ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
Dementsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine VVL Vorrichtung
bereitzustellen, welche kompakt ist und ein geringes Gewicht aufweist,
und welche eine vereinfachte innere Struktur aufweist.
Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand des Patentanspruchs
1.
Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, wird insbesondere eine
variable Ventilanhebevorrichtung bereitgestellt, welche aufweist:
ein Stößelgehäuse, welches
mit einem der Nocken Kontakt aufnimmt, der an einer Nockenwelle
angeordnet ist, die aufgrund einer Kurbelwelle einer inneren Verbrennungskraftmaschine
drehbar angeordnet ist, und welches aufgrund der Drehung des Nockens
hin- und herbewegt angetrieben wird; ein Schwenkelement, welches
derart in dem Stößelgehäuse gelagert
ist, dass ein Schwenken des Schwenkelements möglich ist, und welches eine
Gleitfläche
aufweist, die einen Ventilschaft in axialer Richtung des Ventilschafts
versetzt; und ein Gleitelement, welches derart in dem Stößelgehäuse angeordnet
ist, dass ein Gleiten des Gleitelements möglich ist, und welches das Schwenkelement
schwenkt bzw. dreht bzw. kippt, wenn das Gleitelement gleitet. Da
es möglich
ist, die innere Struktur des Stößelgehäuses zu
vereinfachen, kann in dieser Art und Weise die VVL Vorrichtung hinsichtlich
der Größe und des
Gewichts reduziert werden. Daher ist es möglich, von der Reduktion der Trägheitsmasse
vollständig
Gebrauch zu machen, welche den maximalen Bonus der VVL Vorrichtung mit
direktem Antrieb definiert bzw. darstellt.
Bei
der vorstehenden Anordnung nimmt der Nocken mit dem Nockengehäuse Kontakt
auf und weist ein Niedriganhebe-Nockenprofil
auf, welches für
eine oder beide Antriebsbedingungen geeignet bzw. anpassbar ist,
nämlich
einer mittleren Geschwindigkeit oder weniger sowie einer Mittellast oder
weniger der inneren Verbrennungskraftmaschine. Da die Konstruktion
auf eine Nockenwelle anwendbar ist, welche ähnlich zu einer Nockenwelle
ist, die in einer herkömmlichen
inneren Verbrennungskraftmaschine ohne jegliches spezielles Equipment verwendet
wird, kann auf diese Art und Weise die VVL Vorrichtung hinsichtlich
der Größe und des
Gewichts reduziert werden. Da die VVL Vorrichtung an sich nicht
unter den vorstehenden Bedingungen betrieben wird, ist es möglich, die
Haltbarkeit und Verlässlichkeit
der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann das Schwenkelement derart festgelegt
bzw. eingestellt sein, dass die Versetzung eines Einlassventils
oder eines Auslassventils im Hinblick auf die Versetzung des Stößelgehäuse in axialer
Richtung und der Antriebsbedingung der mittleren Geschwindigkeit
bzw. mittleren Drehzahl oder mehr sowie der mittleren Last oder mehr
der inneren Verbrennungskraftmaschine erhöht wird. Lediglich wenn der
Motor unter den vorstehenden Bedingungen angetrieben wird, ist es
auf diese Art und Weise möglich,
das Schwenkelement als einen zweiten Nocken zu betreiben bzw. zu
betätigen,
um die Ventilanhebung zu erhöhen.
Daher ist es möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann das Gleitelement eine Einpassöffnung aufweisen,
welche es ermöglicht,
dass eine Passung eines hin- und herbewegenden externen Kolbens,
der an der Zylinderkopfseite der inneren Verbrennungskraftmaschine über eine
lange Öffnung
vorgesehen ist, die sich an einer äußeren Umfangsfläche des
Stößelgehäuses in
axialer Richtung des Stößelgehäuses erstreckt, und
wobei ein Stützabschnitt
vorgesehen ist, welcher einen Vorsprung lagert, der an einer Position
ausgebildet ist, die sich von einer Position eines Anhebeabschnitts
des Schwenkelements unterscheidet, welches mit einem Ende des Ventilschafts
hinsichtlich eines Zentrums der Rotation des Schwenkelements in einem
Zustand des Einpassens des externen Kolbens in die Einpassöffnung Kontakt
aufnimmt. Auf diese Art und Weise bewegt sich das Stößelgehäuse in Richtung
des Ventils in Übereinstimmung
mit dem Nockenprofil, wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung des
Gleitelements eingesetzt ist bzw. eingepasst ist, wobei die Bewegung
des Gleitelements in axialer Richtung eingeschränkt ist. Da das Schwenkelement,
welches zusammen mit dem Stößelgehäuse bewegt
wird, aufgrund des Stützabschnitts
verschwenkt wird, gleitet der Kontaktabschnitt des Schwenkelements
auf dem Ventilschaft. Daher ist es möglich, den Ventilschaft in
Richtung der Ventilseite in Übereinstimmung
mit dem Profil des Kontaktabschnitts des Schwenkelements erheblich
zu versetzen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann eine Gleitfläche des Gleitelements, das
mit dem Ventilschaft Kontakt aufnimmt, eine vorteilhafte Form aufweisen,
um die gleiche Abrasion bzw. den gleichen Abrieb und Gleitwiderstandseigenschaften
wie das Nockenprofil aufzuweisen. Da es möglich ist, das Auftreten einer
Abrasion und eine Klemmung bzw. Quetschung des Schwenkelements zu
verhindern, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann das Schwenkelement eine Gleitfront
bzw. Gleitfläche
mit einer Form aufweisen, welche zum Verschließen bzw. Blockieren des Gleitelements
aufgrund einer Last adäquat
vorgesehen ist, welche von dem Ventilschaft in einem Zustand abgeleitet
wird, wenn der externe Kolben nicht in die Einpassöffnung des
Gleitelements eingepasst ist. Da es möglich ist, das Auftreten einer
Abrasion bzw. eines Abriebs und eine Quetschung bzw. Klemmung des
Schwenkelements zu verhindern, ist es auf diese Art und Weise möglich, die
Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung können zwei
oder mehrere symmetrische Schwenkelemente in einem Stößelgehäuse angeordnet
werden. Da es möglich
ist, die Klemmung bzw. Quetschung zu reduzieren, welche zwischen
dem Schwenkelement und dem Stößelgehäuse auftritt,
ist es auf diese Art und Weise möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann das Schwenkelement aus hochfesten
gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung der Abrasion und
der Gleitwiderstandseigenschaften hergestellt sein. Da es möglich ist,
die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen und die Gleitwiderstandseigenschaft
zwischen den bewegbaren Teilen mit hoher Stabilität über eine
lange Zeitdauer sicherzustellen, ist es auf diese Art und Weise
möglich,
die Verlässlichkeit
hinsichtlich des Betriebs der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann der externe Kolben nach vorne bewegt
werden, um in die Einpassöffnung
des Gleitelements aufgrund der Anwendung eines hydrodynamischen
Drucks oder einer elektromagnetischen Kraft eingepasst werden, und kann
nach hinten in eine Richtung zum Lösen des Verschließens der
