DE60202896T2

DE60202896T2 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60202896T2
Application number: DE60202896T
Authority: DE
Inventors: Shigenobu Iwata-shi Uchiyama
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: EP1247945A2; ATE288998T1; EP1247945A3; JP4466897B2; EP1247945B1; DE60202896D1; US6481398B2; US20020139328A1; JP2002303109A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, die Einlass- und/oder Auslassventile (12) und eine Ventilhub-Veränderungsvorrichtung hat.
Besonders die Lehre der vorliegenden Erfindung könnte auf eine Hoch-Niedrig-Drehzahlbereich-Ventilvorrichtung vom Schalttyp für eine Brennkraftmaschine angewandt werden, wobei ein Ventil, aufgenommen durch einen Zylinderkopf, ausgewählt wird, das in Nockeneingriff mit einem der niedrigen oder hohen Nocken (Nockennasen), die auf einer Nockenwelle vorgesehen sind, gebracht wird, so dass das Ventil den Öffnungs- oder Schließbetrieb adäquat für einen Hoch- oder Niedrig-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ausführen kann.
Eine herkömmliche Hoch-Niedrig-Drehzahlbereich-Ventilvorrichtung vom Schalttyp für eine Brennkraftmaschine ist wie folgt aufgebaut.
Ein Kanal, der eine Brennkammer in einem Zylinder mit der Außenseite des Zylinders verbindet, ist in dem Zylinderkopf gebildet. Ein Ventil ist durch den Zylinderkopf gleitbar so aufgenommen, dass ein Ende des Ventiles in der Achsrichtung desselben eine Öffnung des Kanales, der in die Brennkammer geöffnet ist, öffnen oder schließen kann. Eine Ventilfeder zum Drücken des Ventiles, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen, ist vorgesehen.
Es ist ein Paar von ersten und zweiten Kipphebeln schwenkbar an dem Zylinderkopf für eine Schwenkbewegung um eine erste Achse vorgesehen, die unter einem rechten Winkel eine gedachte Ebene kreuzt, die sich parallel zu der Achse des Ventiles und zueinander benachbart in einer Richtung entlang der ersten Achse erstreckt. Es ist auch eine Nockenwelle vorgesehen, aufgenommen durch den Zylinderkopf, für eine Drehbewegung um eine zweite Achse parallel zu der ersten Achse, und die niedrige und hohe Nocken (Nockennasen) hat, die nebeneinander durch eine Seitenbeziehung in der Achsrichtung derselben angeordnet sind.
Ein Schwenkende des ersten Kipphebels ist im Nockeneingriff mit dem niedrigen Nocken (Nockennase) und ein Schwenkende des zweiten Kipphebels ist mit dem hohen Nocken (Nockennase) im Nockeneingriff. Eine Eingriffs-Auswahleinrichtung zum wahlweisen in Eingriffbringen mit den Nocken des anderen Endes des Ventiles mit einer von der niedrigen oder der hohen Nockennase über die ersten oder zweiten Kipphebel vorgesehen.
In einem Hoch-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine wird das andere Ende des Ventiles mit der hohen Nockennase über den ersten und zweiten Kipphebel in den Nockeneingriff durch eine Wirkung der Eingriffs-Auswahleinrichtung gebracht, wodurch das Ventil mit einem großen Hin- und Hergehbetrag, nämlich einem großen Hub, geöffnet oder geschlossen wird, so dass der Öffnungsgrad der Öffnung erhöht werden kann, um dem Betrieb in dem Hoch-Drehzahlbereich zu entsprechen. In einem Niedrig-Drehzahlbereich wird das andere Ende des Ventiles in den Nockeneingriff mit der niedrigen Nockennase über den ersten Kipphebel durch eine Wirkung der Eingriffs-Auswahleinrichtung gebracht, wodurch das Ventil mit einem kleinen Hub geöffnet oder geschlossen wird, um so dem Betrieb in dem Niedrig-Drehzahlbereich zu entsprechen.
Wie oben ausgeführt wird die Motorleistung in dem Hoch- oder Niedrig-Drehzahlbereich verbessert.
In dem oben vorgestellten Stand der Technik sind die Paarweisen ersten und zweiten Kipphebel mit dem anderen Ende des Ventiles im Eingriff. Der Durchmesser des Ventilschaftes des Ventiles ist so klein, dass die Eingriffsposition, wo jeder der Kipphebel mit dem anderen Ende des Ventiles im Eingriff ist, von der Achse des Ventiles radial nach außen beträchtlich beabstandet sein kann.
