylinderkopf eines Motors zusammengebaut mit einem variablen Ventilmechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten variablen Ventilmechanismus;
  • 3 eine perspektivische Explosionsansicht des in 1 dargestellten variablen Ventilmechanismus;
  • 4 eine Draufsicht auf den variablen Ventilmechanismus in einer Ansicht aus einer Richtung des Pfeils A in 2;
  • 5 eine Rückseitenansicht des variablen Ventilantriebs in einer Ansicht aus einer Richtung des Pfeils F in 2;
  • 6 eine Schnittansicht des variablen Ventilmechanismus in einer Ansicht aus einer Richtung des Pfeils C in 2, wenn eine Nocke für eine niedrige Drehzahl ausgewählt ist;
  • 7 eine Schnittansicht des variablen Ventilmechanismus in einer Ansicht aus einer Richtung eines Pfeils D in 2, wenn die Nocke für eine niedrige Drehzahl ausgewählt ist;
  • 9 eine Schnittansicht des variablen Ventilmechanismus in einer Ansicht aus einer Richtung des Pfeils D in 2, wenn die Nocke für eine hohe Drehzahl ausgewählt ist;
  • 10 eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, daß ein distales Ende des zweiten Anlageabschnittes mit einem Umschaltelement entlang einer Linie E in 9 in Kontakt steht; und
  • 11 eine Darstellung, welche Hubbeträge einer Nocke für niedrige Drehzahl und einer Nocke für hohe Drehzahl und dem Zeitverlauf des Ventils beim Öffnen/Schließen darstellt.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 erläutert.
  • 1 stellt einen Querschnitt eines Abschnittes eines Hubdieselmotors dar, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Mehrere Zylinder eines (nicht dargestellten) Motors sind in Reihe entlang einer Längsrichtung (Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen) des Motors angeordnet. In einem Zylinderkopf 1 des Motors sind zwei Einlaßventile 2 entlang der Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen des Zylinderkopfes 1 für jeden Zylinder vorgesehen. 1 stellt eines von den Einlaßventilen 2 dar.
  • Jedes Einlaßventil 2 besitzt einen Ventilschaft 3a und einen Ventilkopf 3b. Der Ventilschaft 3a ist auf dem Zylinderkopf 1 gleitend verschiebbar in einer vertikalen Richtung (in Aufwärts/Abwärts-Richtungen) gelagert. Der Ventilkopf 3b öffnet und schließt eine Einlaßöffnung 5 einer Unterseite des Zylinderkopfes 1. Der Ventilschaft 3a ist mit einem Ventilsitzelement 4a versehen. Ein Ventilsitzabschnitt 4b ist auf der Oberseite des Zylinderkopfes 1 ausgebildet.
  • Eine Ventilfeder 6 ist zwischen dem Ventilsitzelement 4a und dem Ventilsitzabschnitt 4b in einem zusammengedrückten Zustand vorgesehen. Das Einlaßventil 2 wird immer durch eine Federkraft der Ventilfeder 6 zum Schließen der Einlaßöffnung 5 vorgespannt. Wenn der Ventilschaft 3a nach unten. gedrückt wird, wird die Einlaßöffnung 5 geöffnet.
  • Gemäß Darstellung in 1 und 2 ist eine Kipphebelwelle 7 über dem Zylinderkopf 1 angeordnet. Die Kipphebelwelle 7 ist an einer Position angeordnet, wo sie leicht von dem Einlaßventil 2 außerhalb des Zylinderkopfes 1 (in einer Breitenrichtung) verschoben werden kann. Die Kipphebelwelle 7 ist in einer tieferen Position beispielsweise auf einer Höhe in etwa gleich einem oberen Ende des Ventilschaftes 3a angeordnet.
  • Eine Nockenwelle 8 für den Einlaß ist drehbar zwischen de Kipphebelwelle 7 und dem Ventilschaft 3a angeordnet. Die Nockenwelle 8 ist etwas über der Kipphebelwelle 7 angeordnet. D.h., gemäß Darstellung in 4 bis 9 ist die Nockenwelle 8 schräg über der Kipphebelwelle 7 parallel zu der Kipphebelwelle 7 angeordnet. Sowohl die Kipphebelwelle 7 als auch die Nockenwelle 8 erstrecken sich entlang den Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen des Zylinderkopfes 1.
  • Gemäß Darstellung in 4 und 5 ist die Nockenwelle 8 mit einer ersten Nocke 9a und einer zweiten Nocke 9b für den Einlaß ausgebildet. Die zwei Arten von Nocken 9a und 9b unterscheiden sich im Nockenprofil voneinander. Die Nocken 9a und 9b sind auf beiden Seiten eines Zylinders um dessen Mittelpunkt für jeden Zylinder vorgesehen.
