DE60200923T2

DE60200923T2 - Brennkraftmaschine mit Ventilantrieb

Info

Publication number: DE60200923T2
Application number: DE60200923T
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Wako-shi Shimoyama; Hiroyuki Wako-shi Mamiya; Ikuro Wako-shi Hara; Hidemi Wako-shi Arai; Masaru Wako-shi Asari
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: DE60200923D1; US6796281B2; EP1312772A1; EP1312772B1; US20030094155A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb, der Kipphebel, die an ihren proximalen Endabschnitten sphärisch gelagert sind und sich mit ihren Betätigungsabschnitten an Motorventilen abstützen, sowie oberhalb der Kipphebel angeordnete Nockenwellen aufweist.
2. Beschreibung der relevanten Technik
Herkömmlich offenbart die JP-A-2000-161025 einen Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb dieser Art. In diesem Verbrennungsmotor umfasst der Ventilantrieb Kipphebel, die sich am einen Ende an Ventilschäften abstützen und die an ihrem anderen Ende durch Schwenkenden sphärisch gelagert sind, die in Montagelöcher in einem Zylinderkopf eingesetzt sind, sowie oberhalb der Kipphebel angeordnete Nockenwellen. Nocken, die sich zusammen mit der Nockenwelle drehen, werden in Gleitkontakt mit Rollen gebracht, die an mittleren Abschnitten der Kipphebel drehbar gelagert sind und die die Kipphebel um deren anderes Ende herum in Schwingung versetzen, das als Schwingstütze wirkt, um hierdurch die Ventile zu öffnen und zu schließen.
Im übrigen werden im Stand der Technik bei der Montage der Kipphebel und der Nockenwelle an dem Zylinderkopf, zuerst die Kipphebel an dem Zylinderkopf montiert, so dass ihre einen Enden sich an den Ventilen abstützen, die in dem Zylinderkopf gleitend gehalten sind, und ihre anderen Enden an den Schwenkenden gelagert werden, die in Montagelöcher in dem Zylinderkopf eingesetzt sind. Dann wird die Nockenwelle zu den Kipphebeln, die bereits an dem Zylinderkopf montiert sind, von oberhalb der so montierten Kipphebel abgesenkt, und wird dann an den Zylinderkopf derart montiert, dass die Nocken in Kontakt mit den Rollen der Kipphebel kommen. Da sie jedoch an ihrem anderen Ende sphärisch gelagert sind, haben die Kipphebel die Tendenz, in der axialen Richtung der Nockenwelle zu kippen. Wenn man dann versucht, die Nockenwelle an dem Zylinderkopf in einem Zustand zu montieren, wo die Kipphebel mit einem größeren Winkel als einem Winkel verkippt sind, um den die so verkippten Kipphebel durch den Kontakt mit den an dem Zylinderkopf montierten Nocken korrigiert werden können, oder in einem Zustand, wo die Kipphebel heruntergefallen sind, kann ein Risiko auftreten, dass die Kipphebel abfallen oder die Oberflächen der Nocken, die aus einem Material mit geringerer Härte als jenem der Stützabschnitte der Kipphebel mit den Nocken gebildet sind, durch den Kontakt mit den Stützabschnitten beschädigt werden.
Aufgrund dessen ist es bei der Montage der Nockenwelle notwendig, einen Zustand sicherzustellen, wo die Kipphebel vorbestimmte Positionen oder solche Positionen belegen, in denen die Kipphebel nicht verkippt sind als Resultat davon, wenn die Nocken in Anlage mit den Kipphebeln gebracht werden, oder in einem Zustand, wo, während die Kipphebel leicht verkippt sind, das Kippen durch die Anlage mit den Nocken korrigiert werden kann, so dass die Kipphebel die vorbestimmten Positionen einnehmen können. Daher war für die Montage der Nockenwellen eine enorm lange Zeit erforderlich.
Zur Überwindung dieses Problems ist es gewünscht worden, einen Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb vorzusehen, der eine solche Kipphebel-Fallverhinderungseinheit aufweist, um zu verhindern, dass die Kipphebel abfallen, wenn die Nockenwellen montiert werden, um hierdurch die Montageeigenschaften der Nockenwellen zu verbessern und die Fallverhinderungseinheit in Abhängigkeit von den Auslegungen der Kipphebel relativ zu den periphären Komponenten anwendungsflexibel zu machen.
Zusätzlich ist herkömmlich ein Nockenwellenhalter in der JP-A-6-299807 als dieser Typ von integralem Nockenhalter für einen Verbrennungsmotor offenbart. In diesem Nockenwellenhalter (entsprechend dem Nockenhalter) sind Querstangen zum Verbinden beider Längsseitenwänden des Nockenwellenhalters integral an Positionen entsprechend Lagerabschnitten einer Einlassnockenwelle bzw. einer Auslassnockenwelle ausgebildet. Ein einlassseitiger Nockenlagerabschnitt und ein auslassseitiger Nockenlagerabschnitt sind an einer Oberseite jeder der Querstangen ausgebildet. Somit erhält der Nockenwellenhalter eine Leiterrahmenkonstruktion, um hierdurch dessen Steifigkeit zu erhöhen. Dann werden Nockenlagerabschnitte an einer Unterseite einer Nockenkappe ausgebildet, die auf der Oberseite des Nockenwellenhalters an Positionen aufsitzt, die jeweils den einlassseitigen und auslassseitigen Nockenlagerabschnitten der Querstange entsprechen. Die Nockenkappen werden dann zusammen mit dem Nockenwellenhalter an einen Zylinderkopf gebolzt, wodurch die Nockenwellen dazwischen drehbar gelagert sind.
Allgemein ist es bevorzugt, die Steifigkeit des Nockenhalters zu erhöhen, um einen stabilen Ventilantriebsbetrieb über den vollen Betriebsbereich des Verbrennungsmotors sicherzustellen. Da in dieser Hinsicht gemäß dem Stand der Technik die Nockenkappe, an der der einlassseitige Nockenlagerabschnitt und der auslassseitige Nockenlagerabschnitt verbunden sind, an der Querstange befestigt ist, ist zu berücksichtigen, dass die Steifigkeit des Nockenwellenhalters durch die so aufgebauten Nockenkappen weiter erhöht ist. In einem Fall, wo eine Nockenkappe, auf der nur der einlassseitige Nockenlagerabschnitt ausgebildet ist, und eine Nockenkappe, auf der nur ein auslassseitiger Nockenlagerabschnitt gebildet ist, als Nockenkappe verwendet werden, so dass separate Nockenkappen an der Querstange befestigt werden, ist es jedoch durch die so konstruierten Nockenkappen schwierig, die Steifigkeit des Nockenwellenhalters weiter zu erhöhen.
Die EP 0 907 008 , auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart Fallverhinderungsabschnitte an Teilen des Zylinderkopfs, jedoch nicht an einem daran angebrachten Nockenwellenhalter.
Die US 3,563,215 offenbart separate Nockenhalter, die mit einem Fallverhinderungsvorsprung versehen sind, jedoch keinen integralen Nockenhalter mit einer Mehrzahl von Lagerabschnitten. Die US-A-4823747 offenbart einen integralen Nockenhalter mit einer Mehrzahl von Lagerabschnitten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde in Hinblick auf diese Situationen durchgeführt, und eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, das Abfallen von Kipphebeln, die an kugelförmigen Oberflächen abgestützt sind, in einer axialen Richtung der Nockenwellen zu verhindern, um die Montage der Nockenwellen von oberhalb der Kipphebel zu erleichtern, um hierdurch die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors mit einem Ventilantrieb zu verbessern. Ferner ist es eine zweite Aufgabe der Erfindung, einen integralen Nockenhalter vorzusehen, in dem Lagerabschnitte, die in einer axialen Richtung einer Nockenwelle einander benachbart vorgesehen sind, und primäre und sekundäre Längsrahmen zum Verbinden der Lagerabschnitte miteinander integral ausgebildet sind, wobei die Steifigkeit des integralen Nockenhalters erhöht wird, ohne von der Form der Nockenwellenlagerabschnitte abhängig zu sein, die mit dem Nockenhalter zum drehbaren Lagern der Nockenwelle verbunden sind.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb angegeben, umfassend:
einen Kipphebel mit einem proximalen Abschnitt, der durch ein Schwinglagerelement sphärisch gelagert ist, und einem Arbeitsabschnitt, der sich an einem Motorventil abstützt; eine Nockenwelle mit einem Nocken, der dazu ausgelegt ist, in Gleitkontakt mit dem Kipphebel gebracht zu werden, und der über dem Kipphebel angeordnet ist, worin das Motorventil zum Öffnen und Schließen durch den Kipphebel angetrieben wird, der durch den Nocken in Schwingung versetzt wird, der sich zusammen mit der Nockenwelle dreht; worin die Nockenwelle in einem an einem Zylinderkopf befestigten Nockenhalter gelagert ist; und eine Fallverhinderungseinheit zum Verhindern, dass der Kipphebel in der Achsrichtung durch Kontakt mit dem Kipphebel abfällt, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenhalter einen integralen Nockenhalter bildet, der integral eine Mehrzahl von Lagerabschnitten, die mit Abständen in der Achsrichtung der Nockenwelle vorgesehen sind, um die Nockenwelle drehbar zu lagern, sowie einen Unterteilungsabschnitt, der zwischen benachbarten Lagerabschnitten angeordnet ist, enthält; worin die Fallverhinderungseinheit eine Mehrzahl von Fallverhinderungseinheiten enthält, die integral an einem jeweiligen der Lagerabschnitte und an dem Unterteilungsabschnitt vorgesehen sind.
Auch für den Fall, dass der Kipphebel, der an der sphärischen Oberfläche gelagert ist, versucht, in einer der Achsrichtungen abzufallen, kommt gemäß dieser Konstruktion der Kipphebel in Kontakt mit einer der Fallverhinderungseinheiten, die gegenüber den Seiten des Kipphebels vorgesehen sind, wodurch das Abfallen des Kipphebels verhindert werden kann. Da somit kein Risiko besteht, dass der Kipphebel abfällt oder wegkommt, wenn die Nockenwelle montiert wird, kann die Montage der Nockenwelle, die oberhalb des Kipphebels angeordnet wird, erleichtert werden, und darüber hinaus besteht kein Risiko, dass die Nockenoberfläche des Nockens durch den Kipphebel beschädigt wird. Im Ergebnis kann die Zeit, die für die Montage der Nockenwelle erforderlich ist, reduziert werden, um hierdurch die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors mit diesem Ventilantrieb zu verbessern.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung sind, in dem Verbrennungsmotor des ersten Aspekts, die Mehrzahl von Fallverhinderungseinheiten derart vorgesehen, dass sie in einer Achsrichtung der Nockenwelle beiden Seiten des Kipphebels gegenüberliegen.
Demzufolge kann, gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, der folgende Vorteil erlangt werden. Auch wenn nämlich der Kipphebel, der an der sphärischen Oberfläche gelagert ist, versucht, in einer der axielen Richtungen abzufallen, kommt, da die Fallverhinderungseinheiten gegenüber den Seiten des Kipphebels vorgesehen sind, der Kipphebel in Kontakt mit einer der Fallverhinderungseinheiten, wodurch das Abfallen des Kipphebels verhindert werden kann. Weil daher kein Risiko besteht, dass die Kipphebel abfallen oder wegekommen, wenn die Nockenwelle montiert wird, kann die Montage der Nockenwelle, die oberhalb des Kipphebels angeordnet ist, erleichtert werden, und darüber hinaus besteht kein Risiko, dass die Nockenoberfläche des Nockens durch den Kipphebel beschädigt wird. Im Ergebnis kann die Zeit, die für die Montage der Nockenwelle erforderlich ist, reduziert werden, um hierdurch die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors mit einem solchen Ventilantrieb zu verbessern.
Ferner steht, gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung in dem Verbrennungsmotor des ersten Aspekts, die Fallverhinderungseinheit in der axialen Richtung weiter zu dem Kipphebel vor als eine Oberfläche des Elements, die zu dem Nocken weist.
Auch für den Fall, dass der Kipphebel mit Abstand von dem Element angeordnet ist, das zu dem Nocken und dem Kipphebel weist, kann gemäß dieser Konstruktion der Vorsprung so gemacht werden, dass er nahe zu dem Kipphebel vorsteht, in dem das Element genutzt wird. Für den Fall, dass der Kipphebel, der an der sphärischen Oberfläche gelagert ist, versucht abzufallen, kommt dann der Kipphebel in Kontakt mit dem Vorsprung, wodurch das Abfallen davon verhindert werden kann. Demzufolge kann gemäß dieser Konstruktion der folgende Vorteil erlangt werden. Da nämlich die Fallverhinderungseinheit an dem Element vorgesehen ist, das zu den Nocken und dem Kipphebel in der axialen Richtung weist, und weil darüber hinaus die Fallverhinderungseinheit weiter zu dem Kipphebel vorsteht als die Oberfläche des Elements, die zu dem Nocken weist, kann auch für den Fall, dass der Kipphebel mit relativ großem Abstand von dem Element in der axialen Richtung entfernt ist, das Abfallen des Kipphebels mit der einfachen Konstruktion verhindert werden, worin der Vorsprung näher zu dem Kipphebel hin vorsteht, durch Nutzung des Elements, das zu dem Nocken und dem Kipphebel weist. Falls der Kipphebel, der an der sphärischen Oberfläche gelagert ist, versucht, in der axialen Richtung abzufallen, kommt dann der Kipphebel in Kontakt mit dem ihm benachbart angeordneten Vorsprung, wodurch das Abfallen des Kipphebels verhindert werden kann. Da somit kein Risiko besteht, dass der Kipphebel während der Montage der Nockenwelle abfällt oder wegkommt, kann die Montage der Nockenwelle, die oberhalb des Kipphebels angeordnet ist, erleichtert werden, und darüber hinaus besteht kein Risiko, dass die Nockenoberfläche des Nockens durch den Kipphebel beschädigt wird. Im Ergebnis kann die Zeit, die für die Montage der Nockenwelle erforderlich ist, reduziert werden, um hierdurch die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors mit einem solchen Ventilantrieb zu verbessern.
