DE19953346A1 - Ventilmechanismus eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Abstract

In einem Ventilmechanismus eines Verbrennungsmotors mit einem Zylinder mit einem Paar von Einlassventilen ist die Anzahl an Betriebsmodi der Einlassventile entsprechend den Motorbetriebsbereichen erhöht, um Verbrennungseigenschaften in einer Brennkammer und Motorleistung zu erhöhen, sowie um den Ventilmechanismus mit kleineren Abmessungen auszubilden. Der Ventilmechanismus umfasst einen ersten und zweiten betriebsmäßig mit den jeweiligen Einlassventilen verbundenen Antriebskipphebel, einen ersten, zweiten und dritten freien Kipphebel, welche mit der ersten, zweiten und dritten Betätigungsnocke in Kontakt kommen, welche Betätigungsnocken Profile aufweisen, um das Einlassventil eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführen zu lassen. Die Antriebskipphebel sind verbunden mit bzw. getrennt von den freien Kipphebeln entsprechend den Motorbetriebszuständen, wodurch ein Zustand, in welchem beide Einlassventile für eine Pause geschlossen sind, ein Zustand, in welchem eines der Einlassventile eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem kleinen Hub ausführt und ein anderes Einlassventil für eine Pause geschlossen ist, ein Zustand, in welchem beide Einlassventile eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem kleinen Hub ausführen, oder ein Zustand, in welchem beide Einlassventile eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem großen Hub ausführen, erhalten. Rohrelemente mit fächerförmigem Querschnitt sind in einen Kipphebelschaft eingefügt, um Öldruckversorgungsdurchgänge zum Umschalten der ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilmechanismus eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, insbesondere einen Ventil­ mechanismus, bei welchem ein Paar von an einem Zylinder vorgesehenen Einlassventilen gemeinsam geschlossen werden kann, um den Zylinder pausieren zu lassen, und bei welchem der Hub eines jeden Einlassventils entsprechend Motorbetriebsbereichen unabhängig verändert werden kann.

Es ist bereits ein Ventilmechanismus eines Mehrzylinder-Verbrennungs­ motors bekannt, bei welchem ein Paar von an einem Zylinder vorgesehenen Einlassventilen gemeinsam geschlossen werden kann, um den Zylinder pausieren zu lassen, und bei welchem der Hub eines jeden Einlassventils entsprechend Motorbetriebsbereichen unabhängig verändert werden kann (siehe japanische-Patent-Offenlegungsschrift Nr. 8-61031).

Der oben erwähnte Ventilmechanismus umfasst einen ersten und einen zweiten Antriebskipphebel, welche mit den jeweiligen Einlassventilen betriebsmäßig verbunden sind und mit kreisförmigen Pausenabschnitten einer Nockenwelle in Kontakt stehen, einen ersten mit einer festen Pausennocke in Kontakt stehenden freien Kipphebel, welcher dem Einlassventil ermöglicht, geringfügig zu öffnen, einen zweiten mit einer Niedergeschwindigkeitsnocke in Kontakt stehenden freien Kipphebel, um das Einlassventil mit einem kleinen Hub öffnen zu lassen, sowie einen mit einer Hochgeschwindigkeitsnocke in Kontakt stehenden dritten freien Kipphebel, um das Einlassventil mit einem großen Hub öffnen zu lassen.

Der erste und zweite Antriebskipphebel sowie der erste, zweite und dritte freie Kipphebel sind in geeigneter Weise durch Umschaltmittel derart miteinander verbunden oder voneinander getrennt, dass ein Betriebs­ modus der Einlassventile umgeschaltet werden kann. Insbesondere sind beide Einlassventile durch die Pausenabschnitte in einem Motorpausen­ zustand geschlossen. Eines der Einlassventile wird durch die Nieder­ geschwindigkeitsnocke veranlasst, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung durchzuführen, während das andere Einlassventil durch die feste Pausennocke in einem Motorniedergeschwindigkeits-Betriebsbereich veranlasst wird, im Wesentlichen zu pausieren, um innerhalb einer Brennkammer zur Verbesserung der Verbrennung Wirbel zu erzeugen, und beide Einlassventile werden durch die Hochgeschwindigkeitsnocke in einem Motorhochgeschwindigkeits-Betriebsbereich veranlasst, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung durchzuführen, um die Motorleistung zu erhöhen.

In einem Kipphebelschaft des Ventilmechanismus sind zwei Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge mit kreisförmigen Querschnitten zur Öldruckversorgung der Verbindungsumschaltmittel ausgebildet.

Im obigen Ventilmechanismus wird der Betriebsmodus der Einlassventile von einem Zustand, in dem ein Einlassventil durch die Nieder­ geschwindigkeitsnocke veranlasst wird, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung auszuführen, und das andere Einlassventil in einem Motornieder­ geschwindigkeits-Betriebsbereich durch die feste Pausennocke veranlasst wird, im Wesentlichen zu pausieren, zu einem Zustand geschaltet, in dem beide Einlassventile in einem Motorhochgeschwindigkeits-Betriebsbereich durch die Hochgeschwindigkeitsnocke veranlasst werden, eine Öffnungs- Schließ-Bewegung auszuführen. In einem dem Hochgeschwindigkeits­ bereich nahen Abschnitt des Motorniedergeschwindigkeits-Betriebs­ bereiches, in dem lediglich ein Einlassventil mit dem kleinen Hub öffnet, kann dementsprechend keine ausreichende Motorleistung erhalten werden.

Da eine Mehrzahl von Schalt-Öldruckversorgungsdurchgängen, welche üblicherweise durch mechanische Arbeit und mit relativ kleinem Durchmesser ausgebildet werden, innerhalb des Kipphebelschafts vorgesehen werden müssen, benötigt die Bearbeitung viel Zeit. Da weiterhin jeder der beiden in dem Kipphebelschaft ausgebildeten Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, ist der Innenraum des Kipphebelschafts nicht notwendigerweise effizient genutzt. Um aus diesem Grunde eine nötige Durchgangsfläche des Schalt-Öldruckversorgungsdurchgangs sicherzustellen, muss der Durchmesser des Kipphebelschafts bisweilen vergrößert werden. Dies behindert die Miniaturisierung des Ventilmechanismus.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Schwierigkeiten zu überwinden, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, bei einem Ventil­ mechanismus eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors mit einem mit einem Paar von Einlassventilen ausgestatteten Zylinder die Verbrennungs­ eigenschaften in der Brennkammer sowie die Motorleistung durch Erhöhen der Anzahl von Betriebsmodi der Einlassventile in Abhängigkeit von Motorbetriebsbereichen zu verbessern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Kostenreduzierung und Miniaturisierung des Ventilmechanismus.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Ventilmechanismus eines Verbrennungsmotors mit einem Zylinder mit einem Paar von Einlass­ ventilen bereit, umfassend eine Nockenwelle mit einem Paar von Pausenabschnitten zum Halten der Einlassventile im Wesentlichen in Schließpausenzuständen, eine erste Betätigungsnocke mit einem Profil, welches in der Lage ist, das Einlassventil eine Öffnungs-Schließ- Bewegung ausführen zu lassen, eine zweite Betätigungsnocke mit einem Profil, welches in der Lage ist, das Einlassventil eine Öffnungs-Schließ- Bewegung ausführen zu lassen, sowie eine dritte Betätigungsnocke mit einem Profil, welches in der Lage ist, das Einlassventil eine Öffnungs- Schließ-Bewegung mit einem im Vergleich zur ersten und zweiten Betätigungsnocke größeren Hub ausführen zu lassen, einen ersten Antriebskipphebel, welcher mit einem der Einlassventile betriebsmäßig verbunden ist und welcher mit einem der Pausenabschnitte der Nockenwelle in Kontakt ist, einen zweiten Antriebskipphebel, welcher mit einem weiteren Einlassventil betriebsmäßig verbunden ist und welcher mit einem weiteren Pausenabschnitt der Nockenwelle in Kontakt ist, einen ersten freien Kipphebel, welcher mit der ersten Betätigungsnocke in Kontakt ist, einen zweiten freien Kipphebel, welcher mit der zweiten Betätigungsnocke in Kontakt ist, einen dritten freien Kipphebel, welcher mit der dritten Betätigungsnocke in Kontakt ist, ein erstes Verbindungsumschaltmittel zum Verbinden bzw. Trennen des ersten Antriebskipphebels mit dem bzw. vom ersten freien Kipphebel, ein zweites Verbindungsumschaltmittel zum Verbinden bzw. Trennen des zweiten Antriebskipphebels mit dem bzw. vom zweiten freien Kipphebel, sowie ein drittes Verbindungsumschaltmittel zum Verbinden bzw. Trennen des ersten Antriebskipphebels und des zweiten Antriebskipphebels mit dem bzw. vom dritten freien Kipphebel.

Gemäß der Erfindung können die an einem Zylinder vorgesehenen Einlassventile einen ersten Zustand einnehmen, in welchem beide Einlassventile im Wesentlichen zum Pausieren geschlossen sind, einen zweiten Zustand einnehmen, in welchem ein Einlassventil im Wesentlichen durch die erste oder zweite Betätigungsnocke veranlasst wird, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung auszuführen und das andere Einlassventil im Wesentlichen zum Pausieren geschlossen ist, einen dritten Zustand einnehmen, in welchem ein Einlassventil im Wesentlichen durch die erste Betätigungsnocke veranlasst wird, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung auszuführen und das andere Einlassventil im Wesentlichen durch die zweite Betätigungsnocke veranlasst wird, eine Öffnungs-Schließ- Bewegung auszuführen, sowie einen vierten Zustand einnehmen, in welchem beide Einlassventile im Wesentlichen durch die dritte Betätigungsnocke veranlasst werden, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung auszuführen.

Deshalb können wünschenswerte Betriebsmodi der Einlassventile im Hinblick auf ein Pausieren des Zylinders, einer Wirbelerzeugung in der Brennkammer, um Verbrennungseigenschaften zu verbessern oder die Motorleistung zu erhöhen, entsprechend Motorbetriebsbereichen eingestellt werden.