  • Die auf einer linken Seite auf 4 und 5 positionierte erste Nocke 9a ist für eine niedrige Drehzahl und deren Nockenprofil ist auf einen Ventil-Öffnungs/Schließ-Zeitverlauf und einen Ventilhubbetrag eingestellt, welcher für einen Niedrigdrehzahl-Betrieb des Motors geeignet ist. Die zweite Nocke 9b, die auf der rechten Seite positioniert ist, ist für eine hohe Drehzahl, und deren Nockenprofil besitzt denselben Basiskreis wie den der Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl und ist auf einen Ventil-Öffnungs/Schließ-Zeitverlauf und einen Ventilhubbetrag eingestellt, der für einen Betrieb bei hoher Drehzahl geeignet ist. Der Ventilhubbetrag des Nockenprofils der zweiten Nocke 9b für eine hohe Drehzahl ist größer als der Ventilhubbetrag des Nockenprofils der ersten Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl. Gemäß Darstellung in 11 wird eine derartige Einstellung verwendet, daß ein Ventilhubbetrag der ersten Nocke 9a notwendigerweise innerhalb einer Kurve angeordnet ist, welche die Beziehung zwischen einem Hubbetrag der Nocke 9b und einem Ventil-Öffnung/Schließ-Zeitverlauf darstellt.
  • Gemäß Darstellung in 2, 4 und 5 sind ein Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl und ein Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl, die einen variablen Ventilmechanismus V bilden, nebeneinander auf der Kipphebelwelle 7 vorgesehen. Der Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl entspricht einem ersten Kipphebelarm in dieser Erfindung und der Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl entspricht einem zweiten Kipphebelarm in dieser Erfindung.
  • Der Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl der Kipphebelarme 15 und 20 wird nachstehend erläutert. Der Kipphebelarm 15 besitzt einen zylindrischen Nabenabschnitt 16a und einen Armabschnitt 16b. Der Nabenabschnitt 16a ist drehbar auf einem einem Zylindermittelpunkt entsprechenden Abschnitt der Kipphebelwelle 7 vorgesehen. Der Armabschnitt 16b erstreckt sich aus dem Nabenabschnitt 16a zu dem Einlaßventil 2.
  • Ein distales Ende des Armabschnittes 16b ist in eine angenähert Y-Form verzweigt. Ventilstößelabschnitte 16c sind auf distalen Enden des verzweigten Armabschnittes 16b ausgebildet. Jeder Ventilstößelabschnitt 16c ist unmittelbar über jedem Ventilschaft 3a jedes Einlaßventils 2 angeordnet. Gemäß Darstellung in 2, 3 und dergleichen ist ein aus dem Armabschnitt 16b hervorstehender linksseitiger Nabenabschnitt mit einer Rollenlagerungswand 17 versehen. Die Rollenlagerungswand 17 ragt bis unmittelbar unter die Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl.
  • Eine Rolle 18, welche als ein Nockenaufnehmer dient, ist drehbar zwischen dem distalen Ende der Rollenlagerungswand 17 und einer Seitenfläche des dazu gegenüberliegenden Armabschnittes 16b gelagert. Gemäß Darstellung in 1 kommt die Rolle 18 mit der Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl auf der Nockenwelle 8 in drehenden Kontakt. Die Rolle 18 unterliegt von einer unteren Seite der Nockenwelle 8 aus einer Auslenkung der Nocke 9a. Wenn sich die Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl dreht, lenkt der Armabschnitt 16b drehend um die Kipphebelwelle 7 entlang dem Nockenprofil der Nocke 9a aus. Dadurch führt die Auslenkung der Nocke 9a so zu dem Ventilschaft 3a, daß das Einlaßventil 2 zum Öffnen nach unten gedrückt wird.
  • Gemäß Darstellung in 2 besitzt der Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl einen Nabenabschnitt 21, ein Paar einer Rollenlagerungswand 22 und eine Rolle 23. Der Nabenabschnitt 21 ist drehbar auf die Kipphebelwelle 7 aufgesetzt. Der Nabenabschnitt 21 ist angrenzend an den Nabenabschnitt 16a des Kipphebelarms 15 für eine niedrige Geschwindigkeit angeordnet. Das Paar der Rollenlagerungswände 22 ragt aus dem Nabenabschnitt 21 unmittelbar nach unten von der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl gerichtet vor. Die Rolle 23 ist drehbar zwischen distalen Enden der Rollenlagerungswände 22 gelagert.
  • Die Rollenlagerungswand 22 wird von einem stiftartigen Hochdrückelement 24 (siehe 1) nach oben gedrückt. Das Hochdrückelement 24 ist nach oben durch eine in dem Zylinderkopf 1 aufgenommene Rückholfeder 24a vorgespannt. Die Rolle 23 wird durch eine Vorspannkraft oder eine Federkraft der Rückholfeder 24a in Kontakt mit der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl gedrückt. Ein verstärkter Abschnitt 23a ist auf einem unteren Abschnitt der Rollenlagerungswand 22 ausgebildet. Der verstärkte Abschnitt 23a liegt an einem distalen Ende des Hochdrückelementes 24 an. Wenn sich die Nocke 9b für eine hohe Drehzahl dreht, lenkt der Kipphebelarm 20 drehend um die Kipphebelwelle 7 entlang des Nockenprofils der Nocke 9b aus.
