DE102007054615A1

DE102007054615A1 - Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung von Motoren

Info

Publication number: DE102007054615A1
Application number: DE102007054615A
Authority: DE
Inventors: Kyong Pyo Suwon Ha; Jin Kook Suwon Kong; Woo Tae Suwon Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2027-11-16
Also published as: JP5110690B2; US20080141964A1; JP2008151115A; DE102007054615B4; US8505509B2; US8056523B2; US20120048223A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung mit einer neuartigen Konstruktion zur Erhöhung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Benzinmotors bereit. Zu diesem Zweck sieht die vorliegende Erfindung eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung vor, die aufweist: einen Kipphebel; eine Rückstellfeder, die an der Unterseite eines hinteren Endabschnitts des Kipphebels abgestützt ist; eine Rolle, die mit dem Kipphebel verbunden ist, um von einem Nocken betätigt zu werden; ein Paar von Kipphebelwellenbaugruppen, die jeweils eine erste und eine zweite Kipphebelwelle und eine Pleuelstange, die integral mit der ersten und der zweiten Kipphebelwelle verbunden ist, aufweisen; ein Paar von Kipphebelwellen-Trägerelementen, die mit dem Kipphebel mittels der ersten und der zweiten Kipphebelwelle verbunden sind; und ein Übertragungselement zur Steuerung der Kipphebelwellenbaugruppe.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Prioritäten der koreanischen Patentanmeldungen Nummer 10-2006-0128693 , die am 15. Dezember 2006 angemeldet wurde, und Nummer 10-2007-0070363 , die am 13. Juli 2007 angemeldet wurde, wobei der gesamte Offenbarungsgehalt davon durch Bezug darauf in die vorliegende Offenbarung miteinbezogert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung von Motoren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung von Motoren mit einer neuen Konstruktion zur Erhöhung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei einem Benzinmotor.
Im Allgemeinen wird ein Zylinderabschaltsystem (CDS) verwendet, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei einem Benzinmotor zu erhöhen.
Das Zylinderabschaltsystem wird eingesetzt, um durch Abschaltung einiger Zylinder des Motors Energie einzusparen, wobei es notwendig ist, Ventile der abgeschalteten Zylinder während der Abschaltdauer zu schließen, um die Wirkung der Zylinderabschaltung zu erhöhen.
Bei dem Zylinderabschaltsystem werden alle oder eine Anzahl der Zylinder abgeschaltet, wobei herkömmliche Verfahren zur Zylinderabschaltung wie folgt ablaufen:

1) Bei einem herkömmlichen VTEC-Motor erfolgt die Zylinderabschaltung durch Steuerung eines Ventilhubprofils unter Verwendung von Verbindungsstiften zur Verbindung von zwei Nockenprofilen mit zwei Kipphebeln und entsprechenden zwei Kipphebeln;
2) bei einem Motor mit einer direkt-wirkenden Ventilsteuerung erfolgt die Zylinderabschaltung mittels eines Ventilstößels; und
3) bei einer Zylinderabschaltung vom Schlepphebeltyp ist bei einem Schlepphebel ein Schaltmechanismus vorgesehen, der von zwei Nockenprofilen bewegt werden kann.

Obwohl es darüberhinaus verschiedene Typen von Zylinderabschaltsystemen gibt, stellt die vorliegende Erfindung einen neuen Typ eines Zylinderabschaltsystems für einen Motor bereit.
Die vorstehend offenbarten Informationen sind nur für eine Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung gedacht und sollen nicht als eine Anerkennung oder eine Form der Anregung verstanden sein, dass diese Informationen den Stand der Technik darstellen, der dem Fachmann bekannt ist.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Bestreben, eine Kipphebelvorrichtung für die Zylinderabschaltung mit einer neuartigen Konstruktion zur Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei einem Benzinmotor bereitzustellen, die anders als die herkömmlichen Systeme ist, die eine Anzahl von Zylindern bei einem Mehrzylindermotor abschalten.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung bereit, die aufweist: einen Kipphebel; eine Rückstellfeder, die an der Unterseite eines hinteren Endabschnitts des Kipphebels abgestützt ist; eine mit dem Kipphebel verbundene Rolle zur Betätigung eines Nockens; ein Paar von Kipphebelwellenbaugruppen, die jeweils eine erste und eine zweite Kipphebelwelle und eine integral mit der ersten und der zweiten Kipphebelwelle verbundene Pleuelstange aufweisen; ein Paar von Kipphebelwellen-Trägerelementen, die mittels der erste und der zweiten Kipphebelwelle mit dem Kipphebel verbunden sind; und ein Übertragungselement zur Steuerung der Kipphebelwellenbaugruppe.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein einen hinteren Endabschnitt des Kipphebels in Längsrichtung der zweiten Kipphebelwelle durchdringendes Verbindungsloch ausgebildet, in welches die zweite Kipphebelwelle eingesetzt ist, eine Druckplatte zum Betätigen eines Ventils integral an einem vorderen Endabschnitt des Kipphebels in Form einer rechteckigen Platte ausgebildet ist und ein Rollenmontageraum zur Montage der Rolle zwischen dem vorderen und dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels ausgebildet ist, der im Wesentlichen an einem Zentrumsabschnitt den Kipphebel aufwärts und abwärts durchdringt.
Vorzugsweise steht die erste Kipphebelwelle von einer integral mit dem vorderen Endabschnitt der Pleuelstange ausgebildeten Position aus verlängert in Richtung des Kipphebelträgerelements hervor, und die zweite Kipphebelwelle steht von einer integral mit dem hinteren Endabschnitt der Pleuelstange ausgebildeten Position aus verlängert hervor.
Vorzugsweise umfasst das Kipphebelwellen-Trägerelement ein erstes Montageloch, in welches die erste Kipphebelwelle eingesetzt ist und das an einem vorderen Endabschnitt davon in Längsrichtung der ersten Kipphebelwelle ausgebildet ist, und ein zweites Montageloch umfasst, in welches die zweite Kipphebelwelle eingesetzt ist und das an einem hinteren Endabschnitt davon in Längsrichtung der zweiten Kipphebelwelle ausgebildet ist.
Ferner ist ein äußerer Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle mit einer in Bezug auf die Längsachse der Pleuelstange kurzen Länge ausgebildet, um in das zweite Montageloch eingesetzt oder von diesem getrennt zu werden, und ein innere Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle ist mit einer in Bezug auf die Längsachse der Pleuelstange langen Länge ausgebildet, um in das Verbindungsloch des Kipphebels eingesetzt oder von diesem getrennt zu werden.
Darüberhinaus ist ferner eine erste Ölnut auf der äußeren Umfangsfläche der ersten Kipphebelwelle ausgebildet und eine zweite Ölnut ist ferner auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Endabschnitts der zweiten Kipphebelwelle ausgebildet.
