DE3844551C2

DE3844551C2 -

Info

Publication number: DE3844551C2
Application number: DE3844551A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Shiomi; Takahiko Wako Saitama Jp Murata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1991-05-16
Anticipated expiration: 2008-01-29
Also published as: GB8801461D0; US4811699A; GB2201747A; GB2201747B; DE3802528A1; DE3802528C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einlaß- und Auslaßventil-Steuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Ventil-Steuerung ist aus der JP-OS und Abstract 59-1 50 912 und der JP-OS 61-2 29 906 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Ventil steuerung zu verwirklichen, deren Anzahl von Einzelteilen reduziert ist, die eine einfache Konstruktion aufweist, leicht und mit geringen Abmessungen herzustellen ist und bei der die während des Betriebes erzeugten Geräusche und Schwingungen verringert sind und die trotzdem ihre Drehzahlreduktion zuverlässig ausführt.

Die Aufgabe wird bei einem Gegenstand gemäß dem Oberbegriff durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht, aus der der Aufbau einer Brennkraftmaschine hervorgeht, welche mit einer Einlaß- und Auslaßventil-Steuerungs- und Betätigungs einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht längs einer Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 3(a) bis Fig. 3(d) zeigen Querschnittsansichten längs einer Linie VI-VI in Fig. 1, aus denen aufeinander folgend die Beziehungen zwischen einem ersten exzen trischen Nocken und einem mitlaufenden Nocken oder Folgernocken in Übereinstimmung mit Änderungen des Dreh winkels einer Kurbelwelle hervorgehen;

Fig. 4(a) bis Fig. 4 (d) zeigen Querschnittsansichten längs einer Linie VII-VII in Fig. 1, aus denen aufeinander folgend die Beziehungen zwischen dem zweiten exzen trischen Nocken und dem mitlaufenden Nocken in Überein stimmung mit Änderungen des Drehwinkels der Kurbel welle hervorgehen.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Pleuelstange 105 an einem Ende durch einen Kolbenbolzen 104 drehbar mit einem Kolben 103 verbunden, der verschiebbar von einer Zylinderbohrung 102 aufgenommen ist, welche in einem Zylinderblock 101 einer Brennkraftmaschine definiert ist. An ihrem anderen Ende ist die Pleuelstange drehbar durch einen Kurbelbolzen 107 mit einem Kurbelteil verbunden, das dazu bestimmt ist, sich in Überein stimmung mit der Drehung einer Kurbelwelle 106 zu drehen, die als Antriebswelle gemäß der vorliegenden Erfindung dient. Die Kurbelwelle 106 ist drehbar in dem Zylinderblock 101 durch Lager 108 und 109 sowie Dichtungsringe 110 und 111 gelagert. Die Kurbelwelle 106 hat ein Schwungrad 112, das an dem Ende derselben montiert ist und mit einem Ventilator 112′ versehen ist. An ihrem anderen Ende ist die Kurbelwelle mit einer Kupplungsscheibe 113 versehen.

Zwischen dem Lager 109 und einer Deckelplatte 114 ist ein Paar von exzentrischen Nocken 115 und 116 auf der Kurbelwelle 106 in einer axial ausgerichteten Anordnung zur Drehung in Überein stimmung mit der Drehung der Kurbelwelle 106 montiert, und ein mitlaufender Nocken 117, der als eine angetriebene Welle gemäß der vorliegenden Erfindung fungiert und die exzentrischen Nocken 115 und 116 umgrenzt, ist drehbar durch den Zylinder block 101 und die Deckelplatte 114 gelagert und in Richtung auf den Kolben 103 um eine Exzentrizität e, die gleich derjenigen der exzentrischen Nocken 115, 116 in Bezug auf die Kurbelwelle 106 ist, exzentrisch versetzt.

