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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 28. Dezember 2012 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0157503 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft eine variable Ventilhubvorrichtung und eine Ventilvorrichtung für einen Fahrzeugmotor unter Verwendung derselben, und insbesondere eine variable Ventilhubvorrichtung und eine Ventilvorrichtung für einen Fahrzeugmotor unter Verwendung derselben, welche Hochhubmodi und Niedrighubmodi von Einlass- und Auslassventilen ermöglichen, die von zwei Kipphebeln durchgeführt werden können, die mittels Hydraulikdruck betrieben werden.
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Im Allgemeinen ist in einem Motor eines Fahrzeuges eine Brennkammer vorgesehen, die derart konfiguriert ist, dass durch Verbrennen von Kraftstoff eine Leistung erzeugt wird, und ein Ventiltrieb ist vorgesehen, der ein Einlassventil, das einen Zustrom von Luft oder ein Gemisch von Luft und Kraftstoff steuert, das in die Brennkammer strömt, und ein Auslassventil aufweist, das einen Abstrom von Abgas steuert, das aus der Brennkammer abgeführt wird.
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Außerdem wird die Brennkammer geöffnet und geschlossen, während das Einlass- und das Auslassventil des Ventiltriebes durch einen Nocken betrieben werden, der zusammen mit der Drehbewegung einer Kurbelwelle bewegt wird, die durch Aufnehmen einer durch die Verbrennung von Kraftstoff erzeugten Leistung gedreht wird.
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Da der Nocken derart ausgebildet ist, dass er ein vorbestimmtes Profil hat, haben das Einlass- und das Auslassventil immer einen vorbestimmten Hubwert, und eine Zustrom- und Abstrommenge von Luft und Abgas, die über das Einlass- und das Auslassventil in die Brennkammer hinein und aus dieser herausströmen, sind auf eine vorbestimmte Menge entsprechend dem Hubwert des Nockens gesetzt.
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Wenn die Hubwerte des Einlass- und des Auslassventils entsprechend dem Betriebszustand eines Motors für ein Fahrzeug angemessen eingestellt werden, können die Kraftstoffeffizienz und die Leistung des Motors erhöht werden, und daher wird eine variable Ventilhubvorrichtung vorgeschlagen, die derart konfiguriert ist, dass der Hubwert des Einlass- und des Auslassventils entsprechend dem Betriebszustand des Motors eingestellt wird.
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Die variable Ventilhubvorrichtung kann basierend auf einer Betriebsantriebsquelle in eine hydraulische oder eine mechanische Vorrichtung eingeteilt werden, und im Falle der hydraulischen variablen Ventilhubvorrichtung ist ein strukturell verbessertes Verfahren erforderlich, welches die Ventilhubbelastungen erhöhen und die Betriebssicherheit verbessern kann.
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Mit der Erfindung werden eine variable Ventilhubvorrichtung und eine Ventilvorrichtung für einen Fahrzeugmotor unter Verwendung derselben geschaffen, bei denen die Kraftstoffeffizienz und das Abtriebsdrehmoment eines Motors durch sanftes Durchführen von Hochhubmodi und Niedrighubmodi des Einlass- und des Auslassventils, die mittels Hydraulikdruck betrieben werden, verbessert werden.
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Nach einem Aspekt der Erfindung weist eine variable Ventilhubvorrichtung auf: einen ersten Kipphebelarm, der mit einer Drehmittelwelle gekuppelt ist und um die Drehmittelwelle drehbar ist, einen zweiten Kipphebelarm, der mit der Drehmittelwelle gekuppelt ist und um die Drehmittelwelle drehbar ist, eine hydraulische Abstandseinstellvorrichtung, die in dem ersten Kipphebelarm derart installiert ist, dass sie einen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Kipphebelarm einstellt, und eine hydraulische Abstandshaltevorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Kipphebelarm beibehält, der von der hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung eingestellt ist.
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Der erste Kipphebelarm kann einen oberen Körper, der eine im Wesentlichen quadratische Blockform hat, zwei Flansche, die einstückig mit dem oberen Körper ausgebildet sind und sich von diesem nach unten erstrecken und in einem vorbestimmten Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass sie einen Montageraum bilden, eine Rolle, die in den Montageraum eingesetzt ist und an den beiden Flanschen drehbar montiert ist, und zwei Montageabschnitte aufweisen, die einstückig mit dem oberen Körper ausgebildet sind und sich von diesem nach unten erstrecken, wobei die Drehmittelwelle in die beiden Montageabschnitte diese durchdringend eingesetzt ist.