Wenn die Eingriffsposition von der Achse beträchtlich entfernt ist, wird ein großes Biegemoment auf das Ventil auf der Grundlage einer äußeren Kraft, die auf dem Ventil an der Eingriffsposition zu der Zeit des Nockeneingriffs ausgeübt wird, ausgeübt. Somit muss, um dem Biegemoment in der Festigkeit entgegenzuwirken, der Durchmesser des Ventilschaftes des Ventiles groß sein. Wenn jedoch der Durchmesser des Ventilschaftes groß ist, ist das Gewicht des Ventiles schwer, so dass es eine Erhöhung der Möglichkeit gibt, dass das Ventil nicht mit dem Kipphebel, der mit der Nockenwelle im Eingriff ist und dadurch geschwenkt wird, mit Präzision in Eingriff kommt, nämlich nicht dem Kipphebel mit Präzision folgen kann. Dies verhindert eine Verbesserung der Motorleistung.
Zumindest ein Teil der Bauteile, die die Eingriffs-Auswahleinrichtung bilden, muss durch den Kipphebel aufgenommen werden, so dass der Kipphebel unvermeidlich schwer im Gewicht wird. Folglich entsteht ein Anstieg der Möglichkeit, dass der Kipphebel mit der Nockenwelle nicht mit Präzision im Eingriff ist. Dies verhindert ebenso eine Verbesserung der Motorleistung.
Eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP-A-0 601 250 bekannt.
Die vorliegende Erfindung ist in Hinblick auf die oben vorgestellten Umstände gemacht worden, und es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Brennkraftmaschine, wie bereits oben angezeigt, zu schaffen, in der der Nockeneingriff zwischen dem Ventil und dem Kipphebel, und zwischen dem Kipphebel und der Nockenwelle mit Präzision ausgeführt werden kann, um dadurch die Motorleistung weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird in einer erfinderischen Weise durch eine Brennkraftmaschine gelöst, die die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist. Sie hat Einlass- und/oder Auslassventile und eine Ventilhub-Veränderungsvorrichtung, wobei die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung vorgesehen ist, zumindest eines der Einlass- und/oder Auslassventile zu betätigen und zumindest zwei Nockenteile aufweist, die unterschiedliche Nockenkurven haben, zumindest jeweils erste und zweite Einlass- und/oder Auslassventile, eingreifbar mit einem der Nockenteile und die um eine erste Achse für die Schwenkbewegung schwenkbar sind, und eine Eingriffs-Auswahleinrichtung, wobei ein Ventilschaft wahlweise mit den Nockenteilen über einen ersten oder zweiten Kipphebel eingreifbar ist.
Somit kann die Eingriffsposition, wo das Ventil und jeder der Kipphebel miteinander gemeinsam mit der Drehung der Nockenwelle im Eingriff ist, nah an der Achse des Ventiles in der radialen Richtung derselben sein, so dass das auf das Ventil durch eine äußere Kraft daran ausgeübte Biegemoment an der Eingriffsposition, gemeinsam mit dem Nockeneingriff vermindert werden kann.
Folglich kann das Ventil im Gewicht leicht gemacht werden und erfordert nicht, in der Abmessung groß zu sein, um dem Biegemoment in der Festigkeit entgegenzuwirken. Demzufolge wird das Ventil in Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebel ge bracht, die in Nockeneingriff mit der Nockenwelle sind und dabei mit Präzision geschwenkt, um dadurch die Motorleistung zu verbessern.
Entsprechend eines bevorzugten Ausführungsbeispieles ist eine gedachte Ebene, die zwischen den ersten und zweiten Kipphebel der ersten Achse hindurchgeht, im Wesentlichen innerhalb der Breite des Ventilschaftes in der Richtung entlang der ersten Achse angeordnet.
Entsprechend eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispieles sind die Nockenteile auf einer Nockenwelle durch einen Zylinderkopf für eine Drehbewegung um eine zweite Achse, die sich parallel zu der ersten Achse erstreckt, aufgenommen, wobei die Nockenteile in einer Nebeneinander-Beziehung in eine Richtung der zweiten Achse angeordnet sind.
Es wird bevorzugt, wenn die ersten und zweiten Kipphebel an dem Zylinderkopf vorgesehen und zueinander benachbart in eine Richtung zu der ersten Achse angeordnet sind, wobei die erste Achse angeordnet ist, um bei einem rechten Winkel eine weitere gedachte Ebene, die sich parallel zu einer Achse des Ventils erstreckt, zu kreuzen.
Innerhalb dieses Ausführungsbeispieles wird es bevorzugt, wenn das Eingriffselement direkt mit dem Ventil gekuppelt ist, wenn die ersten und zweiten Kipphebel miteinander durch das Eingriffselement in Eingriff gebracht werden.
Vorzugsweise ist ein Schwenkende des ersten Kipphebels mit einem ersten der Nockenteile im Eingriff und/oder ein Schwenkende des zweiten Kipphebels ist mit einem zweiten der Nockenteile im Eingriff, wobei ein Ventilhub, der durch das erste Nockenteil veranlasst wird, kleiner als ein Ventilhub, veranlasst durch das zweite Nockenteil ist.