Darüber hinaus ist gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung in dem Verbrennungsmotor des ersten Aspekts, die Fallverhinderungseinheit derart vorgesehen, dass sie in einer Achsrichtung der Nockenwelle nur zur einen Seite des Kipphebels weisen, und worin der Schwerpunkt des Kipphebels an einer Position angeordnet ist, wo ein Moment erzeugt wird, das den Kipphebel zu der einen Seite hin kippt.
In einem Zustand, wo der Kipphebel, der an der Kugeloberfläche abgestützt ist, gleitend gelagert ist, kommt gemäß der Konstruktion in dem Fall, dass der Kipphebel versucht, aufgrund der Entstehung eines seiner Schwerpunktposition zugeordneten Moments abzufallen, der Kipphebel in Kontakt mit der Fallverhinderungseinheit, die nur an der Seite vorgesehen ist, zu der der Kipphebel abzufallen versucht, wodurch das Abfallen davon verhindert werden kann. Demzufolge kann erfindungsgemäß der folgende Vorteil erlangt werden. Da nämlich die Fallverhinderungseinheit derart vorgesehen ist, dass sie nur zu einer Seite des Kipphebels in der axialen Richtung weist und der Schwerpunkt des Kipphebels an einer Position angeordnet ist, wo ein Moment erzeugt wird, das den Kipphebel zu seiner einen Seite kippt, in einem Zustand, wo der Kipphebel in Anlage mit dem Motorventil durch das Schwinglagerelement abgestützt ist, auch in einem Fall, wo kein solcher Zwischenraum an der einen Seite des Kipphebels in der axialen Richtung zum Vorsehen der Fallverhinderungseinheit vorhanden ist, wenn der Kipphebel, der an der sphärischen Oberfläche gelagert ist, versucht, aufgrund der Erzeugung dessen Schwerpunktsposition zuzuordnenden Moments abzufallen, wobei der Kipphebel schwenkbar gelagert ist, kommt der Kipphebel in Kontakt mit der Fallverhinderungseinheit, die an der Seite davon vorgesehen ist, zu der der Kipphebel zu fallen versucht, so dass das Abfallen davon verhindert werden kann. Da somit das Gewicht des Verbrennungsmotors reduziert werden kann, im Vergleich zu einem solchen, in dem die Fallverhinderungseinheiten an den Seiten der Kipphebel vorgesehen sind, und daher kein Risiko besteht, dass die Kipphebel abfallen oder wegkommen, wenn die Nockenwelle montiert wird, kann die Montage der Nockenwelle, die oberhalb des Kipphebels angeordnet ist, erleichtert werden, und darüber hinaus besteht kein Risiko, dass die Nockenoberfläche des Nockens durch den Kipphebel beschädigt wird. Im Ergebnis kann die Zeit, die zur Montage der Nockenwelle erforderlich ist, reduziert werden, um hierdurch die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors mit einem solchen Ventilantrieb zu verbessern.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung, in einem Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte der Erfindung, weist die Fallverhinderungseinheit zu einem oberen Endabschnitt des Kipphebels, der in einer vertikalen Richtung zu dem Nocken weist.
Da gemäß dieser Konstruktion die Fallverhinderungseinheit in Kontakt mit den oberen Endabschnitten und dem benachbarten Bereich des fallenden Kipphebels kommt, der eine Stelle enthält, die am weitesten von der Fallmitte entfernt ist und die in einer vertikalen Richtung zu dem Nocken weist, kann der Grad des Verkippens des Kipphebels, wenn er in Kontakt mit der Fallverhinderungseinheit kommt, reduziert werden. Demzufolge kann, gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung, zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die genannten Aspekte der Erfindung erreicht werden, der folgende Vorteil erlangt werden. Da nämlich die Fallverhinderungseinheit zu dem oberen Endabschnitt des Kipphebels weist, die in der vertikalen Richtung zum Nocken weist, und dies erlaubt, dass die Fallverhinderungseinheit in Kontakt mit dem oberen Endabschnitt oder dem davon benachbarten Bereich des Kipphebels kommt, der die Stelle enthält, die von der Fallmitte am weitesten entfernt ist, kann der Grad des Verkippens des Kipphebels, wenn er in Kontakt mit der Fallverhinderungseinheit kommt, reduziert werden. Somit kann die Montage der Nockenwelle weiter erleichtert werden, und können die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors mit einem solchen Ventilantrieb verbessert werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung, in dem Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb gemäß einem der ersten bis fünften Aspekt der Erfindung, ist die Fallverhinderungseinheit ein Vorsprung, der integral an einer Seite des Lagerabschnitts ausgebildet ist, die in der axialen Richtung zu dem Kipphebel weist.
Da gemäß der Konstruktion der Vorsprung integral an dem Lagerabschnitt ausgebildet ist, dessen Steifigkeit aufgrund der Bildung einer Lagerbohrung reduziert ist, kann die Steifigkeit des Lagerabschnitts erhöht werden. Demzufolge kann, gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung, zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die genannten Aspekte der Erfindung erzielt werden, der folgende Vorteil erlangt werden. Da nämlich die Fallverhinderungseinheit ein Vorsprung ist, der integral an der Seite des Lagerabschnitts zum drehbaren Lagern der Nockenwelle ausgebildet ist, der in der axialen Richtung zu dem Kipphebel weist, dann die Steifigkeit des Lagerabschnitts durch Nutzung des Vorsprungs zum Verhindern des Abfallens des Kipphebels erhöht werden.
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung umfasst der Motor primäre und sekundäre Längsrahmen, die an Endabschnitten jedes der Lagerabschnitte angeordnet sind und sich in der Achsrichtung erstrecken, während sie die Lagerabschnitte, die in der Achsrichtung einander benachbart sind, an ersten Verbindungsabschnitten verbinden, wobei die primären und sekundären Längsrahmen miteinander integral ausgebildet sind, wobei der Kipphebel in einem Durchgangsraum angeordnet ist, der dadurch gebildet ist, dass er von den benachbarten Lagerabschnitten und den primären und sekundären Längsrahmen umgeben ist, und worin der Unterteilungsabschnitt mit den primären und sekundären Längsrahmen an zweiten Verbindungsabschnitten zwischen den benachbarten Lagerabschnitten derart verbunden ist, dass er integral mit den primären und sekundären Längsrahmen ausgebildet ist, um den Durchgangsraum in der Achsrichtung zu unterteilen, um hierdurch kleine Durchgangsräume zu bilden.
Gemäß der Konstruktion sind die primären und sekundären Längsrahmen durch den Unterteilungsabschnitt zwischen den jeweiligen Paaren benachbarter Lagerabschnitte miteinander verbunden, und darüber hinaus ist der Unterteilungsabschnitt derart vorgesehen, um den Durchgangsraum zu unterteilen, indem der Kipphebel vorgesehen ist, um hierdurch die kleinen Durchgangsräume zu bilden. Demzufolge ergibt der siebte Aspekt der Erfindung die folgenden Vorteile. Da nämlich die primären und sekundären Längsrahmen, die mit den benachbarten Lagerabschnitten des Nockenhalters verbunden sind, durch den Unterteilungsabschnitt zwischen den benachbarten Lagerabschnitten verbunden sind, kann die Steifigkeit des Nockenhalters erhöht werden, ohne von der Form des Nockenwellenlagerabschnitts abhängig zu sein, der mit dem Nockenhalter zum drehbaren Lagern der Nockenwelle verbunden ist. Da zusätzlich der Unterteilungsabschnitt den Durchgangsraum aufteilt, der dadurch gebildet ist, dass er von den benachbarten Lagerabschnitten und den primären und sekundären Längsrahmen umgeben ist, und indem der Kipphebel in der axialen Richtung angeordnet ist, um hierdurch die kleinen Durchgangsräume zu bilden, kann eine Gewichtszunahme des Nockenhalters gesenkt werden, die andernfalls, wegen des Vorsehens des Unterteilungsabschnitts, stattfinden würde.
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung wird ein integraler Nockenhalter für einen Verbrennungsmotor gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung angegeben, worin eine Mehrzahl der Kipphebel in den Durchgangsraum mit Abständen in der Achsrichtung angeordnet ist; und worin der Unterteilungsabschnitt zwischen den Kipphebeln angeordnet ist, die in der Achsrichtung einander benachbart sind, in einer Weise, um den Kipphebel, in der Achsrichtung betrachtet, zu überlappen.
Gemäß der Konstruktion kann bei der Bildung des Unterteilungsabschnitts ein Raum genutzt werden, der zwischen den Kipphebeln der Mehrzahl von Kipphebeln ausgebildet ist, die zwischen den benachbarten Lagerabschnitten angeordnet sind, die in der axialen Richtung einander benachbart angeordnet sind. Demzufolge wird gemäß dem achten Aspekt der Erfindung der folgende Vorteil erlangt, zusätzlich zu dem Vorteil, der durch den siebten Aspekt der Erfindung erreicht wird. Da nämlich der Raum für die Bildung des Unterteilungsabschnitts genutzt werden kann, der zwischen der Mehrzahl von Kipphebeln angeordnet ausgebildet ist, die in dem Durchgangsraum mit Abständen in der axialen Richtung angeordnet sind, die in der axialen Richtung einander benachbart sind, durch Konstruktion des Unterteilungsabschnitts derart, dass zwischen der Mehrzahl der so angeordneten Kipphebeln angeordnet wird, die in der axialen Richtung einander benachbart sind, so dass, in der axialen Richtung betrachtet, die Kipphebel überlappen, kann die Vergrößerung des Nockenhalters in der axialen Richtung davon vermieden werden, die, aufgrund des Vorsehens des Unterteilungsabschnitts, andernfalls stattfinden würde.
Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung wird ein integraler Nockenhalter für einen Verbrennungsmotor gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung angegeben, worin ein Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Nockenhalters an dem Zylinderkopf an dem zweiten Verbindungsabschnitt zwischen dem primären Längsrahmen und dem Unterteilungsabschnitt ausgebildet ist.
Gemäß der Konstruktion kann die Anzahl der Befestigungsabschnitte des Nockenhalters an dem Zylinderkopf erhöht werden. Demzufolge wird gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung, zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die genannten Aspekte der Erfindung erzielt werden, der folgende Vorteil erlangt. Da nämlich die Anzahl der Befestigungsabschnitte des Nockenhalters an dem Zylinderkopf erhöht werden kann, indem der Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Nockenhalters an dem Zylinderkopf an dem zweiten Verbindungsabschnitt zwischen dem primären Längsrahmen und dem Unterteilungsabschnitt ausgebildet wird, kann die Steifigkeit des Nockenhalters noch weiter erhöht werden.
Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung wird ein integraler Nockenhalter für einen Verbrennungsmotor gemäß dem siebten oder achten Aspekt der Erfindung angegeben, worin eine primäre Ölpassage in dem primären Längsrahmen ausgebildet ist, worin ein Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Nockenhalters an dem Zylinderkopf an dem ersten Verbindungsabschnitt zwischen dem primären Längsrahmen und dem Lagerabschnitt oder dem zweiten Verbindungsabschnitt zwischen dem primären Längsrahmen und dem Unterteilungsabschnitt ausgebildet ist, worin der Befestigungsabschnitt eine Ölzufuhrpassage bildet, die dazu ausgelegt ist, mit der primären Ölpassage in Verbindung zu stehen und Schmieröl einem hydraulischen Spieleinsteller zuzuführen, der an dem Zylinderkopf derart angebracht ist, dass er in Anlage mit dem Kipphebel kommt, und worin die Ölzufuhrpassage mit einer in dem Zylinderkopf ausgebildeten sekundären Ölpassage verbunden ist, um mit dem Spieleinsteller in Verbindung zu stehen.
Gemäß der Konstruktion wird der Dichtdruck an dem Verbindungsabschnitt zwischen den Ölzufuhrpassage und der sekundären Ölpassage an dem Befestigungsabschnitt dort erhöht, wo die Ölzufuhrpassage und die sekundäre Ölpassage verbunden sind, und zwar aufgrund der Befestigung durch ein Befestigungselement. Demzufolge wird gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung, zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die genannten Aspekte der Erfindung erzielt werden, der folgende Vorteil erlangt. Durch die Konstruktion, worin die primäre Ölpassage in dem primären Längsrahmen ausgebildet ist, worin die Ölzufuhrpassage zum Zuführen von Schmieröl zu dem Spieleinsteller in dem Befestigungsabschnitt ausgebildet ist, der an dem ersten Verbindungsabschnitt zwischen dem primären Längsrahmen und dem Lagerabschnitt oder dem sekundäre Verbindungsabschnitt zwischen dem primären Längsrahmen und dem Unterteilungsabschnitt zum Befestigen des Nockenhalters an dem Zylinderkopf ausgebildet ist, und worin die Ölzufuhrpassage mit der sekundären Ölpassage an dem Befestigungsabschnitt angeschlossen ist, wird der Dichtdruck an dem Verbindungsabschnitt zwischen der Ölzufuhrpassage und der sekundäre Ölpassage an dem Befestigungsabschnitt dort erhöht, wo die Ölzufuhrpassage mit der sekundären Ölpassage verbunden ist, und zwar aufgrund der Befestigung durch das Befestigungselement, und daher kann die Dichtungseigenschaft der Ölzufuhrpassage für den Spieleinsteller an dem Verbindungsabschnitt verbessern werden, indem der Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Nockenhalters an dem Zylinderkopf genutzt wird, wobei dies zur Verbesserung der Reaktion beim Betrieb des Spieleinstellers beiträgt.