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Der zweite Kipphebelarm kann einen Armkörper, der eine Montageöffnung zum durchdringenden Einsetzen der Drehmittelwelle in die Montageöffnung aufweist, einen Verlängerungsabschnitt, der einstückig mit dem Armkörper ausgebildet ist und sich von diesem in einer Querrichtung nach außen erstreckt, und einen Druckaufnahmeabschnitt aufweisen, der eine im Wesentlichen quadratische Blockform hat und an einem oberen Abschnitt des Verlängerungsabschnitts derart ausgebildet ist, dass er einen Druck von der hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung aufnimmt.
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Eine Stellschraube kann in einen vorderen Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts diesen durchdringend eingesetzt sein und mit diesem im Eingriff stehen.
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Die hydraulische Abstandseinstellvorrichtung kann eine erste Hydraulikkammer, die in dem ersten Kipphebelarm ausgebildet ist, einen Hydraulikkolben, der in der ersten Hydraulikkammer installiert ist und geeignet ist, vor- und zurückbewegt zu werden, einen Anschlagring, der in der ersten Hydraulikkammer derart installiert ist, dass er einen Vorwärtshub des Hydraulikkolbens begrenzt, und eine Hydraulikdruckzuführpassage aufweisen, die derart ausgebildet ist, dass sie der ersten Hydraulikkammer einen Hydraulikdruck zuführt.
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Der Hydraulikkolben kann einen Kolbenschaft, der in einer im Wesentlichen kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist, einen ersten Kolbenflansch, der an dem einerseitigen vorderen Endabschnitt des Kolbenschaftes derart ausgebildet ist, dass er als eine Druckaufnahmefläche zum Aufnehmen des Hydraulikdruckes dient, und der einen Durchmesser hat, der größer als ein Durchmesser des Kolbenschaftes ist, und einen zweiten Kolbenflansch aufweisen, der entlang einer Axialrichtung des Kolbenschaftes in einem vorbestimmten Abstand von dem ersten Kolbenflansch derart angeordnet ist, dass eine Verriegelungsnut zwischen dem ersten Kolbenflansch und dem zweiten Kolbenflansch gebildet wird, und der einen Durchmesser hat, der größer als der Durchmesser des Kolbenschaftes ist.
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Die hydraulische Abstandhaltevorrichtung kann einen Verriegelungsbolzen, der geeignet ist, durch den Hydraulikdruck über die Hydraulikdruckzuführpassage in die Verriegelungsnut eingesetzt zu werden, und der derart konfiguriert ist, dass er einen Vorbewegungszustand des Hydraulikkolbens aufrechterhält, wobei der Verriegelungsbotzen einen Verriegelungsbolzenkörper mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form, zwei Vorsprungsabschnitte, die an der einen Seitenfläche des Verriegelungsbolzenkörpers in einer Längsrichtung des Verriegelungsbolzenkörpers ausgebildet sind und in einer Durchmesserrichtung getrennt sind, und eine Hydraulikdruckwirkungsnut aufweist, die zwischen den beiden Vorsprungsabschnitten ausgebildet ist, und wobei der Hydraulikdruck an der Hydraulikdruckwirkungsnut wirkt, und eine Rückstellfeder aufweisen, die derart konfiguriert ist, dass sie eine Rückstellkraft auf den Verriegelungsbolzen ausübt, wobei die Rückstellfeder an einem Außenumfang des Verriegelungsbolzens angebracht ist.
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Eine zweite Hydraulikkammer kann in dem ersten Kipphebelarm derart ausgebildet sein, dass sie mit der ersten Hydraulikkammer in Verbindung steht und über die Hydraulikdruckzuführpassage mit dem Hydraulikdruck versorgt wird, der Verriegelungsbolzen und die Rückstellfeder können derart installiert sein, dass sie in die zweite Hydraulikkammer eingesetzt sind, und eine Kappe kann derart installiert sein, dass sie die zweite Hydraulikkammer von einer Außenseite abdichtet.