Darin können das Ventil und das erste Nockenteil miteinander über den ersten Kipphebel im Eingriff sein, wenn die ersten und zweiten Kipphebel außer Eingriff sind und/oder das Ventil und das zweite Nockenteil können über die ersten und zweiten Kipphebel miteinander im Eingriff sein, wenn die ersten und zweiten Kipphebel durch das Eingriffselement im Eingriff sind.
Entsprechend eines noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispieles ist eine Kipphebelfeder zum Drängen des zweiten Kipphebels in den Eingriff mit dem zweiten Nockenteil vorgesehen.
Die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung kann für jedes Ventil aufweisen, dass sie durch dieselben zwei Nockenteile betätigt wird, wobei das erste Nockenteil einen niedrigen Nocken für einen Niedrig-Drehzahlbereich repräsentiert und das zweite Nockenteil einen hohen Nocken für einen Hoch-Drehzahlbereich repräsentiert, und die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung bildet einen Hoch-Niedrig-Drehzahlbereich-Ventilvorrichtung vom Schalttyp.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit in Bezug zu mehreren Ausführungsbeispielen derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Aufriss-Schnittdarstellung der Brennkraftmaschine entsprechend eines ersten Ausführungsbeispieles ist;
2 eine Querschnittsdarstellung der Brennkraftmaschine entsprechend eines ersten Ausführungsbeispieles ist;
3 eine Querschnittsdarstellung der Draufsicht einer Brennkraftmaschine entsprechend des ersten Ausführungsbeispieles ist;
4 eine Ansicht des zweiten Ausführungsbeispieles, das der 1 entspricht, ist;
5 eine Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles ist, das der 1 entspricht; und
6 eine Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles, das der 3 entspricht, ist.
Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen wird nachstehend vorgenommen.
1 bis 3 zeigen das erste Ausführungsbeispiel.
In den Zeichnungen ist als 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die an einem Fahrzeug, z. B. einem Motorrad oder einem Auto, montiert ist. Ein Zylinder 2 der Brennkraftmaschine 1 ist derart gezeigt, dass sich eine Achse 3 in einer vertikalen Richtung in den Zeichnungen erstreckt.
Der Zylinder 2 enthält einen Zylinderkörper 6, der darin eine Zylinderbohrung 5 hat, und einen Zylinderkopf 7, befestigt an einem oberen Ende des Zylinderkörpers 6 in solch einer Weise enthält, um ein oberes Ende der Zylinderbohrung 5 zu schließen. Ein Raum unmittelbar unter dem Zylinderkopf 7 in dem Zylinder 2 ist eine Brennkammer 8.
Ein Einlasskanal 10, der die Brennkammer 8 mit der Außenseite des Zylinders 2 verbindet, ist in dem Zylinderkopf 7 gebildet, und ein Ventil 12 zum Öffnen oder Schließen einer Öffnung 11 des Kanales 10, der in die Brennkammer 8 geöffnet ist, ist vorgesehen.
1 ist ein Aufriss-Querschnittsdarstellung der Brennkraftmaschine 1 und in Bezug auf die Achse 3 des Zylinders 2 nahezu symmetrisch. Somit wird eine Beschreibung des Aufbaus der Brennkraftmaschine 1 vorgenommen, die sich auf die linke Hälfte der Achse 3 konzentriert.
Das Ventil 12 weist einen Ventilschaft 15 auf, der sich vertikal durch den Zylinderkopf 7 und durch ein Endteil des Kanales 10 auf der Seite der Öffnung 11 erstreckt und durch den Zylinderkopf 7 für eine Gleitbewegung in der Richtung einer Achse 14 derselben gelagert ist, ein Ventilbauteil 16, einstückig mit dem Ventilschaft 15 gebildet, und das ein Längsende (unteres Ende) des Ventilschaftes 12 zum Öffnen oder Schließen der Öffnung 11 von der Seite der Brennkammer 8 entlang der hin- und hergehenden Bewegung des Ventilschaftes 15 bildet, und die Kappe 17, befestigt um das andere Längsende (oberes Ende) der Ventilwelle 15 zu bilden. Eine Ventilfeder 18, um das Ventil 12 zu drücken, um die Öffnung 11 zu schließen, ist vorgesehen.
Eine Ventilvorrichtung 21, betrieblich mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 verbunden, um das Ventil 12 bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel zu schließen, ist vorgesehen.
Die Ventilvorrichtung 21 enthält an dem Zylinderkopf 7 ein Paar von ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25, zur Schwenkbewegung um eine erste Achse 23 schwenkbar, die unter einem rechten Winkel eine gedachte Ebene 22, die sich parallel zu der Achse 14 des Ventils 12 erstreckt, kreuzt. Noch genauer, die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 sind durch eine Schwenkwelle 26, die sich entlang der ersten Achse 23 erstreckt, schwenkbar und an dem Zylinderkopf 7 befestigt. Die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 sind zueinander in einer Richtung entlang der ersten Achse 23 anliegend angeordnet.