Merke, dass dann, wenn in der Beschreibung die „axiale Richtung" angewendet wird, dies die Richtung der Rotationsachse der Nockenwelle bedeutet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht, die einen Hauptteil eines Zylinderkopfs eines Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung zeigt, wobei Kipphebel und ein unterer Nockenhalter an dem Zylinderkopf montiert sind;
2 ist eine Schnittansicht entlang Linie II-II in 1;
3 ist eine Schnittansicht entlang Linie III-III in 1;
4 ist eine Schnittansicht entlang Linie IV-IV in 1;
5 ist eine Draufsicht auf den unteren Nockenhalter des Verbrennungsmotors in 1;
6 ist eine Unteransicht auf den unteren Nockenhalter des Verbrennungsmotors in 1;
7 ist eine Schnittansicht entlang Linie VII-VII in 5;
8 ist eine Schnittansicht entlang Linie VIII-VIII in 5;
9 ist eine Draufsicht auf den Zylinderkopf; und
10 ist eine Schnittansicht, die einen Verbrennungsmotor gemäß einer zweiten Ausführung zeigt, die der die erste Ausführung zeigenden 8 entspricht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
In Bezug auf die 1 bis 9 wird unten eine erste Ausführung der Erfindung beschrieben.
In Bezug auf die 1 bis 5 ist der Verbrennungsmotor 1, auf den die Erfindung angewendet wird, ein Reihen-Vierzylinderverbrennungsmotor mit doppelter oben liegender Nockenwelle (DOHC) vom Typ mit Kompressionszündung. Der Verbrennungsmotor E enthält einen Zylinderblock (nicht gezeigt), in dem vier Zylinder 1 in einer Reihe angeordnet sind, einen Zylinderkopf 2, der an der Oberseite des Zylinderblocks mit Kopfbolzen B1 (siehe auch 6) befestigt ist, sowie einen Kopfdeckel 3, der an einer Oberseite des Zylinderkopfs 2 befestigt ist. Die vier Zylinder 1 haben Brennkammern, die in ihren Deckflächen vertiefte Abschnitte aufweisen, in die Kolben derart passen, dass sie darin frei hin und her beweglich sind.
Ausgebildet sind in dem Zylinderkopf 2 für jeden Zylinder 1 ein Paar unabhängiger erster und zweiter Einlassdurchgänge 4₁ , 4₂ , die Einlassdurchgangsöffnungen 4₁a, 4₂a aufweisen, die sich zum Innenraum des Zylinders 1 öffnen, sowie ein Paar unabhängiger Auslassdurchgänge 5, die Auslassdurchgangsöffnungen 5a aufweisen, die sich zum Innenraum des Zylinders 1 öffnen. Und, wie in 3 gezeigt, sind darin zusätzlich ausgebildet ein Einsetzloch 8, das koaxial zu einer Zylinderachse L1 zum Einsetzen eines Kraftstoffeinspritzventils 6 angeordnet ist, um Kraftstoff in die Brennkammer einzuspritzen, sowie ein Einsetzloch 9 zum Einsetzen einer Glühkerze 7 zum Erhitzen komprimierter Luft.
In Bezug auf 5 ist der erste Einlassdurchgang 4₁ gebildet durch einen geraden Durchgang, um zu erlauben, dass Ansaugluft in den Zylinder 1 in tangentialer Richtung davon fließt, betrachtet in Richtung der Zylinderachse L1 (nachfolgend auch als „Zylinderachsrichtung A1" bezeichnet), um in dem Zylinder 1 einen Wirbel zu erzeugen, und der zweite Einlassdurchgang 4₂ ist durch einen schneckenförmigen Durchgang gebildet, um in dem Zylinder 1 einen Wirbel zu erzeugen, der dem durch den ersten Einlassdurchgang 4₁ erzeugten Wirbel entgegengesetzt ist. Dann ist ein Einlasssteuerventil in einer Einlasspassage einer Einlassvorrichtung vorgesehen, die mit dem ersten Einlassdurchgang 4₁ in Verbindung steht, und dieses Einlasssteuerventil öffnet und schließt die Einlasspassage, um die Intensität des in dem Zylinder 1 erzeugten Wirbels in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen, wie etwa Motordrehzahlen und Motorlasten, zu steuern.
In Bezug auf 4 sind in jedem Zylinder 1 ein Paar von Einlassventilen 10, die Motorventile sind, zum jeweiligen Öffnen und Schließen des Paars von Einlassdurchgangöffnungen 4₁a, 4₂a, sowie ein Paar von Auslassventilen 11, die Motorventile sind, zum jeweiligen Öffnen und Schließen des Paars von Auslassdurchgangsöffnungen 5a, gleitend in Ventilführungen 12 eingesetzt, die an dem Zylinderkopf 2 befestigt sind. Die Einlassventile 10 und die Auslassventile 11 sind jeweils in einer Schließrichtung durch die Rückstellkraft von Ventilfedern 15 vorgespannt, die Druckschraubenfedern enthalten, die zwischen Federhaltern 13, 14, die an Endabschnitten von Ventilschäften 10a, 11a vorgesehen sind, und dem Zylinderkopf 2 angeordnet sind. Dann werden die jeweiligen Einlassventile 10 und jeweiligen Auslassventile 11 zum Öffnen und Schließen durch einen Ventilantrieb V betätigt, der innerhalb einer Ventilantriebskammer 16 untergebracht ist, der durch den Zylinderkopf 2 und den Kopfdeckel 3 gebildet ist.
Ein Ventilantrieb V enthält hydraulische Spieleinsteller 21, 22, Einlasskipphebel 23, Auslasskipphebel 24, eine Einlassnockenwelle 25 und eine Auslassnockenwelle 26. Die hydraulischen Spieleinsteller 21, 22 wirken als schwingende Stützelemente, ausgelegt zur Installation in Aufnahmelöchern 20a, 20b, die in einem Zylinderkopf 2 ausgebildet sind. Die Einlasskipphebel 23 und Auslasskipphebel 24 weisen Rollen 23a, 24a auf, die jeweils an ihren Mittelabschnitten drehbar gelagert sind. Die Einlassnockenwelle 25 weist Einlassnocken 25a auf, die dazu ausgelegt sind, in Gleitkontakt mit den Rollen 23a gebracht zu werden und die oberhalb der Einlasskipphebel 23 angeordnet sind. Die Auslasswelle 26 weist Auslassnocken 26a auf, die dazu ausgelegt sind, in Gleitkontakt mit den Rollen 24a gebracht zu werden, und die oberhalb der Auslasskipphebel 24 angeordnet sind. Der Einlasskipphebel 23, der sich auf einer Ebene erstreckt, die Achsen L1 der Zylinder rechtwinklig in einer Richtung A3 schneidet (nachfolgend als „orthogonale Richtung" bezeichnet), die in rechten Winkeln die Richtung der Rotationsachsen der Nockenwellen 25, 26 oder eine axiale Richtung A2 schneidet, ist an einem Stützabschnitt 21a des Spieleinstellers 21, der eine kugelförmige Oberfläche aufweist, an einem proximalen Abschnitt 23b des Einlasskipphebels 23, der ein Endabschnitt davon ist, sphärisch gelagert und kommt in Anlage an einem spitzen Abschnitt eines Ventilschafts 10a eines Einlassventils 10 an einem Betätigungsabschnitt 23c des Einlasskipphebels 23, der der andere Endabschnitt davon ist.
Ähnlich ist der Auslasskipphebel 24, der sich in der orthogonalen Richtung A3 erstreckt, an einem Stützabschnitt 22a des Spielabschnitteinstellers 22, der die kugelförmige Oberfläche aufweist, an einem proximalen Abschnitt 24b des Auslasskipphebels 24 sphärisch gelagert, der ein Endabschnitt davon ist, und kommt in Anlage mit einem spitzen Abschnitt eines Ventilschafts 11a eines Auslassventils 11 an einem Betätigungsabschnitt 24c des Auslasskipphebels 24, die der andere Endabschnitt davon ist. Hier sind alle Einlasskipphebel 23 und Auslasskipphebel 24 mit den gleichen Benennungen bezeichnet.
Die Einlassnockenwelle 25 und die Auslassnockenwelle 26, die über einen Nockenhalter H an dem Zylinderkopf drehbar gelagert sind, haben Rotationsachsen, die parallel zu der Rotationsachse einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors E sind, und werden durch die Kraft der Kurbelwelle mit der halben Kurbelwellendrehzahl angetrieben, die darauf über einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) übertragen wird. Die Einlassnocken 25a und Auslassnocken 26a, die sich zusammen mit der Einlassnockenwelle 25 bzw. der Auslassnockenwelle 26 drehen, um in Gleitkontakt mit den Rollen 23a, 24a gebracht zu werden, arbeiten entsprechend den Einlassventilen 10 und Auslassventilen 11 zum Öffnen und Schließen mit vorbestimmten Steuerzeiten gemäß Nockenprofilen ihrer Nockenoberflächen.
In Bezug auf 2 umfasst der in einer Ventilantriebskammer 15 vorgesehene Nockenhalter H einen unteren Nockenhalter 30, der an dem Zylinderkopf 2 befestigt ist, und einen oberen Nockenhalter 60, der an dem unteren Nockenhalter 30 befestigt ist. Der obere Nockenhalter 60 ist an dem Zylinderkopf 2 zusammen mit dem unteren Nockenhalter 30 mit einer Mehrzahl von Bolzen B2 befestigt.
Nachfolgend wird in Bezug auf 2, 3 und 5 bis 8 der Nockenhalter H beschrieben.
In Bezug auf die 5 und 6 ist der untere Nockenhalter 30 ein integraler Nockenhalter mit einer Rahmenstruktur und umfasst Längsrahmen 31 bis 34, die sich in der axialen Richtung A2 erstrecken, und Querrahmen 35 bis 38, die mit den Längsrahmen 31 bis 34 verbunden sind und sich in der orthogonalen Richtung A3 erstrecken. Die Längsrahmen 31 bis 34 enthalten die äußeren Längsrahmen 31, 32, die als ein Paar von primären Längsrahmen wirken, die in der orthogonalen Richtung A3 mit einem Abstand angeordnet sind, und die inneren Längsrahmen 33, 34, die als ein Paar sekundärer Längsrahmen wirken, die einer Hauptmittelebene P1, die eine die Achsen L1 der jeweiligen Zylinder enthaltende Ebene ist, näher sind als die äußeren Längsrahmen 31, 32. Die äußeren Längsrahmen 31, 32 und die inneren Längsrahmen 33, 34 sind zueinander parallel. Die Querrahmen 35 bis 38, die integral mit den Längsrahmen 31 bis 34 ausgebildet sind, enthalten ein Paar von Endquerrahmen 35, 36, die die Endabschnitte der jeweiligen äußeren und inneren Längsrahmen 31 bis 34 in der axialen Richtung A2 an Positionen in der Achsrichtung A2 miteinander verbinden, die den Endabschnitten einer Reihe der vier Zylinder 1 in der axialen Richtung A2 entsprechen, und zwei Zwischenquerrahmen 37, 38, die zwischen den Endquerrahmen 35, 36 und benachbart den jeweiligen Endquerrahmen 35, 36 mit Abständen in der Achsrichtung A2 liegen und die äußeren und inneren Längsrahmen 31 bis 34 verbinden.
Es sind fünf Lagerabschnitte 40 bis 42 zum drehbaren Lagern der Einlassnockenwelle 25 zwischen dem äußeren Längsrahmen 31 und dem inneren Längsrahmen 33 ausgebildet, die an der Einlassseite des unteren Nockenhalters H relativ zur Hauptmittelebene P1 davon angeordnet sind, wo die Einlassventile 10 angeordnet sind. Die fünf Lagerabschnitte 40 bis 42 sind integral mit dem äußeren Längsrahmen 31 und dem inneren Längsrahmen 33 gebildet, indem sie damit an Verbindungsabschnitten J1, J3 verbunden sind, die als erste Verbindungsabschnitte wirken, derart, dass sie in der Achsrichtung A2 mit Abständen angeordnet sind und sich in der orthogonalen Richtung A3 parallel zueinander erstrecken. Ähnlich sind fünf Lagerabschnitte 43 bis 45 zum drehbaren Lagern der Auslassnockenwelle 26 zwischen dem äußeren Längsrahmen 32 und dem inneren Längsrahmen 34 ausgebildet, die an einer Auslassseite des unteren Nockenhalters H relativ zur Hauptmittelebene P1 davon dort angeordnet sind, wo die Auslassventile 11 angeordnet sind. Die fünf Lagerabschnitte 43 bis 45 sind integral mit dem äußeren Längsrahmen 32 und dem inneren Längsrahmen 34 gebildet, indem sie damit an Verbindungsabschnitten J2, J4 verbunden sind, die als die ersten Verbindungsabschnitte wirken, derart, dass sie in der Achsrichtung A2 mit Abständen angeordnet sind und sich in der orthogonalen Richtung A3 parallel zueinander erstrecken.