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Eine Kolbenwirkungsnut kann in dem zweiten Kipphebelarm derart ausgebildet sein, dass der Hydraulikkolben durch Einsetzen in die Kolbenwirkungsnut einen Druck auf die Kolbenwirkungsnut ausübt.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann eine Ventilvorrichtung für einen Fahrzeugmotor aufweisen: ein Ventil, das derart konfiguriert ist, dass es eine Brennkammer öffnet und schließt, einen Nocken, der ein vorbestimmtes Nockenprofil hat und derart konfiguriert ist, dass er durch Aufnehmen einer in der Brennkammer erzeugten Leistung gedreht werden kann, einen nockenseitigen Kipphebelarm, welcher derart installiert ist, dass er durch Aufnehmen einer Drehbewegung von dem Nocken gedreht werden kann, eine Kipphebelwelle, die in dem nockenseitigen Kipphebelarm diesen durchdringend montiert ist, einen ventilseitigen Kipphebelarm, der an der Kipphebelwelle derart installiert ist, dass er einen Druck zum Öffnen des Ventils ausübt, während er durch Aufnehmen einer Drehbewegungskraft von dem nockenseitigen Kipphebelarm gedreht wird, eine hydraulische Abstandseinstellvorrichtung, die in dem nockenseitigen Kipphebelarm derart installiert ist, dass sie einen Abstand zwischen dem nockenseitigen Kipphebelarm und dem ventilseitigen Kipphebelarm einstellt, und eine hydraulische Abstandshaltevorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie den Abstand zwischen dem nockenseitigen Kipphebelarm und dem ventilseitigen Kipphebelarm beibehält, der von der hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung eingestellt ist.
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Der nockenseitige Kipphebelarm kann einen oberen Körper, der eine im Wesentlichen quadratische Blockform hat, zwei Flansche, die einstückig mit dem oberen Körper ausgebildet sind und sich von diesem nach unten erstrecken und in einem vorbestimmten Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass sie einen Montageraum bilden, eine Rolle, die in den Montageraum eingesetzt ist und an den beiden Flanschen drehbar montiert ist, und zwei Montageabschnitte aufweisen, die einstückig mit dem oberen Körper ausgebildet sind und sich von diesem nach unten erstrecken, wobei die Drehmittelwelle in die beiden Montageabschnitte diese durchdringend eingesetzt ist. Der ventilseitige Kipphebelarm kann einen Armkörper, der eine Montageöffnung zum durchdringenden Einsetzen der Drehmittelwelle in die Montageöffnung aufweist, einen Verlängerungsabschnitt, der einstückig mit dem Armkörper ausgebildet ist und sich von diesem in einer Querrichtung nach außen erstreckt, und einen Druckaufnahmeabschnitt aufweisen, der eine im Wesentlichen quadratische Blockform hat und an einem oberen Abschnitt des Verlängerungsabschnitts derart ausgebildet ist, dass er einen Druck von der hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung aufnimmt.
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Eine Stellschraube, die derart konfiguriert ist, dass sie gegen das Ventil drückt, kann in einen vorderen Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts diesen durchdringend eingesetzt sein und mit diesem im Eingriff stehen.
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Die hydraulische Abstandseinstellvorrichtung kann eine erste Hydraulikkammer, die in dem nockenseitigen Kipphebelarm ausgebildet ist, einen Hydraulikkolben, der in der ersten Hydraulikkammer installiert ist und geeignet ist, vor- und zurückbewegt zu werden, einen Anschlagring, der in der ersten Hydraulikkammer derart Installiert ist, dass er einen Vorwärtshub des Hydraulikkolbens begrenzt, und eine Hydraulikdruckzuführpassage aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass sie der ersten Hydraulikkammer einen Hydraulikdruck zuführen.
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Der Hydraulikkolben kann einen Kolbenschaft, der in einer im Wesentlichen kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist, einen ersten Kolbenflansch, der an dem einerseitigen vorderen Endabschnitt des Kolbenschaftes derart ausgebildet ist, dass er als eine Druckaufnahmefläche zum Aufnehmen des Hydraulikdruckes dient, und der einen Durchmesser hat, der größer als ein Durchmesser des Kolbenschaftes ist, und einen zweiten Kolbenflansch aufweisen, der entlang einer Axialrichtung des Kolbenschaftes in einem vorbestimmten Abstand von dem ersten Kolbenflansch derart angeordnet ist, dass eine Verriegelungsnut zwischen dem ersten Kolbenflansch und dem zweiten Kolbenflansch gebildet wird, und der einen Durchmesser hat, der größer als der Durchmesser des Kolbenschaftes ist.