Die Ventilvorrichtung 21 enthält auch eine Nockenwelle 28, aufgenommen durch den Zylinderkopf 7, für eine Drehbewegung um eine zweite Achse 27, parallel zu der ersten Achse 23 und betrieblich mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 verbunden. Die Nockenwelle 28 weist einen Nockenkörper 29 auf, der sich entlang der zweiten Achse 27 erstreckt, und eine niedrige Nockennase 30 und eine hohe Nockennase 31, einstückig mit dem Nockenkörper 29 gebildet und zueinander anliegend in einer Richtung entlang der Achse derselben angeordnet. Die hohe Nockennase 30 hat eine Spitze, die von der zweiten Achse 27 radial weiter nach außen, als die der niedrigen Nockennase 30 vorspringt.
Der erste Kipphebel 24 hat ein Schwenkende, das mit der unteren Nockennase 30 im Nockeneingriff ist, und der zweite Kipphebel 25 hat ein Schwenkende, das mit der hohen Nockennase 31 im Nockeneingriff ist.
Die Ventilvorrichtung 21 hat zum wahlweisen in Eingriffbringen des anderen Endes des Ventiles 12, in den Nockeneingriff mit einem von dem niedrigen oder hohen Nockennasen 30 oder 31 über die ersten oder zweiten Kipphebel 24 oder 25, eine Eingriffs-Auswahleinrichtung 34.
Die Ventilvorrichtung 21 hat ein zylindrisches Eingriffselement 35, aufgenommen durch den ersten Kipphebel 24, zur Gleitbewegung entlang einer dritten Achse 33 parallel zu der ersten Achse 23. Das Eingriffselement 35 ist von der ersten Seite des ersten Kipphebels 24 in die Richtung zu der Seite des zweiten Kipphebels 25 vorschiebbar und zurückziehbar vorspringend, wodurch die ersten und zweiten Kipphebel 24 oder 25 miteinander lösbar im Eingriff sind.
Die Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 enthält auch eine Ausrückfeder 36, um das Eingriffelement 35 zu drücken, um dadurch den Eingriff zu lösen, und einen hydraulischen Betätiger 37, um eine äußere Kraft auf das Eingriffselement 35 auszuüben, um den Eingriff gegen die Druckkraft der Ausrückfeder 36 auszuführen.
Der Betätiger 37 ist durch den Zylinderkopf 7 gelagert. Noch genauer, der Betätiger 37 hat eine Zylinderbohrung 40, die in dem Zylinderkopf 7 entlang einer Achse parallel zu der dritten Achse gebildet ist, und einen Kolben 41, aufgenommen in der Zylinderbohrung 40 für eine Gleitbewegung in der Achsrichtung derselben. Die Zylinderbohrung 40 wird mit einer hydraulischen Pumpe (nicht gezeigt) über einen Ölkanal 42, gebildet in dem Zylinderkopf 7 und der Drehwelle 26 in Verbindung gebracht, so dass Drucköl, sofern dies erforderlich ist, dazu zugeführt oder davon abgegeben werden kann.
Eine schraubenförmige Kipphebelfeder 44, um den zweiten Kipphebel 25 in den Nockeneingriff mit der hohen Nockennase 31 zu drücken, ist an die Drehwelle 26 eingesetzt.
In der 1 zeigt die linke Hälfte in Bezug auf die Achse 3 des Zylinders 2 einen Zustand, in dem die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 miteinander durch Eingriffselemente 35 der Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 im Eingriff sind.
In einem Hoch-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine wird nämlich das Drucköl in die Zylinderbohrung 40 durch den Ölkanal 42 automatisch zugeführt. Dann springt der Kolben 41 von der Zylinderbohrung 40 in die Richtung zu dem Eingriffselement 35 durch den Öldruck vor, wodurch das Eingriffselement 35 von der Seite des ersten Kipphebels 24 zu der Seite des zweiten Kipphebels 25 gegen eine Druckkraft der Ausrückfeder 36 vorspringt.
Dann sind die ersten und zweiten Kipphebel 24 oder 25 miteinander durch das Eingriffselement 35 im Eingriff und schwenken zusammen um die erste Achse 23, und das Ventil 12 und die hohe Nockennase 31 werden miteinander über die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 in Nockeneingriff gebracht, wodurch das Ventil 12 mit einem großen Hub geöffnet oder geschlossen wird. Zu dieser Zeit sind die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 in Nockeneingriff mit der hohen Nockennase 31 im Nockeneingriff und schwenken zusammen, so dass der Nockeneingriff zwischen dem ersten Kipphebel 24 und der unteren Nockennase 30 gelöst wird.
In der 1 zeigt die rechte Hälfte in Bezug auf die Achse 3 des Zylinders 2 einen Zustand, in dem der Eingriff der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 durch das Eingriffselement 35 der Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 gelöst ist.