Die fünf Lagerabschnitte 40 bis 42, 43 bis 44 an jeder der Einlass- und Auslassseiten umfassen zwei Endlagerabschnitte 40; 43, die an den Endquerrahmen 35, 36 jeweils ausgebildet sind, zwei primäre Zwischenlagerabschnitte 41; 44, die an den Zwischenquerrahmen 37, 38 jeweils ausgebildet sind, sowie einen sekundären Zwischenlagerabschnitt 42; 45, der an der Mitte in der Achsrichtung A2 zwischen den primären Zwischenlagerabschnitten 41; 44 angeordnet ist. Die Endlagerabschnitte 40; 43 an den Einlass- und Auslassseiten sind an Positionen angeordnet, die den Endabschnitten der Zylinderreihe in der Achsrichtung A2 entsprechen, und die primären und sekundären Zwischenlagerabschnitte 41, 42; 44, 45 sind an Positionen angeordnet, die zwischen den benachbarten Zylindern 1 in der Achsrichtung A2 liegen. Naben 46 und 49, die als Befestigungsabschnitte mit Durchgangslöchern 50 wirken, durch die die Bolzen B2 (siehe 2) verlaufen, sind in den Verbindungsabschnitten J1, J3; J2, J4 zwischen den äußeren Längsrahmen 31; 32 und den inneren Längsrahmen 33; 34 ausgebildet, die an Endabschnitten der jeweiligen Lagerabschnitte 40 bis 42; 43 bis 45 in der orthogonalen Richtung A3 angeordnet sind. Die Bolzen B2, die die Durchgangslöcher 50 durchsetzen, sind in Gewindelöcher 51 (siehe 2, 9) eingeschraubt, die im Zylinderkopf 2 ausgebildet sind, so dass der untere Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 befestigt ist. Zusätzlich sind Vorsprünge 41c; 44c (siehe auch 8), die Vertiefungsabschnitte aufweisen, in denen Druckplatten (siehe 1), die integral an der Einlassnockenwelle 25 bzw. der Auslassnockenwelle 26 ausgebildet sind, sitzen, um die Bewegung der jeweiligen Nockenwellen 25, 26 in der Achsrichtung A2 zu begrenzen, an einem der primären Zwischenlagerabschnitte 41, 44 ausgebildet (den oberen primären Zwischenlagerabschnitten 41, 44 in 5) derart, dass sie sich zwischen dem äußeren Längsrahmen 31; 32 und dem inneren Längsrahmen an jeder der Einlass- und Auslassseiten erstrecken.
Andererseits ist der obere Nockenhalter 50 mit beiden Endquerrahmen 35, 36 verbunden und umfasst zwei Endnockenhalter (nicht gezeigt) mit Endlagerabschnitten, die den Endlagerabschnitten 40, 43 entsprechen, und Zwischennockenhalter 61, die sechs Lagerabschnitte darstellen, die zur Verbindung mit den primären bzw. sekundären Zwischenlagerabschnitten 41, 42, 44, 45 ausgelegt sind. Die jeweiligen Endnockenhalter und die jeweiligen Zwischennockenhalter 61 sind zusammen mit dem unteren Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 mit Bolzen B2 befestigt, die die Durchgangslöcher 50 durchsetzen.
Dann sind Lagervertiefungen 40a bis 45a, die Lagerbohrungen zum drehbaren Lagern der Zapfenabschnitte der jeweiligen Nockenwellen 25, 26 darstellen, zwischen dem äußeren Längsrahmen 31, 32 und dem inneren Längsrahmen 33, 34 an den jeweiligen Lagerabschnitten 40 bis 45 des Nockenhalters 30 im Zusammenwirken mit den Endlagerabschnitten des oberen Nockenhalters 60 und den Lagervertiefungen 61a ausgebildet, die in den Zwischennockenhaltern 61 ausgebildet sind, wenn der obere Nockenhalter 60 an dem unteren Nockenhalter 30 befestigt wird. Dann haben die jeweiligen Lagervertiefungen 40a bis 42a, 43a bis 45a an dem unteren Nockenhalter 30 Zylinderoberflächen aufweisende Wandflächen, die Lageroberflächen darstellen, und ähnlich haben die jeweiligen Lagervertiefungen an dem oberen Nockenhalter 60 Zylinderoberflächen aufweisende Wandflächen, die Lageroberflächen darstellen.
Ferner sind ein Aufnahmeraum 52, um darin teilweise zwei Einlasskipphebel 23, die mit einem Abstand in der Achsrichtung A2 angeordnet sind, und zwei Einlassnocken 25a aufzunehmen, und ein Aufnahmeraum 53, um darin teilweise zumindest zwei Auslasskipphebel 24, die mit einem Abstand in der Achsrichtung A2 angeordnet sind, und zwei Auslassventile 26a aufzunehmen, für jeden Zylinder 1 ausgebildet, indem sie von den Lagerabschnitten 40, 41; 41, 42; 43, 44; 44, 45, die einander in der Achsrichtung A2 benachbart sind, und den äußeren Längsrahmen 31, 32 und den inneren Längsrahmen 33, 34 umgeben sind. Die jeweiligen Aufnahmeräume 52, 53 öffnen sich zu den Ober- und Unterseiten des Nockenhalters 30, um hierdurch Durchgangsräume zu bilden, die den unteren Nockenhalter 30 in der Achsrichtung A1 des Zylinders durchdringen. Zusätzlich sind, wie in 7 gezeigt, Seiten 31a bis 34a der äußeren Längsrahmen 31, 32 und der inneren Längsrahmen 33, 34, die zu den Aufnahmeräumen 52, 53 weisen, zu konkaven Formen ausgebildet, die den Drehortskurven der jeweiligen Nocken 25a, 26a folgen.
Dann sind die jeweiligen Aufnahmeräume 52, 53 in zwei kleine Durchgangsräume aufgeteilt, die jeweilige kleine Aufnahmeräume 52a, 52b; 53a, 53b sind, und zwar durch Unterteilungsabschnitte 54; 55, die sich in der orthogonalen Richtung A3 derart erstrecken, dass sie parallel zu den jeweiligen Lagerabschnitten 40 bis 45 sind und die integral mit den äußeren Längsrahmen 31; 32 und den inneren Längsrahmen 33; 34 gebildet sind, indem sie damit an den Verbindungsabschnitten J5, J7; J6, J8 verbunden sind, die als zweite Verbindungsabschnitte wirken. Und es ist ein Teil eines der Einlasskipphebel 23 oder ein Teil eines der Auslasskipphebel 24 in jedem der kleinen Aufnahmeräume 52a, 52b; 53a, 53b aufgenommen. Demzufolge sind die Unterteilungsabschnitte 54, 55 zwischen den Kipphebeln 23, 24 angeordnet, die einander in der Achsrichtung benachbart sind, um die so angeordneten Kipphebel zu überlappen (siehe 3). Dann sind die Lagerabschnitte 40 bis 45 und die Unterteilungsabschnitte 54, 55, die in der Achsrichtung A2 aufeinander zuweisen, wobei die Kipphebel 23, 24, die in den jeweiligen kleinen Aufnahmeräumen 52a, 52b; 53a, 53b aufgenommen sind, dazwischen gehalten sind, Elemente, die dazu ausgelegt sind, in der Achsrichtung A2 aufeinander zuzuweisen, wobei gewisse Lücken relativ zu beiden Seiten des Kipphebels 23, 24 in der Achsrichtung A2 vorgesehen sind.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind Vorsprünge 56 integral an jeweiligen Lagerabschnitten 40 bis 45 sowie den jeweiligen Unterteilungsabschnitten 54, 55 derart ausgebildet, dass sie in den Achsrichtungen A2 von deren Seiten vorstehen, die zu den kleinen Aufnahmeräumen 52a, 52b; 53a, 53b jeweils zu den Kipphebeln 23, 24 weisen. Von diesen Vorsprüngen 56 stehen an den Lagerabschnitten 40 bis 45 vorgesehene Vorsprünge weiter in der Achsrichtung A2 vor als die Seiten, die als Teile davon die gegenüberliegenden Seiten enthalten, die dem Einlassnocken 25a oder Auslassnocken 26a in der Achsrichtung A2 gegenüberliegen (in 7 sind Seiten 41b, 44b und gegenüberliegende Seiten 41b1, 44b1 der Lagerabschnitte 41, 44 als Repräsentanten der Lagerabschnitte 40 bis 45 gezeigt). Ferner sind, wie in den 2, 7 und 8 gezeigt, die jeweiligen Vorsprünge 56 der Lagerabschnitte 40 bis 45 insgesamt oder die meisten Teile der jeweiligen Vorsprünge 56 innerhalb des Bereichs in der orthogonalen Richtung A3 vorgesehen, wo die Lagervertiefungen 40a bis 45a ausgebildet sind, und daher sind die Vorsprünge an Abschnitten der Lagerabschnitte 40 bis 45 dort ausgebildet, wo deren Dicke in der Achsrichtung A1 der Zylinder reduziert ist.
In Bezug auf 7, worin die Positionen der Kipphebel 23, 24, wenn das Einlassventil und das Auslassventil 11 geschlossen sind, in Doppelpunktkettenlinien gezeigt sind, während die Positionen der Kipphebel 23, 24, wenn das Einlassventil 10 und das Auslassventil 11 auf ihre maximalen Höhen angehoben sind, in abwechselnd langen und kurzen Strichlinien gezeigt sind, hat dann jeder Vorsprung 56 eine Begrenzungsfläche 56a und eine Führungsfläche 56b. Die Begrenzungsfläche 56a enthält eine Ebene, die an einem Mittelabschnitt des Kipphebels 23, 24 angeordnet ist, um in der Achsrichtung A2 der Rolle 23a, 24a zu weisen, die einen Abschnitt des Kipphebels 23, 24 enthält, der eine maximale Breite in der Achsrichtung A1 des Zylinders hat und die sich rechtwinklig mit der Rotationsachse der Nockenwelle 25, 26 schneidet. Die Führungsfläche 56b enthält eine schräge Ebene, die sich an ein Unterende der Begrenzungsfläche 56a anschließt und von der Begrenzungsfläche 56a zu dem Zylinderkopf 2 darunter ausgenommen ist, um näher an die Seite der Lagerabschnitte 40 bis 45 oder die Unterteilungsabschnitte 54, 55 zu kommen, wo die Begrenzungsfläche 56a vorgesehen ist, und die parallel zu der orthogonalen Richtung A3 ist.
Auch in Bezug auf 8 sind die Begrenzungsflächen 56a der Paare von Vorsprüngen 56, die an den Lagerabschnitten 40 bis 45 und den Unterteilungsabschnitten 54, 55 derart vorgesehen sind, dass sie aufeinander zuweisen, wobei der Kipphebel 23, 24 dazwischen angeordnet ist, derart vorgesehen, dass sie zu Seiten der Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2 weisen, wobei ein kleiner vorbestimmter Spalt G dazwischen sichergestellt ist, wenn die Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2 montiert werden, derart, dass die proximalen Abschnitte 23b, 24b davon an den Lagerabschnitten 21a, 22a sphärisch gelagert sind, während ihre Arbeitsabschnitte 23c, 24c in Anlage mit den Einlassventilen 10 oder Auslassventilen 11 gebracht werden, wobei die in den kleinen Aufnahmeräumen 52a, 52b, 53a, 53b aufgenommenen Kipphebel 23, 24 Positionen einnehmen, die vorab festgelegt sind, oder Positionen, wo die Kipphebel 23, 24 nicht kippen (in 8 ist nur der Einlasskipphebel 23 gezeigt, wobei dies aber auch für den Auslasskipphebel 24 gilt), wie etwa dann, wenn die Nocken 25a, 26a der an den Zylinderkopf 2 montierten Nockenwellen 25, 26 in Anlage an den Rollen 23a, 24a der Kipphebel 23, 24 sind, und der untere Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 an einer vorbestimmten Position montiert wird, so dass die Durchgangslöcher 50 und die Gewindelöcher 51 in Ausrichtung zueinander gebracht werden. Zusätzlich ist ein Abstand zwischen den Führungsflächen 56b der Paar gegenüberliegender Vorsprünge 56 in der Achsrichtung A2 gleich einem Abstand W in der Achsrichtung A2 zwischen deren Begrenzungsflächen 56a an dem Minimum, und nimmt zu, wenn sich die Führungsflächen 56b so erstrecken, dass sie dem Zylinderkopf 2 näherkommen (oder abwärts). Zusätzlich ist der Spalt G durch einen vorbestimmten Winkel begrenzt, was später beschrieben wird.
Bei der Montage des unteren Nockenhalters 30 an dem Zylinderkopf 2 von oberhalb der Kipphebel 23, 24, die zum Beispiel bereits an dem Zylinderkopf 2 montiert worden sind, für den Fall, dass die Kipphebel 23, 24 von den vorbestimmten Positionen um ein solches Ausmaß kippen oder ausweichen, dass sie nicht innerhalb der Abstände W zwischen den Paaren von Begrenzungsflächen 56a aufgenommen werden können, sind die jeweiligen Führungsflächen 56b so ausgestaltet, dass sie die Kipphebel 23, 24 derart führen, dass die Kipphebel 23, 24 in den Abständen W zwischen den Begrenzungsflächen 56a untergebracht werden können, indem die Abweichung begradigt wird, indem erlaubt wird, dass die Kipphebel 23, 24 zuerst in Kontakt mit den Führungsflächen 56b kommen, die in der Achsrichtung A2 jeweils mit weiteren Abständen entfernt sind als dem Abstand W zwischen den Begrenzungsflächen 56a, wenn sich der untere Nockenhalter 30 dem Zylinderkopf 2 annähert, so dass die Kipphebel 23, 24 eventuell in den Abständen W zwischen den Begrenzungsflächen 56a aufgenommen werden.
In einem Zustand, wo der untere Nockenhalter 30 an der vorbestimmten Position an dem Zylinderkopf 2 montiert ist, für den Fall, dass die Kipphebel 23, 24 versuchen, um ihre Fallmittellinie C (siehe auch 4) von den vorbestimmten Positionen abzufallen, kommen, nach dem Kippen um einen vorbestimmten Winkel relativ zu den Spalten G, die Kipphebel 23, 24 in Kontakt mit den Begrenzungsflächen 56a der Vorsprünge 56, wodurch verhindert wird, dass die Kipphebel 23, 24 weiter kippen als der vorbestimmte Winkel oder herunterfallen. Merke, dass der vorbestimmte Winkel ein Winkel ist, um den die Kipphebel 23, 24 aufgrund des Kontakts zwischen jeweiligen Nocken 25a, 26a und den Rollen 23a, 24a gekippt wurden, was passiert, wenn die jeweiligen Nockenwellen 25, 26 montiert werden, korrigiert werden, so dass die Kipphebel 23, 24 die vorbestimmten Positionen einnehmen können. Zusätzlich, auch wenn die Kipphebel 23, 24 in einem Zustand verkippt werden, wo der untere Nockenhalter 30 an der vorbestimmten Position montiert worden ist, während die Nockenwellen 25, 26 noch nicht montiert worden sind, sollte die Kippung gleich oder kleiner als der vorbestimmte Winkel sein. Daher stellen die jeweiligen Vorsprünge 26 eine Fallverhinderungseinheit dar, um das Abfallen der Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2 aufgrund des Kontakts mit den Kipphebel 23, 24 zu verhindern.
