-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Ventilabschaltmechanismus, der zwischen einem Ventilheber,
der einen Ventilnocken einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine berührt und
hin und her bewegt wird, und einem Ventilschaft eines Tellerventils
eingesetzt ist.
-
Als ein Beispiel, das mit einem solchen
Ventilabschaltmechanismus versehen ist, gibt es DE-A-19941367 oder
die ungepüfte
veröffentlichte japanische
Patentanmeldung Hei 10-184327, wobei dieses Beispiel in den 14 bis 16 gezeigt ist.
-
Ein Ventilheber 03, der
in einen Zylinderkopf 01 einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine
eingesetzt ist, so daß der
Ventilheber gleiten kann, berührt einen
Ventilnocken 02, wobei der Ventilheber mittels einer Heberfeder 04 unter
Druck gesetzt wird.
-
Ein Gleitstifthalter 05 ist
in den Ventilheber 03 eingesetzt, wobei ein Gleitstift 06 in
den Gleitstifthalter 05 so eingesetzt ist, daß der Gleitstift
senkrecht zu einer Richtung, in der der Ventilheber 3 bewegt
wird, gleiten kann.
-
Der Gleitstift 06 ist zylindrisch,
wie in 15 gezeigt ist;
wobei ein Teil der Seite flach ausgeschnitten ist und eine Schaftarbeitsfläche 06a ausgebildet ist
und ein Schaftdurchgangsloch 06b senkrecht zur Zentralachse
des Zylinders neben der Schaftarbeitsfläche 06a ausgebildet
ist.
-
Der Gleitstift 06, der von
einer Feder 07 unter Druck gesetzt wird, gleitet durch Öldruck,
wobei ein Ventilschaft 08, der bei diesem angeordnet ist, durch eine
Ventilfeder 09 gedrängt
wird, so daß das
obere Ende der Schaftarbeitsfläche 06a oder
des Schaftdurchgangsloches 06b jeweils neben dem Gleitstift 06 zugewandt
ist.
-
In dem Fall, in dem der Gleitstift 06 in
einer Position angeordnet ist, in der die Schaftarbeitsfläche 06a dem
oberen Ende des Ventilschafts 08 zugewandt ist (siehe 16), kann daher der Ventilschaft 08 über den
Gleitstift 06 abgesenkt werden, wobei das Ventil durch
Anheben oder Absenken des Ventilschafts 08 zusammen mit
dem Ventilheber 03, der durch die Rotation des Ventilnockens 02 angehoben oder
abgesenkt wird, geöffnet
oder geschlossen werden kann.
-
Wenn der Gleitstift 06 bewegt
wird und in einer Position angeordnet ist, in der das Schaftdurchgangsloch 06b dem
oberen Ende des Ventilschafts 08 zugewandt ist (ein in 14 gezeigter Zustand), kann
der Ventilschaft 08 nicht vom Schaftdurchgangsloch 06b entfernt
werden und kann nicht abgesenkt werden, wobei das Ventil abgeschaltet
werden kann.
-
Die Massenträgheit eines Ventilsystems nimmt
in der Größe mit dem
Ventilabschaltmechanismus zu, im Vergleich zu einem Ventilmechanismus ohne
einen Ventilabschaltmechanismus, wobei eine Last der Ventilfeder
entsprechend hierzu erhöht
werden muss und als Ergebnis die Reibung zwischen dem Nocken und
dem Heber zunimmt.
-
Im Fall des Gleitstifts 06 mit
der obenerwähnten
Form berührt
das obere Ende des Ventilschafts 08 die Schaftarbeitsfläche 06a des
Gleitstifts 06 wie in 16 gezeigt
ist, in einem betätigten
Zustand des Ventils, wobei eine Last ausgeübt wird, und wobei eine Beanspruchung
sich tendenziell am tiefsten Punkt P einer Öffnung konzentriert, die an
der Rückseite
der Schaftarbeitsfläche 06a aus
dem Schaftdurchgangsloch 6b gebohrt ist.
-
Die Haltbarkeit bei einer Biegebeanspruchung
des Gleitstifts im betätigten
Zustand des Ventils muss auf der Grundlage der Dimensionsbeziehung
zwischen dem Außendurchmesser
des Gleitstifts und dem Schaftdurchgangsloch und der Beziehung einer
Last durch die Ventilfeder betrachtet werden.
-
Die Erfindung wird hinsichtlich solcher
Probleme gemacht, wobei es die Aufgabe ist, einen Ventilabschaltmechanismus
zu schaffen, der mit einem leichten Gleitstift mit hervorragender
Haltbarkeit versehen ist.