Zusätzlich ist ferner ein sich zu dem ersten Montageloch hin erstreckendes Ölzuführloch an einer vorgegebenen Position des Kipphebelwellen-Trägerelements, d. h. auf der Oberseite, wo das erste Montageloch ausgebildet ist, ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Ölzuführdurchlass, der mit der ersten Ölnut verbunden ist, im Inneren der ersten Kipphebelwelle in deren Längsrichtung ausgebildet, ein zweiter Ölzuführdurchlass, der mit dem ersten Ölzuführdurchlass verbunden ist, ist im Inneren der Pleuelstange in deren Längsrichtung ausgebildet, und ein dritter Ölzuführdurchlass, der mit dem zweiten Ölzuführdurchlass verbunden ist, ist in dem inneren Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle in deren Längsrichtung ausgebildet.
Vorzugsweise ist ein Vorsprung auf beiden Seiten des Kipphebels vorgesehen, so dass der Vorsprung die Pleuelstange betätigt.
Vorzugsweise umfasst das Übertragungselement zur Steuerung der Kipphebelwellenbaugruppe: wenigstens eine Übertragungsplatte, die auf der Außenseite des Kipphebelwellen-Trägerelements vorgesehen ist; wenigstens eine Schaltstange zum Hin- und Herbewegen der Übertragungsplatte; ein Antriebsmittel, das mit einem hinteren Endabschnitt der Schaltstange verbunden ist, um die Schaltstange winkelförmig zu bewegen; wenigstens ein Paar von Übertragungsdruckstangen, die integral auf der Innenfläche der Übertragungsplatte ausgebildet sind und die in das erste und das zweite Montageloch des Kipphebelwellen-Trägerelements eingesetzt sind; und wenigstens ein Keilelement, das integral mit der Außenfläche der Übertragungsplatte ausgebildet ist, mit dem ein vorderer Endabschnitt der Schaltstange in Kontakt ist.
Ferner ist die Außenfläche des Keilelements, mit der der vordere Endabschnitt der Schaltstange in Kontakt ist, mit einer geneigten Fläche ausgebildet.
Darüberhinaus ist eine Rückstellfeder zur Bereitstellung einer Rückstellkraft an der Übertragungsplatte, um sich nach einer Vorwärtsbewegung in die Ausgangsposition zu bewegen, in die Schaltstange eingesetzt und dadurch zwischen der Innenfläche der Übertragungsplatte und der Außenfläche der Kipphebelwellen-Trägerelements abgestützt.
Zusätzlich ist eine Rückstellfeder in dem Verbindungsloch des Kipphebels eingesetzt und an dem inneren Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle, die dazwischen angeordnet ist, montiert.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung bereit, der aufweist: einen Kipphebel; eine Rückstellfeder, die an der Unterseite eines hinteren Endabschnitts des Kipphebels abgestützt ist; eine Rolle, die mit dem Kipphebel verbunden ist, um von einem Nocken betätigt zu werden; wenigstens ein Kipphebelwellen-Trägerelement, das auf beiden Außenseiten des Kipphebels angeordnet ist; ein Drehelement, das in Eingriff mit dem Kipphebelwellen-Trägerelement ist, um eine Schwenkrotation des Kipphebels zu ermöglichen, oder das außer Eingriff mit dem Kipphebelwellen-Trägerelement ist, um den Kipphebel aus seiner Schwenkrotation zu lösen; und ein Hydraulikdruckmittel zum Ineingriffbringen oder Außereingriffbringen des Schwenkelements mit oder aus dem Kipphebelwellen-Trägerelement.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein einen hinteren Endabschnitt des Kipphebels in Längsrichtung des Schwenkelements durchdringendes Verbindungsloch ausgebildet, durch das das Schwenkelement hindurch eingesetzt ist, eine Druckplatte zur Betätigung eines Ventils ist integral an einem vorderen Endabschnitt des Kipphebels in der Form einer rechteckigen Platte ausgebildet ist, und ein Rollenmontageraum zur Montage der Rolle ist zwischen dem vorderen Endabschnitt und dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels ausgebildet, der aufwärts und abwärts an einem Zentrumsabschnitt den Kipphebel durchdringt.
Vorzugsweise umfasst das Hydraulikdruckmittel: einen Hydraulikzylinder, der innerhalb eines hinteren Endabschnitts des Kipphebelwellen-Trägerelements ausgebildet ist; einen Kolben, der in dem Hydraulikzylinder angeordnet ist; ein Hydraulikdruckzuführloch, das von einer Seitenfläche des Kipphebelwellen-Trägerelements bis zu dem Hydraulikzylinder für eine Fluidverbindung ausgebildet ist; und ein Hydraulikdruckzuführmittel zum Zuführen oder Blockieren eines Hydraulikdrucks zu dem Hydraulikdruckzuführloch.
Vorzugsweise umfasst das Schwenkelement: eine Feder, die kompressibel in dem Verbindungsloch angeordnet ist, das in dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels ausgebildet ist; und wenigstens einen Verriegelungsstift, der auf beiden Außenseiten der Feder angeordnet ist, von dem beide Enden sowohl in den Hydraulikzylinder als auch in das Verbindungsloch während des Normalbetriebs des Kipphebels eingesetzt sind, oder komplett in dem Verbindungsloch während einer Zylinderabschaltung des Kipphebels eingesetzt sind.
Es sollte verstanden sein, dass der Ausdruck „Kraftfahrzeug" oder „Fahrzeug" oder andere ähnliche Ausdrücke, wie sie hierin verwendet werden, im allgemeinen Motorfahrzeuge wie Autos, einschließlich Sport-Geländewagen (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, sowie Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, als auch Flugzeuge und dergleichen umfassen. Die vorliegenden Systeme sind insbesondere für eine große Anzahl von Motorfahrzeugen nützlich.
Die obigen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den beigefügten Zeichnungen, welche in diese Anmeldung mit einbezogen sind und einen Teil davon bilden, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die gemeinsam durch Beispiele dazu dienen, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern, ersichtlich und sind in diesen detailliert dargelegt.
Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche hierin nur durch Veranschaulichung geben sind und folglich die vorliegende Erfindung nicht einschränken, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine zusammengebaute Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine perspektivische Einzelteildarstellung ist, die die Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 eine Seitenansicht ist, die die Einbaulage der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
4a bis 4c Darstellungen sind, die Betriebszustände der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung während des Normalbetriebs darstellen;
5a bis 5c Darstellungen sind, die Betriebszustände der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Zylinderabschaltung darstellen;
6 eine Darstellung ist, die einen Betriebszustand der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, bei dem ein Kipphebel während der Zylinderabschaltung eine Kipphebelwelle antreibt;
7a und 7b Darstellungen sind, die Mittel zur Steuerung einer Kipphebelwellenbaugruppe der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen;
8 eine perspektivische Einzelteildarstellung ist, die eine weitere Ausführungsform einer Kipphebelwellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 eine Schnittansicht und eine Seitenansicht ist, die einen Betriebszustand einer Kipphebelwellenbaugruppe gemäß der Ausführungsform von 8 darstellen, in denen der Kipphebel normal betrieben wird; und
10 eine Schnittansicht und eine Seitenansicht ist, die einen Betriebszustand der Kipphebelwellenbaugruppe gemäß der Ausführungsform von 8 darstellen, in denen der Kipphebel sich in einem Zylinderabschaltungszustand befindet.