Um hier die Fallmittellinie C in Bezug auf 4 zu beschreiben, ist die Fallmittellinie C eine Linie, die die Schwingmitten der Lagerabschnitte 21a, 22a und die Anlageabschnitte der Arbeitsabschnitte 23c, 24c mit den Ventilschäften 10a, 11a und eine Rotationsmittellinie der Kipphebel 23, 24 verbindet, wenn sie in der Achsrichtung A2 von den vorbestimmten Positionen verkippt sind, in einem Zustand, wo die Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2 montiert sind, derart, dass die proximalen Abschnitte 23b, 24b jeweils auf den Lagerabschnitten 21a, 22a sphärisch gelagert sind und die Arbeitsabschnitte 23c, 24c in Anlage mit den Einlassventilen 10 oder Auslassventilen 11 kommen, und die Rollen 23a, 24a nicht in Kontakt mit den Nocken 25a, 26a stehen. Wenn demzufolge die Kipphebel 23, 24 von den vorbestimmten Positionen um die Fallmittellinien C herum rotieren, wird das Verkippen der Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2 erzeugt.
Dann ist, in Bezug auf die 7 und 8, die Begrenzungsfläche 56 an der Seite der Nockenwelle 25, 26 angeordnet, die sich oberhalb einer Ebene S befindet (in 4 so gezeigt, dass sie die Fallmittellinie C überlappt), welche die Fallmittellinien C der Kipphebel 23, 24 enthält und die parallel zu der Achsrichtung A2 ist, und weist zu dem Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2 an einer Stelle des Kipphebels 23, 24, die von der Ebene S am weitesten entfernt ist, oder in dieser Ausführung einen Bereich, der den Anlageabschnitt der Rolle 23a, 24a mit dem Einlassnocken 25a oder dem Auslassnocken 26a enthält.
Da zusätzlich die Einlassdurchgangsöffnung 4₁a des ersten Einlassdurchgangs 4₁ näher an der Hauptmittelebene P1 angeordnet ist als die zweite Einlassdurchgangsöffnung 4₂a der zweiten Einlassöffnung 4₂ , und die Kipphebel 23 (siehe 1), die zur Anlage mit den Einlassventilen 10 ausgelegt sind, die die Einlassdurchgangsöffnungen 4₁a, 4₂a öffnen und schließen, die voneinander in der orthogonalen Richtung versetzt sind, gemäß der gleichen Spezifikation konstruiert sind, wie in den 5 und 6 gezeigt, sind die Vorsprünge 56 zum Verhindern des Abfallens des Einlasskipphebels 23, der in Anlage mit dem Einlassventil 10 kommt, das die Einlassdurchgangsöffnung 4₁a öffnet und schließt, näher an der Hauptmittelebene P1 angeordnet als die Vorsprünge 56 zum Verhindern des Abfallens des Einlasskipphebels 23, der in Anlage mit dem Einlassventil 10 kommt, das die Einlassdurchgangsöffnung 4₂a öffnet und schließt. Andererseits sind die Vorsprünge 56 an der Auslassseite dort, wo die Auslassdurchgangsöffnungen 5a in der Achsrichtung A2 linear ausgerichtet sind, alle in linearer Ausrichtung in der Achsrichtung A2 angeordnet.
In Bezug auf die 5 und 6 haben die jeweiligen Zwischenquerrahmen 37, 38, zwischen dem Paar innerer Längsrahmen 33, 34, Verbindungsabschnitte 57, die sich an die Naben 47, 49 der primären Zwischenlagerabschnitte 41, 44 anschließen und die jeweils eine gekrümmte Wand enthalten, die einen Vertiefungsabschnitt 57a an derer einer Seite darstellt, die zu dem Endquerrahmen 35, 36 weist. Wie in den 1 und 5 gezeigt, sind Halteabschnitte 70 für Kraftstoffeinspritzventile 6 integral an dem Zylinderkopf 2 derart ausgebildet, dass sie in der Achsrichtung A1 der Zylinder zwischen den beiden Innenlängsrahmen 33, 34 vorstehen, in einem Zustand, wo der untere Nockenhalter 30 und der obere Nockenhalter 60 an dem Zylinderkopf 2 montiert sind. Die Halteabschnitte 70 sind dort, wo die Einsetzlöcher 8 (siehe 8) in die die Kraftstoffeinspritzventile 6 eingesetzt sind, ausgebildet sind, jeweils zwischen den Endquerrahmen 35, 36 und den Verbindungsabschnitten 57 angeordnet. Die Halteabschnitte 70 enthalten zwei Endhaltenaben 71, deren Endabschnitte, die den Verbindungsabschnitten 57 näher sind, in den jeweiligen Vertiefungsabschnitten 57a der Verbindungsabschnitte 57 aufgenommen sind (siehe 1) und eine mittlere Haltenabe 72, die zwischen den beiden Verbindungsabschnitten 57 angeordnet ist. Ein Kraftstoffeinspritzventil 6 ist in jedem der Endhaltenaben 71 mit einer Klemme 73 befestigt (siehe 2 bis 4), und zwei Kraftstoffeinspritzventile 6 sind in der mittleren Haltenabe 72 mit Klemmen 73 befestigt. Genauer gesagt, die Klemme 73 ist an einen zylindrischen Stützabschnitt 74 (siehe 2) angeordnet, der an seinem einen Ende an einer Oberseite jeder Haltenabe 71, 72 befestigt ist, und ein Druckabschnitt 73c, der an seinem anderen Ende eine gabelförmige Konfiguration hat, drückt gegen das Kraftstoffeinspritzventil 6, indem es an seinem Mittelabschnitt 73b mit einem Bolzen B3 festgezogen wird, wodurch das Kraftstoffeinspritzventil 6 an dem Zylinderkopf 2 gesichert ist. Dann sind diese vier Kraftstoffeinspritzventile 6 symmetrisch relativ zu einer sekundären Mittelebene P2 (siehe 5) angeordnet, die durch die Mittellinie der Zylinderreihe in der Achsrichtung A2 hindurchgeht.
Dann sind, wie in den 3 und 5 gezeigt, gekrümmte konkave Abschnitte 33b in einer Seite des innenseitigen inneren Längsrahmens 33 ausgebildet, die der Hauptmittelebene P1 näher ist, um eine Störung mit säulenartigen Abschnitten 71a, 72a zu vermeiden, wo die Kraftstoffeinspritzventile 6 Einsetzlöcher 8 der jeweiligen Haltenaben 71, 72 ausgebildet sind und Einsetzzylinder 3a in dem Kopfdeckel 3 zum Einsetzen der Kraftstoffeinspritzventile 6 ausgebildet sind.
Zusätzlich ist, wie in 6 gezeigt, ein konkaver Abschnitt 57b in einer Unterseite des Verbindungsabschnitts 57 ausgebildet, um darin einen Federträger 13 des Einlassventils 10 aufzunehmen, das die Eingangsdurchgangsöffnung 4₁a öffnet und schließt, und ferner sind Erleichterungsabschnitte 57c in der Unterseite ausgebildet, außer an einem Abschnitt davon, der in der Nähe des konkaven Abschnitts 57b angeordnet ist, wodurch der Zylinderkopf 2 kompakt gemacht werden kann. Weil darüber hinaus die Erleichterungsabschnitte 57c aus an dem Abschnitt in der Nähe des konkaven Abschnitts 57b ausgebildet sind, kann nicht nur die erforderliche Steifigkeit des Verbindungsabschnitts 57 sichergestellt werden, sondern kann auch das Gewicht davon reduziert werden.
Als nächstes werden in Bezug auf die 3, 5, 6 und 9 Ölpassagen beschrieben, die in dem unteren Nockenhalter 30 und dem Zylinderkopf 2 ausgebildet sind. In Bezug auf 6 ist eine Ölpassage 80 mit einer Nut, die sich an eine in dem Zylinderkopf 2 gebildete Ölpassage 95 (siehe 9) an einem Anschluss zwischen dem Zylinderkopf 2 und dem unteren Nockenhalter 30 anschließt, in der Nähe einer Nabe 48 ausgebildet, die in einem Verbindungsabschnitt J2 zwischen dem äußeren Längsrahmen 32 an der Auslassseite und dem Endquerrahmen 35 ausgebildet ist. Die Ölpassage 80 steht mit einer Ölpassage 82 in Verbindung, die als primäre Ölpassage wirkt, welche ein Loch aufweist, das in dem auslassseitigen äußeren Längsrahmen 32 ausgebildet ist, sowie einer Verbindungsölpassage, die in einem Endnockenhalter ausgebildet ist, der der obere Nockenhalter 60 ist, ausgelegt zur Verbindung mit dem Endquerrahmen 35, über eine Ölpassage 81, die sich in dem unteren Nockenhalter 30 aufwärts erstreckt. Die Verbindungsölpassage steht mit einer Ölpassage 84 in Verbindung, die als primäre Ölpassage wirkt, die ein Loch aufweist, das in den dem einlassseitigen unteren Längsrahmen 31 ausgebildet ist, über eine Ölpassage (siehe 5), die an einem Anschluss zwischen dem Endquerrahmen 35 und dem Endnockenhalter angeschlossen ist.
Wie dann in 5 gezeigt, öffnen sich Ölpassagen 85, die mit der Ölpassage 84 über Ölpassage in Verbindung stehen, die durch radiale Spalte zwischen den Durchgangslöchern 50 und dem Bolzen B2 ausgebildet sind, in die Lagerflächen der Lagerabschnitte 40 bis 42, die die Einlassnockenwelle 25 tragen (siehe auch 2). Ferner öffnen sich Ölpassagen 86, die mit einer Ölpassage 82 über Ölpassagen verbunden sind, die durch radiale Spalte zwischen den Durchgangslöchern 50 und dem Bolzen B2 gebildet sind, in die Lageroberflächen der Lagerabschnitte 43 bis 45, die die Auslassnockenwelle 26 tragen, außer den Lagerabschnitt 43 an dem Endquerrahmen 35 (siehe auch 2). Mit dieser Struktur wird Schmieröl den Lagerflächen der Lagerabschnitte 40 bis 45 durch diese Ölpassagen 85, 86 zugeführt. Zusätzlich wird Schmieröl von der Verbindungsölpassage der Lageroberfläche des Lagerabschnitts 30 an dem Endquerrahmen 35 über eine Ölpassage 87 zugeführt, die aus einer Ölnut besteht.
In Bezug auf die 3 und 6 sind Naben 89, die Ölpassagen 88 bilden, die mit der Ölpassage 84 in dem einlassseitigen äußeren Längsrahmen 31 in Verbindung stehen, an Verbindungsabschnitten J5 zwischen den jeweiligen Unterteilungsabschnitten 54 und den äußeren Längsrahmen 31 ausgebildet. Diese Ölpassagen 88 sind jeweils mit Ölpassagen 90 verbunden, die als sekundäre Ölpassagen wirken, die in dem Zylinderkopf 2 derart ausgebildet sind, dass sie mit den einlassseitigen Spieleinstellern 21 an Anschlüssen zwischen an dem Zylinderkopf 2 ausgebildeten Naben 75 und den Naben 89 in Verbindung stehen (siehe 1 und 9).
Wie in 9 gezeigt, sind Aufnahmelöcher 20a zur Aufnahme der einlassseitigen Spieleinsteller 21 in den Naben 77 ausgebildet, die sich an die Nabe 75 an deren Seiten in der Achsrichtung A2 anschließen. Dann werden die Naben 89 an dem unteren Nockenhalter 30 an den Naben 75 mit Bolzen B4 festgezogen (siehe 8), die Durchgangslöcher 91 durchsetzen, die in den Naben 89 ausgebildet sind, um diese in Gewindelöcher 76 zu schrauben, die in dem Zylinderkopf 2 ausgebildet sind, wodurch der Dichtdruck an den Verbindungen zwischen den beiden Naben 89 und 75 dort, wo die Ölpassagen 88 und 90 miteinander verbunden sind, erhöht wird, wodurch es möglich wird, eine Schmierölleckage zu verhindern. Daher sind die Naben 89 Befestigungsabschnitte zum Befestigen des unteren Nockenhalters 30 an dem Zylinderkopf 2. Zusätzlich wird Schmieröl, das Hydrauliköl ist, den jeweiligen Spieleinstellern 21 durch diese Ölpassage 88, 90 zugeführt. Somit sind diese Ölpassagen 88 Ölzufuhrpassagen, die in dem unteren Nockenhalter 30 ausgebildet sind, um den Spieleinstellern 21 Schmieröl zuzuführen.
Andererseits sind von Ölpassagen 92, die mit der Ölpassage 82 in dem äußeren Längsrahmen 32 an der Auslassseite in Verbindung stehen, eine in der Nähe jeder der Naben 48 an den jeweiligen Endlagerabschnitten 40, 43 ausgebildet, und zwei in der Nähe jeder der Naben 48 an den jeweiligen Zwischenlagerabschnitten 41, 42, 44 und 45. Diese Ölpassagen 92 sind jeweils mit Ölpassagen 93 verbunden, die die sekundären Ölpassagen sind, die in dem Zylinderkopf 2 derart ausgebildet sind, dass sie mit den Spieleinstellern 22 an der Auslassseite in Verbindung stehen, an Anschlüssen zwischen Naben 78, die an dem Zylinderkopf 2 und den Naben 48 ausgebildet sind (siehe 1 und 9).