-
Um die Aufgabe zu lösen, beruht
ein Ventilabschaltmechanismus einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine
gemäß der Erfindung
nach Anspruch 1 auf einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine, die mit
einem Ventilabschaltmechanismus versehen ist, bei dem ein Ventilheber,
der zwischen einem Ventilnocken und einem Ventilschaft eines Tellerventils eingesetzt
ist, mittels einer Heberfeder immer in eine Richtung gedrückt wird,
in der der Ventilheber den Ventilnocken berührt, wobei ein Gleitstift in
einen Gleitstifthalter eingesetzt ist, der im Ventilheber so eingesetzt
ist, daß der
Gleitstift in einer Richtung senkrecht zum Ventilschaft gleiten
kann, wobei eine Schaftarbeitsfläche,
die der Ventilschaft des Tellerventils, der von der Ventilfeder
gedrängt
wird, berührt,
und ein Schaftdurchgangsloch, das der Ventilschaft durchdringt,
nebeneinander im Gleitstift ausgebildet sind, und wobei ein Gleitstiftantriebsmittel zum
selektiven Anlegen der Schaftarbeitsfläche und des Schaftdurchgangsloches
am Ventilschaft durch Bewegen des Gleitstifts vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Seite an der Rückseite
der Schaftarbeitsfläche
des Gleitstifts über
dem Schaftdurchgangsloch abgeschrägt ist, und eine Ebene senkrecht
zur Zentralachse des Schaftdurchgangsloches durch Abschrägen ausgebildet
ist, wobei ihre beiden Enden in einer Richtung der Zentralachse
des Gleitstifts in einer sanften Kurve in die Umfangsfläche des
Gleitstifts übergehen.
-
Der Gleitstift kann um das Maß leichter
gemacht werden, mit dem die Seite an der Rückseite der Schaftarbeitsfläche des
Gleitstifts abgeschrägt wird.
-
Da die Ebene senkrecht zur Zentralachse des
Schaftdurchgangsloches durch Abschrägung ausgebildet wird und ihre
beiden Enden in einer Richtung der Zentralachse des Gleitstifts
in einer sanften Kurve in die Umfangsfläche des Gleitstifts übergehen,
konzentriert sich die Beanspruchung, die einer Öffnung des Schaftdurchgangsloches
an der Rückseite
erzeugt wird, nicht an einem Punkt, wenn das obere Ende des Ventilschaftes
die Schaftarbeitsfläche
des Gleitstifts berührt
und diese niederdrückt, wobei
sie auf der abgeschrägten
Ebene verteilt wird und die Haltbarkeit deutlich erhöht wird.
-
Die Erfindung gemäß Anspruch 2 beruht auf dem
Gleitstift des Ventilabschaltmechanismus der Viertakt-Verbrennungskraftmaschine
nach Anspruch 1, und ist dadurch gekennzeichnet, daß dann,
wenn das Verhältnis
d/D des Außendurchmessers
d des Gleitstifts zum Innendurchmesser D des Schaftdurchgangsloches
gleich 1,36 bis 1,4 ist, das Verhältnis h/d des Abstands h von
der Ebene, die durch die Abschrägung
zu Seite an der Rückseite
eingenommen wird, zum Außendurchmesser
d gleich 0,73 bis 0,82 ist.
-
Die maximale Beanspruchung, die im
Gleitstift erzeugt wird, kann durch den Druck minimiert werden,
den der Gleitstift vom Ventilschaft in einem betätigten Zustand des Ventils
empfängt,
in dem das Verhältnis
h/d des Abstands h von der abgeschrägten Ebene zu der Seite an
der Rückseite
zum Außendurchmesser
d auf 0,73 bis 0,82 festgelegt wird, wenn das Verhältnis d/D
des Außendurchmessers
d zum Innendurchmesser D des Schaftdurchgangsloches 1,36 bis 1,40
ist, was die Festigkeit und die Gewichtsverringerung erhalten kann.
-
Im folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 13 eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
-
1 ist
eine schematische Seitenansicht, die eine Viertakt-Verbrennungskraftmaschine
mit einem Ventilabschaltmechanismus gemäß der Erfindung zeigt;
-
2 ist
eine Draufsicht, die einen vorderen Zylinderkopf zeigt, von dem
eine vordere Kopfabdeckung abgenommen ist;
-
3 ist
eine Schnittansicht längs
einer Linie III-III in 2;
-
4 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die den Hauptteil in einem Ventilabschaltzustand des in 3 gezeigten Abschnitts zeigt;
-
5 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie V-V in 4;
-
6 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Gleitstifthalter zeigt;
-
7 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Gleitstift zeigt;
-
8 ist
eine Schnittansicht, die den Gleitstift zeigt;
-
9 ist
eine Bodenansicht, die den Gleitstift zeigt;
-
10 ist
eine Draufsicht, die den Gleitstift zeigt;
-
11 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
den Hauptabschnitt des in 3 gezeigten
Abschnitts in einem Zustand zeigt, in welchem die Abschaltung des
Ventils aufgehoben ist;
-
12 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Abschaltung
des Ventils aufgehoben ist und ein Auslassventil durch einen Nocken
geöffnet
ist;
-
13 ist
ein Graph, der eine Variation der Beanspruchung σ zeigt, wenn der Abstand h variiert wird;
-
14 ist
eine Schnittansicht, die einen Hauptabschnitt eines herkömmlichen
Ventilabschaltmechanismus zeigt;
-
15 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Gleitstift zeigt, der im
Ventilabschaltmechanismus verwendet wird; und
-
16 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Gleitstift
und ein Ventilschaft sich berühren.