  • Ein Umschaltmechanismus 30 ist zwischen den Kipphebeln 15 und 20 vorgesehen. Der Umschaltmechanismus 30 besitzt eine Funktion der Übertragung einer Nockenauslenkung von einer der Nocke 9a für ein niedrige Drehzahl und der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl auf das Einlaßventil 2. In diesem Ventiltrieb ist die Nockenwelle 8 schräg über der Kipphebelwelle 7 angeordnet. Ein toter Raum δ ist in einem Bereich vorhanden, welcher von einer Oberseite der Kipphebelwelle 7 und einer Seite der Nockenwelle 8 umgeben ist. Der Umschaltmechanismus 30 ist in dem toten Raum δ eines derartigen Ventiltriebs aufgenommen.
  • Der Umschaltmechanismus 30 verwendet eine Drückkonfiguration zur Belastungsreduzierung. 2 stellt das Aussehen des gesamten Umschaltmechanismus 30 dar. 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Umschaltmechanismus 30 in einer Explosionsansicht zeigt. 4 ist eine Draufsicht auf den Umschaltmechanismus 30. 5 ist eine rückseitige Ansicht des Umschaltmechanismus 30. 6 und 7 sind Schnittansichten des variablen Ventilmechanismus, wenn das Einlaßventil 2 durch die Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl angetrieben wird. 8 und 9 sind Schnittansichten des variablen Ventilmechanismus, wenn das Einlaßventil 2 durch die Nocke 9b für eine hohe Drehzahl angetrieben wird.
  • Der Umschaltmechanismus 30 besitzt einen ersten Anlageabschnitt 31 und einen zweiten Anlageabschnitt 40. Der erste Anlageabschnitt 31 lenkt drehend zusammen mit dem Kipphebelarm 15 für eine niedrige Geschwindigkeit aus. Der zweite Anlageabschnitt 40 lenkt drehend zusammen mit dem Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl aus. Die Anlageabschnitte 31 und 40 sind zueinander ausgerichtet entlang einer Drehrichtung der Kipphebelarme 15 und 20 angeordnet. Insbesondere ist der erste Anlageabschnitt 31 auf einer Seite in der Nähe der Nockenwelle 8 angeordnet und der zweite Anlageabschnitt 40 ist auf einer von der Nockenwelle 8 entfernten Seite auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Anlageabschnittes 31 angeordnet. Der erste Anlageabschnitt 31 weist beispielsweise eine vertikale Kolbenkonfiguration auf.
  • Der erste Anlageabschnitt 31 mit der vertikalen Kolbenkonfiguration wird nachstehend erläutert. Der erste Anlageabschnitt 31 besitzt einen zylindrischen Aufnahmezylinder 32. Der Aufnahmezylinder 32 ragt nach oben aus einem Abschnitt in der Nähe der Kipphebelwelle 7 des Kipphebelarms 15 beispielsweise aus einem oberen Abschnitt des Nabenabschnittes 16a. Der Aufnahmezylinder 32 ist in einer Richtung von der Nockenwelle 8 geneigt, um ein Überschneiden mit der Nockenwelle 8 zu vermeiden.
  • Gemäß Darstellung in 1 hängt ein Hohlabschnitt innerhalb des Aufnahmezylinders 32 mit einer Innenfläche des Nabenabschnittes 16a zusammen. Eine Öffnung an einem oberen Ende des Aufnahmezylinders 32 ist durch ein Deckelelement 33 verschlossen. Eine Aufnahmekammer 34 ist innerhalb des Aufnahmezylinders 32 ausgebildet, welche sich von dem Deckelelement 33 zu einer Außenumfangsfläche der Kipphebelwelle 7 erstreckt. Die Aufnahmekammer 34 ist säulenförmig, beispielsweise zylindrisch.
  • Ein Fenster 34a ist auf einer Rückseitenwand (einer gegenüberliegenden Seite von der Nockenwelle 8 aus) der Aufnahmekammer 34 ausgebildet. Das Fenster 34a ist durch Ausschneiden eines Teils der Rückseitenwand (der gegenüberliegenden Seite von der Nockenwelle 8 aus) des Aufnahmezylinders 32 beispielsweise in einer rechteckigen Form ausgebildet. Ein als ein Kolben funktionierendes Umschaltelement 36 ist verschiebbar in der Aufnahmekammer 34 mit dem Fenster 34a aufgenommen.