Einpassungsbeziehung aufgrund einer mechanischen Vorspannkraft bewegt
werden, wenn der hydrodynamische Druck oder die elektromagnetische
Kraft nicht aufgewendet wird bzw. nicht anliegt. Da der externe
Kolben lösbar
in die Einpassöffnung
eingepasst ist, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit
des Betriebs der VVL Vorrichtung zu steigern.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann der externe Kolben die Drehung des
Stößelgehäuses und
des Gleitelements in einer Umfangsrichtung davon und ein Versetzen
in axialer Richtung einschränken
bzw. beschränken,
wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung des Gleitelements eingepasst
ist und die Drehung des Stößelgehäuses und
des Gleitelements in Umfangsrichtung davon einschränkt, wenn
die Einpassbeziehung nicht verschlossen ist. Da es möglich ist,
das Stößelgehäuse und
das Gleitelement in peripherer Richtung davon zu jeder Zeit gegen
Verdrehen zu sichern, ist es auf diese Art und Weise möglich, die
Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann die lange Öffnung des Stößelgehäuses eine
Breite aufweisen, welche etwas größer als ein äußerer Durchmesser
des externen Kolbens ist. Da der externe Kolben in die lange Öffnung eingepasst
ist, um die Drehung des Stößelgehäuses und
um das Stößelgehäuse in peripherer
Richtung gegen Verdrehen zu sichern, ist es auf diese Art und Weise
möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann eine zentrale Achse des Schwenkens
des Schwenkelements parallel zur Nockenwelle sein. Auf diese Art und
Weise ist es möglich,
die Quetschung bzw. Klemmung zu reduzieren, welche zwischen dem Schwenkelement
und dem Stößelgehäuse auftritt, und
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung können zwei
externe Kolben, welche einander zugewandt sind, derart hin- und
herbewegend angeordnet sein, dass diese symmetrisch um eine zentrale
Achse eines Stößelgehäuses angeordnet
sind. Auf diese Art und Weise kann eine Quetschung bzw. Klemmung, die
zwischen dem Gleitelement und dem Stößelgehäuse auftritt, reduziert werden
und somit ist es möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann der externe Kolben aus hochfesten
gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung bzw. Festlegung der
Abrasion und Gleitwiderstandsfähigkeiten
hergestellt sein. Da es möglich
ist, die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen und die Gleitwiderstandseigenschaften
zwischen den bewegbaren Teilen mit hoher Stabilität über eine
lange Zeitdauer sicherzustellen, ist es auf diese Art und Weise
möglich,
die Verlässlichkeit
des Betriebs der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann das Gleitelement ein ringförmiges Element
sein, welches derart in dem Stößelgehäuse angeordnet
ist, dass es zwischen einem obersten Abschnitt des Stößelgehäuses und
einem ringförmigen
Stopper gleitet, der in dem Stößelgehäuse fixiert
ist. Auf diese Art und Weise kontaktiert das Schwenkelement den
Ventilschaft, und ferner kann das Schwenkelement in dem Gehäuse und
dem Gleitelement angeordnet sein. Da die entsprechenden Teile in
einem derartigen kompakten Raum angeordnet werden können, kann
die VVL Vorrichtung an sich daher hinsichtlich der Größe und des
Gewichts reduziert werden. Bei der vorstehenden Anordnung kann die
Vorrichtung ferner eine Drainageöffnung
aufweisen, welche in der Einpassöffnung
des Gleitelements angeordnet ist. Auf diese Art und Weise ist es
möglich,
die Verlässlichkeit
des externen Kolbens zu verbessern.
Gemäß der vorstehenden
Anordnung kann die Vorrichtung ferner einen konischen Abschnitt
aufweisen, welcher eine Breite in axialer Richtung hat, die größer ist
als ein Zwischenraum, welcher zwischen einem Basiskreis des Nockens
und einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist, und welcher
an einer Öffnung
der Einpassöffnung des
Gleitelements ausgebildet ist. Selbst wenn die Versetzung des Gleitelements
in axialer Richtung hinsichtlich des externen Kolbens vergleichbar
zu dem vorstehenden Zwischenraum oder derart angeordnet ist, ist
es auf diese Art und Weise möglich,
den externen Kolben zu der Einpassöffnung des Gleitelements aufgrund
des konischen Abschnitts zu leiten bzw. zu führen. Daher ist es möglich, ein
schnelles Einpassen des externen Kolbens in die Einpassöffnung des
Gleitelements mit hoher Verlässlichkeit
sicherzustellen und die Verlässlichkeit
des Betriebs zu verbessern.
Bei
der vorstehenden Anordnung kann das Gleitelement aus hochfesten
gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung bzw. Festlegung
der Abrasion bzw. des Abriebs und der Gleitwiderstandseigenschaften
hergestellt sein. Da es möglich
ist, die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen und die Gleitwiderstandsfähigkeit
zwischen den beweglichen Teilen mit Stabilität über eine hohe Zeitdauer sicherzustellen,
ist es in dieser Art und Weise möglich,
die Verlässlichkeit
hinsichtlich des Betriebs der VVL Vorrichtung zu erhöhen.
Gemäß der vorstehenden
Anordnung kann die Vorrichtung ferner eine Aussparung aufweisen, welche
an einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses angeordnet
ist, um eine Anordnung eines Zwischenraum-Justierungselements zu
ermöglichen, welches
einen Zwischenraum justiert bzw. einstellt, der zwischen einem Basiskreis
eines Nockens und einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist, und ferner
kann die Vorrichtung eine Lagerung aufweisen, welche integriert
in dem Stößelgehäuse angeordnet
ist, um eine Schwenkachse des Schwenkelements zu lagern bzw. zu
tragen. Wenn die innere Verbrennungskraftmaschine zusammengebaut
und hergestellt ist, kann das Zwischenraum-Justierungselement, welches
eine Dicke aufweist, die einem gemessenen Wert des Zwischenraums
entspricht, in geeigneter Art und Weise demgemäss angeordnet werden. Da die
Lagerung der Schwenkachse des Schwenkelements integriert in das
Stößelgehäuse angeordnet
ist, ist es möglich,
die Komponentenanzahl zu reduzieren, um den Zusammenbau bzw. die
Montage effektiver zu bewerkstelligen und die Kosten der Teile zu
reduzieren.
Gemäß der vorstehenden
Anordnung kann die Vorrichtung ferner ein scheibenförmiges Zwischenraum-Justierungselement
aufweisen, welches zwischen dem Schwenkelement und dem Ventilschaft
angeordnet ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Anlagefläche gegen
das Schwenkelement zu vergrößern und
den Zwischenraum zu justieren bzw. einzustellen, welcher zwischen
dem Basiskreis des Nockens und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert
ist.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
1 ist
eine schematische Skizze eines Ventilantriebssystems mit direktem
Antrieb in einem Motor.