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Die hydraulische Abstandhaltevorrichtung kann einen Verriegelungsbolzen, der geeignet ist, durch den Hydraulikdruck über die Hydraulikdruckzuführpassage in die Verriegelungsnut eingesetzt zu werden, und der derart konfiguriert ist, dass er einen Vorbewegungszustand des Hydraulikkolbens aufrechterhält, und eine Rückstellfeder, die an einem Außenumfang des Verriegelungsbolzens derart angebracht ist, dass sie eine Rückstellkraft auf den Verriegelungsbolzen ausübt.
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Der Verriegelungsbolzen kann einen Verriegelungsbolzenkörper mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form, zwei Vorsprungsabschnitte, die an der einen Seitenfläche des Verriegelungsbolzenkörpers in einer Längsrichtung des Verriegelungsbolzenkörpers ausgebildet sind und in einer Durchmesserrichtung getrennt sind, und eine Hydraulikdruckwirkungsnut aufweisen, die zwischen den beiden Vorsprungsabschnitten ausgebildet ist und an welcher der Hydraulikdruck wirkt.
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Eine zweite Hydraulikkammer kann in dem nockenseitigen Kipphebelarm derart ausgebildet sein, dass sie mit der ersten Hydraulikkammer in Verbindung steht und über die Hydraulikdruckzuführpassage mit dem Hydraulikdruck versorgt wird, der Verriegelungsbolzen und die Rückstellfeder sind derart installiert, dass sie in die zweite Hydraulikkammer eingesetzt sind, und eine Kolbenwirkungsnut ist in dem ventilseitigen Kipphebelarm derart ausgebildet, dass der Hydraulikkolben durch Einsetzen in die Kolbenwirkungsnut einen Druck auf die Kolbenwirkungsnut ausübt.
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Mit der variablen Ventilhubvorrichtung und der Ventilvorrichtung für einen Fahrzeugmotor unter Verwendung derselben gemäß der Erfindung werden durch den nockenseitigen Kipphebelarm, der um die Kipphebelwelle mittels des Nockens gedreht wird, den ventilseitigen Kipphebelarm, der derart konfiguriert ist, dass er einen Ventilhub einstellt, während er um die Kipphebelwelle gedreht wird, und die hydraulische Abstandseinstellvorrichtung, die in dem nockenseitigen Kipphebelarm installiert ist und derart konfiguriert ist, dass sie den ventilseitigen Kipphebelarm dreht, indem sie durch Hydraulikdruck betrieben wird, ein Hochhubmodus und ein Niedrighubmodus eines Ventils sanft durchgeführt, und infolgedessen kann die Kraftstoffeffizienz eines Motors verbessert werden, und die Leistung eines Motors kann erhöht werden.
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Da der Hydraulikkolben der hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung mittels des Verriegelungsbolzens durch Betreiben mittels Hydraulikdruck in einem Zustand gehalten wird, in dem der Hydraulikkolben vorbewegt ist, wird ein Betrieb des Hochhubmodus stabil aufrechterhalten, wodurch die Betriebssicherheit verbessert wird.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Ventilvorrichtung für einen Fahrzeugmotor mit einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Seitenansicht einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Hochhubmodus;
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3 eine Seitenansicht einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Niedrighubmodus;
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4 ein Diagramm, das den Hochhubmodus und den Niedrighubmodus einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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5 eine perspektivische Ansicht eines montierten Kipphebels einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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5 eine perspektivische Ansicht eines nockenseitigen Kipphebelarmes einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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7 eine perspektivische Ansicht eines ventilseitigen Kipphebelarmes einer Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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8 einen Schnitt einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Niedrighubmodus;
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9 einen Schnitt einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Anfangszustand des Hochhubmodus;
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10 einen Schnitt einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Hochhubmodus; und
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11 einen Schnitt einer variablen Ventilhubvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand, in dem der Hochhubmodus in den Niedrighubmodus umgewandelt wird.