Bezugszeichen, die in den Zeichnungen verwendet werden, weisen Bezug zu den folgenden Elementen auf, wie nachstehend erläutert:

100: Kipphebel
102: Verbindungsloch
104: Druckplatte
106: Rollenmontageraum
108: Eingriffsloch
110: Vorsprung
200: Rolle
300: Kipphebelwellenbaugruppe
302: erste Kipphebelwelle
304: zweite Kipphebelwelle
306: Pleuelstange
308: innerer Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle
310: äußerer Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle
312: erster Ölzuführdurchlass
314: zweiter Ölzuführdurchlass
316: dritter Ölzuführdurchlass
318: erste Ölnut
320: zweite Ölnut
400: Kipphebelwellen-Trägerelement
402: erstes Montageloch
404: zweites Montageloch
406: Pleuelstangen-Einbringnut.
408: Ölzuführloch
500: Nocken
600: Ventil
700 und 704: Rückstellfedern
800: Übertragungselement
802: Übertragungsplatte
804: Übertragungsdruckstange
806: Keilelement
810: Schaltstange
900: Hydraulikzylinder
902: Kolben
904: Hydraulikdruck-Zuführloch
906: Hydraulikdruck-Zuführmittel,
908: Feder
910: Verriegelungsstift

Es sollte verstanden sein, dass die beigefügten Zeichnungen, die eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter, die Grundprinzipien der Erfindung darstellenden Merkmale darlegen, zwangsläufig nicht zu skalieren sind. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind und die zum Beispiel spezielle Dimensionierungen, Ausrichtungen, Anordnungen und Ausgestaltungen aufweisen, werden zum Teil durch die bestimmte beabsichtigte Anwendung und das Anwendungsgebiet festgelegt.
In den Figuren beziehen sich in den verschiedenen Figuren der Zeichnung Bezugszeichen durchgehend auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
Im Folgenden wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und nachstehend beschrieben werden. Während die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, sollte es verstanden sein, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung beabsichtigt vielmehr, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen zu umfassen, die innerhalb des Sinns und des Geltungsbereichs der Erfindung enthalten sein können.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zusammengebaute Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei 2 eine perspektivische Einzelteildarstellung davon ist.
Eine Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung als eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst im Allgemeinen einen Kipphebel 100, eine Rolle 200, ein Paar von Kipphebelwellenbaugruppen 300, die eine erste Kipphebelwelle 302, eine zweite Kipphebelwelle 304 und eine Pleuelstange 306 aufweisen, und ein Paar von Kipphebelwellen-Trägerelementen 400.
Ein einen hinteren Endabschnitt des Kipphebels 100 in Längsrichtung der zweiten Kipphebelwelle 304 durchdringendes Verbindungsloch 102 zur Kopplung des Kipphebels 200 mit den Kipphebelwellen-Trägerelementen 400 ist ausgebildet. Eine Druckplatte 104 ist integral an einen vorderen Endabschnitt des Kipphebels 100 in der Form einer rechteckigen Platte ausgebildet. Ein Rollenmontageraum 106 zur Montage der Rolle 200, der im Wesentlichen den Zentrumsabschnitt des Kipphebels 100 aufwärts und abwärts durchdringt, ist zwischen dem vorderen und dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels 100 vorgesehen.
Darüberhinaus ist ein Eingriffsloch 108, durch das eine Drehwelle der Rolle 200 hindurch eingebracht und eingekoppelt ist, an beiden Innenflächen des Rollenmontageraumes 106 vorgesehen.
Wenn dementsprechend die Drehachse der Rolle 200 in dem Eingriffsloch 108 des Rollenmontageraumes 106 des Kipphebels 100 eingekoppelt ist, ist die Rolle 200 in dem Rollenmontageraum 106 in Bezug auf die Drehachse der Rolle 200 drehbar angeordnet.
Die Rolle 200 kann zwischen der ersten Kipphebelwelle 302 und der zweiten Kipphebelwelle 304 angeordnet sein, um eine Drehbewegung des Kipphebels 100 in Bezug auf die erste Kipphebelwelle 302 und die zweite Kipphebelwelle 304 in Abhängigkeit der Zylinderabschaltungsphase oder der Zylindereinschaltungsphase zu ermöglichen, wie nachstehend im Detail beschrieben wird.
Der Kipphebel 100 ist mittels der Kipphebelwellenbaugruppen 300 mit den Kipphebelwellen-Trägerelementen 400 gekoppelt.
Die Kipphebelwellenbaugruppe 300, wie vorstehend erläutert, umfasst die erste und die zweite zylindrische Kipphebelwelle 302, 304, die vorne bzw. hinten davon angeordnet sind, und eine Pleuelstange 306, die die beiden Kipphebelwellen 302 und 304 verbindet.
Insbesondere ist ein vorderer Endabschnitt der Pleuelstange 306 integral mit einem inneren Endabschnitt der ersten Kipphebelwelle 302 ausgebildet, und ein hinterer Endabschnitt der Pleuelstange 306 ist im Wesentlichen in der Nähe eines äußeren Endabschnitts der zweiten Kipphebelwelle 304 integral ausgebildet.
Dementsprechend ragt die erste Kipphebelwelle 302 von einer Position aus, die integral mit dem vorderen Endabschnitt der Pleuelstange 306 ausgebildet ist, in Richtung des Kipphebelträgerelements 400 verlängert hervor, und die zweite Kipphebelwelle 304 ragt von einer Position aus, die integral mit dem hinteren Endabschnitt der Pleuelstange 306 ausgebildet ist, in Richtung des Kipphebels 100 verlängert hervor.
Die Kipphebelwellen-Trägerelemente 400 sind mittels der Kipphebelwellenbaugruppen 300 mit dem Kipphebel 100 gekoppelt und auf beiden Außenseiten des Kipphebels 100 angeordnet. Das Kipphebelwellen-Trägerelement 400 umfasst ein erstes und ein zweites Montageloch 402 und 404, die dessen vorderen Endabschnitt bzw. dessen hinteren Endabschnitt in Längsrichtung der ersten und der zweiten Kipphebelwelle 302 und 304 durchdringen, und eine Pleuelstangen-Einbringnut 406, die zwischen den beiden Montagelöcher 402 und 404 ausgebildet ist, wie in 2 gezeigt ist.
Bei der Montage der Kipphebelwellenbaugruppe 300 mit den Kipphebelwellen-Trägerelementen 400 wird die erste Kipphebelwelle 302 in das erste Montageloch 402 eingebracht und mit diesem gekoppelt, und ein äußerer Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304, d. h. ein Abschnitt mit einer kürzeren Länge als die erste Kipphebelwelle 302 in Bezug auf die Längsachse der Pleuelstange 306, wird in das zweite Montageloch 404 eingebracht und mit diesem gekoppelt, und dann wird die Pleuelstange 306 in die Pleuelstangen-Einbringnut 406 eingebracht und mit dieser gekoppelt.
Ferner wird ein innerer Endabschnitt 308 der zweiten Kipphebelwelle 304, d. h. ein Abschnitt mit einer längeren Länge als der äußere Endabschnitt 310, in das Verbindungsloch 102 des Kipphebels 100 eingebracht und mit diesem gekoppelt.