  • Das Umschaltelement 36 ist nur in einer vertikalen Richtung oder in Aufwärts- und Abwärtsrichtungen beweglich während es seine konstante Lage ohne Drehung aufgrund eines Arretiermechanismus beibehält. Gemäß Darstellung in 1 besteht der Arretiermechanismus aus einem Nutabschnitt 37a und einem Stift 37b. Der Nutabschnitt 37a ist auf einem ersten Abschnitt einer Außenumfangsfläche des Umschaltelementes 36 so ausgebildet, daß er sich in einer axialen Richtung des Umschaltelementes 36 erstreckt. Der Stift 37b ist in einen Umfangswandabschnitt des Aufnahmezylinders 32 so eingesetzt, daß er quer zu der Nut 37a steht.
  • Ein ausgesparter Abschnitt 36a ist auf einem Abschnitt, beispielsweise auf einem Abschnitt einer oberen Stufe eines Rückseitenabschnittes (einem gegenüberliegenden Abschnitt von der Nockenwelle 8 aus) des Umschaltelementes 36 ausgebildet. Der ausgesparte Abschnitt 36a ist an einer Position ausgebildet, welche dem Fenster 34a entspricht. Gemäß Darstellung in 1 ist, wenn das Umschaltelement 36 in eine unterste Position verschoben ist, der ausgesparte Abschnitt 36a bei dem Fenster 34a positioniert. Wenn das Umschaltelement 36 in eine oberste Position verschoben ist, ist schließlich ein Außenumfangsabschnitt 36b des Umschaltelementes 36 gerade unterhalb des ausgesparten Abschnittes 36a bei dem Fenster 34a positioniert.
  • Das Umschaltelement 36 wird immer durch eine Schraubenfeder 38 in eine Position geschoben, in welcher der ausgesparte Abschnitt 36a dem Fenster 34a gegenüberliegt. Die Schraubenfeder 38 ist nur ein Beispiel eines federnden Elementes und diese ist zwischen dem Deckelement 33 und dem Umschaltelement 36 in einem zusammengedrückten Zustand eingeschlossen. Das Umschaltelement 36 kann in eine erhöhte Position gegen die Schraubenfeder 38 durch einen in eine Ölkammer 32a eingeführten hydraulischen Druck gedrückt werden. Wenn das Umschaltelement 36 in die angehobene Position verschoben ist, liegt der Außenumfangsabschnitt 36b des ausgesparten Abschnittes 36a dem Fenster 34a gegenüber.
  • Eine Hydraulikkonfiguration zum Antreiben des Umschaltelementes 36 weist die Hydraulikkammer 32a, einen in der Kipphebelwelle 7 ausgebildeten Kanal 7a, ein Durchtrittsloch 39 und dergleichen auf. Motoröl wird dem Kanal 7a zugeführt. Das Durchtrittsloch 39 ist auf einer Umfangswand der Kipphebelwelle 7 ausgebildet. Die Ölkammer 32a in einem unteren Abschnitt der Aufnahmekammer 34 und der Kanal 7a stehen miteinander über das Durchtrittsloch 39 in Verbindung. Ein Ölsteuerventil 35, welches den Kanal 7a öffnet und schließt, ist in dem Kanal 7a für das Motoröl vorgesehen.
  • Das Ölsteuerventil 35 wird durch einen (nicht dargestellten) Motorsteuercomputer so gesteuert, daß es in einem Niedrigdrehzahlbereich des Motorbetriebs schließt. Wenn das Ölsteuerventil 35 geschlossen ist, nimmt ein Hydraulikdruck in der Ölkammer 32a ab, so daß der ausgesparte Abschnitt 36a bei dem Fenster 34a positioniert wird. Wenn der Motor in einem Hochdrehzahlbereich, der höher als der Niedrigdrehzahlbereich ist, betrieben wird, wird eine Steuerung zum Öffnen des Ölsteuerventils 35 ausgeführt. Wenn das Ölsteuerventil 35 geöffnet wird, wird das Umschaltelement 36 durch einen der Ölkammer 32a zugeführten Motoröldruck nach oben gedrückt. Dadurch wird der Außenumfangsabschnitt 36b des Umschaltelementes 36 bei dem Fenster 34a positioniert. Das Durchtrittsloch 39 ist an einer Position ausgebildet, in welcher Öl (oder Öldruck) der Ölkammer 32a unabhängig von einer Drehposition des Kipphebelarmes 15 zugeführt werden kann.
  • Somit kann der erste Anlageabschnitt 31 eine selektive Umschaltung abhängig davon durchführen, ob der ausgesparte Abschnitt 36a bei dem Fenster 34a positioniert ist, oder der Außenumfangsabschnitt 36b des Umschaltelementes 36 dort positioniert ist.
  • Der zweite Anlageabschnitt 40 ist mit einem Armabschnitt 41 versehen. Der Armabschnitt 41 ragt aus einem rückseitigen Abschnitt (einer gegenüberliegenden Seite von der Nockenwelle 8 aus) des Kipphebelarms 20 vor und ein distales Ende davon krümmt sich um eine Rückseitenfläche des ersten Anlageabschnittes 31.