Genauer gesagt kann der Motor im ersten Zustand betrieben werden, wobei der Zylinder pausiert. Im zweiten Zustand lässt man lediglich ein Einlassventil eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführen, um einen Strudel oder einen Wirbel in der Brennkammer hervorzurufen, so dass die Verbrennungseigenschaften verbessert werden und ein Umwälzen einer großen Menge Abgases sowie eine Magermischungsverbrennung möglich wird. Im dritten Zustand kann die Motorleistung verglichen mit dem Stand der Technik in einem Übergangsbereich zwischen einem Motorbetriebsbereich des zweiten Zustandes und einem Motorbetriebsbereich des vierten Zustandes verbessert werden, da beide Einlassventile veranlasst werden, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem kleineren Hub als im vierten Zustand auszuführen. Weiterhin kann die Ausbildung des Wirbels in der Brennkammer und die Menge an Einlassgas, bspw. Luft oder ein Luft-Brennstoff-Gemisch, in die Brennkammer mit größerer Freiheit eingestellt werden, da die Profile der ersten und der zweiten Betätigungsnocke identisch oder verschieden ausgebildet sein können. Im vierten Zustand kann eine hohe Motorleistung erreicht werden, da beide Einlassventile veranlasst werden, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit dem größten Hub auszuführen.

Der obige Ventilmechanismus kann mit einem Steuer/Regelmittel ausgestattet sein, durch welches in einem Motorbetriebsbereich, in welchem der Zylinder pausiert, sich das erste, zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel in einem Trennzustand befinden, in einem Motorbetriebsbereich mit einer geringen Menge an Einlassgas sich das erste Verbindungsumschaltmittel in einem Verbindungszustand und das zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel in einem Trennzustand befinden, in einem Motorbetriebsbereich mit einer mittleren Menge an Einlassgas sich das erste und zweite Verbindungsumschaltmittel in einem Verbindungszustand und das dritte Verbindungsumschaltmittel in einem Trennzustand befinden, sowie in einem Motorbetriebsbereich mit einer großen Menge an Einlassgas sich das dritte Verbindungsumschaltmittel in einem Verbindungszustand befindet.

Entsprechend dem Ventilmechanismus können beide Einlassventile geschlossen sein, um einen Motorbetrieb zu ermöglichen, bei dem der Zylinder pausiert. In dem Motorbetriebsbereich mit einer geringen Menge an Einlassgas wird ein Einlassventil mit einem geringerem Hub als dem der dritten Betätigungsnocke geöffnet, und das andere Einlassventil ist zum Pausieren geschlossen. Somit kann in der Brennkammer ein Strudel oder Wirbel erzeugt werden, um die Verbrennungseigenschaften zu verbessern, und das Umwälzen einer großen Menge Abgases oder eine Magermischungsverbrennung in einem Motorniedergeschwindigkeits- oder Niederlastbetriebsbereich werden möglich, um die Emission oder den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Weiterhin werden in dem Motorbetriebsbereich mit einer mittleren Menge an Einlassgas beide Einlassventile mit einem kleineren Hub als dem der dritten Betätigungsnocke geöffnet, so dass die Motorleistung in einem Übergangsmotorbetriebsbereich zwischen einem Motorniedergeschwindigkeits- oder Niederlastbetriebsbereich und einem Motorhochgeschwindigkeits- oder Hochlastbetriebsbereich verbessert werden kann. In dem Motorbetriebsbereich mit einer großen Menge an Einlassgas werden beide Einlassventile mit großem Hub geöffnet, so dass eine in diesem Betriebsbereich notwendige hohe Motorleistung erreicht werden kann.

Der oben genannte Ventilmechanismus kann mit Rohrelementen mit einem fächerförmigen Querschnitt ausgestattet sein, welche in einem axialen Loch eines die Kipphebel schwenkbar lagernden Kipphebelschafts vorgesehen sind. Die Rohrelemente stehen mit dem ersten, zweiten und dritten Verbindungsumschaltmittel in Verbindung, um einen ersten, zweiten bzw. dritten Schalt-Öldruckversorgungsdurchgang zu bilden.

Gemäß einem derartigen Ventilmechanismus können die Kosten reduziert werden, da die Schalt-Öldruckversorgungsdurchgänge auf einfache Weise lediglich durch Einfügen von drei Rohrelementen in ein axiales Loch des Kipphebelschafts, beispielsweise in einen hohlen Abschnitt eines rohrförmigen Kipphebelschafts, gebildet werden. Darüber hinaus kann, da jedes der Rohrelemente einen fächerförmigen Querschnitt aufweist, die Form der drei in das axiale Loch des Kipphebelschafts eingefügten Rohrelemente insgesamt zylindrisch ausgebildet sein, wodurch der Raum des axialen Loches effektiv genutzt werden kann. Drei Schalt-Öldruckversorgungsdurchgänge mit den notwendigen Durchgangsflächen können innerhalb der Welle kompakt angeordnet sein, so dass der Ventilmechanismus miniaturisiert werden kann.

In dem zuvor erwähnten Ventilmechanismus können die Einlassventile mit dem ersten bzw. zweiten Antriebskipphebel durch Hydraulikstößel betriebsmäßig verbunden sein. Ein Hydraulikstößelhalter zum Halten der Hydraulikstößel kann jeweilige Hydraulikstößelhalteabschnitte aufweisen. Weiterhin kann zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten eine Ausnehmung ausgebildet sein, um eine Rolle des mit der dritten Betätigungsnocke in Kontakt stehenden dritten freien Kipphebels aufzunehmen.

Entsprechend dem Ventilmechanismus kann die Rolle des dritten freien Kipphebels in der Ausnehmung zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten aufgenommen werden, wenn der dritte freie Kipphebel dem Hydraulikstößelhalter am nächsten kommt, wodurch sowohl der horizontale als auch der vertikale Abstand zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten und des Kipphebelschafts kurz eingestellt sein kann, das heißt, der Hydraulikstößelhalteabschnitt kann an einer dem Kipphebelschaft nahen Stelle angeordnet sein, um den Ventilmechanismus zu miniaturisieren. Weiterhin wird die Freiheit der Anordnung von Bauteilelementen des Ventilmechanismus in einer begrenzten Ventilmechanismuskammer erhöht.

In dieser Beschreibung bezeichnet der im Wesentlichen geschlossene Pausenzustand der Einlassventile einen Zustand, in welchem das Einlassventil veranlasst wird, überhaupt keine Öffnungs-Schließ- Bewegung auszuführen, oder einen Zustand, in welchem das Einlassventil veranlasst wird, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem geringfügigen Hub auszuführen, wobei jedoch, wenn das Einlassventil öffnet, so wenig Gas in die Brennkammer strömt, dass die Verbrennung in der Brennkammer durch das Gas nicht beeinflusst wird. Der Ausdruck, dass das Einlassventil eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführt, bedeutet im Wesentlichen, dass das Einlassventil eine Öffnungs-Schließ- Bewegung mit einem Hub derart ausführt, dass das beim Öffnen des Einlassventils in die Brennkammer strömende Gas an der Verbrennung teilnimmt.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventilmechanismus anhand der Figuren in den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II der Fig. 3,

Fig. 3 eine Draufsicht des Ventilmechanismus der Fig. 1, wobei eine Zylinderkopfabdeckung entfernt und einige Teile der Kipphebel und Kipphebelschafte weggelassen wurden,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung von Kipphebelschafthaltern und Öldurchgängen zeigt,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung der Hydraulikstößelhalter zeigt,

Fig. 6(A) bis Fig. 6(D) Ansichten, die Verbindungs- und Trennmodi der Verbindungsumschaltmittel zeigen,

Fig. 7(A) und Fig. 7(B) Ansichten zur Erklärung der Bewegung einer Steuerplatte der Verbindungsumschaltmittel,

Fig. 8 eine Draufsicht des Hydraulikstößelhalters,

Fig. 9 eine Ansicht des Hydraulikstößelhalters, betrachtet in Richtung des Pfeiles IX der Fig. 8, sowie

Fig. 10 eine Schnittansicht, die die Lagebeziehung zwischen einem Kipphebelschaft und einem ersten Befestigungselement in einer weiteren Ausführungsform zeigt.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 beschrieben werden.

Der in Fig. 1 dargestellte Verbrennungsmotor 1 ist ein V-8-Viertakt- Verbrennungsmotor mit oben liegenden Ventilen (vier Zylinder auf einer Seite). In jeden Zylinder eines Zylinderblocks 2 ist ein Kolben (nicht dargestellt) gleitfähig eingepasst, und ein Zylinderkopf 3, welcher zusammen mit dem Kolben eine Brennkammer bildet, ist an einer oberen Fläche des Zylinderblocks 2 verbunden. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Zylinderkopf 3 mit Schraubenlöchern 40 ausgebildet, welche derart angeordnet sind, dass sie die Verbrennungskammer umgeben. Der Zylinderblock 2 ist ebenso mit Schraubenlöchern 41 entlang nach unten verlängerter Linien der Schraubenlöcher 40 ausgebildet, und durch die Schraubenlöcher 40 hindurchgehende Schrauben 42 sind in die Schraubenlöcher 41 eingeschraubt, um den Zylinderkopf 3 mit dem Zylinderblock 2 zu verbinden.

Bei jedem Zylinder des Zylinderkopfes 3 sind ein Paar von Einlassventilöffnungen und ein Paar von Auslassventilöffnungen vorgesehen, welche in Richtung auf die Brennkammer zu öffnen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, stehen die Einlassventilöffnungen mit einem Einlasskanal 4 in Verbindung, welcher an einer Seitenfläche des Zylinderkopfes 3 öffnet (innerhalb der V-Bank), und die Auslassventilöffnungen stehen mit einem Auslasskanal 5 in Verbindung, welcher an einer anderen Fläche (außerhalb der V-Bank) des Zylinderkopfes öffnet. An den Einlassventilöffnungen sind jeweilige Einlassventile 6 derart vorgesehen, dass sie eine Öffnungs-Schließ- Bewegung getrennt ausführen, und an den Auslassventilöffnungen sind jeweilige Auslassventile 7 derart vorgesehen, dass sie eine Öffnungs- Schließ-Bewegung getrennt ausführen. Weiterhin ist an einer Seitenfläche des Zylinderkopfs 3 ein Einlassverteiler angeordnet, welcher mit dem Einlasskanal 4 in Verbindung steht und an einer weiteren Seitenfläche ist ein Auslasskrümmer angeordnet, welcher mit dem Auslasskanal 5 in Verbindung steht.

An jedem oberen Ende der Ventilführungen 8 der Einlassventile 6 und der Auslassventile 7 ist eine Ventilschaftdichtung 9 vorgesehen, und ein Ventilfederhalter 10 ist an einem Ende des Ventilschafts angebracht. Eine Ventilfeder 12 ist zwischen dem Ventilfederhalter 10 und einem Ventilfederhalteabschnitt 11 des Zylinderkopfes 3 eingefügt. Das Einlassventil 6 und das Auslassventil 7 werden durch Federkraft der Ventilfeder 12 derart beaufschlagt, dass sie die Einlassventilöffnung bzw. die Auslassventilöffnung stets schließen.