In diesem Fall bewegt sich die Kipphebelwellenbaugruppe 300 innerhalb der Kipphebelwellen-Trägerelemente 400 in Längsrichtung der ersten zylindrischen Kipphebelwelle 302 und der zweiten zylindrischen Kipphebelwelle 304.
d. h. im Einzelnen, wenn sich die Kipphebelwellenbaugruppe 300 nach links und nach rechts bewegt, d. h. in Längsrichtung der ersten Kipphebelwelle 302 und der zweiten Kipphebelwelle 304, verbleibt die erste Kipphebelwelle 302 immer in dem ersten Montageloch 402, weil zumindest ein Teil davon kontinuierlich darin eingesetzt ist. Allerdings kann die zweite Kipphebelwelle 304 in Abhängigkeit von dem Betrieb der Zylinderabschaltung mit dem zweiten Montageloch 404 in Eingriff oder außer Eingriff gebracht sein.
Ferner ist die Pleuelstange 306 mit der Pleuelstangen-Einbringnut 406 gekoppelt oder von dieser getrennt, wobei eine ausführliche Beschreibung eines Betriebes davon später erfolgt.
3 ist eine Seitenansicht, die die Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Nocken 500 in Rollkontakt mit der Roller 200, die mit dem Kipphebel 100 gekoppelt ist, und folglich betätigt beim Betrieb des Nockens 500 ein vorderer Endabschnitt des Kipphebels 100, d. h. die Druckplatte 104, ein Ventil 600, wobei eine Rückstellfeder 700 an der Unterseite des Kipphebels 100 angeordnet ist.
Während des Normalbetriebs, d. h. nicht während der Zylinderabschaltung, wird die Rolle 200 durch die Rotation des Nockens 500 niedergedrückt, wobei sich der Kipphebel 100 winkelförmig, d. h. in diesem Beispiel im Uhrzeigersinn, in Bezug auf die Drehachse der zweiten Kipphebelwelle 304 bewegt, so dass die Druckplatte 104 das Ventil 600 niederdrückt.
Demgegenüber wird während der Zylinderabschaltung, d. h., wenn der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 außer Eingriff von dem zweiten Montageloch 404 gebracht ist, die Rolle 200 durch die Rotation des Nockens 500 betätigt, und folglich dreht sich der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 in diesem Beispiel gegen den Uhrzeigersinn, weil die Drehung der zweiten Kipphebelwelle 304 nicht mehr von dem Kipphebel-Trägerelement 400 beschränkt wird. Folglich wird nicht das Ventil 600 sondern die Rückstellfeder 700, die an der Unterseite des hinteren Endabschnitts des Kipphebels 100 angeordnet ist, niedergedrückt.
d. h., da die erste Kipphebelwelle 302 als Drehpunkt dient, während der Nocken 500 die Rolle 200 niederdrückt, wird das Ventil 600 nicht betätigt, wenn sich der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 dreht.
In diesem Fall wird die benötigte Kraft zur Rückstellung des von dem Nocken 500 betätigten Kipphebels 100 von der Rückstellfeder 700 aufgebracht, und da der Zylinderabschaltungsbereich einem Bereich entspricht, in dem die Motordrehzahl niedrig ist, weist die Rückstellfeder 700 eine Kompressionsrückstellkraft auf, die schwächer als die einer Feder ist, die das Ventil 600 aufweist.
Als nächstes wird der Betrieb des Kipphebels während des Normalbetriebs und nicht während der Zylinderabschaltung mit Bezug auf 4a bis 4c detailliert beschrieben.
4a bis 4c sind Darstellungen, die einen Betriebszustand der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung im Normalbetrieb darstellen.
Wie vorstehend beschrieben bewegt sich während des normalen Betriebs der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse der zweiten Kipphebelwelle 304 winkelförmig, d. h. in diesem Beispiel im Uhrzeigersinn. Wie ferner in den 4a bis 4c gezeigt ist, da die zweite Kipphebelwelle 304 sowohl in das Verbindungsloch 102 des Kipphebels 100 als auch in das zweite Montageloch 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 eingesetzt ist, bewegt sich der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse der zweiten Kipphebelwelle 304 winkelförmig, da die zweite Kipphebelwelle 304 als Drehpunkt dient.
Während des Normalbetriebs d. h. nicht während der Zylinderabschaltung, wie in 4a gezeigt ist, in der ein Zustand dargestellt ist, bei dem das Ventil 600 nicht betätigt wird, und wie in 4b gezeigt ist, in der ein Zustand dargestellt ist, bei dem das Ventil 600 betätigt wird, wenn die Rolle 200 durch die Rotation des Nockens 500 niedergedrückt wird, bewegt sich dementsprechend der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse der zweiten Kipphebelwelle 304 winkelförmig, und folglich bewegt sich die Druckplatte 104 des Kipphebels 100 nach unten, um das Ventil 600 zu betätigen.
Ferner ist eine erste Ölnut 318 auf der äußeren Umfangsfläche der ersten Kipphebelwelle 302 vorgesehen, und eine zweite Ölnut 320 ist auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Endabschnitts 308 der zweiten Kipphebelwelle 304 vorgesehen.
Ferner sind die erste Ölnut 318 und die zweite Ölnut 320 durch einen ersten, einen zweiten und einen dritten Ölzuführdurchlass 312, 314 und 316 für eine Fluidverbindung miteinander verbunden. Der erste Ölzuführdurchlass 312, der mit der ersten Ölnut 318 verbunden ist, ist im Inneren der ersten Kipphebelwelle 302 in deren Längsrichtung ausgebildet, der zweite Ölzuführdurchlass 314, der mit dem ersten Ölzuführdurchlass 312 verbunden ist, ist im Inneren der Pleuelstange 306 in deren Längsrichtung ausgebildet, und der dritte Ölzuführdurchlass 316, der mit dem zweiten Ölzuführdurchlass 314 verbunden ist, ist in dem inneren Endabschnitt 308 der zweiten Kipphebelwelle 304 in deren Längsrichtung ausgebildet.
Dementsprechend ist die erste Ölnut 318 der ersten Kipphebelwelle 302 zur Fluidverbindung mit der zweiten Ölnut 320 der zweiten Kipphebelwelle 304 durch den ersten, den zweiten und den dritten Ölzuführdurchlass 312, 314 und 316 verbunden.
In diesem Fall ist ein Ölzuführloch 408, das sich bis zu dem ersten Montageloch 402 hin erstreckt, an einer vorgegebenen Position des Kipphebelwellen-Trägerelements 400, d. h. auf der Oberseite, wo das erste Montageloch 402, durch welches die erste Kipphebelwelle 302 eingesetzt und mit dieser gekuppelt ist, ausgebildet.
Wenn dementsprechend dem Ölzuführloch 408 Öl bereitgestellt wird, wird das Öl der ersten Ölnut 318 der ersten Kipphebelwelle 302, dem ersten Ölzuführdurchlass 312 der ersten Kipphebelwelle 302, dem zweiten Ölzuführdurchlass 314 der Pleuelstange 306, dem dritten Ölzuführdurchlass 316 der zweiten Kipphebelwelle 304 und schließlich der zweiten Ölnut 320 auf dem inneren Endabschnitt 308 der zweiten Kipphebelwelle 304 zugeführt, damit eine Schmierung zwischen der äußeren Umfangsfläche der ersten Kipphebelwelle 302 und der inneren Umfangsfläche des ersten Montagelochs 402 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 bereitgestellt wird und ferner eine Schmierung zwischen der äußeren Umfangsfläche der zweiten Kipphebelwelle 304 und der inneren Umfangsfläche des Verbindungslochs 102 des Kipphebels 100 ermöglicht wird.