  • Gemäß Darstellung in 1 bis 3 besitzt der Armabschnitt 41 einen ersten Verlängerungsabschnitt 41a, einen zweiten Verlängerungsabschnitt 41b und einen dritten Verlängerungsabschnitt 41c. Der erste Verlängerungsabschnitt 41a ragt aus einem rückseitigen Abschnitt (einem gegenüberliegenden Abschnitt von der Nockenwelle 8 aus) des Nabenabschnittes 21 nach oben. Der zweite Verlängerungsabschnitt 41b erstreckt sich von einem Ende des ersten Verlängerungsabschnittes 41 seitlich, um sich zu einem Punkt zu krümmen, welcher dem Fenster 34a des Aufnahmezylinders 32 gegenüberliegt. Der dritte dritte Verlängerungsabschnitt 41c ragt (in einer Richtung der Nockenwelle 8) von einem Ende des Verlängerungsabschnittes 41b nach vorne zu einem in dem Fenster 34a fortschreitendem Punkt.
  • Ein distales Ende 41d des Armabschnittes 41 bedeutet in anderen Worten ein distales Ende des zweiten Anlageabschnittes 40. Das distale Ende 41d bewegt sich abhängig von der Drehauslenkung des Kipphebelarms 20 in das Fenster 34a oder zieht sich daraus zurück. Gemäß Darstellung in 6 und 7 bewegt sich das distale Ende 41d, wenn der ausgesparte Abschnitt 36a bei dem Fenster 34a angeordnet ist, in den ausgesparten Abschnitt 36a ohne mit dem Außenumfangsabschnitt 36b in Kontakt zu kommen.
  • Gemäß Darstellung in 8 und 9 dreht sich, wenn der Außenumfangsabschnitt 36b des Umschaltelementes bei dem Fenster 34a angeordnet ist, das distale Ende 41d um die Kipphebelwelle 7 zusammen mit dem Außenumfangsabschnitt 36b, wobei er mit dem Außenumfangsabschnitt 36b in Kontakt kommt.
  • Wenn das distale Ende 41d des Armabschnitts 41 nicht an dem Umschaltelement 36 anliegt, wird die Nockenauslenkung von dem Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl auf das Einlaßventil 2 übertragen. Im Gegensatz dazu wird, wenn das distale Ende 41d des Armabschnittes 41 an dem Umschaltelement 36 in einer Drehrichtung der Kipphebelarme 15 und 20 anliegt, die Nockenauslenkung von dem Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl auf das Einlaßventil 2 über den Kipphebelarm 15 für eine niedrige Geschwindigkeit übertragen.
  • In dieser Ausführungsform ist der erste Anlageabschnitt 31 mit einer großen Höhenabmessung, der die Kolbenkonfiguration der Bestandselemente oder Teile für den Umschaltmechanismus 30 aufweist, auf der Seite Nockenwelle 8 relativ hoch positioniert angeordnet. Der zweite Anlageabschnitt 40 mit einer relativ niedrigen Höhe, der die Armkonfiguration aufweist, ist an einem unteren Abschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite von der Nockenwelle 8 aus angeordnet. Somit sind die Bestandselemente für den Umschaltmechanismus 30 so angeordnet, daß sie nicht aus dem (in 2 dargestellten) toten Raum δ zwischen der Kipphebelwelle 7 und maximal bis zu der Nockenwelle 8 hervorstehen.
  • Anschließend wird in dem Umschaltmechanismus 30 mit der vorstehenden Konfiguration ein Betrieb für die Umschaltung der Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl und der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl erläutert.
  • Beispielsweise wird angenommen, daß der Motor bei niedriger Drehzahl betrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, da das Ölsteuerventil 35 geschlossen ist, kein Öldruck an die Ölkammer 32a in dem Kipphebelarm 15 geliefert. Im übrigen wird eine kleine Ölmenge zur Schmierung zwischen dem Kipphebelarm 7 und dem Kipphebelarm 15 zugeführt. Ein kleines Loch ist in dem Ölsteuerventil 35 ausgebildet, um das Schmieröl sicherzustellen. Jedoch tritt, da nur eine kleine Menge an Schmieröl fließt, kein hydraulischer Druck, wie z.B. einer, welcher das Hochdrücken des Umschaltelementes 36 erlaubt, in der Ölkammer 32a auf. Gemäß Darstellung in 1, 6 und 7 wird daher das Umschaltelement 36 durch die Schraubenfeder 38 nach unten gedrückt, so daß der ausgesparte Abschnitt 36a bei dem Fenster 34a positioniert ist.
  • Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das distale Ende 41d des Armabschnittes 41 des Kipphebelarms 20 für einen Hochdrehzahlhub durch die Nocke 9b für eine hohe Drehzahl lediglich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen in den Raum in dem ausgesparten Abschnitt 36a des Umschaltelementes 36 gemäß Darstellung in 6 und 7. Demzufolge wird keine Nockenauslenkung aus dem Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl nicht auf den Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl übertragen.