Für jeden Zylinder ist ein Hydraulikstößelhalter 13 durch Schrauben 46 (Fig. 3) an dem Zylinderkopf 3 angebracht. Der Hydraulikstößelhalter 13 weist Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 auf, in welchen jeweilige Hydraulikstößel 15 bekannten Aufbaus zur gleitenden Bewegung eingepasst sind. Obere Enden der Einlassventile 6 und der Auslassventile 7 stehen mit unteren Enden der Hydraulikstößel 15 in Kontakt. Der detaillierte Aufbau des Hydraulikstößelhalters 13 wird weiter unten erklärt werden.

Eine Einlassventilantriebsvorrichtung 18 zum Umformen der Drehbewegung einer Einlassnockenwelle 16 in eine Öffnungs-Schließ- Bewegung des Einlassventils 6 ist zwischen dem Einlassventil 6 und der Einlassnockenwelle 16 vorgesehen. Zwischen dem Auslassventil 7 und einer Auslassnockenwelle 17 ist eine Auslassventilantriebsvorrichtung 19 zum Umformen der Drehbewegung der Auslassnockenwelle 17 in eine Öffnungs-Schließ-Bewegung des Auslassventils 7 vorgesehen. Die Einlassventilantriebsvorrichtung 18 weist einen Einlasskipphebel 22 auf, welcher an einem Einlasskipphebelschaft 20 angebracht ist, und die Auslassventilantriebsvorrichtung 19 weist einen Auslasshebel 23 auf, welcher an einem Auslasskipphebelschaft 21 schwenkbar angebracht ist.

Der Einlasskipphebelschaft 20 und der Auslasskipphebelschaft 21 durchdringen einen Kipphebelschafthalter (unterer Nockenhalter) 24 und sind daran befestigt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, sind der Kipphebelschafthalter 24 in einer Reihe angeordnet, so dass jeder Zylinder zwischen benachbarten Kipphebelschafthaltern angeordnet ist, und sind am Zylinderkopf 3 durch Schrauben 43 befestigt, welche den Kipphebelschafthalter 24 von oben nach unten durchdringen. Die oberhalb des Einlasskipphebels 22 angeordnete Einlassnockenwelle 16 ist zwischen dem Kipphebelschafthalter 24 und einem Einlassnockenwellenhalter (oberer Einlass-Nockenhalter) 25 drehbar gehalten. Die oberhalb des Auslasskipphebels 22 angeordnete Auslassnockenwelle 17 ist zwischen dem Kipphebelschafthalter 24 und einem Auslassnockenwellenhalter 26 drehbar gehalten. Die Nockenwellenhalter 25, 26 sind an dem Kipphebelschafthalter 24 durch Schrauben 44 befestigt. Die Einlassnockenwelle 16 und die Auslassnockenwelle 17 sind durch ein Zahnrad und eine Kette (nicht dargestellt) derart mit der Kurbelwelle verbunden, dass die Nockenwellen 16, 17 eine Umdrehung ausführen, während die Kurbelwelle zwei Umdrehungen ausführt.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist der Kipphebelschafthalter 24 einen unteren, mittleren Verbindungsabschnitt 24a auf, welcher zwischen jeweiligen, die Einlassnockenwelle 16 und die Auslassnockenwelle 17 haltenden Abschnitten ausgebildet ist. Eine Zylinderkopfabdeckung 27 ist am Zylinderkopf 3 entlang der Kontur des Kipphebelschafthalters 24 und beider Nockenwellenhalter 25, 26 mit einem geringfügigen Spalt angebracht. Ein in Breitenrichtung mittlerer Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 27 ist entsprechend dem mittleren Verbindungsabschnitt 24a des Kipphebelschafthalters 24 in einer Vertiefung ausgeformt.

Die Zylinderkopfabdeckung 27 ist durch eine Spiralfeder 30 über eine Gummibuchse 29 gegen den Zylinderkopf 3 gepresst. Die Spiralfeder 30 ist durch eine Schraube 28 zusammengedrückt, welche den mittleren, unteren Abschnitt 27a der Zylinderkopfabdeckung 27 durchdringt und welche in einen an dem mittleren Verbindungsabschnitt 24a vorgesehenen Schraubenkopf 45 eingeschraubt ist, um eine Federkraft auf die Zylinderkopfabdeckung 27 auszuüben.

Als Nächstes, Bezug nehmend auf Fig. 3, werden die Vorrichtungen zum Antreiben des Einlassventils 6 und des Auslassventils 7 erläutert werden. Die Einlassnockenwelle 16 weist Lagerzapfen (nicht dargestellt) für ihre drehbare Lagerung zwischen den in regelmäßigen Axialintervallen angeordneten Kipphebelschafthaltern 24 und den Nockenwellenhaltern 25 auf. Die Einlassnockenwelle 16 weist weiterhin eine erste Einlassventilbetätigungsnocke 51, einen Einlassventilpausenabschnitt 50, eine dritte Einlassventilbetätigungsnocke 53, einen Einlassventilpausenabschnitt 50 und eine zweite Einlassventilbetätigungsnocke 52 auf, welche zwischen benachbarten Lagerzapfen in dieser Reihenfolge von oben in Fig. 3 angeordnet sind. In ahnlicher Art und Weise weist die Auslassnockenwelle 17 eine erste Auslassventilbetätigungsnocke 51', einen Auslassventilpausenabschnitt 50', eine dritte Auslassventilbetätigungsnocke 53', einen Auslassventilpausenabschnitt 50' und eine zweite Auslassventilbetätigungsnocke 52' auf.

Die erste Einlassventilbetätigungsnocke 51 besitzt ein Profil umfassend einen die Achse der Nockenwelle als Mitte umgebenden, kreisförmigen Basisabschnitt sowie einen von dem kreisförmigen Basisabschnitt radial nach außen vorragenden Nockennasenabschnitt, um das Einlassventil 6 im Wesentlichen eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführen zu lassen. Die zweite Einlassventilbetätigungsnocke 52 weist das gleiche Profil wie die erste Einlassventilbetätigungsnocke 51 auf. Die dritte Einlassventilbetätigungsnocke 53 besitzt ebenfalls ein Profil umfassend einen die Achse der Nockenwelle als Mitte umgebenden kreisförmigen Basisabschnitt sowie einen vom kreisförmigen Basisabschnitt radial nach außen vorragenden Nockennasenabschnitt. Der Nockennasenabschnitt der dritten Einlassventilbetätigungsnocke ist jedoch höher als jene der ersten und zweiten Einlassventilbetätigungsnocken 51, 52. Der Einlassventilpausenabschnitt 50 ist als ein Kreis ausgebildet, welcher die Achse der Nockenwelle mit dem gleichen Radius wie der kreisförmige Basisabschnitte der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 umgibt. Der Einlassventilpausenabschnitt 50 kann jedoch ein Profil aufweisen, umfassend einen die Achse der Nockenwelle als Mitte umgebenden kreisförmigen Basisabschnitt sowie einen Nockennasenabschnitt, welcher das Einlassventil in einem Pausenzustand deutlich aber geringfügig öffnen lässt. Das Obengenannte trifft ebenfalls für die Betätigungsnocken für das Auslassventil 7 zu.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, umfasst die Einlassventilantriebsvorrichtung 18 einen ersten und einen zweiten Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 (Fig. 3), einen ersten, einen zweiten und einen dritten freien Einlassventilkipphebel 56, 57, 58 (Fig. 3) sowie den Einlasskipphebelschaft 20, welcher an dem Kipphebelschafthalter 24 an einer Stelle schräg unter der Einlassnockenwelle 16 befestigt ist und welcher die Kipphebel 54, 55, 56, 57, 58 schwenkbar lagert.

Der Einlasskipphebelschaft 20 weist ein Loch mit kreisförmigem Querschnitt auf, in welchem drei Rohrelemente 31 zusammen eingefügt sind. Jedes Rohrelement 31 weist einen fächerförmigen Querschnitt auf, welcher sich in axialer Richtung nicht ändert. Die drei Rohrelemente 31 werden in eine zylindrische Form mit einem kreisförmigen äußeren Umfang zusammengenommen und in das Loch des Kipphebelschafts 20 derart eingefügt, dass der äußere Umfang mit der Innenwand des Lochs in Kontakt steht.

Die Rohrelemente 31 bilden Schalt-Öldruckversorgungsdurchgänge 32, um das erste, zweite bzw. dritte Verbindungsumschaltmittel 61, 62, 63 mit Öldruck zu versorgen. Die Durchgänge 32 stehen stets mit Öldruckkammern 72, 75, 84 (Fig. 6) des ersten, zweiten und dritten Verbindungsumschaltmittels 61, 62, 63 durch Verbindungsdurchgänge 73, 76, 85 (Fig. 6) in Verbindung, welche innerhalb des ersten, zweiten bzw. dritten freien Einlassventilkipphebels 56, 57, 58 ausgebildet sind. Die Schalt-Öldruckversorgungsdurchgänge 32 sind mit einer Öldruckquelle durch jeweilige Steuer/Regelventile (nicht dargestellt) verbunden. Die Steuer/Regelventile werden durch ein Steuer/Regelmittel (nicht dargestellt) entsprechend Motorbetriebsbereichen (beispielsweise ein Bereich mit geringer Menge an Einlassgas, ein Bereich mit einer mittleren Menge an Einlassgas sowie ein Bereich mit einer großen Menge an Einlassgas) gesteuert/geregelt, welcher basierend auf einem Zylinderpausenanordnungssignal oder Signalen von Mitteln zum Erfassen der Motordrehzahl, der Motorlast, der Menge an Einlassgas und dgl. festgestellt wird.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, weist der Kipphebelschafthalter 24 oder in anderen Worten der untere Nockenhalter ein Loch 20a zum Lagern des Einlasskipphebelschafts 20 auf. Das Loch 20a ist knapp unter einer der außen angeordneten Schrauben 44 (das zweite Befestigungselement) zum Befestigen des Einlassnockenwellenhalters 25 oder in anderen Worten des oberen Einlass-Nockenhalters an den unteren Nockenhalter 24, ausgebildet.