Nockenfolger 121 und 122 für Einlaß- und Auslaßventile haben jeweils Endflächen, die gegen Nockenoberflächen 120 ₁ und 120 ₂ auf der äußeren Umfangsoberfläche des mitlaufenden Nockens 117 stoßen, so daß axiale Hin- und Herbewegungen der Nockenfolger 121, 121, die durch den mitlaufenden Nocken 117 erzeugt werden, jeweils durch Ventilstößel 123 und 124 auf Kipphebel 126, 127 übertragen werden, die um einen sphärischen Schwenkabschnitt 125 kippen. Als Ergebnis drückt der Kipphebel 126 gegen einen Ventilschaft 129 eines Einlaßventils 128 gegen die Federkraft einer Druckfeder 136, die zwischen einem Federsitz 132 und einer Schulter 133 des Zylinderkopfs eingefügt ist, um dadurch das Einlaßventil 128 zu veranlassen, sich zu öffnen oder zu schließen, während der Kipphebel 127 gegen einen Ventilschaft 131 eines Auslaßventils 130 gegen die Federkraft einer Druck feder 137 drückt, die zwischen einem Federsitz 134 und einer Schulter 135 des Zylinderkopfs eingefügt ist, um dadurch das Auslaßventil 130 zu veranlassen, sich zu öffnen oder zu schließen.

Der Mechanismus zum Übertragen der Drehung der Kurbelwelle 106 auf den mitlaufenden Nocken 117 mit Drehzahlreduktion um die Hälfte wird im folgenden beschrieben.

Wie in Fig. 3(a) bis Fig. 3(d) und Fig. 4(a) bis Fig. 4(d) gezeigt, hat jeder der exzentrischen Nocken 115, 116 eine zylindrische äußere Umfangsoberfläche, die im Querschnitt kreisförmig ist. Sie haben jeweils zentrale Achsen Cc1 und Cc2, die exzentrisch mit einem Abstand e von der zentralen Achse C_o der Kurbelwelle in diametral entgegengesetzten Richtungen der Kurbelwelle 106 versetzt sind.

Der mitlaufende Nocken 117 hat innere Umfangsoberflächen 118 und 119, die einen hohlen Abschnitt für den mitlaufenden Nocken 117 definieren. Dieser ist zur Drehung in dem Zylinderblock 101 um eine zentrale Achse C₁, die exzentrisch um die Distanz e von der zentralen Achse C₀ der Kurbelwelle 106 versetzt ist, derart gelagert, daß die inneren Umfangsoberflächen 118, 119 jeweils die äußeren Umfangsoberflächen der exzentrischen Nocken 115, 116 umgeben.

Die innere Umfangsoberfläche 118 hat ein Paar von sich parallel gegenüberliegenden Oberflächenabschnitten 118 ₁, 118 ₂, die dazu bestimmt sind, sich in einer normalen Klemmungs- und Umgren zungsbeziehung mit dem exzentrischen Nocken 115 zu drehen, wenn sich die Kurbelwelle 106 dreht, während die innere Umfangs oberfläche 119 ein Paar von sich parallel gegenüberliegenden Oberflächenabschnitten 119 ₁, 119 ₂ hat, die dazu bestimmt sind, sich in einer normalen Klemmungs- und Umgrenzungsbeziehung mit dem exzentrischen Nocken 116 zu drehen, wenn sich die Kurbel welle 106 dreht. Die sich gegenüberliegenden Oberflächenab schnitte 118 ₁, 118 ₂ der inneren Umfangsoberfläche 118 und die sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte 119 ₁, 119 ₂ der inneren Umfangsoberfläche 119 erstrecken sich unter rechten Winkeln zueinander.