2 ist
eine Ansicht, welche in Richtung eines Pfeils A-A in 1 gesehen
ist und einen Nocken an einer Nockenwelle in dem Ventilantriebssystem
darstellt.
3 ist
eine Frontansicht eines Nockenprofils eines Nockens, welche in 2 gezeigt
ist.
4 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn die VVL Vorrichtung an einer Referenzposition
lokalisiert ist.
5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linien V-V von 4.
6 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt der inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, welche
in 4 gezeigt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen
Niedriganhebemodus festgelegt ist.
7 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt der inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, welche
in 4 dargestellt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf
einen Hochanhebemodus festgelegt ist.
8 ist
eine Querschnittsansicht entlang den Linien VIII-VIII von 7.
9 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
10 ist
eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie X-X von 9 genommen
ist.
11 ist
eine vergrößerte Längsansicht
im Querschnitt einer Einpassöffnung
von 9.
12 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
13 ist
eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie XIII-XIII von 12 genommen
ist.
14 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt eines wichtigen Punkts einer Alternative der VVL
Vorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform.
15 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung
gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden erläutert.
Ausführungsform 1
4 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn sich die VVL Vorrichtung an einer Referenzposition
befindet. 5 ist eine Querschnittsansicht,
welche entlang der Linien V-V von 4 gesehen
ist. 6 ist eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, die
in 4 gezeigt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen
Niedriganhebemodus festgelegt ist. 7 ist eine
Längsansicht
im Querschnitt der inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, welche
in 4 gezeigt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen
Hochanhebemodus festgelegt ist. 8 ist eine Querschnittsansicht,
welche entlang der Linien VIII-VIII
von 7 gesehen ist. Da sowohl die einlassseitige VVL
Vorrichtung als auch die auslassseitige VVL Vorrichtung die gleiche
Konstruktion aufweisen, werden beide Vorrichtungen durch den gleichen
Vorgang betrieben. In diesem Fall ist lediglich die einlassseitige
VVL Vorrichtung erläutert
und auf die Erläuterung
der auslassseitigen VVL Vorrichtung wird verzichtet. Darüber hinaus
wird angenommen, dass ein Zylinder, welcher in der Zeichnung dargestellt
ist, in einer vertikalen Richtung angeordnet ist. Komponenten der
ersten Ausführungsform,
welche mit denen der herkömmlichen
VVL Vorrichtung ähnlich bzw.
identisch sind, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden
und eine weitere Beschreibung davon wird im folgenden weggelassen.
Eine
VVL Vorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform
wird zusammen mit einem Einlassnocken 41 verwendet. Der
Einlassnocken 41 enthält einen
Basiskreisabschnitt 41a, einen Anhebekurvenabschnitt 41b,
zwei Rampenabschnitte 41c und 41d, welche ein
Niedriganhebe-Nockenprofil bilden, die für einen oder beide der Antriebsbedingungen
geeignet sind, nämlich
der mittleren Drehzahl oder weniger sowie der mittleren Last oder
weniger des Motors. Die VVL Vorrichtung 40 weist ein mit einem
Boden versehenes und zylinderförmiges
Stößelgehäuse 42 mit
einer oberen Endfläche,
welche als Nockenkontaktabschnitt 42a arbeitet, welcher
mit einer Nockenfläche
des Einlassnockens 41 Kontakt aufnimmt, einen Arm (Schwenkelement) 44,
welcher an einem Stützabschnitt 42b gelagert
ist, der sich nach unten von einem oberen Boden in dem Stößelgehäuse 42 erstreckt,
um das Verschwenken selbst um einen Hauptzapfen (Verschwenkachse) 43 zu
ermöglichen, und
einen inneren Ring (Gleitelement) 45 auf, welcher derart
angeordnet ist, dass ein Gleitvorgang selbst in dem Stößelgehäuse 42 möglich ist.
Darüber hinaus
ist der Hauptzapfen 43 derart angeordnet, dass dieser parallel
zu einer nicht gezeigten Nockenwelle des Motors angeordnet ist.
Eine
scheibenförmige
Aussparung 42c ist an einer oberen Fläche des oberen Bodens des Stößelgehäuses 42 ausgebildet.
Eine Beilagscheibe bzw. ein Abstandsstück (Zwischenraum-Justierungselement) 46 ist
in der Aussparung 42c angeordnet und justiert bzw. stellt
einen Zwischenraum ein, welcher zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des
Einlassnockens 41 und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 als
angemessen im Hinblick auf die thermische Ausdehnung und ähnlichem
definiert ist. Bei der ersten Ausführungsform weist der Nockenkontaktabschnitt 42a die
Beilagscheibe 46 auf, welche in der Aussparung 42c angeordnet
ist.
Eine
lange Öffnung 42d ist
an einer äußeren Umfangsfläche des
Stößelgehäuses 42 ausgebildet und
erstreckt sich in einer axialen Richtung des Stößelgehäuses 42. Eine Breite
der Längsöffnung 42d in Umfangsrichtung
des Stößelgehäuses 42 ist
derart ausgebildet, dass diese etwas größer als ein äußerer Durchmesser
eines externen Kolbens ist, welcher später beschrieben wird. Eine
Länge der
länglichen Öffnung 42d in
Axialrichtung des Stößelgehäuses 42 ist
derart ausgebildet, dass der Bereich der Bewegung des externen Kolbens,
welcher später
beschrieben werden wird, mit einem Unterschied zwischen einer axialen
Versetzung des Ventilschafts 53 im Niedriganhebemodus und
eine axiale Versetzung des Ventilschafts 35 im Hochanhebemodus
vergleichbar ist. Ein Stopfring (ringförmiges Element) 47 ist
in einer inneren Umfangsfläche
des Stößelgehäuses 42 angeordnet
und schränkt
das Nach-unten-Gleiten des inneren Rings 45 ein.
Der
Arm 44 ist ein im wesentlichen zylindrisches solides Element.
