DE10203621A1 - Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Abstract

Eine Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung einer Ventilsteuervorrichtung umfasst eine Radialführung, vorgesehen durch ein Antriebsdrehungselement oder ein angetriebenes Drehungselement, welche drehbar um eine gegebene Achse sind. Ein bewegbares Steuerelement wird geführt durch die Radialführung in einer Weise, dass es sich in einer Radialrichtung bezgl. der gegebenen Achse bewegt. Eine Verbindung verbindet das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements. Der gegebene Abschnitt ist weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet. Ein Zwischendrehungselement ist drehbar um die gegebene Achse sowohl relativ zu dem Antriebsdrehungselement als auch relativ zu dem angetriebenen Drehungselement. Eine Spiralführung ist vorgesehen durch das Zwischendrehungselement zum Führen der Bewegung des bewegbaren Steuerelements, so dass eine Drehung des Zwischendrehungselements relativ zu der Radialführung eine Radialbewegung des bewegbaren Steuerelements umfasst. Eine einen Gleitwiderstand verringernde Struktur ist ferner zwischen dem bewegbaren Steuerelement und dem Zwischendrehungselement angeordnet, um einen Gleitwiderstand zu verringern, welcher erzeugt wird, wenn das bewegbare Steuerelement bewegt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Betriebs eines Verbrennungsmotors, und insbesondere eine Ventilsteuervorrichtung, welche Öffnungs-/Schließzeiten von Einlass- und/oder Auslassventilen des Verbrennungsmotors in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors steuert bzw. ändert.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors kurz beschrieben, welche in der japanischen Offenlegungsschrift (Tokkai-hei) 10-153104 beschrieben ist.

Bei der Ventilsteuervorrichtung der Veröffentlichung ist eine Synchronlaufrolle, angetrieben durch eine Kurbelwelle des Motors, drehbar um ein Wellenelement angeordnet, welches einstückig mit einer Nockenwelle verbunden ist. Eine so genannte "Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung" ist zwischen der Synchronlaufrolle und dem Wellenelement angeordnet. Die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung umfasst generell ein Kolbenelement, welches axial beweglich mit der Synchronlaufrolle verbunden ist, während es an einer Drehung um eine Achse davon relativ zu der Synchronlaufrolle gehindert wird, ein erstes Schrägzahnrad, welches auf einer zylindrischen Innenfläche des Kolbenelements ausgebildet ist, ein zweites Schrägzahnrad, welches auf einer zylindrischen Außenfläche des Wellenelements ausgebildet ist und sich in Eingriff mit dem ersten Schrägzahnrad befindet, einen elektrischen Aktuator, welcher das Kolbenelement axial bewegt. Der elektrische Aktuator umfasst einen Elektromagneten und eine Rückstellfeder. Das heißt, durch Bewegen des Kolbenelements nach vorne oder nach hinten zu einer gewünschten Position durch den elektrischen Aktuator wird ein Relativdrehungswinkel zwischen der Synchronlaufrolle und dem Wellenelement gesteuert bzw. geändert.

Jedoch wird infolge der Beschaffenheit der miteinander in Eingriff befindlichen beiden Schrägzahnräder ein beträchtlicher Eingriffswiderstand unvermeidbar durch diese erzeugt, wodurch eine gleichmäßige Winkeländerung des Wellenelements relativ zu der Synchronlaufrolle tendenziell verschlechtert wird. Wenn zur Verringerung des Eingriffswiderstands die beiden Schrägzahnräder derart angeordnet sind, dass die miteinander in Eingriff befindlichen Zähne der Schrägzahnräder einen bestimmten Zwischenraum zwischen sich halten, so werden Geräusche infolge eines veränderlichen Drehmoments der Nockenwelle erzeugt. Ferner wird, wenn zur Verringerung des Eingriffswiderstands der Neigungswinkel der Schrägzähne jedes Zahnrads erhöht wird, die Größe dieser Schrägzahnräder vergrößert, was zu einem sperrigen Aufbau der Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors zu schaffen, welche die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Das heißt, erfindungsgemäß ist eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors geschaffen, welche hinsichtlich ihrer Größe kompakt ist und eine gleichmäßige Drehungswinkeländerung des Wellenelements relativ zu der Synchronlaufrolle ohne Erzeugen von unangenehmen Geräuschen gewährleistet.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors vorgesehen, umfassend ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird; ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird; eine Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung, durch welche das Antriebsdrehungselement und das angetriebene Drehungselement in Koaxialrichtung verbunden sind, wobei die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung ein bewegbares Steuerelement aufweist, welches bei dessen Betätigung einen Relativdrehungswinkel zwischen dem Antriebsdrehungselement und dem angetriebenen Drehungselement in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors ändert, wobei die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung eine Radialvertiefung umfasst, welche durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Drehungselement vorgesehen ist; das bewegbare Steuerelement, geführt durch die Radialführung in einer Weise, das eine Bewegung in einer Radialrichtung bzgl. der gegebenen Achse erfolgt; eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist; ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement; eine Spiralführung, vorgesehen durch das Zwischendrehungselement zum Führen der Bewegung des bewegbaren Steuerelements, so dass eine Drehung des Zwischendrehungselements relativ zur Radialführung eine Radialbewegung des bewegbaren Steuerelements bewirkt; und eine Gleitwiderstand-Verringerungsstruktur, angeordnet zwischen dem bewegbaren Steuerelement und dem Zwischendrehungselement, um einen Gleitwiderstand zu verringern, welcher erzeugt wird, wenn das bewegbare Steuerelement bewegt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors vorgesehen, umfassend ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird; ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird; eine Radialführung, vorgesehen durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Element; ein bewegbares Steuerelement, welches durch die Radialführung derart geführt wird, dass es sich in einer Radialrichtung bezüglich der gegebenen Achse bewegt; eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist; ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement; eine Spiralführungsvertiefung, vorgesehen auf einer Fläche des Zwischendrehungselement; eine halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement, wobei die Vertiefung gegenüber liegend zu der einen Fläche des Zwischendrehungselements angeordnet ist; und eine Rollkugel, welche rollfähig und gleitfähig in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der halbkugelartigen Vertiefung ist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors vorgesehen, umfassend ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird; ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird; eine Radialführung, vorgesehen durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Element; ein bewegbares Steuerelement, welches durch die Radialführung derart geführt wird, dass es sich in einer Radialrichtung bezüglich der gegebenen Achse bewegt; eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist; ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement; eine Spiralführungsvertiefung, vorgesehen auf einer Fläche des Zwischendrehungselement, wobei die Spiralführungsvertiefung einen halbkreisartigen Querschnitt aufweist; eine halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement, wobei die Vertiefung gegenüber liegend zu der einen Fläche des Zwischendrehungselements angeordnet ist; und eine Rollkugel, welche rollfähig und gleitfähig in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der halbkugelartigen Vertiefung ist, wobei die Spiralführungsvertiefung und/oder die halbkugelartige Vertiefung einen Krümmungsradius aufweisen, welcher größer ist als der Krümmungsradius der Rollkugel.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors vorgesehen, umfassend ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird; ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird; eine Radialführung, vorgesehen durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Element; ein bewegbares Steuerelement, welches durch die Radialführung derart geführt wird, dass es sich in einer Radialrichtung bezüglich der gegebenen Achse bewegt; eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist; ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement; eine Spiralführungsvertiefung, vorgesehen auf einer Fläche des Zwischendrehungselement; eine halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement, wobei die Vertiefung gegenüber liegend zu der einen Fläche des Zwischendrehungselements angeordnet ist; eine Rollkugel, welche rollfähig und gleitfähig in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der halbkugelartigen Vertiefung ist; und eine Vorspannstruktur, welche das Zwischendrehungselement und/oder das bewegbare Steuerelement hin zur Rollkugel vorspannt.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Ventilsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie "II-II" von Fig. 1, welche die äußerste Nacheilwinkelposition einer Nockenwelle relativ zu einer Antriebsplatte darstellt;

Fig. 3 ist eine Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche jedoch die äußerste Voreilwinkelposition der Nockenwelle darstellt;

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie "IV-IV" von Fig. 1;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines durch den Pfeil "V" in Fig. 1 bezeichneten Abschnitts;

Fig. 6 ist eine schematische Explosionsansicht einer Einheit mit einem Gleitelement und einem Verbindungselement, welche in der Ventilsteuervorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wird;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer Einheit mit einem Gleitelement und einem Verbindungsarm, welche in einer Ventilsteuervorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 8 ist eine Fig. 7 ähnliche Ansicht, welche jedoch eine Abwandlung der in der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels verwendeten Einheit darstellt;

Fig. 9 ist eine Teilschnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Ventilsteuervorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ist Querschnittsansicht einer Ventilsteuervorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung längs der Line "X-X" von Fig. 11;

Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie "XI-XI" von Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie "XII-XII" von Fig. 11;

Fig. 13 ist eine Teilschnittansicht eines wesentlichen Abschnitts einer Ventilsteuervorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 ist eine Fig. 13 ähnliche Ansicht, welche jedoch ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,

Fig. 15 ist eine Fig. 13 ähnliche Ansicht, welche jedoch ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 16 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Ventilsteuervorrichtung eines achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Genaue Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genau beschrieben.