Wie in 9 gezeigt, sind Aufnahmelöcher 20b, um darin die auslassseitigen Spieleinsteller 22 aufzunehmen, in Naben 79 ausgebildet, die sich an die Naben 78 an deren Seiten in der Achsrichtung anschließen. Dann werden die Naben 48 an dem unteren Nockenhalter 30 zu den Naben 78 mit Bolzen B2 (siehe 2) festgezogen, die die Durchgangslöcher 50 durchsetzen, um sie in die Gewindelöcher 51 in den Zylinderkopf 2 zu schrauben, wodurch der Dichtdruck an den Anschlüssen zwischen den beiden Naben 48, 78 dort, wo beide Ölpassagen 92, 93 miteinander verbunden sind, erhöht wird, wobei eine Schmierölleckage hierdurch verhindert wird. Dann wird Schmieröl als Hydraulikfluid den jeweiligen Spieleinstellern 22 durch die Ölpassagen 92, 93 zugeführt. Somit sind die Ölpassagen 92 Ölzufuhrpassagen, die in dem unteren Nockenhalter 30 ausgebildet sind, um den Spieleinstellern Schmieröl zuzuführen.
Zusätzlich sind, wie in den 2 und 6 gezeigt, Vertiefungsabschnitte 40e bis 45e zur Aufnahme von Kopfbolzen B1, die die Durchgangslöcher 17 (siehe auch 9) in dem Zylinderkopf 2 durchsetzen, an Unterseiten der jeweiligen Lagerabschnitte 40 bis 45, die Oberflächen an der Seite des Zylinderkopfs 2 sind, zwischen den jeweiligen Lagerabschnitten 40 bis 45 und dem Zylinderkopf 2 vorgesehen. Da dies ermöglicht, dass die Lagerabschnitte 40 bis 45 und die Kopfbolzen 1 derart angeordnet werden, dass sie einander in der Achsrichtung A2 überlappen, kann die Breite des Zylinderkopf 2 in der Achsrichtung A2 reduziert werden.
Als nächstes werden die Funktion und Wirksamkeit der Ausführung beschrieben, die so konstruiert ist, wie zuvor beschrieben wurde.
Bei der Montage der jeweiligen Nockenwellen 25, 26 an dem Zylinderkopf 2 werden zuerst die jeweiligen Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2 derart montiert, dass die proximalen Abschnitte 23b, 24b an den Lagerabschnitten 21a, 22a der Spieleinsteller 21, 22 sphärisch gelagert sind, und die Arbeitsabschnitte 23c, 24c in Anlage mit den spitzen Abschnitten der Ventilschäfte der Einlassventile 10 oder der Auslassventile 11 gebracht werden. Danach wird der untere Nockenhalter 30 an der Oberseite des Zylinderkopfs 2 an der vorbestimmten Position von oberhalb des Zylinderkopfs 2 montiert. Auch wenn bei der Montage des unteren Nockenhalters 30 an dem Zylinderkopf 2 die Kipphebel 23, 24 und der untere Nockenhalter 30 in der Achsrichtung A2 soweit versetzt sind, dass die Kipphebel 23, 24 nicht in den Abständen W untergebracht werden können, die in der Achsrichtung A zwischen den Begrenzungsflächen 56a ausgebildet sind, zum Beispiel deswegen, weil die Kipphebel 23, 24 weiter kippen als der vorbestimmte Winkel oder der untere Nockenhalter 30 von der vorbestimmten Position in der Achsrichtung A2 vor dessen Montage an dem Zylinderkopf versetzt ist, kommen die Kipphebel 23, 24 in Anlage mit den Führungsflächen 56b innerhalb des maximalen Abstandsbereichs der Führungsflächen 56, und werden dann so geführt, dass sie zwischen den Begrenzungsflächen 56 angeordnet werden, wenn der untere Nockenhalter 30 abwärts bewegt wird. Wenn dann der untere Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 an der vorbestimmten Position montiert wird, sind die jeweiligen Kipphebel 23, 24 zwischen den Paaren von Begrenzungsflächen 56a in den jeweiligen kleinen Durchgangsräumen 52a, 52b, 53a, 53b angeordnet.
Im Anschluss daran werden die Nockenwellen 25, 26 an den Lagerabschnitten 40 bis 45 von oberhalb der Kipphebel 23, 24 und des unteren Nockenhalters 30 derart positioniert, dass die jeweiligen Nocken 25a, 26a in Anlage mit den Rollen 23a, 24a der entsprechenden Kipphebel 23, 24 kommen und die Zapfenabschnitte der jeweiligen Nockenwellen 25, 26 in die Lagervertiefungen 40a bis 45a der entsprechenden Lagerabschnitte 40 bis 45 passen, und ferner werden die Endnockenhalter und die Zwischennockenhalter auf den Lagerabschnitten 40 bis 45 platziert, und werden dann mit dem unteren Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 mit den Bolzen B2 befestigt, wodurch die Montage der Nockenwellen 25, 26 an dem Zylinderkopf 2 abgeschlossen ist.
Dann sind an dem unteren Nockenhalter 30 die Zwischenquerrahmen 37, 38 vorgesehen, um die äußeren Längsrahmen 31, 32 und die inneren Längsrahmen 33, 34 miteinander zu verbinden, und auch die inneren Längsrahmen 33, 34, mit denen die primären und sekundären Zwischenlagerabschnitte an ihren einen Endabschnitten verbunden sind, wodurch die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 erhöht wird. Insbesondere sichert das Vorsehen der inneren Längsrahmen 33, 34 eine erforderliche Steifigkeit für die sekundären Zwischenlagerabschnitte 44, 45, die nicht miteinander verbunden sind.
Ferner sind an dem unteren Nockenhalter 30 die äußeren Längsrahmen 31, 32 und die inneren Längsrahmen 33, 34, die mit den in der Achsrichtung A genachbarten Lagerabschnitten 40, 41; 41, 42; 43, 44; 44, 45 verbunden sind, miteinander durch die Unterteilungsabschnitte 54, 55 verbunden, die sich parallel zu Lagerabschnitten 40 bis 45 zwischen benachbarten Lagerabschnitten 40, 41; 41, 42; 43, 44; 44, 45 erstrecken, wodurch die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 erhöht werden kann, unabhängig von der Tatsache, dass der obere Nockenhalter 60, der ein zur Verbindung mit dem unteren Nockenhalter 30 ausgelegtes Nockenwellentragelement ist, aus den separaten Zwischennockenhaltern 30 an der Einlass- und Auslassseite außer an den Endnockenhaltern besteht. Zusätzlich sind die Unterteilungsabschnitte 54, 55 dadurch ausgebildet, dass sie von den benachbarten Lagerabschnitten 40, 41; 41, 42; 43, 44; 44, 45 und den äußeren Längsrahmen 31, 32 und den inneren Längsrahmen 33, 34 umgeben sind, und sie sind derart vorgesehen, dass sie die Aufnahmeräume 52, 53, in denen die Kipphebel 23, 24 angeordnet sind, in der Achsrichtung A2 unterteilen, um hierdurch die zwei kleinen Aufnahmeräume 52a, 52b, 53a, 53b in jedem der so aufgeteilten Aufnahmeräume 52, 53 zu bilden. Somit wird eine Gewichtszunahme des unteren Nockenhalters 30 aufgrund des Vorsehens der Unterteilungsabschnitte 54, 55 unterdrückt.
Zusätzlich sind die Vorsprungspaare 56 derart vorgesehen, dass sie an den Seiten in der Achsrichtung A der Kipphebel 23, 24 aufeinander zuweisen, die an ihren proximalen Abschnitten 23a, 24a schwenkbar gelagert sind, die wiederum an den Kugelflächen der Spieleinsteller 21, 22 abgestützt sind, wodurch, wenn die Nockenwellen 25, 26 von oberhalb der Kipphebel 23, 24 montiert werden, die bereits an dem Zylinderkopf 2 montiert sind, auch wenn die Kipphebel 23, 24, die an den Kugelflächen abgestützt sind versuchen, in einer der Achsrichtungen A2 abzufallen, die Kipphebel 23, 24 in Anlage mit einem der Vorsprünge 26 kommen, und das Abfallen der Kipphebel 23, 24 verhindert wird. Da somit kein Risiko besteht, dass sie Kipph 23, 24 während der Montage der Nockenwellen 25, 26 abfallen oder wegkommen, kann die Montage der Nockenwellen 25, 26, die oberhalb der an dem Zylinderkopf 2 montierten Kipphebel 23, 24 angeordnet sind, erleichtert werden. Darüber hinaus besteht kein Risiko, dass die Nockenflächen der Nocken 25a, 26a durch die Kipphebel 23, 24 beschädigt werden. Im Ergebnis kann die für die Montage der Nockenwellen 25, 26 benötigte Zeit reduziert werden, und die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors E mit dem Ventilantrieb kann verbessert werden. Somit kann das Vorsehen der Unterteilungsabschnitte 54, 55 die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 erhöhen, und darüber hinaus kann das Vorsehen der Vorsprünge 56 an den Unterteilungsabschnitten 54, 55 verhindern, dass die Kipphebel 23, 24 in den Achsrichtungen A2 abfallen, welche die Tendenz haben, in den Achsrichtung A2 der Nockenwellen 25, 26 zu verkippen. Demzufolge kann die Montage der Nockenwellen 25, 26 von oberhalb der Kipphebel 23, 24 erleichtert werden, wodurch auch die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors E mit dem Nockenhalter 30 verbessert werden können.
Die jeweiligen Vorsprünge 56 sind an den Lagerabschnitten 40 bis 45 und den Unterteilungsabschnitten 54, 55 vorgesehen, welche Elemente sind, die zu den Nocken 25a, 26a und den Kipphebeln 23, 24 in der Achsrichtung A2 weisen, und darüber hinaus stehen die Vorsprünge 56 von den Oberflächen dieser Elemente, die zu den Nocken 25a, 26a weisen, zu den Seiten in der Achsrichtung A2 der Kipphebel 23, 24 vor, wodurch auch dann, wenn die Kipphebel 23, 24 relativ weit von den Lagerabschnitten 40 bis 45 und den Unterteilungsabschnitten 54, 55 in den Achsrichtungen A2 entfernt sind, das Abfallen der Kipphebel 23, 24 mit der einfachen Konstruktion verhindert werden kann, in der den Vorsprüngen 56 erlaubt wird, zu den Positionen in der Nähe der Kipphebel 23, 24 vorzustehen, durch Nutzung der Elemente, die zu den Nocken 25a, 26a und den Kipphebeln 23, 24 weisen.
In den Kipphebeln 23, 24, die um die Fallmittellinie C abfallen, weisen die Vorsprünge 56 in der Achsrichtung, wobei die oberen Endabschnitte der Rollen 23a, 24a der Kipphebel 23, 24, die näher an der Seite der Nockenwellen 25, 26 angeordnet sind als die Ebene S, die die Fallmittellinien C enthält und sich parallel zur Achsrichtung A2 erstreckt, und die am weitesten von der Ebene S entfernt sind und die zu den Nocken 25a, 26a in der vertikalen Richtung weisen, was erlaubt, dass die Vorsprünge 56 in Kontakt mit den Stellen der Kipphebel 23, 24, die am weitesten von der die Fallmittellinien C enthaltenden Ebene S entfernt, oder Bereiche in der Nähe dieser Stellen gebracht werden, wo durchaus möglich wird, das Ausmaß des Verkippens der Kipphebel 23, 24, wenn die Kipphebel 23, 24 in Anlage mit den Vorsprüngen 56 kommen, oder ein korrigierbares Ausmaß des Verkippens der Kipphebel 23, 24 zu reduzieren, durch das die Kipphebel 23, 24 aufgrund des Kontakts der jeweiligen Nocken 25a, 26a mit den Rollen 23a, 24a dann gebracht werden, wenn die jeweiligen Nockenwelle 25, 26 montiert werden, korrigiert werden kann, um die vorbestimmten Positionen einzunehmen. Somit kann die Montage der Nockenwellen 25, 26 weiter erleichtert werden, und die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors E mit dem Ventilantrieb V können verbessert werden.
Die Vorsprünge 56 sind integral an den Lagerabschnitten 40 bis 45, die die Nockenwellen 25, 26 drehbar tragen, innerhalb des Bereichs in der Richtung normal zur Achsrichtung A2 ausgebildet, betrachtet von der Oberseite, wo die Lagervertiefungen 40a bis 45a der Lagerabschnitte 40 bis 45 ausgebildet sind, und dies erlaubt, dass die Vorsprünge 56 an den Seiten der Lagerabschnitte vorgesehen sind, wo die Steifigkeit aufgrund der reduzierten Dicke verringert ist, die sich aus der Bildung der Lagervertiefungen 40a bis 45a ergibt, die die Lagerbohrungen darstellen, wodurch die Steifigkeit der Lagerabschnitte 40 bis 45 erhöht wird. Im Ergebnis kann die Steifigkeit der Lagerabschnitte 40 bis 45 erhöht werden, indem die Vorsprünge 56 genutzt werden, um das Abfallen der Kipphebel 23, 24 zu verhindern.
Zusätzlich sind die Endabschnitte der Haltenaben 71, 72 dort, wo die Kraftstoffeinspritzventile 6 montiert sind, in den Vertiefungsabschnitten 57a der Verbindungsabschnitte 57 aufgenommen, wodurch die Länge des unteren Nockenhalters 30 in der Achsrichtung A2 reduziert werden kann und der untere Nockenhalter 30 in der Achsrichtung A2 kompakt gemacht werden kann. Ferner ist kein Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Innenlängsrahmen 33, 34 vorhanden, um die sekundären Zwischenlagerabschnitte 42, 45 an den Einlass- und Auslassseiten zu verbinden, was erlaubt, dass die gemeinsame Haltenabe 72 zum Halten der zwei Kraftstoffeinspritzventile 6 zwischen den beiden Verbindungsabschnitten 57 angeordnet wird, wodurch der Zylinderkopf 2 in der Achsrichtung A2 kompakt gemacht werden kann, im Vergleich zu einem Zylinderkopf, in dem eine Haltenabe für jeden Zylinder vorgesehen ist.