Ein Basisabschnitt 44a ist an einer äußeren Umfangsfläche des
Arms 44 ausgebildet und kontaktiert den oberen Abschnitt
des Ventilschafts 35 im Niedriganhebemodus. Ein Anhebeabschnitt 44b ist
an der äußeren Umfangsfläche des Arms 44 ausgebildet
und ragt nach außen
in einer axialen Richtung des Arms 44. Der Anhebeabschnitt 44b kontaktiert
den oberen Abschnitt des Ventilschafts 35 im Hochanhebemodus,
um den Ventilschaft 35 in axialer Richtung innerhalb eines
erforderlichen Bereichs zu versetzen. Der Basisabschnitt 44a und
der Anhebeabschnitt 44b haben beide eine ebene Fläche, welche
der oberen ebenen Fläche
des Ventilschafts 35 entspricht. Eine glatte kontinuierliche Front
bzw. Fläche
(Gleitfläche)
ist derart ausgebildet, dass der Basisabschnitt 44a mit
dem Anhebeabschnitt 44b verbunden wird. Aus der äußeren Umfangsfläche des
Arms 44 ist ein Vorsprungsabschnitt 44c an einer
Position ausgebildet, welche von dem Basisabschnitt 44a und
dem Anhebeabschnitt 44b in Umfangsrichtung abweicht und
welche sich nach außen
von dem Basisabschnitt 44a in radialer Richtung erstreckt
bzw. hinausragt. Ein Stangenabschnitt 44d ist an einem
Oberteil bzw. Kopf des Vorsprungsabschnitts 44c ausgebildet
und erstreckt sich in axialer Richtung des Arms 44.
Der
innere Ring 45 ist im wesentlichen ein zylindrisches Element.
Eine Einpassöffnung 45a ist nach
innen an einer äußeren Umfangsfläche des
inneren Rings 45 in einer radialen Richtung des inneren
Rings 45 ausgebildet und ermöglicht das Einsetzen des externen
Kolbens, welcher später
beschrieben wird. Eine Drainageöffnung 48 ist
an der hinteren Seite der Einpassöffnung 45a ausgebildet
und kommuniziert zwischen der Einpassöffnung 45a und einer
inneren Fläche
des Rings 45, um Luft, Öl
und ähnliches
nach außen
auszustoßen
bzw. auszuströmen,
wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung 45a eingepasst
bzw. eingesetzt ist. Eine lange Nut 45b mit einer Tiefe,
welche geringer ist als die Einpassöffnung 45a, ist an
einer Position, welche nahe dem Nocken im Vergleich zur Einpassöffnung 45a angeordnet
ist, der äußeren Umfangsfläche des
inneren Rings 45 ausgebildet, um sich in axialer Richtung
zu erstrecken. Darüber
hinaus ist ein Paar von Stützabschnitten 45c an
einer inneren Umfangsfläche
des inneren Rings 45 angeordnet und stützt beide Enden der Stange 44d des
Arms 44 nach oben.
Eine
derartige VVL Vorrichtung 40 ist in einer Unterbringungsöffnung 49 untergebracht,
welche an dem Zylinderkopf 1a des Zylinders 1 angeordnet
ist, um das Gleiten davon selbst in axialer Richtung zu ermöglichen.
Eine Ventilfeder 50 ist zwischen dem oberen Abschnitt des
Ventilschafts 35 und des Zylinderkopfs 1a angeordnet
und spannt den Ventilschaft 35 zu jeder Zeit nach oben
vor, um das Einlassventil 18 gegen den Ventilsitz 14 zu
pressen, um dieses zu schließen.
Ein
hydraulisches System 52 ist an einer inneren Umfangsfläche der
Unterbringungsöffnung 49 des
Zylinderkopfs 1a angeordnet und bewegt einen externen Kolben 51 in
radialer Richtung der Unterbringungsöffnung 49 hin und
her. Der externe Kolben 51 weist einen vorderen Abschnitt 51a mit
geringem Durchmesser, welcher in die Einpassöffnung 45a des inneren
Rings 45 eingesetzt ist, und einen hinteren Abschnitt 51b von
großem
Durchmesser auf, welcher einen größeren Durchmesser aufweist,
der größer als
der vordere Abschnitt 51a mit geringem Durchmesser ist.
Der externe Kolben 51 ist in einer Kolbenunterbringungsöffnung 53 des
Hydrauliksystems 52 untergebracht, um das Gleiten davon
darin zu ermöglichen.
Die Kolbenunterbringungsöffnung 53 weist
einen Öffnungsabschnitt 53a mit
einem inneren Durchmesser auf, welcher dem äußeren Durchmesser des vorderen
Abschnitts 51a mit geringem Durchmesser entspricht, und
weist einen Unterbringungsabschnitt 53b mit einem inneren
Durchmesser auf, welcher dem äußeren Durchmesser
des hinteren Abschnitts 51b mit größerem Durchmesser entspricht.
Eine Spiralfeder 54 ist zwischen einer vorderen Endfläche des
Unterbringungsabschnitts 53b und dem hinteren Abschnitt 51b mit
größerem Durchmesser
des externen Kolbens 51 angeordnet und spannt den externen Kolben 51 nach
hinten vor. Eine Ölbohrung 55 ist
an einem hinteren Abschnitt der Kolbenunterbringungsöffnung 53 angeordnet
und versorgt einen Hydraulikdruck, welcher von einer nicht gezeigten Ölpumpe abgeleitet
wird, zu der Kolbenunterbringungsöffnung 53.
In
diesem Fall ist ein vorderes Ende des vorderen Abschnitts 51a mit
geringem Durchmesser des externen Kolbens 51 derart festgelegt,
dass dieser in die lange Nut 45b des inneren Rings 45 über die längliche Öffnung 42d des
Stößelgehäuses 42 aufgrund
einer Vorspannkraft der Spiralfeder 54 eingesetzt wird,
wenn der externe Kolben 51 nach hinten in Richtung der
am weitesten zurückversetzten
Position in einem Zustand bewegt wird, in welchem eine Versorgung
der Hydraulikdrucks zu dem Hydrauliksystem 52 nicht vorgesehen
ist. Die Festlegung dient dem Zweck zur Steuerung einer Drehung
des inneren Rings 45 in Umfangsrichtung ohne Steuerung
der axialen Versetzung des inneren Rings 45 aufgrund des
externen Kolbens 51 in einem Zustand, in welchem eine Versorgung
des Hydraulikdrucks zu dem Hydrauliksystem 52 nicht vorgesehen
ist. Wenn der Hydraulikdruck dem Hydrauliksystem 52 zugeführt wird,
ist es auf diese Art und Weise möglich,
den externen Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren
Rings 45 unmittelbar einzusetzen bzw. einzupassen. Da darüber hinaus
der externe Kolben 51 derart festgelegt ist bzw. voreingestellt
ist, dass dieser in die längliche Öffnung 42d des
Stößelgehäuses zu
jeder Zeit eingesetzt werden kann, ist es möglich, eine Drehung des Stößelgehäuses 42 in
Umfangsrichtung zu verhindern. Daher ist es möglich, das Stößelgehäuse 42 im
Hinblick auf den externen Kolben 51 zu lokalisieren. Da
es auf diese Art und Weise möglich
ist, die parallele Beziehung zwischen dem Hauptzapfen 43 und
der nicht gezeigten Nockenwelle des Motors beizubehalten, ist es
möglich,
eine Verschwenkrichtung des Arms 44 mit einer Drehrichtung
des Einlassnockens 41 aufeinander abzustimmen bzw. aneinander anzupassen.
Somit ist es möglich,
das auftreten einer Quetschung bzw. Klemmung zu verhindern.