In einem Niedrig-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine 1 wird nämlich das Drucköl nicht in die Zylinderbohrung 40 zugeführt, sondern kann daraus abgeleitet werden. Folglich wird das Eingriffselement 35 von der Seite des zweiten Kipphebels 25 zu der Seite des ersten Kipphebels 24 durch eine Druckkraft der Ausrückfeder 36 zurückgezogen. Zu dieser Zeit wird der Kolben 41 in die Zylinderbohrung 40 durch das Eingriffselement 35 zurückgedrückt.
Dann wird der Eingriff zwischen dem ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 gelöst. Zu dieser Zeit ist die hohe Nockennase 31 noch mit dem zweiten Kipphebel 25 durch die Kipphebelfeder 44 im Nockeneingriff und somit am Rattern gehindert. Jedoch die Schwenkbewegung des zweiten Kipphebels 25, verursacht durch den Nockeneingriff, läuft leer (gezeigt durch die Strichpunktlinie in der 1) und wird somit nicht auf das Ventil 12 übertragen. Somit ist das Ventil 12 nur mit der unteren Nockennase 30 über den ersten Kipphebel 24 im Nockeneingriff, wodurch das Ventil 12 mit einem kleinen Hub geöffnet oder geschlossen wird.
In dem oben vorgestellten Aufbau geht eine weitere gedachte Ebene 46 zwischen den Schwenkenden der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 hindurch, die die erste Achse 23 unter einem rechten Winkel kreuzt, fällt innerhalb der Breite des Ventilschaftes 15 an einem anderem Ende (oberes Ende) des Ventiles 12 in eine Richtung entlang der ersten Achse 23.
Somit ist die Eingriffsposition, an der das andere Ende (oberes Ende) des Ventiles 12 mit den Kipphebeln 24 und 25 gemeinsam mit der Drehung der Nockenwelle 28 im Eingriff ist, an der Achse 14 des Ventils 12, in der radialen Richtung derselben, geschlossen, so dass das Biegemoment, das auf das Ventil 12 auf der Grundlage einer äußeren Kraft an der Eingriffsposition gemeinsam mit dem Nockeneingriff darauf ausgeübt wird, vermindert werden kann.
Somit kann das Ventil 12 im Gewicht leicht gemacht werden und erfordert nicht, in der Abmessung groß zu sein, um dem Biegemoment in der Festigkeit entgegenzuwirken. Demzufolge wird das Ventil 12 in den Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25 gebracht, die mit der Nockenwelle 28 in Nockeneingriff sind und dadurch mit Präzision geschwenkt zu werden, um dadurch die Motorleistung zu verbessern.
Wie zuvor beschrieben, weist eine Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 auf das Eingriffselement 35 zum lösbaren in Eingriffbringen der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25, die Ausrückfeder 36 zum Drücken des Eingriffselementes 35, um den Eingriff der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 zu lösen, den Betätiger 37, um das Eingriffselement 35 anzuwenden, um den Eingriff der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 gegen die Druckkraft der Ausrückfeder 36 auszuüben, und die Kipphebelfeder 44, um den zweiten Kipphebel 25 in den Eingriff mit der hohen Nockennase 31 zu drücken, wobei das Ventil 12 und die hohe Nockennase 31 miteinander über die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 in Nockeneingriff gebracht werden, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 durch das Eingriffselement 35 (linke Hälfte der 1, 4 und 5) im Eingriff sind, wobei das Ventil 12 und die niedrige Nockennase 30 miteinander über den ersten Kipphebel 24 in Nockeneingriff gebracht werden, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 außer Eingriff sind (rechte Hälfte der 1, 4 und 5), und wobei das Eingriffselement 35 und die Ausrückfeder 36 durch den ersten Kipphebel 24 aufgenommen sind.
Folglich kann der zweite Kipphebel 25, wenn das Eingriffselement 35 und die Ausrückfeder 36 durch den ersten Kipphebel 24 aufgenommen sind, im Gewicht leicht gemacht werden.
Folglich kann die Rückstoßkraft der Kipphebelfeder 44, um den zweiten Kipphebel 25 und die hohe Nockennase 31 miteinander in den Nockeneingriff zu bringen, vermindert werden, wodurch die Ventilvorrichtung 21 in der Abmessung klein und im Gewicht leicht gemacht werden kann.
Wie bereits zuvor erwähnt ist der Zylinder 37 durch den Zylinderkopf 7 gelagert.
Folglich können die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25, wenn der Betätiger 37 durch den Zylinderkopf 7 gelagert wird, im Gewicht leicht gemacht werden.
Folglich werden die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 mit Präzision in den Nockeneingriff mit der Nockenwelle 28 gebracht, um mit Sicherheit die Motorleistung zu verbessern.