Der untere Nockenhalter 24 weist ein Loch 21a zum Lagern des Auslasskipphebelschafts 21 auf. Das Loch 21a ist knapp unter einer der außen angeordneten Schrauben 44 (das zweite Befestigungselement) zum Befestigen des Auslassnockenwellenhalters 26 oder in anderen Worten des oberen Auslass-Nockenhalters an den unteren Nockenhalter 24 ausgebildet.

Somit können die Kipphebelschafte 20, 21 unter Verwendung von Räumen unter den Schrauben 44 gelagert werden. Ein Einlassventil 6 und ein Auslassventil 7, welche zwischen sich einen spitzen Winkel bilden, können aufgenommen und der Zylinderkopf 3 miniaturisiert werden.

Der Einlasskipphebelschaft 20 und der Auslasskipphebelschaft 21 sind derart angeordnet, dass sie die jeweiligen Schrauben 43 (das erste Befestigungselement) tangential kreuzen. Dadurch können die Schrauben 43 sehr weit innen angeordnet werden, um zu der Miniaturisierung des Zylinderkopfes 3 oder des Verbrennungsmotors 1 beizutragen.

Wie in Fig. 10 dargestellt ist, können der Einlasskipphebelschaft 20 und der Auslasskipphebelschaft 21 derart angeordnet sein, dass sie mit den Schrauben 43 in näherem Kontakt stehen. Gemäß einer derartigen Anordnung können Drehbewegungen der Kipphebelschafte 20, 21 durch die Schrauben 43 verhindert werden.

In diesem Fall sind die Kipphebelschafte 20, 21 derart angeordnet, dass die Schraube 43 lediglich einen der drei Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge 32 durchdringt, um eine wechselseitige Verbindung der Schalt-Öldruckversorgungsdurchgänge zu verhindern.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weisen sowohl der erste als auch der zweite Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 ein Ende auf, welches mit einem oberen Ende des Stößels 15 des Einlassventils 6 in Kontakt steht, sowie ein weiteres Ende, welches mit dem Einlassventilpausenabschnitt 50 in Kontakt steht. Der erste freie Einlassventilkipphebel 56 weist eine Rolle 56a auf, welche in rollenden Kontakt mit der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 kommt. Der zweite freie Einlassventilkipphebel 57 weist eine Rolle 57a auf, welche in rollenden Kontakt mit der zweiten Einlassventilbetätigungsnocke 52 kommt, und der dritte freie Einlassventilkipphebel 58 weist eine Rolle 58a auf, welche in rollenden Kontakt mit der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 kommt. Der erste freie Einlassventilkipphebel 56, der erste Einlassventilantriebskipphebel 54, der dritte freie Einlassventilkipphebel 58, der zweite Einlassventilantriebskipphebel 55 und der zweite freie Einlassventilkipphebel 57 sind am Einlasskipphebelschaft 20 an jeweiligen Positionen entsprechend der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51, dem Einlassventilpausenabschnitt 50, der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53, dem Einlassventilpausenabschnitt 50 und der zweiten Einlassventilbetätigungsnocke 52 angeordnet.

Federn 33 (Fig. 2) sind zwischen dem Zylinderkopf 3 und dem jeweiligen ersten, zweiten und dritten freien Einlassventilkipphebel 56, 57, 58 vorgesehen. Auf Kipphebel 56, 57, 58 werden durch die Federn 33 Kräfte derart ausgeübt, dass sie stets mit der ersten, zweiten und dritten Einlassventilbetätigungsnocke 51, 52, 53 in Kontakt kommen.

Die Einlassventilantriebsvorrichtung 18 weist das erste Verbindungsumschaltmittel 61 zum Verbinden und Trennen des ersten Einlassventilantriebskipphebels 54 mit dem bzw. vom ersten freien Einlassventilkipphebel 56, das zweite Verbindungsumschaltmittel 62 zum Verbinden und Trennen des zweiten Einlassventilantriebskipphebels mit dem bzw. vom zweiten freien Einlassventilkipphebel 57 und das dritte Verbindungsumschaltmittel 63 zum Verbinden und Trennen des ersten und zweiten Einlassventilantriebskipphebels 54, 55 mit dem bzw. vom dritten freien Einlassventilkipphebel 58 auf.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, umfasst das erste Verbindungsumschaltmittel 61 einen Kolben 65, welcher in einen Zylinderraum 64 des ersten freien Einlassventilkipphebels 56 gleitfähig eingepasst ist, ein in den Kolben 65 gleitfähig eingepasstes Druckelement 66, eine zwischen dem Kolben 65 und dem Druckelement 66 zusammengedrückte Druckfeder 67, einen Schaltstift 69, welcher mit dem Druckelement 66 in Kontakt steht und dazu ausgebildet ist, um in den Zylinderraum 68 des ersten Einlassventilantriebskipphebels 54 gleitfähig eingepasst zu werden, ein Regulierelement 70, welches mit dem Schaltstift 69 an einer dem Druckelement 66 entgegengesetzten Seite in Kontakt steht und in, den Zylinderraum 68 eingepasst ist, sowie eine Rückstellfeder 71, welche zwischen dem Regulierelement 70 und einem Boden des Zylinderraums 68 zusammengedrückt ist. Die eingestellte Last der Rückstellfeder 71 ist größer als die der Druckfeder 67.

Die Öl-Druckkammer 72 ist zwischen einem Ende des Kolbens 65 und einem Boden des Zylinderraums 64 ausgebildet. Die Öldruckkammer 72 steht stets mit dem ersten Schalt-Öldruckversorgungsdurchgang 32 im Einlasskipphebelschaft 20 durch den im ersten freien Einlassventilkipphebel 56 ausgebildeten Verbindungsdurchgang 73 in Verbindung. Das im Kolben 65 angeordnete Druckelement 66 ist in einem mit einem Boden versehenen Zylinder ausgebildet und weist ein auf ein geschlossenes Ende des Kolbens 65 weisendes offenes Ende auf. Die Druckfeder 67 ist zwischen dem geschlossenen Ende des Kolbens 65 und einem Boden des Druckelements 66 zusammengedrückt. Der Schaltstift 69 kann zwischen einer Stellung, in welcher er sich in beiden Zylinderräumen 64, 68 befindet und sich über den ersten Einlassventilantriebskipphebel 54 und den ersten freien Einlassventilkipphebel 56 erstreckt sowie einer weiteren Stellung, in welcher er sich im Zylinderraum 68 befindet, wobei seine Kontaktfläche zum Druckelement 66 zwischen dem ersten Einlassventilantriebskipphebel 54 und dem ersten freien Einlassventilkipphebel 56 angeordnet ist, gleiten. Das Regulierelement 70 ist in einem mit Boden versehenen Zylinder ausgebildet, welcher den Boden an einer mit dem Schaltstift 69 in Kontakt stehenden Seite aufweist. An einem offenen Ende des Regulierelements 70 ragt ein Flansch 70a radial nach außen hervor, um mit dem Zylinderraum 68 in gleitenden Kontakt zu gelangen. Im Zylinderraum 68 ist ein Haltering 74 eingepasst, um die Bewegung des Regulierelements 70 in Richtung auf den Schaltstift 69 zu zu regulieren.

Das erste Verbindungsumschaltmittel 61 ist mit einer Steuerplatte 90 (Fig. 7) ausgestattet, um die Zeitsteuerung des Verbindens und Trennens des ersten Einlassventilantriebskipphebels 54 und des ersten freien Einlassventilkipphebels 56 zu regulieren. Die Steuerplatte 90 ist durch einen Stift 91 derart am ersten freien Einlassventilkipphebel 56 gelagert, dass die Steuerplatte 90 schwenken kann zwischen einer Stellung, in welcher sie mit einer Eingriffsnut 65a des Kolbens 65 oder einer Eingriffsnut 65b, welche zwischen dem Kolben 65 und dem Schaltstift 69 zum Regulieren einer Bewegung des Kolbens 65 vorgesehen ist, im Eingriff ist, sowie einer Stellung, in welcher sie aus der Eingriffsnut 65a oder der Eingriffsnut 65b heraustritt, um eine Bewegung des Kolbens 65 zu gestatten. Die Steuerplatte 90 ist durch eine Feder 92 derart mit einer Kraft beaufschlagt, dass sie mit den Eingriffsnuten 65a, 65b in Eingriff steht. Ein Ausmaß der Kippbewegung der Steuerplatte 90 wird dadurch reguliert, dass die Steuerplatte mit einer Stopperfläche 93 in Kontakt kommt, welche eine ebene Bodenfläche einer an einem äußeren Umfang des Einlasskipphebelschafts 20 gebildeten Nut ist.

In einem Zustand, in dem die Öldruckkammer 72 öldruckentlastet ist, erstreckt sich der Schaltstift 69 über den ersten freien Einlassventilkipphebel 56 und den ersten Einlassventilantriebskipphebel 54, um die Kipphebel 54, 56 aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder 71 miteinander zu verbinden. In diesem Zustand, wenn der erste freie Einlassventilkipphebel 56 mit dem Basiskreisabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 in Kontakt steht, befindet sich die Steuerplatte 90 im Eingriff mit der Eingriffsnut 65b. Zu diesem Zeitpunkt kommt die Steuerplatte 90 in Kontakt mit der Stopperfläche 93, und es wird ein geringfügiger Spalt zwischen der Steuerplatte 90 und dem Boden der Eingriffsnut gebildet (Fig. 7(A)). Wenn der erste freie Einlassventilkipphebel 56 durch den Nockennasenabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 niedergedrückt ist, ist die Kippbewegung der Steuerplatte 90 begrenzt, da die Steuerplatte 90 mit der Stopperfläche 93 in Kontakt steht und die Platte 90 aus der Eingriffsnut 65b heraustritt (Fig. 7(B)).

In einem Zustand, in welchem Öldruck in die Öldruckkammer 72 hinein aufgebracht wird, bewegt sich der Kolben 65, bis er mit dem Schaltstift 69 in Kontakt kommt, welcher die Druckfeder 67 zusammendrückt, wenn die Steuerplatte 90 aus der Eingriffsnut 65b heraustritt. Da sich der Schaltstift 69 jedoch über den ersten Einlassventilantriebskipphebel 54 und den ersten freien Einlassventilkipphebel 56 erstreckt, wird auf den Schaltstift 69 eine Scherkraft ausgeübt, und aufgrund dieser Kraft wird der Kolben 65 von einer Bewegung abgehalten, bis der Schaltstift 69 vollständig in den ersten Einlassventilantriebskipphebel 54 eingedrückt ist. Wenn der erste freie Einlassventilkipphebel 56 anfängt, in gleitenden Kontakt mit dem Basiskreisabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 zu gelangen und die oben erwähnte Scherkraft klein wird, bewegt sich der Kolben 65 bis der Schaltstift 69 vollständig in den ersten Einlassventilantriebskipphebel 54 eingefügt ist, um die Kipphebel 54, 56 voneinander zu trennen.