Hochfeste
(hohe Scherungsspannung) gesinterte Materialien oder Materialien
zur Darstellung bzw. Festlegung der Abrasion bzw. Abnützung und Gleitwiderstandseigenschaften,
wie beispielsweise eine SCM oder ähnliches, werden bevorzugt
als Materialien verwendet, welche zumindest den Arm 44, den
Ring 45 oder den externen Kolben 45 bilden.
Der
Betrieb der VVL Vorrichtung wird nun im folgenden beschrieben.
Zu
Anfang wird eine oder beide der Antriebsbedingungen (Niedriganhebemodus)
der mittleren Geschwindigkeit oder weniger sowie der mittleren Last
oder weniger der inneren Verbrennungskraftmaschine anliegen, wobei
der Hydraulikdruck, welcher von der nicht gezeigten Ölpumpe abgeleitet
wird, nicht zu dem Hydrauliksystem 52 geleitet wird. Daher stoppt
der externe Kolben 51 an der am weitesten zurückgezogenen
Position aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54 und das
vordere Ende des externen Kolbens 51 ist nicht in die Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 eingepasst. Mit anderen Worten, der innere
Ring 45 ist nicht in die Zylinderkopf 1a Seite
eingesetzt bzw. eingerastet, so dass ein Verschließvorgang
des externen Kolbens 51 in axialer Richtung nicht wirkt
bzw. arbeitet. Auf der anderen Seite nimmt der Basisabschnitt 44a des
Arms 44 mit dem oberen Abschnitt des Ventilschafts 53 Kontakt auf.
Der Kontakt wird im wesentlichen aufgrund der Last beibehalten,
welche von dem Ventilschaft 53 auf der Basis der Vorspannkraft
der Ventilfeder 50 abgeleitet wird. Wenn in diesem Fall
die Nockenfläche
des Eingriffsnockens 41 an dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 der
VVL Vorrichtung 40 gleitet, drückt der Nocken gegen den Ventilschaft 35 über den
Basisabschnitt 44a des Arms 44 in Übereinstimmung
mit dem Nockenprofil nach unten. Zur selben Zeit kommt die VVL Vorrichtung 40 nach
unten, ohne die axiale Länge
des Stößelgehäuses 42 zu ändern. Zu
dieser Zeit sind die axialen Versetzungen des Stößelgehäuses 42 und des Einlassventils 18,
welche von der Einlassnocke 41 durchgeführt werden, miteinander identisch
und sind mit einer Niedriganhebelänge vergleichbar, welche im
nachfolgenden als LL bezeichnet wird, wie in 6 gezeigt.
Als
nächstes
liegt entweder eine oder liegen beide der Antriebsbedingungen (Hochanhebemodus)
der mittleren Geschwindigkeit oder mehr sowie der mittleren Last
oder mehr der inneren Verbrennungskraftmaschine vor, wobei der Hydraulikdruck, welcher
von der nicht gezeigten Ölpumpe
abgeleitet wird, zu dem Hydrauliksystem 52 versorgt wird.
Daher
behält
der externe Kolben 51 das Stoppen an der am weitesten vorgerückten Position aufgrund
der Versorgung des Hydraulikdrucks gegen die Vorspannkraft der Spiralfeder 54 bei.
Das Frontende des externen Kolbens 51 passt in die Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45. Mit anderen Worten, der innere Ring 45 ist
an der Zylinderkopfseite 1a festgelegt, da der Verschließvorgang
des externen Kolbens 51 in axialer und Umfangsrichtung
wirkt bzw. arbeitet. Mit anderen Worten, der Basisabschnitt 44a des
Arms 44 nimmt mit dem oberen Abschnitt des Ventilschafts 35 Kontakt
auf. Der Kontakt wird im wesentlichen aufgrund der Last beibehalten,
welche sich von dem Ventilschaft 35 auf der Basis der Vorspannkraft
der Ventilfeder 50 ableitet. Wenn in diesem Fall die Nockenfläche des
Eingriffsnockens 41 an dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 der VVL
Vorrichtung 40 gleitet, kommt das Stößelgehäuse 42 zusammen mit
dem Arm 44 nach unten. Da die axiale Versetzung des inneren
Rings 45 jedoch aufgrund des externen Kolbens 51 gesteuert
wird, kommt der innere Ring 45 nicht nach unten. Zu dieser Zeit
wird die Stange 44d des Arms 44 durch den Stützabschnitt 45c des
inneren Rings 45 gegen die Vorspannkraft der Ventilfeder 50 angehoben,
und der Arm 44 dreht sich um den Hauptzapfen 43 in
einer Richtung eines Pfeils C von 7. Auf diese
Art und Weise gleitet der Arm 44 vom Basisabschnitt 44a zu dem
Anhebeabschnitt 44b des Arms 44 auf dem Ventilschaft 35.
Ein Unterschied zwischen einem Abstand von einem Zentrum des Hauptzapfens 43 zu dem
Basisabschnitt 44a und einem Abstand von dem Zentrum des
Hauptzapfens 43 zu dem Anhebeabschnitt 44b ist
mit einem Unterschied zwischen der Anhebung in den Niedriganhebe-
und den Hochanhebe-Nockenprofilen vergleichbar. Die axiale Länge des
Stößelgehäuses 42 wird
durch den Unterschied verlängert.
Darüber
hinaus wird die axiale Versetzung des Stößelgehäuses 42 durch den
Eingriffsnocken 41 durchgeführt, und ist mit der LL wie
im Fall des Niedriganhebemodus identisch, und die Versetzung des
Einlassventils 18 ist mit einer Hochanhebelänge von 7 vergleichbar
(im nachfolgenden als HL bezeichnet).
Wenn
als nächstes
zu dem Niedriganhebemodus zurückgekehrt
wird, kehrt der externe Kolben 51 zu der am weitesten zurückversetzten
Position aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54 zurück, da die
Versorgung des Hydraulikdrucks von der nicht gezeigten Ölpumpe zu
dem Hydrauliksystem 52 gestoppt wird. Zu dieser Zeit wird
das vordere Ende des externen Kolbens 51 aus der Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 gelöst,
um den Verschließmechanismus
zu lösen.
Auf diese Art und Weise ermöglicht
es der innere Ring 45, dass dieser in dem Stößelgehäuse 42 in
axialer Richtung nach unten gleitet. Daher rotiert der Arm 44 in
einer Richtung, welche entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils
C ist, aufgrund der Vorspannkraft der Ventilfeder 50, während der
Anhebeabschnitt 44b des Basisabschnitts 44a des
Arms 44 auf dem Ventilschaft 35 gleitet. Die axiale
Länge des
Stößelgehäuses 42 kehrt
zu einer vorstehenden Länge
aufgrund der Rotation des Arms 44 zurück.