In der 1 (eine Vorderansicht der Brennkraftmaschine 1) kann ein Teil des Kipphebels 24, angeordnet in einem Raum zwischen der Kappe 17 des anderen Endes des Ventiles 12, und das Schwenkende des zweiten Kipphebels 25 in der Schwenkrichtung (vertikale Richtung) des Kipphebels 25 (der Abschnitt, der in der 1 durch die vergitterten Muster dargestellt ist) weggelassen werden.
Wenn der Aufbau, wie oben gezeigt, vorgenommen wird, wie in der rechten Hälfte der 1 gezeigt, kann ein Raum, in dem der zweite Kipphebel 25 im Leerlauf geschwenkt wird, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 nicht durch das Eingriffselement 35 der Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 im Eingriff sind, groß gemacht werden. Folglich kann der Vorsprungsbetrag der hohen Nockennase 31 ausreichend groß gemacht werden, so dass der Hub des Ventiles 12 größer sein kann.
In der 2 (eine Seitenansicht der Brennkraftmaschine 1, gesehen in einer Richtung entlang der ersten Achse 23) sind die zweite Achse 27 und die dritte Achse 33 im Wesentlichen innerhalb der Breite des Ventilschaftes 15 des Ventiles 12 angeordnet.
Folglich kann das Biegemoment, das auf das Ventil 12 entlang des oben vorgestellten Nockeneingriffs ausgeübt wird, vermindert werden, so dass das Ventil 12 keine große Abmessung zu haben braucht. Dies schafft dieselbe Wirkung wie zuvor erwähnt.
Die folgenden Zeichnungen zeigen das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel. Die Ausführungsbeispiele sind im Aufbau und in der Wirkung zu dem ersten Ausführungsbeispiel in vielerlei Hinsicht ähnlich. Somit werden ähnliche Elemente mit denselben Zahlen bezeichnet und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. Die Beschreibung wird hauptsächlich für die unterschiedlichen Punkte vorgenommen. Der Aufbau der anderen Teile in diesen Ausführungsbeispielen kann im Lichte der Ziele und Wirkungen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.
Entsprechend des zweiten Ausführungsbeispieles ist, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 miteinander durch das Eingriffselement 35 im Eingriff sind, das Eingriffselement 35 direkt mit dem Ventil 12 gekuppelt.
Somit wird der Nockeneingriff zwischen dem Ventil 12 und den ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25 direkter ausgeführt, so dass das Ventil 12 mit höherer Präzision in den Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 gebracht wird, um dadurch die Motorleistung mit höherer Bestimmtheit zu verbessern.
Die 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel.
Entsprechend des dritten Ausführungsbeispieles sind das Eingriffselement 35, die Ausrückfeder 36 und der Betätiger 37 der Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 durch den ersten Kipphebel 24 einstückig gelagert und das Eingriffselement 35 und der Kolben 41 des Betätigers 37 sind einstückig gebildet und die Teile derselben werden üblicherweise verwendet.
Entsprechend des oben vorgestellten Aufbaus ist die Eingriffs-Auswahleinrichtung 34, die das Eingriffselement 35 und die Ausrückfeder 36 enthält, mit dem ersten Kipphebel 24 in eine Baugruppe zusammengebaut, so dass die Arbeit zum Bilden oder zum Zusammensetzen derselben erleichtert werden kann.
Die vorhergehende Beschreibung betrifft insbesondere eine Hoch-Niedrig-Drehzahlbereich-Ventilvorrichtung vom Schalttyp, wobei, wie in allen Zeichnungen gezeigt, die Hoch-Niedrig-Drehzahlbereich-Ventilvorrichtung vom Schalttyp für eine Brennkraftmaschine aufweist ein Ventil 12, aufgenommen hin- und hergehend verschiebbar durch einen Zylinderkopf 7 zum Öffnen oder Schließen eines Kanales 10, der in dem Zylinderkopf 7 gebildet ist, und der eine Brennkammer 8 in einem Zylinder 2 mit der Außenseite des Zylinders 2 verbindet, ein Paar von ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25, schwenkbar an dem Zylinderkopf 7 für eine Schwenkbewegung um eine erste Achse 23, die unter einem rechten Winkel kreuzt, eine gedachte Ebene 22, die sich parallel zu einer Achse 14 des Ventiles 12 und nebeneinander, miteinander anliegend in einer Richtung entlang der ersten Achse 23 erstreckt, eine Nockenwelle 28, aufgenommen durch den Zylinderkopf 7 für eine Drehbewegung um eine zweite Achse 27, die sich parallel zu der ersten Achse 23 erstreckt und die lange und hohe Nockennasen 30 und 31 hat, angeordnet in einer Nebeneinanderbeziehung in einer Achse derselben, wobei der erste Kipphebel 24 ein Schwenkende im Nockeneingriff mit der unteren Nockennase 30 hat, der zweite Kipphebel 25 ein Schwenkende im Nockeneingriff mit der hohen Nockennase 31 hat, und die Eingriffs-Auswahleinrichtung 34 zum wahlweisen in Eingriffbringen des Ventils 12 in den Nockeneingriff mit einer der niedrigen oder hohen Nockennasen 30 oder 31 über die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25, wobei eine weitere gedachte Ebene 46 zwischen den Schwenkenden der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 hindurchgeht und der die erste Achse 23 unter einem rechten Winkel kreuzt, im Wesentlichen innerhalb der Breite des Ventilschaftes 15 des Ventiles 12 in einer Richtung entlang der ersten Achse 23 fällt.