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Mit Bezug auf 1 kann eine variable Ventilhubvorrichtung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung den Ventilhub eines Einlassventils 20 oder eines Auslassventils 22, das eine Brennkammer eines Motors öffnet und schließt, oder die Ventilhübe aller Einlass- und Auslassventile 20 und 22 einstellen. Die variable Ventilhubvorrichtung 10 ist derart konfiguriert, dass sie den Ventilhub einstellt, während sie durch Zuführung von Hydraulikdruck, wie durch den Pfeil dargestellt ist, mittels einer nicht gezeigten Hydraulikdruckzuführquelle betrieben wird.
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Ein Solenoidventil kann als ein Steuerventil 30 einbezogen sein, das derart konfiguriert ist, dass es den Öffnungs- und Schließvorgang eines Zuführströmungspfades von Hydraulikdruck steuert, welcher der variablen Ventilhubvorrichtung 10 mittels der Hydraulikdruckzuführquelle zugeführt wird, und der Betrieb des Solenoidventils wird von einer nicht gezeigten Steuereinrichtung gesteuert.
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Mit Bezug auf 2 ist ein Zustand gezeigt, in dem das Einlassventil 20 durch die variable Ventilhubvorrichtung 10 in einen Hochhubmodus (HLM) umgewandelt ist. Die variable Ventilhubvorrichtung 10 überträgt die Drehbewegung eines Nockens 40 mit einem vorbestimmten Nockenprofil an das Einlassventil 20, und das Einlassventil 20 öffnet und schließt eine in der Brennkammer ausgebildete Einlassöffnung, während es durch den Druck, der von der variablen Ventilhubvorrichtung 10 und der Federkraft einer Feder 24 übertragen wird, auf- und abbewegt wird.
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Die variable Ventilhubvorrichtung 10 weist einen nockenseitigen Kipphebelarm 50 als einen ersten Kipphebelarm, welcher derart installiert ist, dass er mit dem Nocken 40 in Kontakt steht, um die Drehbewegung des Nockens 40 aufzunehmen, und einen ventilseitigen Kipphebelarm 60 als einen zweiten.
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Kipphebelarm auf, der in Richtung zu dem Einlassventil 20 angeordnet ist, um den Ventilhub des Einlassventils 20 einzustellen.
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Der nockenseitige Kipphebelarm 50 und der ventilseitige Kipphebelarm 60 sind an einer Kipphebelwelle 70 montiert Das heißt, wenn die Kipphebelwelle 70 an dem nockenseitigen Kipphebelarm 50 und dem ventilseitigen Kipphebelarm 60 diese durchdringend montiert ist, werden der nockenseitige Kipphebelarm 50 und der ventilseitige Kipphebelarm 60 um die Kipphebelwelle 70 in oder entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht.
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Die Kipphebelwelle 70 bildet eine Drehmittelwelle des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 und des ventilseitigen Kipphebelarmes 60. Wenn ein oberer Abschnitt des ventilseitigen Kipphebelarmes 60 in einem vorbestimmten. Abstand A von einem oberen Abschnitt des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 in Bezug auf die Kipphebelwelle 70 angeordnet ist, wird ein Hochhubmodus realisiert. Mit Bezug auf 3 wird, wenn der obere Abschnitt des ventilseitigen Kipphebelarmes 60 in einem engen Kontakt mit dem oberen Abschnitt des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 steht, ein Niedrighubmodus (LLM) realisiert.
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In den 2 und 3 wird der Vorgang, bei dem der Hochhubmodus realisiert wird, wenn der ventilseitige Kipphebelarm 60 im Abstand von dem nockenseitigen Kipphebelarm 50 angeordnet ist, oder der Vorgang, bei dem der Niedrighubmodus realisiert wird, wenn der ventilseitige Kipphebelarm 60 im engen Kontakt mit dem nockenseitigen Kipphebelarm 50 steht, mittels einer hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung durchgeführt, die unten beschrieben ist.
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Mit Bezug auf 4 ist eine maximale Ventilhubhöhe in dem Hochhubmodus (HLM) zum Beispiel etwa 16 mm, und eine maximale Ventilhubhöhe in dem Niedrighubmodus (LLM) ist zum Beispiel etwa 8 mm.