Wie
vorstehend gemäß der ersten
Ausführungsform
beschrieben, schafft die VVL Vorrichtung mit dem Stößelgehäuse 42,
welches mit dem Eingriffsnocken 41 Kontakt aufnimmt, und
aufgrund der Drehung des Eingriffsnockens 1 hin und her
angetrieben wird, den Arm 44, welcher derart in dem Stößelgehäuse 42 gelagert
ist, dass das Verschwenken des Arms 44 möglich ist,
und welches die Gleitfläche
aufweist, die den Ventilschaft in axialer Richtung des Ventilschafts 35 versetzt,
und den inneren Ring 45, welcher derart in dem Stößelgehäuse 42 angeordnet ist,
dass das Gleiten des inneren Rings 45 möglich ist, welcher den Arm 44 verschwenkt,
wenn der innere Ring 45 gleitet bzw. verschoben wird. Da
es möglich
ist, die innere Struktur des Stößelgehäuses 42 zu vereinfachen,
kann in dieser Art und Weise die VVL Vorrichtung hinsichtlich der
Größe und des
Gewichts reduziert werden. Daher ist es möglich, eine vollständige Verwendung
der Reduktion der Trägheitsmasse vorzunehmen,
was als maximaler Vorteil der VVL Vorrichtung mit direktem Antrieb
angesehen wird bzw. definiert wird. Wenn der Motor mit hoher Drehzahl
läuft,
ist der innere Ring 45 mit dem Zylinderkopf gekoppelt.
Zu dieser Zeit erwartet bzw. erreicht man eine weitere Reduzierung
der Trägheitsmasse.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
sieht der Eingriffsnocken 41, welcher mit dem Stößelgehäuse 42 Kontakt
aufnimmt, ein Niedriganhebe-Nockenprofil vor, welches für beide
oder eine der Antriebsbedingungen der mittleren Geschwindigkeit bzw.
Drehzahl oder weniger sowie der mittleren Last oder weniger der
inneren Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Da auf diese Art
und Weise die Konstruktion auf eine Nockenwelle anwendbar ist, welche
gleich einer Nockenwelle ist, die in einer herkömmlichen inneren Verbrennungskraftmaschine ohne
jegliches spezielles Equipment verwendet wird, kann die VVL Vorrichtung 40 hinsichtlich
der Größe und des
Gewichts reduziert werden. Da die VVL Vorrichtung 40 an
sich nicht unter den vorstehenden Bedingungen arbeitet bzw. betrieben
wird, ist es möglich,
die Haltbarkeit und Verlässlichkeit
der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
ist der Arm 44 derart festgelegt, dass dieser die Versetzung des
Einlassventils 18 hinsichtlich der Versetzung des Stößelgehäuses 42 in
axialer Richtung unter der Antriebsbedingung der mittleren Geschwindigkeit
oder mehr sowie der mittleren Last oder mehr der inneren Verbrennungskraftmaschine
anhebt. Wenn nur der Motor unter der vorstehenden Bedingung angetrieben
wird, ist es auf diese Art und Weise möglich, den Arm 44 als
einen zweiten Nocken zu betreiben, um die Ventilanhebung zu erhöhen. Daher
ist es möglich, die
Haltbarkeit und Verlässlichkeit
der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
sieht der innere Ring 45 mit der Einpassöffnung 45a,
welche das Einpassen des externen Kolbens 51 ermöglicht,
der aufgrund der Zylinderkopf 1a Seite der inneren Verbrennungskraftmaschine über die
Längsöffnung 42d hin-
und herbewegt wird, welche sich an der äußeren Umfangsfläche des
Stößelgehäuses 42 in
axialer Richtung des Stößelgehäuses 42 erstreckt, und
den Stützabschnitt 45c vor,
welcher den Vorsprung 44c lagert, der an einer Position
ausgebildet ist, welche sich von einer Position des Anhebeabschnitts 44b des
Arms 44 unterscheidet, welcher Kontakt mit dem Ventilschaft 35 im
Verhältnis
zu dem Hauptzapfen 43 als Zentrum der Drehung des Arms 44 in
einem Zustand Kontakt aufnimmt, in welchem der externe Kolben 51 in
die Einpassöffnung 45a eingepasst
ist. Auf diese Art und weise bewegt sich das Stößelgehäuse 42 in Richtung
der Seite des Einlassventils 18 in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil, wenn
der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des Rings 45 eingepasst
ist, wohingegen die Bewegung des inneren Rings 45 in axialer
Richtung eingeschränkt
ist. Da der Arm, welcher zusammen mit dem Stößelgehäuse 42 bewegt wird,
aufgrund des Stützabschnitts 45c schwenkt
bzw. verschwenkt wird, gleitet der Kontaktabschnitt des Arms 44 auf dem
Ventilschaft 35. Daher ist es möglich, den Ventilschaft in
Richtung der Seite des Einlassventils 18 in Übereinstimmung
mit dem Profil des Kontaktabschnitts des Arms 44 erheblich
zu verschieben.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
hat die Gleitfläche
des Arms 44, welcher mit dem Ventilschaft 35 Kontakt
aufnimmt, eine vorteilhafte Form zur Darstellung bzw. Ausübung der
gleichen Abrasion und der Gleitwiderstandsfähigkeiten wie das Nockenprofil.
Da es auf diese Art und Weise möglich
ist, das Auftreten einer Abrasion und eines Verklemmens bzw. Quetschens
des Arms 44 zu vermeiden, ist es möglich, die Festigkeit und Haltbarkeit
der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Bei
der ersten Ausführungsform
sieht der Arm 44 zusammen mit der Gleitfläche, welche
eine Form aufweist, die angemessen zum Verschieben des inneren Rings 45 aufgrund
einer Last ist, welche von dem Ventilschaft 35 in einem
Zustand abgeleitet wird, in dem der externe Kolben 51 in
die Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 nicht eingepasst ist, diese Gleitfläche vor.