Somit kann die Eingriffsposition, wo das Ventil und jeder der Kipphebel miteinander gemeinsam mit der Drehbewegung der Nockenwelle im Eingriff sind, nah zu der Achse des Ventils in der radialen Richtung derselben sein, so dass das Biegemoment, das auf das Ventil auf der Grundlage einer darauf ausgeübten äußeren Kraft an einer Eingriffsposition gemeinsam mit dem Nockenangriff ausgeübt wird, vermindert werden kann.
Folglich kann das Ventil im Gewicht leicht gemacht werden und erfordert nicht, in der Abmessung groß zu sein, um dem Biegemoment in der Festigkeit entgegenzuwirken. Demzufolge wird das Ventil in Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25 gebracht, die in Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25 sind, um dadurch mit Präzision die Motorleistung zu verbessern.
Somit kann das Ventil im Gewicht leicht gemacht werden und erfordert nicht, in der Abmessung groß zu sein, um dem Biegemoment in der Festigkeit entgegenzuwirken. Demzufolge wird das Ventil in Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebeln und dadurch geschwenkt, um dadurch die Motorleistung zu verbessern.
Zusätzlich zu dem oben Vorgetragenen kann die Eingriffs-Auswahleinrichtung 34, wie in allen Zeichnungen gezeigt, aufweisen, ein Eingriffselement 35, um die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 lösbar miteinander in Eingriff zu bringen, eine Ausrückfeder 36, um das Eingriffselement 35 zu drücken, um den Eingriff der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 zu lösen, und einen Betätiger 37, um eine äußere Kraft auf das Eingriffselement 35 auszuüben, um den Eingriff der ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 gegen eine Druckkraft der Ausrückfeder 36 auszuführen, und eine Kipphebelfeder 44, um den zweiten Kipphebel 25 in den Eingriff mit der hohen Nockennase 31 zu bringen, wobei das Ventil 12 und die hohe Nockennase 31 über die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 miteinander in den Nockeneingriff gebracht werden, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 mit dem Eingriffselement 35 in eingriff sind, wobei das Ventil 12 und die niedrige Nockennase 30 über den ersten Kipphebel 24 miteinander in Nockeneingriff gebracht werden, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 außer eingriff sind, und wobei das Eingriffselement 35 und die Ausrückfeder 36 durch den ersten Kipphebel 24 aufgenommen sind.
Somit können der zweite ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 im Gewicht leicht gemacht werden, wenn das Eingriffselement und die Ausrückfeder durch den ersten Kipphebel aufgenommen sind.
Somit kann die Erwiderungskraft der Kipphebelfeder, um den zweiten Kipphebel und die hohe Nockennase miteinander in Eingriff zu bringen, vermindert werden, wodurch die Ventilvorrichtung in der Abmessung klein und im Gewicht leicht gemacht werden kann.
Vorzugsweise wird ein Betätiger 37, wie in der 1 bis 4 gezeigt, durch den Zylinderkopf 7 gelagert werden.
Somit können die ersten und zweiten Kipphebel im Gewicht leicht gemacht werden, wenn der Betätiger durch den Zylinderkopf gelagert wird.
Somit können die ersten und zweiten Kipphebel mit der Nockenwelle mit Präzision in Eingriff gebracht werden, um dadurch mit Bestimmtheit die Motorleistung zu verbessern.
Außerdem wird das Eingriffselement 35 vorzugsweise direkt mit dem Ventil 12 gekuppelt, wenn die ersten und zweiten Kipphebel 24 und 25 miteinander durch das Eingriffselement 35, wie in der 4 gezeigt, im Eingriff sind.
Somit wird der Nockeneingriff zwischen dem Ventil und den ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25 direkter ausgeführt, so dass das Ventil mit hoher Genauigkeit in Nockeneingriff mit den ersten und zweiten Kipphebeln 24 und 25 gebracht werden kann, um dadurch die Motorleistung zu verbessern.
Zusammenfassend zu dem oben Vorgetragenen sind erste und zweite Kipphebel 24 und 25, die an einem Zylinderkopf 7 für eine Schwenkbewegung um eine erste Achse 23 schwenkbar vorgesehen sind, vorgesehen. Eine Nockenwelle 28, aufgenommen durch den Zylinderkopf 7 für eine Drehbewegung um eine zweite Achse 27, die zu der ersten Achse 23 parallel ist, hat niedrige und hohe Nocken 30 und 31. Ein Schwenkende des ersten Kipphebels 24 und die niedrige Nockennase 30 sind miteinander im Nockeneingriff. Ein Schwenkende des zweiten Kipphebels 25 und die hohe Nockennase 31 sind miteinander im Nockeneingriff. Eine weitere gedachte Ebene, die zwischen den Schwenkenden den ersten und zweiten Kipphebeln hindurchgeht und die die erste Achse 23 unter einem rechten Winkel kreuzt, fällt innerhalb der breite des Ventilschaftes 15 des Ventils 12.