In einem Zustand, in welchem der erste Einlassventilantriebskipphebel 54 und der erste freie Einlassventilkipphebel 56 getrennt sind, befindet sich die Steuerplatte 90 im Eingriff mit der Eingriffsnut 65a, wenn der erste freie Einlassventilkipphebel 56 in Kontakt mit dem Basiskreisabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 steht. Wenn der erste freie Einlassventilkipphebel 56 durch den Nockennasenabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 niedergedrückt ist, kommt die Steuerplatte 90 in Kontakt mit der Stopperfläche 93, durch welche eine Kippbewegung der Steuerplatte 90 begrenzt wird, und tritt aus der Eingriffsnut 65a heraus.

In dem Zustand, in welchem die Öldruckkammer 72 öldruckentlastet ist, um die Kipphebel 54, 56 zu verbinden, wird der Kolben 65 durch die Federkraft der Druckfeder 67 an eine Stellung zum Minimieren des Volumens der Öldruckkammer 72 bewegt, wenn der erste freie Einlassventilkipphebel 56 durch den Nockennasenabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 niedergedrückt ist und die Steuerplatte 90 aus der Eingriffsnut 65a heraustritt. Dann beginnt der erste freie Einlassventilkipphebel 56 in gleitenden Kontakt mit dem Basiskreisabschnitt der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 zu gelangen und wenn die Achsen der Zylinderräume 64, 68 zusammenfallen, wird der Schaltstift 69 durch die Federkraft der Rückstellfeder 71 in eine Stellung bewegt, in welcher sich der Schaltstift 69 über die Kipphebel 54, 56 erstreckt, um beide zu verbinden.

Das zweite Verbindungsumschaltmittel 62 zum Verbinden und Trennen des zweiten Einlassventilantriebskipphebels 55 und des zweiten freien Einlassventilkipphebels 57 ist im Wesentlichen identisch mit dem oben erwähnten ersten Verbindungsumschaltmittel 61. In einem Zustand jedoch, in welchem die Öldruckkammer 75 öldruckentlastet ist, ist der Schaltstift innerhalb des zweiten freien Einlassventilkipphebels 57 angeordnet und die Kipphebel 55, 57 sind voneinander getrennt. Wenn Öldruck auf die Öldruckkammer 75 aufgebracht wird, bewegt sich der Schaltstift in eine Stellung, in welcher sich der Schaltstift über den zweiten Einlassventilantriebskipphebel 55 und den zweiten freien Einlassventilkipphebel 57 erstreckt, um die Kipphebel 55, 57 zu verbinden. Die zwischen einem Ende des Kolbens und dem Zylinderraum ausgebildete Öldruckkammer 75 steht stets mit dem zweiten Schalt- Öldruckversorgungsdurchgang 32 durch den Verbindungsdurchgang 76 im zweiten freien Einlasskipphebel 57 in Verbindung.

Das dritte Verbindungsumschaltmittel 63 zum Verbinden und Trennen des ersten Einlassventilantriebskipphebels 54, des zweiten Einlassventilantriebskipphebels 55 und des dritten freien Einlassventilkipphebels 58 miteinander bzw. voneinander umfasst einen Schaltstift 80, welcher dazu ausgebildet ist, in einen im zweiten Einlassventilantriebskipphebel 55 ausgebildeten Zylinderraum 77 und einen im dritten freien Einlassventilkipphebel 58 ausgebildeten Zylinderraum 78 gleitend eingepasst zu sein, einen Schaltstift 81, welcher ausgebildet ist, in den Zylinderraum 78 und einen im ersten Einlassventilantriebskipphebel 54 ausgebildeten Zylinderraum 79 gleitend eingepasst zu sein und welcher mit dem Schaltstift 80 in Kontakt steht, ein Regulierelement 82, welches mit einem dem Schaltstift 80 entgegengesetzten Ende des Schaltstiftes 81 in Kontakt steht und welches in den Zylinderraum 79 gleitfähig eingepasst ist, sowie eine Rückstellfeder 83, welche zwischen dem Regulierelement 82 und einem Boden des Zylinderraums 79 zusammengedrückt ist.

Eine Öldruckkammer 84 ist zwischen einem Ende des Schaltstiftes 80 und dem Zylinderraum 77 ausgebildet. Die Öldruckkammer 84 steht stets mit dem dritten Schalt-Öldruckversorgungsdurchgang 32 durch einen im zweiten Einlassventilantriebskipphebel 55 vorgesehenen Verbindungsdurchgang 85 in Verbindung. Da der erste, zweite und dritte Schalt-Öldruckversorgungsdurchgang 32 voneinander unabhängig sind, können das erste, zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel 61, 62, 63 einen Schaltvorgang unabhängig voneinander ausführen.

Ein Ende des Schaltstiftes 81 kommt mit dem Schaltstift 80 in Kontakt, und ein weiteres Ende des Schaltstiftes 81 kommt mit einem Bodenteil des Regulierelements in Kontakt, welches als ein Zylinder mit einem Boden ausgeformt ist. An einem offenen Ende des Regulierelements 82 ragt ein Flansch 82a radial nach außen hervor, welcher in gleitenden Kontakt mit dem Zylinderraum 72 gelangt. Eine fest am Zylinderraum 79 befestigte Haltefeder 86 kommt mit dem Flansch 82a in Kontakt, um eine Bewegung des Regulierelements 82 in Richtung auf den Schaltstift 81 zu zu regulieren.

Im dritten Verbindungsumschaltmittel 6,3 befindet sich, wenn die Öldruckkammer 84 öldruckentlastet ist, die Kontaktfläche der Schaltstifte 80, 81 zwischen dem zweiten Einlassventilantriebskipphebel 55 und dem dritten freien Einlassventilkipphebel 58, und die Kontaktfläche des Schaltstiftes 81 und des Regulierelements 82 befindet sich zwischen dem dritten freien Einlassventilkipphebel 58 und dem ersten Einlassventilantriebskipphebel 54, um die Kipphebel 54, 55, 58 in Trennzustände zu bringen. Wenn Öldruck an die Öldruckkammer 84 angelegt ist, bewegt sich der Schaltstift 80, bis ein der Kammer 84 entgegengesetztes Ende des Stiftes 80 im Zylinderraum 78 angeordnet ist, und der Schaltstift 81 bewegt sich, bis ein dem Stift 80 entgegengesetztes Ende des Stiftes 81 in dem Zylinderraum 79 angeordnet ist. Somit sind die Kipphebel 54, 55, 58 miteinander verbunden.

Da der Aufbau der Auslassventilantriebsvorrichtung im Wesentlichen der gleiche ist wie der der Einlassventilantriebsvorrichtung, wird die Erklärung dieses Aufbaus weggelassen.

Als Nächstes wird der Hydraulikstößelhalter 13 zum Halten der Hydraulikstößel 15 erläutert werden. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, umfasst der Hydraulikstößelhalter 13 ein Paar von Befestigungsbeinen 110, ein Paar von Befestigungsbeinen 111, vier Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 zum gleitfähigen Halten der jeweiligen Hydraulikstößel 15, einen zylindrischen Zündkerzenhalteabschnitt 113 sowie Rahmenelemente 114a, 114b, 114c, 114d, welche zusammen einen sechseckigen Grundriss bilden und welche die Befestigungsbeine 110, 111 und die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112, einen Verbindungsteil 115, welcher an einer Seite des Zündkerzenhalteabschnitts 113 in Richtung auf das Einlassventil 6 zu angeordnet ist und welcher die Befestigungsbeine 110 miteinander verbindet, sowie einen dünnen Teil 116, welcher zwischen den Befestigungsbeinen 110, 111, den Hydraulikstößelhalteabschnitten 112, dem Zündkerzenhalteabschnitt 113, den Rahmenelementen 114a, 114b, 114c, 114d und dem Verbindungsteil 115 ausgebildet ist, integral verbinden. Die Rahmenelemente 114a, 114b, welche die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 für die Einlassventile 6 bzw. die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 für die Auslassventile 7 verbinden, haben die gleiche Dicke wie der dünne Teil 116 und sind zur Verbindung mit dem dünnen Teil 116 gekrümmt (Fig. 2). Die Rahmenelemente 114c, 114d, welche die Befestigungsbeine 110 mit den jeweiligen Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 verbinden, sind nach unten in Richtung auf die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 zu geneigt. Der Zündkerzenhalteabschnitt 113 weist ein Einfügungsloch 117 auf, in welches ein Rohr 14b eingefügt ist, welches eine Zündkerze aufnimmt. Die Zündkerze 14a wird vom Zylinderkopf 3 durch das Rohr 14b gehalten.

An einer zum Einlasskipphebelschaft 20 hin weisenden Seite eines jeden der Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 für das Einlassventil 6 ist eine Kerbauszahnung 112a ausgebildet, welche einen Teil des ersten Einlassventilantriebskipphebels 54 oder des zweiten Einlassventilkipphebels 55 aufnimmt, wenn das Einlassventil 6 geöffnet wird. Auf ähnliche Art und Weise ist auf einer zum Auslasskipphebelschaft 21 hin weisenden Seite eines jeden der Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 für das Auslassventil 7 eine Kerbauszahnung 112a ausgebildet, welche einen Teil des ersten Auslassventilantriebskipphebels 54' oder des zweiten Auslassventilantriebskipphebels 55, aufnimmt.

Eine an einer oberen Fläche des dünnen Teils 116 angeformten Verstärkungsrippe 118 erstreckt sich radial von dem Zündkerzenhalteabschnitt 113 zur Verbindung mit dem Hydraulikstößelhaltebereich 112 für das Auslassventil 7. Die Rippe 118 verhindert, dass die Hydraulikstößelhaltebereiche 112 aufgrund der Ausbildung der Kerbauszahnung 112a in ihrer Stabilität herabgesetzt werden. Zwischen dem Zündkerzenhaltebereich 113 und dem Hydraulikstößelhaltebereich 112 für das Einlassventil 6 ist eine Verstärkungsrippe 119 ausgebildet (Fig. 9), welche auf einer unteren Fläche des dünnen Teils 116 ausgebildet ist und sich radial vom Zündkerzenhaltebereich 113 zur Verbindung mit dem Hydraulikstößelhalteabschnitt 112 des Einlassventils 6, ähnlich der Rippe 118, erstreckt.