Zum besseren Verständnis verwendet die folgende Beschreibung verschiedene Richtungsbegriffe, wie etwa links, rechts, oben, unten und ähnliches. Jedoch sind derartige Begriffe lediglich in Zusammenhang mit einer Zeichnung bzw. mit Zeichnungen zu interpretieren, auf welcher bzw. welchen die entsprechenden Abschnitte bzw. Elemente dargestellt sind.

In Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen sind eine Ventilsteuervorrichtung 100 dargestellt, welche ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.

Obwohl die Ventilsteuervorrichtung 100 beschrieben wird als angewandt auf Einlassventile eines Verbrennungsmotors, kann die Vorrichtung 100 ebenso auf Auslassventile des Motors angewandt werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Ventilsteuervorrichtung 100 angeordnet auf einem Zylinderkopf, welcher eine Vielzahl von Einlasskanälen 72 (von welchen lediglich einer dargestellt ist) und eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Auslasskanälen aufweist, welche sich ausgehend von Brennkammern "CC" in bekannter Weise erstrecken. Jeder Einlasskanal 72 weist ein Einlassventil 71 auf, welches zum Öffnen und Schließen des Einlasskanals dient. Infolge der Wirkung einer Ventilfeder 73 ist jedes Einlassventil 71 in einer Richtung zum Schließen des Einlasskanals 72 vorgespannt. Die Einlassventile 71 werden angetrieben durch jeweilige Nocken 70, welche auf einer Nockenwelle 1 vorgesehen sind, welche auf dem Zylinderkopf derart gelagert ist, dass sie sich um dessen Achse dreht.

Drehbar angeordnet um einen vorderen (d. h., linken) Endabschnitt der Nockenwelle 1 ist eine kreisförmige Antriebsplatte 2. Die Antriebsplatte 2 ist an dessen Umfang mit Zähnen 3 (d. h., Synchronverzahnung) ausgebildet und wird durch eine (nicht dargestellte) Kurbelwelle des Motors angetrieben bzw. gedreht.

An einer vorderen (d. h., linken) Seite der Nockenwelle 1 und der Antriebsplatte 2 sind eine Relativdrehungswinkel- Steuervorrichtung 4A, welche einen Relativdrehungswinkel zwischen der Nockenwelle 1 und der Antriebsplatte 2 ändert, eine Betätigungsvorrichtung 15, welche die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4A betätigt, und eine VTC-Abdeckung 6, welche derart angeordnet ist, dass sie vordere Enden des Zylinderkopfes und einer (nicht dargestellten) Kipphebelabdeckung derart überbrückt, dass die Antriebsplatte 2, die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4A und die Betätigungsvorrichtung 15 abgedeckt bzw. verdeckt ist. Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Steuervorrichtung, welche die Betätigungsvorrichtung 15 in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors steuert.

An dem vorderen Ende der Nockenwelle 1 ist ein ringförmiger Abstandshalter 8 befestigt, welcher mit einem Anschlagflansch 8a ausgebildet ist. Die Antriebsplatte 2 ist drehbar auf dem Abstandshalter 8 angeordnet, während sie an einer Axialbewegung durch den Anschlagflansch 8a gehindert wird.

Die Nockenwelle 1 und der Abstandshalter 8 bilden einen angetriebenen Drehungskörper, und die Antriebsplatte 2 bildet einen Antriebsdrehungskörper.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich sind auf der vorderen Fläche der Antriebsplatte 2 drei Radialführungseinheiten 10 vorgesehen, welche um eine Achse der Antriebsplatte zwei in gleichen Abständen angeordnet sind und jeweils ein Paar von parallelen Führungswänden 9a und 9b aufweisen. Wie dargestellt, verlaufen die paarweise vorgesehenen Führungswände 9a und 9b jeder Radialführungseinheit 10 generell in Radialrichtung. Wie im folgenden genau beschreiben, ist zwischen den paarweise vorgesehenen Führungswänden 9a und 9b jeder Radialführungseinheit 10 ein in Radialrichtung gleitfähiges Gleitelement 11 der Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4A angeordnet.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Radialführungseinheit 10 nicht auf eine solche Einheit mit parallelen Führungswänden 9a und 9b beschränkt ist, welche exakt in einer Radialrichtung verlaufen. Das heißt, die Radialführungseinheit 10 kann derart aufgebaut sein, dass sie das Gleitelement 11 in einer generell radialen Richtung führt.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4A integriert mit einem Hebelschaft 13, welcher koaxial mit dem linken Ende (betrachtet in Fig. 1) der Nockenwelle 1 zusammen mit dem Abstandshalter 8 mittels einer Schraube 18 verbunden ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Hebelschaft 13 einstückig ausgebildet mit drei Radialhebeln 12, welche in gleichen Abständen angeordnet sind.

Die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4A umfasst drei Gleitelemente 11, die jeweils in Radialrichtung gleitfähig zwischen den oben erwähnten paarweise vorgesehenen Führungswänden 9a und 9b der entsprechenden Radialführungseinheit 10 angeordnet sind. Die Gleitelemente 11 sind jeweils generell rechteckig gestaltet. Die drei Radialhebel 12 des Hebelschafts 13 sind drehbar und jeweils mit den drei Gleitelementen 11 mittels dreier Verbindungsarme 14 verbunden. Das heißt, jeder der Verbindungsarme 14 umfasst ein inneres Ende, welches drehbar mit dem entsprechenden Hebel 12 durch einen Drehzapfen 16 verbunden ist, und ein äußeres Ende, welches drehbar mit dem entsprechenden Gleitelement 11 durch einen Drehzapfen 17 verbunden ist.

Wie oben beschrieben und aus Fig. 1 und 2 deutlich ersichtlich, wird jedes der Gleitelemente 11 in Radialrichtung beweglich durch die entsprechende Radialführungseinheit 10 geführt und ist mit der Nockenwelle 1 durch den Verbindungsarm 14 und den Hebel 12 des Hebelschafts 13 verbunden. Daher bewirkt, wenn bei Aufnahme einer äußeren Kraft die Gleitelemente 11 in Radialrichtung nach außen bzw. nach innen längs der jeweiligen Führungseinheiten 10 bewegt werden, die Verbindungsvorrichtung mit den Gleitelementen 11, den Verbindungsarmen 14 und den Hebeln 12 eine Relativdrehung zwischen der Antriebsplatte 2 und der Nockenwelle 1 um einen Winkel entsprechend der Radialverschiebung der Gleitelemente 11.

Es nun darauf hingewiesen, dass, wenn jedes Gleitelement 11 derart vorgesehen ist, dass es in der Führungseinheit 10 schwenkbar ist, das Gleitelement 11 und der entsprechende Verbindungsarm 14 einstückig als ein einziges Teil ausgebildet sein können. Genauer weist bei dieser Abwandlung jedes Gleitelement 1 eine zylindrische Form auf und ist drehbar gleitfähig in dem Führungsweg, welcher definiert ist zwischen den parallelen Führungswänden 9a und 9b der Führungseinheit 10.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist jedes Gleitelement 11 an einer Rückseite davon ausgestattet mit einer in Radialrichtung bewegbaren Rolleneinheit 44, welche durch eine Plattenfeder 20 hin zu der Antriebsplatte 2 vorgespannt ist. Genauer ist, wie aus Fig. 6 ersichtlich, welche das Gleitelement 11 und dessen zugehörige Abschnitte in Detailansicht, jedoch in einer entgegengesetzten Richtung, darstellt, das Gleitelement 11 an dem hinteren Ende davon ausgebildet mit einer rechteckigen Vertiefung 43, in welche die Rolleneinheit 44 und die Plattenfeder 20 zusammen mit einer Haltevorrichtung 45 der Rolleneinheit 44 betriebsfähig aufgenommen werden. Die Rolleneinheit 44 weit eine Vielzahl von Rollen 19 auf, welche darin eingebaut sind.