Demzufolge ist es möglich gemacht, dass der Nockeneingriff zwischen einem Ventil und einem Kipphebel und zwischen dem Kipphebel und einer Nockenwelle mit Präzision ausgeführt werden kann, um dadurch die Motorleistung zu verbessern.

Claims

Brennkraftmaschine, die Einlass- und/oder Auslassventile (12) und eine Ventilhub-Veränderungsvorrichtung hat, wobei die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung vorgesehen ist, zumindest eines der Einlass- und/oder Auslassventile (12) zu betätigen und aufweist zumindest zwei Nockenteile (30, 31), die unterschiedliche Nockenkurven haben, zumindest erste und zweite Kipphebel (24, 25), jeweils eingreifbar mit einem der Nockenteile (30, 31) und die um eine erste Achse (23) für eine Schwenkbewegung schwenkbar sind, und eine Eingriffs-Auswahleinrichtung (34), wobei eine Ventilschaft wahlweise eingreifbar mit den Nockenteilen (30, 31) über die ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) in Eingriff bringbar ist, die Eingriffs-Auswahleinrichtung (34) ein Eingriffselement (35) zum lösbaren Verbinden des ersten und zweiten Kipphebels (24, 25) miteinander enthält, eine Entkuppelungsfeder (36), um das Eingriffselement (35) zu drängen, einen Eingriff der ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) zu lösen, und einen Betätiger (37) zum Ausüben einer externen Kraft auf das Eingriffselement (35), um den Eingriff des ersten und zweiten Kipphebels (24, 25) entgegen einer Druckkraft der Entkuppelungsfeder (36), die durch den ersten Kipphebel (24) aufgenommen ist, auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (35) in dem Nichteingriffszustand durch den ersten Kipphebel (24) aufgenommen ist und der Betätiger (37) durch den Zylinderkopf (7) gelagert ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine gedachte Ebene (46), die zwischen dem ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) hindurchgeht und die erste Achse (23) unter einem rechten Winkel schneidet, im Wesentlichen innerhalb der Breite des Ventilschaftes in einer Richtung entlang der ersten Achse (23) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenteile (24, 25) auf einer Nockenwelle (28) vorgesehen sind, aufgenommen durch einen Zylinderkopf (7) zur Drehbewegung um eine zweite Achse (27), die sich parallel zu der ersten Achse (23) erstreckt, wobei die Nockenteile (24, 25) nebeneinander in einer Richtung der zweiten Achse (27) angeordnet sind.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Kipphebel (24, 25) an dem Zylinderkopf (7) vorgesehen und zueinander in einer Richtung entlang der ersten Achse (23) benachbart sind, wobei die erste Achse (23) vorgesehen ist, eine weitere gedachte Ebene (22), die sich parallel zu einer Achse des Ventiles (12) erstreckt, unter einem rechten Winkel zu kreuzen.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (35) direkt mit dem Ventil (12) gekuppelt ist, wenn die ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) durch das Eingriffselement (35) miteinander im Eingriff sind.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Schwenkende des ersten Kipphebels (24) mit dem ersten der Nockenteile (30) im Eingriff ist und ein Schwenkende des zweiten Kipphebels (25) mit dem zweiten der Nockenteile (31) im Eingriff ist, wobei ein durch das erste Nockenteil (24) veranlasste Ventilhub kleiner als ein Ventilhub, veranlasst durch das zweite Nockenteil (25) ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) und das erste Nockenteil (30) über den ersten Kipphebel (24) im Eingriff sind, wenn die ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) außer Eingriff sind und/oder das Ventil (12) und das zweite Nockenteil (25) über die ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) miteinander im Eingriff sind, wenn die ersten und zweiten Kipphebel (24, 25) durch das Eingriffselement (35) im Eingriff sind.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Kipphebelfeder (44), um den zweiten Kipphebel (25) in den Eingriff mit dem zweiten Nockenteil (31) zu drücken.
Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung für jedes Ventil (12) zwei Nockenteile (30, 31) aufweist, um durch dieselben betätigt zu werden, wobei das erste Nockenteil (30) einen niedrigen Nocken für einen niedrigen Drehzahlbereich repräsentiert und das zweite Nockenteil (319 einen hohen Nocken für einen hohen Drehzahlbereich repräsentiert, und die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung eine der Ventilvorrichtung vom Typ einer Umschaltung für den Hoch-/Niedrig-Drehzahlbereich bildet.