Im Zylinderkopf 3 ist ein Schraubenloch 121 entlang einer unteren Verlängerungslinie des Schraubenlochs 120 des Hydraulikstößelhalters 13 ausgebildet. Die in den Zylinderkopf 3 geschraubte und durch das Schraubenloch 120 zum Befestigen des Hydraulikstößelhalters 13 an den Zylinderkopf 3 hindurchtretende Schraube 46 (Fig. 3) tritt durch das Schraubenloch 121 hindurch. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, steht ein Paar einer rechten und einer linken Öffnung der Schraubenlöcher 121, angeordnet an jeweiligen Seiten des Kipphebelschafthalters 24, miteinander durch einen im Zylinderkopf 3 ausgebildeten V-förmigen Ölverbindungsdurchgang 122 in Verbindung.

Der Durchmesser des Schraubenloches 120 ist größer als der der Schraube 46, so dass Öl durch das Befestigungsbein 110 hindurchlaufen kann. Ölverbindungsdurchgänge 123a, 123b sind in den von dem Schraubenloch 120 in Richtung auf die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 schräg nach unten verlaufenden Rahmenelementen ausgebildet, und ein Ölverbindungsdurchgang 124, welcher die Ölverbindungsdurchgänge 123a der Einlassventilseite miteinander verbindet, ist im Verbindungsteil 115 ausgebildet. Die Hydraulikstößel 15 werden durch Öffnungen 123c, welche an jeweiligen Enden der Ölverbindungsdurchgänge 123a, 123b vorgesehen sind, mit Öl versorgt.

Ein System, welches die Hydraulikstößelhalter 13 mit Öl versorgt, wird erläutert werden. Öl, welches von einer mit einer Kurbelwelle des Motors 1 verbundenen Ölpumpe angeliefert wird, wird durch einen Ölfilter zu einem Hauptgang 125 (Fig. 4) geführt, welcher im Zylinderblock 2 parallel zur Kurbelwelle ausgebildet ist. Zwischen einem Ende des Hauptgangs 125 in der Nähe einer Nockenkettenkammer 126 und einem der Schraubenlöcher 41 im Zylinderkopf 3 in der Nähe der Nockenkettenkammer 126 ist ein Öldurchgangsloch 127 ausgebildet, um das Öl zum Schraubenloch 41 zu fördern.

Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Schraubenloch 128 für die Schraube 45 im mittleren Verbindungsabschnitt 24a des der Nockenkettenkammer 126 benachbarten Kipphebelschafthalters 24 ausgebildet, und ein Schraubenloch 129 ist in dem Zylinderkopf 3 entlang einer unteren Verlängerungslinie des Schraubenloches 128 ausgebildet. Ein Ölverbindungsloch 130 erstreckt sich von einer Öffnung des Schraubenloches 129 zum Schraubenloch 40, in welchem die Schraube 42 zum Befestigen des Zylinderkopfes 3 am Zylinderblock 2 eingefügt ist. Weiterhin erstreckt sich ein Ölverbindungsdurchgang 131 von einer Öffnung des der Nockenkettenkammer 126 benachbarten Schraubenlochs 121 zum Ölverbindungsloch 130.

Ölverbindungslöcher 132 erstrecken sich vom Schraubenloch 128 des Kipphebelschafthalters 24 schräg nach oben in Richtung auf Lagerabschnitte der Einlassnockenwelle 16 und der Auslassnockenwelle 17 zu. Ebenso sind in der Einlassnockenwelle 16 und in der Auslassnockenwelle 17 selbst Ölverbindungslöcher 133 ausgebildet, welche mit den Ölverbindungslöchern 132 in Verbindung stehen und welche Umfangswände der Nockenwellen 16, 17 durchdringen. Ähnliche Ölverbindungslöcher 132, 133 sind ebenso an anderen Lagerabschnitten der Einlassnockenwelle 16 und der Auslassnockenwelle 17 ausgebildet.

Als Nächstes werden Lagebeziehungen, des ersten und zweiten Einlassventilantriebskipphebels 54, 55 sowie des ersten, zweiten und dritten freien Einlassventilkipphebels 56, 57, 58 zu den Hydraulikstößelhaltern 13 beschrieben werden.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist an jedem Ende des Rahmenelements 114a zwischen den Hydraulikstößelhaltebereichen 112 für die Einlassventile 6 eine in Richtung auf den Einlasskipphebelschaft 20 hin weisende Seite des Rahmenelements 114a tangential zu einer Ebene, welche die Achse des zylindrischen Hydraulikstößelhaltebereichs 112 beinhaltet. Weiterhin ist ein oberes Ende des Rahmenelements 114a in der Nähe der Axialmitte des zylindrischen Hydraulikstößelhalteabschnitts 112 angeordnet. Somit ist, wie in Fig. 8 dargestellt ist, durch die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 für die Einlassventile 6 sowie das Rahmenelement 114a in dem Hydraulikstößelhalter 13 eine Ausnehmung 135 ausgebildet, welche in Richtung auf den Einlasskipphebelschaft 20 zu weist. Der Hydraulikstößelhalter 13, der Einlasskipphebelschaft 20 und die Einlassnockenwelle 16 sind derart angeordnet, dass die Rolle 58a des schwenkbar auf dem Einlasskipphebelschaft 20 gelagerten dritten freien Einlassventilkipphebels 58 in der Aussparung 135 aufgenommen ist. Dass die Rolle 58a in der Aussparung 135 aufgenommen ist, bedeutet, dass sich der Hydraulikstößelhaltebereich 112 und die Rolle 58a bei Betrachtung in axialer Richtung der Kurbelwelle (eine Richtung senkrecht zur Fläche der Fig. 1 oder 2) überlappen.

Die Rolle 58a des dritten freien Einlassventilkipphebels 58 kann in der Ausnehmung 135 aufgenommen sein, wenn die Rolle 58a in gleitendem Kontakt mit dem Basiskreisabschnitt der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 steht, oder die Rolle 58a kann in der Ausnehmung 135 aufgenommen sein, wenn der dritte freie Einlassventilkipphebel 58 in gleitendem Kontakt mit dem Nockennasenabschnitt der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 steht und um einen vorbestimmten Winkel gedreht worden ist. Auf jeden Fall sollte die Rolle 58a in der Ausnehmung 135 wenigstens in einem Teil des Kippbereichs des dritten freien Einlassventilkipphebels 58 aufgenommen sein. Somit kann die Rolle 58a in der Nähe des Rahmenelements 114a mit einem geringfügigen Spalt angeordnet sein, wenn der Hub des Einlassventils 6 maximal ist.

Die Befestigungsbeine 110 des Hydraulikstößelhalters 13 sind an einer zur Kurbelwelle parallelen Linie angeordnet, und der Abstand zwischen den Befestigungsbeinen 110 ist größer als der zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 für die Einlassventile 6. Eine Außenfläche des Rahmenelementes 114c, welche das Befestigungsbein 110 mit dem Hydraulikstößelhalteabschnitt 112 für das Einlassventil 6 verbindet, ist bezüglich einer zu den zylindrischen Flächen sowohl des Befestigungsbeins 110 als auch des Hydraulikstößelhaltebereichs 112 tangentiale Ebene zur Mitte des Hydraulikstößelhalters 13 hin versetzt angeordnet. Aus diesem Grunde weist der Hydraulikstößelhalter 13 ein Paar von Aussparungen 136 auf, welche durch die Befestigungsbeine 110, die Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 für die Einlassventile 6 und die Außenflächen des Rahmenelements 114c gebildet werden. Der Hydraulikstößelhalter 13, der Einlasskipphebelschaft 20 und die Einlassnockenwelle 16 (s. Fig. 2) sind derart angeordnet, dass die Rollen 56a, 57a des ersten und zweiten freien Einlasskipphebels 56, 57 in den Ausnehmungen 136 entsprechend aufgenommen sind.

Die Bedeutung des Aufnehmens der Rollen 56a, 57a in den Ausnehmungen 136 ist die gleiche wie in dem Fall betreffend die Ausnehmung 135 und den dritten freien Einlassventilkipphebel 58.

Bezüglich des Auslassventils 7 ist die Anordnung des Hydraulikstößelhalters 13, des Auslasskipphebelschafts 21 und der Auslassnockenwelle 17 im Wesentlichen die gleiche wie die vorhergehende. Das heißt, die Rolle 58'a des dritten freien Auslassventilkipphebels 58' ist in der zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 für das Auslassventil 7 gebildeten Ausnehmung 135 aufgenommen, und die Rollen 56'a, 57'a des ersten und zweiten freien Auslassventilkipphebels 56', 57' sind in den zwischen den jeweiligen Befestigungsbeinen 110 und den jeweiligen Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 für das Auslassventil 7 gebildeten Ausnehmungen 136 aufgenommen.

Die oben erwähnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktioniert wie folgt:
Während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 steuert/regelt das vorstehend erwähnte Steuer/Regelventil, wenn ein Zylinderpausenanordnungssignal gegeben ist, den Öldruck des Schalt- Öldruckversorgungsdurchgangs 32 auf der Basis des Signals derart, dass sowohl das erste, zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel 61, 62, 63 der Einlassventilantriebsvorrichtung 18 in einen Trennzustand gebracht werden und alle drei Verbindungsumschaltmittel der Auslassventilantriebsvorrichtung 19 auf ähnliche Art und Weise in einen Trennzustand gebracht werden. Aus diesem Grunde kommen der erste und zweite Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 und der erste und zweite Auslassventilkipphebel 54', 55, in Kontakt mit den Pausenabschnitten 50, 50' der Einlassnockenwelle 16 und der Auslassnockenwelle 17, um die Einlassventile 6 und die Auslassventile 7 in im Wesentlichen geschlossene Pausenzustände zu bringen. Der Motor wird in einen Zylinderpausenzustand gebracht (Fig. 6(A)).