Wie aus Fig. 1, 2 und 5 deutlich ersichtlich, ist jedes Gleitelement 11 auf einer vorderen Fläche davon mit einer halbkugelartigen Vertiefung 21 ausgebildet, in welche ein Halbabschnitt einer Rollkugel 22 aufgenommen wird. Infolge des Vorsehens der oben erwähnten Federplatte 20 wird das Gleitelement 11 hin zur Rollkugel 22 vorgespannt, wie aus Fig. 1 ersichtlich.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist eine kreisförmige Führungsplatte 24 drehbar angeordnet auf einer vorderen (bzw. linken) Endabschnitt des Hebelschafts 13 durch ein Lager 23.

Eine Wandlervorrichtung 40 wird verwendet, welche, wenn die Führungsplatte 24 und die Antriebsplatte 2 eine Relativdrehung zwischen diesen ausführt, die Gleitelemente 11 in Radialrichtung nach außen bzw. nach innen um einen Grad entsprechend der Relativdrehung bewegt.

Ferner wird eine Führungsplatten-Betätigungsvorrichtung 41 verwendet, welche die Führungsplatte 24 zur Einnahme eines gewünschten Drehungswinkels relativ zu den Führungseinheiten 10, das heißt, relativ zur Antriebsplatte 2, zwingt.

Die Wandlervorrichtung 40 umfasst die drei Rollkugeln 22, gehalten durch die Gleitelemente 11, und die Führungsplatte 24. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Führungsplatte 24 auf dessen Rückfläche ausgebildet mit einer konzentrischen Spiralführungsvertiefung 28, in welche die Rollkugeln 22 gleitfähig und drehbar aufgenommen werden. Die Spiralführungsvertiefung 28 weist einen halbkreisförmigen Querschnitt auf.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Spiralführungsvertiefung 28 derart gestaltet, dass deren Radius mit Fortschreiten in der Richtung des Pfeils "R" allmählich abnimmt. Dem entsprechend wird, wenn bei in der Spiralführungsvertiefung 28 aufgenommenen Rollkugeln 22 die Führungsplatte 24 eine Drehung in der geschwindigkeitsverringernden Richtung relativ zur Antriebsplatte 2 ausführt, jedes Gleitelement 11 in Radialrichtung nach innen längs der Führungswände 9a und 9b der Führungseinheit 10 bewegt, während sie in und längs der Spiralführungsvertiefung 28 gleiten. Hingegen wird, wenn die Führungsplatte 24 eine Drehung in einer geschwindigkeitserhöhenden Richtung relativ zur Antriebsplatte 2 ausführt, das Gleitelement 11 in Radialrichtung nach außen längs der Führungswände 9a und 9b bewegt, während sie in und längs der Spiralführungsvertiefung 28 gleiten.

Wie aus Fig. 5 deutlich ersichtlich, sind der Krümmungsradius der Spiralführungsvertiefung 28 und der Krümmungsradius der halbkugelartigen Vertiefung 21 größer als derjenige der Rollkugeln 22. Genauer weisen die Spiralführungsvertiefung 28 und/oder die halbkugelartige Vertiefung 21 einen Krümmungsradius auf, welcher größer ist als derjenige der Rollkugel 22. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Bewegung und eine gleichmäßige Betätigung der Rollkugeln 22, selbst wenn die Führungsvertiefung 28 und die Vertiefung 21 einem bestimmten Vertiefungsfehler unterzogen wurden. Falls erwünscht, können die Spiralführungsvertiefung 28 und die halbkugelartige Vertiefung 21 eine solche Beziehung aufweisen.

Wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich, umfasst die Führungsplattenbetätigungsvorrichtung 41 eine Planetengetriebeeinheit 25 und eine erste und zweite elektromagnetische Bremse 26 und 27.

Die Planetengetriebeeinheit 25 umfasst ein Sonnenrad 30, welches drehbar auf einem vorderen Ende des Hebelschafts 13 durch ein Lager 29 angeordnet ist, ein Hohlrad 31, welches auf einer Innenfläche einer zylindrischen Vertiefung ausgebildet ist, die in einer Vorderseite der Führungsplatte 24 ausgebildet ist, eine Trägerplatte 32, welche an dem Hebelschaft 13 an einer Position zwischen den Lagern 23 und 29 befestigt ist, und drei Planetenräder 33, welche drehbar durch die Trägerplatte 32 getragen werden und sich in Eingriff sowohl mit dem Sonnenrad 31 als auch mit dem Hohlrad 31 befinden.

So erfolgt bei frei gehaltenem Sonnenrad 30 eine Drehung der Planetenräder 33 um eine Achse des Hebelschafts 13 zusammen mit der Trägerplatte 32 ohne Drehung, das Sonnenrad 30 und das Hohlrad 31 werden um die Achse mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht. Ferner wird in diesem Zustand eine Bremskraft lediglich auf das Sonnenrad 30 ausgeübt, das Sonnenrad 30 wird zur Ausführung einer Drehung in einer geschwindigkeitsverringernden Richtung relativ zur Trägerplatte 32 gezwungen, wodurch eine Drehung jedes Planetenrads 33 bewirkt wird, was dazu führt, dass das Hohlrad 31 beschleunigt wird und die Führungsplatte 24 in einer geschwindigkeitserhöhenden Richtung relativ zur Antriebsplatte 2 dreht.

In Fig. 1 wiesen die erste und die zweite elektromagnetische Bremse 26 und 27 der Führungsplattenbetätigungsvorrichtung eine ringartige Form auf. Wie dargestellt, ist die zweite Bremse 27 konzentrisch in der ersten Bremse 26 angeordnet. Die erste und die zweite Bremse 26 und 27 weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf. Die erste Bremse 26 ist gegenüber liegend zu einem Umfangsabschnitt der Vorderfläche der Führungsplatte 24 angeordnet, und die zweite Bremse 27 ist gegenüber liegend zu einem ringartigen Bremsenflansch 34 einstückig mit dem Sonnenrad 30 angeordnet. Wie dargestellt, verläuft der ringartige Bremsenflansch 34 in Radialrichtung nach außen ausgehend von dem vorderen Ende des Sonnenrads 30 in einer Weise, dass die Planetenräder 33 verdeckt werden.

Jede der ersten und zweiten elektromagnetischen Bremsen 26 und 27 umfasst einen ringartigen Magnetkrafterzeugungskern 35, welcher lose durch Stifte 36 gehalten wird, die an einer Rückseite einer VTC-Abdeckung 6 befestigt sind, und einen ringartigen Reibbelag 37, welcher an einer Rückseite des Kerns 35 befestigt ist. Der Magnetkrafterzeugungskern 35 umfasst eine Ringspule und ein Ringjoch, welche verbunden sind. Wenn bei der ersten Bremse 26 der Magnetkrafterzeugungskern 35 erregt wird, so wird der Reibbelag 37 in Kontakt mit der Führungsplatte 24 gezwungen, um dieselbe zu bremsen. Wie dargestellt, wird in lediglich der zweiten Bremse 27 eine Feder 38 verwendet zum Vorspannen des Magnetkrafterzeugungskerns 35 hin zum Bremsenflansch 34. Daher wird bei der zweiten Brems 27 der Reibbelag 37 in Kontakt mit dem Bremsenflansch 34 gehalten, wenn der Magnetkrafterzeugungskern 35 nicht erregt ist. Das heißt, wenn bei der zweiten Bremse 27 der Kern 35 erregt wird, so wird der Reibbelag 37 von dem Bremsenflansch 34 gelöst. Daher wird, wenn ein entsprechender Verbrennungsmotor sich in einem Stillstand befindet und/oder der Betrieb eines elektrischen Systems ausfällt, ein bestimmte Bremskraft auf das Sonnenrad 30 durch die zweite Bremse 27 über den Bremsenflansch 34 ausgeübt.