Nun wird mit Bezug auf 5a bis 5c die Funktionsweise des Kipphebels während der Zylinderabschaltung detailliert beschrieben.
5A bis 5C sind Darstellungen, die einen Betriebszustand der Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Zylinderabschaltung darstellen, wobei 5a einen Zustand zeigt, bei dem der Kipphebel nicht betätigt wird, und 5b einen Zustand zeigt, bei dem der Kipphebel betätigt wird.
Während der Zylinderabschaltung wird der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 außer Eingriff mit dem zweiten Montageloch 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 gebracht, wobei nur der innere Endabschnitt 308 der zweiten Kipphebelwelle 304 in dem Verbindungsloch 102 des Kipphebels 100 angeordnet ist. Folglich fungiert nicht die zweite Kipphebelwelle 304 sondern die erste Kipphebelwelle 302 als Drehachse des Kipphebels 100.
Dementsprechend bewegt sich der Kipphebel 100 in Bezug auf die erste Kipphebelwelle 302, die in das erste Montageloch 402 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 eingesetzt ist, winkelförmig, d. h. in diesem Beispiel gegen den Uhrzeigersinn.
Wie in 5b gezeigt ist, wenn die Rolle 200 durch die Rotation des Nockens 500 während der Zylinderabschaltung betätigt wird, bewegt sich der hintere Endabschnitt des Kipphebels 100 nach unten, so dass sich der Kipphebel 100 winkelförmig, d. h. gegen den Uhrzeigersinn, in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 bewegt. Folglich wird nicht das Ventil 600, das unter der Druckplatte 104 des Kipphebels 100 angeordnet ist, sondern die Rückstellfeder 700, die an der Unterseite des hinteren Endabschnitts des Kipphebels 100 angeordnet ist, betätigt.
Ferner wird das Öl, das durch das Ölzuführloch 408 zugeführt wird, zu der ersten und der zweiten Ölnut 318 und 320, die auf der Oberfläche der ersten und der zweiten Kipphebelwelle 302 und 304 ausgebildet sind, gefördert, wodurch eine Schmierung zwischen der äußeren Umfangsfläche der ersten Kipphebelwelle 302 und der inneren Umfangsfläche des ersten Montagelochs 402 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 bereitgestellt ist und ferner eine Schmierung zwischen der äußeren Umfangsfläche der zweiten Kipphebelwelle 304 und der inneren Umfangsfläche des Verbindungslochs 102 des Kipphebels 100 ermöglicht wird.
Die Rotation des Kipphebels 100 in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 während der Zylinderabschaltung kann durch die folgenden zwei Ausführungsformen erzielt werden.
Als erste Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, ist ein Vorsprung 110 auf beiden Seitenenden des Kipphebels 100 derart vorgesehen, dass der Vorsprung 110 die Pleuelstange 306 betätigt.
Wenn die Rolle 200 durch den Nocken 500 betätigt wird und wenn gleichzeitig der Kipphebel 100 betätigt wird, drückt in diesem Fall der Vorsprung 110 des Kipphebels 100 die Pleuelstange 306 nach unten und folglich bewegt sich der hintere Endabschnitt des Kipphebels 100 nach unten, so dass sich der Kipphebel 100 winkelförmig in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 bewegt.
Als zweite Ausführungsform, bei einem Fall, bei dem der Vorsprung 110 nicht auf beiden Seitenenden des Kipphebel 100 bereitgestellt ist, betätigt die Druckplatte 104 des Kipphebels 100, wenn die Rolle 200 von dem Nocken 500 getrieben wird, die Oberfläche des Ventils 600, wobei gleichzeitig der hintere Endabschnitt des Kipphebels 100 eine Rückstellkraft auf die Rückstellfeder 700 aufbringt. Zu dieser Zeit, da die nicht dargestellte Feder des Ventils 600 zur Aufbringung einer Rückstellkraft eine Kompressionsrückstellkraft aufweist, die größer als die der Rückstellfeder 700 ist, bewegt sich der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 winkelförmig.
Als nächstes wird ein Beispiel, bei dem die Kipphebelwellenbaugruppe 300 gesteuert wird, d. h. bei dem der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 in Eingriff oder außer Eingriff mit dem zweiten Montageloch 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 gebracht wird, mit Bezug auf 7a und 7b beschrieben.
7a ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem die Kipphebelwellenbaugruppe 300 nicht gesteuert wird, und 7b ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem die Kipphebelwellenbaugruppe 300 gesteuert wurde.
Ein Übertragungselement 800 zur Steuerung der Kipphebelwellenbaugruppe 300 umfasst eine Übertragungsplatte 802, eine Schaltstange 810 zur Steuerung der Übertragungsplatte 802 und ein Antriebsmittel (nicht dargestellt), das mit einem hinteren Endabschnitt des Schaltstabs 810 verbunden ist, um die Schaltstange 810 zu bewegen.
Vorzugsweise ist ein Paar von Übertragungsdruckstangen 804, die in das erste und das zweite Montageloch 402 bzw. 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 eingesetzt sind, integral auf der Innenfläche der Übertragungsplatte 802 ausgebildet.
Ferner ist ein Keilelement 806, mit dem ein vorderer Endabschnitt der Schaltstange 810 in Verbindung steht, integral auf der Außenfläche der Übertragungsplatte 802 ausgebildet. Die Außenfläche des Keilelements 806 ist mit einer geneigten Fläche ausgebildet.
Wie in 7a gezeigt ist, ist der vordere Endabschnitt der Schaltstange 810 mit dem unteren flachen Bodenabschnitt der geneigten Fläche des Keilelements 806 in Kontakt, wenn die Zylinderabschaltung nicht aktiv ist.
Allerdings bewegt im Fall der Zylinderabschaltung, wie in 7b gezeigt ist, das Antriebsmittel die Schaltstange 810 winkelförmig, und gleichzeitig bewegt sich die Schaltstange 810 entlang der geneigten Fläche bis zu dem oberen Abschnitt des Keilelements 806, um die Übertragungsplatte 802 in Richtung des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 zu drücken.
Anschließend bewegt sich die Übertragungsplatte 802 in Richtung des Kipphebelwellen-Trägerelements 400, und gleichzeitig betätigen die Übertragungsdruckstangen 804, die an der Übertragungsplatte 802 angebracht sind, die erste und die zweite Kipphebelwelle 302 und 304, um in das erste und das zweite Montageloch 402 und 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 eingebracht zu werden.
Da dementsprechend die erste Kipphebelwelle 302 länger als der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 ist, verbleibt die erste Kipphebelwelle 302 selbst beim Drücken in dem ersten Montageloch 402, wobei aber der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 außer Eingriff aus dem zweiten Montageloch 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 gebracht wird.