Wenn der Motor 1 in einem Betriebsbereich mit einer geringen Menge an Einlassgas betrieben wird, beispielsweise in einem Bereich mit geringer Drehzahl oder einem Niederlastbereich, ist in der Einlassventilantriebsvorrichtung 18 das erste Verbindungsumschaltmittel 61 in einem Verbindungszustand, und das zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel 92, 63 befinden sich in einem Trennzustand. Ebenso ist in der Auslassventilantriebsvorrichtung 19 das erste Verbindungsumschaltmittel in einem Verbindungszustand, und das zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel befinden sich in einem Trennzustand. Somit ist der erste Einlassventilantriebskipphebel 54 mit dem ersten freien Einlassventilkipphebel 56 verbunden, und der erste Auslassventilantriebskipphebel 54' ist mit dem ersten freien Auslassventilkipphebel 56' verbunden. Deshalb werden der erste Einlassventilantriebskipphebel 54 und der erste Auslassventilantriebskipphebel 54' durch die erste Einlassbetätigungsnocke 51 der Einlassnockenwelle 16 bzw. der ersten Auslassbetätigungsnocke 51 der Auslassnockenwelle 17 angetrieben, und eines der Einlassventile 6 sowie eines der Auslassventile 7 eines Zylinders werden angetrieben, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung entsprechend den Profilen der jeweiligen Betätigungsnocken 51, 51' mit geringeren Hüben als jene der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 und der dritten Auslassventilbetätigungsnocke 53' auszuführen, während der zweite Einlassventilantriebskipphebel 55 und der zweite Auslassventilantriebskipphebel 55, in Kontakt mit den Pausenabschnitten 50, 50' der Einlassnockenwelle 16 und der Auslassnockenwelle 17 stehen, um das andere Einlassventil 6 sowie das andere Auslassventil 7 des Zylinders in im Wesentlichen geschlossene Pausenzustände zu bringen. Da lediglich ein Einlassventil 6 eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführt, um einen Strudel oder Wirbel in der Brennkammer zu erzeugen, werden die Verbrennungseigenschaften verbessert, das Umwälzen einer großen Menge Abgases oder eine magere Verbrennung in einem Motorbetriebsbereich mit niederer Geschwindigkeit oder niederer Last sind möglich, und die Emission sowie der Brennstoffverbrauch können verbessert werden (Fig. 6(B)).

Wenn der Motor 1 in einem Betriebsbereich mit einer mittleren Menge an Einlassgas betrieben wird, beispielsweise in einem Bereich mittlerer Drehzahl oder mittlerer Last, sind in der Einlassventilantriebsvorrichtung 18 das erste und zweite Verbindungsumschaltmittel 61, 62 in einem Verbindungszustand, und das dritte Verbindungsumschaltmittel 63 ist in einem Trennzustand. Weiterhin sind in der Auslassventilantriebsvorrichtung 19 das erste und zweite Verbindungsumschaltmittel in einem Verbindungszustand, und das dritte Verbindungsumschaltmittel ist in einem Trennzustand, um den ersten und zweiten Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 mit dem ersten bzw. zweiten freien Einlassventilkipphebel 56, 57 sowie den ersten und zweiten Auslassventilantriebskipphebel 54', 55' mit dem ersten bzw. zweiten freien Auslassventilkipphebel 56', 57' zu verbinden. Somit werden der erste und zweite Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 durch die erste und zweite Einlassventilbetätigungsnocke 51, 52 der Einlassnockenwelle 16 angetrieben, und der erste und zweite Auslassventilantriebskipphebel 54', 55' werden durch die erste und zweite Auslassventilbetätigungsnocke 51', 52' der Auslassnockenwelle 17 angetrieben. Dementsprechend werden eines der Einlassventile 6 und eines der Auslassventile 7 in einem Zylinder veranlasst, eine Öffnungs- Schließ-Bewegung entsprechend der Profile der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51 und der ersten Auslassventilbetätigungsnocke 51' mit kleineren Hüben als jene der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 und der dritten Auslassventilbetätigungsnocke 53' auszuführen, während das andere Einlassventil 6 und das andere Auslassventil 7 veranlasst werden, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung entsprechend der Profile der zweiten Einlassbetätigungsnocke 52 und der zweiten Auslassbetätigungsnocke 52' mit kleineren Hüben als jene der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 und der dritten Auslassventilbetätigungsnocke 53' auszuführen. Da beide Einlassventile 6 veranlasst werden, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung in einem Motorbetriebsbereich mit einer mittleren Menge an Einlassgas auszuführen, kann die Motorleistung in, einem Motorbetriebsbereich zwischen einem Bereich niedriger Geschwindigkeit bzw. niedriger Last und einem Bereich hoher Geschwindigkeit bzw. hoher Last verbessert werden (Fig. 6(C)).

Wenn der Motor 1 in einem Betriebsbereich mit einer großen Menge an Einlassgas betrieben wird, beispielsweise ein Bereich mit hoher Drehzahl oder hoher Last, ist in der Einlassventilantriebsvorrichtung 18 das dritte Verbindungsumschaltmittel 63 in einem Verbindungszustand. In der Auslassventilantriebsvorrichtung 19 ist das dritte Verbindungsumschaltmittel in einem Verbindungszustand, um den ersten und zweiten Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 mit dem dritten freien Einlassventilkipphebel 58 und den ersten und zweiten Auslassventilantriebskipphebel 54', 55, mit dem dritten freien Auslassventilkipphebel 58' zu verbinden. Somit werden der erste und zweite Einlassventilantriebskipphebel 54, 55 durch die Einlassventilbetätigungsnocke 53 der Einlassnockenwelle 16 angetrieben und der erste und zweite Auslassventilantriebskipphebel 54', 55, werden durch die Auslassventilbetätigungsnocke 53' der Auslassnockenwelle 17 angetrieben. Dementsprechend werden beide Einlassventile 6 und beide Auslassventile 7 veranlasst, eine Öffnungs-Schließ-Bewegung entsprechend den Profilen der dritten Einlassventilbetätigungsnocke 53 und der dritten Auslassventilbetätigungsnocke 53' mit einem großen Hub auszuführen, so dass eine in einem Betriebsbereich mit einer großen Menge an Einlassgas geforderte hohe Motorleistung erhalten werden kann. Zu diesem Zeitpunkt können sich das erste und zweite Verbindungsumschaltmittel 61, 62 in einem Verbindungs- oder in einem Trennzustand befinden. Im letzteren Fall ist das Gewicht der die Ventile 6, 7 antreibenden Kipphebel gering, so dass die kritische Drehgeschwindigkeit angehoben werden kann (Fig. 6(D)), da der erste und zweite freie Kipphebel 56, 57, 56', 57' von dem Antriebssystem der Einlassventile 6 und der Auslassventile 7 abgetrennt sind.

Jeder der Schalt-Öldruckversorgungsdurchgänge 32 ist durch ein Rohrelement 31 gebildet, und es ist lediglich nötig, diese Rohrelemente 31 in dem in den jeweiligen Kipphebelschaften 20, 21 ausgebildeten Loch mit kreisförmigem Querschnitt einzufügen, so dass drei Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge auf einfache Art und Weise gebildet und Kosten reduziert werden können. Jedes der Rohrelemente 31 besitzt einen fächerförmigen, in axialer Richtung unveränderten Querschnitt und drei Rohrelemente 31 sind miteinander zu einer kreiszylindrischen Gestalt verbunden und in das Loch der jeweiligen Kipphebelschafte 20, 21 derart eingefügt, dass der Umfang der kombinierten Rohrelemente 31 sich in Kontakt mit der Umfangswand des Loches in den jeweiligen Kipphebelschaften 20, 21 befindet. Somit kann der in dem Loch vorhandene Raum effizient genutzt werden und drei Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge, von denen jeder eine nötige Durchgangsfläche aufweist, können auf kompakte Art und Weise in der Weile angeordnet werden. Somit kann der Ventilmechanismus miniaturisiert werden.

Selbst wenn der dritte freie Einlassventilkipphebel 58 und der dritte freie Auslassventilkipphebel 58' dem Hydraulikstößelhalter 13 sehr nahe kommen, können die Rollen 58a, 58'a der freien Kipphebel 58, 58' in der zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 ausgebildeten Ausnehmung 135 aufgenommen werden, und die horizontalen und vertikalen Abstände zwischen den Einlass- und Auslasskipphebelschaften 20, 21 und die jeweiligen Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 können insoweit klein ausgeführt werden. Somit kann der Ventilmechanismus miniaturisiert werden und die Freiheit der Auslegung der Ventilmechanismus-Bauteilelemente in der Ventilmechanismuskammer erhöht sein.

Selbst wenn sich der erste und zweite freie Einlassventilkipphebel 56, 57 und der erste und zweite freie Auslassventilkipphebel 56', 57' dem Hydraulikstößelhalter 13 auf das Äußerste nähern, können die Rollen 56a, 57a, 56'a, 57'a der freien Kipphebel 56, 57, 56', 57' in der zwischen den Befestigungsbeinen 110, 111 und den Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 ausgebildeten Ausnehmung 136 aufgenommen werden, und die Abstände zwischen beiden Einlasskipphebeln 22 und zwischen beiden Auslasskipphebeln 23 in einer axialen Richtung des Kipphebelschafts an jedem Zylinder können insoweit klein ausgeführt werden. Somit können die Einlasskipphebel 22 und die Auslasskipphebel 23 kompakt ausgeführt werden, und der Ventilmechanismus kann miniaturisiert werden.

Wie oben erwähnt, sind die Kerbauszahnungen 112a an einer Seite eines jeden Hydraulikstößelhalteabschnittes 112 des Hydraulikstößelhalters 13 ausgebildet, welche in Richtung auf den Kipphebelschaft 20 oder 21 zu weist, um einen Teil des ersten bzw. zweiten Einlassventilantriebskipphebels 54 (55) oder des ersten bzw. zweiten Auslassventilantriebskipphebels 54' (55') aufzunehmen. Somit können die vertikalen Abstände zwischen den Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 und den Kipphebelschaften 20, 21 klein ausgeführt werden, um den Ventilmechanismus zu miniaturisieren. Da die Verstärkungsrippen 118, 119 zwischen dem zylindrischen Zündkerzenhalteabschnitt 113 und den jeweiligen Hydraulikstößelhalteabschnitten 112 ausgebildet sind, kann ein Absenken der Stabilität der Hydraulikstößelhalteabschnitte 112 aufgrund des Ausbildens der Kerbauszahnung 112a verhindert werden.

In der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist das Profil der zweiten Einlassventilbetätigungsnocke 52 das Gleiche wie jenes der ersten Einlassventilbetätigungsnocke 51. Jedoch können beide Profile unterschiedlich ausgeführt sein, um Öffnungszeiten, Schließzeiten oder Öffnungshübe des ersten und des zweiten Einlassventils unterschiedlich voneinander einzustellen. Die die Schaft-Öldruckversorgungsdurchgänge 32 bildenden Rohrelemente 31 weisen gewöhnlich die gleichen Querschnittsflächen auf. Wenn nötig, können die Querschnittsflächen jedoch voneinander unterschiedlich ausgeführt sein.