Da es auf diese Art und Weise möglich
ist, das Auftreten einer Abrasion und einer Klemmung des Arms 44 zu
vermeiden, ist es möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
sind der Arm 44, der innere Ring 45 und der externe
Kolben 51 aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien
zur Darstellung der Abrasion und der Gleitwiderstandsfähigkeiten
hergestellt. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, die Haltbarkeit
der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen und die Gleitwiderstandseigenschaften
zwischen den beweglichen Teilen mit Stabilität über eine lange Zeitdauer sicherzustellen, ist
es möglich,
die Verlässlichkeit
des Betriebs der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Bei
der ersten Ausführungsform
bewegt sich der externe Kolben 51 nach vorne, um in die
Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 aufgrund der Anwendung des Hydraulikdrucks
eingepasst zu werden, und bewegt sich in einer Richtung zurück, in welcher
das Verschließen
durch die Einpassung aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54 vorgenommen
wird, wenn der hydraulische Druck nicht anliegt. Da auf diese Art
und Weise der externe Kolben 51 lösbar in die Einpassöffnung 45a eingepasst
ist, ist es möglich,
die Verlässlichkeit
des Betriebs der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Bei
der ersten Ausführungsform
schränkt
der externe Kolben 51 die Drehung des Stößelgehäuses 42 und
des inneren Rings 45 in Umfangsrichtung sowie die Bewegung
in axialer Richtung ein, wenn der externe Kolben 51 in
die Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 eingepasst ist. Der externe Kolben 51 schränkt ferner
die Drehung des Stößelgehäuses 42 und
des inneren Rings 45 in peripherer Richtung ein, wenn die
Einpassung nicht verschlossen ist. Da es auf diese Art und Weise
möglich
ist, das Stößelgehäuse 42 und
den inneren Ring 45 in Umfangsrichtung zu jeder Zeit gegen
Verdrehen zu sichern, ist es möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Bei
der ersten Ausführungsform
hat die längliche Öffnung 42d des
Stößelgehäuses 42 eine
Breite, welche geringfügig
größer als
der äußere Durchmesser
des externen Kolbens 51 ist. Da auf diese Art und Weise
der externe Kolben 51 in die längliche Öffnung 42d eingepasst
ist, um die Drehung des Stößelgehäuses 42 einzuschränken, und
um das Stößelgehäuse 42 in
Umfangsrichtung zu lokalisieren, ist es möglich, die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
ist der Hauptzapfen 43 des Arms 44 parallel zu
der Nockenwelle angeordnet. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine
Quetschung bzw. Klemmung zu reduzieren, welche zwischen dem Arm 44 und
dem Stößelgehäuse 42 auftritt,
und um die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Bei
der ersten Ausführungsform
ist der innere Ring 45 ein ringförmiges Element, welches derart in
dem Stößelgehäuse 42 angeordnet
ist, dass dieses zwischen dem obersten Abschnitt des Stößelgehäuses 42 und
dem Stoppring 47 gleitet, welcher in dem Stößelgehäuse 42 fixiert
ist. Auf diese Art und Weise kann der Arm 44, welcher mit
dem Ventilschaft 35 Kontakt aufnimmt, in dem Stößelgehäuse 42 und dem
inneren Ring 45 angeordnet sein. Da daher die entsprechenden
Teile in einem kompakten Raum angeordnet werden können, kann
die VVL Vorrichtung 40 an sich hinsichtlich der Größe und des
Gewichts reduziert werden.
Bei
der ersten Ausführungsform
ist die Drainageöffnung 48 in
der Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 angeordnet. Da es auf diese Art und Weise
möglich
ist, das Schmieröl
und Luft auszustoßen,
welche in der Einpassöffnung 45 verbleibt,
wenn der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren
Rings 45 eingepasst wird, ist es möglich, die Verlässlichkeit
des externen Kolbens 51 zu verbessern.
Bei
der ersten Ausführungsform
ist die Aussparung 42c an dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 angeordnet,
um die Anordnung der Beilagscheibe 46 zu ermöglichen,
welche einen Zwischenraum justiert, der zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des
Einlassnockens 41 und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 definiert
ist. Wenn auf diese Art und Weise die innere Verbrennungskraftmaschine
hergestellt und zusammengebaut ist, kann die Beilagscheibe bzw.
der Abstandshalter 46 mit einer Dicke, welche einem gemessenen
Wert des Zwischenraums entspricht, in angemessener Art und Weise
angeordnet werden. Der Stützabschnitt 42b, welcher
als Lagerung des Hauptzapfens 43 des Arms 44 definiert
ist, ist integriert in das Stößelgehäuse 42 angeordnet.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, die
Anzahl der Komponenten zu reduzieren, um den Zusammenbau effektiver
bzw. effizienter zu gestalten und um die Kosten für die Teile
zu reduzieren.
Ausführungsform 2
9 ist
eine Längsansicht
im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 10 ist
eine Schnittansicht entlang den Linien X-X von 9. 11 ist
eine vergrößerte Längsansicht
im Querschnitt einer Einpassöffnung von 9.
Die Komponenten der zweiten Ausführungsform,
welche mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind,
werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird
weggelassen.
Die
zweite Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei externe Kolben 51,
welche einander zugewandt sind, hin- und herbewegend derart angeordnet sind,
dass diese symmetrisch im Hinblick auf die Zentrumsachse des Stößelgehäuses 42 vorgesehen
sind. Daher sind die beiden Einpassöffnungen 45a, welche
symmetrisch zueinander angeordnet sind, derart angeordnet, dass
sie mit den beiden externen Kolben 51 übereinstimmen.
Bei
der zweiten Ausführungsform
ist der konische Abschnitt 56 an einer Öffnung von jeweils der Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 ausgebildet. Der konische Abschnitt 56 weist
eine Breite W in axialer Richtung auf, welche größer als ein Zwischenraum ist,
der zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des Einlassnockens 41 und
dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 definiert
ist.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
sind die beiden externen Kolben 51, welche einander zugewandt
sind, derart hin- und herbewegend angeordnet, dass sie um die Zentrumsachse
des Stößelgehäuses 42 symmetrisch
vorgesehen sind. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, die beiden externen Kolben
zu synchronisieren und eine Quetschung zu reduzieren, welche zwischen
dem inneren Ring 45 und dem Stößelgehäuse 42 im Vergleich
zu der Verwendung eines externen Kolbens 51 auftritt. Als
Folge davon ist es möglich,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist der konische Abschnitt 56 an einer Öffnung von jeweils der Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 ausgebildet. Der konische Abschnitt 56 weist
eine Breite W in axialer Richtung auf, welche größer als der Zwischenraum ist,
der zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des Einlassnockens 41 und
dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 definiert
ist. Selbst wenn die axiale Bewegung des inneren Rings 45 im Hinblick
auf den externen Kolben 51 mit dem vorstehenden Zwischenraum
oder ähnlichem
vergleichbar ist, ist es auf diese Art und Weise möglich, den
externen Kolben 51 zu der Einpassöffnung 45a aufgrund des
konischen Abschnitts 56 zu führen bzw. zu leiten. Daher
ist es möglich,
eine schnelle Einpassung des externen Kolbens 51 in die
Einpassöffnung 45a es
inneren Rings 45 mit Verlässlichkeit sicherzustellen und
die operative Verlässlichkeit
zu verbessern.
Ausführungsform 3
12 ist
eine Längsansicht
im Schnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Ausführungsform. 13 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII von 12.
Die Komponenten der dritten Ausführungsform,
welche gleich mit den Komponenten der ersten Ausführungsform sind,
werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und eine weitere Beschreibung
davon wird weggelassen.
Die
dritte Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Arme 44, welche als
Objekt und Abbild zu sehen sind, an einem Hauptzapfen 43 zusätzlich zu
der Anordnung der beiden externen Kolben 51 angeordnet
sind, welche einander zugewandt sind, wobei diese wie im Fall der
zweiten Ausführungsform
symmetrisch angeordnet sind.