Die Ölpassagen 82, 84 sind in den jeweiligen äußeren Längsrahmen 31, 32 ausgebildet, um den Spieleinstellern 21, 22 Schmieröl zuzuführen, und da dies die Steifigkeit erhöht, kann die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 erhöht werden. Darüber hinaus kann die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 durch die Bildung der Ölpassagen 82, 84 in den äußeren Längsrahmen 31, 32 der vier Längsrahmen 31 bis 34 weiter erhöht werden.
Ferner sind die Führungsflächen 56b an den Vorsprüngen 56 vorgesehen, die jeweils die schräge Ebene aufweisen, die von der Begrenzungsfläche 56a zurückspringt, so dass sie der Seite des Lagerabschnitts 40 bis 45 näher ist, oder dem Unterteilungsabschnitt 54, 55, wo die Begrenzungsfläche 56 vorgesehen ist und die parallel zu der orthogonalen Richtung A3 ist, und der Abstand in der Achsrichtung A2 zwischen dem Paar von Führungsflächen 56b, die aufeinander zuweisen, mit dem dazwischen gehaltenen Kipphebel 23, 24 derart festgelegt ist, dass der Abstand gleich dem Abstand W zwischen den Begrenzungsflächen 56a Minimum ist und zunimmt, wenn sich die Führungsflächen 56b zu dem Zylinderkopf 2 hin erstrecken, wodurch auch dann, wenn die Kipphebel 23, 24 und der untere Nockenhalter 30 in der Achsrichtung A3 um ein derartiges Ausmaß versetzt sind, dass die Kipphebel 23, 24 nicht in den Abständen W zwischen den Paaren von Begrenzungsflächen 56a aufgenommen werden, wenn der untere Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 von oberhalb der Kipphebel 23, 24 montiert wird, die bereits an dem Zylinderkopf 2 montiert sind, die Kipphebel 23, 24 in Kontakt mit den Führungsfläche 56b innerhalb des maximalen Abstandsbereichs der Führungsflächen 56 kommt, und werden dann so geführt, dass sie zwischen den Begrenzungsflächen 56a angeordnet werden, wenn der untere Nockenhalter 30 zu dem Zylinderkopf 2 hin bewegt wird. Im Ergebnis können sich alle Kipphebel 23, 24 zwischen den Begrenzungsflächen 56a der Paare von Vorsprüngen 56 anordnen, wenn der untere Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf mit dem Bolzen befestigt wird, um hierdurch die Montageeigenschaften des unteren Nockenhalters 30 an dem Zylinderkopf 2 von oberhalb der Kipphebel 23, 24 zu verbessern, die so an dem Zylinderkopf 2 montiert werden und so an dem unteren Nockenhalter 30 an der vorbestimmten Position in Bezug auf die Kipphebel 23, 24 angeordnet werden.
Die Unterteilungsabschnitte 54; 55 sind innerhalb der Aufnahmeräume 52a, 52b; 53a, 53b mit Abständen in der Achsrichtung A2 derart angeordnet, dass sie, in der Achsrichtung A2 betrachtet, die Kipphebel 23, 24 überlappen. Da somit die Räume, die zwischen den Paaren benachbarter Kipphebel 23; 24 ausgebildet sind, genutzt werden können, kann die Vergrößerung in der Achsrichtung A2 des unteren Nockenhalters vermieden werden, die andernfalls aufgrund des Vorsehens der Unterteilungsabschnitte 54, 55 auftreten würde.
Die Naben 89, welche die Bolzen B4 durchsetzen, um den unteren Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 zu befestigen, sind an den Verbindungsabschnitten 75 zwischen dem einlassseitigen äußeren Längsrahmen 31 und den Unterteilungsabschnitten 54, 55 ausgebildet, wodurch die Anzahl der Befestigungsabschnitte zum Befestigen des unteren Nockenhalters 30 an dem Zylinderkopf 2 erhöht werden kann, zusätzlich dazu, dass die Naben 46 bis 49 an den Verbindungsabschnitten J1 bis J4 ausgebildet sind, um es hierdurch möglich zu machen, die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 weiter zu erhöhen.
Die Ölpassagen 84, 82 sind in den beiden Aussenlängsrahmen 31, 32 ausgebildet, und die Ölpassagen 88, 92 zum Fördern von Schmieröl zu den Spieleinstellern 21, 22 sind in den Naben 89, 48 ausgebildet, die an den jeweiligen Verbindungsabschnitten J5, J2 mit den äußeren Längsrahmen 31, 32 zum Verbinden des unteren Nockenhalters 30 mit dem Zylinderkopf 2 ausgebildet sind, und die Ölpassagen 88, 92 sind mit den jeweiligen Ölpassagen 90 an den Naben 89, 48 verbunden, wodurch der Dichtdruck an den Verbindungsabschnitten zwischen den Ölpassagen 88, 92 und den Ölpassagen 90, 93 aufgrund des Festziehens mit dem Bolzen B4, B2 erhöht wird. Somit können die Dichteigenschaften an den Verbindungsabschnitten der Ölpassagen 88, 92 zu den Spieleinstellern 21, 22 erhöht werden, indem die Naben 89, 48 zum Befestigen des unteren Nockenhalters 30 an dem Zylinderkopf 2 genutzt werden, was zur Verbesserung der betriebsmäßigen Reaktion der Spieleinsteller beiträgt.
Die Seiten 31a bis 34a der äußeren Längsrahmen 31, 32 und die Innenlängsrahmen 33, 34, die so angeordnet sind, dass sie zu den Aufnahmeräumen 52, 53 weisen, sind zu konkaven Formen ausgebildet, die den Drehortskurven der rotierenden Nocken 25a, 26a folgen, wodurch die Breite in der orthogonalen Richtung A3 des unteren Nockenhalters 3 und daher die Breite in derselben Richtung des Zylinderkopfs 2 reduziert werden kann, da die Abstände in der orthogonalen Richtung A3 zwischen den beiden Längsrahmen 31 bis 34 reduziert werden kann, während die Störung mit den Längsrahmen 31 bis 34 und den Nocken 25a, 26a vermieden wird.
Als nächstes wird eine zweite Ausführung der Erfindung beschrieben. Im Gegensatz zur ersten Ausführung, in der die Vorsprungspaare 56 an den Seiten der Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2 angeordnet sind, sind in dieser zweiten Ausführung, wie durch die Vorsprünge 56 an der Einlassseite gezeigt, die teilweise in 9 gezeigt sind, die Vorsprünge 56 so vorgesehen sind, dass sie nur zur einen Seite in der Achsrichtung A2 der jeweiligen Kipphebel 23, 24 weisen. Merke, dass gleichen oder entsprechenden Elementen wie jenen in der ersten Ausführung beschrieben, gleiche Bezugszahlen vergeben sind.
Hier sind die Schwerpunkte der Kipphebel 23, 24 so gesetzt, dass sie an Positionen angeordnet sind, wo auf die Kipphebel 23, 24 wirkende Kippmomente, um der einen Seite um die Fallmittellinien C näherzukommen, wenn die Kipphebel 23, 24 nicht in Kontakt mit den Nocken 25a, 26a sind, in einem Zustand, wo die Kipphebel 23, die sich an die Einlassventile 10 abstützen, und die Kipphebel 24, die sich an den Auslassventilen 11 abstützen, an den jeweiligen Spieleinstellern 21, 22 schwenkbar gelagert sind, oder zum Beispiel Positionen, die um einen vorbestimmten Abstand zu der Seite hin versetzt sind, wo die Vorsprünge 56 relativ zu den Fallmittellinien C vorgesehen sind. In einem Zustand, wo die jeweiligen Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2 montiert sind, belegen dann die Kipphebel 23, 24 die gesetzten Positionen durch den Kontakt mit den Nocken 25a, 26a zum Zeitpunkt der Montage der Nockenwellen 25, 26.
Ferner ist in der zweiten Ausführung der untere Nockenhalter 30 an dem Zylinderkopf 2 mit Positionierungsstiften positioniert, zur vorläufigen Fixierung daran vor der Montage der Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2. Dann werden die jeweiligen Kipphebel 23, 24 auf den Zylinderkopf 2 von oberhalb des unteren Nockenhalters 30 durch die jeweiligen kleinen Aufnahmeräume 52a, 52b; 53a, 53b montiert, die größere Räume bereitstellen als jene der ersten Ausführung, aufgrund des Vorsehens der Vorsprünge 56 nur an der einen Seite in der Achsrichtung A2 der jeweiligen Lagerabschnitte 40 bis 45 und die jeweiligen Unterteilungsabschnitte 54, 55, um hierdurch das Einsetzen der Kipphebel 23, 24 derart zu erleichtern, dass die proximalen Abschnitte 23b, 24b davon an den Lagerabschnitten 21a, 22a der Spieleinsteller 21, 22 sphärisch gelagert sind, und sich deren Arbeitsabschnitte 23c, 24c an den spitzen Abschnitten der Ventilschäfte 10a der Einlassventile 10 oder der Ventilschäfte 11a der Auslassventile 11 abstützen. Wenn dies stattfindet, kommen, während die Kipphebel 23, 24 um die Fallmittellinien C aufgrund der Entstehung von Momenten kippen, die deren Schwerpunktspositionen zuzuordnen sind, die Kipphebel 23, 24 in Kontakt mit den Begrenzungsflächen 56a der Vorsprünge 56 innerhalb des Bereichs des vorbestimmten Winkels, um hierdurch das Abfallen der Kipphebel 23, 24 zu verhindern. Dieser Zustand ist in 9 mit den unterbrochenen Linien gezeigt. Wenn dies in dem Fall stattfindet, dass alle Kipphebel 23, 24 gemäß der gleichen Spezifikation hergestellt sind, während die Positionen der Vorsprünge 56, die an den Lagerabschnitten 40 bis 45 und den Unterteilungsabschnitten 54, 55 vorgesehen sind, in der Achsrichtung A2 zwischen den Einlass- und Auslassseiten einander gegenüberliegen, können die Vorsprünge 56 an denselben Seiten in der Achsrichtung unter Verwendung von Kipphebeln 23, 24 unterschiedlicher Spezifikation vorgesehen sein.
Die anderen Konstruktionen der zweiten Ausführung sind grundlegend identisch mit jeden der ersten Ausführung, und nachdem die Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf montiert worden sind, wie oben beschrieben wurde, werden die Nockenwellen 25, 26 an dem Zylinderkopf 2 von oberhalb der Kipphebel 23, 24 und dem unteren Nockenhalter in der gleichen Weise montiert wie in der ersten Ausführung.
Demzufolge kann gemäß der zweiten Ausführung der folgende Vorteil erreicht werden. Da nämlich die Vorsprünge 56 so vorgesehen sind, dass sie nur zur einen Seite in der Achsrichtung A2 der Kipphebel 23, 24 weisen, und die Schwerpunkte der Kipphebel 23, 24 an den Positionen angeordnet sind, wo die Momente, die zum Kippen der Kipphebel 23, 24 erzeugt werden, der einen Seite näherkommen, in dem Zustand, wo die Kipphebel 23, 24, die sich an den Einlassventilen 10 oder Auslassventilen 11 abstützen, an den Spieleinstellern gelagert sind, kommen auch in dem Fall, dass kein Zwischenraum an einer Seite der Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2 zum Vorsehen der Vorspünge 56 zur Verfügung steht, wenn die Kipphebel 23, 24, die an den Kugelflächen gelagert sind, aufgrund der Erzeugung von Momenten, die deren Schwerpunktspositionen zuzuordnen sind, während der Montage an dem Zylinderkopf 2 abzufallen versuchen, die Kipphebel 23, 24 in Kontakt mit den Vorsprüngen 56, die an der Seite vorgesehen sind, zu der sie zu fallen versuchen, um hierdurch das Abfallen der Kipphebel 23, 24 zu verhindern. Im Vergleich zu dem Fall, wo die Vorsprünge 56 an beiden Seiten der Kipphebel 23, 24 vorgesehen sind, kann daher das Gewicht des Verbrennungsmotors reduziert werden. Da zusätzlich kein Risiko besteht, dass die Kipphebel 23, 24 während der Montage der Kipphebel 23, 24 abfallen oder wegkommen, kann die Montage der Nockenwellen 25, 26, die über den Kipphebel 23, 24 angeordnet sind, erleichtert werden, und zusätzlich besteht kein Risiko, dass die Nockenflächen der Nocken 25a, 26a durch die Kipphebel 23, 24 beschädigt werden. Im Ergebnis kann die zu montierende Nockenwelle 25, 26 benötigte Zeit reduziert werden, wodurch es möglich wird, die Montageeigenschaften des Verbrennungsmotors E mit einem solchen Ventilantrieb zu verbessern.
Da es zusätzlich den jeweiligen Kipphebeln 23, 24 erlaubt ist, in stabilerer Weise in Kontakt mit den Vorsprüngen 26 zu kommen, indem der Zylinderkopf 2 derart gekippt wird, dass die Vorsprünge 56 unter den jeweiligen Kipphebel 23, 24 angeordnet sind, die montiert werden, wenn die jeweiligen Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2 montiert sind, kann das Abfallen der Kipphebel 23, 24 noch sicherer verhindert werden.
Nachfolgend werden modifizierte Konstruktionen von Ausführungen beschrieben, die die Ergebnisse partieller Modifikationen sind, die an den Ausführungen durchgeführt wurden, die oben beschrieben worden sind.