-
Eine OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1,
die in einem nicht gezeigten Motorrad montiert ist, ist eine Vorne-Hinten-V-Typ-Verbrennungskraftmaschine,
in der eine (nicht gezeigte) Kurbelwelle in einer Richtung der Fahrzeugbreite
verläuft
und ein Zylinder an der Vorderseite einer Fahrzeugkarosserie und
ein Zylinder an der Hinterseite der Fahrzeugkarosserie nach vorne
und nach hinten einen rechten Winkel einschließen, wie in 1 gezeigt ist, wobei der Körper der
OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1 einen Zylinderblock 2,
ein mit dem Zylinderblock 2 an der unteren Obertläche des
Zylinderblocks 2 integriertes Kurbelgehäuse 3, ein Paar von
zwei Zylinderköpfen 4,
die mit dem jeweiligen Kopfende einer Zylinderbank einer Vorderseite
der Fahrzeugkarosserie und einer Zylinderbank auf der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie im Zylinderblock 2 integriert sind,
und ein Paar von zwei Kopfabdeckungen 5 die jeweils die
Köpfe der
Zylinderköpfe 4 abdecken,
umfaßt.
-
Die Zylinderblöcke 2, die an der
Vorderseite der Fahrzeugkarosserie und an der Rückseite der Fahrzeugkarosserie
installiert sind, und in denen jeweils zwei Zylinderbohrungen 6 in
Richtung der Karosseriebreite angeordnet sind, wie in 2 gezeigt ist (nur der Zylinderblock
an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie von den Zylinderblöcken an
der Vorderseite und an der Rückseite
ist gezeigt), bilden die Vierzylinder-OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1,
wobei ein konkaver Pultdachabschnitt 7 jeweils an einem
Ort ausgebildet ist, der der Zylinderbohrung 6 auf der
unteren Oberfläche
des jeweiligen Zylinderkopfes 4 entspricht, der an der
Vorderseite und an der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wie in 3 gezeigt ist, und wobei eine Brennkammer 8 von
einem (nicht gezeigten) Kolben, der in der Zylinderbohrung eingesetzt
ist, der Zylinderbohrung 6 und dem konkaven Abschnitt 7 gebildet wird.
-
Ferner ist in der Zylinderbank auf
der Vorderseite und auf der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie der V-Typ-Vierzylinder-OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1 ein
Einlasssystem (nicht gezeigt), das einen Vergaser und eine Einlasskammer
enthält, auf
der Seite eines Zylindereinschlusswinkels angeordnet (auf der Seite
in Kontakt mit dem vorderen und hinteren V-Typ-Raum A, wie in 1 gezeigt ist, d. h. dem Raum zwischen
der Zylinderbank auf der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie und
der Zylinderbank auf der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie), wobei ein nicht gezeigtes Abgasrohr außerhalb
jeder Zylinderbank an der Vorderseite und an der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie angeschlossen ist (der Außenseite B des vorderen und
hinteren V-Typ-Raums A).
-
Wie in 3 gezeigt
ist, ist ferner auf der Rückseite
des Zylinderkopfes 4 auf der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie
ein Einlassdurchlass auf der Zustromseite, die mit dem Einlasssystem
verbunden ist, in zwei Einlassdurchlässe auf der Abstromseite des
Einlasses verzweigt, wobei eine Einlassöffnung 9, die sich
in die Brennkammer 8 öffnet,
an zwei Orten ausgebildet ist, an der Vorderseite des Zylinderkopfes 4 auf
der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie, und zwei Auslassdurchlässe auf
der Zustromseite, die sich in die Brennkammer 8 an zwei
Orten öffnen, in
einem Auslassdurchlass auf der Abstromseite des Auslasses integriert
sind und eine Auslassöffnung
10 ausgebildet ist, die mit dem nicht gezeigten Abgasrohr verbunden
ist, und wobei, wie in 2 gezeigt ist,
Einlasstellerventile 13a und 13b und Auslasstellerventile 14a und 14b,
die jeweils zwei Einlassöffnungen 11a und 11b und
zwei Auslassöffnungen 12a und 12b abdichten,
so daß die
Ventile geöffnet
oder geschlossen werden können,
am Zylinderkopf 4 vorgesehen sind.
-
Eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung,
die in Vorwärts-
und Rückwärtspositionen
zu der Einlassöffnung 9 und
der Auslassöffnung 10 des Zylinderkopfes 4 auf
der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie vertauscht sind, sind ebenfalls
im Zylinderkopf 4 auf der Rückseite der Fahrzeugkarosserie ausgebildet.