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Mit Bezug auf die 5 und 6 weist der nockenseitige Kipphebelarm 50 einen oberen Körper 51 mit einer annähernd oder im Wesentlichen quadratischen Blockform auf. Zwei Flansche 52 sind derart ausgebildet, dass sie sich einstückig von dem oberen Körper 51 in einer Abwärtsrichtung und der einen Richtung erstrecken. Es wird eingeschätzt, dass solche einstückigen Komponenten monolithisch ausgebildet sein können. Die beiden Flansche 52 sind in einem vorbestimmten Abstand voneinander derart angeordnet, dass ein Montageraum dazwischen ausgebildet ist, in dem eine Rolle 54 montiert ist, die um eine Rollenwelle 53 drehbar ist. Die Rolle 54 steht mit dem Nocken 40 im Kontakt und nimmt die Drehbewegung des Nockens 40 auf.
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Zwei Montageabschnitte 55 mit Montageöffnungen 55a, die in einer annähernd oder im Wesentlichen kreisförmigen Gestalt ausgebildet sind, sind sich einstückig von dem oberen Körper 51 in einer Abwärtsrichtung und der anderen Richtung erstreckend ausgebildet. Es wird eingeschätzt, dass solche einstückigen Komponenten monolithisch ausgebildet sein können.
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Die beiden Montageabschnitte 55 sind derart ausgebildet, dass sie in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Die Kipphebelwelle 70 ist in jeder Montageöffnung 55a der beiden Montageabschnitte 55 eingesetzt und montiert. Dementsprechend ist der nockenseitige Kipphebelarm 50 derart abgestützt, dass er um die Kipphebelwelle 70 in oder entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht werden kann.
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Die hydraulische Abstandseinstellvorrichtung 80 ist in dem oberen Körper 51 installiert. Die hydraulische Abstandseinstellvorrichtung 80 weist einen Hydraulikkolben 81, der in einer in dem oberen Körper 51 ausgebildeten ersten Hydraulikkammer 56 vor- und zurückbewegbar installiert ist, einen Anschlagring 82, der in der ersten Hydraulikkammer 56 installiert ist, um einen Vorwärtshub des Hydraulikkolbens 81 zu begrenzen, und eine Hydraulikdruckzuführpassage 84 auf, die derart ausgebildet ist, dass sie der ersten Hydraulikkammer 56 Hydraulikdruck zuführt. Ein Verriegelungsbolzen 83 kann ferner als eine hydraulische Abstandshaltevorrichtung einbezogen sein, die den Hydraulikkolben 81 wahlweise verriegelt und freigibt.
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Der Hydraulikkolben 81 weist einen Kolbenschaft 81a, der in einer annähernd oder im Wesentlichen kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist, und zwei Kolbenflansche 81b und 81c auf, die in einem vorbestimmten Abstand entlang einer Axialrichtung des Kolbenschaftes 81a angeordnet sind und einen Durchmesser haben, der größer als der Durchmesser des Kolbenschaftes 81a ist.
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Der erste Kolbenflansch 81b dient als eine Druckaufnahmefläche, welcher Hydraulikdruck zugeführt wird, der in die erste Hydraulikkammer 56 strömt, und der zweite Kolbenflansch 81c ist in einer Axialrichtung im Abstand von dem ersten Kolbenflansch 81b angeordnet und dient dazu, eine Verriegelungsnut dazwischen zu bilden, in welcher der Verriegelungsbolzen 83 eingesetzt und verriegelt ist.
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Der Verriegelungsbolzen 83 weist einen Verriegelungsbolzenkörper 83a mit einer zylindrischen Form, zwei Vorsprungsabschnitte 83b, die an der einen Seitenfläche des Verriegelungsbolzenkörpers 83a in einer Längsrichtung des Verriegelungsbolzenkörpers 83a derart ausgebildet sind, dass sie in einer Durchmesserrichtung getrennt sind, und eine Hydraulikdruckwirkungsnut 83c auf, die zwischen den beiden Vorsprungsabschnitten 83b ausgebildet ist und an welcher der zuströmende Hydraulikdruck wirkt. Wie in 8 gezeigt, kann die Hydraulikdruckwirkungsnut 83c derart ausgebildet sein, dass sie sich entlang der Längsrichtung des Verriegelungsbolzenkörpers 83a nach innen erstreckt.