Von den Vorsprungspaaren, die so vorgesehen sind, dass sie zu beiden Seiten der jeweiligen Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A in der ersten Ausführung weisen, können die Vorsprünge 56, die zu der einen Seite der jeweiligen Kipphebel 23, 24 weisen, so vorgesehen werden, dass sie den jeweiligen Kipphebeln 23, 24 näher sind als die Vorsprünge 56, die an der anderen Seite der Kipphebel 23, 24 vorgesehen sind, und darüber hinaus können, ähnlich der zweiten Ausführung, die Schwerpunkte der jeweiligen Kipphebel 23, 24 an Positionen angeordnet werden, wo Momente erzeugt werden, die zum Kippen der Kipphebel 23, 24 zu der einen Seite hin wirken, in einem Zustand, wo die jeweiligen Kipphebel 23, 24 an den Spieleinstellern 21, 22 sphärisch gelagert sind.
Da gemäß der Konstruktion das Verkippen der jeweiligen Kipphebel 23, 24 infolge eines Zustands, wo sie in Kontakt mit den Vorsprüngen 56 sind, die nur zu der einen Seite davon weisen, so klein wie möglich gemacht werden kann, und der Raum zur Montage der jeweiligen Kipphebel 23, 24 erweitert werden kann, können die Montageeigenschaften der jeweiligen Kipphebel 23, 24 an dem Zylinderkopf 2 verbessert werden, während versucht wird, das Abfallen davon zu verhindern, und weil darüber hinaus das Verkippen der jeweiligen Kipphebel 23, 24 gering ist, können die Montageeigenschaften der Nockenwellen 25, 26 weiter verbessert werden.
Während in den jeweiligen verschiedenen Ausführungen die Breiten der Nocken 25a, 26a in der Achsrichtung A2 kleiner eingestellt sind als jene der Kipphebel 23, 24 in der Achsrichtung A2, wie in den 8 und 9 gezeigt, und die Drehortskurven der Einlassnocken 25a, 26a so gemacht sind, dass sie die Vorsprünge 56, in der Achsrichtung A2 betrachtet, überlappen, können in einem Fall, wo die Drehortskurven der Nocken 25a, 26a die Vorsprünge 56, betrachtet in der Achsrichtung A2, nicht überlappen, die Breiten der Einlassnocken 25a, 26a in der Achsrichtung A2 größer eingestellt werden als jene der Kipphebel 23, 24.
Einer der zwei Endnockenhalter des oberen Nockenhalter 60, der dem Endlagerabschnitt 40 und dem Endlagerabschnitt 43 entspricht, die an dem Endquerrahmen 36 ausgebildet sind, können durch separate Nockenhalter an den Einlass- und Auslasseiten wie bei den Zwischennockenhaltern 61 ausgebildet werden.
Ferner kann jeder der zwei Endnockenhalter des oberen Nockenhalters 40 durch separate Nockenhalter an den Einlass- und Auslasseiten wie bei den Zwischennockenhaltern 61 ausgebildet werden. Wenn dies der Fall ist, wird dann das Schmieröl den Ölpassagen 84, 84, die in beiden äußeren Längsrahmen 31, 32 ausgebildet sind, von separaten Ölpassagen zugeführt, die in dem Zylinderkopf 2 ausgebildet sind.
Zusätzlich können in den obigen Ausführungen, während die Zwischennockenhalter 61 des oberen Nockenhalters 60 an den Einlass- und Auslasseiten getrennt sind, die Zwischennockenhalter an den Einlass- und Auslasseiten integriert werden, um einen integralen Halter zu bilden, wie bei den Endnockenhaltern des oberen Nockenhalters 60, und gemäß dieser Konstruktion kann die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 und daher des Nockenhalters H weiter erhöht werden.
Somit kann der obere Nockenhalter 60, der zur Befestigung an den Lagerabschnitten 40 bis 45 zum drehbaren Lagern der Einlassnockenwelle 25 und der Auslassnockenwelle 26 ausgelegt ist, durch separate Nockenhalter an den Einlass- und Auslasseiten oder durch integrale Ausführungen gebildet werden, in denen die Nockenhalter an den Einlass- und Auslasseiten integral gemacht sind. In jedem der Fälle kann die Steifigkeit des unteren Nockenhalters 30 durch das Vorsehen der Unterteilungsabschnitte 54, 55 erhöht werden.
Während in der ursprünglichen Ausführung die Naben 48, die die Befestigungsabschnitte sind, wo die Ölpassagen 92 und die Ölpassage 93 miteinander verbunden sind, an den Verbindungsabschnitten J2 zwischen den Lagerabschnitten 40 bis 45 und den äußeren Längsrahmen 32 an der Auslassseite gebildet sind, können, ähnlich an der Auslasseite, Befestigungsabschnitte, durch die Bolzen zum Schrauben in den Zylinderkopf 2 hindurchgehen, an den Verbindungsabschnitten J6 zwischen den Unterteilungsabschnitten 55 und dem äußeren Längsrahmen 32 ausgebildet sein, und die Ölpassagen 92 und die Ölpassagen 93 können an den so gebildeten Befestigungsabschnitten miteinander verbunden sein.
Während in den jeweiligen Ausführungen ein Paar von Einlassventilen 10 und ein Paar von Auslassventilen 11 für jeden Zylinder vorgesehen ist, kann zumindest eines der Einlassventile und Auslassventile so sein, dass nur ein Ventil für jeden Zylinder vorgesehen ist. Während ferner in den jeweiligen Ausführung die Lagerabschnitte 40 bis 45 an den Positionen in der Achsrichtung A2 vorgesehen sind, die den Endabschnitten der Zylinderreihen und den Zwischenabschnitten zwischen benachbarten Zylindern 1 entsprechen, können sie an Positionen in der Achsrichtung A2 vorgesehen sein, die den Mittelpositionen der jeweiligen Zylinder 1 entsprechen.
Während zusätzlich in den Ausführungen der Verbrennungsmotor E ein DOHC-Motor ist, kann auch ein SOHC-Motor angewendet werden, worin eine einzige Nockenwelle für eine Reihe von Zylindern vorgesehen ist. Ferner können drei oder mehr Kipphebel 23, 24 mit Abständen in der Achsrichtung A2 in jedem der Aufnahmeräume 52, 53 angeordnet werden.
Während in den jeweiligen Ausführungen der Verbrennungsmotor ein Motor vom Typ mit Kompressionszündung ist, kann auch ein Motor vom Typ mit Kerzenzündung angewendet werden. Während darüber hinaus die Schwinglagerelemente zum sphärischen lagern der Kipphebel 23, 24 hydraulische Spieleinsteller 21, 22 sind, können auch mechanische Spieleinsteller verwendet werden, die Einstellschrauben verwenden, oder solche, die keinen solchen Einstellmechanismus haben.
Ein Ventilantrieb eines Verbrennungsmotors weist Kipphebel auf, die an Spieleinstellern sphärisch gelagert sind, sowie Nockenwellen, die über den Kipphebeln angeordnet sind. Die Nockenwellen sind an einem Nockenhalter drehbar gelagert, die einen unteren Nockenhalter, der an dem Zylinderkopf befestigt ist, und einen oberen Nockenhalter aufweist. Vorsprünge, um das Abfallen der Kipphebel in den Achsrichtungen der Nockenwellen durch den Kontakt mit den Kipphebeln zu verhindern, sind an Lagerabschnitten und Unterteilungsabschnitten vorgesehen, die integral an dem unteren Nockenhalter derart ausgebildet sind, dass sie in der Achsrichtung zu beiden Seiten der Kipphebel weisen.

Claims

Verbrennungsmotor mit einem Ventilantrieb, umfassend: einen Kipphebel (23, 24) mit einem proximalen Abschnitt (23b, 24b), der durch ein Schwinglagerelement (21, 22) sphärisch gelagert ist, und einem Arbeitsabschnitt (23c, 24c), der sich an einem Motorventil (10, 11) abstützt; eine Nockenwelle (25, 26) mit einem Nocken (25a, 26a), der dazu ausgelegt ist, in Gleitkontakt mit dem Kipphebel (23, 24) gebracht zu werden, und der über dem Kipphebel (23, 24) angeordnet ist, worin das Motorventil (10, 11) zum Öffnen und Schließen durch den Kipphebel (23, 24) angetrieben wird, der durch den Nocken (25a, 26a) in Schwingung versetzt wird, der sich zusammen mit der Nockenwelle dreht; worin die Nockenwelle (25, 26) in einem an einem Zylinderkopf (2) befestigten Nockenhalter (H) gelagert ist; und eine Fallverhinderungseinheit (56) zum Verhindern, dass der Kipphebel (23, 24) in der Achsrichtung (A2) durch Kontakt mit dem Kipphebel (23, 24) abfällt, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenhalter einen integralen Nockenhalter (H) bildet, der integral eine Mehrzahl von Lagerabschnitten (40–45), die mit Abständen in der Achsrichtung (A2) der Nockenwelle (25, 26) vorgesehen sind, um die Nockenwelle (25, 26) drehbar zu lagern, sowie einen Unterteilungsabschnitt (54, 55), der zwischen benachbarten Lagerabschnitten (40–45) angeordnet ist, enthält; worin die Fallverhinderungseinheit (56) eine Mehrzahl von Fallverhinderungseinheiten (56) enthält, die integral an einem jeweiligen der Lagerabschnitte (40–45) und an dem Unterteilungsabschnitt (54, 55) vorgesehen sind.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin die Mehrzahl von Fallverhinderungseinheiten (56) derart vorgesehen sind, dass sie in einer Achsrichtung (A2) der Nockenwelle (25, 26) zu beiden Seiten des Kipphebels (23, 24) weisen.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin die Fallverhinderungseinheiten (56) in der Achsrichtung (A2) weiter zu dem Kipphebel (23, 24) hin vorstehen als eine Oberfläche des Lagerabschnitts oder Unterteilungsabschnitts (40–45; 54, 55), die zu dem Nocken (25a, 26a) weist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin die Fallverhinderungseinheiten (56) derart vorgesehen sind, dass sie in einer Achsrichtung der Nockenwelle nur zur einen Seite des Kipphebels (23, 24) weisen, und worin der Schwerpunkt (C) des Kipphebels (23, 24) an einer Position angeordnet ist, wo ein Moment erzeugt wird, das den Kipphebel (23, 24) zu der einen Seite hin kippt.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Fallverhinderungseinheiten (56) zu einem obersten Endabschnitt (23a, 24a) des Kipphebels (23, 24) weisen, der in einer vertikalen Richtung (A1) zu dem Nocken (25a, 26a) weist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Fallverhinderungseinheiten (56) Vorsprünge sind, die an einer Seite der Lagerabschnitte (40–45) integral ausgebildet sind, die in der Achsrichtung (A2) zu dem Kipphebel (23, 24) weist.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der integrale Nockenhalter enthält: primäre und sekundäre Längsrahmen (31, 32; 33, 34), die an Endabschnitten jedes der Lagerabschnitte (40–45) angeordnet sind und sich in der Achsrichtung (A2) erstrecken, während sie die Lagerabschnitte (40–45), die in der Achsrichtung (A2) einander benachbart sind, an ersten Verbindungsabschnitten (J1, J2; J2, J4) verbinden, wobei die primären und sekundären Längsrahmen (31, 32; 33, 34) miteinander integral ausgebildet sind, wobei der Kipphebel (23, 24) in einem Durchgangsraum (52, 53) angeordnet ist, der dadurch gebildet ist, dass er von den benachbarten Lagerabschnitten (40–45) und den primären und sekundären Längsrahmen (31, 32; 33, 34) umgeben ist, und worin der Unterteilungsabschnitt (54, 55) mit den primären und sekundären Längsrahmen (31, 32; 33, 34) an zweiten Verbindungsabschnitten (J5, J7; J6, J8) zwischen den benachbarten Lagerabschnitten (40–45) derart verbunden ist, dass er integral mit den primären und sekundären Längsrahmen (31, 32; 33, 34) ausgebildet ist, um den Durchgangsraum (52, 53) in der Achsrichtung (A2) zu unterteilen, um hierdurch kleine Durchgangsräume (52a, 52b; 53a, 53b) zu bilden.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, worin eine Mehrzahl der Kipphebel (23, 24) in den Durchgangsraum (52, 53) mit Abständen in der Achsrichtung (A2) angeordnet ist; und worin der Unterteilungsabschnitt (54, 55) zwischen den Kipphebeln (23, 24) angeordnet ist, die in der Achsrichtung (A2) einander benachbart sind, in einer Weise, um den Kipphebel (23, 24), in der Achsrichtung (A2) betrachtet, zu überlappen.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7 oder 8, worin ein Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Nockenhalters (H) an dem Zylinderkopf (2) an dem zweiten Verbindungsabschnitt (35, 37; 36, 38) zwischen dem primären Längsrahmen (31, 32) und dem Unterteilungsabschnitt (54, 55) ausgebildet ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 7 oder 8, worin eine primäre Ölpassage (84) in dem primären Längsrahmen (31, 32) ausgebildet ist, worin ein Befestigungsabschnitt (48) zum Befestigen des Nockenhalters (H) an dem Zylinderkopf (2) an dem ersten Verbindungsabschnitt (J1, J2; J2, J4) zwischen dem primären Längsrahmen (31, 32) und dem Lagerabschnitt (40–45) oder dem zweiten Verbindungsabschnitt (J5, J7; J6, J8) zwischen dem primären Längsrahmen (31, 32) und dem Unterteilungsabschnitt (54, 55) ausgebildet ist, worin der Befestigungsabschnitt (48) eine Ölzufuhrpassage (88) bildet, die dazu ausgelegt ist, mit der primären Ölpassage (84) in Verbindung zu stehen und Schmieröl einem hydraulischen Spieleinsteller (21, 22) zuzuführen, der an dem Zylinderkopf (2) derart angebracht ist, dass er in Anlage mit dem Kipphebel (23, 24) kommt, und worin die Ölzufuhrpassage (88) mit einer in dem Zylinderkopf (2) ausgebildetet sekundären Ölpassage (90) verbunden ist, um mit dem Spieleinsteller (21, 22) in Verbindung zu stehen.