-
Wie in 2 gezeigt
ist, ist das Einlasstellerventil 13a, das immer geöffnet oder
geschlossen ist, und an dem ein Ventilheber 17 ohne einen
in 3 gezeigten Ventilabschaltmechanismus
angebracht ist, ist an der Einlassöffnung 11a vorgesehen,
die an der Außenseite
der Fahrzeugkarosserie in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet
ist, wobei das Auslasstellerventil 14a, dessen Öffnung oder
Schließung abgeschaltet
werden kann, und an dem ein Ventilheber 18 mit dem in 3 gezeigten Ventilabschaltmechanismus
angebracht ist, an der Auslassöffnung 12a vorgesehen
ist, die an der Außenseite
der Fahrzeugkarosserie in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet
ist.
-
Das Einlasstellerventil 13b,
an dem der Ventilheber 18 mit dem Ventilabschaltmechanismus
angebracht ist, ist an der Einlassöffnung 11b vorgesehen,
die an der Innenseite der Fahrzeugkarosserie in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet
ist, umgekehrt zur Einlassöffnung 11a auf
der Außenseite
der Fahrzeugkarosserie, wobei der Ventilheber 17 ohne Ventilabschaltmechanismus
an der Auslassöffnung 12b angebracht
ist, die auf der Innenseite der Fahrzeugkarosserie in jeder Zylinderbohrung 6 angeordnet
ist, umgekehrt zur Auslassöffnung 12a auf
der Außenseite
der Fahrzeugkarosserie (in der Längsschnittansicht
nicht gezeigt).
-
Nur das Einlasstellerventil 13a,
das an der Einlassöffnung 11a an
der Außenseite
der Fahrzeugkarosserie im Zylinderkopf 4 auf der Vorderseite
der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist und mit dem Ventilheber 17 ohne
Ventilabschaltmechanismus versehen ist, und das Auslasstellerventil 14a,
das an der Auslassöffnung 12a vorgesehen
ist und mit dem Ventilheber 18 mit Ventilabschaltmechanismus
versehen ist, werden im folgenden beschrieben.
-
Eine Einlassnockenwelle 19 ist über einer Verlängerung
des Ventilschafts 15a des Einlasstellerventils 13a angeordnet,
während
eine Auslassnockenwelle 20 über einer Verlängerung
eines Ventilschafts 16a des Auslasstellerventils 14a angeordnet ist,
wobei die Einlassnockenwelle 19 die Auslassnockenwelle 20 am
Zylinderkopf 4 jeweils mittels eines Nockenwellenhalters 23 befestigt
sind, der in der Mitte in Richtung der Karosseriebreite angeordnet
ist, und mittels eines Nockenwellenhalters 24, der auf der
rechten Seite in Richtung der Karosseriebreite angeordnet ist, so
daß die
jeweiligen Nockenwellen rotieren können, wie in 2 gezeigt ist.
-
Ein Einlassnocken 21 der
Einlassnockenwelle 19 und ein Auslassnocken 22 der
Auslassnockenwelle 20 in jeder Zylinderbohrung 6 berühren jeweils die
obere Fläche
des Ventilhebers 17a ohne Ventilabschaltmechanismus des
Einlasstellerventils 13a und den Ventilheber 18a mit
Ventilabschaltmechanismus des Auslasstellerventils 14a,
wobei Abtriebsritzel 25, 25 jeweils mit der Einlassnockenwelle 19 und
der Auslassnockenwelle 20 am rechten Ende der Fahrzeugkarosserie
integriert sind, und wobei eine nicht gezeigte Endloskette zwischen
einem (nicht gezeigten) Antriebsritzel, das mit einer nicht gezeigten
Kurbelwelle integriert ist, und dem Abtriebsritzeln 25, 25 gespannt
ist, wobei dann, wenn die OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1 arbeitet,
der Einlassnocken 21 und der Auslassnocken 22 mit
einer Geschwindigkeit rotieren, die äquivalent ist zu der Hälfte der
Drehzahl der Nockenwelle, und die in der selben Richtung verläuft.
-
Im Einlasstellerventil 13a,
an dem der Ventilheber 17 ohne Ventilabschaltmechanismus
angebracht ist, ist ein Ventilführungszylinder 26 zum
Führen
und Unterstützen
des Ventilschafts 15a des Einlasstellerventils 13a so,
daß der
Schaft gleiten kann, um das Maß ohne
den Ventilabschaltmechanismus länger
ausgebildet, wobei ein Halter 27 an der Oberseite des Ventilschafts 15a des
Einlasstellerventils 13a angesetzt ist und der Halter 27 mit
dem oberen Ende des Ventilschafts 15a mittels eines Keils 28 integriert
ist. Zwei innere und äußere Ventilfedern 30, 31 sind
zwischen einem Ventilfederhalter 29 in der Nähe eines
oberen Teils des Ventilführungszylinders 26 und
dem Halter 27 parallel eingesetzt, wobei das Einlasstellerventil 13a immer
in einer Richtung gedrängt
wird, in der die Öffnung 11a der
Einlassöffnung 9 durch
die Federkraft der Ventilfedern 30, 31 verschlossen
wird.