Zum Wechsel vom Zylinderabschaltungszustand zum Zylinderaktivierungszustand ist eine Rückstellfeder 704 in dem Verbindungsloch 102 des Kipphebels 100 montiert, um den äußeren Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 wieder in das zweite Montageloch 404 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 einzubringen, wenn sich der Kipphebel 100 in die Grundposition bewegt.
d. h., wenn der innere Endabschnitt 308 der zweiten Kipphebelwelle 304 in das Verbindungsloch 102 des Kipphebels 100 gegen die Rückstellfeder 704, die dazwischen angeordnet ist, eingebracht wird, wird der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 außer Eingriff mit dem zweiten Montageloch 404 gebracht, während der innere Endabschnitt 308 der zweiten Kipphebelwelle 304 die Rückstellfeder 704 zusammendrückt.
Wenn demgegenüber die hintere untere Fläche des Kipphebels 100 nach oben in die Ausgangsposition bewegt wird und in Bezug auf die erste Kipphebelwelle 302 durch die Rückstellkraft der dazwischen angeordneten Rückstellfeder 700 gedreht wird, wird der äußere Endabschnitt 310 der zweiten Kipphebelwelle 304 durch die Rückstellfeder 704 in dem Montageloch 102 betätigt, um wieder in dem zweiten Montageloch 404 eingebracht zu werden, wobei gleichzeitig die Pleuelstange 306 in die Pleuelstangen-Einbringnut 406 eingebracht wird, wodurch der Wechsel in den Zylinderaktivierungszustand vervollständigt wird.
Als nächstes wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Kipphebelwellenbaugruppe der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf 8 beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Merkmal auf, durch das es möglich ist, die Komponententeile zu vereinfachen und eine Zylinderabschaltfunktion des Kipphebels mittels hydraulischem Druck im Vergleich zu der oben beschriebenen bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorzusehen.
8 ist eine perspektivische Einzelteildarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Kipphebelwellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie bei der oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform ist in dieser bevorzugten Ausführungsform der Kipphebelwellenbaugruppe ein einen hinteren Endabschnitt eines Kipphebels 100 in Längsrichtung durchdringendes Verbindungsloch 102 für das in Eingriff bringen oder das außer Eingriff bringen des Endabschnitts des Kipphebels 100 mit einem Kipphebel-Trägerelement 400 ausgebildet, wobei eine Druckplatte 104 integral an einem vorderen Endabschnitt des Kipphebels 100 in Form einer rechteckigen Platte ausgebildet ist und ein Rollenmontageraum 106 zur Montage der Rolle 200, der an einer Zentrumsposition den Kipphebel 100 aufwärts und abwärts durchdringt, zwischen dem vorderen und hinteren Endabschnitt des Kipphebels 100 vorgesehen ist.
Ferner ist ein Eingriffsloch 108, durch das ein Drehachse der Rolle 200 eingesetzt und mit dieser gekoppelt wird, auf beiden Innenflächen des Rollenmontageraumes 106 vorgesehen. Wenn dementsprechend die Drehachse der Rolle 200 mit dem Eingriffsloch 108 des Kipphebels gekoppelt ist, ist die Rolle 200 positioniert, um in dem Rollenmontageraum 106 drehbar zu sein.
Das Kipphebelwelle-Trägerelement 400, welches als ein Trägerelement zur Rotation des Kipphebels 100 dient, ist auf beiden Seiten des Kipphebels 100 angeordnet. Vorzugsweise kann das Kipphebelwellen-Trägerelement 400 separat an einem Zylinderkopf montiert sein, oder der Zylinderkopf selbst kann betätigt werden, um als ein Kipphebelwellen-Trägerelement 400 zu fungieren.
Vorzugsweise ist ein Hydraulikzylinder 900, ebenso wie das zweite Montageloch 404, in der Innenseite des hinteren Endabschnitts des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 ausgebildet, wobei ein Kolben 902 in dem Hydraulikzylinder 900 angeordnet ist.
Ferner ist ein Hydraulikdruck-Zuführloch 904 für eine Fluidverbindung von der äußeren Seitenfläche des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 bis zu dem Hydraulikzylinder 900 ausgebildet, wobei das Hydraulikdruck-Zuführloch 904 mit einem Hydraulikdruck-Zuführmittel 906 verbunden ist.
Dementsprechend wird der Hydraulikdruck, der von dem Hydraulikdruck-Zuführmittel 906 bereitgestellt wird, durch das Hydraulikdruck-Zuführloch 904 dem Hydraulikzylinder 900 zugeführt, wobei sich dadurch der Kolben 902 in Richtung des Kipphebels 100 durch den Hydraulikdruck bewegen kann. Der Kolben 902 entspricht der Übertragungsdruckstange 804 aus 7a.
Ferner ist eine Feder 908 kompressibel in dem in dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels 100 ausgebildeten Verbindungsloch 102 angeordnet, wobei Verriegelungsstifte 910 auf beiden Seiten der Feder 908 angeordnet sind und als Drehelemente dienen, wie weiter unten erläutert wird. Die Verriegelungsstifte 910 entsprechen der zweiten Kipphebelwelle 304, die vorstehend genannt wurde.
Während des Normalbetriebs des Kipphebels 100 werden die Verriegelungsstifte 910 nach außen aus dem Verbindungsloch 102 durch die Rückstellkraft der Feder 908 gedrückt, wobei dadurch die äußeren Endabschnitte 912 der Verriegelungsstifte 910 in den Hydraulikzylinder 900, d. h. in das zweite Montageloch, eingebracht werden. Demgegenüber wird während der Zylinderabschaltung des Kipphebels 100 der Verriegelungsstift 910 von dem Kolben 902 in dem Hydraulikzylinder 900 einwärts gedrückt und gleichzeitig in das Verbindungsloch 102 eingebracht, um die Feder 908 gegen ihre Rückstellkraft zu komprimieren und dadurch den Kipphebel 100 außer Eingriff mit dem Kipphebelwellen-Trägerelement 400 zu bringen.
Als nächstes wird der Betrieb der in 8 diskutierten Kipphebelwellenbaugruppe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9 und 10 detaillierter beschrieben.
Zunächst wird nachstehend ein Normalbetriebszustand des Kipphebels beschrieben.
9 ist eine Schnittansicht und eine Seitenansicht, die einen Betriebszustand der zweiten Kipphebelbaugruppe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus 8 darstellen, in welcher der Kipphebel normal betrieben wird.
Im Fall des Normalbetriebs des Kipphebels 100, bei dem der Kipphebel 100 eine Ventilhubfunktion normal durchführt, die das Ventil 600 anhebt und absenkt, wird eine Hydraulikdruck-Abgabephase eintreten, bei der keine Hydraulikdruckzufuhr durch das Hydraulikdruckzuführmittel 906 zugeführt wird.
d. h., dass die Hydraulikdruck-Abgabephase die Phase ist, in der kein Hydraulikdruck aus dem Hydraulikdruck-Zuführloch 904 des Kipphebelwellen-Trägerelements 400 dem Hydraulikzylinder 900 zugeführt wird. Dementsprechend wird der äußere Endabschnitt 912 des Verriegelungsstiftes 910 durch die Rückstellkraft der Feder 908 nach außen aus dem Verbindungsloch 102 gedrückt und in den Hydraulikzylinder 900 eingebracht, wobei der Kolben 902 durch den Verriegelungsstift 910 betätigt wird, um an einem Ende des Hydraulikzylinders 900 angeordnet zu werden. Bei diesem Betrieb bleiben der Kipphebel 100 und das Kipphebelwellen-Trägerelement 400 in Eingriff.