  • Gemäß Darstellung in 6 und 7 wird daher nur eine Bewegung des Kipphebelarms 15 für eine niedrige Drehzahl, welche durch die Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl ausgelenkt wird, auf den Ventilschaft 3 übertragen, um das Einlaßventil 2 nach unten zu drücken. Demzufolge wird das Einlaßventil 2 mit einem Ventil-Öffnungs/Schließ-Zeitverlauf und mit einem Ventilhubbetrag betrieben, welcher für einen Niedrigdrehzahlbetrieb geeignet ist, der durch die Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl durchgeführt wird.
  • Andererseits wird, wenn der Motor in einem eine Nockenumschaltung durchführenden Betriebszustand betrieben wird, wie beispielsweise in einem Hochdrehzahlbereich, in welchem die Drehzahl des Motors einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, das Ölsteuerventil 35 geöffnet. Dadurch wird das Motoröl unter Druck der Ölkammer 32a durch den Kanal 7a in der Kipphebelwelle 7 zugeführt, um das Umschaltelement 36 nach oben zu drücken. Demzufolge wird gemäß Darstellung in 8 und 9 der Außenumfangsabschnitt 36b bei dem Fenster 34a unmittelbar unter dem ausgesparten Abschnitt 36a positioniert.
  • Das distale Ende 41d des Armabschnitts 41 liegt an dem Außenumfangsabschnitt 36b des Umschaltelementes 36 aus der Nachbarschaft an, wo ein Kontaktabschnitt zwischen der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl und der Rolle 23 den Basiskreis des Nockenprofils der Nocke 9b (siehe 10) überschreitet. Daher wird gemäß Darstellung in 8 und 9, da das distale Ende 41d des Armabschnitts 41 des Kipphebelarms 20 für eine hohe Drehzahl auf den Außenumfangsabschnitt 36b des Umschaltelementes 36 drückt, der Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl gedrückt.
  • Hier wird der Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl in derselben Richtung wie eine Drehrichtung des Kipphebelarms 15 gedrückt. Daher wird das Umschaltelement 36 in der Drehrichtung des Kipphebelarms 15 für eine niedrige Drehzahl abhängig von der Drehung des Kipphebelarms 20 für eine hohe Drehzahl gedrückt.
  • Aufgrund dieses Verhaltens wird die Nockenauslenkung von dem Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl auf den Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl so übertragen, daß der Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl gedreht wird. Auf diese Weise wird die Nockenauslenkung des Kipphebelarms 20 für eine hohe Drehzahl auf den Ventilschaft 3a über den Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl übertragen, um das Einlaßventil 2 nach unten zu drücken. D.h., der Nockenantrieb des Einlaßventils 2 wird von der Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl auf die Nocke 9b für eine hohe Drehzahl umgeschaltet.
  • Der Ventilhubbetrag der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl ist größer als der der Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl. Daher wird gemäß Darstellung in 8 die Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl von der Rolle 18 getrennt. D.h., die Rolle 18 trennt sich von einem Abschnitt der Nocke 9a für eine niedrige Drehzahl mit Ausnahme ihres Basiskreises. Demzufolge werden der Öffnungs/Schließ-Zeitverlauf und der Ventilhubbetrag der Nocke 9a für eine niedrige Geschwindigkeit nicht auf den Ventilschaft 3a übertragen. Statt dessen werden nur der Öffnungs/Schließ-Zeitverlauf und der Ventilhubbetrag, die für einen Hochdrehzahlbetrieb der Nocke 9b für eine hohe Drehzahl geeignet sind, auf den Ventilschaft 3a übertragen.
  • In dieser Ausführungsform wird die Nockenauslenkung aus dem Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl auf den Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl übertragen, indem das distale Ende 41d des Armabschnitts 41 des Kipphebelarms 20 für eine hohe Drehzahl veranlaßt wird, an dem Umschaltelement 36 aus einer Drehrichtung des Kipphebelarms 15 für eine niedrige Drehzahl anzuliegen. Durch die Verwendung eines derartigen Aufbaus tritt eine Biegebelastung hauptsächlich nur in dem ersten Anlageabschnitt 31 und dem zweiten Anlageabschnitt 40 auf, welche eine Antriebskraft des Einlaßventils 2 übertragen, während eine schwere Belastung wie z.B. eine Scherungsbelastung darin jedoch nicht auftritt.
  • Zusätzlich ist der erste Anlageabschnitt 31 so aufgebaut, daß er eine Kolbenkonfiguration besitzt, die zusammen mit dem Kipphebelarm 15 für eine niedrige Drehzahl gedreht wird, und der zweite Anlageabschnitt 40 ist so aufgebaut, daß er eine Armkonfiguration besitzt, welche zusammen mit dem Kipphebelarm 20 für eine hohe Drehzahl gedreht wird. Der erste Anlageabschnitt 31 und der zweite Anlageabschnitt 40 werden im Wesentlichen in dem toten Raum δ aufgenommen, welcher von dem oberen Abschnitt der Kipphebelwelle 7 und dem Seitenabschnitt der Nockenwelle 8 definiert wird. Daher wird verhindert, daß der erste Anlageabschnitt 31 und der zweite Anlageabschnitt 40 weit in die Umgebungen der Kipphebelwelle 7 oder der Nockenwelle 8 ragen.