In einem Ventilmechanismus eines Verbrennungsmotors mit einem Zylinder mit einem Paar von Einlassventilen ist die Anzahl an Betriebsmodi der Einlassventile entsprechend den Motorbetriebsbereichen erhöht, um Verbrennungseigenschaften in einer Brennkammer und Motorleistung zu erhöhen, sowie um den Ventilmechanismus mit kleineren Abmessungen auszubilden. Der Ventilmechanismus umfasst einen ersten und zweiten betriebsmäßig mit den jeweiligen Einlassventilen verbundenen Antriebskipphebel, einen ersten, zweiten und dritten freien Kipphebel, welche mit der ersten, zweiten und dritten Betätigungsnocke in Kontakt kommen, welche Betätigungsnocken Profile aufweisen, um das Einlassventil eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführen zu lassen. Die Antriebskipphebel sind verbunden mit bzw. getrennt von den freien Kipphebeln entsprechend den Motorbetriebszuständen, wodurch ein Zustand, in welchem beide Einlassventile für eine Pause geschlossen sind, ein Zustand, in welchem eines der Einlassventile eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem kleinen Hub ausführt und ein anderes Einlassventil für eine Pause geschlossen ist, ein Zustand, in welchem beide Einlassventile eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem kleinen Hub ausführen, oder ein Zustand, in welchem beide Einlassventile eine Öffnungs-Schließ- Bewegung mit einem großen Hub ausführen, erhalten. Rohrelemente mit fächerförmigem Querschnitt sind in einen Kipphebelschaft eingefügt, um Öldruckversorgungsdurchgänge zum Umschalten der Verbindungszustände auszubilden.

Claims (10)

1. Ventilmechanismus eines Verbrennungsmotors (1) mit einem Zylinder, welcher ein Paar von Einlassventilen (6) aufweist, umfassend:
eine Nockenwelle (16) mit einem Paar von Pausenabschnitten (50) zum Halten der Einlassventile (6) im Wesentlichen in Schließpausenzuständen, eine erste Betätigungsnocke (51) mit einem Profil, welches in der Lage ist, das Einlassventil (6) eine Öffnungs-Schließ-Bewegung ausführen zu lassen, eine zweite Betätigungsnocke (52) mit einem Profil, welches in der Lage ist, das Einlassventil (6) eine Öffnungs- Schließ-Bewegung ausführen zu lassen, sowie eine dritte Betätigungsnocke (53) mit einem Profil, welches in der Lage ist, das Einlassventil (6) eine Öffnungs-Schließ-Bewegung mit einem im Vergleich zur ersten und zweiten Betätigungsnocke (51, 52) größeren Hub ausführen zu lassen,
einen ersten Antriebskipphebel (54), welcher mit einem der Einlassventile (6) betriebsmäßig verbunden ist und welcher mit einem der Pausenabschnitte (50) der Nockenwelle (16) in Kontakt ist,
einen zweiten Antriebskipphebel (55), welcher mit einem weiteren Einlassventil (6) betriebsmäßig verbunden ist und welcher mit einem weiteren Pausenabschnitt (50) der Nockenwelle (16) in Kontakt ist,
einen ersten freien Kipphebel (56), welcher mit der ersten Betätigungsnocke (51) in Kontakt ist,
einen zweiten freien Kipphebel (57), welcher mit der zweiten Betätigungsnocke (52) in Kontakt ist,
einen dritten freien Kipphebel (58), welcher mit der dritten Betätigungsnocke (53) in Kontakt ist,
ein erstes Verbindungsumschaltmittel (61) zum Verbinden bzw. Trennen des ersten Antriebskipphebels (54) mit dem bzw. vom ersten freien Kipphebel (56),
ein zweites Verbindungsumschaltmittel (62) zum Verbinden bzw. Trennen des zweiten Antriebskipphebels (55) mit dem bzw. vom zweiten freien Kipphebel (57), sowie
ein drittes Verbindungsumschaltmittel (63) zum Verbinden bzw. Trennen des ersten Antriebskipphebels (54) und des zweiten Antriebskipphebels (55) mit dem bzw. vom dritten freien Kipphebel (58).

2. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei sich das erste, zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel (61, 62, 63) in, einem Motorbetriebsbereich, in welchem der Zylinder pausiert, in einem Trennzustand befinden, wobei sich in einem Motorbetriebsbereich mit einer geringen Menge an Einlassgas das erste Verbindungsumschaltmittel (61) in einem Verbindungs-Zustand befindet und sich das zweite und dritte Verbindungsumschaltmittel (62, 63) in einem Trennzustand befinden, wobei sich in einem Motorbetriebsbereich mit einer mittleren Menge an Einlassgas das erste-kund zweite Verbindungsumschaltmittel (61, 62) in einem Verbindungszustand befinden und sich das dritte Verbindungsumschaltmittel (63) in einem Trennzustand befindet, und wobei sich in einem Motorbetriebsbereich mit einer großen Menge an Einlassgas das dritte Verbindungsumschaltmittel (63) in einem Verbindungszustand befindet.

3. Ventilmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ventilmechanismus Rohrelemente (31) mit fächerförmigem Querschnitt aufweist, welche in einem axialen Loch eines die Kipphebel (54, 55, 56, 57, 58, 54', 55', 56', 57', 58') schwenkbar lagernden Kipphebelschafts (20, 21) vorgesehen sind, und wobei die Rohrelemente (31) mit dem ersten, zweiten und dritten Verbindungsumschaltmittel (61, 62, 63) in Verbindung stehen, um erste, zweite bzw. dritte Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge (32) zu bilden.

4. Ventilmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Einlassventile (6) mit dem ersten bzw. zweiten Antriebskipphebel (54, 55) durch Hydraulikstößel (15) betriebsmäßig verbunden sind und wobei ein Hydraulikstößelhalter (13) zum Halten der Hydraulikstößel (15) jeweilige Hydraulikstößelhalteabschnitte (112) aufweist, zwischen welchen eine Ausnehmung (135) zum Aufnehmen einer Rolle (58a) des mit der dritten Betätigungsnocke (53) in Kontakt stehenden dritten freien Kipphebels (58) ausgebildet ist.

5. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer der Antriebskipphebel (54, 55, 56, 57, 58) an einem Kipphebelschaft (20) schwenkbar gelagert und mit dem Einlassventil (6) durch einen Hydraulikstößel (15) betriebsmäßig verbunden ist, welcher durch einen an einem Zylinderkopf (3) des Motors (1) angebrachten Hydraulikstößelhalter (13) gehalten wird, und wobei der Hydraulikstößelhalter (13) mit einer Ausnehmung (135, 136) ausgebildet ist, welche innerhalb eines Kippbereichs des Antriebskipphebels (54, 55, 56, 57, 58) angeordnet ist und welche in der Lage ist, den Antriebskipphebel (54, 55, 56, 57, 58) teilweise aufzunehmen.

6. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite Antriebskipphebel (54, 55) schwenkbar an einem Kipphebelschaft (20) gelagert und betriebsmäßig mit den Einlassventilen (6) durch jeweilige Hydraulikstößel (15) verbunden sind, welche durch jeweilige Hydraulikstößelhalteabschnitte (112) eines an einem Zylinderkopf (3) des Motors (1) befestigten Hydraulikstößelhalters (13) gehalten werden, und wobei die Hydraulikstößelhalteabschnitte (112) mit Ausnehmungen (136) ausgebildet sind, welche innerhalb von Kippbereichen des ersten und zweiten Antriebskipphebels (54, 55) angeordnet sind und welche in der Lage sind, die Antriebskipphebel (54, 55) teilweise aufzunehmen.

7. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei der Ventilmechanismus eine Ventilmechanismus-Lagerstruktur aufweist, umfassend:
einen Einlassnockenwellenlagerabschnitt (20a, 24, 25) zum Lagern einer Einlassnockenwelle (16), einen Auslassnockenwellenlagerabschnitt (21a, 24, 26) zum Lagern einer Auslassnockenwelle (17), einen beiden Nockenwellenlagerabschnitten gemeinsamen unteren Nockenhalter (24), einen oberen Einlass-Nockenhalter (25), welcher mit dem unteren Nockenhalter (24) zusammenwirkt, um den Einlassnockenwellenlagerabschnitt (20a, 24, 25) zu bilden, sowie einen oberen Auslass-Nockenhalter (26), welcher mit dem unteren Nockenhalter (24) zusammenwirkt, um den Auslassnockenwellenlagerabschnitt (21a, 24, 26) zu bilden,
wobei beide Enden des unteren Nockenhalters (24) an einem Zylinderkopf (3) des Motors durch erste Befestigungsmittel (43) befestigt sind,
wobei beide Enden des oberen Einlass-Nockenhalters (25) und beide Enden des oberen Auslass-Nockenhalters (26) durch zweite Befestigungsmittel (44) mit kleineren Durchmessern als die ersten Befestigungsmittel (43) an dem unteren Nockenhalter (24) an Positionen innerhalb der ersten Befestigungsmittel (43) befestigt sind.

8. Ventilmechanismus nach Anspruch 7, wobei der untere Nockenhalter (24) einen Einlasskipphebelschaft (20) und einen Auslasskipphebelschaft (21) nicht drehbar lagert, wobei der Einlasskipphebelschaft (20) unter einem außen angeordneten der zweiten Befestigungselemente (44) für den oberen Einlass- Nockenhalter (25) angeordnet ist, und wobei der Auslasskipphebelschaft (21) unter einem außen angeordneten der zweiten Befestigungselemente (44) für den oberen Auslass- Nockenhalter (26) angeordnet ist.

9. Ventilmechanismus nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei jeder Kipphebelschaft (20, 21) derart angeordnet ist, dass er das entsprechende erste Befestigungselement (43) kreuzt.

10. Ventilmechanismus nach Anspruch 7, wobei Rohrelemente (31) mit fächerförmigem Querschnitt in einem axialen Loch eines die Kipphebel (54, 55, 56, 57, 58, 54', 55', 56', 57', 58') schwenkbar lagernden Kipphebelschafts (20, 21) vorgesehen sind, wobei die Rohrelemente (31) mit dem ersten, zweiten und dritten Verbindungsumschaltmittel (61, 62, 63) in Verbindung stehen, um einen ersten, zweiten bzw. dritten Schalt- Öldruckversorgungsdurchgang (32) zu bilden, und wobei das erste Befestigungselement (43) lediglich einen der Schalt- Öldruckversorgungsdurchgänge (32) durchdringt.