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Eine zweite Hydraulikkammer 57 ist in dem oberen Körper 51 in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Hydraulikkammer 56 ausgebildet. Die zweite Hydraulikkammer 57 ist derart ausgebildet, dass sie mit der ersten Hydraulikkammer 56 in Verbindung steht.
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Der Verriegelungsbolzen 83 ist derart installiert, dass er durch Einsetzen in die zweite Hydraulikkammer 57 vor- und zurückbewegbar ist. Eine Rückstellfeder 86, die derart konfiguriert ist, dass sie in dem Falle, in dem ein auf den Verriegelungsbolzen 83 ausgeübter Hydraulikdruck nach dem Vorbewegen des Verriegelungsbolzens 83 durch den Hydraulikdruck abgeführt wird, den Verriegelungsbolzen 83 wieder zurückbewegt, ist derart installiert, dass sie um einen Außenumfang des Verriegelungsbolzens 83 montiert ist, und eine Kappe 85 ist derart installiert, dass sie die zweite Hydraulikkammer 57 von der Außenseite abdichtet.
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Die Hydraulikdruckzuführpassage 84 weist eine Hauptpassage 84a, die derart ausgebildet ist, dass sie mit sowohl der ersten Hydraulikkammer 56 als auch der zweiten Hydraulikkammer 57 in Verbindung steht, um der ersten Hydraulikkammer 56 und der zweiten Hydraulikkammer 57 Hydraulikdruck zuzuführen, und eine Verbindungspassage 84b auf, die von der Hauptpassage 84a in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung abzweigt.
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Wie in 8 gezeigt, ist die Verbindungspassage 84b mit einer Hydraulikdruckzuführpassage 71 verbunden, die in der Kipphebelwelle 70 ausgebildet ist.
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Der Hydraulikdruckzuführpassage 71 der Kipphebelwelle 70 wird Hydraulikdruck von einer nicht gezeigten Hydraulikdruckzuführquelle zugeführt.
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Mit Bezug auf die 5 und 7 weist der ventilseitige Kipphebelarm 60 einen Armkörper 61 mit einer kreisförmigen Montageöffnung 61a, in welche diese durchdringend die Kipphebelwelle 70 eingesetzt ist, einen Verlängerungsabschnitt 62, welcher derart ausgebildet ist, dass er sich einstückig von dem Armkörper 61 in einer Durchmesser- oder Querrichtung nach außen erstreckt, und einen Druckaufnahmeabschnitt 63 auf, der an einem oberen Abschnitt des Verlängerungsabschnitts 62 ausgebildet ist und eine annähernd oder im Wesentlichen quadratische Blockform hat. Es wird eingeschätzt, dass solche einstückigen Komponenten monolithisch ausgebildet sein können.
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In dem Druckaufnahmeabschnitt 63 ist eine Kolbenwirkungsnut 63a mit einer nach innen konkaven Form in einer Gegenfläche ausgebildet, die in Richtung zu dem oberen Körper 51 des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 ausgerichtet ist, und der Hydraulikkolben 81 der hydraulischen Abstandseinstellvorrichtung 80 drückt den ventilseitigen Kipphebelarm 60, während sich der Hydraulikkolben 81 vorbewegt, von dem oberen Körper 51 nach außen vorsteht und in die Kolbenwirkungsnut 63a eingesetzt ist.
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Eine Stellschraube 64 ist in einen vorderen Endabschnitt des Verlängerungsabschnitts 62 diesen durchdringend eingesetzt und steht mit einer Mutter 65 im Eingriff. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist ein Kopfabschnitt 64a der Stellschraube 64 derart installiert, dass er im direkten Kontakt mit einem oberen Abschnitt des Einlassventils 20 steht, und dient dazu, das Einlassventil 20 durch direktes Ausüben von Druck auf das Einlassventil 20 zu öffnen. Wenn ein Maß des Eingriffs der Stellschraube 64 mit dem ventilseitigen Kipphebelarm 60 eingestellt wird, kann der Ventilhub des Einlassventils 20 manuell eingestellt werden.