Eine Axialbewegung des Magnetkrafterzeugungskerns 35 der zweiten Bremse 27 wird geführt durch einen Haltering 39, welcher an einer Rückfläche der VTC-Abdeckung 6 befestigt ist. Der Haltering 39 ist aus einem Magnetmaterial aufgebaut, so dass der Ring 39 einen Pfad für einen Magnetfluss bilden kann, welcher erzeugt wird, wenn der Kern 35 der zweiten Bremse 27 erregt wird.

Von der Antriebsplatte 2 zur Nockenwelle 1 wird eine Antriebskraft bzw. ein Drehmoment übertragen durch die Gleitelemente 11, die Verbindungsarme 14 und die Hebel 12 des Hebelschafts 13. Ferner wird von der Nockenwelle 1 zu den Gleitelementen 11 ein veränderliches Drehmoment (bzw. ein Wechseldrehmoment) der Nockenwelle 1 über die Hebel 12 des Hebelschafts 13 und die Verbindungsarme 14 eingegeben. Das veränderliche Drehmoment wird hervorgerufen durch eine Gegenkraft jedes Einlassventils 71 (d. h., eine Gegenkraft, welche hervorgerufen wird durch die Kraft jeder Ventilfeder 73).

Genauer ist, wie in Fig. 2 dargestellt, das auf jedes Gleitelement 11 angewandte veränderliche Drehmoment eine Kraft (bzw. ein Vektor) mit einer Richtung, welche sowohl durch den einen Drehzapfen zwischen dem Hebel 12 und dem Verbindungsarm 14 als auch durch den anderen Drehzapfen zwischen dem Gleitelement 11 und dem Verbindungsarm 14 verläuft.

Wie oben beschrieben, wird jedes Gleitelement 11 geführt durch die entsprechende Radialführungseinheit 10 in einer Weise, dass eine Radialbewegung erfolgt, und infolge eines Vorsehens der Rollkugel 22, von welcher ein Halbabschnitt in der halbkugelartigen Vertiefung 21 des Gleitelements 11 aufgenommen ist und von welcher der andere Halbabschnitt in der Spiralführungsvertiefung 28 der Führungsplatte 24 aufgenommen ist, die Kraft, eingegeben in jedes Gleitelement 11 von dem Vorderende des entsprechenden Hebels 12 über den entsprechenden Verbindungsarm 14, im Wesentlichen sowohl durch die Führungswände 9a und 9b der Führungseinheit 10 als auch durch die Spiralführungsvertiefung 28 der Führungsplatte 24 aufgenommen und getragen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Führungswände 9a und 9b jeder Führungseinheit 10 in eine Richtung geneigt, in welcher die Spiralführungsvertiefung 28 bzgl. einer Radialrichtung der Antriebsplatte 2 konvergiert, und die Führungswände 9a und 9b schneiden die Spiralführungsvertiefung 28 in einem im Wesentlichen rechten Winkel.

Dementsprechend wird die Kraft, eingegeben in jedes Gleitelement 11 von dem entsprechenden Verbindungsarm 14, in zwei Komponenten geteilt, welche sich in einem rechten Winkel schneiden, und diese beiden Komponenten werden aufgenommen durch die Wände der Spiralführungsvertiefung 28 und die Führungswände 9a und 9b in einem im Wesentlichen rechten Winkel. In diesem Zustand wird eine Bewegung jedes Gleitelements 11 zuverlässig unterdrückt. Dementsprechend können, wenn sich die Gleitelemente 11 einmal zu vorbestimmten Radialpositionen durch die Bremskraft bewegt haben, welche durch die erste und die zweite elektromagnetische Bremse 26 und 27 erzeugt werden, die Gleitelemente 11 ihre Positionen beibehalten, selbst wenn die Bremskraft von ihnen gelöst wird.

Das heißt, die geänderte Drehphase der Nockenwelle 1 kann, wenn die Gleitelemente 11 einmal die vorbestimmten Positionen unter Änderung der Drehphase der Nockenwelle 1 erreicht haben, anschließend beibehalten werden. Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, weisen die Rollkugel 22 jedes Gleitelements 11 und der entsprechende Verbindungsarm 14 eine derartige Positionsbeziehung auf, dass eine Mitte "P" der Rollkugel 22 konstant in einem Bereich zwischen einer Wirklinie "L1" des Verbindungsarms 14 liegt, welche auftritt, wenn eine Extrem- Nacheilsteuerung vorliegt, und einer Wirklinie "L2" des Verbindungsarms 14, welche auftritt, wenn eine Extrem- Voreilsteuerung vorliegt. Der Grund hierfür ist wie folgt: Ein Neigungswinkel der Wirklinie "L1" bzw. "L2" des Verbindungsarms 14 (d. h., der Neigungswinkel, welcher sich einstellt, wenn die Position des Drehzapfens 16 konstant ist) ändert sich in Übereinstimmung mit der Radialbewegung des Gleitelements 11. Jedoch wird, wenn die Mitte "P" der Rollkugel 22 zwischen der Wirklinie "L1" und "L2" liegt, wie oben beschrieben, der Abstand zwischen der Mitte "P" der Rollkugel 22 und der Wirklinie "L1" bzw. "L2" nicht derart vergrößert, selbst wenn die Extrem-Nacheil- bzw. Extrem- Voreilsteuerung ausgeführt wird. Dementsprechend versieht die Kraft, angewandt auf das Gleitelement 11 längs der Wirklinie des Verbindungsarms 14, die Mitte "P" der Rollkugel 22 nicht mit einem ausgeprägten Moment, so dass eine unerwünschte Neigung des Gleitelements 11, bewirkt durch ein derartiges größeres Moment, vermieden wird. Das heißt, der Widerstand gegen die Gleitbewegung jedes Gleitelements 11 wird weiter verringert.

In der Zeichnung (insbesondere in Fig. 2 und 3) bezeichnet ein Bezugszeichen 50 Anschlagabschnitte zum Stoppen einer übermäßigen Außenradialbewegung der Gleitelemente 11, und ein Bezugszeichen 51 bezeichnet Stoßabsorptionsabschnitte, welche an den Spiralführungsvertiefung 50 angebracht sind, um den Stoß zu absorbieren, welcher erzeugt wird, wenn die Gleitelemente 11 gegen die Anschlagvorrichtungen 50 stoßen. Ein Bezugszeichen 54 bezeichnet Anschlagkanten des Hebelschafts 13, welche, wenn der Hebelschaft 13 zu dessen einem Abschlussende relativ zur Antriebsplatte 2 gedreht wird, in Kontakt mit Vorderkanten 52 der Führungswände 9a gebracht werden, um dadurch eine übermäßige Drehung des Hebelschafts 13 relativ zur Antriebsplatte 2 zu unterdrücken, und ein Bezugszeichen 52 bezeichnet Stoßabsorptionsabschnitte, welche an den Vorderkanten 52 angebracht sind, um einen Stoß aufzunehmen, welcher erzeugt wird, wenn die Anschlagkanten 54 gegen die Vorderkanten 52 stoßen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird, wenn jedes Gleitelement 11 zu der in Radialrichtung äußersten Position bewegt wird, die Rollkugel 22, gehalten durch eines der drei Gleitelement 11, am äußersten Ende der Spiralführungsvertiefung 28 der Führungsplatte 24 angeordnet. Hingegen wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, wenn jedes Gleitelement 11 zu der in Radialrichtung innersten Position bewegt wird, die Rollkugel 22, gehalten durch das andere Ende der Gleitelemente 11, am innersten Ende der Spiralführungsvertiefung 28 angeordnet. So wird, wenn der äußere und der innere Endabschnitt der Spiralführungsvertiefung 28 jeweils derart gestaltet sind, dass diese eine allmählich abnehmende Tiefe aufweisen, ein so genannter Keileffekt zwischen jedem Gleitelement 11 und der Führungsplatte 24 erzeugt, wenn sich die Antriebsplatte 2 der am stärksten voreilenden Position bzw. der am stärksten nacheilenden Position relativ zur Führungsplatte 24 nähert, was zu einem weichen Stoppen der Relativdrehung zwischen jedem Gleitelement 11 (bzw. der Antriebsplatte 2) führt.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Ventilsteuervorrichtung 100 des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Zum besseren Verständnis beginnt die Beschreibung mit einem Zustand, welcher dann gegeben ist, wenn ein dazugehöriger Motor gerade gestartet wird und/oder sich im Leerlaufbetrieb befindet.