-
Eine Beilagscheibe 33 ist
zwischen dem oberen Ende des Ventilschafts 15a des Einlasstellerventils 13a und
der oberen Wand 17a des Ventilhebers 17 ohne Ventilabschaltmechanismus
und in eine Zentralbohrung des Halters 27 eingesetzt, wobei
die obere Wand 17a des Ventilhebers 17 ohne Ventilabschaltmechanismus
durch die Federkraft der Ventilfedern 30, 31 in
eine Richtung gedrängt
wird, in der die obere Wand den Einlassnocken 21 berührt.
-
Im Auslasstellerventil 14a,
an dem der Ventilheber 18 mit Ventilabschaltmechanismus
angebracht ist, ist ein Ventilführungszylinder 34 zum
Führen
und Unterstützen
des Ventilschafts 16a des Auslasstellerventils 14a so,
daß der
Ventilschaft gleiten kann, um das Maß mit dem Ventilabschaltmechanismus
kürzer ausgebildet,
wobei ein Halter 35 im Verlauf eines oberen Abschnitts
anstelle des oberen Endes des Ventilschafts 16a des Auslasstellerventils 14a eingesetzt
ist und der Halter 35 mit dem oberen Teil des Ventilschafts 16a mittels
eines Keils 36 integriert ist, und wobei eine Ventilfeder 38 zwischen
einem Federhalter 37 in der Nähe des oberen Teils des Ventilführungszylinders 34 und
dem Halter 35 eingesetzt ist.
-
Eine Heberfeder 39 mit einem
größeren Durchmesser
im Wicklungsdurchmesser als der Durchmesser der Ventilfeder 38 ist
zwischen dem Federhalter
37 und dem Ventilheber 18a mit
Ventilabschaltmechanismus eingesetzt.
-
Das Auslasstellerventil 14a wird
daher durch die Federkraft der Ventilfeder 38 immer in
eine Richtung gedrückt,
in der die Auslassöffnung 12a der Auslassöffnung 10 verschlossen
wird, wobei die obere Wand 18a des Ventilhebers 18 mit
Ventilabschaltmechanismus durch die Federkraft der Heberfeder 39 in
eine Richtung gedrängt
wird, in der die obere Wand den Auslassnocken 22 berührt.
-
In der Mitte der oberen Wand 18a des
Ventilhebers 18 mit Ventilabschaltmechanismus ist ein dicker
Abschnitt 57 ausgebildet, der etwas dicker ist als der
Umfangsabschnitt, um als Beilagscheibe zu dienen, wobei die dicke
Beilagscheibe 18c in verschiedenen Dicken ausgebildet ist
und einige Typen von Ventilhebern mit Ventilabschaltmechanismus
vorbereitet werden.
-
Im folgenden wird der Ventilabschaltmechanismus 41 im
Ventilheber 18 mit Ventilabschaltmechanismus beschrieben.
-
Wie in den 4 und 5 gezeigt
ist, wird die zylindrische Umfangswand 18b des Ventilhebers 18 mit
Ventilabschaltmechanismus in einem Heberführungsloch 52 geführt, das
am Zylinderkopf 4 vorgesehen ist, so daß die zylindrische Umfangswand
vertikal gleiten kann, wobei ein Gleitstifthalter 43 in
den Ventilhalter 18 mit Ventilabschaltmechanismus eingesetzt
ist.
-
Für
den Gleitstifthalter 43, wie in 6 gezeigt ist, sind ein zentraler zylindrischer
Teil 43a und ein kreisförmiger
Umfangsteil 43b über
Kreuzelemente 43c , 43d verbunden, wobei ein kreisförmiges Loch
des zylindrischen Teils 43a als Schaftführungsloch 43e dient,
eine konkave Umfangsnut 56 auf der Umfangsoberfläche des
kreisförmigen
Teils 43b ausgebildet ist, ein Gleitstiftloch 44 im
Kreuzelement 43c ausgebildet ist, das in einer Richtung
des Durchmessers in einem Zustand, in dem ein Ende verschlossen ist,
ausgerichtet ist, und wobei ein Durchgangsloch 44a nahe
dem geschlossenen Ende des Gleitstiftloches 44 vorgesehen
ist und ein Führungsstiftloch 44b sich
zum offenen anderen Ende öffnet.
-
Der kreisförmige Teil 43b des
Gleitstifthalters 43 ist längs der zylindrischen Umfangswand 18b des Ventilhebers 18 mit
Ventilabschaltmechanismus eingesetzt, wobei das obere Ende des zylindrischen Teils 43a die
Beilagscheibe 18c berührt.
-
Der Gleitstift 45 ist in
das Gleitstiftloch 44 des Gleitstifthalters 43 eingesetzt,
so daß der
Gleitstift gleiten kann.