Darüber hinaus
ist ein im wesentlichen scheibenförmiger Abstandshalter (Zwischenraum-Justierungselement) 57 zwischen
dem Arm 44 und dem Ventilschaft 35 angeordnet.
Der Abstandshalter 57 ist ein Element, welches einen Zwischenraum
zwischen dem Arm 44 und dem Ventilschaft 35 einstellt
und welches eine Kontaktfläche
erhöht,
welche mit dem Arm 44 Kontakt aufnimmt.
Gemäß der dritten
Ausführungsform
sind die symmetrischen Arme 44 in einem Stößelgehäuse 42 angeordnet.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine
Quetschung zu reduzieren, welche zwischen dem Schwenkelement und
dem Stößelgehäuse auftritt,
und die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu steigern. Darüber hinaus
ist die Anzahl der Arme 44 nicht auf die vorstehende Konstruktion
beschränkt,
welche vorsieht, dass die Arme symmetrisch zueinander angeordnet
sind.
14 ist
eine Längsschnittansicht
eines wichtigen Punktes einer Alternative der VVL Vorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform.
Bei der Alternative ist die Aussparung 42c von dem Stößelgehäuse 42 entfernt
und der verbleibende Abschnitt ist als eine ebene Fläche ausgebildet.
Der Abstandshalter 57 ist an dem oberen Abschnitt des Ventilschafts 35 angeordnet.
Der Abstandshalter 57 hat die Funktion zur Justierung eines
Zwischenraums zwischen dem Einlassnocken 41 und dem Stößelgehäuse 42 zusätzlich zur
Justierung des Zwischenraums zwischen dem Arm 44 und dem
Ventilschaft 35. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die
Justierungsfunktionen des Zwischenraums in einer Komponente zu kombinieren
und somit die Komponentenanzahl zu reduzieren. Als Folge davon kann
die VVL Vorrichtung hinsichtlich des Gewichts reduziert werden.
Ausführungsform 4
15 ist
eine Längsschnittansicht
einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten der vierten Ausführungsform,
welche identisch mit den Komponenten der ersten Ausführungsform
sind, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ferner wird
eine Beschreibung davon weggelassen.
Die
vierte Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisches Antriebssystem 58 anstelle
des Hydrauliksystems 52 als System zum Antrieb des externen
Kolbens 51 verwendet wird. Das elektromagnetische Antriebssystem 58 weist
ein Gehäuseelement 59 mit
einem Öffnungsabschnitt 59a,
welcher für
eine Hin- und Herbewegung des externen Kolbens 51 verwendet wird,
einen Beschlag 60, welcher in dem Öffnungsabschnitt 59a des
Gehäuseelements 59 angeordnet
ist, eine erste Hülse 61,
welche in den Beschlag 60 eingepresst ist und den externen
Kolben 51 in axialer Richtung lagert, um das Gleiten des
externen Kolbens 51 zu ermöglichen, eine Spiralfeder 54,
welche zwischen dem vorderen Ende der ersten Hülse 61 und dem Zylinderkopf 1a über den Öffnungsabschnitt 59a des
Gehäuseelements 59 angeordnet
ist, eine Solenoidventil 62, welches in dem Gehäuseelement 59 angeordnet
ist und eine Wicklung 62a und einen Wicklungskörper 62b aufweist,
auf welchem die Wicklung 62a gelagert ist, eine Verbinderabdeckung 63,
welche mit einem Anschluss 63a versehen ist, der das Solenoidventil 62 mit
einer Motorsteuereinheit verbindet (im nachfolgenden als ECU bezeichnet und
nicht dargestellt), einen Kern 64, welcher in der Spule 62b des
Solenoids 62 angeordnet ist, eine zweite Hülse 65,
welche zwischen dem Kern 64 und der Spule 62b angeordnet
ist, und einen Kolben 66 auf, welcher als beweglicher Kern
definiert ist, der an der Innenseite der zweiten Hülse 65 und
an dem äußeren Umfangsabschnitt
des externen Kolbens 51 fixiert ist.
Der
Betrieb davon wird im folgenden beschrieben.
Ursprünglich liegt
einer oder beide der Antriebsbedingungen (Niedriganhebemodus) mit
mittlerer Drehzahl oder weniger sowie mit mittlerer Last oder weniger
des Motors vor, wobei Steuersignale von der nicht gezeigten ECU
zu dem Solenoidventil 62 übertragen werden. Daher bewegt
sich der externe Kolben 51 in einer Richtung des Pfeils
D aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder nach hinten. Auf diese
Art und Weise ist der innere Ring 45 aufgrund des externen
Kolbens 45 nicht verschlossen. Somit ist es möglich, den
Basisabschnitt 44a des Arms 44 in Kontakt mit
dem oberen Abschnitt des Ventilschafts 35 zu halten und
die axiale Bewegung des Ventilschafts 35 zu der niedrigen
Anhebung oder LL zu steuern.
Als
nächstes
liegt entweder einer oder beide Betriebszustände (Hochanhebemodus) bei mittlerer Drehzahl
oder mehr und bei mittlerer Last oder mehr des Motors vor, wobei
das Solenoidventil 62 eine elektromagnetische Kraft aufgrund
der Steuersignale erzeugt, welche zu der nicht gezeigten ECU übertragen
werden. Der Kolben 66 bewegt sich nach vorne in einer Richtung
des Pfeils E aufgrund der elektromagnetischen Kraft und der externe
Kolben 51, welcher an dem Kolben 66 fixiert ist,
bewegt sich nach vorne gegen die Vorspannkraft der Spiralfeder 54. Als
Folge davon ist der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 eingepasst. Da auf diese Art und Weise
der innere Ring 45 aufgrund des externen Kolbens 51 verschlossen
ist, rotiert der Arm 44 aufgrund des Stützabschnitts 45c des
inneren Rings 45. Zu dieser Zeit gleitet der Basisabschnitt 44a zu
dem Anhebeabschnitt 44b des Arms 44 an dem oberen
Abschnitt des Ventilschafts 35. Daher ist es möglich, die
axiale Versetzung des Ventilschafts 35 zu der hohen Anhebung
oder HL zu steuern.
Wie
vorstehend beschrieben, bewegt sich der externe Kolben 51 gemäß der vierten
Ausführungsformen
nach vorne, um in die Einpassöffnung 45a des
inneren Rings 45 aufgrund der Anwendung der elektromagnetischen
Kraft eingepasst zu werden. Der externe Kolben 51 bewegt
sich ferner nach hinten in eine Richtung zum Lösen der Einpassbeziehung aufgrund
der Vorspannkraft der Spiralfeder 54, wenn die elektromagnetische
Kraft nicht anliegt. Da auf diese Art und Weise der externe Kolben 51 lösbar in
der Einpassöffnung 45a angeordnet
ist bzw. eingepasst ist, ist es möglich, die Verlässlichkeit
des Betriebs der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.