In einem solchen Zustand werden sowohl die erste als auch die zweite elektromagnetische Bremse 26 und 27 entregt durch ein Befehlssignal von der Steuervorrichtung 7. Aus dem oben erwähnten Grund befindet sich der ringförmige Reibbelag 37 der zweiten Bremse 27 in Reibeingriff mit dem Bremsenflansch 34. Dementsprechend wird auf das Sonnenrad 30 der Planetengetriebeeinheit 25 eine Bremskraft angewandt, so dass zusammen mit einer Drehung der Antriebsplatte 2 die Führungsplatte 24 in eine geschwindigkeitserhöhende Richtung gedreht wird, so dass die Gleitelemente 11 an deren in Radialrichtung äußersten Positionen gehalten werden. Folglich wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, der Hebelschaft 13 (d. h., die Nockenwelle 1), welcher drehbar mit den Gleitelementen 11 über die Verbindungsarme 14 und die Radialhebel 12 verbunden ist, in der am stärksten nacheilenden Position relativ zur Antriebsplatte 2 gehalten.

Dementsprechend wird in diesem Zustand die Drehphase der Nockenwelle 1 zu der am stärksten nacheilenden Seite gesteuert, was ein stabiles Laufen des Motors sowie einen niedrigen Kraftstoffverbrauch des Motors fördert.

Wenn nun der Motor in einen normalen Betriebszustand versetzt wird, so erregt die Steuervorrichtung 7 die erste und die zweite elektromagnetische Bremse 26 und 27. Dabei gelangt der Reibbelag 37 der ersten elektromagnetischen Bremse 26 in Reibkontakt mit der Führungsplatte 24, und gleichzeitig wird der Reibbelag 37 der zweiten elektromagnetischen Bremse 27 von dem Bremsenflansch 34 gelöst. So wird das Sonnenrad 30 frei, und auf die Führungsplatte 24 wird eine Bremskraft angewandt, so dass die Führungsplatte 24 eine Drehung relativ zur Antriebsplatte 2 in einer geschwindigkeitsverringernden Richtung ausführt. Folglich wird die Rollkugel 22 jedes Gleitelements 11 gedrängt zur Bewegung in und längs der Spiralführungsvertiefung 28 hin zur Mitte derselben, so dass jedes Gleitelement 11 zu der in Radialrichtung innersten Position bewegt wird, wie in Fig. 3 dargestellt. Während dieser Bewegung schieben die Verbindungsarme 14, welche drehbar mit den Gleitelement 11 verbunden sind, die jeweiligen Radialhebel 12 nach vorne in Drehrichtung, so dass der Hebelschaft (bzw. die Nockenwelle 1) zu der am stärksten voreilenden Winkelposition relativ zur Antriebsplatte 2 verschoben wird.

Dementsprechend wird in diesem Zustand die Drehphase der Kurbelwelle und der Nockenwelle zu der am stärksten voreilenden Seite gesteuert, was eine Leistungserzeugung des Motors fördert.

Wenn in diesem Zustand beabsichtigt wird, die Drehphase der Nockenwelle 1 hin zu einer verzögerten Seite relativ zur Kurbelwelle zu steuern, so werden die erste und die zweite elektromagnetische Bremse 26 und 27 durch die Steuervorrichtung 7 entregt. Dadurch wird der Reibbelag 37 der ersten Bremse 26 von der Führungsplatte 24 gelöst, und der Reibbelag 37 der zweiten elektromagnetischen Bremse 27 gelangt in Reibkontakt mit dem Bremsenflansch 34. Dadurch wird auf das Sonnenrad der Planetengetriebeeinheit 25 eine Bremskraft ausgeübt, so dass die Führungsplatte 24 in einer geschwindigkeitserhöhenden Richtung gedreht wird und die Gleitelemente 11 hin zu deren in Radialrichtung äußersten Positionen bewegt werden. Folglich ziehen, wie aus Fig. 7 ersichtlich, die Verbindungsarme 14 die Radialhebel 12, wobei bewirkt wird, dass die Nockenwelle 1 (bzw. der Hebelschaft 13) eine verzögerte Winkelposition relativ zur Antriebsplatte 2 einnimmt.

Wie oben beschrieben, bewegt sich bei der Ventilsteuervorrichtung 100 der Erfindung jedes der Gleitelemente 11 in eine Radialrichtung auf der Vorderfläche der Antriebsplatte 2 längs der entsprechenden Radialführungseinheit 10, und die Radialverschiebung jedes Gleitelements 11 wird in eine Relativdrehung zwischen der Antriebsplatte 2 und der Nockenwelle 1 umgewandelt. So kann die Ventilsteuervorrichtung 100 derart aufgebaut werden, dass sie eine kompakte Größe aufweist, ohne dass ein sicherer Phasenänderungsbetrieb derselben gefährdet ist.

Ferner werden bei der Ventilsteuervorrichtung 100 der Erfindung die Rollkugeln 22, welche aus den Gleitelementen 11 vorstehen, gleitfähig und drehbar in der Spiralführungsvertiefung 28 der Führungsplatte 24 aufgenommen, so dass die Drehung der Führungsplatte 24 relativ zur Antriebsplatte 2 in eine Radialverschiebung der Gleitelemente 11 mit Hilfe der Führungsfunktion, welche die Spiralführungsvertiefung 28 besitzt, umgewandelt wird. Dementsprechend erhält, ohne Vergrößerung der Axiallänge davon, die Vorrichtung 100 eine weiche Bewegungsübertragung von der Führungsplatte 24 zu den Gleitelementen 11 und unterdrückt gleichzeitig eine Schwankung der Gleitelemente 11, welche durch eine von den Verbindungsarmen 14 eingegebene Kraft bewirkt werden würde.

Ferner wird aufgrund der Tatsache, dass bei der Vorrichtung 100 die Rollkugeln 22, welche drehbar in den halbkugelartigen Vertiefungen 21 der Gleitelemente 11 aufgenommen sind, gleitfähig und drehbar in der Spiralführungsvertiefung 28 der Führungsplatte 24 mit halbkreisförmigem Querschnitt aufgenommen sind, die Relativdrehung zwischen der Führungsplatte 24 und jedem der Gleitelemente 11 infolge einer Drehung der Rollkugeln 22 weich ausgeführt, wodurch ein unerwünschter Betätigungswiderstand verringert oder zumindest minimiert wird, welcher zwischen diesen erzeugt wird. Ferner wird aufgrund der Tatsache, dass die Rückseite jedes Gleitelements 11 die durch die Federplatte 20 vorgespannte Rolleneinheit 44 (d. h. Rollen 19) aufweist, die Radialbewegung des Gleitelements 11 auf der Antriebsplatte 2 bei einem minimierten Widerstand weich ausgeführt. Infolge dieses minimierten Widerstands, welcher auf die Gleitelemente 11 wirkt, wird die Magnetkraft, benötigt von der ersten und der zweiten elektromagnetischen Bremse 26 und 27, verringert, was zu einer Möglichkeit der Verwendung von kompakten, leistungsverbrauchsarmen und daher kostengünstigen elektromagnetischen Bremsen führt.

Ferner kann aufgrund der Tatsache, dass jede Federplatte 20 auch das Gleitelement 11 hin zu der Rollkugel vorspannt, die Rollkugel 22 sowohl in der Spiralführungsvertiefung 28 als auch in der halbkugelartigen Vertiefung 21 konstant zentriert werden. Die Verwendung der Federplatten 20 als Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Rolleneinheiten 44 erleichtert die Gestaltung der Vorspanneinrichtung in der Vorrichtung 100 und ermöglicht eine Verringerung der Größe der Vorrichtung 100.

Falls erwünscht, kann die Führungsplatte 24 (bzw. die Spiralführungsvertiefung 28) durch eine geeignete Vorspanneinrichtung hin zu den Rollkugeln 22 vorgespannt werden. Auch in diesem Fall werden die oben erwähnten vorteilhaften Wirkungen ebenso erhalten.