-
Der Gleitstift 45 ist zylindrisch,
wie in den 7 bis 10 gezeigt ist, wobei ein
Teil der Seite flach ausgeschnitten ist, um eine Schaftarbeitsfläche 45a zu
bilden, und wobei ein Schaftdurchgangsloch 46 senkrecht
zur Schaftarbeitsfläche 45a ausgebildet
ist und die Zentralachse des zylindrischen Stifts nahe der Schaftarbeitsfläche 45a liegt.
-
Die Seite an der Rückseite
der Schaftarbeitsfläche 45a des
Gleitstifts 45 ist quer zum Schaftdurchgangsloch 46 abgeschrägt, wobei
eine Ebene 45c (ein Teil parallel zur Schaftarbeitsfläche 45a,
der in 10 durch eine
gitterartige Schraffierung gezeigt ist) senkrecht zur Zentralachse
des Schaftdurchgangsloches 46 im abgeschrägten Teil 45b ausgebildet
ist, wobei seine beiden Enden in einer Richtung der Zentralachse
des Gleitstifts in einer sanften Kurve in die Umfangsoberfläche des
Gleitstifts 45 übergehen.
-
Eine Führungsnut 45d ist
an einem Ende des Gleitstifts 45 in einer radialen Richtung
ausgebildet, wobei ein Federführungsloch 45e am
anderen Ende vorgesehen ist, und wobei ein Teil der Öffnungskante des
Federführungsloches 45e ausgeschnitten
ist und eine Belüftungsnut 45f ausgebildet
ist.
-
In dem Fall, in dem der Außendurchmesser des
zylindrischen Gleitstifts 45 gleich d ist und der Innendurchmesser
des Schaftdurchgangsloches 46 gleich D ist wie in 8 gezeigt ist, liegt das
Verhältnis
d/D des Außendurchmessers
d des Gleitstifts 45 zum Innendurchmesser D des Schaftdurchgangsloches 46 in
einem Bereich von 1,36 bis 1,40, was die Festigkeit aufrecht erhalten
kann und den Gleitstift leichter macht.
-
In dem Fall, in dem Abstand (d. h.
der Abstand, der angenommen wird durch Subtrahieren der Tiefe des
abgeschrägten
Teils 45b bis zur Ebene 45c vom Außendurchmesser
d) von der Ebene 45c des abgeschrägten Teils 45 zur Seite
an der Rückseite gleich
h ist (siehe 8), ist
dann, wenn das Verhältnis
d/D in einem Bereich von 1,36 bis 1,40 liegt, das Verhältnis h/D
des Abstands h zum Außendurchmesser
d des Gleitstifts 45 so gestaltet, daß es in einem Bereich von 0,73
bis 0,82 liegt.
-
Eine Stiftfeder 49 ist in
das Federführungsloch 45e des
Gleitstifts 45 eingesetzt, wobei der Gleitstift in das
Gleitstiftloch 44 des Gleitstifthalters 43 von
einem die Stiftfeder 49 enthaltenden Abschnitt aus eingesetzt
ist, ein Führungsstift 47 in
das Führungsstiftloch 44b eingesetzt
ist, die Führungsnut 45d des
Gleitstifts 45 durchbohrt ist, die Position des Gleitstifts 45 reguliert
wird, und die Bewegung des Gleitstifts 45, der durch die
Stiftfeder 49 gedrängt wird,
mittels des Führungsstifts 47 reguliert
wird.
-
Der Gleitstifthalter 43,
in dem der Gleitstift 45 wie oben beschrieben eingesetzt
wird, wird in den Ventilheber 18 mit Ventilabschaltmechanismus
eingesetzt.
-
Wenn der Ventilheber 18 mit
Ventilabschaltmechanismus in das Ventilführungsloch 52 eingesetzt
wird, wird das obere Ende des Ventilschafts 16a des Auslasstellerventils 14 durch
einen unteren Teil des Schaftführungsloches 43e des
Gleitstifthalters 43 geführt, wie in 4 gezeigt ist, und liegt dem Schaftdurchgangsloch 46 oder
der Schaftarbeitsfläche 45a gegenüber.
-
Das obere Ende der Heberfeder 39 ist
mit dem Gleitstifthalter 43 in Kontakt und drückt den
Ventilheber 18 mit dem Ventilabschaltmechanismus über den
Gleitstifthalter 43 nach oben und bewirkt, daß der Ventilheber
den Auslassnocken 22 berührt.
-
Mehrere Seitenlöcher 55, die mit der
Konkaven Umfangsnut 56 des Gleitstifthalters 43 in
Verbindung stehen, selbst wenn der Ventilheber 18a mit Ventilabschaltmechanismus
an einem beliebigen Ort angeordnet ist, sind auf der zylindrischen
Umfangswand 18b des Ventilhebers 18 mit Ventilabschaltmechanismus
ausgebildet, wobei eine konkave Innennut 53, die mit dem
Seitenloch 55 in Verbindung steht, selbst wenn der Ventilheber 18a mit
Ventilabschaltmechanismus an einem beliebigen Ort angeordnet ist,
im Heberführungsloch 52 des
Zylinderkopfes 4 ausgebildet ist und die konkave Innennut 53 mit einer
Druckölleitung 51 des
Zylinderkopfes 4 über
ein Verbindungsloch 54 in Verbindung steht.