  • Aus diesem Grunde können sowohl die Kompaktheit des Zylinderkopfes 1 als auch die Reduzierung der auf den Umschaltmechanismus 30 einwirkenden Belastung erreicht und das Umschalten der Nocken 9a und 9b durchgeführt werden. In dieser Ausführungsform ist insbesondere der erste Anlageabschnitt 31 mit der relativ großen Höhenabmessung, die in der Kolbenkonfiguration ausgebildet ist, auf einer Seite in der Nähe der Nockenwelle 8 angeordnet, und der zweite Anlageabschnitt 40, der in der Armkonfiguration ausgebildet ist, dessen Höhe kleiner als die der Kolbenkonfiguration eingestellt werden kann, ist auf einer von der Nockenwelle 8 entfernten Seite angeordnet. Daher wird verhindert, daß die Bestandteile des Umschaltmechanismus 30 seitlich von der Kipphebelwelle 7 weit vorstehen, so daß der Umschaltmechanismus 30 bereitgestellt werden kann, indem der räumlich eingeschränkte Bereich über dem Zylinderkopf ausreichend genutzt wird.
  • Ferner kann der Umschaltmechanismus 30 durch eine einfache Kombination von Teilen, wie z.B. dem Umschaltelement 36, das mit dem ausgesparten Abschnitt 36a ausgebildet ist, der Aufnahmekammer 34, welche das Umschaltelement 36 aufnimmt, und dem distalen Ende 41d, das zu dem Fenster 34a vorschwingt und sich davon zurückzieht, aufgebaut werden. Demzufolge kann der Umschaltmechanismus 30 mit niedrigen Kosten implementiert werden. Ferner kann das Umschaltelement 36 durch den Aufnahmezylinder 32 gelagert werden, welcher die Wand der Aufnahmekammer 34 bildet. Da die von dem distalen Ende 41d aufgebrachte Belastung durch den aufnehmenden Zylinder 32 aufgenommen wird, wird die auf einen Abschnitt für die Übertragung einer Antriebskraft, nämlich das Umschaltelement 36, ausgeübte Belastung reduziert, so daß die Zuverlässigkeit des Nockenumschaltbetriebs weiter verbessert wird.
  • In dieser Ausführungsform werden die Schraubenfeder 38 mit einer einfachen Konfiguration und ein durch die Ölkammer 32a zugeführter hydraulischer Druck für einen Umschaltvorgang in dem Umschaltmechanismus 30 verwendet. Da Motoröl für die Hydraulikdruckerzeugung verwendet werden kann, kann die Umschaltung der Nocken 9a und 9b mit einer einfachen Konfiguration durchgeführt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann mit verschiedenen Modifikationen ohne Abweichung von der Grundidee der vorliegenden Erfindung implementiert werden. Beispiels weise wurde die vorliegende Ausführungsform anhand des Einlaßventils erläutert, wobei aber die vorliegende Erfindung nicht nur zum Antreiben des Einlaßventils sondern auch zum Antreiben des Auslaßventils angewendet werden kann. In der Ausführungsform wird die Umschaltung zwischen den Positionen des Umschaltelementes unter Verwendung von hydraulischem Druck durchgeführt, wobei jedoch diese Erfindung nicht auf eine derartige Nutzung des hydraulischen Druckes beschränkt ist. Die Umschaltung von Positionen des Umschaltelementes kann durch eine andere Konfiguration oder Mechanismus durchgeführt werden. Der Fall, daß die Umschaltung der Nocken für eine Niedrigdrehzahl und für eine Hochdrehzahl abhängig von der Umdrehung des Motors durchgeführt wird, wurde erläutert, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise kann die Nockenumschaltung abhängig von einer Belastung des Motors oder dergleichen durchgeführt werden.
  • Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind für den Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich. Daher ist die Erfindung in ihren breiteren Aspekten nicht auf die hierin dargestellten und beschriebenen spezifischen Details und repräsentativen Ausführungsformen beschränkt. Demzufolge können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne von dem Erfindungsgedanken oder Schutzumfang des allgemeinen erfindungsgemäßen Konzeptes gemäß Definition durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente durchgeführt werden.