In Fig. 7 ist eine Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4B teilweise dargestellt, welche in einer Ventilsteuervorrichtung 200 eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel 200 ist jedes Gleitelement 11 ausgebildet auf der Vorderfläche davon mit zwei halbkugelartigen Vertiefungen 21-1 und 21-2, in welchen zwei Rollkugeln 22 jeweils aufgenommen sind, und diese beiden Vertiefungen 21-1 und 21-2 befinden sich in Abstand in Radialrichtung bzgl. der Spiralführungsvertiefung 28 der Führungsplatte 24. So werden die beiden Rollkugeln 22 in in Radialrichtung in Abstand befindlichen Abschnitten der Spiralführungsvertiefung 28 aufgenommen, wie dargestellt. Infolge der Verwendung der beiden Rollkugeln 22 für jedes Gleitelement 11 wird eine viel weichere Radialbewegung des Gleitelements 11 erhalten. D. h., infolge der Verwendung der beiden Rollkugeln 22 wird eine unerwünschte Neigung des Gleitelements 11 unterdrückt oder zumindest minimiert, selbst wenn die Wirkungslinie des Verbindungsarms 14 deren Neigungswinkel ändert.

In Fig. 8 ist eine Abwandlung 4B' der Relativdrehungswinkel- Steuervorrichtung 4B des zweiten Ausführungsbeispiels 200 dargestellt. Bei dieser Abwandlung 4B' sind die beiden halbkugelartigen Vertiefungen 21-1 und 21-2 in Abstand in Umfangsrichtung angeordnet, längs welcher die Spiralführungsvertiefung 28 verläuft. Daher werden die beiden Rollkugeln 22 in in Umfangsrichtung in Abstand befindlichen Abschnitten der Spiralführungsvertiefung 28 aufgenommen, wie dargestellt. Infolge der Verwendung der beiden Rollkugeln 22 für jedes Gleitelement 11 wird im Wesentlichen der gleiche Vorteil wie oben beschrieben erhalten.

In Fig. 9 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4C dargestellt, welche in einer Ventilsteuervorrichtung 300 eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel 300 ist jedes Gleitelement 11 ausgestattet mit einer Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Rollkugel 22 hin zur Führungsplatte 24. D. h., die Vorspanneinrichtung umfasst eine zylindrische Bohrung 47, welche in dem Vorderabschnitt des Gleitelements 11 ausgebildet ist, einen kreisförmigen Kugelhalter 46, welcher gleitfähig in der zylindrischen Bohrung 47 aufgenommen wird und mit einer halbkugelartigen Vertiefung 21 zum drehbaren Aufnehmen der Rollkugel 22 ausgebildet ist, und eine Schraubenfeder 48, welche in der zylindrischen Bohrung 47 aufgenommen ist, um den kreisförmigen Kugelhalter 46 hin zur Führungsplatte 24 vorzuspannen. Infolge der Wirkung der Vorspanneinrichtung mit dem oben erwähnten Aufbau wird die Rollkugel 22, verglichen mit dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel 100 und 200, viel weicher durch das Gleitelement 11 gehalten, was einen weicheren Lauf der Rollkugel 22 längs der Spiralführungsvertiefung 28 fördert.

In Fig. 10 bis 12 ist eine Relativdrehungswinkel- Steuervorrichtung 4D dargestellt, welche in einem vierten Ausführungsbeispiel 400 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Zum besseren Verständnis sind im Wesentlichen gleiche Abschnitte wie beim oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel 100 durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine genaue Beschreibung dieser Abschnitte wird zur Erleichterung der Beschreibung ausgelassen.

Wie aus Fig. 10 und 11 ersichtlich, umfasst die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4D einen Hebelschaft 13, welcher koaxial am linken Ende (betrachtet in Fig. 11) einer Nockenwelle 1 zusammen mit einem Abstandshalter 8 mittels einer Schraube 18 befestigt ist.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich, ist der Hebelschaft 13 einstückig ausgebildet mit drei Radialhebeln 12, welche in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind. Ausgehend von den Radialhebeln 12 erstrecken sich jeweilige Verbindungsarme 114 durch Drehzapfen 16.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich, weist jeder Verbindungsarm 114 an einem vorderen Ende davon eine zylindrische Durchgangsbohrung 55 auf, deren Achse parallel zur Achse des Hebelschafts 13 verläuft. Ein erster und ein zweiter kreisförmiger Kugelhalter 46 und 146 sind gleitfähig in der Durchgangsbohrung 55 aufgenommen, welche mit jeweiligen halbkugelartigen Vertiefungen 21 und 121 an deren Außenfläche zum drehbaren Aufnehmen von Rollkugeln 22 und 122 ausgebildet ist. Eine Schraubenfeder 148 ist in der Durchgangsbohrung 55 aufgenommen und zwischen den beiden Kugelhaltern 46 und 146 zusammengedrückt, um die Rollkugeln 22 und 122 in Axialrichtung nach außen vorzuspannen. D. h., die Kugel 22 wird nach links vorgespannt, d. h., hin zu einer kreisförmigen Führungsplatte 24, und die andere Kugel 122 wird nach rechts vorgespannt, d. h., hin zu einer kreisförmigen Antriebsplatte 2. Die kreisförmige Antriebsplatte 2 ist drehbar auf dem ringförmigen Abstandshalter 8 angeordnet.

Wie aus Fig. 10 und 11 ersichtlich, ist die kreisförmige Führungsplatte 24 ausgebildet mit einer konzentrischen Spiralführungsvertiefung 28, in welcher die Rollkugel 22 jeder Durchgangsbohrung 55 gleitfähig und drehbar aufgenommen ist. Die kreisförmige Antriebsplatte 2 ist ausgebildet auf deren Vorderfläche mit drei in Radialrichtung verlaufenden Führungsvertiefungen 109, welche sich in gleichen Abständen zueinander befinden. Die anderen Rollkugeln 122 der Durchgangsbohrungen 55 sind gleitfähig und drehbar jeweils in den Radialführungsvertiefungen 109 aufgenommen.

Es sei nun darauf hingewiesen, dass die drei Radialführungsvertiefungen 109 nicht auf derartige Radialvertiefungen beschränkt sind, welche exakt in Radialrichtungen verlaufen. D. h., die drei Radialführungsvertiefungen 109 können derart angeordnet sein, dass sie in generell radialen Richtungen verlaufen, wie in Fig. 10 dargestellt.

Obwohl in der Zeichnung nicht gut dargestellt, sind eine Planetengetriebe-Einheit (25) und die erste und die zweite elektromagnetische Bremse (26) und (27) mit der Führungsplatte 24 und dem Hebelschaft 13 in einer im Abschnitt des ersten Ausführungsbeispiels 100 (siehe Fig. 1) beschriebenen Weise integriert.

Bei der Ventilsteuervorrichtung 400 des vierten Ausführungsbeispiels sind die Rollkugeln 22 und 122, welche aus jeder Durchgangsbohrung 55 vorstehen, auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, und die Durchgangsbohrung 55 wird gehalten durch die beiden Kugelhalter 46 und 146, wobei die Rollkugeln 22 und 122 jeweils in Eingriff mit der Spiralführungsvertiefung 28 und der Radialführungsvertiefung 109 sind. So ist das vordere Ende jedes Verbindungsarms 114 drehbar um die Kugelhalter 46 und 146, so dass, wenn die Führungsplatte 25 sich relativ zur Antriebsplatte 2 dreht, die Kugelhalter 46 und 146 gedrängt werden zur Bewegung in einer Radialrichtung, während sie durch die Spiralführungsvertiefung 28 und die Radialführungsvertiefung 109 geführt werden.

Bei der Ventilsteuervorrichtung 400 dieses vierten Ausführungsbeispiels bilden die Kugelhalter 46 und 146, welche in dem vorderen Ende jedes Verbindungsarms 114 aufgenommen sind, eine Gleitstruktur, welche dem Gleitelement (11) entspricht, das in dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel 100 verwendet wird. Daher kann, verglichen mit dem Gleitelement (11) die Gleitstruktur in kompakter Größe und leichtgewichtig ausgeführt werden. Da die Rollkugeln 122 sich in Gleiteingriff mit den Radialführungsvertiefungen 109 der Antriebsplatte 2 befinden, wird eine Radialbewegung der Gleitstruktur (46 und 146) weich ausgeführt. Die beiden Kugelhalter 46 und 146 sind in entgegengesetzter Richtung durch lediglich eine Schraubenfeder 148 vorgespannt, was eine Verringerung der Anzahl von Bauteilen, welche zur Herstellung der Ventilsteuervorrichtung 400 benötigt werden, begünstigt.

In Fig. 13, 14 und 15 sind Ansichten ähnlich Fig. 9 dargestellt, jedoch stellen sie Relativdrehungswinkel- Steuervorrichtung 4E, 4F und 4G dar, welche in einem fünften, sechsten und siebten Ausführungsbeispiel 500, 600 und 700 der vorliegenden Erfindung jeweils verwendet werden.