-
Der Öldruckdurchlass 51 ist über ein
(nicht gezeigtes) Steuerventil mit einer Auslassöffnung einer (nicht gezeigten)
Hydraulikpumpe verbunden, die in der OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1 vorgesehen
ist.
-
Das Drucköl wird zur Öffnung des Gleitstiftloches 44 des
Gleitstifthalters 43 ausgehend vom Öldruckdurchlass 51 durch
das Verbindungsloch 54, die konkave Innennut 53,
das Seitenloch 55 und die konkave Umfangsnut 56 mittels
einer Hydraulikantriebseinheit 50 geleitet, die oben beschrieben
worden ist, wobei der Gleitstift 45 gegen die Stiftfeder 49 gleiten
kann.
-
In einem Zustand, in dem die OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1 mit
niedriger Drehzahl oder geringer Last betrieben wird und kein Drucköl dem Drucköldurchlass 51 zugeführt wird, wird
kein Drucköl
zum Gleitstiftloch 44 geleitet, wobei der Gleitstift 45 durch
die Feder der Stiftfeder 49 gedrängt und bewegt wird, wie in
den 4 und 5 gezeigt ist, und wobei
der Boden der Führungsnut 45d am
Führungsstift 47 angesetzt
ist und das Stiftdurchgangsloch 46 über den Ventilschaft 16a angeordnet ist.
-
In der obenerwähnten Operation mit niedriger
Drehzahl oder niedriger Last wird dann, wenn die Oberseite des Ventilschafts 16a (15b)
des Auslasstellerventils 14a (und des Einlasstellerventils 13b)
das Schaftdurchgangsloch 46 des Gleitstifts 45 durchstößt und relativ
frei gleiten kann, das Auslasstellerventil 14a (das Einlasstellerventil 13b)
in einem geschlossenen Zustand gehalten, selbst wenn der Ventilheber 18 mit
Ventilabschaltmechanismus durch den Auslassnocken 22 (den
Einlassnocken 21) vertikal angehoben oder abgesenkt wird,
und auf einen Ventilabschaltzustand gesetzt.
-
Wenn in der Zwischenzeit die OHC-Viertakt-Verbrennungskraftmaschine 1 mit
niedriger Drehzahl oder mit niedriger Last betrieben wird und Drucköl zum Drucköldurchlass 51 geliefert
wird, wird das Drucköl
vom Drucköldurchlass 51 in
das Gleitstiftloch 44 über
das Verbindungsloch 54, die konkave Innennut 53,
das Seitenloch 55 und die konkave Umfangsnut 56 geleitet
und der Gleitstift 45 wird gegen die Federkraft der Stiftfeder 49 durch
den Druck des Drucköls
beim Eintritt in das Gleitstiftloch 44 gedrückt. Wie
in den 11 und 12 gezeigt ist, wird dann,
wenn das obere Ende des Ventilschafts 16a (15b)
das Auslasstellerventils 14a (des Einlasstellerventils 13b)
der Schaftarbeitsfläche 45a des
Gleitstifts 45 gegenüber
liegt und der Ventilheber 18 mit Ventilabschaltmechanismus
durch den Auslassnocken 22 (den Einlassnocken 21)
angehoben oder abgesenkt wird, das Auslasstellerventil 14a (das
Einlasstellerventil 13b) über den Gleitstift 45 geöffnet oder
geschlossen, wie in den 11 und 12 gezeigt ist.
-
Wenn der Gleitstift 45 aufgrund
des abgeschrägten
Abschnitts 45b leichter gemacht wird, nimmt das Äquivalenzgewicht
des Auslasstellerventils 14a (des Einlasstellerventils 13b)
im Ventilheber 18 mit Ventilabschaltmechanismus ab, wobei
die Last der Heberfeder 39 und der Ventilfeder 38 reduziert
wird und ein Kraftverlust für
das Öffnen
oder Schließen
des Einlasstellerventils 13b und des Auslasstellerventils 14a reduziert
wird.
-
Das Verhältnis d/D des Außendurchmessers d
des Gleitstifts 45 zum Innendurchmesser D des Schaftdurchgangsloches 46 ist
auf einen Bereich von 1,36 bis 1,40 eingestellt, um die Festigkeit
aufrecht zu erhalten und das Gewicht zu verringern.
-
Da eine Ebene 45c senkrecht
zur Zentralachse des Schaftdurchgangsloches 46 im abgeschrägten Teil 45b ausgebildet
ist, wie durch eine gitterartige Schraffierung in 10 gezeigt ist, und dessen beide Enden
in einer Richtung der Zentralachse des Gleitstiftes in einer sanften
Kurve in die Umfangsoberfläche
des Gleitstifts übergehen,
wird eine Beanspruchung, die in der Öffnung des Schaftdurchgangsloches 46 an
der Rückseite
erzeugt wird, nicht auf einen Punkt konzentriert, wenn das obere
Ende des Ventilschafts 16a die Schaftarbeitsfläche 45a des
Gleitstifts 45 berührt
und diese niederdrückt,
sondern wird auf der abgeschrägten
Ebene 45c verteilt, wobei die Haltbarkeit deutlich erhöht wird.