Wenn dementsprechend mit Bezug auf 9 die Rolle 200 durch die Drehung des Nockens 500 nach unten gedrückt wird, bewegt sich der Kipphebel 100 in Bezug auf die Drehachse des Verriegelungsstiftes 910, der in dem Hydraulikzylinder 900 eingesetzt ist, winkelförmig um den Verriegelungsstift 910, d. h. in diesem Beispiel im Uhrzeigersinn. d. h., dass der Verriegelungsstift 910 als Gelenk der zweiten Kipphebelwelle 304 dient, wie in 2 gezeigt ist. Folglich drückt die Druckplatte 104 des Kipphebels 100 das Ventil 600 nach unten, so dass der Kipphebel 100 die Ventilhubfunktion durchführt, die eine wesentliche Funktion des Kipphebels 100 ist.
Schließlich wird nachstehend der Betrieb zur Zylinderabschaltung des Kipphebels beschrieben.
10 ist eine Schnittansicht und eine Seitenansicht, die einen Betriebszustand der zweiten Kipphebelwellenbaugruppe der Ausführungsform von 8 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, in denen sich der Kipphebel in einem Zylinderabschaltzustand befindet.
In dem Fall des Betriebs zur Zylinderabschaltung des Kipphebels 100, bei der der Kipphebel 100 keine Ventilhubfunktion durchführt, gibt es eine Hydraulikdruckaufbringphase, in der eine Hydraulikdruckzufuhr durch das Hydraulikdruck-Zuführmittel 906 erfolgt.
d. h., dass die Hydraulikdruckaufbringphase die Phase ist, in der ein Hydraulikdruck von dem Hydraulikdruck-Zuführloch 904 des Kipphebel-Trägerelements 400 dem Hydraulikzylinder 900 zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Kolben 902 in Richtung der Feder 908, die in dem Verbindungsloch 102 angeordnet ist, durch den Hydraulikdruck bewegt, um die äußeren Endabschnitte 912 der Verriegelungsstifte 910 zu betätigen und dann die Verriegelungsstifte 910 komplett in das Verbindungsloch 102 einzubringen, um die Feder 908 in dem Verbindungsloch 102 zu komprimieren. Folglich verliert der Verriegelungsstift seine Gelenkfunktion. Bei diesem Betrieb bleiben der Kipphebel 100 und das Kipphebelwellen-Trägerelement 400 außer Eingriff.
Wenn dementsprechend die Rolle 200 durch die Rotation des Nockens 500 betätigt wird, kann der Kipphebel 100, der seine Gelenkfunktion verloren hat, das Ventil 600 nicht betätigen, wobei aber der hintere Endabschnitt des Kipphebels 100 mit Hilfe der Pleuelstange 306, wie zu 5b erklärt, nach unten, d. h. in diesem Beispiel gegen den Uhrzeigersinn, in Bezug auf die Drehachse der ersten Kipphebelwelle 302 gedreht wird. Folglich wird die Rückstellfeder 700, die an dem Endabschnitt des Kipphebels 100 angeordnet ist, gedrückt, wohingegen das Ventil 600 nicht betätigt wird.
Um ferner den Kipphebel 100 aus der Zylinderabschaltung zum Normalbetrieb zurückzuführen, wird, wenn der Hydraulikdruck abgelassen wird, wie oben beschrieben ist, der hintere Endabschnitt des Kipphebels 100 durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 700 nach oben bewegt, wobei dadurch die äußeren Endabschnitte 912 der Verriegelungsstifte 910 wieder in den Hydraulikzylinder 900 durch die Kompressionsrückstellkraft der Feder 908 in dem Verbindungsloch 102 eingebracht werden, wodurch zu dem Normalbetrieb des Kipphebels 100 zurückgekehrt wird.
Wie oben beschrieben ist, weist die Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte auf:

1) Es ist möglich, den Motor-Ventilhub in zwei Schritten zu variieren;
2) Es ist möglich, die Kraftstoffeinspritzmenge durch Abschaltung einiger Zylinder des Motors in einem Betriebsbereich zu verringern, in dem die Maschinenbelastung niedrig ist, und die Pumpenverlust in abgeschalteten Zylindern zu reduzieren, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit erhöht wird;
3) Da ein einziges Nockenprofil erforderlich ist, um die Zylinderabschaltung zu bewirken, ist es möglich, die Herstellungskosten des Motors zu verringern;
4) Wenn im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zwei Ventile durch eine Kipphebelvorrichtung betätigt werden, ist es möglich, die Anzahl der Kipphebel zu verringern, wodurch der Preis des Motors reduziert werden kann; und
5) Da der Ventilhubumschaltmechanismus fixiert ist, ist es möglich, verschiedene Typen von Schaltmechanismen zu verwenden, wobei es einfach ist, den Ventilhubumschaltmechanismus zu steuern.