Die Übertragung der Drehung der Kurbelwelle 106, welche als Antriebswelle dient, auf den mitlaufenden Nocken 117, der als angetriebene Welle fungiert, ist wie folgt verwirklicht:
In Fig. 3(a) erstrecken sich die gegenüberliegenden Oberflä chenabschnitte 118 ₁ und 118 ₂ horizontal, wenn sich der exzen trische Nocken 115 in einer untenliegenden Position befindet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der exzentrische Nocken 116 in einer obenliegenden exzentrischen Position und die sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte 119 ₁ und 119 ₂ erstrecken sich gemäß Fig. 4(a) vertikal. Wenn sich die Kurbelwelle 106 in der Richtung des Pfeils f dreht, zwingt jeder der exzentrischen Nocken 115, 116 die sich gegenüber liegenden Oberflächenabschnitte, ein Drehmoment auf den mitlaufenden Nocken 117 über dasjenige des Paares von Umgren zungslinien zwischen jedem Paar der sich gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte und jedem exzentrischen Nocken, welcher seinen Abstand von der zentralen Achse C_o der Kurbelwelle 106 erhöht, zu übertragen. Speziell wirkt der exzentrische Nocken 115 gegen den Oberflächenabschnitt 118 ₁ und der exzentrische Nocken 116 gegen den Oberflächenabschnitt 119 ₁. Folglich dreht sich, wenn sich die exzentrischen Nocken 115, 116 um 90° in Richtung f drehen, der mitlaufende Nocken 117 in derselben Richtung um 45°, wie dies in Fig. 3(b) und 4(b) gezeigt ist. Der exzentrische Nocken 115 fährt fort, gegen den Oberflächen abschnitt 118 ₁ zu wirken, während der exzentrische Nocken 116 fortfährt, gegen den Oberflächenabschnitt 119 ₁ zu wirken. Dann hat, wenn sich die Drehung der exzentrischen Nocken 115, 116 um einen Winkel von 180° fortgesetzt hat, der mitlaufende Nocken 117 einen Weg mit einem Winkel von 90° zurückgelegt, wie dies in Fig. 3(c) und 4(c) gezeigt ist. An diesem Punkt beginnt der Nocken 115, wenn sich die exzentrischen Nocken 115, 116 weiter drehen auf den Oberflächenabschnitt 118 ₂ zu wirken, während der Nocken 116 fortfährt, auf den Oberflächenabschnitt 119 ₁ einzuwirken. Wenn die Drehung der exzentrischen Nocken 115, 116 einen Weg über einen Winkel von 270° zurückgelegt hat, hat sich der mitlaufende Nocken um 135° gedreht, wie dies in Fig. 3(d) und 4(d) gezeigt ist.

Die vorliegende Erfindung ist gemäß dem Ausführungsbeispiel auf eine Brennkraftmachine mit obenliegenden Ventilen angewendet. Sie ist auch auf andere Typen, beispielsweise auf eine Brenn kraftmaschine mit seitlich angeordneten Ventilen, anwendbar. Außerdem können die Nockenfolger die Einlaß- und Auslaßventile direkt betätigen.

Claims

1. Ein- und Auslaßventil-Steuerung für Brennkraftmaschinen, enthaltend
einen exzentrischen Nocken (115) auf einer Kurbelwelle (106) für gemeinsame Drehung, dessen Mittelachse C_c1 relativ zur Drehachse (Co) der Kurbelwelle (106) versetzt ist, einen Folgenocken (117), der um eine Drehachse (C1) drehbar ist, die relativ zur Drehachse (Co) der Kurbelwelle (106) versetzt ist, und einen Nockenfolger (121), der einer Nocken fläche auf der Außenseite des Folgenockens (117) folgt, um eine Bewegung zum Öffnen und Schließen des Einlaß- (128) und des Auslaßventils (130) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Folgenocken (117) sich einander gegenüberliegende Flächen (118 ₁, 118 ₂) eines inneren hohlen Abschnitts aufweist, die mit der äußeren Nockenfläche des exzentrischen Nockens (115) in Eingriff stehen, um sich um diese äußere Nockenfläche zu drehen, und daß die Größe der Exzentrizität (e) der Mittelachse C_c1 des exzentrischen Nockens (115) in Bezug auf die Drehachse (Co) der Kurbelwelle (106) gleich ist der Größe der Exzentrizität der Drehachse (C1) des Folgenockens (117) in Bezug auf die Drehachse (Co) der Kurbelwelle (106).

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Folgenocken (117) von der Drehachse (Co) der Kurbel welle (106) in Richtung des Nockenfolgers (121) exzentrisch abgesetzt ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Nockens (115) kreisförmig ist und daß die gegenüberliegenden Flächen (118 ₁, 118 ₂) des Folgenockens (117) eben sind.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen (118 ₁, 118 ₂) des Folgenockens (117) parallel zueinander sind.