Bei der Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4E des fünften Ausführungsbeispiels 500 ist jedes Gleitelement 11 ausgebildet mit einer zylindrischen Bohrung 221, in welcher ein Zylinderelement 60 drehbar aufgenommen ist, wobei dessen Vorderabschnitt daraus hervorsteht. Der vorstehende Vorderabschnitt des Zylinderelements 60 ist gleitfähig in einer Spiralführungsvertiefung 128 aufgenommen, welche in einer Führungsplatte 24 ausgebildet ist. Wie dargestellt, ist die Führungsvertiefung 228 derart gestaltet, dass sie einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Bei der Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4F des sechsten Ausführungsbeispiels 600 ist jedes Gleitelement 11 ausgestattet mit einem Nadellager 62, welches sich in Dreheingriff mit Seitenwänden einer Spiralführungsvertiefung 228 befindet, welche in einer Führungsplatte 24 ausgebildet ist. Bei der Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4G des siebten Ausführungsbeispiels 700 ist jedes Gleitelement 11 ausgestattet mit einem Kugellager 64, welches einen Mittelschaft, eine Innenlaufbahn, angeordnet auf dem Mittelschaft, eine Außenlaufbahn 64A und eine Vielzahl von Kugeln umfasst, welche zwischen der Innen- und der Außenlaufbahn angeordnet sind. Wie dargestellt, wird der Mittelschaft gehalten durch das Gleitelement 11, wobei die Außenlaufbahn 64A auf einer Bodenwand einer Spiralführungsvertiefung 228 läuft, welche in der Führungsplatte 24 ausgebildet ist. Infolge der Verwendung des Drehelements 60, 62 bzw. 64 wird der Betätigungswiderstand der Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung 4E, 4F bzw. 4G verringert, was die weichere Bewegung der Ventilsteuervorrichtung 500, 600 bzw. 700 des fünften, sechsten bzw. siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung fördert.

Falls erwünscht, kann statt des oben erwähnten Drehelements 60, 62 bzw. 64 eine Stange verwendet werden. D. h., in diesem Fall ist die Stange am Gleitelement 11 befestigt, und eine Kopfabschnitt der Stange ist in Gleiteingriff mit einer in der Führungsplatte 24 ausgebildeten Spiralführungsvertiefung.

In Fig. 16 ist ein Abschnitt einer Relativdrehungswinkel- Steuervorrichtung 4H dargestellt, welche in einem achten Ausführungsbeispiel 800 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Dieses Ausführungsbeispiel 800 ist im Wesentlichen das gleiche wie das erste Ausführungsbeispiel 100 von Fig. 1, abgesehen von einer Führungsplatten-Betätigungsvorrichtung 41. D. h., in dem achten Ausführungsbeispiel 800 weist die erste elektromagnetische Bremse 326 der Führungsplatten- Betätigungsvorrichtung 41 keinen Reibbelag auf. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird ein Joch 35a der elektromagnetischen Bremse 326, welches eine Magnetkraft erzeugt, in Kontakt mit einer flachen Vorderfläche einer kreisförmigen Führungsplatte 24 gehalten. Wie dargestellt, ist das Joch 35a derart aufgebaut, dass es einen generell C- förmigen Querschnitt aufweist, um den Bereich zu vergrößern, wo der erzeugte Magnetfluss austritt und eintritt. D. h., ein Ende 35a-1 des Jochs 35a, von welchem der Magnetfluss austritt, und das andere Ende 35a-2 des Jochs 35a, in welchen der Magnetfluss eintritt, sind nahe beieinander angeordnet. Falls erwünscht, kann ein Schmieröl auf einander berührende Flächen des Jochs 35a und der Führungsplatte 24 angewandt werden.

Wie aus obiger Ausführung ersichtlich, wird bei diesem achten Ausführungsbeispiel 800 ein Stoppen der Führungsplatte 24 gelöst durch lediglich eine Anziehungskraft, welche erzeugt wird durch das Joch 25a, wenn die Spule erregt wird. D. h., das Stoppen der Führungsplatte 24 erfolgt ohne Hilfe einer Reibungskraft, welche beim ersten Ausführungsbeispiel 100 verwendet wird. Da bei diesem achten Ausführungsbeispiel 800 kein Luftspalt zwischen den einander berührenden Flächen des Jochs 35a und der Führungsplatte 24 definiert ist, erfolgt ein wirksames Passieren des Magnetflusses durch die einander berührenden Flächen, wodurch eine Erzeugung des Magnetflusses gefördert wird und somit eine ausreichende Bremskraft erhalten wird. Außerdem wird eine Reibungswärme minimiert infolge des nicht Verwendens des Reibbelags. Zusätzlich zu den im Wesentlichen gleichen Vorteilen wie beim oben erwähnten Ausführungsbeispiel 100 weist dieses achte Ausführungsbeispiel 800 den Vorteil auf, dass infolge des nicht Verwendens des Reibbelags die Kompaktheit der Führungsplatten- Betätigungsvorrichtung 41 und somit des gesamten Aufbaus der Ventilsteuervorrichtung gefördert wird.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung 2001-24077, eingereicht am 31. Januar 2001, ist hierin durch Verweis enthalten.

Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf derartige Ausführungsbeispiele wie oben beschrieben beschränkt. Verschiedene Abwandlungen und Änderung dieser Ausführungsbeispiele können von Fachleuten auf diesem Gebiet im Lichte der obigen Beschreibung durchgeführt werden.

Claims (25)

1. Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, umfassend:
ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird;
ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird;
eine Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung, durch welche das Antriebsdrehungselement und das angetriebene Drehungselement in Koaxialrichtung verbunden sind, wobei die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung ein bewegbares Steuerelement aufweist, welches bei dessen Betätigung einen Relativdrehungswinkel zwischen dem Antriebsdrehungselement und dem angetriebenen Drehungselement in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Motors ändert, wobei die Relativdrehungswinkel-Steuervorrichtung umfasst:
eine Radialvertiefung, welche durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Drehungselement vorgesehen ist;
das bewegbare Steuerelement, geführt durch die Radialführung in einer Weise, das eine Bewegung in einer Radialrichtung bzgl. der gegebenen Achse erfolgt;
eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist;
ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement;
eine Spiralführung, vorgesehen durch das Zwischendrehungselement zum Führen der Bewegung des bewegbaren Steuerelements, so dass eine Drehung des Zwischendrehungselements relativ zur Radialführung eine Radialbewegung des bewegbaren Steuerelements bewirkt; und
eine Gleitwiderstand-Verringerungsstruktur, angeordnet zwischen dem bewegbaren Steuerelement und dem Zwischendrehungselement, um einen Gleitwiderstand zu verringern, welcher erzeugt wird, wenn das bewegbare Steuerelement bewegt wird.

2. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Struktur zur Verringerung des Gleitwiderstands eine Rollenvorrichtung umfasst, welche derart gestaltet ist, dass sie längs einer Richtung rollt, in welcher das bewegbare Steuerelement und das Zwischendrehungselement eine Relativbewegung zwischen diesen ausführen.

3. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Rollenvorrichtung ein Rollenelement umfasst, welches durch das bewegbare Steuerelement gehalten wird, wobei das Rollenelement in Gleiteingriff mit der Spiralführung ist.

4. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Spiralführung eine Spiralführungsvertiefung umfasst, welche in dem Zwischendrehungselement auf einer Fläche gegenüber liegend zu dem bewegbaren Steuerelement ausgebildet ist.

5. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das bewegbare Steuerelement ausgestattet ist mit einer Kugelhaltestruktur und das Rollenelement eine Rollkugel umfasst, welche gleitfähig und drehbar in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der Kugelhaltestruktur ist.

6. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kugelhaltestruktur eine halbkugelartige Vertiefung ist, welche in dem bewegbaren Steuerelement auf einer Fläche gegenüber dem Zwischendrehungselement ausgebildet ist, und wobei die Spiralführungsvertiefung einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

7. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei jeder Endabschnitt der Spiralführungsvertiefung eine allmählich abnehmende Tiefe aufweist, so dass, wenn sich die Rollkugel dem Endabschnitt nähert, eine Bewegung der Rollkugel durch das Zwischensteuerelement und das bewegbare Steuerelement allmählich gebremst wird.

8. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein Anordnen der Rollkugel relativ zum bewegbaren Steuerelement derart erfolgt, dass eine Mitte der Rollkugel in einem Bereich zwischen einer Wirkungslinie der Verbindung, welche auftritt, wenn das angetriebene Drehungselement die am stärksten nacheilende Winkelposition relativ zum Antriebsdrehungselement einnimmt, und einer anderen Wirkungslinie der Verbindung, welche auftritt, wenn das angetriebene Drehungselement den am stärksten voreilenden Drehungswinkel relativ zum Antriebsdrehungselement einnimmt, angeordnet wird.

9. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Spiralführungsvertiefung und/oder die halbkugelartige Vertiefung einen Krümmungsradius aufweisen, welcher größer ist als der Rollkugel.

10. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend:
eine weitere halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet auf der Fläche des bewegbaren Steuerelements; und
eine weitere Rollkugel, welche drehbar in der anderen halbkugelartigen Vertiefung aufgenommen ist und drehbar und gleitfähig in Eingriff mit der Spiralführungsvertiefung ist.

11. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Vorspannstruktur, welche das Zwischendrehungselement und/oder das bewegbare Steuerelement hin zur Rollkugel vorspannt.

12. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorspannstruktur eine Plattenfeder umfasst, welche in einem Abschnitt des bewegbaren Steuerelements angeordnet ist, um das bewegbare Steuerelement hin zur Rollkugel vorzuspannen.

13. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend eine Rolleneinheit, welche vorgesehen ist durch das bewegbare Steuerelement, um die Radialbewegung des bewegbaren Steuerelements auf und längs einem Führungsweg, welcher durch die Radialführung definiert ist, weicher zu machen, und wobei die Rolleneinheit hin zum Führungsweg durch die Plattenfeder vorgespannt wird.

14. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kugelhaltestruktur umfasst:
eine Axialbohrung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement;
einen Kugelhalter, welcher in Axialrichtung bewegbar in der Axialbohrung aufgenommen ist und an einem Vorderende davon mit einer halbkugelartigen Vertiefung zum drehbaren Aufnehmen der Rollkugel ausgebildet ist; und
ein Vorspannelement, welches in der Bohrung aufgenommen ist, um den Kugelhalter und somit die Rollkugel hin zur Spiralführungsvertiefung vorzuspannen.

15. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Radialführung eine in Radialrichtung verlaufende Führungsvertiefung ist, welche in dem Antriebsdrehungselement und/oder dem angetriebenen Drehungselement ausgebildet ist, wobei das bewegbare Steuerelement eine erste Rollkugel ist, welche sich längs der in Radialrichtung verlaufenden Führungsvertiefung bewegt, und wobei die Rollenvorrichtung umfasst:
eine zweite Rollkugel, welche in Gleiteingriff mit der Spiralführungsvertiefung ist,
eine Durchgangsbohrung, welche in der Verbindung ausgebildet ist;
zwei Kugelhalter, welche in Axialrichtung bewegbar in der Durchgangsbohrung aufgenommen sind und die erste und die zweite Rollkugel auf deren Außenenden drehbar halten; und
ein Federelement, zusammengedrückt zwischen den beiden Kugelhaltern, um die erste und die zweite Rollkugel gegen die in Radialrichtung verlaufende Führungsvertiefung bzw. die Spiralführungsvertiefung zu drücken.

16. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die beiden Kugelhalter jeweils an deren Außenenden metallkugelartigen Vertiefungen zum drehbaren Aufnehmen der ersten und der zweiten Rollkugel ausgebildet sind.

17. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Rollenelement ein Zylinderelement ist, wobei das Zylinderelement ein Ende aufweist, welches drehbar in einer zylindrischen Bohrung aufgenommen ist, welche in dem bewegbaren Steuerelement ausgebildet ist, und das andere Ende des Zylinderelements in Gleiteingriff mit der Spiralführungsvertiefung ist.

18. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Rollenelement ein Nadellager ist, welches gehalten wird durch das bewegbare Steuerelement, wobei das Nadellager in drehbarem Eingriff mit gegenüber liegenden Seitenwänden der Spiralführungsvertiefung ist.

19. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Geschwindigkeitsänderungs-Vorrichtung, welche dem Zwischendrehungselement ermöglicht, eine gewünschte Winkelposition relativ zur Radialführung mit Hilfe einer elektromagnetischen Kraft einzunehmen.

20. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Geschwindigkeitsänderungs-Vorrichtung umfasst:
eine Planetengetriebe-Einheit, angeordnet zwischen dem Zwischendrehungselement und dem angetriebenen Drehungselement; und
eine erste und eine zweite elektromagnetische Bremse, welche derart angeordnet sind, dass sie eine Bremskraft auf gegebene drehbare Abschnitte der Planetengetriebe-Einheit zum Bremsen derselben anwenden.

21. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 20, wobei ein Joch der ersten elektromagnetischen Bremse derart angeordnet ist, dass es das Zwischendrehungselement direkt und gleitfähig berührt.

22. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 21, wobei ein Schmieröl auf einander berührende Flächen des Jochs und des Zwischendrehungselements angewandt wird.

23. Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, umfassend
ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird;
ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird;
eine Radialführung, vorgesehen durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Element;
ein bewegbares Steuerelement, welches durch die Radialführung derart geführt wird, dass es sich in einer Radialrichtung bezüglich der gegebenen Achse bewegt;
eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist;
ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement;
eine Spiralführungsvertiefung, vorgesehen auf einer Fläche des Zwischendrehungselement, wobei die Spiralführungsvertiefung einen halbkreisartigen Querschnitt aufweist;
eine halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement, wobei die Vertiefung gegenüber liegend zu der einen Fläche des Zwischendrehungselements angeordnet ist; und
eine Rollkugel, welche rollfähig und gleitfähig in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der halbkugelartigen Vertiefung ist.

24. Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, umfassend:
ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird;
ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird;
eine Radialführung, vorgesehen durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Element;
ein bewegbares Steuerelement, welches durch die Radialführung derart geführt wird, dass es sich in einer Radialrichtung bezüglich der gegebenen Achse bewegt;
eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist;
ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement;
eine Spiralführungsvertiefung, vorgesehen auf einer Fläche des Zwischendrehungselement;
eine halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement, wobei die Vertiefung gegenüber liegend zu der einen Fläche des Zwischendrehungselements angeordnet ist; und
eine Rollkugel, welche rollfähig und gleitfähig in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der halbkugelartigen Vertiefung ist,
wobei die Spiralführungsvertiefung und/oder die halbkugelartige Vertiefung einen Krümmungsradius aufweisen, welcher größer ist als der Krümmungsradius der Rollkugel.

25. Ventilsteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, umfassend:
ein Antriebsdrehungselement, welches um eine gegebene Achse durch eine Kurbelwelle des Motors gedreht wird;
ein angetriebenes Drehungselement, welches um die gegebene Achse zusammen mit einer Nockenwelle des Motors gedreht wird;
eine Radialführung, vorgesehen durch das Antriebsdrehungselement oder das angetriebene Element;
ein bewegbares Steuerelement, welches durch die Radialführung derart geführt wird, dass es sich in einer Radialrichtung bezüglich der gegebenen Achse bewegt;
eine Verbindung, welche das bewegbare Steuerelement mit einem gegebenen Abschnitt des jeweils anderen des Antriebsdrehungselements bzw. des angetriebenen Drehungselements verbindet, wobei der gegebene Abschnitt weg von der gegebenen Achse in einer Radialrichtung angeordnet ist;
ein Zwischendrehungselement, drehbar um die gegebene Achse relativ sowohl zum Antriebsdrehungselement als auch zum angetriebenen Drehungselement;
eine Spiralführungsvertiefung, vorgesehen auf einer Fläche des Zwischendrehungselement;
eine halbkugelartige Vertiefung, ausgebildet in dem bewegbaren Steuerelement, wobei die Vertiefung gegenüber liegend zu der einen Fläche des Zwischendrehungselements angeordnet ist;
eine Rollkugel, welche rollfähig und gleitfähig in Eingriff sowohl mit der Spiralführungsvertiefung als auch mit der halbkugelartigen Vertiefung ist; und
eine Vorspannstruktur, welche das Zwischendrehungselement und/oder das bewegbare Steuerelement hin zur Rollkugel vorspannt.