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8 zeigt einen Betriebszustand, in dem die variable Ventilhubvorrichtung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung den Niedrighubmodus realisiert. Wenn der Niedrighubmodus realisiert wird, behält der Druckaufnahmeabschnitt 63 des ventilseitigen Kipphebelarmes 60 einen Zustand bei, in dem er im engen Kontakt mit dem oberen Körper 51 des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 steht.
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Wenn der Nocken 40 in einem Zustand, in dem der ventilseitige Kipphebelarm 60 und der nockenseitige Kipphebelarm 50 im engen Kontakt miteinander stehen, wie oben beschrieben ist, gedreht wird, wird, da die Drehbewegung des Nockens 40 aber die Rolle 54 an den nockenseitigen Kipphebelarm 50 übertragen wird, der nockenseitige Kipphebelarm 50 um die Kipphebelwelle 70 in und entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht, und da die Drehbewegung des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 an den Druckaufnahmeabschnitt 63 des ventilseitigen Kipphebelarmes 60, der im engen Kontakt mit dem nockenseitigen Kipphebelarm 50 steht, übertragen wird, wird auch der ventilseitige Kipphebelarm 60 um die Kipphebelwelle 70 in und entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht, wodurch das Einlassventil 20 geöffnet und geschlossen wird.
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Währenddessen wird, wenn der Hochhubmodus realisiert wird, Hydraulikdruck von der Hydraulikdruckzuführquelle über die Hydraulikdruckzuführpassage 71 der Kipphebelwelle 70 mittels der Verbindungspassage 84b und der Hauptpassage 84a des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 an die erste Hydraulikkammer 56 und die zweite Hydraulikkammer 57 geführt.
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Mit Bezug auf 9 wird, wenn, wie oben beschrieben, der ersten und der zweiten Hydraulikkammer 56 und 57 Hydraulikdruck zugeführt wird, der Hydraulikkolben 81 durch den der ersten Hydraulikkammer 56 zugeführten Hydraulikdruck vorbewegt und darin in die Kolbenwirkungsnut 63a eingesetzt, die in dem Druckaufnahmeabschnitt 63 des ventilseitigen Kipphebelarmes 60 ausgebildet ist, wodurch der ventilseitige Kipphebelarm 60 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedrückt wird.
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Außerdem wird, wie in 10 gezeigt, da der Hydraulikdruck, welcher der zweiten Hydraulikkammer 57 zugeführt wird, an der Hydraulikdruckwirkungsnut 83c des Verriegelungsbolzens 83 wirkt, um den Verriegelungsbolzen 83 zu drücken, der Verriegelungsbolzen 83 durch den Hydraulikdruck vorbewegt und in die Verriegelungsnut eingesetzt, die zwischen den beiden Kolbenflanschen 81b und 81c des Hydraulikkolbens 81 ausgebildet ist, wodurch der Vorbewegungszustand des Verriegelungsbolzens 83 beibehalten wird. Daher wird der Hochhubmodus durch den Verriegelungsbolzen 83, der mit dem Hydraulikkolben 81 verriegelt ist, der vorbewegt wurde, stabil beibehalten.
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In dem Hochhubmodus ist der Druckaufnahmeabschnitt 63 des ventilseitigen Kipphebelarmes 60 durch einen Vorwärtshub des Hydraulikkolbens 81 im Abstand von dem oberen Körper 51 des nockenseitigen Kipphebelarmes 50 angeordnet.
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Währenddessen wird in dem Falle, in dem der Hochhubmodus zurück in den Niedrighubmodus umgewandelt wird, wie in 11 gezeigt, wenn der Hydraulikdruck, welcher der ersten und der zweiten Hydraulikkammer 56 und 57 zugeführt wird, wieder abgeführt wird, der Verriegelungsbolzen 83 durch eine federnde Rückstellkraft der Rückstellfeder 86 aus der Verriegelungsnut des Hydraulikkolbens 81 herausbewegt, und der Hydraulikkolben 81 wird von dem Verriegelungsbolzen 83 freigegeben. In diesem Zustand wird, da der auf den Hydraulikkolben 81 wirkende Hydraulikdruck abgeführt wird, der Hydraulikkolben 81 natürlich in seine ursprüngliche Position zurückbewegt, und infolgedessen wird der Hochhubmodus in den Niedrighubmodus umgewandelt, wie in 8 gezeigt ist.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben”, „unten”, „innen”, „außen” usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0157503 [0001]