Claims (6)

  1. Variabler Ventilmechanismus (V) für einen Motor, wobei der Motor aufweist: eine Kipphebelwelle (7), welche zu einem Zylinderkopf (1) angeordnet ist; eine Nockenwelle (8), welche auf dem Zylinderkopf (1) parallel zu der Kipphebelwelle (7) und über der Kipphebelwelle (7) angeordnet ist und eine erste Nocke (9a) und eine zweite Nocke (9b) aufweist, welche sich im Nockenprofil voneinander unterscheiden; einen ersten Kipphebelarm (15), welcher drehbar von der Kipphebelwelle (7) gelagert und von der ersten Nocke 9a) angetrieben wird, und welcher eine Auslenkung der ersten Nocke (9a) auf ein Ventil (2) überträgt; und einen zweiten Kipphebelarm (20), welcher drehbar von der Kipphebelwelle (7) parallel zu dem ersten Kipphebelarm gelagert und von der zweiten Nocke (9b) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der variable Ventilmechanismus (V) einen Umschaltmechanismus (30) aufweist, welcher eine selektive Übertragung einer Auslenkung des zweiten Kipphebelarms (20) auf den ersten Kipphebelarm (15) ermöglicht, der Umschaltmechanismus (30), welcher seitwärts von der Nockenwelle (8) vorgesehen ist, und der Umschaltmechanismus (30) aufweist: einen ersten Anlageabschnitt (31), welcher auf dem ersten Kipphebelarm (15) vorgesehen ist; einen zweiten Anlageabschnitt (40), welcher auf dem zweiten Kipphebelarm (20) vorgesehen ist und dem ersten Anlageabschnitt (31) in Bezug auf die Drehrichtung um die Kipphebelwelle (7) gegenüberliegt; und ein Umschaltelement (36), welches auf einen Anlageabschnitt des ersten Anlageabschnittes (31) und des zweiten Anlageabschnittes (40) vorgesehen ist, wobei das Umschaltelement (36) in eine erste Position, in welcher das Umschaltelement (36) an den anderen Anlageabschnitt des dem ersten Anlageabschnittes (31) und dem zweiten Anlageabschnitt (40) anliegt, um die Auslenkung des zweiten Kipphebelarms (20) an den ersten Kipphebelarm (15) zu übertragen, und in eine zweite Position, in welcher das Umschaltelement (36) nicht an dem anderen Anlageabschnitt anliegt, verschiebbar ist.
  2. Variabler Ventilmechanismus (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anlageabschnitt (31) an einer Seite naher der Kipphebelwelle (8) angeordnet ist, um aus einem oberen Abschnitt des ersten Kipphebelarms (15) hervorstehen, und der zweite Anlageabschnitt (40) an einer von der Nockenwelle entfernten Seite positioniert ist, um so angeordnet zu sein, daß sein distales Ende sich um eine Rückwandseite des ersten Anlageabschnittes (31) krümmt.
  3. Variabler Ventilmechanismus (V) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anlageabschnitt (31) eine zylindrische Aufnahmekammer (24), welche eine aus einem oberen Abschnitt des ersten Kipphebelarms (15) vorspringende Form und ein Fenster (34a) auf ihrer Rückseitenwand aufweist, und das Umschaltelement (36) aufweist, welches beweglich in der Aufnahmekammer (34) aufgenommen und mit einem ausgesparten Abschnitt (36a) auf seinem Außenumfangsabschnitt (36b) ausgebildet ist, wobei der erste Anlageabschnitt (31) so konfiguriert ist, daß der ausgesparte Abschnitt (36a) und der Außenumfangsabschnitt (36b) selektiv bei dem Fenster (34a) positioniert werden können, und der zweite Anlageabschnitt (40) ein distales Ende (41d) aufweist, welches sich zu dem Fenster (34a) hin und von diesem gemäß der Drehauslenkung des zweiten Kipphebelarms (20) bewegt und zurückzieht, wobei der zweite Anlageabschnitt (40) so konfiguriert ist, daß das distale Ende (41d) in den ausgesparten Abschnitt (36d) eintritt, wenn der ausgesparte Abschnitt (36a) bei dem Fenster (34a) positioniert ist, und das distale Ende (41d) auf dem Außenumfangsabschnitt (36b) anliegt, wenn der Außenumfangsabschnitt (36b) bei dem Fenster (34a) positioniert ist.
  4. Variabler Ventilmechanismus (V) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltelement (36) immer in eine Position, in welcher der ausgesparte Abschnitt (36A) dem Fenster (34a) gegenüberliegt, durch ein federndes Element (38) vorgespannt wird, und in eine Position bewegt wird, in welcher der Außenumfangsabschnitt (36b) dem Fenster (34b) gegenüberliegt, wenn hydraulischer Druck auf das Umschaltelement (36) ausgeübt wird.
  5. Variabler Ventilmechanismus (V) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Ölkammer (32a) zum Bewegen des Umschaltelementes (36) durch hydraulischen Druck aufweist, wobei ein Ölkanal (7b), der mit der Ölkammer (32b) in Verbindung steht, in der Kipphebelwelle (7) ausgebildet ist.
  6. Variabler Ventilmechanismus (V) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner einen Arretiermechanismus (37a, 37b) aufweist, welcher eine Drehung des Umschaltelementes (36) um eine Achse des Umschaltelementes (36) verhindert.
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