-
Ferner kann die maximale Belastung,
die im Gleitstift erzeugt wird, durch den Druck minimiert werden,
den der Gleitstift vom Ventilschaft in einem betätigten Zustand des Ventils
aufnimmt, in dem das Verhältnis
h/d des Abstands h von der Ebene 45c des abgeschrägten Teils 45b zur
Seite an der Rückseite zum
Außendurchmesser
d des Gleitstifts auf 0,73 bis 0,82 eingestellt wird.
-
Einen Wert des Verhältnisses
h/d wird der auf der Grundlage des Ergebnisses der Messung der Variation
der Beanspruchung σ angenommen,
wenn der Außendurchmesser
d des Gleitstifts 45 fest ist und der Abstand h variiert
wird, wobei 13 ein Graph
ist, der die Variation der Beanspruchung zeigt.
-
Wenn der Abstand h klein ist, d.
h. der abgeschrägte
Teil ist tief abgeschrägt,
nimmt die Dicke des Schaftdurchgangsloches 45 ab, wobei
die Biegesteifigkeit verschlechtert wird und die Beanspruchung σ erhöht wird.
-
Wenn im Gegensatz hierzu der Abstand
h groß ist,
ist der Gleitstift nahezu ein herkömmlicher Typ, der nicht abgeschrägt ist,
wobei die Beanspruchung tendenziell auf dem tiefsten Teil in der Öffnung des
Schaftdurchgangsloches 46 konzentriert wird (siehe Punkt
P in 16) und die Beanspruchung σ erhöht wird.
-
Wie in 13 gezeigt
ist, bildet somit die Variation der Beanspruchung eine abwärtsgerichtete konvexe
Kurve, wobei die Kurve einen Minimumwert σmin der Beanspruchung σ aufweist
und aus einem Versuch abgeleitet wird, so daß dann, wenn der Abstand gleich
h ist, das Verhältnis
h/d derselben im Bereich von 0,73 bis 0,82 liegt, wobei der Minimumwert σmin angenommen
wird.
-
Im Betrieb mit niedriger Drehzahl
oder niedriger Last, in welchem das Auslasstellerventil 14a und
das Einlasstellerventil 13b jeweils durch die Ventilheber 18a und 18b mit
Ventilabschaltmechanismus abgeschaltet sind, wird dann, wenn das
Einlasstellerventil 13a und das Auslasstellerventil 14b,
die jeweils immer geöffnet
oder geschlossen sind, diagonal angeordnet sind, wie in 2 gezeigt ist, ein Wirbel
im Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer 8 erzeugt,
wobei die Zündung
sicher durchgeführt
wird und die Erzeugung von unverbranntem Gas verhindert wird und
die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert wird.
-
Die Erfindung schafft einen Ventilabschaltmechanismus,
der mit einem leichten Gleitstift versehen ist, der eine hervorragende
Haltbarkeit aufweist.
-
Um dies zu erreichen beruht ein Ventilabschaltmechanismus
einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine
gemäß der Erfindung
auf einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine
mit Ventilabschaltmechanismus, bei dem ein Ventilheber 18a,
der zwischen einem Ventilnocken 22 und einem Ventilschaft 16a eines
Tellerventils eingesetzt ist, mittels einer Heberfeder 39 immer
in eine Richtung gedrückt
wird, in der der Ventilheber den Ventilnocken 22 berührt, wobei
ein Gleitstift 45 in einen Gleitstifthalter 43 eingesetzt
ist, der im Ventilheber so eingesetzt ist, daß der Gleitstift in einer Richtung
senkrecht zum Ventilschaft 16a gleiten kann, wobei eine
Schaftarbeitsfläche 45a,
die der Ventilschaft des Tellerventils, der von der Ventilfeder
gedrängt
wird, berührt,
und ein Schaftdurchgangsloch 46, das der Ventilschaft durchdringt,
nebeneinander im Gleitstift 45 ausgebildet sind, und wobei
ein Gleitstiftantriebsmittel 50 zum selektiven Anlegen
der Schaftarbeitsfläche 45a und des
Schaftdurchgangsloches am Ventilschaft 46 durch Bewegen
des Gleitstifts 45 vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Seite an der Rückseite
der Schaftarbeitsfläche 45a des
Gleitstifts 45 über dem
Schaftdurchgangsloch 46 abgeschrägt ist, und eine Ebene 45c senkrecht
zur Zentralachse des Schaftdurchgangsloches 46 in einem
abgeschrägten Teil 45b ausgebildet
ist, wobei ihre beiden Enden in einer Richtung der Zentralachse
des Gleitstifts in einer sanften Kurve in die Umfangsfläche des
Gleitstifts 45 übergehen.