Die vorstehenden Beschreibungen spezieller beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurden zum Zweck der Illustration und Beschreibung vorgestellt. Sie sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend oder beschränkend zu sein oder die Erfindung auf die offenbarten Gestaltungen zu beschränken, wobei zahlreiche Modifikationen und Variationen im Lichte der vorstehenden Lehre möglich sind. Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erläuternden Zwecken offenbart worden sind, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Änderungen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich und vom Geist der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- KR 10-2006-0128693 [0001]
- KR 10-2007-0070363 [0001]

Claims

Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung, aufweisend: einen Kipphebel; eine Rückstellfeder, die an der Unterseite eines hinteren Endabschnitts des Kipphebels abgestützt ist; eine mit dem Kipphebel verbundene Rolle zur Betätigung eines Nockens; ein Paar von Kipphebelwellenbaugruppen, die jeweils eine erste und eine zweite Kipphebelwelle und eine integral mit der ersten und der zweiten Kipphebelwelle verbundene Pleuelstange aufweisen; ein Paar von Kipphebelwellen-Trägerelementen, die mittels der erste und der zweiten Kipphebelwelle mit dem Kipphebel verbunden sind; und ein Übertragungselement zur Steuerung der Kipphebelwellenbaugruppe.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein einen hinteren Endabschnitt des Kipphebels in Längsrichtung der zweiten Kipphebelwelle durchdringendes Verbindungsloch ausgebildet ist, in welches die zweite Kipphebelwelle eingesetzt ist, eine Druckplatte zum Betätigen eines Ventils integral an einem vorderen Endabschnitt des Kipphebels in Form einer rechteckigen Platte ausgebildet ist und ein Rollenmontageraum zur Montage der Rolle zwischen dem vorderen und dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels ausgebildet ist, der im Wesentlichen an einem Zentrumsabschnitt den Kipphebel aufwärts und abwärts durchdringt.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Kipphebelwelle von einer integral mit dem vorderen Endabschnitt der Pleuelstange ausgebildeten Position aus verlängert in Richtung des Kipphebelträgerelements auskragt, und die zweite Kipphebelwelle von einer integral mit dem hinteren Endabschnitt der Pleuelstange ausgebildeten Position aus verlängert auskragt.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kipphebelwellen-Trägerelement ein erstes Montageloch, in welches die erste Kipphebelwelle eingesetzt ist und das einen vorderen Endabschnitt davon in Längsrichtung der ersten Kipphebelwelle durchdringt, und ein zweites Montageloch umfasst, in das die zweite Kipphebelwelle eingesetzt ist und das einen hinteren Endabschnitt davon in Längsrichtung der zweiten Kipphebelwelle durchdringt.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein äußerer Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle mit einer in Bezug auf die Längsachse der Pleuelstange kurzen Länge ausgebildet ist, um in das zweite Montageloch eingesetzt oder von diesem getrennt zu werden, und ein innere Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle mit einer in Bezug auf die Längsachse der Pleuelstange langen Länge ausgebildet ist, um in das Verbindungsloch des Kipphebels eingesetzt oder von diesem getrennt zu werden.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rolle zwischen der ersten Kipphebelwelle und der zweiten Kipphebelwelle angeordnet ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine erste Ölnut ferner auf der äußeren Umfangsfläche der ersten Kipphebelwelle ausgebildet ist und eine zweite Ölnut ferner auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Endabschnitts der zweiten Kipphebelwelle ausgebildet ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein sich zu dem ersten Montageloch hin erstreckendes Ölzuführloch ferner an einer vorgegebenen Position des Kipphebelwellen-Trägerelements ausgebildet ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das sich bis zu dem ersten Montageloch erstreckende Ölzuführloch auf der Oberseite vorgesehen ist, wo das erste Montageloch ausgebildet ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei ein erster Ölzuführdurchlass, der mit der ersten Ölnut verbunden ist, im Inneren der ersten Kipphebelwelle in deren Längsrichtung ausgebildet ist, ein zweiter Ölzuführdurchlass, der mit dem ersten Ölzuführdurchlass verbunden ist, im Inneren der Pleuelstange in deren Längsrichtung ausgebildet ist, und ein dritter Ölzuführdurchlass, der mit dem zweiten Ölzuführdurchlass verbunden ist, in dem inneren Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle in deren Längsrichtung ausgebildet ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Vorsprung auf beiden Seiten des Kipphebels vorgesehen ist, so dass der Vorsprung die Pleuelstange betätigt.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Übertragungselement zur Steuerung der Kipphebelwellenbaugruppe aufweist: wenigstens eine Übertragungsplatte, die auf der Außenseite des Kipphebelwellen-Trägerelements vorgesehen ist; wenigstens eine Schaltstange zum Hin- und Herbewegen der Übertragungsplatte; ein Antriebsmittel, das im Wesentlichen mit einem hinteren Endabschnitt der Schaltstange verbunden ist, um die Schaltstange winkelförmig zu bewegen, um die Übertragungsplatte hin und her zu bewegen; wenigstens ein Paar von Übertragungsdruckstangen, die integral auf der Innenfläche der Übertragungsplatte ausgebildet sind und die in das erste und das zweite Montageloch des Kipphebelwellen-Trägerelements eingesetzt sind; und wenigstens ein Keilelement, das integral mit der Außenfläche der Übertragungsplatte ausgebildet ist, mit dem ein vorderer Endabschnitt der Schaltstange in Kontakt ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Außenfläche des Keilelements, mit der der vordere Endabschnitt der Schaltstange in Kontakt ist, mit einer geneigten Fläche ausgebildet ist.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 12, wobei eine Rückstellfeder zur Bereitstellung einer Rückstellkraft an der Übertragungsplatte, um sie nach einer Vorwärtsbewegung in die Ausgangsposition zu bewegen, in die Schaltstange eingesetzt ist und dadurch zwischen der Innenfläche der Übertragungsplatte und der Außenfläche des Kipphebelwellen-Trägerelements gestützt wird.
Kipphebelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Rückstellfeder in dem Verbindungsloch des Kipphebels gegen den inneren Endabschnitt der zweiten Kipphebelwelle, die dazwischen angeordnet ist, eingesetzt und montiert ist.
Kipphebelvorrichtung zur Zylinderabschaltung, aufweisend: einen Kipphebel; eine Rückstellfeder, die an der Unterseite eines hinteren Endabschnitts des Kipphebels abgestützt ist; eine Rolle, die zur Betätigung durch einen Nocken mit dem Kipphebel verbunden ist; wenigstens ein Kipphebelwellen-Trägerelement, das auf beiden Außenseiten des Kipphebels angeordnet ist; wenigstens ein Drehelement, das in Eingriff mit dem Kipphebelwellen-Trägerelement ist, um eine Schwenkrotation des Kipphebels zu ermöglichen, oder das außer Eingriff mit dem Kipphebelwellen-Trägerelement ist, um den Kipphebel von seiner Schwenkrotation zu lösen; wenigstens eine erste Kipphebelwelle; wenigstens eine Pleuelstange, die integral mit dem Schwenkelement und der ersten Kipphebelwelle verbunden ist; und Hydraulikdruckmittel zum Ineingriffbringen oder Außereingriffbringen des Schwenkelements mit oder aus dem Kipphebelwellen-Trägerelement.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 16, wobei ein Verbindungsloch ausgebildet ist, durch das das Schwenkelement eingesetzt ist und das einen hinteren Endabschnitt des Kipphebels in Längsrichtung des Schwenkelements durchdringt, eine Druckplatte zur Betätigung eines Ventils integral an einem vorderen Endabschnitt des Kipphebels in der Form einer rechteckigen Platte ausgebildet ist, und ein Rollenmontageraum zur Montage der Rolle zwischen dem vorderen Endabschnitt und dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels ausgebildet ist, der aufwärts und abwärts an einem Zentrumsabschnitt den Kipphebel durchdringt.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Hydraulikdruckmittel aufweist: einen Hydraulikzylinder, der im Inneren eines hinteren Endabschnitts des Kipphebelwellen-Trägerelements ausgebildet ist; einen Kolben, der in dem Hydraulikzylinder angeordnet ist; ein Hydraulikdruckzuführloch, das für eine Fluidverbindung von einer Seitenfläche des Kipphebelwellen-Trägerelements bis zu dem Hydraulikzylinder ausgebildet ist; und ein Hydraulikdruckzuführmittel zum Zuführen oder Blockieren eines Hydraulikdrucks zu dem Hydraulikdruckzuführloch.
Kipphebelvorrichtung nach Anspruch 16 oder 18, wobei das Schwenkelement aufweist: eine Feder, die kompressibel in dem Verbindungsloch angeordnet ist, das in dem hinteren Endabschnitt des Kipphebels ausgebildet ist; und wenigstens einen Verriegelungsstift, der auf beiden Außenseiten der Feder angeordnet ist, von dem beide Enden sowohl in den Hydraulikzylinder als auch in das Verbindungsloch während des Normalbetriebs des Kipphebels eingesetzt sind, oder die komplett in dem Verbindungsloch während einer Zylinderabschaltung des Kipphebels eingesetzt sind.